一种自动调焦方法及手持式激光焊接设备技术

本申请公开了一种自动调焦方法及手持式激光焊接设备，所述自动调焦方法包括以下步骤：发射可见指示光束；可见指示光束通过准直聚焦输出焦点光斑；获取焦点光斑的位置，判断焦点是否处于预设范围的中心位置；若焦点位置不处于预设范围的中心位置，则自动调整准直聚焦光路，直至焦点位置处于预设范围的中心位置

【技术实现步骤摘要】
一种自动调焦方法及手持式激光焊接设备


[0001]本申请属于激光加工
，具体涉及到一种自动调焦方法及手持式激光焊接设备
。

技术介绍

[0002]激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密的焊接方法，其加工过程通常是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，使得激光辐射的能量迅速传导到材料内部并扩散，在材料熔化之后形成特定的熔池，从而实现材料焊接
。
为了保证一定的焊缝宽度，激光通常是被振镜等控制摆动输出到待加工工件上的，激光光束的摆幅取决于焊枪内部振镜的摆幅
。
[0003]在实际加工过程中，为了防止激光束在摆动过程中和枪管内壁接触，因此设置激光束在不摆动的时候经过焊枪管状通道的中心线
。
具体操作过程通常是使得焊接机发射可见指示光束，可见指示光束与焊接激光光束的光路一致，在可见指示光束的焦点位置调好之后焊接激光光束的焦点位置也同步位于预设目标位置，即通过调试可见指示光的焦点来调节焊接激光光束的焦点
。
而现有技术中主要是依靠工作人员手工调试焊接枪头内部的反射镜片或准直镜片的位置来调整可见指示光的焦点位置的，随后再通过人工观察可见指示光位置是否居中，调整好后再使用螺栓等紧固件固定好反射镜片或准直镜片的位置
。
而由于人眼误差，调试的准确率并不高，且反复调试的时候需要多次固定反射镜片或准直镜片，人工成本也高
。
[0004]因此，为了解决现有技术中可见指示光调焦不方便的问题，需要设计一种自动调焦方法及手持式激光加工设备
。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种自动调焦方法及手持式激光加工设备，旨在解决现有技术中可见指示光调焦不方便的问题
。
[0006]为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：一种手持式激光焊接设备的自动调焦方法，其包括如下步骤：
S1、
发射可见指示光束；
S2、
可见指示光束经过准直聚焦输出焦点光斑；
S3、
获取焦点光斑的位置，判断焦点是否处于预设范围的中心位置；
S4、
若焦点位置不处于预设范围的中心位置，则自动调整准直聚焦光路，直至所述焦点位置处于预设范围的中心位置
。
[0007]作为优选方案，若焦点位置处于预设范围的中心位置，则设置可发射焊接激光光束
。
[0008]作为优选方案，可见指示光束的焦点位置不处于预设范围的中心位置，则设置禁止发射焊接激光光束
。
[0009]作为优选方案，可见指示光束与焊接激光光束为共焦输出，预设范围为光束在手持式激光焊接设备出光通道中的摆动范围
。
[0010]本申请还提出一种手持式激光焊接设备，包括激光出光模块和焊接枪头，激光出光模块用于输出焊接激光光束和可见指示光束到枪头，枪头采用上述任一项的方法进行自动调焦
。
[0011]作为优选方案，枪头包括准直镜片
、
聚焦镜片
、
调焦模块
、
主控制单元和可见指示光检测单元
。
[0012]作为优选方案，可见指示光检测单元设置于焊接枪头外部，可见指示光检测单元与枪头出光通道的中心对准
。
[0013]作为优选方案，主控制单元分别与调焦模块和可见指示光检测单元电连接，用于获取所述可见指示激光检测单元反馈输出的检测信号，并根据检测信号判断可见指示光束的焦点位置是否处于枪头出光通道的中心位置
。
[0014]作为优选方案，主控制单元根据判断结果自动调整发送给调焦模块的控制信号，直至焦点位置处于焊接枪头出光通道的中心位置
。
[0015]作为优选方案，枪头的主控制单元与激光出光模块的控制单元连接，用于控制激光出光模块输出焊接激光光束和
/
或可见指示光束
。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的方法实现了可见指示光束的自动调焦定焦，并利用可见指示光束与焊接激光光束焦点位置同步变化的原理，实现了对激光光束的间接调节
。
相对于现有技术中通过手动调整光路中的镜片，本申请提出的方案大大提高了可见指示光束调焦定焦的准确率，同时节约了人力成本
。
[0017]申请在准直聚焦模块的出光侧设计了调焦模块，再结合激光检测模块，通过可见指示光和焊接激光光束焦点位置同步变化的原理，实现了对激光焦距的调节
。
相对于现有技术中通过手动调整准直镜片，本申请提出的方案大大提高了可见指示光调焦定焦的准确率，同时节约了人力成本
。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0019]图1为本申请中调焦组件的光路图；图2为本申请中调焦组件中光信号
、
电信号传递的示意图；图3为一实施例中手持式激光加工头的结构示意图；图4为图3实施例中不使用调焦模块时的光路图；图5为图3实施例中使用调焦模块时的光路图；图6为本申请中自动调焦方法的流程图
。
[0020]各附图标记：
1、
光束发射单元；
2、
激光输出端；
3、
准直聚焦模块；
31、
准直镜片；
32、
聚焦镜片；
4、
调焦模块；
41、
调节装置控制电路；
5、
激光检测模块；
51、
可见指示光检测电路；
6、
保护镜；
7、
主控板；
71、
主控制单元；
8、
光束转向元件
。
实施方式
[0021]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制
。
[0022]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制
。
[0023]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种手持式激光焊接设备的自动调焦方法，其特征在于，包括：发射可见指示光束；所述可见指示光束经过准直聚焦输出焦点光斑；获取所述焦点光斑的位置，判断所述焦点是否处于预设范围的中心位置；若所述焦点位置不处于预设范围的中心位置，则自动调整准直聚焦光路，直至所述焦点位置处于预设范围的中心位置
。2.
根据权利要求1所述的自动调焦方法，其特征在于，若所述焦点位置处于预设范围的中心位置，则设置可发射焊接激光光束
。3.
根据权利要求1所述的自动调焦方法，其特征在于，所述可见指示光束的焦点位置不处于预设范围的中心位置，则设置禁止发射焊接激光光束
。4.
根据权利要求2或3所述的自动调焦方法，其特征在于，所述可见指示光束与所述焊接激光光束为共焦输出，所述预设范围为所述焊接激光光束在所述手持式激光焊接设备出光通道中的摆动范围
。5.
一种手持式激光焊接设备，其特征在于，包括激光出光模块和焊接枪头，所述激光出光模块用于输出焊接激光光束和可见指示光束到所述枪头，所述枪头采用如权利要求1‑4任一项所述的方法进行自动调焦
。6.
根据权利要求5所述的手持式激光焊接设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋峰，邓金荣，陈尚，
申请(专利权)人：深圳市桓日激光有限公司，
类型：发明
国别省市：