CN206316544U - 一种激光打标焦点快速定位装置 - Google Patents

Abstract

一种激光打标焦点快速定位装置，包括：底座、在所述底座上设置的工作台和固定柱，在所述固定柱上活动设置有激光镜头，电脑主控单元通过控制单元与所述激光镜头相连；其中特征在于，在所述激光镜头一侧固定设置测距传感器。本实用新型直接利用测距传感器确定激光镜头与激光打标焦点之间的距离，即确定激光打标焦点，因此，再次对待激光打标的物体进行加工时，无需多次打标实验，只需利用测距传感器将激光焦点移至物体表面即可实现最优的激光打标效果。

Description

一种激光打标焦点快速定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种激光打标焦点快速定位装置，属于激光加工设备的技术领域。

背景技术

伴随着社会的快速发展，技术的不断进步，人们对个性的追求以及物品的美观的要求越来越高，“标刻”技术也也随之被委以重任，传统的印刷和腐蚀因其对物品的破坏力大，工艺相对复杂，标注时间短等原因，已逐渐不能满足人们的需求。

激光打标机在日常工艺品的标刻，产品的标记等方面都有着广泛的应用。激光打标机是利用激光光束在各种不同的物质表面打上永久的标记，打标的原理是通过表层物质的蒸发而露出深层物质，或者是通过激光致使物质表层发生化学变化，或者是通过物理变化利用激光光能烧掉表层物质，出现我们需要的数字、图案、二维码等图形。进行激光打标时，要求激光发生器与物件保持一定距离，所以我们需要调整激光打标机设备上激光发生器的高度，使被加工的物件正好处于激光发生器发出激光光束的焦点处，激光焦距非常重要，激光焦距有误差会影响加工件的美观、质量、甚至有可能导致工件的损坏。

现有的激光打标装置中，一般都没有快速定位焦点的装置，都采用手动调节打标机振镜头的位置，通过打标机内部自带的指示光焦点来判断，但是这个指示光焦点变化不明显，肉眼判断有误差，另外由于前面各级光学元件的色差指示光的焦点和激光实际的焦点有一定的差别，一般只是用来粗调到焦点附近。因此大多采用试打样品的办法，肉眼观察打标效果判断焦点位置，这样操作者不仅操作难度大，也存在一定的误差，影响标记质量和工作效率，特别是打标形成的火花亮度很高，对眼睛健康也有较大伤害。

例如，中国专利CN105034607A提出了一种焦点迅速定位的激光打标机和焦点定位方法，其主要技术方案是在激光器头部设置了两个可视光源，两可视光源交叉位置即为激光打标的焦点。但本方案的缺点是通过肉眼来直接观察两光源的交叉点，由于判断两个较亮光点的完全重合存在较大的偏差，不能很直观的观察出焦点中心位置，而且激光光束很强，眼睛直视也比较危险，危害操作者的视力健康。中国专利CN204171540提出的一种激光打标机，设置至少2个激光器笔，确定打标焦点的原理与现有技术相同，所以存在同样的技术缺陷。

中国专利104210241A还公开一种激光打标机的快速对焦方法，通过两个指引光与一个参考中心，采用三点定位方式，在对于各种不同表面的材料进行打标之前的对焦时，只需沿一个方向调节即可。该对焦方法的原理与现有技术相同，所以存在同样的技术缺陷。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种激光打标焦点快速定位装置。

本实用新型能够快速确定焦点位置，大大简化了操作过程，增加了打标的精度，提高了工作效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种激光打标焦点快速定位装置，包括：底座、在所述底座上设置的工作台和固定柱，在所述固定柱上活动设置有激光镜头，电脑主控单元通过控制单元与所述激光镜头相连；其中特征在于，在所述激光镜头一侧固定设置测距传感器。增设测距传感器的作用在于，实现利用测距传感器在待打标物体上对焦激光，实现精准快速对焦。所述电脑主控单元和控制单元是用于控制激光镜头按照电脑预存的图案在待加工物体表面进行激光打标，属于现有的常规技术手段，因此即使不详细记载，本领域技术人员也可实现。

根据本实用新型优选的，所述激光镜头通过可调卡箍设置在固定柱上。此设计的优点在于，便于调整定位所述激光镜头的精确位置。

根据本实用新型优选的，所述激光镜头通过连接杆与所述固定柱相连。此设计的优点在于，将所述激光镜头与固定杆拉开水平距离，确保激光镜头能光刻出较大面积的激光打标图案。

根据本实用新型优选的，在所述固定柱内轴向设置有齿条，所述齿条的侧边与所述激光镜头固定连接；在所述固定柱的顶端设置有驱动齿条上下运动的齿轮组，所述齿轮组与旋钮轴向连接。此设计的优点在于，通过利用齿轮、齿条的配合结构，利用旋钮控制齿轮组进而控制齿条，带动所述激光镜头上下精确调整焦点位置，实现快速定位固定。

根据本实用新型优选的，所述激光镜头通过连接杆与所述齿条的侧边固定连接。此设计的优点在于，将所述激光镜头与固定杆拉开水平距离，确保激光镜头能光刻出较大面积的激光打标图案。

根据本实用新型优选的，所述测距传感器为显示距离数值的激光测距仪。此技术特征的优势在于，利用激光测距仪精确定位，高效校准，保证工业级大批量生产。通过观察激光测距仪上屏幕的读数确定打标焦点位置，激光测距仪设置在激光发生器侧壁，对其使用和读数不影响。

根据本实用新型优选的，所述在固定柱的下部设置有限位块。此处设计的优点在于，限位块的位置可根据空载时激光镜头距离工作台的距离而上下移动，以防止操作失误导致激光镜头和工作台碰触损坏激光镜头。

根据本实用新型优选的，所述工作台包括四个彼此垂直连接的定位滑轨，在所述定位滑轨上设置有定位滑块。此处设计在于，利用定位滑块固定待激光打标的物体，并能形成固定形状区域，便于对同种尺寸型号的待激光打标物体进行快速精准固定，提高打标效率。

根据本实用新型优选的，所述的工作台包括容纳卡模的凹陷部。此处设计的优点在于，为了扩展本实用新型的应用范围，可在工作台内嵌入设置卡模，即为与待激光打标物体形状一致的半体模具，将其嵌入至工作台内，然后将待激光打标的物体逐一放置卡模内，实现快速定位打标。当待激光打标物体形状尺寸变化时，随即更换卡模即可。

根据本实用新型优选的，在所述激光镜头的出光口处旋转设置有镜头保护盖。此处设计在于，保护激光镜头不被污染或外部磨损。

根据本实用新型优选的，所述镜头保护盖还包括能遮挡测距传感器的外缘部。所述激光测距仪与电脑主控单元相连，在所述电脑主控单元中预设激光镜头的开关条件：当激光测距仪采集的距离小于预设阈值的下限或大于预设阈值的上限时，激光镜头关闭；当激光测距仪采集的距离在预设阈值时，激光镜头开启；所述激光测距仪的距离数据传输至电脑主控单元，再由电脑主控单元按照上述条件开关激光镜头。此处设计的优点在于，在实际生产活动中，所述激光镜头的无效开启会造成无必要的能源浪费，因此，通过电脑主控单元控制所述激光镜头智能启闭，保护激光镜头。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型直接利用测距传感器确定激光镜头与激光打标焦点之间的距离，即确定激光打标焦点，因此，再次对待激光打标的物体进行加工时，无需多次打标实验，只需利用测距传感器将激光焦点打至物体表面即可实现最优的激光打标效果。所述激光镜头与激光打标焦点之间的距离可以简称为激光打标焦点距离。将所述测距传感器的方向对准加工区域中心，校准激光镜头焦点，记录测距传感器的数值。

2、本实用新型将待激光打标的物体按照材质进行分类，通过实验建立初级数据库，利于在实际生产中能针对不同材质进行快速变更激光器的焦点距离，实现最优打标效果。在实际激光打标加工过程中，并不只是对单一材质进行打标，有时被打标的物体呈多层材质结构，因此，为了获得最优的打标效果，还需要参照数据库进行粗调和精调，然后通过记录该精调距离实现工业级大批量高效激光打标加工。

3、本实用新型还通过改进的机械设计实现激光镜头的上下精确快速调整：简化了操作，调节速度和精度都大大提高，也降低了工件的损耗，进而降低成本，节约了时间，提高了生产效率。

4、本实用新型在所述激光镜头的出光口处旋转设置有镜头保护盖。此处设计在于，保护激光镜头不被污染或外部磨损。

附图说明

图1是本实用新型所述装置的整体示意图；

图2是本实用新型所述工作台的一种结构示意图；

图3是本实用新型所述工作台的另一种结构示意图；

图4是本实用新型所述镜头保护盖的结构示意图；

图5是本实用新型所述镜头保护盖闭合时的结构示意图；

图6是本实用新型所述镜头保护盖开启时的结构示意图；

图1中，101、底座；102、工作台；103、电脑主控单元；104、控制单元；105、齿条与所述激光镜头的连接部；106、固定柱；107、旋钮轴；108、连接杆；109、激光发生器；110、激光测距仪；111、激光镜头；112、限位块；

在图2中，201、定位滑轨；202、定位滑块；

在图3中，301、凹陷部；302、卡模。

在图4、5、6中，401、镜头保护盖；402、镜头保护盖的外缘部。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本实用新型做详细的说明，但不限于此。

如图1-6所示。

实施例1、

一种激光打标焦点快速定位装置，包括：底座101、在所述底座101上设置的工作台102和固定柱106，在所述固定柱106上活动设置有激光镜头111，电脑主控单元103通过控制单元104与所述激光镜头111相连；其中特征在于，在所述激光镜头111一侧固定设置测距传感器。

所述测距传感器为显示距离数值的激光测距仪110。

实施例2、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，所述激光镜头111通过可调卡箍设置在固定柱106上。

所述激光镜头111通过连接杆108与所述固定柱106相连。

实施例3、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，在所述固定柱106内轴向设置有齿条，所述齿条的侧边与所述激光镜头111固定连接；在所述固定柱106的顶端设置有驱动齿条上下运动的齿轮组，所述齿轮组与旋钮轴107向连接。

所述激光镜头111通过连接杆108与所述齿条的侧边固定连接。

实施例4、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，所述在固定柱106的下部设置有限位块112。

实施例5、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，所述工作台102包括四个彼此垂直连接的定位滑轨201，在所述定位滑轨201上设置有定位滑块202。

实施例6、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，所述的工作台102包括容纳卡模302的凹陷部301。

实施例7、

一种如实施例1所述装置，其区别在于，在所述激光镜头111的出光口处旋转设置有镜头保护盖401。

实施例8、

一种如实施例7所述装置，其区别在于，所述镜头保护盖401还包括能遮挡测距传感器的外缘部402。所述激光测距仪与电脑主控单元103相连，在所述电脑主控单元103中预设激光镜头111的开关条件：当激光测距仪采集的距离小于预设阈值的下限或大于预设阈值的上限时，激光镜头关闭；当激光测距仪采集的距离在预设阈值时，激光镜头开启；所述激光测距仪的距离数据传输至电脑主控单元，再由电脑主控单元按照上述条件开关激光镜头。

Claims (10)

1.一种激光打标焦点快速定位装置，包括：底座、在所述底座上设置的工作台和固定柱，在所述固定柱上活动设置有激光镜头，电脑主控单元通过控制单元与所述激光镜头相连；其中特征在于，在所述激光镜头一侧固定设置测距传感器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光镜头通过可调卡箍设置在固定柱上。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述固定柱内轴向设置有齿条，所述齿条的侧边与所述激光镜头固定连接；在所述固定柱的顶端设置有驱动齿条上下运动的齿轮组，所述齿轮组与旋钮轴向连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述激光镜头通过连接杆与所述齿条的侧边固定连接。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测距传感器为显示距离数值的激光测距仪；在所述固定柱的下部设置有限位块。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述工作台包括四个彼此垂直连接的定位滑轨，在所述定位滑轨上设置有定位滑块。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的工作台包括容纳卡模的凹陷部。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述激光镜头的出光口处旋转设置有镜头保护盖。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述镜头保护盖还包括能遮挡测距传感器的外缘部。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光镜头通过连接杆与所述固定柱相连。