[发明专利]一种采用伪同轴视觉系统的激光加工装置

说明书

本发明公开一种采用伪同轴视觉系统的激光加工装置，包括：振镜方头、光学主梁、聚焦场镜、相机、镜头、上密封镜片总成、密封罩、下密封镜片总成、环形光源和45度反射镜片，实际工作时，通过特定的伪同轴视觉系统调整工作坐标和控制激光加工路径，可跟踪任意形状的靶标，并自动识别、自动检测定位、自动加工，因而无需工装夹具对待加工产品进行装夹与定位，只要产品放平，角度任意摆放就可以加工，减少了待加工产品中途物料搬运与装夹，极大地提高了生产效率和简化生产流程；解决批量不规则产品打标中夹具设计制造困难导致的供料难、定位差、速度慢的问题。

技术领域

本发明涉及激光加工装置技术领域，具体涉及一种配套视觉相机定位的激光加工装置。

背景技术

激光加工是一种对产品进行打标、切割的技术，其利用聚焦后产生的高功率高密度激光束照射被加工材料，使材料快速被加热至气化温度，蒸发露出深层物质，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。

目前，在激光加工应用中，采用视觉打标/雕刻的形式非常广泛，在视觉激光加工设备中，激光头与视觉相机通常采用并排设置，存在视觉范围大，产品加工精度及加工效率较低的问题。一篇公开号为CN 214350283 U的中国实用新型专利公开一种视觉打标装置，包括第一支架，第一支架的一端固定设有激光打标头，激光打标头位于第一支架的上方，第一支架具有通孔，第一支架的另一端固定设有视觉相机，视觉相机位于第一支架的下方，第一支架的下方设有倾斜的反射组件，待打标的物体位于反射组件的下方，激光打标头与视觉相机均朝向反射组件设置，激光打标头发射的激光透过反射组件对待打标的物体打标，视觉相机通过反射组件的反射对待打标的物体拍照。该实用新型通过采用伪同轴的方式，即通过设置反射镜将激光和视觉相机的成像耦合输出，视觉相机拍照后把图像信息转换成坐标信息并发送给激光打标头进行打标，虽然具有视野范围小、定位打标精度高的特点；但是，现有的激光加工设备在产品加工中，仍需要根据不同的产品定制不同的治具来定位，增加加工费用和生产周期的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无需定制专门夹具、加工速度快的基于伪同轴视觉系统的激光加工装置。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种采用伪同轴视觉系统的激光加工装置，其特征在于，包括：振镜方头、光学主梁、聚焦场镜、相机、镜头、上密封镜片总成、密封罩、下密封镜片总成、环形光源和45度反射镜片，所述上密封镜片总成和所述下密封镜片总成分别安装在所述密封罩的上下开口处，所述45度反射镜片安装在所述密封罩内，所述相机安装在所述密封罩上方，所述镜头安装在所述相机上，所述环形光源安装在所述密封罩下方； 在所述光学主梁上安装有激光器，所述激光器发出激光经所述振镜方头调节后进入所述聚焦场镜聚焦，聚焦后的激光从所述密封罩的侧部进入并经所述45度反射镜片反射后从所述密封罩的下侧发出；所述45度反射镜片为反激光透可见光的镜片；所述相机的视觉光路穿过所述密封罩的上下开口处进行拍摄。

实际工作时，1）利用视觉软件设定待加工产品的模板；2）将待加工产品输送到所述密封罩的下方焦点处；3）利用所述相机实时拍摄待加工产品的动态图像，并将拍摄到的动态图像与模板位置进行比较，进而确认待加工产品的坐标偏移情况，然后通过计算自动把偏移的坐标移动到正确的位置，从而实现精准加工；4）激光器输出的激光光束射在所述振镜方头的一组反射镜片上，这两块可以偏转的反射镜片分别夹持在两个精密检流电机上，当检流电机受到驱动信号发生动作时，带动两反射镜片转动，从而实现激光束的偏转，偏转到位的激光束通过所述聚焦场镜聚焦后，再经过所述45度反射镜片反射向下，最终在待加工产品表面形成一个个激光束，完成对待加工产品的加工。

更为优选的是，所述激光加工装置还包括升降体，在所述升降体上可升降地安装有承托平台，所述振镜方头、所述光学主梁、所述聚焦场镜和所述密封罩均安装在所述承托平台上。