一种激光束自动对焦装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种激光束自动对焦装置。
【背景技术】
[0002]随着脉冲激光微加工技术的发展，对于加工精度的要求越来越高。其中，激光束的焦点位置对激光微加工的效果有很大的影响，当焦点位置相对工件表面较低时，透过工件表面的光斑面积很大，会产生很大的喇叭口，同时由于能量密度的降低而影响加工深度。因此，一般进行加工时，焦点应被精准的定位在被加工材料表面或者略低的位置。然而，在实际应用中加工表面不一定为单一平面，或者为曲面结构，因此加工过程中，需要随时调整激光束的焦点位置。现在生产中，采用人工目测的方式，速度慢，效率低，对焦精度不够高，对于曲面的加工场合不可行，因此迫切需要自动化程度较高的对焦装置。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种激光束自动对焦装置，在对不同高度的平面或者曲面进行加工时，可以快速准确的找到激光束的焦点。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:一种激光束自动对焦装置，应用于对激光器所发射的激光束自动对焦，所述激光器位于机架上，包括所述激光器的基准红光源，以及辅助红光源，还包括图像采集装置、升降装置及控制器，所述基准红光源的照射方向与所述辅助红光源的照射方向交叉；所述图像采集装置连接于控制器的输入端，所述升降装置连接于所述控制器的输出端，并且所述图像采集装置用于采集基准红光源和辅助红光源投射在机架的底部平台上的光点图像信息，所述升降装置用于受控制器控制来驱动激光器升降动作。
[0005]根据以上方案，所述控制器上连接有输入设备。
[0006]根据以上方案，所述基准红光源位于激光器的端面上。
[0007]根据以上方案，所述基准红光源的发射方向与所述底部平台垂直。
[0008]根据以上方案，所述基准红光源的照射方向与所述辅助红光源的照射方向之间的夹角为锐角。
[0009]根据以上方案，所述辅助红光源通过角度调节器安装于所述机架上。
[0010]根据以上方案，所述升降装置包括将激光器连接于机架上的传动装置，以及驱动传动装置的电机。
[0011]根据以上方案，所述传动装置包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆连接于激光器与机架之间。
[0012]根据以上方案，所述电机为伺服电机。
[0013]根据以上方案，所述图像采集装置包括CXD相机。
[0014]本实用新型的激光束自动对焦装置，通过图像采集装置来采集基准红光源和辅助红光源投射在机架的底部平台上的光点图像信息，将此信息发给控制器，再由控制器来控制升降装置升降，改变激光器的高度，即可调整激光器发射的激光束的焦点与底部平台之间的相对位置。事先可以将基准红光源和辅助红光源投射的光点之间的关系与焦点高度对应起来，即可由控制器自动控制焦点改变高度，即可使激光器自动对焦于底部平台上，完成对焦过程。不需要人工对焦，提高了对焦的准确度和对焦的效率。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型的另一结构示意图。
[0017]图中:1、底部平台；2、激光器；3、基准红光源；4、辅助红光源；5、图像采集装置；
6、机架；7、升降装置。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
[0019]如图1和图2所示，本实用新型所述的一种激光束自动对焦装置，应用于对激光器2所发射的激光束自动对焦，所述激光器2位于机架6上，包括所述激光器(2)的基准红光源3，以及辅助红光源4，还包括图像采集装置5、升降装置7及控制器，所述基准红光源3的照射方向与所述辅助红光源4的照射方向交叉；所述图像采集装置5连接于控制器的输入端，所述升降装置7连接于所述控制器的输出端，并且所述图像采集装置5用于采集基准红光源3和辅助红光源4投射在机架6的底部平台I上的光点图像信息，图像采集装置5可以设置于任意位置，只要能捕捉到上述光点图像信息即可。所述升降装置7用于受控制器控制来驱动激光器2升降动作。本实用新型的激光束自动对焦装置，通过图像采集装置5来采集基准红光源3和辅助红光源4投射在机架6的底部平台I上的光点图像信息，将此信息发给控制器，再由控制器来控制升降装置7升降，改变激光器2的高度，即可调整激光器2发射的激光束的焦点与底部平台I之间的相对位置。事先可以将基准红光源3和辅助红光源4投射的光点之间的关系与焦点高度对应起来，即可由控制器自动控制焦点改变高度，即可使激光器2自动对焦于底部平台I上，完成对焦过程。不需要人工对焦，提高了对焦的准确度和对焦的效率。
[0020]在进行自动对焦之前，需要对系统进行初始化，使激光器2的焦点位置与基准红光源3和辅助红光源4投射的光点之间的关系对应起来，需要通过手动调整激光器2的高度，因此所述控制器上连接有输入设备，比如鼠标或键盘等，对激光器2的高度进行人为调整。
[0021]为了便于对激光器2焦点进行自动调节，所述基准红光源3位于激光器2的端面上，使基准红光源3与激光器2的发射端面保持在同一水平面上，进一步地，所述基准红光源3的发射方向与所述底部平台I垂直，在进行手动初始化的时候及在自动调节的过程中，能较为准确地找到焦点位置。
[0022]当基准红光源3的照射方向与所述辅助红光源4的照射方向保持交叉，便可以实现自动对焦，但为了便于机构的安装，所述基准红光源3的照射方向与所述辅助红光源4的照射方向之间的夹角为锐角，这样辅助红光源4可以安装到较近的位置上，节省安装空间，简化结构。
[0023]在初始化调节的时候，为了简化调节过程，所述辅助红光源4通过角度调节器安装于所述机架6上，可以对辅助红光源4的照射角度进行调节，使基准红光源3与辅助红光源4之间的照射夹角发生改变，可以更好地使基准红光源3与辅助红光源4的照射光点的位置关系与激光器2焦点相适应，便于初始化调试。
[0024]对于升降装置7，包括将激光器2连接于机架6上的传动装置，以及驱动传动装置的电机，具体地所述传动装置包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆连接于激光器2与机架6之间，所述电机为伺服电机，通过控制器来控制伺服电机的运转，驱动滚珠丝杆旋转，从而实现激光器2的高度的调整。
[0025]此外，所述图像采集装置5包括CCD相机，其设置于所述底部平台(I)或所述升降装置(7)上，通过C⑶相机可以准确地采集基准红光源3与辅助红光源4的照射光点图像信息。
[0026]本实用新型简化了激光束的对焦过程，降低了对焦装置的硬件成本，提高了对焦过程的实时性，便于工程中的实际应用。
【主权项】
1.一种激光束自动对焦装置，应用于对激光器(2)所发射的激光束自动对焦，所述激光器(2)位于机架(6)上，其特征在于，包括所述激光器(2)的基准红光源(3)，以及辅助红光源(4)，还包括图像采集装置(5)、升降装置(7)及控制器，所述基准红光源(3)的照射方向与所述辅助红光源(4)的照射方向交叉；所述图像采集装置(5)连接于控制器的输入端，所述升降装置(7)连接于所述控制器的输出端，并且所述图像采集装置(5)用于采集基准红光源(3)和辅助红光源(4)投射在机架￠)的底部平台(I)上的光点图像信息，所述升降装置(7)用于受控制器控制来驱动激光器(2)升降动作。
2.根据权利要求1所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述控制器上连接有输入设备。
3.根据权利要求1所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述基准红光源(3)位于激光器(2)的端面上。
4.根据权利要求3所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述基准红光源(3)的发射方向与所述底部平台(I)垂直。
5.根据权利要求4所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述基准红光源(3)的照射方向与所述辅助红光源(4)的照射方向之间的夹角为锐角。
6.根据权利要求1所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述辅助红光源(4)通过角度调节器位于所述机架(6)上。
7.根据权利要求1所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述升降装置(7)包括将激光器(2)连接于机架(6)上的传动装置，以及驱动传动装置的电机。
8.根据权利要求7所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述传动装置包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆连接于激光器(2)与机架(6)之间。
9.根据权利要求7所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述电机为伺服电机。
10.根据权利要求1所述的激光束自动对焦装置，其特征在于，所述图像采集装置(5)包括CCD相机，其设置于所述底部平台(I)或所述升降装置(7)上。
【专利摘要】本实用新型是一种激光束自动对焦装置，通过图像采集装置(5)来采集基准红光源(3)和辅助红光源(4)投射在机架(6)的底部平台(1)上的光点图像信息给控制器，再由控制器来控制升降装置(7)驱动激光器(2)升降以实现激光器(2)的焦点调节动作。本实用新型应用在对不同高度的平面或者曲面进行加工时，可以快速准确的找到激光束的焦点。
【IPC分类】B23K26-046
【公开号】CN204430557
【申请号】CN201520024437
【发明人】雷祖芳, 宋君, 蒋峰
【申请人】深圳市创鑫激光股份有限公司, 鞍山创鑫激光技术有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年1月14日