本實(shí)用新型涉及一種激光打標(biāo)焦點(diǎn)快速定位裝置，屬于激光加工設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

伴隨著社會(huì)的快速發(fā)展，技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)個(gè)性的追求以及物品的美觀的要求越來越高，“標(biāo)刻”技術(shù)也也隨之被委以重任，傳統(tǒng)的印刷和腐蝕因其對(duì)物品的破壞力大，工藝相對(duì)復(fù)雜，標(biāo)注時(shí)間短等原因，已逐漸不能滿足人們的需求。

激光打標(biāo)機(jī)在日常工藝品的標(biāo)刻，產(chǎn)品的標(biāo)記等方面都有著廣泛的應(yīng)用。激光打標(biāo)機(jī)是利用激光光束在各種不同的物質(zhì)表面打上永久的標(biāo)記，打標(biāo)的原理是通過表層物質(zhì)的蒸發(fā)而露出深層物質(zhì)，或者是通過激光致使物質(zhì)表層發(fā)生化學(xué)變化，或者是通過物理變化利用激光光能燒掉表層物質(zhì)，出現(xiàn)我們需要的數(shù)字、圖案、二維碼等圖形。進(jìn)行激光打標(biāo)時(shí)，要求激光發(fā)生器與物件保持一定距離，所以我們需要調(diào)整激光打標(biāo)機(jī)設(shè)備上激光發(fā)生器的高度，使被加工的物件正好處于激光發(fā)生器發(fā)出激光光束的焦點(diǎn)處，激光焦距非常重要，激光焦距有誤差會(huì)影響加工件的美觀、質(zhì)量、甚至有可能導(dǎo)致工件的損壞。

現(xiàn)有的激光打標(biāo)裝置中，一般都沒有快速定位焦點(diǎn)的裝置，都采用手動(dòng)調(diào)節(jié)打標(biāo)機(jī)振鏡頭的位置，通過打標(biāo)機(jī)內(nèi)部自帶的指示光焦點(diǎn)來判斷，但是這個(gè)指示光焦點(diǎn)變化不明顯，肉眼判斷有誤差，另外由于前面各級(jí)光學(xué)元件的色差指示光的焦點(diǎn)和激光實(shí)際的焦點(diǎn)有一定的差別，一般只是用來粗調(diào)到焦點(diǎn)附近。因此大多采用試打樣品的辦法，肉眼觀察打標(biāo)效果判斷焦點(diǎn)位置，這樣操作者不僅操作難度大，也存在一定的誤差，影響標(biāo)記質(zhì)量和工作效率，特別是打標(biāo)形成的火花亮度很高，對(duì)眼睛健康也有較大傷害。

例如，中國(guó)專利CN105034607A提出了一種焦點(diǎn)迅速定位的激光打標(biāo)機(jī)和焦點(diǎn)定位方法，其主要技術(shù)方案是在激光器頭部設(shè)置了兩個(gè)可視光源，兩可視光源交叉位置即為激光打標(biāo)的焦點(diǎn)。但本方案的缺點(diǎn)是通過肉眼來直接觀察兩光源的交叉點(diǎn)，由于判斷兩個(gè)較亮光點(diǎn)的完全重合存在較大的偏差，不能很直觀的觀察出焦點(diǎn)中心位置，而且激光光束很強(qiáng)，眼睛直視也比較危險(xiǎn)，危害操作者的視力健康。中國(guó)專利CN204171540提出的一種激光打標(biāo)機(jī)，設(shè)置至少2個(gè)激光器筆，確定打標(biāo)焦點(diǎn)的原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，所以存在同樣的技術(shù)缺陷。

中國(guó)專利104210241A還公開一種激光打標(biāo)機(jī)的快速對(duì)焦方法，通過兩個(gè)指引光與一個(gè)參考中心，采用三點(diǎn)定位方式，在對(duì)于各種不同表面的材料進(jìn)行打標(biāo)之前的對(duì)焦時(shí)，只需沿一個(gè)方向調(diào)節(jié)即可。該對(duì)焦方法的原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，所以存在同樣的技術(shù)缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種激光打標(biāo)焦點(diǎn)快速定位裝置。

本實(shí)用新型能夠快速確定焦點(diǎn)位置，大大簡(jiǎn)化了操作過程，增加了打標(biāo)的精度，提高了工作效率。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種激光打標(biāo)焦點(diǎn)快速定位裝置，包括：底座、在所述底座上設(shè)置的工作臺(tái)和固定柱，在所述固定柱上活動(dòng)設(shè)置有激光鏡頭，電腦主控單元通過控制單元與所述激光鏡頭相連；其中特征在于，在所述激光鏡頭一側(cè)固定設(shè)置測(cè)距傳感器。增設(shè)測(cè)距傳感器的作用在于，實(shí)現(xiàn)利用測(cè)距傳感器在待打標(biāo)物體上對(duì)焦激光，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)快速對(duì)焦。所述電腦主控單元和控制單元是用于控制激光鏡頭按照電腦預(yù)存的圖案在待加工物體表面進(jìn)行激光打標(biāo)，屬于現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)手段，因此即使不詳細(xì)記載，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述激光鏡頭通過可調(diào)卡箍設(shè)置在固定柱上。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，便于調(diào)整定位所述激光鏡頭的精確位置。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述激光鏡頭通過連接桿與所述固定柱相連。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，將所述激光鏡頭與固定桿拉開水平距離，確保激光鏡頭能光刻出較大面積的激光打標(biāo)圖案。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，在所述固定柱內(nèi)軸向設(shè)置有齒條，所述齒條的側(cè)邊與所述激光鏡頭固定連接；在所述固定柱的頂端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條上下運(yùn)動(dòng)的齒輪組，所述齒輪組與旋鈕軸向連接。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，通過利用齒輪、齒條的配合結(jié)構(gòu)，利用旋鈕控制齒輪組進(jìn)而控制齒條，帶動(dòng)所述激光鏡頭上下精確調(diào)整焦點(diǎn)位置，實(shí)現(xiàn)快速定位固定。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述激光鏡頭通過連接桿與所述齒條的側(cè)邊固定連接。此設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，將所述激光鏡頭與固定桿拉開水平距離，確保激光鏡頭能光刻出較大面積的激光打標(biāo)圖案。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述測(cè)距傳感器為顯示距離數(shù)值的激光測(cè)距儀。此技術(shù)特征的優(yōu)勢(shì)在于，利用激光測(cè)距儀精確定位，高效校準(zhǔn)，保證工業(yè)級(jí)大批量生產(chǎn)。通過觀察激光測(cè)距儀上屏幕的讀數(shù)確定打標(biāo)焦點(diǎn)位置，激光測(cè)距儀設(shè)置在激光發(fā)生器側(cè)壁，對(duì)其使用和讀數(shù)不影響。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述在固定柱的下部設(shè)置有限位塊。此處設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，限位塊的位置可根據(jù)空載時(shí)激光鏡頭距離工作臺(tái)的距離而上下移動(dòng)，以防止操作失誤導(dǎo)致激光鏡頭和工作臺(tái)碰觸損壞激光鏡頭。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述工作臺(tái)包括四個(gè)彼此垂直連接的定位滑軌，在所述定位滑軌上設(shè)置有定位滑塊。此處設(shè)計(jì)在于，利用定位滑塊固定待激光打標(biāo)的物體，并能形成固定形狀區(qū)域，便于對(duì)同種尺寸型號(hào)的待激光打標(biāo)物體進(jìn)行快速精準(zhǔn)固定，提高打標(biāo)效率。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述的工作臺(tái)包括容納卡模的凹陷部。此處設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，為了擴(kuò)展本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍，可在工作臺(tái)內(nèi)嵌入設(shè)置卡模，即為與待激光打標(biāo)物體形狀一致的半體模具，將其嵌入至工作臺(tái)內(nèi)，然后將待激光打標(biāo)的物體逐一放置卡模內(nèi)，實(shí)現(xiàn)快速定位打標(biāo)。當(dāng)待激光打標(biāo)物體形狀尺寸變化時(shí)，隨即更換卡模即可。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，在所述激光鏡頭的出光口處旋轉(zhuǎn)設(shè)置有鏡頭保護(hù)蓋。此處設(shè)計(jì)在于，保護(hù)激光鏡頭不被污染或外部磨損。

根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述鏡頭保護(hù)蓋還包括能遮擋測(cè)距傳感器的外緣部。所述激光測(cè)距儀與電腦主控單元相連，在所述電腦主控單元中預(yù)設(shè)激光鏡頭的開關(guān)條件：當(dāng)激光測(cè)距儀采集的距離小于預(yù)設(shè)閾值的下限或大于預(yù)設(shè)閾值的上限時(shí)，激光鏡頭關(guān)閉；當(dāng)激光測(cè)距儀采集的距離在預(yù)設(shè)閾值時(shí)，激光鏡頭開啟；所述激光測(cè)距儀的距離數(shù)據(jù)傳輸至電腦主控單元，再由電腦主控單元按照上述條件開關(guān)激光鏡頭。此處設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于，在實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中，所述激光鏡頭的無效開啟會(huì)造成無必要的能源浪費(fèi)，因此，通過電腦主控單元控制所述激光鏡頭智能啟閉，保護(hù)激光鏡頭。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本實(shí)用新型直接利用測(cè)距傳感器確定激光鏡頭與激光打標(biāo)焦點(diǎn)之間的距離，即確定激光打標(biāo)焦點(diǎn)，因此，再次對(duì)待激光打標(biāo)的物體進(jìn)行加工時(shí)，無需多次打標(biāo)實(shí)驗(yàn)，只需利用測(cè)距傳感器將激光焦點(diǎn)打至物體表面即可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的激光打標(biāo)效果。所述激光鏡頭與激光打標(biāo)焦點(diǎn)之間的距離可以簡(jiǎn)稱為激光打標(biāo)焦點(diǎn)距離。將所述測(cè)距傳感器的方向?qū)?zhǔn)加工區(qū)域中心，校準(zhǔn)激光鏡頭焦點(diǎn)，記錄測(cè)距傳感器的數(shù)值。

2、本實(shí)用新型將待激光打標(biāo)的物體按照材質(zhì)進(jìn)行分類，通過實(shí)驗(yàn)建立初級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，利于在實(shí)際生產(chǎn)中能針對(duì)不同材質(zhì)進(jìn)行快速變更激光器的焦點(diǎn)距離，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)打標(biāo)效果。在實(shí)際激光打標(biāo)加工過程中，并不只是對(duì)單一材質(zhì)進(jìn)行打標(biāo)，有時(shí)被打標(biāo)的物體呈多層材質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此，為了獲得最優(yōu)的打標(biāo)效果，還需要參照數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行粗調(diào)和精調(diào)，然后通過記錄該精調(diào)距離實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)大批量高效激光打標(biāo)加工。

3、本實(shí)用新型還通過改進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)激光鏡頭的上下精確快速調(diào)整：簡(jiǎn)化了操作，調(diào)節(jié)速度和精度都大大提高，也降低了工件的損耗，進(jìn)而降低成本，節(jié)約了時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。

4、本實(shí)用新型在所述激光鏡頭的出光口處旋轉(zhuǎn)設(shè)置有鏡頭保護(hù)蓋。此處設(shè)計(jì)在于，保護(hù)激光鏡頭不被污染或外部磨損。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述裝置的整體示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所述工作臺(tái)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所述工作臺(tái)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所述鏡頭保護(hù)蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型所述鏡頭保護(hù)蓋閉合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型所述鏡頭保護(hù)蓋開啟時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1中，101、底座；102、工作臺(tái)；103、電腦主控單元；104、控制單元；105、齒條與所述激光鏡頭的連接部；106、固定柱；107、旋鈕軸；108、連接桿；109、激光發(fā)生器；110、激光測(cè)距儀；111、激光鏡頭；112、限位塊；

在圖2中，201、定位滑軌；202、定位滑塊；

在圖3中，301、凹陷部；302、卡模。

在圖4、5、6中，401、鏡頭保護(hù)蓋；402、鏡頭保護(hù)蓋的外緣部。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明，但不限于此。

如圖1-6所示。

實(shí)施例1、

一種激光打標(biāo)焦點(diǎn)快速定位裝置，包括：底座101、在所述底座101上設(shè)置的工作臺(tái)102和固定柱106，在所述固定柱106上活動(dòng)設(shè)置有激光鏡頭111，電腦主控單元103通過控制單元104與所述激光鏡頭111相連；其中特征在于，在所述激光鏡頭111一側(cè)固定設(shè)置測(cè)距傳感器。

所述測(cè)距傳感器為顯示距離數(shù)值的激光測(cè)距儀110。

實(shí)施例2、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，所述激光鏡頭111通過可調(diào)卡箍設(shè)置在固定柱106上。

所述激光鏡頭111通過連接桿108與所述固定柱106相連。

實(shí)施例3、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，在所述固定柱106內(nèi)軸向設(shè)置有齒條，所述齒條的側(cè)邊與所述激光鏡頭111固定連接；在所述固定柱106的頂端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條上下運(yùn)動(dòng)的齒輪組，所述齒輪組與旋鈕軸107向連接。

所述激光鏡頭111通過連接桿108與所述齒條的側(cè)邊固定連接。

實(shí)施例4、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，所述在固定柱106的下部設(shè)置有限位塊112。

實(shí)施例5、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，所述工作臺(tái)102包括四個(gè)彼此垂直連接的定位滑軌201，在所述定位滑軌201上設(shè)置有定位滑塊202。

實(shí)施例6、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，所述的工作臺(tái)102包括容納卡模302的凹陷部301。

實(shí)施例7、

一種如實(shí)施例1所述裝置，其區(qū)別在于，在所述激光鏡頭111的出光口處旋轉(zhuǎn)設(shè)置有鏡頭保護(hù)蓋401。

實(shí)施例8、

一種如實(shí)施例7所述裝置，其區(qū)別在于，所述鏡頭保護(hù)蓋401還包括能遮擋測(cè)距傳感器的外緣部402。所述激光測(cè)距儀與電腦主控單元103相連，在所述電腦主控單元103中預(yù)設(shè)激光鏡頭111的開關(guān)條件：當(dāng)激光測(cè)距儀采集的距離小于預(yù)設(shè)閾值的下限或大于預(yù)設(shè)閾值的上限時(shí)，激光鏡頭關(guān)閉；當(dāng)激光測(cè)距儀采集的距離在預(yù)設(shè)閾值時(shí)，激光鏡頭開啟；所述激光測(cè)距儀的距離數(shù)據(jù)傳輸至電腦主控單元，再由電腦主控單元按照上述條件開關(guān)激光鏡頭。