CN205705768U - 基于ccd检测的具有焦距自校正的激光打标仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪，其包括第一底板等，激光发射器、激光控制器都位于第一底板上，载物台位于第二底板上，发射孔位于激光发射器上，激光发射器通过传输线与激光控制器相连接，接收孔位于激光传输器上，激光传输器位于升降台上，升降台安装在升降架一侧，CCD激光光斑检测器位于载物台上，激光扫描振镜位于升降台一侧，激光聚焦场镜安装在激光扫描振镜底端，所述升降架上设置有垂直导轨和伺服电机，升降台、伺服电机都与垂直导轨连接。本实用新型采用CCD激光检测技术，结合反馈控制，能够自动调节机械高度，达到精确、高速、一次性地定位焦距高度的目的。

Description

基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪

技术领域

本实用新型涉及一种激光打标仪，特别是涉及一种基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪。

背景技术

现有激光打标系统的激光源产生并射出一道具有一定直径宽度的、截面为圆形的激光束，并由扫描振镜偏转一定角度（XY两个方向上），再通过聚焦场镜聚焦激光束，使得激光在对象物体上的一定范围内，按一定图形要求，将激光作用于对象物体上，实现表面的标刻、打印，或具有一定深度的焊接、切割。根据不同激光参数要求，对应不同型号的聚焦场镜的焦距深度、高度都是不同的，即使同一型号同一批次的聚焦场镜的高度值，由于加工误差存在，也存在固有差异。如果对象物体距离场镜的焦距深度、高度不准确时，激光的最佳聚焦点不在对象物体上，则无法或无法精细的在对象物体上标刻打印图案。

而目前，实际应用中，都是通过人工观测在物体上的实际打标效果，通过高度机械调节机构，手动调节聚焦高度，反复打标并观测，最终只能大致确认焦距高度是否调节合适。由于被加工对象种随时要跟换，被加工对象的高度也不一样，导致每跟换一次被加工对象就要重复一次以上的高度调节过程。现在的焦距深度、高度无法做到足够精准、打标效果量化统一，调节过程复杂，需要实际打标，消耗测试材料。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪，其采用CCD激光检测技术，结合反馈控制，能够自动调节机械高度，达到精确、高速、一次性地定位焦距高度的目的。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪，其特征在于，其包括第一底板、第二底板、激光发射器、发射孔、传输线、激光控制器、接收孔、激光传输器、升降台、升降架、CCD激光光斑检测器、激光扫描振镜、激光聚焦场镜、载物台、焦距控制器，激光发射器、激光控制器都位于第一底板上，载物台位于第二底板上，发射孔位于激光发射器上，激光发射器通过传输线与激光控制器相连接，接收孔位于激光传输器上，激光传输器位于升降台上，升降台安装在升降架一侧，CCD激光光斑检测器位于载物台上，激光扫描振镜位于升降台一侧，激光聚焦场镜安装在激光扫描振镜底端，所述升降架上设置有垂直导轨和伺服电机，升降台、伺服电机都与垂直导轨连接。

优选地，所述CCD激光光斑检测器与焦距控制器之间通过一根第一数据线连接，焦距控制器与伺服电机之间通过一根第二数据线连接。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型采用CCD激光检测技术，结合反馈控制，能够自动调节机械高度，达到精确、高速、一次性地定位焦距高度的目的，不需要人工参与，调节时间少，无需事先获知激光发生源和聚焦场镜参数，具有通用性；一次性调节至准确高度，避免反复调节，且焦距精确度可以量化控制，保证一致性；不需要激光输出实际打标，避免测试材料损耗。

附图说明

图1为本实用新型基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型包括第一底板1、第二底板2、激光发射器3、发射孔4、传输线5、激光控制器6、接收孔7、激光传输器8、升降台9、升降架10、CCD激光光斑检测器11、激光扫描振镜12、激光聚焦场镜13、载物台14、焦距控制器17，激光发射器3、激光控制器6都位于第一底板1上，载物台14位于第二底板2上，发射孔4位于激光发射器3上，激光发射器3通过传输线5与激光控制器6相连接，接收孔7位于激光传输器8上，激光传输器8位于升降台9上，升降台9安装在升降架10一侧，CCD激光光斑检测器11位于载物台14上，激光扫描振镜12位于升降台9一侧，激光聚焦场镜13安装在激光扫描振镜12底端，所述升降架10上设置有垂直导轨16和伺服电机15，升降台9、伺服电机1都与垂直导轨16连接。

CCD激光光斑检测器，是具有一定激光频率接受范围，并有一定激光功率耐受范围的电荷耦合成像元件。

CCD激光光斑检测器11与焦距控制器17之间通过一根第一数据线18连接，焦距控制器17与伺服电机15之间通过一根第二数据线19连接，这样方便传输数据和控制。

激光发射器采用激光源，通过发射孔将激光射出，激光可通过激光控制器进行控制，射出的激光通过激光接收孔进入激光传输器，激光传输器可以保护激光不受外界的影响同时可以改变激光的路径，操作员通过改变升降台的高度，以达到改变激光路径的目的，之后激光进入激光扫描振镜，其可根据要求偏转任意角度，再通过激光聚焦场镜聚焦激光束，使得激光对在载物台上的对象物体的一定范围内，按相关图形的要求，将激光作用于对象物体上，实现表面的标刻或打印。垂直导轨和伺服电机保证实现自动垂直升降，提高准确性。

每次跟换加工对象或者激光振镜或者聚焦场镜，都将CCD激光光斑检测器放置在载物台上的加工对象上。CCD激光光斑检测器将光斑大小数据通过第一数据线将激光光斑大小值传输给焦距控制器，焦距控制器根据设定好的光斑聚焦阈值和反馈进行差值比对，来驱动伺服电机，调节由伺服电机驱动升降台和垂直导轨，直至CCD激光光斑检测器的反馈值在设定的阈值之内。所述基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪采用CCD激光检测技术，提高精确性。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪，其特征在于，其包括第一底板、第二底板、激光发射器、发射孔、传输线、激光控制器、接收孔、激光传输器、升降台、升降架、CCD激光光斑检测器、激光扫描振镜、激光聚焦场镜、载物台、焦距控制器，激光发射器、激光控制器都位于第一底板上，载物台位于第二底板上，发射孔位于激光发射器上，激光发射器通过传输线与激光控制器相连接，接收孔位于激光传输器上，激光传输器位于升降台上，升降台安装在升降架一侧，CCD激光光斑检测器位于载物台上，激光扫描振镜位于升降台一侧，激光聚焦场镜安装在激光扫描振镜底端，所述升降架上设置有垂直导轨和伺服电机，升降台、伺服电机都与垂直导轨连接。

2.如权利要求1所述的基于CCD检测的具有焦距自校正的激光打标仪，其特征在于，所述CCD激光光斑检测器与焦距控制器之间通过一根第一数据线连接，焦距控制器与伺服电机之间通过一根第二数据线连接。