CN212977109U - 一种激光打标机的自动对焦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光打标机的自动对焦技术领域，本实用新型公开了一种激光打标机的自动对焦装置，所述支撑座固定设置在底板的底部四角位置，所述独立升降台固定设置在底板的上部位置，用于调整打标机的升降高度；所述水平滑动台固定设置在独立升降台的上部位置，水平滑动台通过PLC控制系统的自动控制；所述底座固定设置在水平滑动台的上部位置，所述焦距检测装置竖直固定设置在底座的左端位置；所述PLC控制系统固定设置在独立升降台的左侧位置，并与底板的上部固定连接，用于对水平滑动台的自动控制。该实用新型大大提高了激光打标机对工件的打标效率，实现了焦距调整的自动化，使焦距的调整变得简单、精确，提高了焦距的调整效率。

Description

一种激光打标机的自动对焦装置

技术领域

本实用新型属于激光打标机的自动对焦技术领域，具体涉及一种激光打标机的自动对焦装置。

背景技术

激光打标是激光加工最大的应用领域之一，是一种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。由于激光打标机可以打出各种文字、符号和图案，且字符大小可以从毫米到微米量级，对产品的防伪有特殊的意义。目前可代替丝网印刷，直接在产品上形成产品的信息，杜绝丝印的化学原料对环境的污染，环保效果较好。

传统的激光打标机在加工工件时，对焦距有一定的要求，焦距高或者低都聚焦不成激光点，所以在更换产品过程中，需要人工去调节合适的焦距值来保证激光能量的集中。在现有的激光打标机中，往往是通过钢板尺调节尺寸，或者有外置红光点双点重合作为聚焦点的焦点，前者每次需要更改焦距时需要人工找尺寸去测量，后者需要人工很仔细的去找两个红光小原点，焦距的调整麻烦效率低，导致激光打标机对工件的打标效率低下。发明人基于现有技术中的缺陷研发了一种激光打标机的自动对焦装置，能够很好地解决现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种激光打标机的自动对焦装置，其设计结构简单、科学合理、操作方便、自动化程度高；本实用新型能够解决现有技术在对工件激光打标过程中，焦距调整麻烦、效率低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种激光打标机的自动对焦装置，包括支撑座、底板、独立升降台、水平滑动台；所述支撑座固定设置在底板的底部四角位置，所述独立升降台固定设置在底板的上部位置，用于调整打标机的升降高度；所述水平滑动台固定设置在独立升降台的上部位置，水平滑动台通过PLC控制系统的自动控制，用于自动调整打标机的左右位置距离；所述底座固定设置在水平滑动台的上部位置，所述激光发射系统固定设置在底座的上部右侧位置，光路固定设置在激光发射系统的左侧位置；所述振镜固定设置在光路的左侧上部位置，场镜固定设置在振镜的左侧中间位置；所述焦距检测装置竖直固定设置在底座的左端位置，用于检测场镜在水平滑动台上的移动焦距；所述PLC控制系统固定设置在独立升降台的左侧位置，并与底板的上部固定连接，用于对水平滑动台的自动控制。

所述水平滑动台包括步进电机，步进电机固定设置在安装架的右侧端部位置，安装架为四方形结构，丝杠左端与安装架的左端通过丝孔固定，丝杠的右端穿过安装架的右端与步进电机的动力输出轴固定连接，利用步进电机驱动丝杠与安装架左端的丝孔配合转动；滑道前后对称固定设置在安装架的底部位置，滑动体底部卡装在滑道上，滑动体的上部与底座的底部固定连接，滑动体的中间位置所设置的内丝孔套装在丝杠上，通过丝杠的转动带动滑动体左右移动。

所述激光发射系统、光路、振镜和场镜之间固定连通，光路用于传输激光发射系统所发射的激光。

所述焦距检测装置包括固定板，固定板竖直固定设置在底座的左端上部位置，气缸固定设置在固定板的左侧上部位置，推杆固定设置在气缸的上部位置，推杆的上部与支撑板的底部固定连接；滑轨固定设置在气缸的左侧表面，滑块卡装在滑轨上，激光位移传感器固定设置在支撑板的左端位置，用于检测位移焦距；延时控制开关固定设置在气缸的底部位置，延时控制开关通过PLC控制系统自动控制气缸的伸缩动作。

所述步进电机与PLC控制系统通过导线固定连接，步进电机与PLC控制系统同时通过导线与电源固定连接。

所述激光位移传感器与PLC控制系统通过导线固定连接，激光位移传感器与PLC控制系统同时通过导线与电源固定连接。

所述延时控制开关与气缸上进气端的电磁气阀通过导线固定连接，延时控制开关同时通过导线与电源固定连接。

这种激光打标机的自动对焦装置的使用过程为：首先通过PLC控制系统设置打标工件适合的焦距，由PLC控制系统控制水平滑动台上的步进电机转动，步进电机在转动的过程中通过动力输出轴带动丝杠转动，在丝杆转动的条件下，带动滑动体在滑道上向左侧移动，同时带动底座上部的激光发射系统、光路、振镜和场镜向左侧移动，此时在移动的过程中，焦距检测装置上的激光位移传感器检测计算由PLC控制系统所设置的焦距，当激光发射系统、光路、振镜和场镜向左侧移动到所设置的焦距时，激光位移传感器将检测的信号传输给PLC控制系统，PLC控制系统将发出控制水平滑动台步进电机的停止信号，使步进电机停止转动；与此同时PLC控制系统将控制信号传输给延时控制开关，由延时控制开关控制气缸电磁气阀动作，来是实现气缸的伸缩动作，将推杆缩回并带动支撑板和激光位移传感器缩回动作，然后通过激光发射系统的控制开关，开启激光发射系统对工件进行打标作业。上述过程就是这种激光打标机的自动对焦装置的使用过程。

所述水平滑动台固定设置在独立升降台的上部位置，水平滑动台通过PLC控制系统的自动控制，用于自动调整打标机的左右位置距离；水平滑动台包括步进电机，步进电机固定设置在安装架的右侧端部位置，安装架为四方形结构，丝杠左端与安装架的左端通过丝孔固定，丝杠的右端穿过安装架的右端与步进电机的动力输出轴固定连接，利用步进电机驱动丝杠与安装架左端的丝孔配合转动；滑道前后对称固定设置在安装架的底部位置，滑动体底部卡装在滑道上，滑动体的上部与底座的底部固定连接，滑动体的中间位置所设置的内丝孔套装在丝杠上，通过丝杠的转动带动滑动体左右移动。这样设置的主要目的是为了通过水平滑动台的设置，实现了激光发射系统、光路、振镜和场镜的左右自动移动，为焦距的自动调整提供了前提条件。

所述激光发射系统固定设置在底座的上部右侧位置，光路固定设置在激光发射系统的左侧位置；所述振镜固定设置在光路的左侧上部位置，场镜固定设置在振镜的左侧中间位置；这样设置的主要目的是为了实现对工件的打标功能。

所述焦距检测装置竖直固定设置在底座的左端位置，用于检测场镜在水平滑动台上的移动焦距；焦距检测装置包括固定板，固定板竖直固定设置在底座的左端上部位置，气缸固定设置在固定板的左侧上部位置，推杆固定设置在气缸的上部位置，推杆的上部与支撑板的底部固定连接；滑轨固定设置在气缸的左侧表面，滑块卡装在滑轨上，激光位移传感器固定设置在支撑板的左端位置，用于检测位移焦距；延时控制开关固定设置在气缸的底部位置，延时控制开关通过PLC控制系统自动控制气缸的伸缩动作。这样设置的主要目的是：一方面通过激光位移传感器的设置，在PLC控制系统的配合作用下，实现对激光发射系统、光路、振镜和场镜左右移动距离的检测计算（即对所设定的焦距的检测计算）；另一方面为了不影响到正常的激光打标作业，将激光位移传感器设置成可以上下自动伸缩的结构，实现了检测计算好焦距后的自动缩回动作，使激光打标作业能够正常进行。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种激光打标机的自动对焦装置，其设计结构简单、科学合理、操作方便、自动化程度高；大大提高了激光打标机对工件的打标效率，实现了焦距调整的自动化，使焦距的调整变得简单、精确，提高了焦距的调整效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型焦距检测装置的仰视图；

图3为为本实用新型焦距检测装置的正视图；

图中标记：1、支撑座，2、底板，3、独立升降台，4、水平滑动台，401、步进电机，402、安装架，403、丝杠，404、滑道，405、滑动体，5、底座，6、激光发射系统，7、光路，8、振镜，9、场镜，10、焦距检测装置，101、固定板，102、气缸，103、推杆，104、滑轨，105、滑块，106、支撑板，107、激光位移传感器，108、延时控制开关，11、PLC控制系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图所示，一种激光打标机的自动对焦装置，包括支撑座1、底板2、独立升降台3、水平滑动台4；所述支撑座1固定设置在底板2的底部四角位置，所述独立升降台3固定设置在底板2的上部位置，用于调整打标机的升降高度；所述水平滑动台4固定设置在独立升降台3的上部位置，水平滑动台4通过PLC控制系统的自动控制，用于自动调整打标机的左右位置距离；所述底座5固定设置在水平滑动台4的上部位置，所述激光发射系统6固定设置在底座5的上部右侧位置，光路7固定设置在激光发射系统6的左侧位置；所述振镜8固定设置在光路7的左侧上部位置，场镜9固定设置在振镜8的左侧中间位置；所述焦距检测装置10竖直固定设置在底座5的左端位置，用于检测场镜9在水平滑动台4上的移动焦距；所述PLC控制系统11固定设置在独立升降台3的左侧位置，并与底板2的上部固定连接，用于对水平滑动台4的自动控制。

所述水平滑动台4包括步进电机401，步进电机401固定设置在安装架402的右侧端部位置，安装架402为四方形结构，丝杠403左端与安装架402的左端通过丝孔固定，丝杠403的右端穿过安装架402的右端与步进电机401的动力输出轴固定连接，利用步进电机401驱动丝杠403与安装架402左端的丝孔配合转动；滑道404前后对称固定设置在安装架402的底部位置，滑动体405底部卡装在滑道404上，滑动体405的上部与底座5的底部固定连接，滑动体405的中间位置所设置的内丝孔套装在丝杠403上，通过丝杠403的转动带动滑动体405左右移动。

所述激光发射系统6、光路7、振镜8和场镜9之间固定连通，光路7用于传输激光发射系统6所发射的激光。

所述焦距检测装置10包括固定板101，固定板101竖直固定设置在底座5的左端上部位置，气缸102固定设置在固定板101的左侧上部位置，推杆103固定设置在气缸102的上部位置，推杆103的上部与支撑板106的底部固定连接；滑轨104固定设置在气缸102的左侧表面，滑块105卡装在滑轨104上，激光位移传感器107固定设置在支撑板106的左端位置，用于检测位移焦距；延时控制开关108固定设置在气缸102的底部位置，延时控制开关108通过PLC控制系统11自动控制气缸102的伸缩动作。

所述步进电机401与PLC控制系统11通过导线固定连接，步进电机104与PLC控制系统11同时通过导线与电源固定连接。

所述激光位移传感器107与PLC控制系统11通过导线固定连接，激光位移传感器107与PLC控制系统11同时通过导线与电源固定连接。

所述延时控制开关108与气缸102上进气端的电磁气阀通过导线固定连接，延时控制开关108同时通过导线与电源固定连接。

这种激光打标机的自动对焦装置的使用过程为：首先通过PLC控制系统11设置打标工件适合的焦距，由PLC控制系统11控制水平滑动台4上的步进电机401转动，步进电机401在转动的过程中通过动力输出轴带动丝杠403转动，在丝杆403转动的条件下，带动滑动体405在滑道404上向左侧移动，同时带动底座5上部的激光发射系统6、光路7、振镜8和场镜9向左侧移动，此时在移动的过程中，焦距检测装置10上的激光位移传感器107检测计算由PLC控制系统11所设置的焦距，当激光发射系统6、光路7、振镜8和场镜9向左侧移动到所设置的焦距时，激光位移传感器107将检测的信号传输给PLC控制系统11，PLC控制系统11将发出控制水平滑动台4步进电机401的停止信号，使步进电机401停止转动；与此同时PLC控制系统11将控制信号传输给延时控制开关108，由延时控制开关108控制气缸102电磁气阀动作，来是实现气缸102的伸缩动作，将推杆103缩回并带动支撑板106和激光位移传感器107缩回动作，然后通过激光发射系统6的控制开关，开启激光发射系统6对工件进行打标作业。上述过程就是这种激光打标机的自动对焦装置的使用过程。

对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种激光打标机的自动对焦装置，包括支撑座、底板、独立升降台、水平滑动台；所述支撑座固定设置在底板的底部四角位置，所述独立升降台固定设置在底板的上部位置，用于调整打标机的升降高度；所述水平滑动台固定设置在独立升降台的上部位置，水平滑动台通过PLC控制系统的自动控制，用于自动调整打标机的左右位置距离；底座固定设置在水平滑动台的上部位置，激光发射系统固定设置在底座的上部右侧位置，光路固定设置在激光发射系统的左侧位置；振镜固定设置在光路的左侧上部位置，场镜固定设置在振镜的左侧中间位置；其特征在于：焦距检测装置竖直固定设置在底座的左端位置，用于检测场镜在水平滑动台上的移动焦距；PLC控制系统固定设置在独立升降台的左侧位置，并与底板的上部固定连接，用于对水平滑动台的自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：水平滑动台包括步进电机，步进电机固定设置在安装架的右侧端部位置，安装架为四方形结构，丝杠左端与安装架的左端通过丝孔固定，丝杠的右端穿过安装架的右端与步进电机的动力输出轴固定连接，利用步进电机驱动丝杠与安装架左端的丝孔配合转动；滑道前后对称固定设置在安装架的底部位置，滑动体底部卡装在滑道上，滑动体的上部与底座的底部固定连接，滑动体的中间位置所设置的内丝孔套装在丝杠上，通过丝杠的转动带动滑动体左右移动。

3.根据权利要求1所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：激光发射系统、光路、振镜和场镜之间固定连通，光路用于传输激光发射系统所发射的激光。

4.根据权利要求1所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：焦距检测装置包括固定板，固定板竖直固定设置在底座的左端上部位置，气缸固定设置在固定板的左侧上部位置，推杆固定设置在气缸的上部位置，推杆的上部与支撑板的底部固定连接；滑轨固定设置在气缸的左侧表面，滑块卡装在滑轨上，激光位移传感器固定设置在支撑板的左端位置，用于检测位移焦距；延时控制开关固定设置在气缸的底部位置，延时控制开关通过PLC控制系统自动控制气缸的伸缩动作。

5.根据权利要求2所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：步进电机与PLC控制系统通过导线固定连接，步进电机与PLC控制系统同时通过导线与电源固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：激光位移传感器与PLC控制系统通过导线固定连接，激光位移传感器与PLC控制系统同时通过导线与电源固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种激光打标机的自动对焦装置，其特征在于：延时控制开关与气缸上进气端的电磁气阀通过导线固定连接，延时控制开关同时通过导线与电源固定连接。

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