[实用新型]实时动态聚焦三维打标系统

说明书

本实用新型公开了一种实时动态聚焦三维打标系统，包括机架、控制系统和激光发射器，所述机架上沿着激光发射器所发射的激光光束的方向，依次设有Z轴运动系统和聚焦镜，所述聚焦镜的一侧设有将激光光束投射到被加工工件上的Y轴振镜，所述Y轴振镜与聚焦镜之间设有用于将激光光束投射到Y轴振镜的X轴振镜，所述聚焦镜与Z轴运动系统之间设有用于探测聚焦镜与被加工工件之间距离的激光位移传感器系统，所述X轴振镜、Y轴振镜、Z轴运动系统和激光位移传感器系统同时与控制系统连接。本实用新型有益效果：克服已有的静态调焦雕刻，实现在雕刻过程中进行实时调焦、自动对焦的激光雕刻技术，实现对异形工件表面的加工。

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种实时动态聚焦打标系统。

背景技术

随着我国的快速发展，激光加工技术领域不断的完善，对于加工一些不平整面的工件要求也越来越高，在加工过程中，如果工件表面不平整度超出激光的焦深会影响激光加工的效果。

为了解决这个问题，就必须适时地调整焦距，使激光的焦点落在被加工工件的表面，调整激光的焦距需要适时地获得当前的聚焦镜与被加工工件之间的距离。目前的激光雕刻机一般只能实现对平面材料的雕刻，或通过辅助的旋转雕刻装置实现对圆筒的雕刻，部分激光设备也有通过传感器技术实现自动检测调焦。如专利号为CN 00205163 X，专利名称为一种激光雕刻机的自动对焦构造的中国实用新型专利，在激光雕刻机的笔车座上垂直设立一电子式探针，该电子探针设计为顶部具有凸缘的适当长度的圆管，圆管上、下段各设有一凹环，供笔车座上的定位柱卡挚定位，而圆管端面的圆心处设有开孔，供内部二段式的电子感测棒突伸于外，藉由Z轴带动的平台电动上升，使加工物件表面接触到探针，并依软件所存储的镜片焦距，计算后下降至聚焦面即完成自动对焦，且电子探针在工作时可向上收合，不致触碰到工作物。再如专利申请号为CN 200510053684 2，专利名称为一种激光雕刻机加工方法，包括在PC上预先设定包括自动对焦的功能的参数，使得激光雕刻机根据所接受的参数选择执行自动对焦功能，以真正自动化对焦。该方法可进一步延伸为所设定的参数包括在不同工作对象所产生多种不同平面上去自动对焦的功能的参数，使得激光雕刻机根据所接受的参数，遇到不同的平面时，仍可以依照先前设定的参数来自动对焦，以节省工作程序，让操作者更便于操作。上述方案能够实现对板材焦距要求较高的板材切割，但是只能进行静态调焦，在雕刻过程不能实时调焦，不能实现用于对异型材料表面的雕刻。

实用新型内容

鉴于目前存在的技术缺陷，本实用新型提供一种实时动态聚焦三维打标系统，其具有实时对焦、自动对焦的特点。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种实时动态聚焦三维打标系统，包括机架、控制系统和激光发射器，所述机架上沿着激光发射器所发射的激光光束的方向，依次设有Z轴运动系统和聚焦镜，所述聚焦镜的一侧设有将激光光束投射到被加工工件上的Y轴振镜，所述Y轴振镜与聚焦镜之间设有用于将激光光束投射到Y轴振镜的X轴振镜，所述聚焦镜与Z轴运动系统之间设有用于探测聚焦镜与被加工工件之间距离的激光位移传感器系统，所述X轴振镜、Y轴振镜、Z轴振镜和激光位移传感器系统同时与控制系统连接。

优选地，所述Z轴运动系统包括Z轴振镜和控制Z轴振镜沿激光光束方向运动的Z轴运动控制器，所述Z轴运动控制器与控制系统连接。

优选地，所述机架上设有用于驱动X轴振镜转动的X轴电机。

优选地，所述机架上设有用于驱动Y轴振镜转动的Y轴电机。

优选地，所述Z轴运动控制器为音圈电机。

优选地，所述聚焦镜包括第一镜片和第二镜片，所述第一镜片与第二镜片平行间距设置在机架。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果是：