[发明专利]平面校准装置及其激光打标机

说明书

本发明涉及平面校准装置及其激光打标机，其包括可固定于待校准平面的固定端，与固定端连接的检测部，其具有一检测平面，该检测平面上设置有预定图案排布的光波探测器阵列，以及一字型激光设置在检测平面或与检测平面平行的平面上，并结合反射光路将出射激光反射至检测平面，进而获取反射至检测平面的激光与预定图案形成的图像，并在显示屏上显示。该校准光路的设置避免了激光束直射人眼造成的损伤，且通过该光路能够使待检测平面的偏转角度放大，大大提升了两端面平行的校准精度和校准效率。具有该校准装置的激光打标机其结构简单、安装方便、操作性、普适性强，解决了打印图案畸变的问题，确保了打标效率和良率，具有较强的工业应用优势。

技术领域

本发明涉及激光装备技术领域，具体涉及平面校准装置及其激光打标机。

背景技术

自从激光出现以来，激光加工技术就成为了材料加工领域的“新宠”。激光打标、切割、焊接、熔覆、淬火、强化、精密成型等典型的激光加工技术在各种金属与非金属材料加工中的应用非常广泛。激光打标技术是一种最典型的激光加工手段，激光打标是利用聚焦后的高能激光光束辐射待处理工件表面，工件材料迅速吸收光能在瞬间熔融甚至汽化，从而在工件表面留下相应的图案和标记。激光打标是一种现代化的精密加工技术，与传统标刻工艺相比具有标记精度高、速度快、生产高效等无与伦比的优势。

激光打标机一般由激光器、扩束准直及聚焦光路、扫描振镜、F-Theta场镜、升降工作平台、计算机工控系统等构成。通用结构中，激光器一般置于升降平台的一侧，在激光器自身的重量的作用下，升降平台会产生应力形变，如图1示，一段时间后与扫描振镜相连的场镜002端面与工件打标端面003不再保持相对平行，会出现一定的偏差，使得打标的图案004与正常打标图案005相比产生一定程度的畸变，严重影响最终的打标效果。常见的解决方案是设备的操作人员凭借肉眼或水平尺感官地去调节场镜输出端面使其与工件的打标端面保持相对平行，然后打标一定的图案或符号加以验证其是否产生畸变并进行反复的调节直到打标效果最佳。但这种原始的两端面平行校准方法较为粗糙，且反复调试过程费时费力，对于极小范围的打标图案内容可能影响不会很大，但对于全场镜大范围的打标，这种两端面不平行造成的畸变误差就不能被忽视。所以需要寻找一种简单高效的两端面平行校准方法，最大限度确保打标图案不失真，提升打标产品的良率，提高设备操作人员的工作效率。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的首要目的是提供一种平面校准装置及其激光打标机。基于该目的，本发明至少提供如下技术方案：

平面校准装置，其包括：可固定于待校准平面的固定端；以及检测部，与所述固定端连接，具有一检测平面，该检测平面上设置有预定图案排布的光波探测器阵列；

激光出射部，用于出射至少两种波长的一字型激光，设置于所述检测平面或与所述检测平面平行的平面上，所述一字型激光形成的图案与所述预定图案在投影面上重合；

光反射部，设置于与所述待校准平面相对的水平面上，用于反射所述检测激光至所述检测部；

图像获取部，用于获取所述检测部的图像；

显示部，用于显示所述图像。

进一步的，所述预定图案为十字交叉型图案。

进一步的，所述激光出射部包含至少两个不同波长的一字型激光出射单元，所述激光出射部设置于所述检测平面上，所述一字型激光出射单元沿所述十字交叉型图案的分支排布。

进一步的，所述激光出射部包含至少两个不同波长的一字型激光出射单元，所述一字型激光出射单元设置于靠近所述检测平面的激光出射平面上，且所述激光出射平面平行于所述检测平面，在所述激光出射平面与所述检测平面的投影面上，所述一字型激光出射单元沿所述十字交叉型图案的分支排布。

进一步的，所述一字型激光出射单元出射的激光波长与其对应分支的光波探测器的探测波长相匹配。