[發(fā)明專利]一種細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置

在審

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• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113324490A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅林;梅笑雨
• 申請（專利權(quán)）人: 南京英偉思特科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01B11/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 徐振興

1.一種細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，用于檢測激光打孔裝置的打孔狀態(tài)，其特征在于：包括：

檢測光路，所述檢測光路與激光打孔光路由合束鏡合束后重疊照射至細棒物

體表面，檢測光路與激光打孔光路為分時或者同時工作；

圖像監(jiān)測系統(tǒng)，用于采集接收特定形狀的檢測光源的光束在細棒表面所形成的聚焦圖型的反射，通過比對檢測光源的特定形狀的圖像和細棒表面形成的圖型的大小、方向、像素、清晰度獲得檢測結(jié)果；

所述檢測光源的光束、或者經(jīng)過整形模板后帶有特定的具有方向特性的形狀。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：檢測光路包括：發(fā)散光束的檢測光源或者經(jīng)過凹透鏡形成的檢測光源的光束具有、或者通過整形板后形成具有方向特性形狀的光線、經(jīng)過凸透鏡形成平行/非平行光束、經(jīng)過聚焦鏡聚焦后照射在物體表面會形成一個特定形狀的聚焦圖型；

當細棒物體表面與聚焦鏡之間距離等于焦距時，所述特定形狀的聚焦圖型為一個聚焦點，所述檢測光源位于凸透鏡一側(cè)的焦點位置、細棒表面聚焦圖案位于聚焦透鏡一側(cè)的焦點位置，檢測光源與聚焦圖案之間形成共軛；

當細棒物體表面與聚焦鏡之間距離不等于焦距時，通過可調(diào)凸透鏡的平行移動，仍然使得檢測光源與聚焦圖案之間形成共軛；

半反半透鏡，用于透射一定比例的特定形狀的光束或者反射一定比例的特定形狀的光束。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：所述凸透鏡為可調(diào)透鏡，采用手動或者自動調(diào)節(jié)凸透鏡的平移位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：圖像監(jiān)測系統(tǒng)包括：圖像傳感器，包括CCD相機、聚焦陣列，用于接收半反半透鏡反射或者透射的光束以實現(xiàn)采集特定形狀光束在細棒表面形成的聚焦圖型，該聚焦圖形的大小、方向、像素與細棒物體表面與聚焦鏡之間的距離、聚焦鏡的焦距相關(guān)；

當細棒物體表面與聚焦鏡之間距離等于焦距時，特定形狀的聚焦圖型為一個聚焦點；

當細棒物體表面與聚焦鏡之間距離小于焦距時，特定形狀的聚焦圖型為一個與入射形狀的同側(cè)聚焦圖像；

當細棒物體表面與聚焦鏡之間距離大于焦距時，特定形狀的聚焦圖型為一個與入射形狀的異側(cè)聚焦圖像。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：激光打孔裝置的聚焦裝置為自動調(diào)焦或者手動調(diào)焦。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：激光打孔裝置的聚焦裝置為自動調(diào)焦，自動調(diào)焦系統(tǒng)與圖像監(jiān)測系統(tǒng)通迅連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：激光打孔裝置主要由：第一激光加工光源、帶有聚焦透鏡的聚焦裝置、合束鏡、細棒撥滾、打孔鼓輪組成，所述第一激光加工光源、合束鏡、帶有聚焦透鏡的聚焦裝置順序組成激光光路，所述細棒撥滾、打孔鼓輪組成細棒旋轉(zhuǎn)裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細棒物體吸阻成型機用激光聚焦檢測裝置，其特征在于：所述激光聚焦檢測裝置由檢測光源、光束整形模板、半反半透鏡、凸透鏡、合束鏡、圖像傳感器、聚焦透鏡構(gòu)成；所述合束鏡和聚焦透鏡是與激光打孔裝置公用，所述檢測光源為擴散式照射在整形模板，經(jīng)過凸透鏡形成平行/非平行的光束，再經(jīng)過聚焦透鏡后在細棒物體表面形成特定形狀的圖像；物體表面匯聚的特定形狀的圖像，所述該聚焦圖形的大小、方向、像素與細棒物體表面與聚焦鏡之間的距離、聚焦鏡的焦距相關(guān)，該圖像的反射光經(jīng)過聚焦鏡后形成平行/非平行與光軸的光束，經(jīng)過合束鏡反射后或透射后離開激光打孔光路，經(jīng)過可調(diào)式凸透鏡匯聚，再由半反射半透射鏡片反射或者透射后，在圖像傳感器的焦平面上形成圖像。

9.一種細棒物體吸阻成型機用激光聚焦調(diào)節(jié)方法，其特征在于：當所需的聚焦透鏡設(shè)定的焦點在細棒表面、且圖像傳感器也正好位于凸透鏡的焦點上即可以獲得清晰的圖像，檢測光源、圖像傳感器平面與聚焦圖案之間構(gòu)成共軛；此時，只要圖像傳感器獲得了清晰的圖像，即表明煙支表面與聚焦透鏡之間距離即為聚焦透鏡的焦距；

當所需的聚焦透鏡設(shè)定的焦點不在煙支表面上時，仍位于凸透鏡的焦平面圖像傳感器，則失去了共軛，圖像傳感器將無法獲得清晰的圖像；此時，采用手動或者自動調(diào)節(jié)凸透鏡的平移位置，使得所述圖像傳感器位于凸透鏡的焦點以外，并重新獲得清晰的圖像，以此確定了檢測光源、圖像傳感器平面與聚焦圖案之間構(gòu)成新的共軛；此時，只要圖像傳感器獲得清晰的圖像，即表明煙支表面與聚焦透鏡之間距離即為所設(shè)定的距離；

若圖像傳感器失去了清晰的圖像，即說明聚焦的距離發(fā)生了變化，激光穿孔無法獲得所希望的穿孔效果。