本實(shí)用新型涉及一種激光打標(biāo)機(jī)，特別是涉及一種通過聚焦進(jìn)行定位的激光打標(biāo)機(jī)。

背景技術(shù)：

激光打標(biāo)是利用激光束在各種不同的物質(zhì)表面上打上永久的表記。打標(biāo)的原理是通過表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì)或者通過光能導(dǎo)致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化，從而刻出精美的圖案、商標(biāo)和文字，留下永久的標(biāo)記。激光打標(biāo)機(jī)因具有標(biāo)記速度快、打標(biāo)精度高、連續(xù)工作穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子、五金、航空器件、汽車零件、精密儀器等各種領(lǐng)域的圖形和文字的標(biāo)刻。

激光打標(biāo)機(jī)一般由工作臺(tái)、激光打標(biāo)頭、激光光路、激光打標(biāo)機(jī)的升降機(jī)構(gòu)組成。激光打標(biāo)頭發(fā)出的激光對工件加工中要保持一定的焦距。激光焦距的準(zhǔn)確非常重要。當(dāng)焦距有誤差時(shí)，可能對工件造成損耗，或者無法在工件上刻出理想的圖形和文字的標(biāo)刻?，F(xiàn)有的激光打標(biāo)頭的激光焦點(diǎn)的位置一般通過操作人員手動(dòng)升降激光打標(biāo)頭進(jìn)行調(diào)節(jié)。在對一個(gè)工件打標(biāo)結(jié)束后，對另一工件進(jìn)行打標(biāo)前，要對激光打標(biāo)頭和工件之間的高度進(jìn)行重新定位，從而定位焦點(diǎn)。這時(shí)，操作人員一般利用標(biāo)尺等測量工具測定該高度，并手動(dòng)調(diào)節(jié)激光打標(biāo)頭的高度。但是，這樣往往焦距的誤差較大，結(jié)果激光的焦點(diǎn)不能準(zhǔn)確地在落在工件上，因而打標(biāo)頭的激光不能很理想地對工件進(jìn)行打標(biāo)。而且，每次打標(biāo)前都要手動(dòng)調(diào)整焦距，操作繁瑣，工作效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有的缺陷，提供一種迅速對激光打標(biāo)頭的焦點(diǎn)進(jìn)行定位，實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)頭的準(zhǔn)確定位且大幅節(jié)省激光打標(biāo)頭的定位工時(shí)的激光打標(biāo)機(jī)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種激光打標(biāo) 機(jī)，所述激光打標(biāo)機(jī)包括工作臺(tái)、升降支柱、升降控制裝置、激光光路、激光打標(biāo)頭，該激光打標(biāo)機(jī)對工件的打標(biāo)面進(jìn)行打標(biāo)，所述激光打標(biāo)機(jī)的特征在于還包括：定位裝置，其對所述激光打標(biāo)頭進(jìn)行定位，所述定位裝置包括多個(gè)激光投射部和定位控制裝置，所述多個(gè)激光投射部固定設(shè)置在所述激光打標(biāo)頭上，向所述工件分別投射可視光；所述定位控制裝置根據(jù)所述可視光在所述工件上的聚焦，控制所述升降控制裝置，對所述激光打標(biāo)頭定位。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述構(gòu)成，操作人員無需手動(dòng)調(diào)節(jié)激光打標(biāo)頭的高度來對其進(jìn)行定位，利用本實(shí)用新型的定位控制裝置，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)激光打標(biāo)頭的焦點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的激光打標(biāo)，節(jié)省打標(biāo)工時(shí)。

優(yōu)選地，所述的激光打標(biāo)機(jī)還包括監(jiān)視所述工件上的由所述多個(gè)激光投射部投射的多束所述可視光的聚焦情況，當(dāng)由所述可視光監(jiān)視部監(jiān)視到多束所述可視光在所述工件的打標(biāo)面上聚焦時(shí)，控制所述升降控制裝置，對所述激光打標(biāo)頭定位。根據(jù)該構(gòu)成，能夠自動(dòng)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)頭的定位。

優(yōu)選地，還包括計(jì)算裝置，所述可視光監(jiān)視部包括微型攝像頭和圖像處理部，所述計(jì)算裝置對由所述微型攝像頭拍攝到并經(jīng)所述圖像處理部處理的成像圖像進(jìn)行分析，并基于該分析的結(jié)果判定所述多束所述可視光是否在所述工件的打標(biāo)面上聚焦。根據(jù)該構(gòu)成，能夠自動(dòng)準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)頭的定位。

優(yōu)選地，所述多個(gè)激光投射部分別投射不同波長的可視光。根據(jù)該構(gòu)成，在進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)操控激光打標(biāo)頭時(shí)，根據(jù)所述可視光的點(diǎn)在打標(biāo)面上的相對位置，就能夠立刻分辨出激光打標(biāo)頭距離工件的距離(高度)是過近還是過遠(yuǎn)，提高了工作效率。

優(yōu)選地，所述激光投射部有兩個(gè)，分別固定設(shè)置于所述激光打標(biāo)頭兩側(cè)。根據(jù)該構(gòu)成，能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)就能夠?qū)す獯驑?biāo)頭進(jìn)行準(zhǔn)確地定位。

優(yōu)選地，當(dāng)所述成像圖像中所述可視光的成像圖像的中心點(diǎn)之間的間距低于規(guī)定距離時(shí)，所述計(jì)算裝置判定所述可視光在所述工件的打標(biāo)面上聚焦。根據(jù)該構(gòu)成，能夠通過對成像圖像進(jìn)行簡單的分析，就能夠確定可視光的聚焦，從而迅速對激光打標(biāo)頭進(jìn)行定位。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例中激光打標(biāo)機(jī)的整體示意圖。

圖2是表示圖1中的激光打標(biāo)機(jī)的激光打標(biāo)頭升降的示意圖。

圖3A、圖3B是表示本實(shí)用新型的實(shí)施例中激光投射部投射不同波長的可視光時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行描述。

參見圖1可知，本實(shí)施例中的激光打標(biāo)機(jī)1包括：工作臺(tái)2；用于生成激光的激光光路4；與激光光路4一體連接的激光打標(biāo)頭5以及對激光光路4實(shí)施升降的升降支柱3。工作臺(tái)2上放置待打標(biāo)的工件W。激光打標(biāo)頭5對工件W的打標(biāo)面實(shí)施打標(biāo)。

如圖1及圖2所示，激光打標(biāo)機(jī)1還包括可視光投射部6和定位控制裝置8。在激光打標(biāo)頭5的兩側(cè)各固定設(shè)置一個(gè)可視光投射部6。如圖2所示，可視光投射部6分別向下投射可視光。上述可視光(LB)向內(nèi)側(cè)偏置一定角度。這樣，當(dāng)激光打標(biāo)頭5處于規(guī)定高度時(shí)，可視光如圖2所示能夠聚焦成一點(diǎn)。

升降支柱3自身上設(shè)置有導(dǎo)軌、電極和滾珠絲杠等公知裝置，能夠根據(jù)來自控制器8的信號(hào)，控制激光光路4及激光打標(biāo)頭5的升降。

控制器8包括作為控制器主體的計(jì)算裝置84、顯示器82、用于進(jìn)行手動(dòng)操作的多個(gè)按鈕81及鍵盤83。計(jì)算裝置84至少包括一個(gè)電路板?？刂破?通過線纜等與升降支柱3連接，根據(jù)控制器8的計(jì)算裝置84的計(jì)算結(jié)果，控制與升降支柱3連接的激光光路4及激光打標(biāo)頭5的上升或下降?？刂破?同時(shí)控制激光光路4及激光打標(biāo)頭5的工作，在本實(shí)施方式中省略其說明。

多個(gè)按鈕81中包括經(jīng)由升降支柱3使激光光路4及激光打標(biāo)頭5上升或下降的上升按鈕和下降按鈕。由此，可以通過手動(dòng)操控激光打標(biāo)頭5的上升和下降。由于可視光投射部6固定設(shè)置在激光打標(biāo)頭5的兩側(cè)，可視光投射部6也跟隨激光打標(biāo)頭5上升或下降。因此，操作人員在對上升/下降按鈕81進(jìn)行操作的同時(shí)，通過目視能夠確認(rèn)到由可視光投射部6投射的可視光(LB)在工件W的打標(biāo)面上是否聚焦。

具體地，如圖2所示，當(dāng)操作人員目視確認(rèn)到可視光投射部6投射 到工件W的打標(biāo)面上的可視光的點(diǎn)(在本實(shí)施方式中是左右兩點(diǎn))之間有間距時(shí)，操作上升按鈕81，提升激光打標(biāo)頭5的高度，直到可視光的左右兩點(diǎn)聚焦。這時(shí)，停止操作上升按鈕81，對激光打標(biāo)頭5進(jìn)行定位。

在上述實(shí)施方式中，通過操作人員目視工件W的打標(biāo)面上的可視光的點(diǎn)的聚焦，手動(dòng)操作激光打標(biāo)頭5的高度。

作為另一實(shí)施方式，在激光打標(biāo)頭5上還設(shè)置可視光監(jiān)視部7?？梢暪獗O(jiān)視部7安裝在不與可視光投射部6發(fā)生干涉的位置上，通過上述纜線與控制器8連接。

可視光監(jiān)視部7包括微型攝像頭71和圖像處理部72。微型攝像頭71例如可以采用CCD微型攝像頭。微型攝像頭71拍攝工件W的打標(biāo)面上可視光的點(diǎn)，并形成圖像。圖像處理部72時(shí)刻對上述圖像進(jìn)行處理，并將用于控制激光光路4及激光打標(biāo)頭5升降的處理結(jié)果發(fā)送給控制器8。

具體地，圖像處理部72通過公知的技術(shù)對由微型攝像頭71拍攝的圖像進(jìn)行成像，并將成像數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器8。控制器8根據(jù)成像數(shù)據(jù)，判定可視光在打標(biāo)面是否聚焦。具體的判定方式例如采用下述方式：上述圖像的成像圖像中可視光的點(diǎn)的中心彼此間的距離低于規(guī)定間距時(shí)，判定可視光聚焦，從而對激光打標(biāo)頭5進(jìn)行定位。

作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施方式，上述可視光投射部6各自投射不同顏色的可視光。如圖3A及圖3B所示，設(shè)置在激光打標(biāo)頭5兩側(cè)的可視光投射部6各自投射出不同顏色的可視光。

在圖3A及圖3B中可見，左側(cè)可視光投射部6投射出紅色可視光(R)，右側(cè)可視光投射部6投射出藍(lán)色可視光(B)。這樣，根據(jù)紅色可視光的點(diǎn)(R)和藍(lán)色可視光的點(diǎn)(B)在打標(biāo)面上的相對位置，就能夠簡單地判斷出激光打標(biāo)頭5是距離工件W過近還是過遠(yuǎn)。具體地，如圖3A所示，當(dāng)可視光在打標(biāo)面上的點(diǎn)(R)、(B)分別在投射該可視光的可視光投射部6的相同一側(cè)時(shí)，則能夠立即判斷出激光打標(biāo)頭5距離工件W過近，只需通過手動(dòng)或自動(dòng)控制激光打標(biāo)頭5向遠(yuǎn)離工件W的方向(本實(shí)施方式中是上升方向)移動(dòng)即可。另外，如圖3B所示，當(dāng)可視光在打標(biāo)面上的點(diǎn)(R)、(B)分別在投射該可視光的可視光投射部6的相反一側(cè)時(shí)，同樣能夠立即判斷出激光打標(biāo)頭5距離 工件W過近，只需通過手動(dòng)或自動(dòng)控制激光打標(biāo)頭5向靠近工件W的方向(本實(shí)施方式中是下降方向)移動(dòng)即可。

這樣，能夠簡單地判斷激光打標(biāo)頭5相對工件W是過近還是過遠(yuǎn)，有效地提高了對激光打標(biāo)頭5的定位的工作效率。

在本實(shí)施方式中，可視光采用了紅色和藍(lán)色的可視光。但是，本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不僅限于這兩種顏色的可視光。例如可以采用以下幾種顏色的可視光的任意組合(括號(hào)中表示其波長)：藍(lán)紫色(405nm)，藍(lán)色(445nm，460nm，473nm)，綠色(532nm)，黃色(589nm)和紅色(635nm，650nm)等。

另外，利用微型攝像頭71監(jiān)控可視光的聚焦時(shí)，該可視光的概念范圍可以是包括肉眼所看不到的紅外線和紫外線的波長范圍。