CN206306643U - 一种基于ccd与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，包括光源，场镜，所述场镜设置于所述光源的上方；振镜，所述振镜设置于所述场镜的上方；激光器，所述激光器设置于所述振镜的一侧；CCD模组，所述CCD模组设置于所述振镜的另一侧且与所述振镜同轴；所述激光器发射的激光经所述CCD模组、所述振镜、所述场镜照射至所述待打标工件；所述待打标工件反射的光线经所述场镜、所述振镜入射到所述CCD模组；控制器，所述控制器分别与所述激光器、所述CCD模组、所述振镜电性相连。该打标装置的激光器与CCD模组设置于振镜两侧，使其结构简单且占用较小的空间；采用同轴成像提高加工精度，且避免了人工干预定位的繁琐。

Description

一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置

技术领域

本实用新型涉及激光打标领域，尤其涉及一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置。

背景技术

激光打标已经成为现代制造的重要加工方法，特别是在精密加工、微加工领域。激光打标是利用高能量密度的激光对工件某一个部分进行照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。聚焦后的极细的激光光速如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此，不会损坏被加工物品；又由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。

传统的激光打标机一般是不带有对工件位置检测的功能，利用工装夹具来实现定位，即是通过人工来进行干预定位。但对精细或极微细小的加工对象打标时实现精准定位难度很大，并且对加工对象拾取摆放操作困难，加上人为等因素在实际操作中很难保证打标位置的精准性、一致性。工装夹具的精度对产品加工的定位会直接影响到零部件标刻位置精度，每个加工对象坐标位置是唯一的。同时毫米级以下的加工对象进行标刻效果肉眼分辨不出来，需要独立的检测系统去检测，而且人工干预定位比较繁琐，自动化程度低，且精度难以有效保证。

随着科学技术的发展，现代精密制造对激光打标的形位精度、柔性适应性、智能化和效率的要求越来越高。传统的激光打标装置没有视觉定位功能，高要求的激光打标系统通常带有视觉系统，包括旁轴CCD系统及同轴CCD系统等。

旁轴CCD系统的视觉光路与激光光路在结构是分支的，打标时需要硬性分为拍摄、定位、移动振镜三个动作，因此会造成微小加工的振动、位移和加工偏差，同时加工速度慢，还会影响加工精度。此外，旁轴CCD系统的激光打标装置的结构复杂，占用较大的空间。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述问题之一，为此，本实用新型提出基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，包括：

光源，所述光源用于照射待打标工件；

场镜，所述场镜设置于所述光源的上方；

振镜，所述振镜设置于所述场镜的上方；

激光器，所述激光器设置于所述振镜的一侧；

CCD模组，所述CCD模组设置于所述振镜的另一侧且与所述振镜同轴；所述激光器发射的激光经所述CCD模组、所述振镜、所述场镜照射至所述待打标工件；所述待打标工件反射的光线经所述场镜、所述振镜入射到所述CCD模组；

控制器，所述控制器分别与所述激光器、所述CCD模组、所述振镜电性相连。

进一步地，所述CCD模组包括高透反射镜、激光全反射镜、CCD图像传感器；所述激光器发射的激光经所述激光全反射镜、所述高透反射镜反射至所述振镜；所述待打标工件反射的光线经所述场镜、所述振镜、所述高透反射镜至所述CCD图像传感器。

进一步地，还包括导向筒，所述激光器发射的激光穿过所述导向筒入射至所述激光全反射镜。

进一步地，所述导向筒呈圆柱状。

进一步地，所述振镜通过连接壳体分别与所述激光器、所述CCD模组相连。

进一步地，所述连接壳体呈“工”字形。

本实用新型提出了一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，激光器与CCD模组设置于振镜两侧，使得该打标装置结构简单且占用较小的空间；CCD模组与振镜同轴，确保了激光光路与成像光路同轴，这样CCD图像传感器可以快速将待打标工件的位置信息发送到控制器，控制器将位置信息与预设的位置信息比较计算出偏移尺寸，控制器就会根据计算出的偏移尺寸生成控制命令并通过控制命令控制振镜，振镜就会作出相应的摆动，从而解决了传统打印机无法检测待打标工件的位置，从而大大提高了打标位置的精度，还大大地提高了加工效率。此外，该过程均是自动化，不需要人为的介入，避免了人工干预定位的繁琐，还节省了人力。

附图说明

图1是本实用新型提供的激光器与CCD设置于振镜两侧的结构示意图；

图2是本实用新型的光路示意图；

其中，1、待打标工件；2、场镜；3、振镜；4、高透反射镜；5、CCD图像传感器；6、全反射镜；7、激光器；8、连接壳体；9、CCD模组；10、导向筒。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、图2所示，本实用新型提供了一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，包括：

光源，所述光源用于照射待打标工件1；

场镜2，所述场镜2设置于所述光源的上方；

振镜3，所述振镜3设置于所述场镜2的上方；

激光器7，所述激光器7设置于所述振镜3的一侧；

CCD模组9，所述CCD模组9设置于所述振镜3的另一侧且与所述振镜3同轴；所述CCD模组9包括高透反射镜4、激光全反射镜6、CCD图像传感器5；所述激光器7发射的激光经激光全反射镜6、所述高透反射镜4、所述振镜3、所述场镜2照射至所述待打标工件1；所述待打标工件1反射的光线经所述场镜2、所述振镜3、所述高透反射镜4至所述CCD图像传感器5；

连接壳体8，所述振镜3设置于所述连接壳体8内，所述连接壳体8呈“工”字形，所述连接壳体8分别与所述激光器7、所述CCD模组9相连；

导向筒10，所述导向筒10分别与所述激光器7、所述CCD模组9相连，所述导向筒10呈圆柱状，所述激光器7发射的激光穿过所述导向筒10入射至所述激光全反射镜6；

控制器，所述控制器分别与所述激光器7、所述CCD模组9、所述振镜3电性相连。

本实用新型的工作原理为：

光源发出的可见光照射到待打标工件上后，可见光从场镜进入到振镜反射到高透反射镜，穿过高透反射镜进入CCD图像传感器成像，CCD图像传感器将成像位置信息发送到控制器，控制器将位置信息与预设的位置信息比较计算出偏移尺寸，控制器就会根据计算出的偏移尺寸生成控制命令并通过控制命令控制振镜，振镜就会作出相应的摆动；从激光器发射出来的激光经激光全反射镜反射到高透反射镜，经高透反射镜再反射到振镜后到场镜，场镜对振镜输出的激光进行聚焦后形成打标光束照射至待打标工件。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，包括：

光源，所述光源用于照射待打标工件；

场镜，所述场镜设置于所述光源的上方；

振镜，所述振镜设置于所述场镜的上方；

激光器，所述激光器设置于所述振镜的一侧；

CCD模组，所述CCD模组设置于所述振镜的另一侧且与所述振镜同轴；所述激光器发射的激光经所述CCD模组、所述振镜、所述场镜照射至所述待打标工件；所述待打标工件反射的光线经所述场镜、所述振镜入射到所述CCD模组；

控制器，所述控制器分别与所述激光器、所述CCD模组、所述振镜电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，所述CCD模组包括高透反射镜、激光全反射镜、CCD图像传感器；所述激光器发射的激光经所述激光全反射镜、所述高透反射镜反射至所述振镜；所述待打标工件反射的光线经所述场镜、所述振镜、所述高透反射镜至所述CCD图像传感器。

3.根据权利要求2所述的一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，还包括导向筒，所述激光器发射的激光穿过所述导向筒入射至所述激光全反射镜。

4.根据权利要求3所述的一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，所述导向筒呈圆柱状。

5.根据权利要求1所述的一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，所述振镜通过连接壳体分别与所述激光器、所述CCD模组相连。

6.根据权利要求5所述的一种基于CCD与振镜同轴进行视觉定位的激光打标装置，其特征在于，所述连接壳体呈“工”字形。