[發明專利]三激光頭三探頭立式旋轉千分尺雕刻機

在審

• 申請號: 201710139541.6
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106624372A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 王濤;朱惠芳;張翠亭
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/08;B23K26/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于激光打標技術領域，特別是屬于一種激光旋轉打標設備。

背景技術：

激光打標技術是激光加工最大的應用領域之一。隨著激光產業的不斷發展，激光打標技術在眾多領域得到廣泛的應用，為現在的加工生產提供更為便捷高效的加工方式。

激光旋轉打標是在圓弧形工件上面進行雕刻加工，采用同步跟蹤的方式旋轉加工，廣泛應用于體重較輕、直徑不是很大的圓柱體工件圓弧面或圓盤工件平面上進行激光標記。激光旋轉打標可以實現高精度、高效率的打標圖案或者數字，然而對于超精密測量儀器刻度線的雕刻就有更高的要求。

為此本發明提出了一種三激光頭三探頭立式旋轉千分尺雕刻機，利用激光打標進行千分尺刻度的雕刻，達到更高的雕刻精度和速度。

發明內容：

本發明涉及一種三激光頭三探頭立式旋轉千分尺雕刻機，主要包括三個立式激光頭、三個CCD探頭，一個圓形工作臺以及立式步進電機。三個立式激光頭呈不均勻狀態布置在圓形工作臺側壁，立式激光頭I分別與立式激光頭II、立式激光頭III呈108度，立式激光頭II與立式激光頭III呈144度，三個激光頭按照此角度布置在圓形工作臺側壁。三個CCD探頭分別設置在三個激光頭之間，與三個激光頭逆時針相隔36度。CCD探頭I設置在激光頭I右側，逆時針相隔36度，CCD探頭II設置在激光頭II右側，逆時針相隔36度，CCD探頭III設置在激光頭III右側，逆時針相隔36度。步進電機端面法蘭安裝在圓形工作臺臺面中心，步進電機軸上安裝電動三爪卡盤，電動三爪卡盤卡住千分尺部件，三個激光頭配合步進電機同時旋轉雕刻，進行千分尺的刻線。電腦與控制器控制三個立式激光頭、三個CCD探頭以及步進電機的旋轉。步進電機與激光器電源進行供電，分別使得步進電機旋轉工作，CCD探頭的檢測以及立式激光器的雕刻工作。

方案一，設置三個不均勻分布的激光頭

設置三個不均勻分布的激光頭呈一定角度，對于分尺360度，50條刻度線進行雕刻，先設置對45條刻度線的雕刻，每個激光頭分別雕刻15條刻度線，最后對剩下的5條刻度線進行反饋修正后，繼而用其中一個激光頭進行雕刻。

方案二，設置三個CCD探頭

設置三個CCD探頭，分別與三個激光頭逆時針相隔36度。三個CCD探頭分別對三個激光頭雕刻的千分尺刻度線進行精度探測，從而進行反饋修正下一段一定角度的雕刻位置。三個CCD探頭分別對三個激光頭雕刻的5條刻度線的位置間距進行探測，然后對下一段5條刻度線的雕刻位置間距進行反饋修正。三個CCD探頭分別進行兩次探測修正，修正雕刻完45條刻度線后，由臨近刻度線的CCD探頭進行前面45條刻度線的探測、修正、反饋，然后對最后5條刻度線進行更加準確的位置及間距定位。

方案三，設置圓形工作臺和步進電機

設置圓形工作臺，使得與旋轉打標配合的更好，并節省一定空間。將步進電機端面法蘭設置在圓形工作臺臺面中心，利用圓的半徑相等，使得三個激光頭對千分尺的焦距可以同時調節，打標效果相同。步進電機軸上安裝電動三爪卡盤，使得三爪卡盤可以對千分尺進行自動卡住，省去了人工旋擰的環節。

步進電機進行步步旋轉，三個激光頭進行每個刻度的雕刻，再加上三個CCD探頭的探測、反饋修正，三者相互配合達到更高的刻線精度和效率。

本發明的核心內容：設置三個不均勻分布的立式激光頭，三個不均勻分布的立式激光頭對應三個角度區域，立式激光頭I對應的角度區域為108度，立式激光頭II對應的角度區域為108度，立式激光頭III對應的角度區域為144度，三個激光頭按照此角度布置在圓形工作臺側壁，構成三頭同時逆時針雕刻的結構，設置三個CCD探頭，與三個立式激光頭逆時針相隔36度，分別對三個激光器雕刻的5條刻度線進行探測，從而進行反饋修正下一段5條刻度線的雕刻位置，設置圓形工作臺，步進電機端面法蘭安裝在圓形工作臺臺面中心，步進電機軸上安裝電動三爪卡盤，電動三爪卡盤卡住千分尺部件，三個立式激光頭配合步進電機同時旋轉雕刻，進行千分尺的刻線。