[发明专利]一种用于激光加工的光学镜头、激光加工装置及加工方法

说明书

本发明适用于激光加工技术领域，公开了一种用于激光加工的光学镜头、激光加工装置及加工方法。远心镜头包括从物方到像方依次设置的第一透镜至第四透镜，第一透镜至第四透镜包括第一曲面至第八曲面，其中：第一曲面至第八曲面的曲率半径依次分别为‑31.5㎜、‑47.5㎜、‑51.35㎜、‑42.55㎜、∞㎜、‑64.6㎜、‑62.35㎜、‑111.2㎜，且第一曲面至第八曲面的曲率半径允许公差均为10％，上偏差为+5％，下偏差为‑5％。激光加工方法步骤包括：激光束、可见光束依次沿第一透镜至第四透镜到达传播，到达像方后激光束、可见光束位于同一平面。本发明所提供的一种用于激光加工的光学镜头、激光加工装置及加工方法，其实现实时检测激光束的工作进程，在高精度要求的应用中可杜绝测量误差。

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及一种用于激光加工的光学镜头、激光加工装置及加工方法，

背景技术

伴随着工业自动化的普及，以及近期十分火爆的AI工业应用，机器视觉系统在工业生产中的应用越来越广泛，机器视觉系统就是使机器具有像人一样的视觉功能，从而在工业应用中实现各种检测、判断、识别、测量等功能。

在大批量工业生产过程中，如果用人工视觉检查产品质量，往往效率低下，并且精度不高，长时间工作易疲劳，检测结果一致性不强。用机器视觉检测则可以大幅度提高检测效率，提高生产自动化的程度。同时在一些不适宜人工作业的工作环境中，机器视觉有着得天独厚的优势。

激光工业视觉系统普遍采用的方式是：激光器发出的激光束与视觉系统的可见光束分开各自工作，导致激光束到工作平面的光轴与可见光束的光轴不重合，需要后期靠软件模拟、补偿来定位，精度和一致性难以保证，尤其在一些高精度要求的应用中存在测量误差。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种用于激光加工的光学镜头、激光加工装置及加工方法，其通过第一透镜至第四透镜的形状、相对位置，把可见光束的光轴耦合至激光束的光轴上，让激光束的工作平面和可见光束的成像平面完全重合，避免了由于激光束、可见光束分开各自工作而导致的激光束到工作平面的光轴与可见光束的光轴不重合，无需依靠后期软件模拟、补偿来定位，精度和一致性可得到保证，并且在高精度要求的应用中可杜绝测量误差。

本发明的技术方案是：一种用于激光加工的光学镜头，光学镜头的镜片由从物方到像方依次设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜组成，所述第一透镜为弯月负透镜，所述第二透镜为弯月正透镜，所述第三透镜为平凸正透镜，所述第四透镜为弯月负透镜；所述第一透镜包括第一曲面、第二曲面，所述第二透镜包括第三曲面、第四曲面，所述第三透镜包括第五曲面、第六曲面，所述第四透镜包括第七曲面、第八曲面，其中：所述第一曲面至所述第八曲面的曲率半径依次分别为-31.5㎜、-47.5㎜、-51.35㎜、-42.55㎜、∞㎜、-64.6㎜、-62.35㎜、-111.2㎜，且所述第一曲面至所述第八曲面的曲率半径允许公差均为10％，上偏差为+5％，下偏差为-5％。

可选地，所述第一曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第二曲面朝向像方且向像方凸起；

所述第三曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第四曲面朝向像方且像方凸起；

所述第五曲面朝向物方且为平面，所述第六曲面朝向像方且向像方凸起；

所述第七曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第八曲面朝向像方且像方凸起。

可选地，所述第二曲面与所述第三曲面之间的间隔为1.5㎜，所述第四曲面与所述第五曲面之间的间隔为0.5㎜，所述第六曲面与所述第七曲面之间的间隔为18㎜；

且上述中的所述间隔允许公差均为10％，上偏差为+5％，下偏差为-5％。

可选地，所述第一透镜至所述第四透镜的中心厚度依次分别为4㎜、9.5㎜、12㎜、4㎜；