[发明专利]一种多角度视觉定位的激光打标机及其激光打标的方法

权利要求书

1.一种多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：包括激光振镜扫描光 路模块(1)、红光预览模块(2)、激光外同轴机器视觉定位模块(3)、Z轴自动 调焦升降台模块(4)和θ1多角度旋转工作台模块(5)；

θ1多角度旋转工作台模块(5)安装在Z轴自动调焦升降台模块(4)上；

激光振镜扫描光路模块(1)包括激光器(101)和合束镜(103)，激光器 (101)发出的激光光束(109)和红光预览模块(2)发出的红光光束(203) 在经过合束镜(103)后光束路径相同，并照射至待加工产品(6)的表面；

激光外同轴机器视觉定位模块(3)检测和对比产品待加工位的视觉特征点， 辅助Z轴自动调焦升降台模块(4)与θ1多角度旋转工作台模块(5)记忆和 调整产品待加工位的θ1角度和Z轴坐标。

2.如权利要求1所述的多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：

激光振镜扫描光路模块(1)还包括扩束镜(102)、合束镜片(103)、45° 反射镜片(104)、X扫描振镜(105)、Y扫描振镜(106)、聚焦镜(107)、透反 镜(108)；

激光光束(109)从激光器(101)中发出，经过扩束镜(102)、合束镜(103) 后到达45°反射镜(104)，然后经X扫描振镜(105)和Y扫描振镜(106)的 偏摆到达聚焦镜(107)，聚焦后照射到透反镜(108)上，经反射后到达产品的 待加工位表面，对产品进行激光打标。

3.如权利要求1所述的多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：红光 预览模块(2)还包括红光笔(201)和红光笔固定座(202)。

4.如权利要求1所述的多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：激光 外同轴机器视觉定位模块(3)主要由工业相机(301)构成。

5.如权利要求1所述的多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：Z轴 自动调焦升降台模块(4)主要由Z轴自动调焦升降台(401)构成。

6.如权利要求1所述的多角度视觉定位的激光打标机，其特征在于：θ1 多角度旋转工作台模块(5)包括θ1多角度旋转工作台(501)和产品固定夹具 (502)；

产品固定夹具(502)装配在θ1多角度旋转工作台(501)上，可360度自 由旋转；

产品固定夹具(502)用于固定待加工产品(6)。

7.如权利要求1—6所述的任意一种多角度视觉定位的激光打标机，其特 征在于激光打标的方法为：

步骤S1：将待加工产品(6)安装在θ1多角度旋转工作台模块(5)上；

步骤S2：开启红光预览模块(2)和激光外同轴机器视觉定位模块(3)，红 光预览模块(2)产生的红光光束照射到待加工产品(6)的表面，激光外同轴 机器视觉定位模块(3)抓取待加工产品(6)表面的视觉特征，系统自动比对 红光出光中心、工业相机视野中心、产品激光打标位置三者是否重合，若重合 执行步骤S4，否则执行步骤S3；

步骤S3：当红光出光中心、工业相机视野中心、产品激光打标位置这三者 有偏差时，可以调整激光外同轴机器视觉定位模块(3)和激光振镜扫描光路模 块(1)，直到这三者重合；

步骤S4：在人工的配合下，激光外同轴机器视觉定位模块(3)、Z轴自动 调焦升降台模块(4)、θ1多角度旋转工作台模块(5)根据红光预览模块(2) 指示的激光出光中心进行产品待加工位定位学习，形成加工文档；

步骤S5：关停红光预览模块(2)，启动激光振镜扫描光路模块(1)，对待 加工产品(6)进行激光打标。

8.如权利要求7所述的激光打标的方法，其特征在于：步骤S5进一步包 括：

步骤S51：进行人工上下料；

步骤S52：判断加工文档是否启用定位，若是执行步骤S53，否则执行步骤 S55；

步骤S53：Z轴自动调焦升降台模块(4)和θ1多角度旋转工作台模块(5) 根据加工文档中的视觉定位信息调整待加工产品(6)的Z轴坐标和θ1角度并 执行步骤S54；

步骤S54：激光外同轴机器视觉定位模块(3)对待加工产品进行加工位定 位，若定位成功执行步骤S55，否则输出报警信息；

步骤S55：激光器(101)出激光打标；

步骤S56：判断所有加工文档是否运行完，若是返回步骤S51，否则工作台 运行下一个加工文档并执行步骤S52。