[發明專利]一種用于激光加工的光學鏡頭、激光加工裝置及加工方法

有效

• 申請號: 201811623608.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109633864B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 陳玉慶;彭金明;周朝明;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: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;B23K26/042;B23K26/70
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本發明適用于激光加工技術領域，公開了一種用于激光加工的光學鏡頭、激光加工裝置及加工方法。遠心鏡頭包括從物方到像方依次設置的第一透鏡至第四透鏡，第一透鏡至第四透鏡包括第一曲面至第八曲面，其中：第一曲面至第八曲面的曲率半徑依次分別為?31.5㎜、?47.5㎜、?51.35㎜、?42.55㎜、∞㎜、?64.6㎜、?62.35㎜、?111.2㎜，且第一曲面至第八曲面的曲率半徑允許公差均為10％，上偏差為+5％，下偏差為?5％。激光加工方法步驟包括：激光束、可見光束依次沿第一透鏡至第四透鏡到達傳播，到達像方后激光束、可見光束位于同一平面。本發明所提供的一種用于激光加工的光學鏡頭、激光加工裝置及加工方法，其實現實時檢測激光束的工作進程，在高精度要求的應用中可杜絕測量誤差。

技術領域

本發明屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種用于激光加工的光學鏡頭、激光加工裝置及加工方法，

背景技術

伴隨著工業自動化的普及，以及近期十分火爆的AI工業應用，機器視覺系統在工業生產中的應用越來越廣泛，機器視覺系統就是使機器具有像人一樣的視覺功能，從而在工業應用中實現各種檢測、判斷、識別、測量等功能。

在大批量工業生產過程中，如果用人工視覺檢查產品質量，往往效率低下，并且精度不高，長時間工作易疲勞，檢測結果一致性不強。用機器視覺檢測則可以大幅度提高檢測效率，提高生產自動化的程度。同時在一些不適宜人工作業的工作環境中，機器視覺有著得天獨厚的優勢。

激光工業視覺系統普遍采用的方式是：激光器發出的激光束與視覺系統的可見光束分開各自工作，導致激光束到工作平面的光軸與可見光束的光軸不重合，需要后期靠軟件模擬、補償來定位，精度和一致性難以保證，尤其在一些高精度要求的應用中存在測量誤差。

發明內容

本發明旨在至少解決上述技術問題之一，提供了一種用于激光加工的光學鏡頭、激光加工裝置及加工方法，其通過第一透鏡至第四透鏡的形狀、相對位置，把可見光束的光軸耦合至激光束的光軸上，讓激光束的工作平面和可見光束的成像平面完全重合，避免了由于激光束、可見光束分開各自工作而導致的激光束到工作平面的光軸與可見光束的光軸不重合，無需依靠后期軟件模擬、補償來定位，精度和一致性可得到保證，并且在高精度要求的應用中可杜絕測量誤差。

本發明的技術方案是：一種用于激光加工的光學鏡頭，光學鏡頭的鏡片由從物方到像方依次設置的第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡和第四透鏡組成，所述第一透鏡為彎月負透鏡，所述第二透鏡為彎月正透鏡，所述第三透鏡為平凸正透鏡，所述第四透鏡為彎月負透鏡；所述第一透鏡包括第一曲面、第二曲面，所述第二透鏡包括第三曲面、第四曲面，所述第三透鏡包括第五曲面、第六曲面，所述第四透鏡包括第七曲面、第八曲面，其中：所述第一曲面至所述第八曲面的曲率半徑依次分別為-31.5㎜、-47.5㎜、-51.35㎜、-42.55㎜、∞㎜、-64.6㎜、-62.35㎜、-111.2㎜，且所述第一曲面至所述第八曲面的曲率半徑允許公差均為10％，上偏差為+5％，下偏差為-5％。

可選地，所述第一曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第二曲面朝向像方且向像方凸起；

所述第三曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第四曲面朝向像方且像方凸起；

所述第五曲面朝向物方且為平面，所述第六曲面朝向像方且向像方凸起；

所述第七曲面朝向物方且向像方凹陷，所述第八曲面朝向像方且像方凸起。

可選地，所述第二曲面與所述第三曲面之間的間隔為1.5㎜，所述第四曲面與所述第五曲面之間的間隔為0.5㎜，所述第六曲面與所述第七曲面之間的間隔為18㎜；

且上述中的所述間隔允許公差均為10％，上偏差為+5％，下偏差為-5％。

可選地，所述第一透鏡至所述第四透鏡的中心厚度依次分別為4㎜、9.5㎜、12㎜、4㎜；