CN216441845U - 一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，包括振镜系统和透射激光、反射可见光/红外光的透镜，还包括场镜和成像系统，所述透镜倾斜设置，所述振镜系统对应所述场镜设置，所述场镜和所述透镜位于所述振镜系统出射的激光的光路上，所述成像系统、所述透镜和工件在同一光路上。工件的可见光仅通过透镜，而不通过振镜系统等进入成像系统，可以确保成像清晰，振镜系统与所述成像系统通过所述透镜共轴，从而可以快速且准确的对工件进行定位，所述成像系统位置相对透镜的距离可调，从而可以调整成像的视野范围，使视野范围变大。

Description

一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统

技术领域

本实用新型涉及激光焊接加工技术领域，尤其涉及一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统。

背景技术

激光振镜打标目前应用很广泛，如果打标产品需要定位，一般是用旁轴CCD确定位置，这样定位缺点在于速度慢和成像质量不好。特别对于较大产品，需要大视野，把大视野和同轴结合有一定的难度。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，可有快速对工件进行定位。

本实用新型实施例提供一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，包括振镜系统和透射激光、反射可见光/红外光的透镜，还包括场镜和成像系统，所述透镜倾斜设置，所述振镜系统对应所述场镜设置，所述场镜和所述透镜位于所述振镜系统出射的激光的光路上，所述成像系统、所述透镜和工件在同一光路上

进一步的，还包括外壳，所述外壳内部具有空腔，所述透镜位于所述空腔内，所述外壳的顶面具有第一通孔，底面具有第二通孔，其中一侧面具有第三通孔，所述第一通孔对应所述场镜设置，所述第二通孔对应所述工件设置，所述第三通孔对应所述成像系统设置。

进一步的，还包括第一连接板，所述第一连接板与所述外壳的顶面可滑动地连接，所述振镜系统固定在所述第一连接板上，所述场镜固定在所述振镜系统上，所述场镜与所述外壳零接触。

进一步的，所述第一连接板上具有多个固定孔组，每一所述固定孔组包括多个固定孔，所述振镜系统可与任何一所述固定孔组相互固定。

进一步的，所述振镜系统包括入射通孔和出射通孔，所述出射通孔对应所述场镜设置，所述入射通孔位于多个所述固定孔组之间。

进一步的，所述外壳顶面上的相对两侧各设有一滑轨，所述第一连接板的相对两侧各设有一滑块，所述滑块与对应的所述滑轨滑动连接，所述滑块和所述滑轨上具有锁紧机构，所述锁紧机构用于阻止所述滑轨与所述滑块之间的相对滑动。

进一步的，还包括第二连接板，所述第二连接板的一端与所述外壳固定连接，所述成像系统位置可调地固定在所述第二连接板上。

进一步的，所述成像系统包括CCD相机和CCD镜头，所述CCD镜头朝向所述第三通孔设置，且所述CCD镜头与外壳之间零接触。

进一步的，所述外壳底面设置有照明光源和第三连接件，所述第三连接件与所述外壳可上下滑动地连接，以使所述照明光源可靠近或可远离所述外壳。

进一步的，所述照明光源通过第四连接件连接所述第三连接件，所述第四连接件与所述第三连接件可滑动地连接，所述第四连接件相对所述第三连接件滑动的方向与所述第三连接件相对所述外壳滑动的方向垂直，所述照明光源与所述第四连接件可转动的连接，以使所述照明光源的照射角度可调。

本实用新型实施例提供的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统具有以下有益效果：工件的可见光仅通过透镜，而不通过振镜系统等进入成像系统，可以确保成像清晰，振镜系统与所述成像系统通过所述透镜共轴，从而可以快速且准确的对工件进行定位，所述成像系统位置相对透镜的距离可调，从而可以调整成像的视野范围，使视野范围变大。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统的立体示意图；

图2为图1的透视图。

图中：

1、外壳；11、第一通孔；12、第二通孔；13、第三通孔；

2、成像系统；

3、振镜系统；31、入射通孔；

4、场镜；

5、透镜；

61、第一连接件；62、滑轨；63、滑块；64、第二连接件；65、照明光源；66、第三连接件；67、第四连接件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参照图1，本实用新型实施例提供一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，包括外壳1、振镜系统3、场镜4、透镜5和成像系统2。

请参照图2，所述外壳1内部具有空腔，所述透镜5位于所述空腔内，所述外壳1的顶面具有第一通孔11，底面具有第二通孔12，其中一侧面具有第三通孔13，所述第一通孔11对应所述场镜4设置，所述第二通孔12对应工件设置，所述第三通孔13对应所述成像系统2设置。

请参照图2，所述透镜5倾斜设置，如倾斜角度为45°，所述场镜4和工件位于所述透镜5的两侧，所述场镜4和所述透镜5位于所述振镜系统3出射的激光的光路上，所述透镜5具有透射激光、但是反射可见光和或红外光的属性，自所述场镜4出射的激光可以穿过所述透镜5，然后从所述第二通孔12射出，射向工件，在工件上打标。第二通孔12中可以设置物镜，该物镜成像焦距F＝8mm，焦距F可调。

所述成像系统2、所述透镜5和工件在同一光路上，工件处于外壳1之外，其反射的可见光和发出的红外光可通过所述第二通孔12射在所述透镜5上，然后被所述透镜5反射，反射光穿过第三通孔13射向成像系统2，然后在成像系统2中成像，成像系统2用于采集待打标的工件图像，以通过图像对工件进行定位。

振镜系统3连接控制器，以执行控制器的命令改变射入的激光的轨迹或者光路，从而在工件上打出设定图案或者形状的标志。请参照图1，振镜系统3的一端连接场镜4，振镜系统3出射的激光通过场镜4、透镜5、物镜射在工件上。振镜系统3的通光孔径可以为10-20mm。

所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统还包括第一连接板61，所述第一连接板61与所述外壳1的顶面可滑动地连接，所述振镜系统3固定在所述第一连接板61上，所述场镜5固定在所述振镜系统3上，所述场镜5与所述外壳1零接触。从而所述振镜系统3和所述场镜4可随所述第一连接板61一起在所述外壳1的顶面滑动，以调整所述场镜4与所述第一通孔11的相对位置，从而可以进一步调整在工件上打标的精度和位置。

更为具体的，所述外壳1顶面上的相对两侧各设有一滑轨62，所述第一连接板61的相对两侧各设有一滑块63，所述滑块63与对应的所述滑轨62滑动连接，所述滑块63和所述滑轨62上具有锁紧机构，所述锁紧机构用于阻止所述滑轨62与所述滑块63之间的相对滑动，以在无需滑动时，使所述滑块63和所述滑轨62相互定位。所述第一连接板61通过所述滑块62和所述滑轨63，可相对所述外壳1艳前后方向滑动，该滑动方向垂直于所述第一连接板61。

所述第一连接板61上具有多个固定孔组，每一所述固定孔组包括多个固定孔，所述振镜系统3可与任何一所述固定孔组相互固定。不同的所述固定孔组具有不同的位置，从而通过将所述振镜系统3与不同的所述固定孔组相互固定，可以从上、下、左、右四个方向调整所述振镜系统3的位置，进而调整所述场镜4的位置。并且，所述振镜系统3包括入射通孔31和出射通孔，所述出射通孔对应所述场镜4设置，所述入射通孔31位于多个所述固定孔组之间，所述入射通孔31用于与激光头连接，激光头发射的激光通过所述入射通孔31射入所述振镜系统，进而被所述振镜系统4改变光路轨迹，最后通过所述出射通孔射入所述场镜4中。

所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统还包括第二连接板64，所述第二连接板64的一端与所述外壳1固定连接，所述成像系统2位置可调地固定在所述第二连接板64上，通过调整所述成像系统2固定在所述第二连接板64上的固定位置，来调整所述成像系统2与所述第三通孔13之间的距离。

所述成像系统2包括CCD相机和CCD镜头，所述CCD镜头朝向所述第三通孔13设置，且所述CCD镜头与外壳1之间零接触。所述CCD相机可以具有130万像素，所述CCD镜头与所述CCD相机可分离地连接，从而可以更换所述CCD镜头，所述CCD镜头更换后，可适当调整所述成像系统2固定在所述第二连接板64上的固定位置，以适应新的所述CCD镜头的焦距。

本实施例所述外同轴视觉振镜视觉加工光学系统中，所述成像系统2的成像范围：140x150mm，成像的图像效果：清晰。

所述外壳1底面设置有照明光源65和第三连接件66，所述第三连接件66与所述外壳1可上下滑动地连接，以使所述照明光源65可靠近或可远离所述外壳1。所述照明光源65用于照亮工件，以方便所述成像系统2对工件进行成像。

所述照明光源65通过第四连接件67连接所述第三连接件66，所述第四连接件67与所述第三连接件66可滑动地连接，所述第四连接件67相对所述第三连接件66滑动的方向与所述第三连接件66相对所述外壳1滑动的方向垂直，所述照明光源65与所述第四连接件67可转动的连接，以使所述照明光源65的照射角度可调。

所述照明光源65具有多个，多个所述照明光源65排布成环形，以至少从前、后、左、右照射工件，以免在工件上形成光线阴影。每一所述照明光源65均对应有一所述第三连接件66和第四连接件67，在各所述第三连接件66的作用下，各所述照明光源65可靠近或者远离所述工件，以增加或较小工件表面的照明光强，在各所述第四连接件67的作用下，各所述照明光源65可以相互聚拢或者分散，以缩小或放大照明范围。所述照明光源65的照射角度可调，以可进一步调整照明范围和视野范围内的光照强度。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：包括振镜系统和透射激光、反射可见光/红外光的透镜，还包括场镜和成像系统，所述透镜倾斜设置，所述振镜系统对应所述场镜设置，所述场镜和所述透镜位于所述振镜系统出射的激光的光路上，所述成像系统、所述透镜和工件在同一光路上。

2.如权利要求1所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：还包括外壳，所述外壳内部具有空腔，所述透镜位于所述空腔内，所述外壳的顶面具有第一通孔，底面具有第二通孔，其中一侧面具有第三通孔，所述第一通孔对应所述场镜设置，所述第二通孔对应所述工件设置，所述第三通孔对应所述成像系统设置。

3.如权利要求2所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：还包括第一连接板，所述第一连接板与所述外壳的顶面可滑动地连接，所述振镜系统固定在所述第一连接板上，所述场镜固定在所述振镜系统上，所述场镜与所述外壳零接触。

4.如权利要求3所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述第一连接板上具有多个固定孔组，每一所述固定孔组包括多个固定孔，所述振镜系统可与任何一所述固定孔组相互固定。

5.如权利要求4所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述振镜系统包括入射通孔和出射通孔，所述出射通孔对应所述场镜设置，所述入射通孔位于多个所述固定孔组之间。

6.如权利要求3所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述外壳顶面上的相对两侧各设有一滑轨，所述第一连接板的相对两侧各设有一滑块，所述滑块与对应的所述滑轨滑动连接，所述滑块和所述滑轨上具有锁紧机构，所述锁紧机构用于阻止所述滑轨与所述滑块之间的相对滑动。

7.如权利要求2所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：还包括第二连接板，所述第二连接板的一端与所述外壳固定连接，所述成像系统位置可调地固定在所述第二连接板上。

8.如权利要求7所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述成像系统包括CCD相机和CCD镜头，所述CCD镜头朝向所述第三通孔设置，且所述CCD镜头与外壳之间零接触。

9.如权利要求2所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述外壳底面设置有照明光源和第三连接件，所述第三连接件与所述外壳可上下滑动地连接，以使所述照明光源可靠近或可远离所述外壳。

10.如权利要求9所述的外同轴视觉振镜视觉加工光学系统，其特征在于：所述照明光源通过第四连接件连接所述第三连接件，所述第四连接件与所述第三连接件可滑动地连接，所述第四连接件相对所述第三连接件滑动的方向与所述第三连接件相对所述外壳滑动的方向垂直，所述照明光源与所述第四连接件可转动的连接，以使所述照明光源的照射角度可调。

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