本發(fā)明屬于激光打標(biāo)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種激光打標(biāo)機(jī)、調(diào)節(jié)激光打標(biāo)機(jī)掃描頭與打標(biāo)物距離的方法及打標(biāo)機(jī)自動(dòng)對(duì)焦方法。

背景技術(shù)：

激光打標(biāo)機(jī)是綜合了激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的光、機(jī)電一體化設(shè)備。激光打標(biāo)技術(shù)目前在國內(nèi)外工業(yè)上的應(yīng)用正被人們逐漸重視，各種新型的打標(biāo)設(shè)備層出不窮，它以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)正在取代傳統(tǒng)的標(biāo)記方法，可在各種機(jī)械零部件、電子元器件、集成電路模塊、儀器、儀表等多種物體表面上，打印出標(biāo)記。

其工作原理為激光器產(chǎn)生激光，經(jīng)過聚焦鏡片聚焦后，再照射到打標(biāo)物體的表面，只有當(dāng)打標(biāo)物體位于焦距位置時(shí)才具有較為理想的打標(biāo)效果。現(xiàn)有技術(shù)都是人工手動(dòng)對(duì)打標(biāo)機(jī)進(jìn)行調(diào)整以及對(duì)焦，手動(dòng)調(diào)節(jié)降低了打標(biāo)機(jī)的工作效率，調(diào)節(jié)的誤差較大，這降低了打標(biāo)的精度和速度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種激光打標(biāo)機(jī)、調(diào)節(jié)激光打標(biāo)機(jī)掃描頭與打標(biāo)物距離的方法及打標(biāo)機(jī)自動(dòng)對(duì)焦方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中，需手動(dòng)對(duì)激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行調(diào)整而降低了打標(biāo)精度和速度的問題。所采用的方案為：

方案一：一種激光打標(biāo)機(jī)，包括用于放置打標(biāo)物的打標(biāo)機(jī)臺(tái)，位于打標(biāo)機(jī)臺(tái)上的機(jī)架，設(shè)置在機(jī)架上并可沿機(jī)架上下移動(dòng)的托臺(tái)，托臺(tái)上設(shè)置有激光打標(biāo)組件，激光打標(biāo)組件包括依次安裝的激光器、光路組件和掃描頭，光路組件包括若干凹透鏡和/或凸透鏡，位于激光器和掃描頭之間，用于調(diào)節(jié)入射激光的光束焦距，打標(biāo)激光自激光器出射，經(jīng)過光路組件，入射至掃描頭，掃描頭包括若干反射透鏡，用于改變打標(biāo)激光的方向，使打標(biāo)激光朝向打標(biāo)機(jī)臺(tái)射出；還包括控制器和設(shè)置在機(jī)架上用于驅(qū)動(dòng)托臺(tái)沿機(jī)架上下移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)組件，第一驅(qū)動(dòng)組件包括若干驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接或間接連接托臺(tái)，所述控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)托臺(tái)沿機(jī)架上下移動(dòng)；還包括設(shè)置在托臺(tái)或者激光打標(biāo)組件上的測(cè)距組件，測(cè)距組件包括激光指示器和激光傳感器；測(cè)距組件、控制器和第一驅(qū)動(dòng)組件依次相連；激光指示器用于向打標(biāo)物表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射指示激光的反饋激光，指示激光與反饋激光不重合；激光傳感器向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算指示激光與反饋激光的夾角并進(jìn)一度計(jì)算出打標(biāo)物表面到掃描頭的距離；控制器向第一驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)，使激光打標(biāo)組件的掃描頭與打標(biāo)物表面的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距。

方案二：激光打標(biāo)機(jī)，包括底座和底座上用于放置打標(biāo)物的打標(biāo)機(jī)臺(tái)，打標(biāo)機(jī)臺(tái)可上下移動(dòng)，位于打標(biāo)機(jī)臺(tái)上方的機(jī)架，設(shè)置在機(jī)架上的托臺(tái)，托臺(tái)上設(shè)置有激光打標(biāo)組件，激光打標(biāo)組件包括依次安裝的激光器、光路組件和掃描頭，光路組件包括若干凹透鏡和/或凸透鏡，位于激光器和掃描頭之間，用于調(diào)節(jié)入射激光的光束焦距，打標(biāo)激光自激光器出射，經(jīng)過光路組件，入射至掃描頭，掃描頭包括若干反射透鏡，用于改變打標(biāo)激光的方向，使打標(biāo)激光朝向打標(biāo)機(jī)臺(tái)射出；還包括控制器和用于驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)上下移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)組件，第二驅(qū)動(dòng)組件包括若干驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接或間接連接打標(biāo)機(jī)臺(tái)，所述控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)上下移動(dòng)；還包括設(shè)置在托臺(tái)或者激光打標(biāo)組件上的測(cè)距組件，測(cè)距組件包括激光指示器和激光傳感器；測(cè)距組件、控制器和第二驅(qū)動(dòng)組件依次相連；激光指示器用于向打標(biāo)物表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射指示激光的反饋激光，指示激光與反饋激光不重合；激光傳感器向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算指示激光與反饋激光的夾角并進(jìn)一度計(jì)算出打標(biāo)物表面到掃描頭的距離；控制器向第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第二驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)，使激光打標(biāo)組件的掃描頭與打標(biāo)物表面的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距。

方案二的優(yōu)選：底座的上表面開設(shè)有豎向延伸的滑動(dòng)腔，打標(biāo)機(jī)臺(tái)設(shè)置在滑動(dòng)腔內(nèi)，滑動(dòng)腔內(nèi)設(shè)置與打標(biāo)平臺(tái)相連的所述第二驅(qū)動(dòng)組件。

方案一和二的優(yōu)選：激光指示器用于向打標(biāo)物表面預(yù)置的特征點(diǎn)發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)特征點(diǎn)反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算特征點(diǎn)到掃描頭的垂直方向距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信息驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方。

方案一和二的優(yōu)選：激光指示器在打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方后，再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件用于根據(jù)微調(diào)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)微調(diào)校準(zhǔn)。

方案三：調(diào)節(jié)掃描頭和打標(biāo)物體之間距離的方法，激光指示器向打標(biāo)物表面發(fā)射激光；激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物體表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)；控制器根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信息驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方。

方案三的優(yōu)選：激光指示器向打標(biāo)物體表面預(yù)置的特征點(diǎn)發(fā)射激光；激光傳感器接收經(jīng)特征點(diǎn)反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)。

方案三的優(yōu)選：激光指示器再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光；激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物體表面反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)；控制器根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)微調(diào)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)微調(diào)校準(zhǔn)。

方案四：打標(biāo)機(jī)自動(dòng)對(duì)焦方法，所述光路組件包括至少1個(gè)固定的凸透鏡和至少1個(gè)活動(dòng)的凹透鏡；還包括沿打標(biāo)激光光亮方向延伸的導(dǎo)軌，設(shè)置在導(dǎo)軌上的支架，凹透鏡固定在支架上，還包括與支架直接或間接連接的擺動(dòng)電機(jī)，擺動(dòng)電機(jī)控制支架沿導(dǎo)軌方向往返滑動(dòng)，擺動(dòng)電機(jī)與控制器連接；在掃描頭與打標(biāo)物表面特征參考點(diǎn)的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距后，激光指示器再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光，激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器再次根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物表面特征參考點(diǎn)到掃描頭的垂直距離，并向擺動(dòng)電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)支架及其凹透鏡在導(dǎo)軌上滑動(dòng)以改變打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距至打標(biāo)焦距等于打標(biāo)物表面到掃描頭的垂直距離。

方案四的優(yōu)選：還包括與控制器連接的控制終端，控制終端內(nèi)存儲(chǔ)有打標(biāo)物的數(shù)字模型，在打標(biāo)激光射在打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)時(shí)，控制終端依據(jù)打標(biāo)物的數(shù)字模型以及特征參考點(diǎn)到掃描頭的垂直距離計(jì)算出打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)與掃描頭的實(shí)時(shí)距離，并向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制擺動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)支架及其凹透鏡在導(dǎo)軌上的滑動(dòng)位置以再次使打標(biāo)焦距等于打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)與掃描頭的實(shí)時(shí)距離。

本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明通過激光指示器向打標(biāo)物體表面發(fā)射激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物體表面反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器根據(jù)第一信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到測(cè)距組件的垂直距離并向驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)至打標(biāo)物體位于激光打標(biāo)組件的打標(biāo)焦距上，或者第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)打標(biāo)平臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物體位于激光打標(biāo)組件的打標(biāo)焦距上。因此，本申請(qǐng)可自動(dòng)將掃描頭和打標(biāo)物體之間的距離調(diào)整至打標(biāo)焦距，保證了打標(biāo)的準(zhǔn)確性，提升了打標(biāo)速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明激光打標(biāo)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明激光打標(biāo)機(jī)的側(cè)視圖

圖3為本發(fā)明激光打標(biāo)機(jī)工作原理示意圖

圖4為本發(fā)明激光打標(biāo)機(jī)的光路組件的結(jié)構(gòu)示意圖

圖5為圖4中a部放大圖

圖6為本發(fā)明激光打標(biāo)機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦原理示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1：

一種激光打標(biāo)機(jī)，如圖1和圖2所示，包括底座1，在底座1上設(shè)置有機(jī)架2，機(jī)架2上開設(shè)有豎向延伸的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)置有托臺(tái)3，托臺(tái)3可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。在托臺(tái)3上設(shè)置有激光打標(biāo)組件4，激光打標(biāo)組件4用于產(chǎn)生打標(biāo)激光，打標(biāo)激光從掃描頭41射出，再照射到打標(biāo)平臺(tái)11上的打標(biāo)物體10上。激光打標(biāo)機(jī)托臺(tái)3與第一驅(qū)動(dòng)組件相連，第一驅(qū)動(dòng)組件6與控制器相連。第一驅(qū)動(dòng)組件6包括驅(qū)動(dòng)器和絲桿機(jī)構(gòu)，手動(dòng)操作控制按鈕81，使控制器發(fā)出指令，通過驅(qū)動(dòng)器和絲桿機(jī)構(gòu)的配合驅(qū)動(dòng)托臺(tái)3在機(jī)架2上沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)，從而調(diào)整掃描頭41與打標(biāo)物體10之間的距離。

在掃描頭41的一側(cè)設(shè)置有測(cè)距組件5，測(cè)距組件5內(nèi)集成有激光指示器和激光傳感器。激光傳感器、控制器和第一驅(qū)動(dòng)組件6依次電連接。其中，激光指示器可選用紅光激光指示器，紅色激光的可識(shí)別度高，便于激光感應(yīng)器的感應(yīng)。

第一驅(qū)動(dòng)組件包括若干驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接或間接連接托臺(tái)，所述控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)托臺(tái)沿機(jī)架上下移動(dòng)；還包括設(shè)置在托臺(tái)或者激光打標(biāo)組件上的測(cè)距組件，測(cè)距組件包括激光指示器和激光傳感器；測(cè)距組件、控制器和第一驅(qū)動(dòng)組件依次相連；激光指示器用于向打標(biāo)物表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射指示激光的反饋激光，指示激光與反饋激光不重合；激光傳感器向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算指示激光與反饋激光的夾角并進(jìn)一度計(jì)算出打標(biāo)物表面到掃描頭的距離；控制器向第一驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)，使激光打標(biāo)組件的掃描頭與打標(biāo)物表面的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距。激光指示器用于向打標(biāo)物表面預(yù)置的特征點(diǎn)發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)特征點(diǎn)反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算特征點(diǎn)到掃描頭的垂直方向距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)至打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方。：激光指示器在打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方后，再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)微調(diào)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)微調(diào)校準(zhǔn)。

如圖3、圖4和圖5所示，激光打標(biāo)組件包括依次安裝的激光器42、光路組件43和掃描頭44，光路組件包括凹透鏡433和凸透鏡434，位于激光器和掃描頭之間，用于調(diào)節(jié)入射激光的光束焦距，打標(biāo)激光自激光器出射，經(jīng)過光路組件，入射至掃描頭。掃描頭包括若干反射透鏡，用于改變打標(biāo)激光的方向，使打標(biāo)激光朝向打標(biāo)機(jī)臺(tái)射出。

如圖6所示，在具體對(duì)打標(biāo)物體10進(jìn)行打標(biāo)時(shí)，激光打標(biāo)機(jī)啟動(dòng)工作后，激光指示器向打標(biāo)物體10表面發(fā)射激光，激光在打標(biāo)物體10表面產(chǎn)生漫反射，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物體10表面反射的激光，從而產(chǎn)生感應(yīng)并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體10表面到測(cè)距組件的垂直距離。控制器計(jì)算距離的原理是根據(jù)激光的直線傳播和發(fā)射角度，，控制器計(jì)算出打標(biāo)物體10表面到測(cè)距組件的垂直距離后，向第一驅(qū)動(dòng)組件6發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件6用于根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)托臺(tái)3帶動(dòng)激光打標(biāo)組件4移動(dòng)，直至打標(biāo)物體10位于激光打標(biāo)組件4的打標(biāo)焦距上。之后，激光打標(biāo)機(jī)根據(jù)打標(biāo)圖案在虛擬模型上的位置對(duì)打標(biāo)物體10進(jìn)行打標(biāo)。

本實(shí)施例中，第一驅(qū)動(dòng)組件6包括驅(qū)動(dòng)器和絲桿機(jī)構(gòu)，在其他實(shí)施例中，凡是可通過控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激打標(biāo)組件3在機(jī)架2上沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)組件，均落入本實(shí)施例的保護(hù)范圍。同時(shí)，本實(shí)施例是測(cè)量打標(biāo)物體10表面到測(cè)距組件5的垂直距離。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例相對(duì)于實(shí)施例的1的差別，主要在于第二驅(qū)動(dòng)組件上。具體來說：

激光打標(biāo)機(jī)，包括底座和底座上用于放置打標(biāo)物的打標(biāo)機(jī)臺(tái)，打標(biāo)機(jī)臺(tái)可上下移動(dòng)，位于打標(biāo)機(jī)臺(tái)上方的機(jī)架，設(shè)置在機(jī)架上的托臺(tái)，托臺(tái)上設(shè)置有激光打標(biāo)組件，激光打標(biāo)組件包括依次安裝的激光器、光路組件和掃描頭，光路組件包括若干凹透鏡和/或凸透鏡，位于激光器和掃描頭之間，用于調(diào)節(jié)入射激光的光束焦距，打標(biāo)激光自激光器出射，經(jīng)過光路組件，入射至掃描頭，掃描頭包括若干反射透鏡，用于改變打標(biāo)激光的方向，使打標(biāo)激光朝向打標(biāo)機(jī)臺(tái)射出；還包括控制器和用于驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)上下移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)組件，第二驅(qū)動(dòng)組件包括若干驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接或間接連接打標(biāo)機(jī)臺(tái)，所述控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)上下移動(dòng)；還包括設(shè)置在托臺(tái)或者激光打標(biāo)組件上的測(cè)距組件，測(cè)距組件包括激光指示器和激光傳感器；測(cè)距組件、控制器和第二驅(qū)動(dòng)組件依次相連；激光指示器用于向打標(biāo)物表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射指示激光的反饋激光，指示激光與反饋激光不重合；激光傳感器向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算指示激光與反饋激光的夾角并進(jìn)一度計(jì)算出打標(biāo)物表面到掃描頭的距離；控制器向第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第二驅(qū)動(dòng)組件的驅(qū)動(dòng)電機(jī)根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)，使激光打標(biāo)組件的掃描頭與打標(biāo)物表面的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距。

底座的上表面開設(shè)有豎向延伸的滑動(dòng)腔，打標(biāo)機(jī)臺(tái)設(shè)置在滑動(dòng)腔內(nèi)，滑動(dòng)腔內(nèi)設(shè)置與打標(biāo)平臺(tái)相連的所述第二驅(qū)動(dòng)組件。

激光指示器用于向打標(biāo)物表面預(yù)置的特征點(diǎn)發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)特征點(diǎn)反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算特征點(diǎn)到掃描頭的垂直方向距離并向第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信息驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方。激光指示器在打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方后，再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器用于根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)，第二驅(qū)動(dòng)組件用于根據(jù)微調(diào)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)微調(diào)校準(zhǔn)。

實(shí)施例3：

本實(shí)施是在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上改進(jìn)，本實(shí)施例說明一種針對(duì)立體打標(biāo)物的激光打標(biāo)機(jī)的方案。

如圖6所示，在具體對(duì)打標(biāo)物體10進(jìn)行打標(biāo)時(shí)，激光打標(biāo)機(jī)還可以連接外部控制終端。在控制終端內(nèi)建立打標(biāo)物體10的虛擬模型，將打標(biāo)圖案貼覆到虛擬模型的表面。

由于控制終端內(nèi)存儲(chǔ)有打標(biāo)物體10的虛擬模型，也存儲(chǔ)有虛擬模型的各項(xiàng)參數(shù)，只要知曉模型上任意一點(diǎn)到測(cè)距組件5的距離，即可獲知虛擬模型上其他任意一點(diǎn)到測(cè)距組件5的距離。因此，本實(shí)施例需要在打標(biāo)物體10表面預(yù)先設(shè)定一個(gè)特征點(diǎn)，該特征點(diǎn)可以是打標(biāo)物體10表面任意較易識(shí)別的點(diǎn)，可以選打標(biāo)物體10表面的最高點(diǎn)或者最低點(diǎn)。同時(shí)，存儲(chǔ)在虛擬模型內(nèi)與該特征點(diǎn)相對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置。

如圖6所示，預(yù)先設(shè)定特征點(diǎn)101為打標(biāo)物體10表面的最高點(diǎn)，打標(biāo)物體10放置在打標(biāo)平臺(tái)11上，移動(dòng)打標(biāo)物體10至激光指示器所發(fā)射激光照射到特征點(diǎn)101上。激光指示器用于向特征點(diǎn)101發(fā)射激光，激光傳感器用于接收在特征點(diǎn)101反射的激光，控制器8計(jì)算出特征點(diǎn)101到測(cè)距組件5的垂直距離，則打標(biāo)物體10上任意一點(diǎn)到測(cè)距組件5的垂直距離可知，激光打標(biāo)機(jī)可從打標(biāo)物體10上的任意一點(diǎn)開始打標(biāo)，因此設(shè)定一個(gè)打標(biāo)初始點(diǎn)102，并向驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)組件用于根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)，直至打標(biāo)初始點(diǎn)102位于激光打標(biāo)組件4的打標(biāo)焦距上。之后，控制終端的內(nèi)部程序會(huì)控制激光打標(biāo)機(jī)從打標(biāo)初始點(diǎn)102開始打標(biāo)。

實(shí)施例4：

在實(shí)施例1中，第一驅(qū)動(dòng)組件6驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件4移動(dòng)至打標(biāo)物體10位于激光打標(biāo)組件4的打標(biāo)焦距上時(shí)，激光打標(biāo)組件4所處位置與實(shí)際焦距位置會(huì)有較大誤差，特別是第一驅(qū)動(dòng)組件6驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件4移動(dòng)距離較大時(shí)，這種誤差會(huì)更大，因此本實(shí)施例提供一種微調(diào)校準(zhǔn)的方案。

激光指示器在第一驅(qū)動(dòng)組件6驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件4移動(dòng)至打標(biāo)物體10位于激光打標(biāo)組件4的打標(biāo)焦距上之后，再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射激光，激光傳感器再次接收經(jīng)打標(biāo)物體表面反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器再次計(jì)算打標(biāo)物體表面到測(cè)距組件的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件用于根據(jù)微調(diào)信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件進(jìn)行微調(diào)校準(zhǔn)，從而提升位置調(diào)整的準(zhǔn)確性。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例為在實(shí)施例1和2基礎(chǔ)上的改進(jìn)，具體改進(jìn)如下。

一種激光打標(biāo)機(jī)，如圖3和圖4所示，包括機(jī)架和設(shè)置在機(jī)架上的激光組件4，激光打標(biāo)組件4包括用于產(chǎn)生激光的激光器42以及依次設(shè)置在激光器42所產(chǎn)生激光的光路上的調(diào)焦組件43和掃描頭44。還包括聚鏡控制器7和聚鏡驅(qū)動(dòng)組件61，聚鏡控制器7、聚鏡驅(qū)動(dòng)組件61和光路組件43依次連接。

掃描頭44包括x反射鏡和y反射鏡，x反射鏡用于調(diào)整光路在橫向上偏轉(zhuǎn)，y反射鏡用于調(diào)整光路在縱向上偏轉(zhuǎn)。打標(biāo)激光從激光器42中射出，經(jīng)光路組件43聚焦和掃描頭44調(diào)整后照射到打標(biāo)物體10上。

光路組件43包括支撐座431、支架432、凹透鏡433和凸透鏡434(其他實(shí)施例中，兩者位置可以互換，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為與本方案等同)。支撐座431上設(shè)置有沿激光光路延伸的導(dǎo)軌435，支架432設(shè)置在導(dǎo)軌435上并可沿導(dǎo)軌435滑動(dòng)，聚焦鏡片433固定在支架432上，還包括與支架直接或間接連接的擺動(dòng)電機(jī)，擺動(dòng)電機(jī)控制支架沿導(dǎo)軌方向往返滑動(dòng)，擺動(dòng)電機(jī)與控制器連接；因此支架432在導(dǎo)軌435上滑動(dòng)時(shí)，也帶動(dòng)聚焦鏡片433移動(dòng)，聚焦鏡片433在導(dǎo)軌435的位置對(duì)應(yīng)打標(biāo)激光的焦距，通過聚焦鏡片433在導(dǎo)軌435上的移動(dòng)而改變打標(biāo)激光的焦距。

在激光打標(biāo)組件4上還設(shè)置有測(cè)距組件5，測(cè)距組件5包括激光指示器和激光傳感器。激光指示器用于向打標(biāo)物體表面發(fā)射激光，激光在打標(biāo)物體10表面產(chǎn)生漫反射，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物體10表面反射的激光，從而產(chǎn)生感應(yīng)并向控制器發(fā)送第一感應(yīng)信號(hào)，聚鏡控制器7用于根據(jù)第一感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到測(cè)距組件5的垂直距離。聚鏡控制器7計(jì)算出打標(biāo)物體表面到測(cè)距組件的垂直距離后，向聚鏡驅(qū)動(dòng)組件61發(fā)送控制信號(hào)，聚鏡驅(qū)動(dòng)組件61用于根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)托臺(tái)3帶動(dòng)激光組件4移動(dòng)，直至打標(biāo)物體位于激光組件4的打標(biāo)焦距上。

實(shí)施例7：

本實(shí)施例為在實(shí)施例1和2設(shè)備基礎(chǔ)上采用的調(diào)節(jié)掃描頭和打標(biāo)物體之間距離的方法。

一種調(diào)節(jié)掃描頭和打標(biāo)物體之間距離的方法，激光指示器向打標(biāo)物表面發(fā)射激光；激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物體表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)；控制器根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信息驅(qū)動(dòng)打標(biāo)機(jī)臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物表面打標(biāo)起始點(diǎn)位于激光打標(biāo)組件掃描頭的打標(biāo)焦距下方。

激光指示器向打標(biāo)物體表面預(yù)置的特征點(diǎn)發(fā)射激光；激光傳感器接收經(jīng)特征點(diǎn)反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)。

激光指示器再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光；激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物體表面反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)；控制器根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到掃描頭的垂直距離并向第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送微調(diào)信號(hào)；第一驅(qū)動(dòng)組件或第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)微調(diào)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)微調(diào)校準(zhǔn)。

實(shí)施例8：

本實(shí)施例為在實(shí)施例1和2設(shè)備基礎(chǔ)上采用的打標(biāo)機(jī)自動(dòng)對(duì)焦方法。

一種打標(biāo)機(jī)自動(dòng)對(duì)焦方法，所述光路組件包括至少1個(gè)固定的凸透鏡和至少1個(gè)活動(dòng)的凹透鏡；還包括沿打標(biāo)激光光亮方向延伸的導(dǎo)軌，設(shè)置在導(dǎo)軌上的支架，凹透鏡固定在支架上，還包括與支架直接或間接連接的擺動(dòng)電機(jī)，擺動(dòng)電機(jī)控制支架沿導(dǎo)軌方向往返滑動(dòng)，擺動(dòng)電機(jī)與控制器連接；在掃描頭與打標(biāo)物表面特征參考點(diǎn)的距離匹配激光打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距后，激光指示器再次向打標(biāo)物體表面發(fā)射指示激光，激光傳感器接收經(jīng)打標(biāo)物表面漫反射的反饋激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器再次根據(jù)感應(yīng)信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物表面特征參考點(diǎn)到掃描頭的垂直距離，并向擺動(dòng)電機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)支架及其凹透鏡在導(dǎo)軌上滑動(dòng)以改變打標(biāo)機(jī)的打標(biāo)焦距至打標(biāo)焦距等于打標(biāo)物表面到掃描頭的垂直距離。

還包括與控制器連接的控制終端，控制終端內(nèi)存儲(chǔ)有打標(biāo)物的數(shù)字模型，在打標(biāo)激光射在打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)時(shí)，控制終端依據(jù)打標(biāo)物的數(shù)字模型以及特征參考點(diǎn)到掃描頭的垂直距離計(jì)算出打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)與掃描頭的實(shí)時(shí)距離，并向控制器發(fā)出信號(hào)，控制器控制擺動(dòng)電機(jī)調(diào)節(jié)支架及其凹透鏡在導(dǎo)軌上的滑動(dòng)位置以再次使打標(biāo)焦距等于打標(biāo)物表面除特征參考點(diǎn)以外的點(diǎn)與掃描頭的實(shí)時(shí)距離。

本發(fā)明的總體的有益效果是：由于本發(fā)明通過激光指示器向打標(biāo)物體表面發(fā)射激光，激光傳感器用于接收經(jīng)打標(biāo)物體表面反射的激光并向控制器發(fā)送感應(yīng)信號(hào)，控制器根據(jù)第一信號(hào)計(jì)算打標(biāo)物體表面到測(cè)距組件的垂直距離并向驅(qū)動(dòng)組件發(fā)送控制信號(hào)，第一驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光打標(biāo)組件移動(dòng)至打標(biāo)物體位于激光打標(biāo)組件的打標(biāo)焦距上，或者第二驅(qū)動(dòng)組件根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)打標(biāo)平臺(tái)移動(dòng)至打標(biāo)物體位于激光打標(biāo)組件的打標(biāo)焦距上。因此，本申請(qǐng)可自動(dòng)將掃描頭和打標(biāo)物體之間的距離調(diào)整至打標(biāo)焦距，保證了打標(biāo)的準(zhǔn)確性，提升了打標(biāo)速度。

根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。