[发明专利]一种基于可控距离指示的打标方法及3D激光打标机

权利要求书

1.一种基于可控距离指示的打标方法，应用于3D激光打标机，其特征在于，该方法涉及第一可见光指示器、第二可见光指示器以及控制单元，所述第一可见光指示器可向打标区域发出第一可见光束，所述第二可见光指示器的光路上设置有反射装置，该反射装置用于反射第二可见光指示器向其发出的第二可见光束；

所述打标方法包括以下步骤：

(1)对拟打标物体表面建模，形成三维模型；

(2)选取三维模型上的任一点作为基准点，获得该基准点坐标；

(3)所述基准点为激光打标的初始焦点，根据该基准点坐标获得初始焦距；

(4)根据该初始焦距，通过三角几何计算方法获得反射装置的偏转角度；

(5)该偏转角度使得第二可见光束在被反射装置反射后与第一可见光束在打标区域内交汇，该交汇点对应3D激光打标机的初始焦点；

(6)使打标物体上对应基准点的位置位于所述交汇点的高度上；

(7)开始打标。

2.根据权利要求1所述的打标方法，其特征在于，所述步骤4中控制单元根据三角几何计算方法，获得对应不同初始焦距的反射装置偏转角度值，所述偏转角度值被存储在数据库内，以便使用时根据不同的初始焦距匹配得到对应的偏转角度值。

3.根据权利要求2所述的打标方法，其特征在于，通过插值法补偿误差，对所述偏转角度进行修正。

4.根据权利要求1所述的打标方法，其特征在于，所述第一可见光束发射角度是固定的或可调的；当所述第一可见光束发射角度为可调时，其可调的目的是使得交汇点的位置始终位于打标区域内。

5.一种应用权利要求1所述打标方法的3D激光打标机，其特征在于，包括第一可见光指示器、第二可见光指示器以及控制单元，所述第一可见光指示器可向打标区域发出第一可见光束，所述第二可见光指示器的光路上设置有反射装置，该反射装置用于反射第二可见光指示器向其发出的第二可见光束，所述反射装置由控制单元控制偏转角度，使第二可见光束经过反射后与第一可见光束在打标区域内交汇，该交汇点对应激光打标机的初始焦点。

6.根据权利要求5所述的3D激光打标机，其特征在于，所述反射装置包括至少一个反射镜片，所述反射镜片由电机驱动。

7.根据权利要求6所述的3D激光打标机，其特征在于，所述反射装置由两个在空间上具有夹角的反射镜片组成。

8.根据权利要求5所述的3D激光打标机，其特征在于，还包括一个调节装置，该调节装置对第一可见光束进行反射调节；所述调节装置包括至少一个由电机驱动的反射镜片。

9.一种应用了权利要求1所述打标方法的3D激光打标机，其特征在于，包括基准板、控制单元、升降架、位于升降架上的打标头、第一可见光指示器，所述打标头内设有可发射可见激光束的激光器、X振镜和Y振镜，所述激光器所发射的可见激光束为第二可见光束，第一可见光指示器可向打标区域发出第一可见光束，所述第二可见光束向X振镜和Y振镜发射，所述X振镜和Y振镜的偏转角度由控制单元控制，使第二可见光束经过反射后与第一可见光束在打标区域内交汇，交汇点对应激光打标机的初始焦点。

10.根据权利要求9所述的3D激光打标机，其特征在于，所述激光器为发射波长范围为400800nm激光的绿光激光器，在可控距离指示时，该激光器被设定在非打标功率状态。

11.一种应用了权利要求1所述打标方法的3D激光打标机，包括基准板、控制单元、升降架以及位于升降架上的打标头，所述打标头内具有激光器、X振镜和Y振镜，其特征在于，还包括第一可见光指示器、第二可见光指示器和合束单元，第一可见光指示器可向打标区域发出第一可见光束；所述第二可见光指示器发射出的第二可见光束经过合束单元后与激光的光路重合，并向X振镜和Y振镜发射，所述X振镜和Y振镜的偏转角度由控制单元控制，使第二可见光束经过反射后与第一可见光束在打标区域内交汇，交汇点对应激光打标机的初始焦点。

12.根据权利要求11所述的3D激光打标机，其特征在于，所述第二可见光指示器和合束单元置于激光器的内部或外部。

13.根据权利要求11所述的3D激光打标机，其特征在于，所述合束单元为合束镜片，所述合束镜片设置于激光的光路中，第二可见光指示器位于合束镜片的一侧，用于向该合束镜片发出第二可见光束。