[发明专利]一种基于视觉伺服的二维激光雕刻机

权利要求书

1.一种基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，包含：

加工平台，用于固定被雕刻器件；

拍摄装置，用于拍摄所述被雕刻器件，拍摄装置具有摄像头，镜头上装有紫外滤光片，使只有紫外光才能被摄像头识别；

激光器，用于发出紫外激光照射被雕刻器件，从而雕刻所述被雕刻器件；

激光器移动控制架，用于固定安装所述激光器，并移动所述激光器，从而调整所述激光器的照射位置；

控制组件，分别电性连接拍摄装置和激光器，用于根据拍摄装置拍摄的图像，调整激光器的焦距。

2.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，所述摄像头位于被雕刻器件的上方，固定角度进行拍摄。

3.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，所述激光器移动控制架具有水平移动装置和竖直移动装置，以分别在水平方向和竖直方向上移动激光器，从而调整所述激光器的照射位置。

4.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，所述激光器移动控制架具有水平丝杆、竖直丝杆以及一个激光器固定架，水平丝杆的两端分别穿过两侧固定壁上的固定孔而水平设置，水平丝杆穿过激光器固定架以将固定架固定在水平丝杆上，水平丝杆的一端穿过固定孔后连接第二电机的转动轴，第二电机用于在转动时带动水平丝杆在固定孔内旋进或旋出，从而带动激光器固定架在水平方向上移动；

激光器固定架的中间部分在竖直方向是中空的，上、下方均具有固定壁，竖直丝杆位于中空的部分，上、下端分别穿过上、下方的具有固定壁的固定孔，竖直丝杆在所述中空部分对应处上固定一滑台，滑台上固定所述激光器，水平丝杆的一端穿过固定孔后连接第一电机的转动轴，第一电机用于在转动时带动竖直丝杆在固定孔内旋进或旋出，从而带动激光器固定架在竖直方向上移动。

5.根据权利要求4所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，第一电机和第二电机分别连接电机驱动器，电机驱动器连接所述控制组件，以在控制组件的控制下，控制所述第一电机和第二电机的工作状态。

6.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，激光器的照射方向为：朝向被雕刻器件进行照射，且与竖直向下方向成一锐角。

7.根据权利要求1所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，所述激光器具有对焦器。

8.根据权利要求7所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，所述控制组件用于根据拍摄装置拍摄的图像，识别出激光器在被雕刻器件上的照射点对应的照射位置，并根据对焦器与所述照射位置之间的距离，从而调整对焦器的焦距。

9.根据权利要求8所述的基于视觉伺服的二维激光雕刻机，其特征在于，对焦器与所述照射位置之间的距离ΔL通过下述公式计算得出：

其中，公式中参数定义如下：在地面坐标系中，激光对焦器的空间位置坐标为(x₁,y₁,z₁),其中y₁为基于视觉伺服的二维激雕刻机结构所确定的定值，x₁,y₁分别随着水平、竖直方向的丝杆运动而改变，激光投影点的空间位置坐标为(x₂,y₂,z₂)，y₂的值由拍摄装置识别照射位置实时获取，且激光器朝向被雕刻器件进行照射，且与竖直向下方向成一锐角a。