本发明涉及激光加工领域，尤其涉及一种用于激光加工设备的自动对焦方法。
背景技术：
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工等的一门加工技术。激光加工作为先进制造技术已广泛应用于汽车、电子、电器、航空、冶金、机械制造等国民经济重要部门，对提高产品质量、劳动生产率、自动化、无污染、减少材料消耗等起到愈来愈重要的作用。利用激光机器人进行加工时，需根据加工用途或工件材料更换激光器或者聚焦镜片，且更换之后需要重新对焦。现有激光加工应用中的对焦方式采用手动示教目测加物理检测方法，尤其是在面对复杂外形的工件时，采用点到点的手动对焦方式，不仅效率极低且误差较大，且机器人加工工件时往往需要多点示教对焦，如遇曲面或曲线加工则对焦难度和误差更大，效率更低，调试效率难以跟上生产要求。公布号为cn105562924a的专利申请文件公开了一种激光加工设备的辅助对焦方法，其中利用对中器完成对激光光束的对中，利用焦点定位器和焦点指示器确定激光光束的焦点，虽然其可实现较为精确的对焦，但所利用的设备结构较为复杂，安装操作也较为繁琐，调试效率有限且成本较高，不利于推广应用。
技术实现要素：
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种激光加工设备的自动对焦方法，可有效消除人工示教所产生的误差，同时成本低廉、操作简单，并极大提高了调试效率。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种激光加工设备的自动对焦方法，其包括如下步骤：
s01、在内置有聚焦镜片和输出红光指示器的激光器外部安装固定装置，其中固定装置上通过转轴铰接有夹紧装置，夹紧装置上固定有辅助红光指示器，输出红光指示器的输出轴与聚焦镜片的中心轴相重合，输出红光指示器的输出轴和辅助红光指示器的输出轴位于同一平面内且转轴与该平面相垂直，再测量转轴至输出红光指示器输出轴的距离、转轴在输出红光指示器输出轴上的投影至聚焦镜片光心的距离以及辅助红光指示器至转轴的距离；
s02、将激光器固定至机械手臂上，在激光器输出方向放置工件，然后开启激光器使其出光，观察激光作用在工件作业面上的火花大小来调整激光器至工件的距离以实现粗对焦；
s03、根据聚焦镜片的倍数以及测得的转轴至输出红光指示器输出轴的距离、转轴在输出红光指示器输出轴上的投影至聚焦镜片光心的距离和辅助红光指示器至转轴的距离调节辅助红光指示器的角度；
s04、开启辅助红光指示器和输出红光指示器使其同时发光，则在工件作业面产生两个红光光斑，然后通过移动机械手臂对激光器和工件之间的距离进行微调，直至两个光斑在工件焊接处重合，则该重合点即为输出激光束的焦点，从而完成精确对焦。
本发明的原理为：激光器聚焦镜片的焦点位于输出红光指示器的输出轴上，同时辅助红光指示器与输出红光指示器的输出轴位于同一平面内，则调整辅助红光指示器的角度至合适角度，使得辅助红光指示器与输出红光指示器分别发出的红光重合于一点，该重合点即为输出激光束的焦点，从而实现自动对焦。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：有效消除了人工示教所产生的误差，提高了产品质量；对焦调试操作简单，可极大提高调试效率，从而提高加工效率；同时设备成本低廉，有利于推广应用。
附图说明
图1为本发明的安装及原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明提出了一种激光加工设备的自动对焦方法，其包括如下步骤：
s01、在内置有聚焦镜片11和输出红光指示器12的激光器10外部安装固定杆20，其中固定杆20上通过转轴30铰接有安装杆40，安装杆40远离转轴30一端设有垂直于安装杆40中心轴的安装孔400且安装孔400内固定有辅助红光指示器50，输出红光指示器12的输出轴与聚焦镜片11的中心轴相重合，输出红光指示器12的输出轴和辅助红光指示器50的输出轴位于同一平面内且转轴30与该平面相垂直，聚焦镜片11的光心位于转轴30所在的且与输出红光指示器12输出轴轴相垂直的平面内，再测量转轴30至输出红光指示器12输出轴的距离及辅助红光指示器50至转轴30的距离；
s02、将激光器10固定至机械手臂上，在激光器10输出方向放置工件60，然后开启激光器10使其出光，观察激光作用在工件60作业面上的火花大小来调整激光器10至工件60的距离以实现粗对焦；
s03、根据聚焦镜片11的倍数以及测得的转轴30至输出红光指示器12输出轴的距离、转轴30在输出红光指示器12输出轴上的投影至聚焦镜片11光心的距离和辅助红光指示器50至转轴30的距离调节辅助红光指示器50的角度；
s04、开启辅助红光指示器50和输出红光指示器12使其同时发光，则在工件60作业面产生两个红光光斑，然后通过移动机械手臂对激光器10和工件60之间的距离进行微调，直至两个光斑在工件60焊接处重合，则该重合点即为输出激光束的焦点，从而完成精确对焦。
与传统的人工示教对焦技术相比，本发明利用外部辅助对焦系统实现快速自动对焦，极大地提高了生产效率且消除了人工示教所产生的误差，极大提高了调试效率，保证了产品质量。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。