本發(fā)明屬于激光打標(biāo)機(jī)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)及其輔助對(duì)焦方法。

背景技術(shù)：

CO₂激光打標(biāo)機(jī)即二氧化碳激光打標(biāo)機(jī)，是利用CO₂氣體為工作介質(zhì)的激光振鏡打標(biāo)機(jī)。 CO₂激光器以CO₂氣體為介質(zhì)，將CO₂和其他輔助氣體充入放電管在電極上加高壓，放電管中產(chǎn)生輝光放電，使氣體釋放出波長(zhǎng)為10.64um 激光，將激光能量放大后，經(jīng)振鏡掃描和聚焦鏡聚焦后，在電腦和激光打標(biāo)控制卡的控制下，可在工件上根據(jù)用戶的要求進(jìn)行圖像、文字、數(shù)字、線條的標(biāo)刻。

專利號(hào)為ZL 201320465787.X的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種擴(kuò)束合束集成裝置，其包括第一擴(kuò)束組件、第二擴(kuò)束組件和一合束組件，該合束組件固定地連接在所述第一擴(kuò)束組件和第二擴(kuò)束組件之間，該合束組件上開(kāi)設(shè)有一供可見(jiàn)光穿過(guò)的穿孔，該合束組件用于將可見(jiàn)光與激光重合。這種擴(kuò)束合束集成裝置可使可見(jiàn)光光束與激光光束重合，使得激光變?yōu)榭梢?jiàn)光。

專利號(hào)為ZL 201220678252.6的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了一種激光器與振鏡打標(biāo)頭的連接結(jié)構(gòu)，其包括擴(kuò)束鏡支架、頸固定架和頸連接件，所述頸固定架安裝在所述擴(kuò)束鏡支架上，所述頸連接件的一端設(shè)置于擴(kuò)束鏡支架和頸固定架之間。這種連接結(jié)構(gòu)將原有不可調(diào)節(jié)的連接方式徹底改變，其可通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)擴(kuò)束鏡支架和頸固定架的固定位置，從而達(dá)到精確有效調(diào)節(jié)光束的準(zhǔn)直度的目的，并且能夠使得激光器與激光振鏡之間實(shí)現(xiàn)自由拆卸。

現(xiàn)有技術(shù)中的CO₂激光打標(biāo)機(jī)通常為激光器產(chǎn)生的激光光束經(jīng)過(guò)激光打標(biāo)頭，由激光打標(biāo)頭指引著激光光束穿過(guò)聚焦鏡匯聚成一個(gè)很小的光點(diǎn)在物體表面上進(jìn)行打標(biāo)，而為保證最佳打標(biāo)效果，激光打標(biāo)頭必須與物體表面之間始終保持一個(gè)固定的距離，我們稱之為焦距，每一臺(tái)CO₂激光打標(biāo)機(jī)的焦距都是由聚焦鏡決定的，上述光束經(jīng)過(guò)聚焦鏡后匯聚成的一個(gè)很小的光點(diǎn)即為焦點(diǎn)，焦點(diǎn)所在的水平面為焦平面，這個(gè)平面是我們看不見(jiàn)摸不著的，是物理學(xué)家形象化的稱謂。

物體被打標(biāo)的平面必須放在焦平面上，這樣才能得到最佳的打標(biāo)效果。但實(shí)際操作當(dāng)中，每臺(tái)設(shè)備的焦平面確定過(guò)程異常繁瑣。一般的做法是先將CO₂激光打標(biāo)機(jī)安裝在一個(gè)高度可調(diào)的支架上面，然后選取幾個(gè)物體放在固定的平臺(tái)上，接著用直尺量取聚焦鏡到物體打標(biāo)面的距離，然后進(jìn)行打標(biāo)，根據(jù)打標(biāo)情況再升高或降低設(shè)備的高度，再次打標(biāo)，比較先后兩次打標(biāo)的效果，然后再多次改變高度重復(fù)上述過(guò)程，直至找到最佳的打標(biāo)位置，然后用直尺量取這個(gè)距離并記錄，因每臺(tái)設(shè)備的聚焦鏡不同，因此對(duì)每臺(tái)設(shè)備的焦平面進(jìn)行確定都需重復(fù)上述過(guò)程，且即使是同一臺(tái)機(jī)器，更換聚焦鏡后，仍需重復(fù)上述過(guò)程，這就對(duì)CO₂激光打標(biāo)機(jī)的使用造成了諸多不便。鑒于此，本發(fā)明提供一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)及其輔助對(duì)焦方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種快速確定激光打標(biāo)裝置焦平面的點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)及其輔助對(duì)焦方法。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)，包括振鏡、連接結(jié)構(gòu)、擴(kuò)束合束集成裝置、第一可見(jiàn)光源和第二可見(jiàn)光源，所述擴(kuò)束合束集成裝置、連接結(jié)構(gòu)和振鏡依次連接，所述第二可見(jiàn)光源安裝于所述擴(kuò)束合束集成裝置上，所述振鏡底部前端設(shè)置有與所述第一可見(jiàn)光源匹配的通孔，所述第一可見(jiàn)光源安裝于所述通孔中，該第一可見(jiàn)光源發(fā)出的可見(jiàn)光指向所述振鏡的出光口的直徑方向。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述通孔側(cè)方開(kāi)設(shè)有一螺紋孔，該螺紋孔用于固定所述第一可見(jiàn)光源以及調(diào)整所述第一可見(jiàn)光源的射出光方向。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述擴(kuò)束合束集成裝置包括第一擴(kuò)束組件、第二擴(kuò)束組件和一合束組件，所述第一擴(kuò)束組件、合束組件和第二擴(kuò)束組件依次連接，所述合束組件上開(kāi)設(shè)有可見(jiàn)光穿孔，所述第二可見(jiàn)光源安裝于該可見(jiàn)光穿孔中。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述連接結(jié)構(gòu)包括擴(kuò)束鏡支架、頸固定架和頸連接件，所述頸固定架安裝在所述擴(kuò)束鏡支架上，所述頸連接件的一端嵌裝于擴(kuò)束鏡支架和頸固定架之間，所述擴(kuò)束鏡支架上設(shè)置有一階梯孔，所述階梯孔套裝于所述第二擴(kuò)束組件，所述頸連接件的另一端連接于所述振鏡的入光口。

本發(fā)明還提供了上述點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的輔助對(duì)焦方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，提供上述點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的輔助對(duì)焦方法，其步驟包括：

S001，預(yù)先用樣品在振鏡下方進(jìn)行打標(biāo)測(cè)試，找到打標(biāo)效果最佳的水平面，在該水平面上水平放置一張白紙；

S002，在振鏡的底部前端的通孔中安裝第一可見(jiàn)光源，在螺紋孔中用固定螺絲從側(cè)向抵住第一可見(jiàn)光源，使第一可見(jiàn)光源發(fā)出的可見(jiàn)光指向振鏡的出光口的直徑方向且使可見(jiàn)光光點(diǎn)在白紙中顯現(xiàn)；

S003,打開(kāi)第二可見(jiàn)光源，第二可見(jiàn)光源發(fā)出的可見(jiàn)光經(jīng)過(guò)振鏡后從出光口射出可見(jiàn)光，該可見(jiàn)光的光點(diǎn)亦在白紙上顯現(xiàn)，設(shè)定X-Y掃描鏡上的掃描鏡X一個(gè)固定電壓，調(diào)節(jié)振鏡內(nèi)部X-Y掃描鏡上的掃描鏡Y，使掃描鏡Y的電壓以頻率大于48Hz從-5V至+5V往復(fù)變化，使第二可見(jiàn)光源射出的可見(jiàn)光在白紙上顯現(xiàn)直線；

S004，調(diào)節(jié)X-Y掃描鏡上的掃描鏡X電壓，使所述白紙上的直線移動(dòng)并與第一可見(jiàn)光光源的可見(jiàn)光光點(diǎn)重合，該重合處的水平面即為焦平面。

有益效果：

1.本發(fā)明通過(guò)第一光源和第二光源的共同作用，通過(guò)調(diào)整振鏡內(nèi)的X-Y掃描鏡上的步進(jìn)電機(jī)使第二光源經(jīng)過(guò)振鏡后射出形成一條肉眼可見(jiàn)直線，通過(guò)在最佳打標(biāo)位置上調(diào)整第一光源的射出點(diǎn)和第二光源的可見(jiàn)直線重合。通過(guò)本發(fā)明確認(rèn)焦平面，全過(guò)程無(wú)需直尺等輔助工具，僅需進(jìn)行一次焦平面的確認(rèn)，然后將樣品放置于焦平面上，即可滿足不同樣品的打標(biāo)，減少了不必要的重復(fù)調(diào)試，另外，倘若聚焦鏡更換，亦只需進(jìn)行一次調(diào)試即可確定焦平面，之后任何操作人員都可通過(guò)肉眼確認(rèn)焦平面直接進(jìn)行打標(biāo)，避免了重復(fù)調(diào)試的繁瑣，提高了二氧化碳打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)效率。

2.本發(fā)明能在擴(kuò)束合束集成裝置的作用下將激光器發(fā)射的激光融入可見(jiàn)光，達(dá)到肉眼可以捕捉的效果，且在連接結(jié)構(gòu)的作用下，實(shí)現(xiàn)激光器的激光微調(diào)，實(shí)用高效。

附圖說(shuō)明

附圖1為一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的第一可見(jiàn)光源安裝位置示意圖；

附圖3為一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的擴(kuò)束集成裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的激光器與振鏡打標(biāo)頭的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為振鏡的X-Y掃描鏡示意圖；

附圖6為一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的激光器的焦平面確認(rèn)過(guò)程示意圖。

附圖標(biāo)識(shí)：

1、擴(kuò)束合束集成裝置；2、連接結(jié)構(gòu)；3、振鏡；4、第一可見(jiàn)光源；5、第二可見(jiàn)光源；

31、螺紋孔；32、出光口；33、通孔；11、第一擴(kuò)束組件；12、合束組件；13、第二擴(kuò)束組件；121、可見(jiàn)光穿孔；21、擴(kuò)束鏡支架；22、頸固定架；23、頸連接件；211、階梯孔；

6、X-Y掃描鏡；61、掃描鏡X；62、掃描鏡Y；63、步進(jìn)電機(jī)；7、白紙。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步公開(kāi)本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)及其輔助對(duì)焦方法的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說(shuō)明。

需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所引用的如“底部”、“前端”、“中”、“左”、“右”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇，合先敘明。

請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2，本發(fā)明提供一種點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)，包括振鏡3、連接結(jié)構(gòu)2、擴(kuò)束合束集成裝置1、第一可見(jiàn)光源4和第二可見(jiàn)光源5，所述振鏡3以Scanlab振鏡為實(shí)施例，該振鏡3內(nèi)部包含X-Y掃描鏡6，由步進(jìn)電機(jī)63進(jìn)行控制；所述擴(kuò)束合束集成裝置1和連接結(jié)構(gòu)2采用背景技術(shù)中提及的由翔聲激光科技有限公司研發(fā)的擴(kuò)束合束集成裝置和連接結(jié)構(gòu)，所述擴(kuò)束合束集成裝置1、連接結(jié)構(gòu)2和振鏡3依次連接，所述第二可見(jiàn)光源5安裝于所述擴(kuò)束合束集成裝置1上，所述振鏡3底部前端設(shè)置有與所述第一可見(jiàn)光源4匹配的通孔33，所述第一可見(jiàn)光源4安裝于所述通孔33中，該第一可見(jiàn)光源4發(fā)出的可見(jiàn)光指向所述振鏡3的出光口32的直徑方向。

進(jìn)一步地，所述通孔33側(cè)方開(kāi)設(shè)有一螺紋孔31，該螺紋孔31用于固定所述第一可見(jiàn)光源4以及調(diào)整所述第一可見(jiàn)光源4的射出光方向。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，所述擴(kuò)束合束集成裝置1包括第一擴(kuò)束組件11、第二擴(kuò)束組件13和一合束組件12，所述第一擴(kuò)束組件11、合束組件12和第二擴(kuò)束組件13依次連接，該第一擴(kuò)束組件11上可安裝不同型號(hào)的激光器，所述合束組件12上開(kāi)設(shè)有可見(jiàn)光穿孔121，所述第二可見(jiàn)光源5安裝于該可見(jiàn)光穿孔121中。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，所述連接結(jié)構(gòu)2包括擴(kuò)束鏡支架21、頸固定架22和頸連接件23，所述頸固定架22安裝在所述擴(kuò)束鏡支架21上，所述頸連接件23的一端嵌裝于擴(kuò)束鏡支架21和頸固定架22之間，所述擴(kuò)束鏡支架21上設(shè)置有一階梯孔211，所述階梯孔211套裝于所述第二擴(kuò)束組件13，所述頸連接件23的另一端連接于所述振鏡3的入光口（未示出）。

本發(fā)明還提供了上述點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的輔助對(duì)焦方法。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，提供上述點(diǎn)線重合對(duì)焦輔助系統(tǒng)的輔助對(duì)焦方法，具體步驟如下：

SOO1，預(yù)先用樣品在振鏡3下方進(jìn)行打標(biāo)測(cè)試，找到打標(biāo)效果最佳的水平面，在該水平面上水平放置一張白紙7；

S002，在振鏡3的底部前端的通孔33中安裝第一可見(jiàn)光源4，在螺紋孔31中用固定螺絲從側(cè)向抵住第一可見(jiàn)光源4，使第一可見(jiàn)光源4發(fā)出的可見(jiàn)光指向振鏡3的出光口32的直徑方向且使可見(jiàn)光光點(diǎn)在白紙7中顯現(xiàn)；

S003，打開(kāi)第二可見(jiàn)光源5，第二可見(jiàn)光源5發(fā)出的可見(jiàn)光經(jīng)過(guò)振鏡3后從出光口32射出可見(jiàn)光，該可見(jiàn)光的光點(diǎn)亦在白紙上顯現(xiàn)，設(shè)定X-Y掃描鏡6上的掃描鏡X61一個(gè)固定電壓，調(diào)節(jié)振鏡內(nèi)部X-Y掃描鏡6上的掃描鏡Y62，使掃描鏡Y62的電壓以頻率大于48Hz從-5V至+5V往復(fù)變化，使第二可見(jiàn)光源5射出的可見(jiàn)光在白紙7上顯現(xiàn)直線；

具體地，步進(jìn)電機(jī)63是根據(jù)給定電壓信號(hào)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)一定的角度后定在一定的位置，當(dāng)給定一個(gè)連續(xù)的信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)63則會(huì)連續(xù)變換角度，使掃描鏡片跟著連續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此光線就會(huì)連續(xù)掃過(guò)一條軌跡，因此根據(jù)上述掃描鏡X61給定固定電壓，上述掃描鏡Y62的電壓往復(fù)變化，從而使第二可見(jiàn)光源5的光束能夠畫出連續(xù)的線條。

S004，調(diào)節(jié)X-Y掃描鏡6上的掃描鏡X61電壓，使所述白紙7上的直線移動(dòng)并與第一可見(jiàn)光光源4的可見(jiàn)光光點(diǎn)重合，該重合處的水平面即為焦平面。

具體地，通過(guò)調(diào)節(jié)上述掃描鏡X61的電壓，可以使掃描鏡X61偏轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線重合，找到焦平面。

對(duì)于不同的聚焦鏡，只需要調(diào)節(jié)上述掃描鏡X61的電壓值參數(shù)，使點(diǎn)線重合即可，非常方便。

本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施形式，如果本發(fā)明的各種改動(dòng)或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動(dòng)和變形屬于本發(fā)明權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍內(nèi)，本發(fā)明也包括這些變形和改動(dòng)。