激光打标机的制作方法

本实用新型涉及一种激光打标机，特别是涉及一种通过聚焦进行定位的激光打标机。

背景技术：

激光打标是利用激光束在各种不同的物质表面上打上永久的表记。打标的原理是通过表层物质的蒸发露出深层物质或者通过光能导致表层物质的化学物理变化，从而刻出精美的图案、商标和文字，留下永久的标记。激光打标机因具有标记速度快、打标精度高、连续工作稳定性好等优点，被广泛应用于电子、五金、航空器件、汽车零件、精密仪器等各种领域的图形和文字的标刻。

激光打标机一般由工作台、激光打标头、激光光路、激光打标机的升降机构组成。激光打标头发出的激光对工件加工中要保持一定的焦距。激光焦距的准确非常重要。当焦距有误差时，可能对工件造成损耗，或者无法在工件上刻出理想的图形和文字的标刻。现有的激光打标头的激光焦点的位置一般通过操作人员手动升降激光打标头进行调节。在对一个工件打标结束后，对另一工件进行打标前，要对激光打标头和工件之间的高度进行重新定位，从而定位焦点。这时，操作人员一般利用标尺等测量工具测定该高度，并手动调节激光打标头的高度。但是，这样往往焦距的误差较大，结果激光的焦点不能准确地在落在工件上，因而打标头的激光不能很理想地对工件进行打标。而且，每次打标前都要手动调整焦距，操作繁琐，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有的缺陷，提供一种迅速对激光打标头的焦点进行定位，实现激光打标头的准确定位且大幅节省激光打标头的定位工时的激光打标机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种激光打标 机，所述激光打标机包括工作台、升降支柱、升降控制装置、激光光路、激光打标头，该激光打标机对工件的打标面进行打标，所述激光打标机的特征在于还包括：定位装置，其对所述激光打标头进行定位，所述定位装置包括多个激光投射部和定位控制装置，所述多个激光投射部固定设置在所述激光打标头上，向所述工件分别投射可视光；所述定位控制装置根据所述可视光在所述工件上的聚焦，控制所述升降控制装置，对所述激光打标头定位。

根据本实用新型的上述构成，操作人员无需手动调节激光打标头的高度来对其进行定位，利用本实用新型的定位控制装置，能够自动调节激光打标头的焦点，实现准确的激光打标，节省打标工时。

优选地，所述的激光打标机还包括监视所述工件上的由所述多个激光投射部投射的多束所述可视光的聚焦情况，当由所述可视光监视部监视到多束所述可视光在所述工件的打标面上聚焦时，控制所述升降控制装置，对所述激光打标头定位。根据该构成，能够自动准确地实现激光打标头的定位。

优选地，还包括计算装置，所述可视光监视部包括微型摄像头和图像处理部，所述计算装置对由所述微型摄像头拍摄到并经所述图像处理部处理的成像图像进行分析，并基于该分析的结果判定所述多束所述可视光是否在所述工件的打标面上聚焦。根据该构成，能够自动准确地实现激光打标头的定位。

优选地，所述多个激光投射部分别投射不同波长的可视光。根据该构成，在进行手动或自动操控激光打标头时，根据所述可视光的点在打标面上的相对位置，就能够立刻分辨出激光打标头距离工件的距离(高度)是过近还是过远，提高了工作效率。

优选地，所述激光投射部有两个，分别固定设置于所述激光打标头两侧。根据该构成，能够通过简单的结构就能够对激光打标头进行准确地定位。

优选地，当所述成像图像中所述可视光的成像图像的中心点之间的间距低于规定距离时，所述计算装置判定所述可视光在所述工件的打标面上聚焦。根据该构成，能够通过对成像图像进行简单的分析，就能够确定可视光的聚焦，从而迅速对激光打标头进行定位。

附图说明

图1是本实用新型的实施例中激光打标机的整体示意图。

图2是表示图1中的激光打标机的激光打标头升降的示意图。

图3A、图3B是表示本实用新型的实施例中激光投射部投射不同波长的可视光时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施方式进行描述。

参见图1可知，本实施例中的激光打标机1包括：工作台2；用于生成激光的激光光路4；与激光光路4一体连接的激光打标头5以及对激光光路4实施升降的升降支柱3。工作台2上放置待打标的工件W。激光打标头5对工件W的打标面实施打标。

如图1及图2所示，激光打标机1还包括可视光投射部6和定位控制装置8。在激光打标头5的两侧各固定设置一个可视光投射部6。如图2所示，可视光投射部6分别向下投射可视光。上述可视光(LB)向内侧偏置一定角度。这样，当激光打标头5处于规定高度时，可视光如图2所示能够聚焦成一点。

升降支柱3自身上设置有导轨、电极和滚珠丝杠等公知装置，能够根据来自控制器8的信号，控制激光光路4及激光打标头5的升降。

控制器8包括作为控制器主体的计算装置84、显示器82、用于进行手动操作的多个按钮81及键盘83。计算装置84至少包括一个电路板。控制器8通过线缆等与升降支柱3连接，根据控制器8的计算装置84的计算结果，控制与升降支柱3连接的激光光路4及激光打标头5的上升或下降。控制器8同时控制激光光路4及激光打标头5的工作，在本实施方式中省略其说明。

多个按钮81中包括经由升降支柱3使激光光路4及激光打标头5上升或下降的上升按钮和下降按钮。由此，可以通过手动操控激光打标头5的上升和下降。由于可视光投射部6固定设置在激光打标头5的两侧，可视光投射部6也跟随激光打标头5上升或下降。因此，操作人员在对上升/下降按钮81进行操作的同时，通过目视能够确认到由可视光投射部6投射的可视光(LB)在工件W的打标面上是否聚焦。

具体地，如图2所示，当操作人员目视确认到可视光投射部6投射 到工件W的打标面上的可视光的点(在本实施方式中是左右两点)之间有间距时，操作上升按钮81，提升激光打标头5的高度，直到可视光的左右两点聚焦。这时，停止操作上升按钮81，对激光打标头5进行定位。

在上述实施方式中，通过操作人员目视工件W的打标面上的可视光的点的聚焦，手动操作激光打标头5的高度。

作为另一实施方式，在激光打标头5上还设置可视光监视部7。可视光监视部7安装在不与可视光投射部6发生干涉的位置上，通过上述缆线与控制器8连接。

可视光监视部7包括微型摄像头71和图像处理部72。微型摄像头71例如可以采用CCD微型摄像头。微型摄像头71拍摄工件W的打标面上可视光的点，并形成图像。图像处理部72时刻对上述图像进行处理，并将用于控制激光光路4及激光打标头5升降的处理结果发送给控制器8。

具体地，图像处理部72通过公知的技术对由微型摄像头71拍摄的图像进行成像，并将成像数据发送给控制器8。控制器8根据成像数据，判定可视光在打标面是否聚焦。具体的判定方式例如采用下述方式：上述图像的成像图像中可视光的点的中心彼此间的距离低于规定间距时，判定可视光聚焦，从而对激光打标头5进行定位。

作为本实用新型的另一实施方式，上述可视光投射部6各自投射不同颜色的可视光。如图3A及图3B所示，设置在激光打标头5两侧的可视光投射部6各自投射出不同颜色的可视光。

在图3A及图3B中可见，左侧可视光投射部6投射出红色可视光(R)，右侧可视光投射部6投射出蓝色可视光(B)。这样，根据红色可视光的点(R)和蓝色可视光的点(B)在打标面上的相对位置，就能够简单地判断出激光打标头5是距离工件W过近还是过远。具体地，如图3A所示，当可视光在打标面上的点(R)、(B)分别在投射该可视光的可视光投射部6的相同一侧时，则能够立即判断出激光打标头5距离工件W过近，只需通过手动或自动控制激光打标头5向远离工件W的方向(本实施方式中是上升方向)移动即可。另外，如图3B所示，当可视光在打标面上的点(R)、(B)分别在投射该可视光的可视光投射部6的相反一侧时，同样能够立即判断出激光打标头5距离 工件W过近，只需通过手动或自动控制激光打标头5向靠近工件W的方向(本实施方式中是下降方向)移动即可。

这样，能够简单地判断激光打标头5相对工件W是过近还是过远，有效地提高了对激光打标头5的定位的工作效率。

在本实施方式中，可视光采用了红色和蓝色的可视光。但是，本实用新型的实施方式并不仅限于这两种颜色的可视光。例如可以采用以下几种颜色的可视光的任意组合(括号中表示其波长)：蓝紫色(405nm)，蓝色(445nm，460nm，473nm)，绿色(532nm)，黄色(589nm)和红色(635nm，650nm)等。

另外，利用微型摄像头71监控可视光的聚焦时，该可视光的概念范围可以是包括肉眼所看不到的红外线和紫外线的波长范围。