本實(shí)用新型涉及激光鏡頭的技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種自動(dòng)調(diào)整激光焦點(diǎn)位置的裝置。
背景技術(shù):
激光焊接時(shí),其聚焦點(diǎn)上的激光能量密度最大,而大部分焊接時(shí)聚焦點(diǎn)在焊接零件的表面,對(duì)應(yīng)的與焊接零件的表面距離是零,但是根據(jù)零件結(jié)構(gòu)或者材料的不同,有時(shí)需要聚焦點(diǎn)在焊接零件的上方(即正離焦)或者聚焦點(diǎn)在零件內(nèi)部(即負(fù)離焦),而在傳統(tǒng)焊接結(jié)構(gòu)中,焊接鏡頭相對(duì)于焊接零件的距離是不變的,也就是說聚焦點(diǎn)的位置是固定的,而為了檢查聚焦點(diǎn)的位置是否正確,就需要移動(dòng)焊接鏡頭,并在不同的位置利用激光打點(diǎn),通過不同位置上激光打的點(diǎn)的直徑大小來判斷,即直徑最小的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的焊接頭的位置,就是聚焦點(diǎn)所在的正確位置,但是通過激光打點(diǎn)來尋找焦點(diǎn)位置,效率很低,而且激光打點(diǎn)的數(shù)量有限,以及最終的聚焦點(diǎn)位置,實(shí)際卻是在打的最小的點(diǎn)附近,不是很精確。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述問題,本實(shí)用新型提供了一種自動(dòng)調(diào)整激光焦點(diǎn)位置的裝置,其結(jié)構(gòu)簡單,不僅可以監(jiān)控焊接聚焦點(diǎn)的位置變化,而且方便調(diào)整聚焦點(diǎn)位置,從而滿足不同焊接結(jié)構(gòu)或者材料的要求。
其技術(shù)方案是這樣的,其包括焊接鏡頭,所述焊接鏡頭內(nèi)裝有聚光鏡片,其特征在于,在所述焊接鏡頭端部安裝有紅外測量裝置,步進(jìn)電機(jī)通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述焊接鏡頭,所述紅外測量裝置與控制器通信連接,所述控制器輸出端分別連接指示燈、步進(jìn)電機(jī)、顯示器、報(bào)警器。
其進(jìn)一步特征在于:所述指示燈設(shè)有3個(gè);所述控制器采用型號(hào)為飛思卡爾AW60單片機(jī);所述紅外測量裝置采用紅外距離傳感器。
本實(shí)用新型的有益效果是,通過設(shè)置的紅外測量裝置測量到的實(shí)際值與控制器內(nèi)的設(shè)置值比較,根據(jù)比較結(jié)果,控制器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)焊接鏡頭上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)位置,滿足不同焊接結(jié)構(gòu)或者材料的要求,且可監(jiān)控焊接聚焦點(diǎn)的位置變化而發(fā)出報(bào)警信息,并通過顯示器直觀的顯示聚焦點(diǎn)的位置,方便調(diào)整聚焦點(diǎn)位置。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的控制原理圖;
圖3為本實(shí)用新型的控制流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1~圖3所示,本實(shí)用新型包括焊接鏡頭4,焊接鏡頭4內(nèi)裝有聚光鏡片6,在焊接鏡頭4端部安裝有紅外測量裝置5,步進(jìn)電機(jī)8通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7連接焊接鏡頭,紅外測量裝置5與控制器通信連接,控制器輸出端分別連接指示燈21、22、23、步進(jìn)電機(jī)8、顯示器、報(bào)警器3,其中控制器采用型號(hào)為飛思卡爾AW60單片機(jī),顯示器采用數(shù)碼管顯示,用于顯示焦點(diǎn)的位置值,紅外測量裝置5采用紅外距離傳感器。
本實(shí)用新型的工作過程是,在焊接鏡頭端部安裝有紅外測量裝置5,焊接鏡頭4內(nèi)部安裝有聚光鏡片6.激光3通過聚焦鏡片6將激光聚焦在工件1上,紅外測量裝置5利用三角距離測量原理測量焊接鏡頭4與焊接工件1之間的距離,其中三角距離測量原理是:紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束,當(dāng)遇到物體以后,光束會(huì)反射回來,反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后,會(huì)獲得一個(gè)偏移值,利用三角關(guān)系,在知道了發(fā)射角度,偏移距,中心矩,以及濾鏡的焦距以后,傳感器到物體的距離就可以通過幾何關(guān)系計(jì)算出鏡頭與工件的距離A,而顯示器可顯示該距離值,并輸出指示燈21、22、23,即當(dāng)焦點(diǎn)是在焊接零件上方時(shí)(正離焦),指示燈21亮;當(dāng)焦點(diǎn)在焊接零件表面時(shí)(沒有離焦),當(dāng)中的指示燈22亮;當(dāng)焦點(diǎn)在焊接零件里面時(shí)(負(fù)離焦),指示燈23亮;而根據(jù)紅外距離測量裝置5測量到的實(shí)際值,與焊接控制系統(tǒng)的設(shè)置值比較,根據(jù)比較結(jié)果,當(dāng)實(shí)際值超出限制的最高值時(shí),控制器發(fā)出報(bào)警信息;當(dāng)實(shí)際值超出設(shè)置值時(shí),控制器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)8,通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)焊接鏡頭上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整激光聚焦點(diǎn)位置,并可在焊接工藝中設(shè)置不同的焊接焦點(diǎn)位置(離焦量),滿足不同焊接結(jié)構(gòu)或者材料的要求,以及在需要固定聚焦點(diǎn)位置的焊接工藝中,可以監(jiān)控焊接聚焦點(diǎn)的位置變化,如果聚焦點(diǎn)位置偏移出控制范圍,可以立即給出報(bào)警信息,且可以直觀的顯示聚焦點(diǎn)的位置,方便調(diào)整聚焦點(diǎn)位置。