[發明專利]一種多角度視覺定位的激光打標機及其激光打標的方法

有效

• 申請號: 201610024483.8
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN106964904B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 黃海慶;陳璋;曹洪濤;呂啟濤;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/064;B23K26/70
• 代理公司: 深圳市世聯合知識產權代理有限公司 44385
• 代理人: 汪琳琳

1.一種多角度視覺定位的激光打標方法，其特征在于激光打標的方法為：

步驟S1：將待加工產品(6)安裝在θ1多角度旋轉工作臺模塊(5)上；

步驟S2：開啟紅光預覽模塊( 2)和激光外同軸機器視覺定位模塊( 3 )，紅光預覽模塊( 2)產生的紅光光束照射到待加工產品(6)的表面，激光外同軸機器視覺定位模塊(3)抓取待加工產品( 6 )表面的視覺特征，系統自動比對紅光出光中心、工業相機視野中心、產品激光打標位置三者是否重合，若重合執行步驟S4，否則執行步驟S3；

步驟S3：當紅光出光中心、工業相機視野中心、產品激光打標位置這三者有偏差時，可以調整激光外同軸機器視覺定位模塊(3)和激光振鏡掃描光路模塊(1)，直到這三者重合；

步驟S4：在人工的配合下，激光外同軸機器視覺定位模塊( 3 )、Z軸自動調焦升降臺模塊( 4 )、θ1多角度旋轉工作臺模塊( 5 )根據紅光預覽模塊( 2 )指示的激光出光中心進行產品待加工位定位，形成加工文檔；

步驟S5：關停紅光預覽模塊( 2 )，啟動激光振鏡掃描光路模塊( 1 )，對待加工產品(6 )進行激光打標；

其中步驟S5進一步包括：

步驟S51：進行人工上下料；

步驟S52：判斷加工文檔是否啟用定位，若是執行步驟S53，否則執行步驟S55；

步驟S53：Z軸自動調焦升降臺模塊(4 )和θ1多角度旋轉工作臺模塊( 5 )根據加工文檔中的視覺定位信息調整待加工產品(6)的Z軸坐標和θ1角度并執行步驟S54；

步驟S54：激光外同軸機器視覺定位模塊( 3 )對待加工產品進行加工位定位，若定位成功執行步驟S55，否則輸出報警信息；

步驟S55：激光器(101)出激光打標；

步驟S56：判斷所有加工文檔是否運行完，若是返回步驟S51，否則工作臺運行下一個加工文檔并執行步驟S52。

2.一種多角度視覺定位的激光打標機，用于權利要求1所述的一種多角度視覺定位的激光打標方法，包括激光振鏡掃描光路模塊( 1 )、紅光預覽模塊( 2 )、激光外同軸機器視覺定位模塊( 3 )、Z軸自動調焦升降臺模塊( 4 )和θ1多角度旋轉工作臺模塊(5)；

其特征在于：θ1多角度旋轉工作臺模塊(5)安裝在Z軸自動調焦升降臺模塊(4)上；激光振鏡掃描光路模塊(1 )包括激光器(101 )和合束鏡(103 )，激光器(101 )發出的激光光束(109)和紅光預覽模塊(2)發出的紅光光束(203)在經過合束鏡(103)后光束路徑相同，并照射至待加工產品(6)的表面；

激光外同軸機器視覺定位模塊( 3 )檢測和對比產品待加工位的視覺特征點，輔助Z軸自動調焦升降臺模塊( 4 )與θ1多角度旋轉工作臺模塊( 5 )記憶和調整產品待加工位的θ1角度和Z軸坐標；

Z軸自動調焦升降臺模塊（4）和θ1多角度旋轉工作臺模塊(5)根據記憶的待加工位的Z軸坐標和θ1角度切換待加工產品（6）的位置；

激光振鏡掃描光路模塊(1 )還包括擴束鏡(102)、合束鏡片(103 )、45°反射鏡片(104)、X掃描振鏡(105)、Y掃描振鏡(106)、聚焦鏡(107)、透反鏡(108)；

激光光束(109)從激光器(101 )中發出，經過擴束鏡(102)、合束鏡(103 )后到達45°反射鏡片(104 )，然后經X掃描振鏡(105 )和Y掃描振鏡(106 )的偏擺到達聚焦鏡(107 )，聚焦后照射到透反鏡(108)上，經反射后到達產品的待加工位表面，對產品進行激光打標。

3. 如權利要求1所述的多角度視覺定位的激光打標機，其特征在于：紅光預覽模塊(2)還包括紅光筆(201)和紅光筆固定座(202)。

4.如權利要求1所述的多角度視覺定位的激光打標機，其特征在于：激光外同軸機器視覺定位模塊(3)主要由工業相機(301)構成。

5.如權利要求1所述的多角度視覺定位的激光打標機，其特征在于：Z軸自動調焦升降臺模塊(4)主要由Z軸自動調焦升降臺(401)構成。

6.如權利要求1所述的多角度視覺定位的激光打標機，其特征在于：θ1多角度旋轉工作臺模塊(5)包括θ1多角度旋轉工作臺(501)和產品固定夾具(502)；產品固定夾具(502)裝配在θ1多角度旋轉工作臺(501)上，可360度自由旋轉；產品固定夾具(502)用于固定待加工產品(6)。