一种具有监视功能的激光加工头的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于激光加工设备领域，公开了一种具有监视功能的激光加工头，包括工业相机、聚焦镜及第一全反射镜，聚焦镜与第一全反射镜沿激光传输方向依次设置，第一全反射镜设置于工业相机的光轴上，反射激光而透射工业相机所需白光，该工业相机为彩色相机。本实用新型通过对激光加工头的内部结构进行调整，设置工业相机使其与聚焦镜不同轴，但仍与激光最终的焦点位置同轴，使得白光作为光源，无需再通过聚焦镜进入工业相机，从而可以避免色差问题，实现通过彩色相机获取彩色影像的目的。
【专利说明】一种具有监视功能的激光加工头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光加工设备领域，尤其涉及一种具有监视功能的激光加工头。
【背景技术】
[0002]激光加工头上通常会安装工业相机，以便于在激光加工过程中监视加工位置的情况。如图1所示为现有具有监视功能的激光焊接头，激光标记加工头或激光切割头的结构与其类似，为了能够在最佳位置拍摄到加工位置的情况，通常将工业相机101与聚焦镜102同轴设置。如果激光加工头上安装的工业相机为彩色相机，当采用白光作为照明光源时，由于聚焦镜片对于不同波长的光折射率不同，白光经过该镜片后无法聚焦于同一点，因此相机感光芯片无法同时在焦点位置接收到所有颜色的光，进而无法形成清晰的彩色像，也就是会产生我们通常所说的色差；如果采用单色光例如蓝光进行照明，虽可形成清晰的图像，但也只能形成单色影像，从而失去了彩色相机原本的意义。因此激光加工头上安装的工业相机通常为黑白相机，采用单色光进行照明，形成黑白的影像。然而黑白影像由于色彩的局限性，监视效果并不理想，使用者仍希望能够获得彩色影像，使加工位置的情况得以更加真实直观的呈现。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，而提供一种具有监视功能的激光加工头，能够使用彩色相机获取加工位置的彩色影像。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种具有监视功能的激光加工头，包括工业相机、聚焦镜及第一全反射镜，所述聚焦镜与第一全反射镜沿激光传输方向依次设置，所述第一全反射镜设置于工业相机的光轴上，反射激光而透射工业相机所需白光，所述工业相机为彩色相机。
[0005]进一步地，所述第一全反射镜与聚焦镜的光轴及工业相机的光轴均成45度夹角，聚焦镜的光轴与工业相机的光轴垂直。
[0006]进一步地，所述聚焦镜与第一全反射镜之间设置第二全反射镜，第二全反射镜与聚焦镜的光轴、以及第一全反射镜与工业相机的光轴均成45度夹角，聚焦镜的光轴与工业相机的光轴平行。
[0007]进一步地，该加工头还包括一准直镜，所述准直镜设置于聚焦镜的激光入射端。
[0008]进一步地，该加工头还包括一白光光源，所述光源设置于第一全反射镜的激光出射端。
[0009]进一步地，所述光源呈环形。
[0010]本实用新型通过对激光加工头的内部结构进行调整，设置工业相机使其与聚焦镜不同轴，但仍与激光最终的焦点位置同轴，使得白光作为光源，无需再通过聚焦镜进入工业相机，从而可以避免色差问题，实现通过彩色相机获取彩色影像的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为现有具有监视功能激光焊接头的结构示意图；
[0012]图2、图3、图4为本实用新型激光加工头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的描述。
[0014]如图2、图3所示，本实用新型的激光加工头，包括工业相机201、聚焦镜202及第一全反射镜203，聚焦镜202与第一全反射镜203沿激光传输方向依次设置，激光传输方向如图中箭头所不,第一全反射镜203设置于工业相机201的光轴上。激光由聚焦镜202聚焦后，传输至第一全反射镜203，由第一全反射镜203反射后进行物件加工；工业相机201工作所需的光线照射在待加工物件上形成漫反射后，经第一全反射镜203透射进入工业相机201，在工业相机201的感光芯片上形成影像。工业相机201为彩色相机，而其工作所需光线为白光，以获得待加工物件的彩色影像，通常在环境光强度足够的情况下直接使用环境光作为其光源。
[0015]通常设置第一全反射镜203与聚焦镜202的光轴、以及工业相机201的光轴成45度夹角，聚焦镜202的光轴与工业相机201的光轴垂直，如图2所示。此时，各机械部件均为水平或垂直设置，设计及安装较为简单，外形也较美观。当然，第一全反射镜203与聚焦镜202的光轴、以及工业相机201的光轴之间的夹角亦可根据实际使用情况设置为其它角度。
[0016]也可以在聚焦镜202与第一全反射镜203之间设置第二全反射镜204，如图4所示，激光由聚焦镜202聚焦后，先后经第二全反射镜204、第一全反射镜203反射后进行物件加工，聚焦镜202的光轴与工业相机201的光轴平行，第一全反射镜203与工业相机201的光轴、以及第二全反射镜204与聚焦镜202的光轴均成45度夹角。
[0017]采用图2或图3所示的设置方式，聚焦镜202呈竖直状态，激光沿水平方向传输至聚焦镜202 ;采用图4所示的设置方式，聚焦镜202呈水平状态，激光沿竖直方向传输至聚焦镜202，两种不同的设置方式，可分别适用于不同的应用场合。
[0018]如图2、图3、图4所示，本实用新型的激光加工头还包括一准直镜205，该准直镜设置在聚焦镜202的激光入射端。激光先通过准直镜205进行扩束整形之后，再通过聚焦镜202聚焦，可获得直径更小的光斑，相应的，出射激光的单点能量也更强。其中，图2与图3所示结构的不同在于准直镜205的设置方向不同，图2中准直镜205与聚焦镜202的光轴垂直，两者之间通过一全反射镜实现激光的传输，而图3中准直镜205与聚焦镜202同轴安装，两图所示不同的结构适用于不同的应用场合。
[0019]该加工头还包括一白光光源206,设置在第一全反射镜203的激光出射端,亦即激光传输方向的末端，此处不仅安装方便，且与待加工物件的距离最近，照明效果最好。该光源呈环形，以保证待加工物件在各个方向接收到的光强均等，从而保证影像的亮度均匀。当环境光的强度不够时，可开启该白光光源，即可保证工业相机201所拍摄影像的清晰度。
[0020]本实用新型的激光加工头既可以是激光焊接头，也可以是激光切割头或激光标记加工头。激光标记加工头在实际的结构设置中，沿激光传输方向，聚焦镜之前的部分与激光焊接头、切割头可能略有不同，但其聚焦镜与工业相机不同轴设置，从而可以采用彩色相机进行监视的技术思想是相同的。
【权利要求】
1.一种具有监视功能的激光加工头，包括工业相机、聚焦镜及第一全反射镜，其特征在于:所述聚焦镜与第一全反射镜沿激光传输方向依次设置，所述第一全反射镜设置于工业相机的光轴上，反射激光而透射工业相机所需白光，所述工业相机为彩色相机。
2.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于:所述第一全反射镜与聚焦镜的光轴及工业相机的光轴均成45度夹角，聚焦镜的光轴与工业相机的光轴垂直。
3.根据权利要求1所述的激光加工头，其特征在于:所述聚焦镜与第一全反射镜之间设置第二全反射镜，第二全反射镜与聚焦镜的光轴、以及第一全反射镜与工业相机的光轴均成45度夹角，聚焦镜的光轴与工业相机的光轴平行。
4.根据权利要求2或3所述的激光加工头，其特征在于:该加工头还包括一准直镜，所述准直镜设置于聚焦镜的激光入射端。
5.根据权利要求2或3所述的激光加工头，其特征在于:该加工头还包括一白光光源，所述光源设置于第一全反射镜的激光出射端。
6.根据权利要求5所述的激光加工头，其特征在于:所述光源呈环形。
【文档编号】B23K26/064GK204075508SQ201420487778
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月27日 优先权日:2014年8月27日
【发明者】史瑞城, 梁云峰, 谢泽楷, 高云峰 申请人:深圳市大族激光科技股份有限公司