一种旁轴激光雕刻机的制作方法

本技术涉及激光雕刻，具体涉及一种旁轴激光雕刻机。

背景技术：

1、激光雕刻机是一种利用激光技术进行雕刻和切割的设备。它使用高能激光束将热能聚焦在材料表面，通过控制激光束的路径和能量来实现精确的刻划和切割，一般来说，激光雕刻机的使用范围更加广泛，雕刻精度更高，雕刻速度也更加快捷，但目前现有的激光雕刻机多数还是需要人工进行操作，工件加工的失误率较高。

2、在公告号为cn216680732u的专利中公开了一种2d振镜浮雕雕刻机，包括机柜机架、安装在机柜机架上方的光学平台以及安装在光学平台上的z轴升降装置，所述机柜机架内安装有控制装置和显示装置；还包括通过固定架与z轴升降装置连接的激光发生器和2d激光振镜装置，固定架可以在z轴升降装置上沿z轴方向进行移动；所述激光发生器、显示器分别与控制装置连接，所述激光发生器的激光输出与2d激光振镜装置连接。该2d振镜浮雕雕刻机需要通过人工进行操作，对操作人员的技术要求较高。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种旁轴激光雕刻机，成像机构的成像位置与激光雕刻机构的激光位置不重合，实现对工件的旁轴加工，成像机构在激光机构未发出激光时采集工件的图像，成像相机捕捉的光未经过振镜和场镜，因此成像范围大、质量高，可用于工件的自动识别。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种旁轴激光雕刻机，包括激光雕刻机构和成像机构，所述激光雕刻机构包括激光机构、振镜和场镜，振镜设置在激光机构的激光发出端一侧并反射激光机构发出的脉冲激光，场镜设置在振镜出射光的一侧并将振镜反射的激光聚焦到工件放置位，成像机构设置在场镜的一侧并在激光机构未工作时采集工件放置位的图像，成像机构在工件放置位的投影与场镜在工件放置位的投影具有第一偏移距离。

3、成像机构在激光雕刻机构未工作时对工件定位，成像机构的成像焦点在激光雕刻机构的加工焦点不同轴，成像机构在成像时捕捉的照明光未经过振镜和场镜，从而使得成像机构具有采光好、成像清晰的优点，更利于与自动化控制设备结合使用，有效方便了对工件的激光雕刻加工工作。

4、进一步的，所述成像机构包括成像光源和成像相机，成像光源为环形光源并且成像光源设置有工件避让孔，成像相机设置在成像相机上方并采集工件放置位的图像。

5、成像光源为环形光源且设置有工件避让孔，成像光源可对工件充分的照明，使成像相机能采集到更为清晰全面的图像，从而有效提高了工件定位的精度和便捷性，对激光雕刻加工的精度和效率具有很大的作用。

6、进一步的，还包括设备移位机构，设备移位机构包括第一驱动件和安装基座，安装基座设置在第一驱动件的动作端并由第一驱动件带动沿垂直工件放置位的方向移动，激光雕刻机构和成像机构均安装在安装基座上。

7、设备移位机构用于带动激光雕刻机构和成像机构移动，在加工深度方向上调节激光雕刻机构和成像机构的位置。

8、进一步的，所述安装基座上还设置有测高仪，测高仪在工件放置位的投影与成像光源在工件放置位的投影具有第二偏移距离，测高仪在工件放置位的投影与场镜在工件放置位的投影具有第三偏移距离。

9、测高仪用于测量激光雕刻机构和成像机构距离工件的距离，不仅能更精准地调节工件与激光雕刻机构之间的距离，还能再加工过程中监测加工进程，避免出现工件放置高度错误或者加工出错后仍继续加工致使设备受损等现象的发生。

10、进一步的，还包括工件移位机构，工件移位机构包括第二驱动件和第三驱动件，

11、工件放置位设置在第二驱动件的动作端并且第二驱动件设置在第三驱动件的动作端，或者工件放置位设置在第三驱动件的动作端并且第三驱动件设置在第二驱动件的动作端。

12、工件移位机构包括第二驱动件和第三驱动件，第二驱动件和第三驱动件联动配合实现对工件位置的精确调节。

13、进一步的，还包括控制机构，激光机构、成像光源、成像相机、第一驱动件、测高仪、第二驱动件以及第三驱动件均与控制机构电性连接。

14、控制机构与激光雕刻机构、成像机构、测高仪、设备移位机构以及工件移位机构的各部件连接，控制机构控制各部件的移动，实现工件的自动化雕刻加工。

15、与现有技术相比本实用新型具有的有益效果有：

16、1、成像机构在工件放置位的投影与场镜在工件放置位的投影具有第一偏移距离，即成像机构的成像中心与激光雕刻机构的加工中心不重合，采用旁轴的激光雕刻装置，因成像机构采集图像的捕捉的照明光未经过振镜和场镜，成像机构的视野范围大、成像质量高，对工件的识别程度更为精确，进而有效提高了激光雕刻机构对工件的加工精度；

17、2、激光雕刻机构未工作时根据成像机构拍摄的图像调节工件位置，避免激光对成像机构的部件造成损坏；成像机构的光源为设置工件避让孔的环形光源，利于提高对工件的拍摄效果，确保对工件的加工精度；

18、3、测高仪不仅可以辅助调节工件的加工点与激光雕刻机构的加工焦点之间的位置，还能在激光加工前或者过程中检测加工状况，在检测到工件的某个加工值的误差大于控制机构预设的误差值时，即时对控制机构发出警报停止加工，防止出现工件放置错误或者工件毛坯高度错误仍继续下加工的情况；

19、4、控制机构与激光雕刻机构、成像机构、测高仪、设备移位机构以及工件移位机构的各部件连接，利用控制机构控制各激光雕刻机构、成像机构、设备移位机构和工件移位机构等，可实现单个工件或者同一批次多个工件的自动化雕刻加工。

技术特征：

1.一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：包括激光雕刻机构和成像机构，所述激光雕刻机构包括激光机构（1）、振镜（2）和场镜（3），振镜（2）设置在激光机构（1）的激光发出端一侧并反射激光机构（1）发出的脉冲激光，场镜（3）设置在振镜（2）出射光的一侧并将振镜（2）反射的激光聚焦到工件放置位，成像机构设置在场镜（3）的一侧并在激光机构（1）未工作时采集工件放置位的图像，成像机构在工件放置位的投影与场镜（3）在工件放置位的投影具有第一偏移距离。

2.根据权利要求1所述的一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：所述成像机构包括成像光源（4）和成像相机（5），成像光源（4）为环形光源并且成像光源（4）设置有工件避让孔，成像相机（5）设置在成像相机（5）上方并采集工件放置位的图像。

3.根据权利要求2所述的一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：还包括设备移位机构，设备移位机构包括第一驱动件（7）和安装基座，安装基座设置在第一驱动件（7）的动作端并由第一驱动件（7）带动沿垂直工件放置位的方向移动，激光雕刻机构和成像机构均安装在安装基座上。

4.根据权利要求3所述的一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：所述安装基座上还设置有测高仪（6），测高仪（6）在工件放置位的投影与成像光源（4）在工件放置位的投影具有第二偏移距离，测高仪（6）在工件放置位的投影与场镜（3）在工件放置位的投影具有第三偏移距离。

5.根据权利要求4所述的一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：还包括工件移位机构，工件移位机构包括第二驱动件（8）和第三驱动件（9），

6.根据权利要求5所述的一种旁轴激光雕刻机，其特征在于：还包括控制机构（10），激光机构（1）、成像光源（4）、成像相机（5）、第一驱动件（7）、测高仪（6）、第二驱动件（8）以及第三驱动件（9）均与控制机构（10）电性连接。

技术总结
本技术涉及激光雕刻技术领域，具体涉及一种旁轴激光雕刻机，包括激光雕刻机构和成像机构，成像机构用于采集工件图像以便于对工件定位，激光雕刻机构用于对工件激光雕刻加工，成像机构在工件放置位的投影与激光雕刻机构的场镜在工件放置位的投影具有第一偏移距离，成像机构在激光机构未工作时采集工件放置位的图像；旁轴激光雕刻机还包括设备移位机构、测高仪、工件移位机构以及控制机构，在控制机构的控制下，工件移位机构带动工件移动对位，设备移位机构带动激光雕刻机构靠近或远离工件，测高仪检测激光雕刻机构与工件的距离，最终实现对工件的自动化激光雕刻加工。

技术研发人员：李二明
受保护的技术使用者：河南华祝智能装备有限公司
技术研发日：20231009
技术公布日：2024/5/19