[发明专利]一种确定激光切割头零焦点的系统及方法

权利要求书

1.一种确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，包括切割头(1)、分光镜(3)、暗盒(7)、CCD装置(6)，所述切割头(1)内设有中空腔体，所述中空腔体中装设有准直镜(4)和聚焦镜(5)，中空腔体底部装设有喷嘴(2)；所述分光镜(3)装设于所述准直镜(4)和所述聚焦镜(5)之间，所述暗盒(7)位于所述喷嘴(7)下方，喷嘴(2)上设有可与切割头(1)抵接的限位部，所述CCD装置(6)装设于切割头(1)外侧，从激光器发出的光经过分光镜(3)可到达聚焦镜(5)，从喷嘴(2)端反射的光可到达CCD装置。

2.根据权利要求1所述的确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，所述限位部为通孔；切割头(1)下移使喷嘴(2)与所述通孔接触时，喷嘴(2)端面与暗盒(7)底部距离为1±0.2mm。

3.根据权利要求2所述的确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，所述暗盒(7)内壁为黑色。

4.根据权利要求1至3任一项所述的确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，所述分光镜(3)一端镀覆有可完全透射的薄膜，另一端镀覆有可完全反射的薄膜。

5.根据权利要求4所述的确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，所述切割头(1)为直筒状，所述CCD装置(6)装设于切割头(1)侧部，所述分光镜(3)上镀覆有可完全透射的薄膜的一端朝向准直镜(4)放置，分光镜(3)上镀覆有可完全反射的薄膜的一端朝向聚焦镜(5)放置，所述准直镜(4)和所述聚焦镜(5)平行设置，所述分光镜(3)倾斜设置。

6.根据权利要求4所述的确定激光切割头零焦点的系统，其特征在于，所述切割头(1)为L型结构，所述CCD装置(6)装设于切割头(1)顶部，所述分光镜(3)上镀覆有可完全反射的薄膜的一端朝向准直镜(4)放置，分光镜(3)上镀覆有可完全透射的薄膜的一端朝向聚焦镜(5)放置，所述准直镜(4)和所述聚焦镜(5)垂直设置，所述分光镜(3)倾斜设置。

7.一种确定激光切割头零焦点的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：切割头(1)下移至喷嘴(2)与暗盒(7)限位部抵接；

S2：开启激光器红光；

S3：将调焦镜片调整好位置后利用CCD装置(6)拍照获得光斑图像，其中，所述调焦镜片为准直镜(4)或聚焦镜(5)；

S4：将调焦镜片调整一个步距后利用CCD装置(6)拍照获得光斑图像；

S5：检测光斑图像的数目M1，若M1＝N1，则进入步骤S6，若M1＜N1，则返回步骤S4，其中M1与N1均为正整数，且N1≥3；

S6：沿步骤S3至步骤S4方向将所有光斑图像依次排列，并进行比对，若所有的光斑图像呈现由大变小再变大的规律，则进入步骤S12；若所有的光斑图像呈现由小变大的规律，则进入步骤S7；若所有的光斑图像呈现由大变小的规律，则进入步骤S10；

S7：将调焦镜片调整至已拍照中所有的光斑图像最小处的位置；

S8：沿步骤S3至步骤S4的逆方向将调焦镜片调整一个步距后利用CCD装置(6)拍照获得光斑图像；

S9：沿步骤S3至步骤S4方向将本步骤前形成的所有光斑图像按拍照的位置进行依次排列，并进行比对，若所有的光斑图像呈现由大变小再变大的规律，则进入步骤S12；若所有的光斑图像呈现由小变大的规律，则返回步骤S8；

S10：沿步骤S3至步骤S4的方向将调焦镜片的位置调整一个步距后利用CCD装置(6)拍照获得光斑图像；

S11：沿步骤S3至步骤S4方向将本步骤前形成的所有光斑图像按拍照的位置进行依次排列，并进行比对，若所有的光斑图像呈现由大变小再变大的规律，则进入步骤S12；若所有的光斑图像呈现由大变小的规律，则返回步骤S10；

S12：确定零焦点位置，结束流程；其中零焦点位置为所有光斑图像中光斑图像最小处的调焦镜片位置。