專利名稱：激光加工機自動對焦裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光加工設備，特別涉及一種激光加工機自動對焦裝置。
背景技術：
激光加工技術是一種新興的加工技術，其具有效率高，成本低，批量靈活，對目標 材料損傷小等優(yōu)點。激光雕刻、打標、焊接和切割加工中，激光頭聚焦激光光束對目標材料進行加工， 激光頭內(nèi)設置的聚光鏡有固定的焦點，光束在焦點處聚集形成高溫，所以，實際使用中，激 光頭與目標材料之間的距離要嚴格控制，使焦點保持在材料待加工區(qū)域。但是，由于目標材料本身表面不一定為絕對平面，或者目標材料為非平板結(jié)構，或 者加工位置需要改變等等，使用激光加工時，需要隨時調(diào)整激光頭的位置，現(xiàn)有生產(chǎn)中，大 部分需要工人通過目測來進行調(diào)整，由于個人操作差異等等，導致了加工質(zhì)量變化大，效率 低；少數(shù)設備使用的自動對焦為接觸式對焦，對目標材料表面有不可避免的損傷。因此，需要一種激光加工機自動對焦裝置，實現(xiàn)激光加工非接觸式自動對焦。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，本實用新型提供一種激光加工機自動對焦裝置，解決了激光加工的非 接觸式自動對焦問題。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是本實用新型的激光加工機自動 對焦裝置，包括激光頭、工作臺和控制器，還包括測距儀、光電檢測器，所述測距儀與激光頭 固定連接，測距儀的測距光路垂直于工作臺平面，所述光電檢測器包括由光敏元件固定排 列形成的檢測面，光電檢測器固定設置在工作臺上表面，檢測面與工作臺平面平行，所述測 距儀輸出信號和光電檢測器輸出信號傳遞至控制器。使用本實用新型激光加工機自動對焦裝置進行非接觸式自動對焦的步驟為a移動激光頭至光電檢測器上方，調(diào)整激光加工機發(fā)射的激光能量至低功率，發(fā)射 激光使之在光電檢測器的檢測面上形成第一光斑，調(diào)整激光頭高度，調(diào)整量為hl，發(fā)射激光 使之在光電檢測器的檢測面上形成第二光斑；b.光電檢測器檢測面受光照的部分光敏元件產(chǎn)生信號，光電檢測器將信號傳遞至 控制器后，根據(jù)光敏元件的排列位置和間隔信息得出接受光照部分的面積，通過計算得出 第一光斑半徑rl和第二光斑半徑r2 ；C.結(jié)合對激光頭高度的調(diào)整量hl，計算得到激光頭高度繼續(xù)調(diào)整hl*rl/(r2-rl) 后的位置為使焦點落在光電檢測器檢測面上時激光頭的高度；d.進行加工時，測距儀測出工件待加工面高度和光電檢測器檢測面的高度差，即 可自動調(diào)整激光頭高度使焦距落在工件待加工面。使用本實用新型激光加工機自動對焦裝置進行激光加工自動對焦的步驟為a.在進行激光加工前，使用測距儀沿工件待加工路徑持續(xù)測距，將所測工件待加工路徑高度信息傳輸至控制器；b.開始加工后，控制器控制激光頭在起始加工位置對焦，再根據(jù)工件待加工路徑 高度信息，結(jié)合激光頭移動速度，自動調(diào)整激光頭在移動中的高度，實現(xiàn)自動對焦。本實用新型的有益效果本實用新型實驗激光加工機自動對焦裝置，解決了激光 加工的非接觸式自動對焦問題，同時，本實用新型可以進行自動對焦加工。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。附


圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。附圖2為本實用新型進行自動對焦時的示意圖。
具體實施方式
附
圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖，附圖2為本實用新型進行自動對焦時的示意 圖，如圖所示，本實用新型的激光加工機自動對焦裝置，包括激光頭1、工作臺4和控制器5， 還包括測距儀2、光電檢測器3，所述測距儀2與激光頭1固定連接，測距儀2的測距光路垂 直于工作臺4平面，所述光電檢測器3包括由光敏元件9固定排列形成的檢測面，光電檢測 器3固定設置在工作臺4上表面，檢測面與工作臺4平面平行，所述測距儀2輸出信號和光 電檢測器3輸出信號傳遞至控制器5。進行自動對焦時，按照以下步驟進行a移動激光頭1至光電檢測器3上方，調(diào)整激光加工機發(fā)射的激光能量至低功率， 發(fā)射激光使之在光電檢測器3的檢測面上形成第一光斑7，調(diào)整激光頭1高度，調(diào)整量為 hi，發(fā)射激光使之在光電檢測器3的檢測面上形成第二光斑8 ；b.光電檢測器3檢測面受光照的部分光敏元件9將信號傳遞至控制器5后，根據(jù) 光敏元件9的排列位置和間隔信息得出接受光照部分的面積，通過計算得出第一光斑7半 徑rl和第二光斑8半徑r2 ；c.結(jié)合對激光頭1高度的調(diào)整量hl，計算得到激光頭1高度繼續(xù)調(diào)整hl*rl/ (r2-rl)后的位置為使焦點落在光電檢測器3檢測面上時激光頭1的高度；d.進行加工時，測距儀2測出工件待加工面高度和光電檢測器3檢測面的高度差， 即可自動調(diào)整激光頭1高度使焦距落在工件待加工面。進行自動對焦加工時，按照以下步驟進行a.在進行激光加工前，使用測距儀2沿工件待加工路徑持續(xù)測距，將所測工件待 加工路徑高度信息傳輸至控制器5 ；b.開始加工后，控制器5控制激光頭1在起始加工位置對焦，再根據(jù)工件待加工路 徑高度信息，結(jié)合激光頭1移動速度，自動調(diào)整激光頭1在移動中的高度，實現(xiàn)自動對焦。
權利要求一種激光加工機自動對焦裝置，包括激光頭(1)、工作臺(4)和控制器(5)，其特征在于還包括測距儀(2)、光電檢測器(3)，所述測距儀(2)與激光頭(1)固定連接，測距儀(2)的測距光路垂直于工作臺(4)平面，所述光電檢測器(3)包括由光敏元件(9)固定排列形成的檢測面，光電檢測器(3)固定設置在工作臺(4)上表面，檢測面與工作臺(4)平面平行，所述測距儀(2)輸出信號和光電檢測器(3)輸出信號傳遞至控制器(5)。
專利摘要一種激光加工機自動對焦裝置，包括激光頭、工作臺和控制器，還包括測距儀、光電檢測器，所述測距儀與激光頭固定連接，測距儀的測距光路垂直于工作臺平面，且測距儀在任一水平面上測量點與激光頭光軸和該水平面交點的相對位置固定并存儲在控制器中，所述光電檢測器包括由光敏元件固定排列形成的檢測面，光電檢測器固定設置在工作臺上表面，檢測面與工作臺平面平行，所述測距儀輸出信號和光敏元件輸出信號傳遞至控制器。本實用新型解決了激光加工的非接觸式自動對焦問題，同時，本實用新型可以進行自動對焦加工。
文檔編號B23K26/00GK201677132SQ20102016953
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2010年4月23日
發(fā)明者高源 申請人:包頭高源激光科技發(fā)展有限公司