CN209632301U - 一种激光器自动调焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开工业镭雕技术领域的一种激光器自动调焦装置，包括激光光具座、调焦模块、光路换向模块、视觉定位模块和扫描振镜头，调焦模块固设于激光光具座的前侧，光路换向模块设置于调焦模块的内部，视觉定位模块设置于调焦模块的一侧，扫描振镜头设置于调焦模块的前侧，视觉定位模块和扫描振镜头在调焦模块的作用下可相对于激光光具座升降移动，激光光具座的光路经过光路换向模块的换向作用后传输至扫描振镜头，本实用新型调节焦点时只需要升降扫描振镜头，整体结构更加小巧轻便，成本更低；本实用新型调焦系统会自动调节扫描振镜头与被镭雕面的距离，使焦点始终落在镭雕面上，省去人工调节环节，简单高效，精度更高。

Description

一种激光器自动调焦装置

技术领域

本实用新型涉及工业镭雕技术领域，具体为一种激光器自动调焦装置。

背景技术

镭雕也叫激光雕刻或者激光打标，是一种用光学原理进行表面处理的工艺。调焦装置是镭雕设备中中药部件之一。现有的调焦装置光路类型大致包括以下三种：

光纤光路：光纤光路和光纤激光器是分开的，所以光纤光路体积较小，质量较轻；

CO2光路：CO2激光器是安装在对应光具座里面的，所以CO2光路体积较大，质量较大；

UV光路：UV光具座和UV激光器是集成在一起的，所以UV光路体积较大，质量较大。

以上几种光路的扫描振镜和相应光具座都是靠螺纹连接直接锁定在一起的，相对位置都是固定的，调节焦点的时候，光具座和扫描振镜都是靠升降机构一起移动的，这种结构调节时所需空间较大，且CO2和紫外两种光路，自重较大，所需调节机构的尺寸更大，所需负载能力也要更大，成本更高，稳定性有所降低。

随着设备的功能愈加丰富，所需部件模块也随之增多，在设备总体积不变的情况下，各个部件的平均空间也就越来越小，此种占用空间较大的光路结构便不再适应。

基于此，本实用新型设计了一种激光器自动调焦装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光器自动调焦装置，以解决上述随着设备的功能愈加丰富，所需部件模块也随之增多，在设备总体积不变的情况下，各个部件的平均空间也就越来越小，此种占用空间较大的光路结构便不再适应的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种激光器自动调焦装置，包括激光光具座、调焦模块、光路换向模块、视觉定位模块和扫描振镜头，所述调焦模块固设于所述激光光具座的前侧，所述光路换向模块设置于所述调焦模块的内部，所述视觉定位模块设置于所述调焦模块的一侧，所述扫描振镜头设置于所述调焦模块的前侧，所述视觉定位模块和扫描振镜头在调焦模块的作用下可相对于所述激光光具座升降移动，所述激光光具座的光路经过所述光路换向模块的换向作用后传输至所述扫描振镜头。

优选的，所述激光光具座包括相互垂直连接的光具座基板和光具座立板，所述光具座基板和光具座立板之间通过筋板加固，所述光具座基板的顶部设置有激光盒单元，所述激光盒单元的前侧与光具座立板之间连接设置有用于传输光路的光路导向座，所述光具座立板上开设有立板通光孔。

优选的，所述调焦模块包括与所述光具座立板相连的调焦固定板，所述调焦固定板的左右两侧通过相互配合的滑轨和滑块连接有可上下移动的调焦侧板，两侧所述调焦侧板的前侧固定连接有调焦升降板，所述调焦固定板的前侧壁上端通过电机座安装有升降驱动电机，所述升降驱动电机的底部输出端连接有丝杆件，所述丝杆件的外壁螺接有螺母座，所述螺母座与所述调焦升降板相固接，其中一侧所述调焦侧板的底部通过安装架安装有测距传感器，两侧所述调焦侧板的底部设置有封闭罩，所述调焦固定板的中部开设有调焦固定光孔，所述调焦升降板的下端开设有调焦升降光孔。

优选的，所述光路换向模块包括上下两个镜片安装座，上方所述镜片安装座通过上镜片连接板与调焦固定板固定安装，下方所述镜片安装座通过下镜片连接板与调焦升降板固定安装，上下两个所述镜片安装座之间设置有防尘套筒，两个所述镜片安装座中均设置有45度倾斜的反射镜片，上方所述镜片安装座与所述调焦固定光孔相通，下方所述镜片安装座与所述调焦升降光孔相通。

优选的，所述视觉定位模块包括安装于所述调焦升降板一侧壁的定位安装件，所述定位安装件上可旋转调整地安装有视觉传感器。

优选的，所述扫描振镜头竖直朝下安装，所述扫描振镜头的后侧光路端与所述调焦升降光孔相通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型扫描振镜通过调焦模块与激光光具座相连，且调焦模块中的调焦固定板和调焦升降板滑在升降驱动电机的作用下可相对上下移动，调节焦点时只需要升降扫描振镜头而不是传统的整个光路一起升降，整体结构更加小巧轻便，成本更低；

本实用新型配备测距传感器，调焦系统会根据设定的焦距自动调节扫描振镜头与被镭雕面的距离，使焦点始终落在镭雕面上，省去人工调节环节，简单高效，精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型激光光具座结构示意图；

图3为本实用新型调焦模块和光路换向模块结构背面分解示意图；

图4为本实用新型调焦模块和光路换向模块结构侧面截面示意图；

图5为本实用新型调焦模块和光路换向模块结构正面示意图；

图6为本实用新型视觉定位模块结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100-激光光具座，110-光具座基板，120-光具座立板，130-筋板，140-激光盒单元，150-光路导向座，160-立板通光孔；

200-调焦模块，210-调焦固定板，220-滑轨，230-滑块，240-调焦侧板，250-调焦升降板，260-电机座，270-升降驱动电机，280-丝杆件，290-螺母座，211-测距传感器，212-封闭罩，213-调焦固定光孔，214-调焦升降光孔；

300-镜片安装座，310-镜片安装座，320-上镜片连接板，330-下镜片连接板，340-防尘套筒，350-反射镜片；

400-视觉定位模块，410-定位安装件，420-视觉传感器；

500-扫描振镜头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种激光器自动调焦装置，包括激光光具座100、调焦模块200、光路换向模块300、视觉定位模块400和扫描振镜头500，调焦模块200固设于激光光具座100的前侧，光路换向模块300设置于调焦模块200的内部，视觉定位模块400设置于调焦模块200的一侧，扫描振镜头500设置于调焦模块200的前侧，视觉定位模块400和扫描振镜头500在调焦模块200的作用下可相对于激光光具座100升降移动，激光光具座100的光路经过光路换向模块300的换向作用后传输至扫描振镜头500。

进一步的，激光光具座100包括相互垂直连接的光具座基板110和光具座立板120，光具座基板110和光具座立板120之间通过筋板130加固，增加机构稳定性，光具座基板110的顶部设置有激光盒单元140，激光盒单元140的前侧与光具座立板120之间连接设置有用于传输光路的光路导向座150，光具座立板120上开设有立板通光孔160，用于与调焦模块200中的调焦固定光孔213的相通构成光路通道。

进一步的，调焦模块200包括与光具座立板120相连的调焦固定板210，调焦固定板210的左右两侧通过相互配合的滑轨220和滑块230连接有可上下移动的调焦侧板240，两侧调焦侧板240的前侧固定连接有调焦升降板250，调焦固定板210的前侧壁上端通过电机座260安装有升降驱动电机270，升降驱动电机270的底部输出端连接有丝杆件280，丝杆件280的外壁螺接有螺母座290，螺母座290与调焦升降板250相固接，其中一侧调焦侧板240的底部通过安装架安装有测距传感器211，两侧调焦侧板240的底部设置有封闭罩212，调焦固定板210的中部开设有调焦固定光孔213，调焦升降板250的下端开设有调焦升降光孔214，主要起到连接激光光具座100和扫描振镜头500的作用，并使得激光光具座100和扫描振镜头500能够相对上下错动。

进一步的，光路换向模块300包括上下两个镜片安装座310，上方镜片安装座310通过上镜片连接板320与调焦固定板210固定安装，下方镜片安装座310通过下镜片连接板330与调焦升降板250固定安装，上下两个镜片安装座310之间设置有防尘套筒340，两个镜片安装座310中均设置有45度倾斜的反射镜片350，上方镜片安装座310与调焦固定光孔213相通，下方镜片安装座310与调焦升降光孔214相通，主要起到转换光路的作用，将激光光具座100产生的激光光路输送至扫描振镜头500中。

进一步的，视觉定位模块400包括安装于调焦升降板250一侧壁的定位安装件410，定位安装件410上可旋转调整地安装有视觉传感器420，用于精准定位雕刻标记点。

进一步的，扫描振镜头500竖直朝下安装，扫描振镜头500的后侧光路端与调焦升降光孔214相通，便于激光光具座100产生的激光光路输送至扫描振镜头500中。

本实施例的一个具体应用为：本装置为一种激光器自动调焦装置，使用时，将装置通过激光光具座100中的光具座基板110与外部机架部件安装连接，使用时，激光盒单元140工作产生激光光路通过光路导向座150进入调焦模块200的内部，镜片安装座300设置于调焦模块200内部，且镜片安装座300中的上方反射镜片350呈45度设置与入射的激光相对应，将入射的激光竖直换向折射至下方反射镜片350上，下方反射镜片350又将入射的激光水平向折射，并通过下镜片连接板330上的通孔结构和调焦升降光孔214进入扫描振镜头500，使扫描振镜头500进行雕刻工作；

调焦模块200的一侧设置有视觉传感器420，视觉传感器420与外部控制系统相连，视觉传感器420可通过图像采集的方式检测并识别雕刻的标记点，使得雕刻位置更加精准，调焦模块200的底部设置有测距传感器211，可检测扫描振镜头500至雕刻面的距离，测距传感器211检测信息反馈至外部操控系统后，操控系统驱动调焦模块200中的升降驱动电机270带动扫描振镜头500进行定量升降移动，调焦系统会根据设定的焦距自动调节扫描振镜头500与被镭雕面的距离，使焦点始终落在镭雕面上，实现自动对焦，省去人工调节环节，简单高效，精度更高。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种激光器自动调焦装置，其特征在于：包括激光光具座(100)、调焦模块(200)、光路换向模块(300)、视觉定位模块(400)和扫描振镜头(500)，所述调焦模块(200)固设于所述激光光具座(100)的前侧，所述光路换向模块(300)设置于所述调焦模块(200)的内部，所述视觉定位模块(400)设置于所述调焦模块(200)的一侧，所述扫描振镜头(500)设置于所述调焦模块(200)的前侧，所述视觉定位模块(400)和扫描振镜头(500)在调焦模块(200)的作用下可相对于所述激光光具座(100)升降移动，所述激光光具座(100)的光路经过所述光路换向模块(300)的换向作用后传输至所述扫描振镜头(500)。

2.根据权利要求1所述的一种激光器自动调焦装置，其特征在于：所述激光光具座(100)包括相互垂直连接的光具座基板(110)和光具座立板(120)，所述光具座基板(110)和光具座立板(120)之间通过筋板(130)加固，所述光具座基板(110)的顶部设置有激光盒单元(140)，所述激光盒单元(140)的前侧与光具座立板(120)之间连接设置有用于传输光路的光路导向座(150)，所述光具座立板(120)上开设有立板通光孔(160)。

3.根据权利要求2所述的一种激光器自动调焦装置，其特征在于：所述调焦模块(200)包括与所述光具座立板(120)相连的调焦固定板(210)，所述调焦固定板(210)的左右两侧通过相互配合的滑轨(220)和滑块(230)连接有可上下移动的调焦侧板(240)，两侧所述调焦侧板(240)的前侧固定连接有调焦升降板(250)，所述调焦固定板(210)的前侧壁上端通过电机座(260)安装有升降驱动电机(270)，所述升降驱动电机(270)的底部输出端连接有丝杆件(280)，所述丝杆件(280)的外壁螺接有螺母座(290)，所述螺母座(290)与所述调焦升降板(250)相固接，其中一侧所述调焦侧板(240)的底部通过安装架安装有测距传感器(211)，两侧所述调焦侧板(240)的底部设置有封闭罩(212)，所述调焦固定板(210)的中部开设有调焦固定光孔(213)，所述调焦升降板(250)的下端开设有调焦升降光孔(214)。

4.根据权利要求3所述的一种激光器自动调焦装置，其特征在于：所述光路换向模块(300)包括上下两个镜片安装座(310)，上方所述镜片安装座(310)通过上镜片连接板(320)与调焦固定板(210)固定安装，下方所述镜片安装座(310)通过下镜片连接板(330)与调焦升降板(250)固定安装，上下两个所述镜片安装座(310)之间设置有防尘套筒(340)，两个所述镜片安装座(310)中均设置有45度倾斜的反射镜片(350)，上方所述镜片安装座(310)与所述调焦固定光孔(213)相通，下方所述镜片安装座(310)与所述调焦升降光孔(214)相通。

5.根据权利要求4所述的一种激光器自动调焦装置，其特征在于：所述视觉定位模块(400)包括安装于所述调焦升降板(250)一侧壁的定位安装件(410)，所述定位安装件(410)上可旋转调整地安装有视觉传感器(420)。

6.根据权利要求4所述的一种激光器自动调焦装置，其特征在于：所述扫描振镜头(500)竖直朝下安装，所述扫描振镜头(500)的后侧光路端与所述调焦升降光孔(214)相通。