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

背景技術(shù)：

伴隨著社會的快速發(fā)展，技術(shù)的不斷進步，人們對個性的追求以及物品的美觀的要求越來越高，“標刻”技術(shù)也也隨之被委以重任，傳統(tǒng)的印刷和腐蝕因其對物品的破壞力大，工藝相對復雜，標注時間短等原因，已逐漸不能滿足人們的需求。

激光打標機在日常工藝品的標刻，產(chǎn)品的標記等方面都有著廣泛的應用。激光打標機是利用激光光束在各種不同的物質(zhì)表面打上永久的標記，打標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。進行激光打標時，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)整激光打標機設備上激光發(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)出激光光束的焦點處，激光焦距非常重要，激光焦距有誤差會影響加工件的美觀、質(zhì)量、甚至有可能導致工件的損壞。

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

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

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種激光打標焦點快速定位裝置。

本實用新型能夠快速確定焦點位置，大大簡化了操作過程，增加了打標的精度，提高了工作效率。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一種激光打標焦點快速定位裝置，包括：底座、在所述底座上設置的工作臺和固定柱，在所述固定柱上活動設置有激光鏡頭，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)固定設置測距傳感器。增設測距傳感器的作用在于，實現(xiàn)利用測距傳感器在待打標物體上對焦激光，實現(xiàn)精準快速對焦。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存的圖案在待加工物體表面進行激光打標，屬于現(xiàn)有的常規(guī)技術(shù)手段，因此即使不詳細記載，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可實現(xiàn)。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述激光鏡頭通過可調(diào)卡箍設置在固定柱上。此設計的優(yōu)點在于，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。此設計的優(yōu)點在于，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圖案。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，在所述固定柱內(nèi)軸向設置有齒條，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置有驅(qū)動齒條上下運動的齒輪組，所述齒輪組與旋鈕軸向連接。此設計的優(yōu)點在于，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而控制齒條，帶動所述激光鏡頭上下精確調(diào)整焦點位置，實現(xiàn)快速定位固定。

根據(jù)本實用新型優(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。此設計的優(yōu)點在于，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圖案。

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

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述在固定柱的下部設置有限位塊。此處設計的優(yōu)點在于，限位塊的位置可根據(jù)空載時激光鏡頭距離工作臺的距離而上下移動，以防止操作失誤導致激光鏡頭和工作臺碰觸損壞激光鏡頭。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述工作臺包括四個彼此垂直連接的定位滑軌，在所述定位滑軌上設置有定位滑塊。此處設計在于，利用定位滑塊固定待激光打標的物體，并能形成固定形狀區(qū)域，便于對同種尺寸型號的待激光打標物體進行快速精準固定，提高打標效率。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述的工作臺包括容納卡模的凹陷部。此處設計的優(yōu)點在于，為了擴展本實用新型的應用范圍，可在工作臺內(nèi)嵌入設置卡模，即為與待激光打標物體形狀一致的半體模具，將其嵌入至工作臺內(nèi)，然后將待激光打標的物體逐一放置卡模內(nèi)，實現(xiàn)快速定位打標。當待激光打標物體形狀尺寸變化時，隨即更換卡模即可。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，在所述激光鏡頭的出光口處旋轉(zhuǎn)設置有鏡頭保護蓋。此處設計在于，保護激光鏡頭不被污染或外部磨損。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述鏡頭保護蓋還包括能遮擋測距傳感器的外緣部。所述激光測距儀與電腦主控單元相連，在所述電腦主控單元中預設激光鏡頭的開關(guān)條件：當激光測距儀采集的距離小于預設閾值的下限或大于預設閾值的上限時，激光鏡頭關(guān)閉；當激光測距儀采集的距離在預設閾值時，激光鏡頭開啟；所述激光測距儀的距離數(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。此處設計的優(yōu)點在于，在實際生產(chǎn)活動中，所述激光鏡頭的無效開啟會造成無必要的能源浪費，因此，通過電腦主控單元控制所述激光鏡頭智能啟閉，保護激光鏡頭。

本實用新型的有益效果為：

1、本實用新型直接利用測距傳感器確定激光鏡頭與激光打標焦點之間的距離，即確定激光打標焦點，因此，再次對待激光打標的物體進行加工時，無需多次打標實驗，只需利用測距傳感器將激光焦點打至物體表面即可實現(xiàn)最優(yōu)的激光打標效果。所述激光鏡頭與激光打標焦點之間的距離可以簡稱為激光打標焦點距離。將所述測距傳感器的方向?qū)始庸^(qū)域中心，校準激光鏡頭焦點，記錄測距傳感器的數(shù)值。

2、本實用新型將待激光打標的物體按照材質(zhì)進行分類，通過實驗建立初級數(shù)據(jù)庫，利于在實際生產(chǎn)中能針對不同材質(zhì)進行快速變更激光器的焦點距離，實現(xiàn)最優(yōu)打標效果。在實際激光打標加工過程中，并不只是對單一材質(zhì)進行打標，有時被打標的物體呈多層材質(zhì)結(jié)構(gòu)，因此，為了獲得最優(yōu)的打標效果，還需要參照數(shù)據(jù)庫進行粗調(diào)和精調(diào)，然后通過記錄該精調(diào)距離實現(xiàn)工業(yè)級大批量高效激光打標加工。

3、本實用新型還通過改進的機械設計實現(xiàn)激光鏡頭的上下精確快速調(diào)整：簡化了操作，調(diào)節(jié)速度和精度都大大提高，也降低了工件的損耗，進而降低成本，節(jié)約了時間，提高了生產(chǎn)效率。

4、本實用新型在所述激光鏡頭的出光口處旋轉(zhuǎn)設置有鏡頭保護蓋。此處設計在于，保護激光鏡頭不被污染或外部磨損。

附圖說明

圖1是本實用新型所述裝置的整體示意圖；

圖2是本實用新型所述工作臺的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型所述工作臺的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型所述鏡頭保護蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型所述鏡頭保護蓋閉合時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型所述鏡頭保護蓋開啟時的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1中，101、底座；102、工作臺；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、鏡頭保護蓋；402、鏡頭保護蓋的外緣部。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本實用新型做詳細的說明，但不限于此。

如圖1-6所示。

實施例1、

一種激光打標焦點快速定位裝置，包括：底座101、在所述底座101上設置的工作臺102和固定柱106，在所述固定柱106上活動設置有激光鏡頭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)固定設置測距傳感器。

所述測距傳感器為顯示距離數(shù)值的激光測距儀110。

實施例2、

一種如實施例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。

實施例3、

一種如實施例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的頂端設置有驅(qū)動齒條上下運動的齒輪組，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。

實施例4、

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

實施例5、

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

實施例6、

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

實施例7、

一種如實施例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)設置有鏡頭保護蓋401。

實施例8、

一種如實施例7所述裝置，其區(qū)別在于，所述鏡頭保護蓋401還包括能遮擋測距傳感器的外緣部402。所述激光測距儀與電腦主控單元103相連，在所述電腦主控單元103中預設激光鏡頭111的開關(guān)條件：當激光測距儀采集的距離小于預設閾值的下限或大于預設閾值的上限時，激光鏡頭關(guān)閉；當激光測距儀采集的距離在預設閾值時，激光鏡頭開啟；所述激光測距儀的距離數(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。