[发明专利]一种调整激光焦距的调焦装置及其调焦方法

权利要求书

1.一种激光焦距的调焦方法，用于调整激光焦距的调焦装置包括自动流水线、基座、激光测量机构、样品位置切换机构、激光发生及焦距调整机构，所述基座位于自动流水线的一侧，所述激光测量机构、样品位置切换机构、激光发生及焦距调整机构依次设置在基座上；所述激光发生及焦距调整机构包括Z轴支架、X轴伸缩杆、激光镜头，所述X轴伸缩杆的一端与Z轴支架活动连接，所述激光镜头位于X轴伸缩杆的另一端并且位于自动流水线上方，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：

步骤一：所述调焦装置在激光切割过程中，每隔一段时间，将测量杆沿轴向移动至设定位置，并转动至激光镜头正下方，然后对样品进行切割；

步骤二：样品切割完成后，移动测量杆，将测量杆转动至测量座前方，开启光源，对投影屏幕上的样品投影进行深度测量，获得当前深度；

步骤三：如果当前深度达到了最佳焦距所切割的深度，那么继续进行激光切割转至步骤五；反之，如果当前深度未达到最佳焦距所切割的深度，则进行焦距的调整，进入步骤四；

步骤四：根据当前深度确定焦距高度之后，样品位置切换机构在当前Z轴高度基础上，朝Z轴面向基座方向运动，每隔一段距离进行样品切割，或者朝Z轴背向基座方向运动，每隔一段距离进行样品切割；

步骤五：完成焦距测量与焦距调整后，将测量杆移动至原位，然后继续进行激光切割。

2.根据权利要求1所述的一种激光焦距的调焦方法，其特征在于，所述对投影屏幕上的样品投影进行深度测量，获得当前深度，具体为：对样品切割n次，对n次切割深度进行图像测量采样，获得每次的深度数据Li(i＝1,…,n)，并根据每次的深度数据Li建立深度数组。

3.根据权利要求1或2所述的一种激光焦距的调焦方法，其特征在于，所述根据当前深度确定焦距高度，具体为：对深度数据Li进行滤波处理后，再对深度数据Li进行二次函数拟合处理得到曲线函数F(x)＝ax²+bx+c，根据曲线函数F(x)＝ax²+bx+c确定最深切割深度L_max，并且将最深切割深度L_max对应的Z轴坐标作为焦距高度。

4.根据权利要求3所述的一种激光焦距的调焦方法，其特征在于，当所述曲线函数F(x)＝ax²+bx+c确定切割的深度趋势为单调递增时，取第n次切割的深度数据Ln为焦距高度；所述曲线函数F(x)＝ax²+bx+c确定切割的深度趋势为单调递减时，取第1次切割的深度数据L1为焦距高度。

5.根据权利要求4所述的一种激光焦距的调焦方法，其特征在于，当所述曲线函数F(x)＝ax²+bx+c确定切割的深度趋势为先增后减时，对曲线函数F'(x)＝0求解取极值x＝x_max；然后在深度数组内进行对比，得到第a次切割的深度数据L_a,L_a+1,1＜a＜n-1，使得L_a＜L_xmax＜L_a+1；如果那么取L_max＝L_a+1；如果那么取L_max＝L_a；从而求得最大深度点L_max,1≤max≤n。