激光打标系统的打标焦距校正方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010894193.5 (22)申请日 2020.08.31 (71)申请人 广州新可激光设备有限公司 地址 510800 广东省广州市花都区雅瑶镇 雅瑶中路雅瑶工业区 (72)发明人 徐强黄河森钟灯栓 (74)专利代理机构 广州圣理华知识产权代理有 限公司 44302 代理人 李唐明 (51)Int.Cl. B23K 26/046(2014.01) B23K 26/362(2014.01) (54)发明名称 一种激光打标系统的打标焦距校正方法 (57)摘要 本发明公开了一。

2、种激光打标系统的打标焦 距校正方法， 包括激光器、 光路组件、 扫描头、 控 制系统以及打标机台； 该方法包括以下步骤： 导 入校正图形， 所述校正图形为方格， 所述方格内 设置有多个均匀分布的细线； 设置细线的线宽数 值； 设定打标的位置； 将打标物放置于打标台相 应的打标位置上， 并校准打标物的打标位置； 计 算机系统通过控制光路组件和振镜组， 使激光器 发出的打标激光， 在打标物上打出方格以及方格 内多个均匀分布且线宽不同的细线； 根据多个细 线的线宽分布， 确定Z轴焦距的调整趋势， 计算机 系统通过控制光路组件和振镜组调整打标后线 宽最小的细线在方格内的位置； 本发明使用方 便， 能有。

3、效对打标激光的焦距进行校正。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 112091413 A 2020.12.18 CN 112091413 A 1.一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 包括激光打标组件和控制系统以及用于放 置打标物的打标机台， 所述激光打标组件包括依次安装的激光器、 光路组件、 扫描头； 所述 光路组件位于激光器和扫描头之间， 用于调节入射激光的光束焦距； 扫描头包括一振镜组， 用于改变打标激光的方向， 使打标激光朝向打标机台射出； 所述激光器发出的打标激光通 过所述光路组件进行调焦后， 入射至扫描头， 所述扫描头改变打标激光的方向， 使打标激光 射到打标物上对打标台上。

4、的打标物进行打标； 所述控制系统包括计算机系统， 所述计算机 系统通过控制所述光路组件和振镜从而调整激光焦点在打标上的位置； 其特征在于： 该方 法包括以下步骤： S1.导入校正图形： 在所述计算机系统内导入校正图形， 所述校正图形为方格， 所述方 格内分布有多条平行设置的细线； S2.设置细线线宽： 通过计算机系统的操作界面设置细线的线宽数值； S3.设定打标位置： 通过计算机系统的操作界面将打标台细分为多个打标区域， 并指定 打标区域； S4.放置打标物： 将打标物放置于指定的打标区域相应的位置上， 并校准打标物的打标 位置： S5.对打标物进行打标： 打标激光自激光器发出， 所述计算机系。

5、统通过控制光路组件和 所述扫描头的振镜组使打标激光朝向打标物射出， 在打标物上打出方格以及方格内多个平 行分布且线宽不同的细线； S6.根据细线的线宽分布调整细线位置： 根据多个细线的线宽分布， 确定Z轴打标焦距 的调整趋势； 若线宽最小的细线不在方格的中间位置， 则通过计算机系统控制光路组件和 振镜组调整打标后线宽最小的细线在方格内的位置； 直至将线宽最小的细线调整到方格的 中间位置， 实现对打标焦距的校正。 2.根据权利要求1所述的一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 其特征在于： 所述多 个细线的线宽分布为从最小线宽的细线处向方格两端逐渐增大。 3.根据权利要求1所述的一种激光打标系统的。

6、打标焦距校正方法， 其特征在于： 所述振 镜组包括X振镜和Y振镜； 计算机系统通过控制X振镜和Y振镜的移动从而控制激光焦点在打 标物X和Y方向上的位置。 4.根据权利要求1所述的一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 其特征在于： 所述光 路组件包括调焦透镜以及驱动Z轴调焦镜片运动的Z轴调焦驱动机构； 所述Z轴调焦驱动机 构包括安装座， 所述安装座的上端面设置有滑轨， 所述滑轨的两端沿激光光路的方向向外 延伸， 所述滑轨上设置有可沿所述滑轨移动的支座， 所述支座上沿竖直方向设有镜片架， 所 述调焦透镜设置于所述镜片架上。 5.根据权利要求4所述的一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 其特征在于：。

7、 所述Z 轴调焦驱动机构还包括沿垂直所述滑轨的长度方向设置且与所述支座直接或间接连接的 驱动电机， 所述驱动电机在所述计算机系统的控制下， 驱动所述支座沿所述滑轨方向往返 运动， 从而带动所述调焦透镜运动。 6.根据权利要求5所述的一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 其特征在于： 所述Z 轴调焦驱动机构还包括驱动杆和连杆， 所述驱动杆的一端与所述驱动电机的输出轴连接， 另一端与所述连杆的一端连接， 所述连杆的另一端与所述连接； 所述驱动电机在计算机系 权利要求书 1/2 页 2 CN 112091413 A 2 统的控制下， 依次驱动所述驱动杆、 连杆以及支架运动， 从而带动所述调焦透镜沿所。

8、述滑轨 往返运动。 权利要求书 2/2 页 3 CN 112091413 A 3 一种激光打标系统的打标焦距校正方法 技术领域 0001 本发明涉及激光打标技术领域， 具体涉及一种激光打标系统的打标焦距校正方 法。 背景技术 0002 激光打标机是综合了激光技术和计算机技术的光、 机电一体化设备。 激光打标技 术目前在国内外工业上的应用正被人们逐渐重视， 各种新型的打标设备层出不穷， 它以其 独特的优点正在取代传统的标记方法， 可在各种机械零部件、 电子元器件、 集成电路模块、 仪器、 仪表等多种物体表面上， 打印出标记。 0003 其工作原理为激光器产生激光， 经过聚焦镜片聚焦后， 再照射到。

9、打标物体的表面， 只有当打标物体位于焦距位置是才具有较为理想的打标效果。 因此， 在对打标物进行打标 前需要对打标焦距进行校正， 使焦点位于正确的位置上， 以得到较为理想的打标效果， 因 此， 有必要提供一种使用方便、 能有效对打标激光的焦距进行校正的激光打标系统的打标 焦距校正方法。 发明内容 0004 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足， 提供一种使用方便、 能有效对打标 激光的焦距进行校正的激光打标系统的打标焦距校正方法。 0005 为达到上述目的， 本发明的技术方案实现如下： 一种激光打标系统的打标焦距校 正方法， 包括激光打标组件和控制系统以及用于放置打标物的打标机台， 所述激光。

10、打标组 件包括依次安装的激光器、 光路组件、 扫描头； 所述光路组件位于激光器和扫描头之间， 用 于调节入射激光的光束焦距； 扫描头包括一振镜组， 用于改变打标激光的方向， 使打标激光 朝向打标机台射出； 所述激光器发出的打标激光通过所述光路组件进行调焦后， 入射至扫 描头， 所述扫描头改变打标激光的方向， 使打标激光射到打标物上对打标台上的打标物进 行打标； 所述控制系统包括计算机系统， 所述计算机系统通过控制所述光路组件和振镜从 而调整激光焦点在打标上的位置； 其特征在于： 该方法包括以下步骤： 0006 S1.导入校正图形： 在所述计算机系统内导入校正图形， 所述校正图形为方格， 所 述。

11、方格内分布有多条平行设置的细线； 0007 S2.设置细线线宽： 通过计算机系统的操作界面设置细线的线宽数值； 0008 S3.设定打标位置： 通过计算机系统的操作界面将打标台细分为多个打标区域， 并 指定打标区域； 0009 S4.放置打标物： 将打标物放置于指定的打标区域相应的位置上， 并校准打标物的 打标位置： 0010 S5.对打标物进行打标： 打标激光自激光器发出， 所述计算机系统通过控制光路组 件和所述扫描头的振镜组使打标激光朝向打标物射出， 在打标物上打出方格以及方格内多 个平行分布且线宽不同的细线； 说明书 1/4 页 4 CN 112091413 A 4 0011 S6.根据。

12、细线的线宽分布调整细线位置： 根据多个细线的线宽分布， 确定Z轴打标 焦距的调整趋势； 若线宽最小的细线不在方格的中间位置， 则通过计算机系统控制光路组 件和振镜组调整打标后线宽最小的细线在方格内的位置； 直至将线宽最小的细线调整到方 格的中间位置， 从而实现对打标焦距的校正。 0012 优选地， 所述多个细线的线宽分布为从最小线宽的细线处向方格两端逐渐增大。 0013 优选地， 所述振镜组包括X振镜和Y振镜； 计算机系统通过控制X振镜和Y振镜的移 动从而控制激光焦点在打标物X和Y方向上的位置。 0014 优选地， 所述光路组件包括调焦透镜以及驱动Z轴调焦镜片运动的Z轴调焦驱动机 构； 所述Z。

13、轴调焦驱动机构包括安装座， 所述安装座的上端面设置有滑轨， 所述滑轨的两端 沿激光光路的方向向外延伸， 所述滑轨上设置有可沿所述滑轨移动的支座， 所述支座上沿 竖直方向设有镜片架， 所述调焦透镜设置于所述镜片架上。 0015 优选地， 所述Z轴调焦驱动机构还包括沿垂直所述滑轨的长度方向设置且与所述 支座直接或间接连接的驱动电机， 所述驱动电机在所述计算机系统的控制下， 驱动所述支 座沿所述滑轨方向往返运动， 从而带动所述调焦透镜运动。 0016 优选地， 所述Z轴调焦驱动机构还包括驱动杆和连杆， 所述驱动杆的一端与所述驱 动电机的输出轴连接， 另一端与所述连杆的一端连接， 所述连杆的另一端与所。

14、述连接； 所述 驱动电机在计算机系统的控制下， 依次驱动所述驱动杆、 连杆以及支架运动， 从而带动所述 调焦透镜沿所述滑轨往返运动。 0017 有益效果 0018 与现有技术相比， 本发明取得的有益效果为： 本发明提供了一种激光打标系统的 打标焦距校正方法， 通过在计算机系统内导入校正图形， 所述校正图形为方格， 打标激光自 激光器发出， 计算机系统控制光路组件和扫描头的振镜组， 使打标激光朝向打标物射出， 在 打标物上打出方格以及方格内多个平行分布且线宽不同的细线； 根据多个细线的线宽分 布， 确定Z轴打标焦距的调整趋势， 若线宽最小的细线不在方格的中间位置， 则通过计算机 系统控制光路组件。

15、和振镜组调整打标后线宽最小的细线在方格内的位置， 直至将线宽最小 的细线调整到方格中间位置， 从而有效地对打标焦距进行校正， 使打标激光的焦点位于正 确的位置上， 得到理想的打标效果。 附图说明 0019 图1为本发明实施例的工作流程图； 0020 图2为本发明实施例的激光打标的原理图； 0021 图3为本发明实施例的校正图形的线宽最小的细线位于中间的示意图； 0022 图4为本发明实施例的校正图形的线宽最小的细线位于中间的示意图； 0023 图5为本发明实施例的校正图形的线宽最小的细线位于中间的示意图； 0024 图6为本发明实施例的Z轴调焦驱动机构的结构示意图； 0025 附图中的标记所对。

16、应的技术特征为： 1-激光器， 2-光路组件， 21-调焦透镜， 22-Z轴 调焦驱动机构， 221-安装座， 222-滑轨， 223-支座， 224-镜片架， 225-驱动电机， 226-驱动杆， 227-连杆， 3-扫描头,4-打标物。 说明书 2/4 页 5 CN 112091413 A 5 具体实施方式 0026 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。 0027 如图1所示， 一种激光打标系统的打标焦距校正方法， 包括激光打标组件和控制系 统以及用于放置打标物的打标机台(附图中未有画出)， 所述激光打标组件包括依次安装的 激光器1、 光路组件2、 扫描头3； 所述光路组件2位。

17、于激光器1和扫描头3之间， 用于调节入射 激光的光束焦距； 0028 所述激光器1发出的打标激光通过所述光路组件2进行调焦后， 入射至扫描头3， 所 述扫描头3改变打标激光的方向， 使打标激光射到打标物上对打标台上的打标物进行打标； 0029 扫描头3包括一振镜组(附图中未有画出)， 用于改变打标激光的方向， 使打标激光 朝向打标机台射出； 所述振镜组包括X振镜和Y振镜； 计算机系统通过控制X振镜和Y振镜的 移动从而控制激光焦点在打标物4的X和Y方向上的位置。 0030 所述控制系统包括计算机系统， 所述计算机系统通过控制所述光路组件2和振镜 组从而调整激光焦点在打标物4上的位置； 0031 。

18、所述光路组件2包括调焦透镜21以及驱动调焦透镜21运动的Z轴调焦驱动机构22； 所述Z轴调焦驱动机22构包括安装座221， 所述安装座221的上端面设置有滑轨222， 所述滑 轨222的两端沿激光光路的方向向外延伸， 所述滑轨222上设置有可沿所述滑轨222移动的 支座223， 所述支座223上沿竖直方向设有镜片架224， 所述调焦透镜21设置于所述镜片架 224上。 0032 所述Z轴调焦驱动机构22还包括沿垂直所述滑轨222的长度方向设置且与所述支 座223直接或间接连接的驱动电机225， 所述驱动电机225在所述计算机系统的控制下， 驱动 所述支座223沿所述滑轨222方向往返运动， 从。

19、而带动所述调焦透镜21运动， 调整激光焦点 在打标物Z轴方向上的位置。 0033 具体地， 所述Z轴调焦驱动机构22还包括驱动杆226和连杆227， 所述驱动杆226的 一端与所述驱动电机225的输出轴连接， 另一端与所述连杆227的一端连接， 所述连杆227的 另一端与所述支座223连接； 所述驱动电机225在计算机系统的控制下， 依次驱动所述驱动 杆226、 连杆227以及支座223运动， 从而带动所述调焦透镜21沿所述滑轨222往返运动。 所述 驱动杆和连杆的设置便于所述驱动电机 0034 如图1所示， 该方法包括以下步骤： 0035 S1.导入校正图形： 在所述计算机系统内导入校正图形。

20、， 所述校正图形为方格， 所 述方格内分布有多条平行设置的细线； 0036 S2.设置细线线宽： 通过计算机系统的操作界面设置细线的线宽数值； 0037 S3.设定打标位置： 通过计算机系统的操作界面将打标台细分为多个打标区域， 并 指定打标区域； 0038 S4.放置打标物： 将打标物4放置于指定的打标区域上， 并校准打标物的打标位置： 0039 S5.对打标物进行打标： 打标激光自激光器发出， 计算机系统通过控制光路组件和 扫描头的振镜组， 使打标激光朝向打标物射出， 在打标物上打出方格以及方格内多个平行 分布且线宽不同的细线； 所述多个细线的线宽分布为从最小线宽的细线处向方格两端逐渐 增。

21、大。 0040 S6.根据线宽分布调整细线位置： 根据多个细线的线宽分布， 确定Z轴打标焦距的 说明书 3/4 页 6 CN 112091413 A 6 调整趋势； 若线宽最小的细线不在方格的中间位置， 则通过计算机系统控制光路组件和振 镜组调整打标后线宽最小的细线在方格内的位置； 直至将线宽最小的细线调整到方格的中 间位置， 从而实现对打标焦距的校正。 0041 本发明中的细线在打标后呈现出不同的宽度， 是因为激光光束发散角的影响， 激 光光束发散角是指光束都是发散式传播的， 而发散角是衡量发散的大小的， 现有的技术只 能让激光发散角无限接近0， 但是没有方法做到发散角为0， 所以一束平行光。

22、， 经过聚焦后， 平行光会会聚于一个点上， 聚焦后的点都是有大小的， 激光打到加工物体表面的光斑越小， 打标效果越好， 正好和打标系统打标出来的线条是成正比的， 所以打标出来的细线会有不 同的宽度。 0042 本发明通过在计算机系统内导入校正图形， 所述校正图形为方格， 打标激光自激 光器1发出， 计算机系统控制光路组件2和扫描头3的振镜组， 使打标激光朝向打标物4射出， 在打标物4上打出方格以及方格内多个平行分布且线宽不同的细线； 根据多个细线的线宽 分布， 确定Z轴打标焦距的调整趋势， 若线宽最小的细线不在方格的中间位置， 则通过计算 机系统控制光路组件和振镜组调整打标后线宽最小的细线在方。

23、格内的位置， 直至将线宽最 小的细线调整到方格中间位置， 从而有效地对打标焦距进行校正， 使打标激光的焦点位于 正确的位置上， 得到理想的打标效果。 0043 以上所述， 仅为本申请的具体实施方式， 但本申请的保护范围并不局限于此， 任何 在本申请揭露的技术范围内的变化或替换， 都应涵盖在本申请的保护范围之内。 根据上述 说明书的揭示和教导， 本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修 改。 因此， 本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式， 对发明的一些修改和变更也 应当落入本发明的权利要求的保护范围内。 此外， 尽管本说明书中使用了一些特定的术语， 但这些术语只是为了方便说明， 并不对本发明构成任何限制。 说明书 4/4 页 7 CN 112091413 A 7 图1 图2 说明书附图 1/3 页 8 CN 112091413 A 8 图3 图4 说明书附图 2/3 页 9 CN 112091413 A 9 图5 图6 说明书附图 3/3 页 10 CN 112091413 A 10 。