本發(fā)明涉及激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)以及激光打標(biāo)設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有激光打標(biāo)技術(shù)是將激光源產(chǎn)生的激光束，經(jīng)掃描振鏡偏轉(zhuǎn)一定角度后，再通過場鏡聚焦激光束，使得激光束按照一定圖形要求作用于待標(biāo)刻物件上，實(shí)現(xiàn)對待標(biāo)刻物件的標(biāo)刻、打印或者具有一定深度的焊接與切割。如果待標(biāo)刻物件距離場鏡的高度不滿足場鏡的焦距要求，激光的最佳聚焦點(diǎn)不在待標(biāo)刻物件上，則無法進(jìn)行精準(zhǔn)的激光標(biāo)刻。

目前在實(shí)際應(yīng)用中都是采用人工觀測的方式去判斷打標(biāo)效果，而通過手動的方式去調(diào)節(jié)焦距高度，最終也只能大致確認(rèn)焦距高度是否調(diào)節(jié)合適。因此，現(xiàn)有以人工調(diào)節(jié)的方式工作效率低、調(diào)節(jié)精確偏差值大，無法實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的自動對焦。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)以及激光打標(biāo)設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的人工調(diào)節(jié)的方式效率低下、調(diào)節(jié)精確度差、激光打標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)自動對焦的技術(shù)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)，至少包括：支架殼、激光振鏡、場鏡、控制系統(tǒng)和測距模塊，所述激光振鏡設(shè)置于所述支架殼的內(nèi)部，所述場鏡設(shè)置于所述支架殼的外部，激光光束經(jīng)過所述激光振鏡反射后經(jīng)過所述場鏡能夠聚焦在待標(biāo)刻物件上；

所述測距模塊設(shè)置于所述支架殼的內(nèi)部，用于檢測其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述測距模塊的反饋信號自動控制升降平臺，以調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)還包括：視覺定位模塊，所述支架殼一體連接有場鏡圈，所述視覺定位模塊設(shè)置于所述場鏡圈上，用于對待標(biāo)刻物件位置進(jìn)行圖像采集，并信號反饋給所述控制系統(tǒng)。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述視覺定位模塊包括：圖像采集單元、輔助光源，所述圖像采集單元、輔助光源均設(shè)置于所述場鏡圈上，且所述圖像采集單元與所述控制系統(tǒng)信號連接。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述圖像采集單元與輔助光源通過連接件集成于一體，所述連接件安裝于所述場鏡圈上。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述固定件包括卡箍和鉸接件，所述卡箍呈圓環(huán)狀且同軸套設(shè)在所述場鏡圈的外周面上，所述鉸接件的一端與所述卡箍鉸接，所述圖像采集單元、輔助光源設(shè)置于所述鉸接件上。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述支架殼包括：上支架殼和下支架殼，所述上支架殼扣合在所述下支架殼上，在所述上支架殼和下支架殼之間的內(nèi)部設(shè)置有用于安裝激光振鏡、測距模塊的容納空間。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述上支架殼和/或下支架殼上的側(cè)面設(shè)置有至少一個散熱結(jié)構(gòu)。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述激光振鏡包括；振鏡系統(tǒng)和驅(qū)動板，所述驅(qū)動板與所述振鏡系統(tǒng)中的振鏡電機(jī)連接，所述上支架殼上設(shè)置有與所述驅(qū)動板連接的電子接口組件。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述下支架殼的底面至少設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于安裝所述場鏡，所述第二通孔用于透射所述測距模塊輸出的激光光束。

另一方面，本發(fā)明還提供一種激光打標(biāo)設(shè)備，其包括升降平臺和所述智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)；該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)至少包括：支架殼、激光振鏡、場鏡、控制系統(tǒng)和測距模塊，所述激光振鏡設(shè)置于所述支架殼的內(nèi)部，所述場鏡設(shè)置于所述支架殼的外部，激光光束經(jīng)過所述激光振鏡反射后經(jīng)過所述場鏡能夠聚焦在待標(biāo)刻物件上；所述測距模塊設(shè)置于所述支架殼的內(nèi)部，用于檢測其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述測距模塊的反饋信號自動控制升降平臺，以調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)，利用激光測距原理，通過測距模塊測得其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測距模塊的反饋信號自動控制升降平臺，以調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的自動對焦。本發(fā)明智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)自動化程度高，調(diào)節(jié)時間短，可一次性調(diào)節(jié)至準(zhǔn)確的高度，無需反復(fù)調(diào)節(jié)，提高了激光標(biāo)刻過程中的定位精度，滿足高速度和高精度的激光加工和標(biāo)刻需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的爆炸示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的第一視角的立體示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的第二視角的立體示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的激光打標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的工作原理圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的視覺定位模塊的工作原理圖。

附圖標(biāo)記：

1-支架殼；2-測距模塊；3-激光振鏡；

4-場鏡圈；5-視覺定位模塊；71-驅(qū)動裝置；

7-升降平臺；11-上支架殼；12-下支架殼；

13-25針插口；14-usb插口；31-振鏡電機(jī)；

32-驅(qū)動板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

實(shí)施例一

結(jié)合圖1至圖4所示，本實(shí)施例提供一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)，其至少包括：支架殼1、激光振鏡3、場鏡、控制系統(tǒng)和測距模塊2，所述激光振鏡3設(shè)置于所述支架殼1的內(nèi)部，所述場鏡設(shè)置于所述支架殼1的外部，所述激光振鏡3輸出的激光光束經(jīng)過所述場鏡后能夠聚焦在待標(biāo)刻物件上；所述測距模塊2設(shè)置于所述支架殼1上，用于檢測其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述測距模塊2的反饋信號自動控制升降平臺7，以調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的自動對焦。本發(fā)明智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)自動化程度高，調(diào)節(jié)時間短，可一次性調(diào)節(jié)至準(zhǔn)確的高度，無需反復(fù)調(diào)節(jié)，提高了激光標(biāo)刻過程中的定位精度，滿足高速度和高精度的激光加工和標(biāo)刻需求。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)還包括：視覺定位模塊5，所述支架殼1一體連接有場鏡圈4，場鏡圈4可以起到保護(hù)場鏡的目的。所述視覺定位模塊5設(shè)置于所述場鏡圈4上，用于對待標(biāo)刻物件位置進(jìn)行圖像采集，并信號反饋給所述控制系統(tǒng)。之后，所述控制系統(tǒng)根據(jù)采集的圖像進(jìn)行對升降平臺7上待打標(biāo)物件進(jìn)行識別。

具體的，所述視覺定位模塊5包括：圖像采集單元(例如相機(jī)以及視覺定位軟件等等)、輔助光源，所述圖像采集單元、輔助光源均設(shè)置于所述場鏡圈4上，且所述圖像采集單元與所述控制系統(tǒng)信號連接。輔助光源可以配合在圖像采集過程中為其提供光源，使其圖像更加清晰。該視覺定位模塊5的工作原理如圖6所示。

當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)整個視覺定位模塊5采用模塊化安裝，作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述圖像采集單元與輔助光源通過連接件集成于一體，所述連接件安裝于所述場鏡圈4上。采用連接件將圖像采集單元與輔助光源組裝在一起，之后再整體安裝于所述場鏡圈4上，結(jié)構(gòu)更加緊湊，占用空間小。

優(yōu)選地，所述固定件包括卡箍和鉸接件，所述卡箍呈圓環(huán)狀且同軸套設(shè)在所述場鏡圈4的外周面上，所述鉸接件的一端與所述卡箍鉸接，所述圖像采集單元、輔助光源設(shè)置于所述鉸接件上。具體而言，所述卡箍的一側(cè)設(shè)置有一連接件，在連接的下側(cè)開設(shè)有連接槽，在所述鉸接件的上側(cè)設(shè)置有連接凸塊，連接凸塊插入至連接槽中，并通過一鉸接軸將兩者連接在一起，其中，所述圖像采集單元、輔助光源均設(shè)置于所述鉸接件上，可進(jìn)行位置調(diào)整。

本實(shí)施例中，對于支架殼1的具體形式并不局限，可根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)置。

例如：所述支架殼1包括：上支架殼11和下支架殼12，所述上支架殼11扣合在所述下支架殼12上，在所述上支架殼11和下支架殼12之間的內(nèi)部設(shè)置有用于安裝激光振鏡3、測距模塊2的容納空間。

當(dāng)然，上支架殼11和下支架殼12可以為固定連接，也可為可拆卸地連接。例如：在下支架殼12的上端邊緣的四個拐角位置分別設(shè)置有緊固件，以實(shí)現(xiàn)對上支架殼11的固定連接。

為了增加散熱功能，作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述上支架殼11和/或下支架殼12上的側(cè)面設(shè)置有至少一個散熱結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中的散熱結(jié)構(gòu)可以為散熱格柵，可以設(shè)置在其中一個側(cè)面上，也可以設(shè)置多個側(cè)面上。當(dāng)然，此處之外，散熱結(jié)構(gòu)還可以設(shè)置為散熱孔等等。

對應(yīng)的，所述激光振鏡3包括；振鏡系統(tǒng)和驅(qū)動板32，所述驅(qū)動板32與所述振鏡系統(tǒng)中的振鏡電機(jī)31連接，所述上支架殼11上設(shè)置有與所述驅(qū)動板32連接的電子接口組件。優(yōu)選地，電子接口組件可包括25針插口13、usb插口14等等，其中，25針插口的作用包括：驅(qū)動板32的電源連接、振鏡信號以及測距模塊2輸出信號的傳輸?shù)取sb插口可以作為相機(jī)的輸出接口。關(guān)于相機(jī)這部分可以有兩種輸出方案，一種直接usb輸出、不集成到振鏡支架里面，第二種是信號集成到振鏡支架內(nèi)部，通過usb插口14輸出。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述下支架殼12的底面至少設(shè)置有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔用于安裝所述場鏡，所述第二通孔用于透射所述測距模塊2輸出的激光光束。

基于上述智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的描述，如圖5所示，該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)的工作原理如下：

首先、根據(jù)場鏡的焦距預(yù)先設(shè)置一標(biāo)準(zhǔn)焦距值；

然后、通過測距模塊2檢測待標(biāo)刻物件距場鏡的實(shí)際距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測距模塊2的反饋信號得出測定實(shí)際值，再將測定實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)焦距值進(jìn)行比對計(jì)算：

當(dāng)測定實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)焦距值之間相同時，控制系統(tǒng)不會向升降平臺7發(fā)出指令，升降平臺7不移動；

當(dāng)測定實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)焦距值之間不同時，控制系統(tǒng)根據(jù)兩者的差值向升降平臺7發(fā)出指令，升降平臺7移動相應(yīng)的距離。

最后、激光振鏡3輸出的激光光束經(jīng)過所述場鏡后聚焦在待標(biāo)刻物件上，以完成激光標(biāo)刻過程。

更加具體的，以場鏡的焦距為180mm舉例說明，激光標(biāo)刻時要求被標(biāo)刻物件表面距離場鏡距離為180mm,假設(shè)被標(biāo)刻物件高度為h，則升降平臺7需要下降h的高度，使得被標(biāo)刻物件與場鏡的距離始終為180mm，傳統(tǒng)的方法是手動操作升降臺，效率比較低。而使用激光測距可以測出物件表面到場鏡的距離，假設(shè)測的距離為x,通過與180mm的基準(zhǔn)距離比較,計(jì)算出差值180-x,控制系統(tǒng)會控制升降平臺7自動下降距離180-x,從而保證了被標(biāo)刻物件距離場鏡的距離為180mm,過程全部由程序控制，效率高，精度高。

需要說明的是，本實(shí)施例中，在對待標(biāo)刻物件進(jìn)行操作時有以下兩種方式：

一、待標(biāo)刻物件設(shè)置于測距模塊2測距點(diǎn)的正下方，在軟件系統(tǒng)上勾選自動對焦打標(biāo)選項(xiàng)，標(biāo)刻圖形的中心點(diǎn)自動偏移到自動對焦點(diǎn)上，自動對焦之后無需移動待標(biāo)刻物件即可直接完成物件的標(biāo)刻。

二、待標(biāo)刻物件設(shè)置于測距模塊2測距點(diǎn)的正下方，取消軟件系統(tǒng)的自動對焦打標(biāo)選項(xiàng)，自動對焦完成之后將待標(biāo)刻物件移動到場鏡中心點(diǎn)的正下方進(jìn)行標(biāo)刻(適用于標(biāo)刻物件幅面比較大的情況)。

綜上，本發(fā)明提供一種智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)，利用激光測距原理，通過測距模塊2測得其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)測距模塊2的反饋信號調(diào)節(jié)升降平臺7的位置，從而實(shí)現(xiàn)激光打標(biāo)的自動對焦。本發(fā)明智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)自動化程度高，調(diào)節(jié)時間短，可一次性調(diào)節(jié)至準(zhǔn)確的高度，無需反復(fù)調(diào)節(jié)，提高了激光標(biāo)刻過程中的定位精度，滿足高速度和高精度的激光加工和標(biāo)刻需求。

實(shí)施例二

結(jié)合圖1至圖4所示，本實(shí)施例二在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)之上，還提供一種激光打標(biāo)設(shè)備，其包括升降平臺7和所述智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)。所述升降平臺用于調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離，當(dāng)然，還可以包括激光器等等。

該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)至少包括：支架殼1、激光振鏡3、場鏡、控制系統(tǒng)和測距模塊2，所述激光振鏡3設(shè)置于所述支架殼1的內(nèi)部，所述場鏡設(shè)置于所述支架殼1的外部，所述激光振鏡3輸出的激光光束經(jīng)過所述場鏡后能夠聚焦在待標(biāo)刻物件上；所述測距模塊2設(shè)置于所述支架殼1的內(nèi)部，用于檢測其相對于待標(biāo)刻物件的距離，并信號反饋給控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述測距模塊2的反饋信號調(diào)節(jié)升降平臺7的位置，從而調(diào)節(jié)所述場鏡與待標(biāo)刻物件之間的距離，以進(jìn)行自動對焦。

對于升降平臺7而言，其可以為光具座部分，用于帶動該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)進(jìn)行移動，例如：升降平臺7的動力由驅(qū)動裝置71提供，從而帶動該智能型激光掃描振鏡系統(tǒng)進(jìn)行升降移動。

此外，升降平臺7也可以被替換為用于放置待標(biāo)刻物件的工作臺，該工作臺至少包括：驅(qū)動裝置、升降支架和工作臺面，所述工作臺面設(shè)置于所述升降支架上，所述驅(qū)動裝置驅(qū)動所述升降支架進(jìn)行升降移動，所述驅(qū)動裝置與所述控制系統(tǒng)信號連接。

至于其他的特征已在上述實(shí)施例一中詳細(xì)描述，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。