专利名称：一种自动对焦激光加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及加工装置，特别是一种自动对焦激光加工装置。
背景技术：
在激光加工系统中，激光聚焦装置与加工台的距离都是在加工前预先设定好的， 加工过程中该距离不能自动调整。为了保证激光聚焦装置所射出激光的焦点能够处于加工 表面，人们必须根据不同的加工物件的厚度大小以及表面特性对激光聚焦装置与加工台的 距离进行设置，这种距离的手动调节方式难以实现。另外，即使为同类的加工物件，其厚度 大小以及表面特性也难以保持一致，因此这种距离预先设置的方式对激光的焦点所处位置 难以精确控制，一旦焦点偏离于加工表面，便会对加工质量产生极大的影响。
发明内容为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单、能够方便地实现自动对焦的激 光加工装置。本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是一种自动对焦激光加工装置，包括支撑座、安装于支撑座上可相对支撑座运动的 激光聚焦装置以及用于控制激光聚焦装置运动的运动控制系统，所述激光聚焦装置上固定 安装有一用于测定激光聚焦装置与加工表面距离的距离传感器，所述距离传感器的输出端 与运动控制系统连接。作为优选，所述支撑座上固定安装有一滑动台，滑动台中设有夹槽，夹槽中设有一 滑板，滑动台上安装有可带动滑板于夹槽中滑动的驱动装置，所述激光聚焦装置与所述滑 板固定连接，所述驱动装置的控制端与运动控制系统的输出端电气连接。进一步，所述驱动 装置包括一马达以及由所述马达驱动的丝杆，所述马达固定于滑动台的一端，丝杆与所述 滑板固定连接，所述马达的控制端与运动控制系统的输出端电气连接。作为优选，所述激光聚焦装置包括主体以及设置于主体一端的聚焦镜头，主体的 另一端与外部的激光光纤连接，所述距离传感器固定于所述聚焦镜头外侧。本实用新型的距离传感器固定安装于激光聚焦装置上，其可以检测激光聚焦装置 与加工表面之间的距离，距离传感器进一步将该距离信息送到运动控制系统中进行处理， 运动控制系统将此距离信息与激光聚焦装置自有的激光焦点理论距离进行比较分析后输 出运动控制信号，控制激光聚焦装置向上或向下动作，使得激光聚焦装置与加工表面之间 的实际距离与激光焦点理论距离相匹配，从而实现激光焦点的精确定位，使得该焦点始终 处于加工表面上。本实用新型结构简单，可以实时快速地进行激光的对焦过程，能够自动适 应具有不同厚度大小和不同表面特性的加工件的使用要求，从而确保加工系统具有最优的 加工质量。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型一种实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
参照
图1，本实用新型的一种自动对焦激光加工装置，包括支撑座1、安装于支撑 座1上可相对支撑座1运动的激光聚焦装置2以及用于控制激光聚焦装置2运动的运动控 制系统3，所述激光聚焦装置2上固定安装有一用于测定激光聚焦装置2与加工表面距离的 距离传感器4，所述距离传感器4的输出端与运动控制系统3连接，距离传感器4优选采用 红外距离传感器实现。在本实施例中，支撑座1为一倒立的L形座，激光聚焦装置2安装于 L形座的末端位置上，激光聚焦装置2采用与水平面垂直的安装方式，加工台A放置于装置 2的正下方，装置2所发出激光的焦点处于加工台A的表面上。工作时，距离传感器4检测激光聚焦装置2与加工表面之间的距离，距离传感器4 将该距离信息送到运动控制系统3中进行处理，运动控制系统3将此距离信息与激光聚焦 装置2自有的激光焦点理论距离进行比较分析后输出运动控制信号，控制激光聚焦装置2 向上或向下动作，使得激光聚焦装置2与加工表面之间的实际距离与激光焦点理论距离相 匹配，从而实现激光焦点的精确定位，使得该焦点始终处于加工表面上。为了使得激光聚焦装置2能够方便地相对支撑座1运动，作为优选的实施方式，如 本实施例中所示，所述支撑座1上固定安装有一滑动台5，滑动台5中设有夹槽6，夹槽6中 设有一滑板7，滑动台5上安装有可带动滑板7于夹槽6中滑动的驱动装置8，所述激光聚 焦装置2与所述滑板7固定连接，所述驱动装置8的控制端与运动控制系统3的输出端电 气连接。进一步优选的是，所述驱动装置8包括一马达9以及由所述马达9驱动的丝杆10， 所述马达9固定于滑动台5的一端，丝杆10与所述滑板7固定连接，所述马达9的控制端 与运动控制系统3的输出端电气连接。当需要改变激光聚焦装置2的位置时，运动控制系 统3会向马达9输出控制信号，驱动马达9转动，马达9通过丝杆10带动滑板7移动，进而 带动激光聚焦装置2移动。激光聚焦装置2 —般采用垂直于水平面升降的方式进行运动， 如本实施例中所示。此外，激光聚焦装置2优选包括主体11以及设置于主体11 一端的聚焦镜头12， 主体11的另一端与外部的激光光纤13连接，所述距离传感器4固定于所述聚焦镜头12外 侧，使得距离传感器4与加工表面之间的距离与聚焦镜头12与加工表面之间的距离相等。 这种距离传感器4的设置方式可以使得其检测结果直接反映聚焦镜头12与加工表面之间 的距离，运动控制系统对此检测结果进行处理时可以免去不必要的转换过程。本实用新型结构简单，可以实时快速地进行激光的对焦过程，能够自动适应具有 不同厚度大小和不同表面特性的加工件的使用要求，从而确保加工系统具有最优的加工质 量。
权利要求1.一种自动对焦激光加工装置，其特征在于包括支撑座(1 )、安装于支撑座(1)上可相 对支撑座(1)运动的激光聚焦装置(2 )以及用于控制激光聚焦装置(2 )运动的运动控制系 统(3 )，所述激光聚焦装置(2 )上固定安装有一用于测定激光聚焦装置(2 )与加工表面距离 的距离传感器(4)，所述距离传感器(4)的输出端与运动控制系统(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动对焦激光加工装置，其特征在于所述支撑座(1)上 固定安装有一滑动台(5)，滑动台(5)中设有夹槽(6)，夹槽(6)中设有一滑板(7)，滑动台 (5)上安装有可带动滑板(7)于夹槽(6)中滑动的驱动装置(8)，所述激光聚焦装置(2)与所 述滑板(7)固定连接，所述驱动装置(8)的控制端与运动控制系统(3)的输出端电气连接。
3.根据权利要求2所述的一种自动对焦激光加工装置，其特征在于所述驱动装置(8) 包括一马达(9)以及由所述马达(9)驱动的丝杆(10)，所述马达(9)固定于滑动台(5)的一 端，丝杆(10)与所述滑板(7)固定连接，所述马达(9)的控制端与运动控制系统(3)的输出 端电气连接。
4.根据权利要求1所述的一种自动对焦激光加工装置，其特征在于所述激光聚焦装置 (2)包括主体(11)以及设置于主体(11) 一端的聚焦镜头(12)，主体(11)的另一端与外部 的激光光纤(13)连接，所述距离传感器(4)固定于所述聚焦镜头(12)外侧。
专利摘要本实用新型公开了一种自动对焦激光加工装置，包括支撑座、安装于支撑座上可相对支撑座运动的激光聚焦装置以及用于控制激光聚焦装置运动的运动控制系统，所述激光聚焦装置上固定安装有一用于测定激光聚焦装置与加工表面距离的距离传感器，所述距离传感器的输出端与运动控制系统连接。本实用新型结构简单，可以实时快速地进行激光的对焦过程，能够自动适应具有不同厚度大小和不同表面特性的加工件的使用要求，从而确保加工系统具有最优的加工质量。
文档编号B23K26/04GK201848648SQ201020544140
公开日2011年6月1日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者王纯 申请人:珠海市铭语自动化设备有限公司