CN212526497U - 一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备，该设备设有N个与控制器连接的高度定点按键，所述控制器与驱动电机连接；控制器内存储有M个与高度定点按键对应的目标高度，所述高度定点按键用于控制激光打标组件升高或降低至其对应的目标高度；所述控制器接收来自第n高度定点按键的触发信息，以使驱动电机驱动激光打标组件升高或降低至目标高度hn。用户可通过对打标物的打标高度进行预估算，选择按下相近的目标高度所对应的定点按键，实现激光打标组件的快速升降。同时，通过控制器获取当前的高度信息，与焦距进行比较，根据比较结果通过摆动电机控制光路组件的焦距，快速实现调焦。

Description

一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备

技术领域

本实用新型涉及激光打标技术领域，具体涉及一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备。

背景技术

激光打标设备是综合激光技术、计算机技术的光、机电一体化设备。激光打标技术目前在国内外工业上的应用正被人们逐渐重视，各种新型的打标设备层出不穷。它以其独特的优点正在取代传统的标记方法，可在各种机械零部件、电子元器件、集成电路模块、仪表等多种物体表面上，打印出标记。其工作原理为激光器产生激光，经过聚焦镜片聚焦后，再照射到打标物体的表面，只有当打标物体位于焦距位置时才具有较为理想的打标效果。

在现有技术中，对激光打标进行调焦是通过两部分实现的，其中，第一部分是位于升降立柱上的升降调焦，此调焦为粗调，即利用升降平台，将激光打标组件整体作升降，将激光打标组件至打标物的距离调整至与打标组件的焦距相同；第二部分则是在后续的打标过程中，随着打标组件至打标物表面各打标点的距离变化，则利用打标组件内部的Z轴动态调焦模块进行调节。现有的这种调焦方式对第一部分的升降调焦要求有较高的精准度，因此在升降调焦时需要反复校对，浪费大量的时间。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种能够实现一键快速调焦的定点按键无级调焦激光打标技术显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提供一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备，该激光打标设备通过设有若干个高度定点按键，并且每个高度定点按键对应特定的目标高度，用户可通过对打标物的打标高度进行预估算，选择按下相近的目标高度所对应的定点按键，实现激光打标组件的快速升降。同时，通过控制器获取当前的高度信息，与焦距进行比较，根据比较结果通过摆动电机控制光路组件的焦距，快速实现调焦。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备，包括箱体，所述箱体的底部形成打标平台，所述箱体内侧壁形成机架，所述机架上活动安装有激光打标组件；

所述激光打标组件包括打标盒，所述打标盒内依次安装有激光器、光路组件和扫描头；光路组件用于调节入射激光的光束焦距，包括若干凹透镜和/或凸透镜；打标激光自激光器出射，经过光路组件，入射至扫描头，扫描头包括若干反射透镜，用于改变打标激光的方向，使打标激光朝向打标机台射出；

设置在机架上用于驱动激光打标组件沿机架上下移动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机间接连接所述激光打标组件；

所述激光打标设备设有N个高度定点按键，分别为第一高度定点按键、第二高度定点按键、……第n高度定点按键、……第N高度定点按键；其中1≤n≤N；

所述N个高度定点按键与控制器连接，所述控制器与驱动电机连接；

所述控制器内存储有M个与高度定点按键对应的目标高度，所述M个目标高度分别为h1、h2、h3、……、hn、……hM，其中1≤n≤M＝N；

所述高度定点按键用于控制激光打标组件升高或降低至其对应的目标高度。

具体的，即第一高度定点按键一经触发，激光打标组件升高或降低至目标高度h1；第二高度定点按键一经触发，激光打标组件升高或降低至目标高度 h2；……、第N高度定点按键一经触发，激光打标组件升高或降低至目标高度 hn；

所述控制器接收来自第n高度定点按键的触发信息时，所述控制器根据其触发信息发送控制信号至驱动电机，以使驱动电机驱动激光打标组件升高或降低至目标高度hn；

当所述激光打标组件升高或降低至目标高度hn时，驱动电机停止驱动。

具体的，假设激光打标设备设有三个高度定点按键，即N＝3，其分别为第一高度定点按键、第二高度定点按键和第三高度定点按键；三个高度定点按键对应的目标高度依次为15cm，25cm和50cm。当用户想进行升降调焦时，可通过预估算打标物所需的打标高度，设打标物实际所需要的打标高度为50.5cm，用户通过预估按下第三高度定点按键，激光打标组件升高至高度为50cm；此时该高度信息50cm传输给控制器，控制器对比高度信息50cm与焦距的差距形成比较结果，光路组件根据该比较结果自动调节打标激光焦距。在本技术方案中，可通过延长光路组件导轨的长度，将摆动电机的摆动范围适应性地后移或前移即可。

优选的，所述驱动组件包括驱动电机和两根平行的滑动导轨。

优选的，所述滑动导轨上嵌合有沿滑动导轨上下运动的连接块，所述激光打标组件通过连接块与滑动导轨连接。

优选的，所述激光打标设备还包括控制盒，所述控制盒与控制器连接，所述 N个高度定点按键设于所述控制盒上。

具体的，将高度定点按键设置在控制盒上，通过控制盒来实现对激光打标设备的控制，类似于遥控器等，可通过无线方式对打标设备进行高度升降控制。

优选的，所述高度定点按键具有三个，分别为第一高度定点按键、第二高度定点按键以及第三高度定点按键；

所述第一高度定点按键对应的目标高度为25cm；所述第二高度定点按键对应的目标高度为35cm；所述第三高度定点按键对应的目标高度为50cm；

优选的，所述目标高度的值为2cm～80cm。

优选的，所述光路组件包括支撑座、支架、凹透镜和凸透镜。

以上的，所述支撑座上设有沿激光光路延伸的导轨，支架设置在导轨上并可沿导轨滑动，凹透镜固定在支架上，还包括与支架链接的摆动电机，摆动电机控制支架沿导轨方向往返滑动，摆动电机与控制器连接。

本实用新型又提供了一种应用于前述激光打标设备的通过多个定点按键实现无级调焦方法，所述方法包括：

步骤S1：所述控制器获取输入的焦距信息hx，并将所述焦距信息hx存储至控制器；

步骤S2：所述控制器接收来自第n高度定点按键的触发信息；

步骤S3：所述控制器根据接收的触发信息，读取第n高度定点按键所对应的目标高度hn，并形成控制信号发送至驱动电机；

步骤S4：所述驱动电机接收控制信号，并根据该控制信号，将所述激光打标组件升高或降低至目标高度hn；

步骤S5：所述控制器获取打标过程中激光打标组件当前高度位置信息hn，并将当前高度位置信息hn与预先存储的焦距信息hx比较，形成比较结果hd，发送控制信号至摆动电机；

步骤S6：所述摆动电机接收控制信号，控制光路组件内的透镜在导轨上移动改变打标激光的焦距。

具体的，上述方法在使用时，只需大概预估打标物所需要的打标高度，从而选择对应的高度定点按键，在升降调焦环节中无需准确校对，按键按下后由控制器自动完成后续调焦步骤，从而节省大量的人工时间。例如，当实际需要的焦距距离为50.5cm，可以选择按下高度定点按键(该按键对应的目标高度是50cm)，此时激光打标组件上升至高度50cm，控制器根据当前位置50cm与焦距信息 50.5cm进行比较，随后控制器根据比较结果自动控制光路组件的焦距改变，以使达到目标焦距；从而实现了快速、自动完成升降调焦(粗调)以及细调，使用更为便捷。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备，该激光打标设备通过设有若干个高度定点按键，并且每个高度定点按键对应特定的目标高度，用户可通过对打标物的打标高度进行预估算，选择按下相近的目标高度所对应的定点按键，实现激光打标组件的快速升降。同时，通过控制器获取当前的高度信息，与焦距进行比较，根据比较结果通过摆动电机控制光路组件的焦距，快速实现调焦。在升降调焦环节中无需准确校对，按键按下后由控制器自动完成后续调焦步骤，从而节省大量的人工时间。解决人工调焦时需反复校对升降调焦的问题，实现一键调焦。且该技术方案简单易操作，具有成本低，可适用于对打标要求不高的场合，满足用户需求，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的结构示意图；

图2为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的内部结构示意图；

图3为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的电控连接示意图；

图4～5为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的内部结构示意图；

图6为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的驱动组件连接示意图；

图7～9为本实用新型提供的无级调焦激光打标设备的光路组件结构示意图。

附图标记说明

1箱体，11散热孔，2打标平台，3机架，4激光打标组件，5驱动组件，6 高度定点按键，7灯罩；

4a托盘，41扫描头，42激光器，43光路组件；431支撑座，432支架，433 凹透镜，434凸透镜，435导轨，436摆动电机；

51驱动电机，52滑动导轨；

61第一高度定点按键，62第二高度定点按键，63第三高度定点按键。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1～9所示，本实施例提供了一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标机，包括箱体1，所述箱体1的侧壁设置有散热孔11，具有散热功能，所述箱体的底部形成打标平台2，所述箱体1的一面侧壁形成机架3，所述机架3上活动安装有激光打标组件4；

还包括设置在机架3上用于驱动激光打标组件4沿机架3上下移动和左右移动的驱动组件5以及控制器(图中未示出)；

所述驱动组件5包括驱动电机51和两根平行的滑动导轨52，所述滑动导轨 52上嵌合有沿滑动导轨上下运动的连接块，所述激光打标组件通过连接块与滑动导轨连接(图未示出)。所述激光出射口的下方安装有由上至下口径依次变大的灯光罩7，用于确定激光的打标范围。

如图5～9所示，激光打标组件4包括打标盒，该打标盒设有托盘4a，所述托盘4a上依次安装的激光器42、光路组件43和扫描头41。

光路组件43包括支撑座431、支架432、凹透镜433和凸透镜434(其他实施例中，凸透镜和凹透镜可以互换，应当认为与本方案为等同的设置)。

支撑座431上设置有沿激光光路延伸的导轨435，支架432设置在导轨435 上并可沿导轨435滑动，凹透镜433(调焦镜片)固定在支架432上，还包括与支架直接或间接连接的摆动电机436，摆动电机436控制支架沿导轨方向往返滑动，摆动电机436与控制器连接。

因此支架432在导轨435上滑动时，也带动凹透镜433移动，凹透镜433 在导轨435的位置对应打标激光的焦距，打标激光自激光器出射，经过光路组件 43，入射至扫描头41，通过凹透镜433在导轨435上的移动而改变打标激光的焦距。

如图1～3所示，所述激光打标机设有三个高度定点按键6，分别为第一高度定点按键61、第二高度定点按键62、第三高度定点按键63；即N＝3；

所述三个高度定点按键6与控制器连接，所述控制器与驱动电机51连接；

所述控制器内存储有三个与高度定点按键61、62、63对应的目标高度，所述三个目标高度分别为h1＝15cm、h2＝25cm、h3＝50cm，即M＝N＝3；

所述高度定点按键6用于控制激光打标组件4升高或降低至其对应的目标高度；

所述控制器接收来自第n高度定点按键的触发信息时，所述控制器根据其触发信息发送控制信号至驱动电机，以使驱动电机驱动激光打标组件升高或降低至目标高度hn；1≤n≤3；

当所述激光打标组件4升高或降低至目标高度hn时，驱动电机51停止驱动。

在本实施例中，打标物放置在所述打标台2上，用户预估算该打标机所需的打标高度为25cm左右，此时用户按下第二高度定点按键62，控制器控制驱动电机51带动激光打标组件4升高至高度25cm，快速实现激光打标组件4的升高调焦；随后在打标过程中，控制器获取打标过程中激光打标组件4当前高度位置信息hn，并将当前高度位置信息hn与预先存储的焦距信息hx比较，形成比较结果hd，发送控制信号至摆动电机436；所述摆动电机436接收控制信号，控制光路组件内的透镜在导轨上移动改变打标激光的焦距。实现快速调焦，提高了打标速率和打标精度。

控制器泛指用于执行控制指令和运算数据的器件，其可以是一个大型的集成电路控制器(CPU)，也可以是按功能需求被拆分成多个小型控制器分别设置于不同位置，以上方式等同的设置。

在具体对打标物体进行打标时，激光打标机启动工作后，根据用户按下的高度定点按键6，激光打标组件4在驱动电机51控制下沿滑动导轨52上下运动；例如，第一次打标时，打标物的预估算高度为50.3cm，按下第三高度定点按键 63，使激光打标组件4快速移动至该高度50cm，而在第二次打标时对打标物的预估算高度为16cm，则按下第一高度定点按键61，即可将激光打标组件4由高度50cm快速下降至高度为15cm，再通过在打标过程中，根据控制器的控制下，对光路组件的焦距进行调节，直至打标物体位于激光打标组件4的打标焦距上。之后，激光打标机根据打标图案在虚拟模型上的位置对打标物体进行打标。在一些特定的打标物的情况下，因其打标高度是相对稳定的，使用本技术方案更为电控结构简单，具有低成本的优点，通过按键操作即可实现自动对焦。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (9)

1.一种通过多个定点按键实现无级调焦的激光打标设备，包括箱体，所述箱体的底部形成打标平台，所述箱体内侧壁形成机架，所述机架上活动安装有激光打标组件；

所述激光打标组件包括打标盒，所述打标盒内依次安装有激光器、光路组件和扫描头；光路组件用于调节入射激光的光束焦距，包括若干凹透镜和/或凸透镜；打标激光自激光器出射，经过光路组件，入射至扫描头，扫描头包括若干反射透镜，用于改变打标激光的方向，使打标激光朝向打标机台射出；

设置在机架上用于驱动激光打标组件沿机架上下移动的驱动组件，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机间接连接所述激光打标组件；其特征在于：

所述激光打标设备设有N个高度定点按键，分别为第一高度定点按键、第二高度定点按键、……第n高度定点按键、……第N高度定点按键；其中1≤n≤N；

所述N个高度定点按键与控制器连接，所述控制器与驱动电机连接；

所述控制器内存储有M个与高度定点按键对应的目标高度，所述M个目标高度分别为h1、h2、h3、……、hn、……hM，其中1≤n≤M＝N；

所述高度定点按键用于控制激光打标组件升高或降低至其对应的目标高度；

所述控制器接收来自第n高度定点按键的触发信息时，所述控制器根据其触发信息发送控制信号至驱动电机，以使驱动电机驱动激光打标组件升高或降低至目标高度hn；

当所述激光打标组件升高或降低至目标高度hn时，驱动电机停止驱动。

2.根据权利要求1所述的激光打标设备，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和两根平行的滑动导轨。

3.根据权利要求2所述的激光打标设备，其特征在于，所述滑动导轨上嵌合有沿滑动导轨上下运动的连接块，所述激光打标组件通过连接块与滑动导轨连接。

4.根据权利要求1所述的激光打标设备，其特征在于，所述激光打标设备还包括控制盒，所述控制盒与控制器连接，所述N个高度定点按键设于所述控制盒上。

5.根据权利要求1所述的激光打标设备，其特征在于，所述高度定点按键具有三个，分别为第一高度定点按键、第二高度定点按键以及第三高度定点按键。

6.根据权利要求5所述的激光打标设备，其特征在于，所述第一高度定点按键对应的目标高度为25cm；所述第二高度定点按键对应的目标高度为35cm；所述第三高度定点按键对应的目标高度为50cm。

7.根据权利要求1所述的激光打标设备，其特征在于，所述目标高度的值为2cm～80cm。

8.根据权利要求1所述的激光打标设备，其特征在于，所述光路组件包括支撑座、支架、凹透镜和凸透镜。

9.根据权利要求8所述的激光打标设备，其特征在于，所述支撑座上设有沿激光光路延伸的导轨，支架设置在导轨上并可沿导轨滑动，凹透镜固定在支架上，还包括与支架链接的摆动电机，摆动电机控制支架沿导轨方向往返滑动，摆动电机与控制器连接。

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