专利名称：激光雕刻机的自动对焦构造的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种激光雕刻机的自动对焦构造，尤指一种可自动监测焦点的电子式探针，适合应用在激光加工机及类似机台。
一般激光加工机的基本原理，主要是将激光输出的光束引导并聚焦到受刻物件的表面，聚焦后的光束，经材料吸收，温度骤然升高而气化，使物件表面凹下，而达到雕刻与切割的目的。
传统的激光加工机是采用手动对焦，当激光光束经由反射镜的引导至笔车聚焦头上，通过聚焦镜片使光束聚焦于镜片焦点处，为使加工料件均能聚焦于不同规格的透镜，特使用配合各种透镜规格而不同长度的对焦棒，置于笔车左方圆孔内，再经由机台上方的手轮，带动三根螺杆，使整个加工平台能够上升、下降，让平台上的加工物件能轻微接触到对焦捧，使物件表面能置于激光光束的聚焦面上，而达到对焦的目的。
另有一种采用自动对焦的激光加工机台，其对焦的方法是在机台X、Y轴的平面下方左、右各设一颗发射与接收的对照式感应器(Sensor)，经由平台的上升，使感应器(Sensor)监测到物件后，再下降至聚焦面，即完成自动对焦。但此种对焦的方式有相当多的缺点1、无法对碗状或不规则的料件做准确的监测。2、加工件须靠上方固定摆设。3、透明加工件会有监测误差。4、架上旋转轴后，此功能即失效。
本实用新型的主要目的是提供一种可对料件加工区域直接监测，减少因料件不平产生对焦误差的激光雕刻机的自动对焦构造。
本实用新型的次要目的是提供一种可对任何形状、材质(如不规则形状的曲面或透光材质)的料件作准确对焦的激光雕刻机的自动对焦构造。
本实用新型的再一目的是提供一种克服架上旋转轴之后仍可顺利监测的激光雕刻机的自动对焦构造。
本实用新型所设计的激光雕刻机的自动对焦构造是这样实现的，主要是在激光加工机的笔车座上垂直设立一电子式探针，该电子探针是顶部具有凸缘的适当长度的圆管，圆管上、下段各设有一凹环，供笔车座上的定位柱卡挚定位，而圆管端面的圆心处设有开孔，供内部二段式的电子感测棒突伸于外，藉由Z轴带动的平台电动上升，使加工物件表面接触到探针，并依软件所存储的镜片焦距，计算后下降至聚焦面即完成自动对焦，且电子探针在工作时可向上收合，不致触碰到工作物。
其中该定位柱为适当大小的空心螺柱，其内部设有一弹簧，弹簧的前段再设有一钢珠，可供卡抵在定位柱的端部。
其中该定位柱是以横向螺合在笔车座上，与电子探针呈垂直。
利用此种自动监测聚焦的方式有如下的优点1、加工料件摆设的位置不受限制。2、直接对料件加工区域监测，减少料件不平的误差。3、不会因加工料件不规则的外形而对焦错误。4、克服曲面或架上旋转轴后无法监测的困难。5、不因料件透光而造成错误监测。
下面藉由具体实施例，配合附图详细说明本实用新型的构造及特点
图1为本实用新型实施例的立体外观图。
图2为本实用新型实施例的元件分解图。
图3为本实用新型实施例的剖视图。
图4为本实用新型实施例的另一动作剖视图。
图5为本实用新型实施例应用于机台上的示意图。
图6为机台上激光光束动作示意图。
参见
图1，本实用新型的主要设计是在传统的笔车座10上垂直设立一个与镜头11平行的电子式探针结构20。如
图1、图2所示，该探针结构20，为一顶部设有凸缘22的适当长度的圆管21，圆管21上下适当位置处各设有一凹环23、24，且圆管21的上下端面的圆心处各设有开孔28供内部第一、第二感测棒25、26突伸于外，同时圆管21的顶端面在近圆心处另设有一电线孔27，使第一感测棒25顶部连设的电线31藉其穿拉出。该笔车座10欲放置探针结构20的圆孔，该圆孔的水平方向设有一相通的定位孔14，藉以螺设一定位柱15，该定住柱15外缘设有螺牙16，且末端设有一缺槽19可供工具螺入定位孔14中，而其内部装设一弹簧18，弹簧18前端另设有一钢珠17卡抵在定位柱15的前端。因此，将探针结构20垂直置放于笔车座10镜头11旁侧的平台上的圆孔中，此时，定位柱15前端的钢珠17受探针结构20的圆管挤压而向内缩，使探针结构20可继续向下压入至圆管21顶部的凸缘22，同时使定位柱15的钢珠17卡抵于圆管21的上凹环23之中(如图3所示)，完成笔车座10装设探针结构的动作。
参见图5，将完成上述装置的笔车座10组装在激光雕刻机台50的工作轴51(X轴)上，并使笔车座10藉由滚轮13、1’在工作轴51左、右来回滑动，而工作轴51也可藉其两端侧的滑轨52(Y轴)前后滑移，而使笔车座10可任意移动至所需位置，同时配合可垂直上、下移动的工作台53(Z轴)，可作三度空间的测量，而可测量具有圆滑曲面外形的料件。
参见图4，将一欲加工的料件40置于工作台53上，经由工作台53上升使料件40表面接触到第一感测棒25，依软件所存储的镜片焦距，经计算后下降至聚焦面，此时，即可将整个探针结构20向上拉，使定位柱15的钢珠17卡掣于圆管21的下凹环24，使探针结构20收藏于镜头11的上缘，预防机台50工作移动时探针结构20碰触或移动到加工料件40。
如图6所示，机台的激光管54射出的光束，经反射镜55反射至滑轨旁侧的反射镜57，再折射到工作轴51一端侧的反射镜58，最后光束再经由笔车座10上的反射镜12引导至料件40的聚焦面上，使料件表面因温度骤然升高而气化，达到雕刻与切割的目的。
权利要求1.一种激光雕刻机的自动对焦构造，主要是在激光雕刻机的笔车座上垂直设立一电子式探针，其特征在于该电子探针是设计为顶部具有凸缘的适当长度的圆管，圆管上、下段各设有一凹环，供笔车座上的定位柱卡挚定位，该圆管端面的圆心处设有开孔，供内部二段式的电子感测棒突伸于外。
2.如权利要求1所述的激光雕刻机的自动对焦构造，其特征在于其中该定位柱为适当大小的空心螺柱，其内部设有一弹簧，弹簧的前段再设有一钢珠，可供卡抵在定位柱的端部。
3.如权利要求2所述的激光雕刻机的自动对焦构造，其特征在于其中该定位柱是以横向螺合在笔车座上，与电子探针呈垂直。
专利摘要一种激光雕刻机的自动对焦构造,主要是在激光雕刻机的笔车座上垂直设立一电子式探针,该电子探针设计为顶部具有凸缘的适当长度的圆管,圆管上、下段各设有一凹环,供笔车座上的定位柱卡挚定位,而圆管端面的圆心处设有开孔,供内部二段式的电子感测棒突伸于外,藉由Z轴带动的平台电动上升,使加工物件表面接触到探针,并依软件所存储的镜片焦距,计算后下降至聚焦面即完成自动对焦,且电子探针在工作时可向上收合,不致触碰到工作物。
文档编号B44B1/00GK2413927SQ0020516
公开日2001年1月10日 申请日期2000年2月14日 优先权日2000年2月14日
发明者赖金森 申请人:星云电脑股份有限公司