CN211465184U - 一种lv340振镜内同轴打标焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LV340振镜内同轴打标焊接系统，包括LED环形光源、场镜、振镜系统、CCD聚焦镜、CCD相机、光路转接板，所述光路转接板设置在振镜系统和CCD聚焦镜之间，所述振镜系统包括振镜头转接板、振镜通光孔、振镜，所述振镜通光孔开设在振镜头转接板上，所述CCD相机、CCD聚焦镜、振镜头转接板和振镜依次设置且处于同一水平线，所述振镜、场镜、LED环形光源自上而下依次设置且处于同一竖直线。本实用新型提高了加工视觉范围，实现了非接触式加工，加工工件不受损、不变形，同时可以主动定位产品目标的角度和位置，实现精准打标和焊，打标精度可控制在1丝之内，克服了小尺寸产品打标焊接的瓶颈。
Description
技术领域
本实用新型属于激光打标技术领域，具体涉及一种LV340振镜内同轴打标焊接系统。
背景技术
激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一，激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，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束如同刀具，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；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。
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于其独特的优点，已成功地应用于微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出现，开辟了激光焊接的新领域，同时获得了以小孔效应为理论基础的深熔接，在机械、汽车、钢铁等工业部门获得了日益广泛的应用。
然而，现有的激光器或者是振镜成像系统普遍存在着工作距离短、加工幅面和加工角度小的问题，无法满足日益增长的激光打标焊接的需求。
发明内容
基于上述问题，为进一步提高加工幅面和成像系统精度问题，本实用新型提供了一种可以实现大加工幅面、大扫描角度激光加工的LV340振镜内同轴打标焊接系统。本实用新型采用的技术的方案是：
一种LV340振镜内同轴打标焊接系统，包括LED环形光源、场镜、振镜系统、CCD聚焦镜、CCD相机、光路转接板，所述光路转接板设置在振镜系统和CCD聚焦镜之间，所述振镜系统包括振镜头转接板、振镜通光孔、振镜，所述振镜通光孔开设在振镜头转接板上，所述CCD相机、CCD聚焦镜、振镜通光孔和振镜依次设置且处于同一水平线，所述振镜、场镜、LED环形光源自上而下依次设置且处于同一竖直线。
进一步地，所述LED环形光源的波长为485nm、532nm、635nm、850nm中的任意一种或者为白光，功率为10W～15W。
进一步地，所述场镜的焦距为160mm～254mm。
进一步地，所述振镜通光孔的孔径为10mm～20mm。
进一步地，所述振镜由两片分别控制X和Y两维平面的扫描物镜组成。
进一步地，所述扫描物镜的扫面角度为±12.5°。
进一步地，所述CCD相机的传感器尺寸为1/1.8、像素为130万。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计了一种激光打标焊接的LV340振镜内同轴打标焊接系统，采用内同轴结构设计，即激光和成像光束在振镜外部相遇，可以实现长工作距、远心加工，还可以实现140mm*150mm的大幅面、±12.5°的大扫描角度加工，解决目前加工幅面小的问题；本实用新型可提高加工视觉范围，非接触式加工，加工工件不受损、不变形，主动定位产品目标的角度和位置，实现精准打标和焊，打标精度可控制在1丝之内，克服了小尺寸产品打标焊接的瓶颈。
附图说明
下面参照附图说明结合实例对本使用新型作进一步的描述：
图1是本实用新型实施例LV340振镜内同轴打标焊接系统的主视图；
图2是本实用新型实施例LV340振镜内同轴打标焊接系统的俯视图；
图3是本实用新型实施例振镜系统的结构示意图；
图4是本实用新型实施例LED环形光源的结构示意图；
图5是本实用新型实施例中一种LV340振镜内同轴打标焊接系统的成像效果示意图。
附图标记：01-LED环形光源；02-场镜；03-振镜系统、031-振镜头转接板、032-振镜通光孔、033-振镜；04-CCD聚焦镜；05-CCD相机；06-光路转接板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1到图4所示，本实施例提供一种LV340振镜内同轴打标焊接系统，包括LED环形光源01、场镜02、振镜系统03、CCD聚焦镜04、CCD相机05、光路转接板06，光路转接板06设置在振镜系统03和CCD聚焦镜04之间，振镜系统03包括振镜头转接板031、振镜通光孔032、振镜033，振镜通光孔032开设在振镜头转接板031上，CCD相机05、CCD聚焦镜04、振镜通光孔032和振镜033由左至右依次设置且处于同一水平线上，振镜033、场镜02、LED环形光源01自上而下依次设置且处于同一竖直线上。
在本实施例中，LED环形光源01紧挨着场镜02并设置在场镜02的下面，LED环形光源01的波长具体为485nm、532nm、635nm、850nm中的任意一种，LED环形光源01也可以为白光，其功率范围为10W～15W。
在本实施例中，振镜033由两片分别控制X和Y两维平面的扫描物镜组成，扫描物镜的扫面角度为±12.5°；场镜02的焦距为160mm～254mm，可搭配2点及3点消色差扫描物镜，在±12.5°的扫描角度范围内视场角弥散斑半径处于衍射极限，可以实现远心扫描；振镜通光孔032的孔径为10mm～20mm，CCD相机05的传感器尺寸为1/1.8、像素为130万。
本实用新型的工作原理是：LED环形光源01发出的光照射到待加工工件时，经待加工工件表面反射进入场镜02，反射光经过场镜02之后变得更加均匀，之后反射光进入振镜033，振镜033将反射光的X和Y两维平面扫面后送入CCD聚焦镜04，CCD聚焦镜04将反射光聚焦并输送到CCD相机05，CCD相机05接收反射回来的光信息然后转换成电信号并显示出来，从而确定待加工工件的位置信息，最后将待加工工件的位置信息输入外部软件，控制激光器发射波长为355mm～1100nm的激光光束，激光光束由光路转接板06进入，依次经过振镜头转接板031上的振镜通光孔032、振镜033和场镜02，最终到达待加工工件表面，对待加工工件进行激光加工。
如图5所示，在振镜同轴视觉成像系统中，特别是大视场的振镜同轴视觉成像系统中，各个部件均对图像的清晰度以及照度均匀性产生不同的影响，本实用新型LED环形光源01的特殊环形设计，有效解决光源均匀性及暗场问题，考虑到内同轴系统多波长存在的因素，场镜02、CCD聚焦镜04均采用消色差镜头，提高加工的精度，同时对振镜033进行毛化处理，避免了杂光情况。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的框架和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，包括LED环形光源、场镜、振镜系统、CCD聚焦镜、CCD相机、光路转接板，所述光路转接板设置在振镜系统和CCD聚焦镜之间，所述振镜系统包括振镜头转接板、振镜通光孔、振镜，所述振镜通光孔开设在振镜头转接板上，所述CCD相机、CCD聚焦镜、振镜通光孔和振镜依次设置且处于同一水平线，所述振镜、场镜、LED环形光源自上而下依次设置且处于同一竖直线。
2.根据权利要求1所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述LED环形光源的波长为485nm、532nm、635nm、850nm中的任意一种或者为白光，功率为10W～15W。
3.根据权利要求1所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述场镜的焦距为160mm～254mm。
4.根据权利要求1所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述振镜通光孔的孔径为10mm-20mm。
5.根据权利要求1所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述振镜由两片分别控制X和Y两维平面的扫描物镜组成。
6.根据权利要求5所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述扫描物镜的扫面角度为±12.5°。
7.根据权利要求1所述的LV340振镜内同轴打标焊接系统，其特征在于，所述CCD相机的传感器尺寸为1/1.8、像素为130万。
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2020
- 2020-01-08 CN CN202020034558.2U patent/CN211465184U/zh active Active
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