一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法

文档序号:134286 发布日期:2021-10-22 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法 (Laser lens assembling equipment and laser assembling method ) 是由 陈乃奇 陈钢 张向非 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明实施例提供了一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法,用于提高激光器生产的效率和提高激光器镜片安装的精度。本申请实施例中提供的激光器镜片组装设备可包括:电荷耦合器件CCD传感器、显微镜组件以及控制系统;其中,显微镜组件和CCD传感器同轴连接,且轴线与待加工激光器的激光传播方向平行;CCD传感器设置在预设高度,用于接收穿过显微镜组件的光信号,并生成光斑图像数据;当在待加工激光器的激光传播方向移动镜片时,控制系统记录镜片与待加工激光器的底座之间的高度以及记录镜片处于不同高度对应的光斑图像数据;控制系统从多个光斑图像数据识别符合预设条件的目标光斑图像,以根据目标光斑图像对应的目标高度安装镜片。(The embodiment of the invention provides laser lens assembling equipment and a laser lens assembling method, which are used for improving the laser production efficiency and the laser lens mounting precision. The laser lens assembling apparatus provided in the embodiment of the present application may include: the device comprises a charge coupled device CCD sensor, a microscope assembly and a control system; the microscope assembly is coaxially connected with the CCD sensor, and the axis of the microscope assembly is parallel to the laser propagation direction of the laser to be processed; the CCD sensor is arranged at a preset height and used for receiving an optical signal passing through the microscope assembly and generating light spot image data; when the lens is moved in the laser propagation direction of the laser to be processed, the control system records the height between the lens and a base of the laser to be processed and records light spot image data corresponding to different heights of the lens; and the control system identifies a target light spot image meeting preset conditions from the plurality of light spot image data so as to install the lens according to the target height corresponding to the target light spot image.)

一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法

技术领域

本发明涉及激光设备制造技术领域,尤其涉及一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法。

背景技术

近年来,激光技术与应用发展迅猛,已与多个学科相结合形成多个应用技术领域,比如激光制版领域,大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。

在激光制版领域,出现了采用多路焦距相同的激光在焦点处对感光涂层平面进行曝光成像的设备。曝光成像过程中,多个激光器的激光焦距差异是影响曝光成像分辨率的重要因素。为此,在激光器组装生产过程中,需要通过调节透镜与光源之间的距离,保障多个激光器激光焦距的差异性尽可能小。

相关技术中,激光器组装往往是人工调节镜片的高度,基于人眼观测识别激光器的焦点位置和大小,实现人工标定透镜与光源之间的安装距离,由于人眼观测的不可控,导致激光器的焦距的精度难以控制,而且效率低下。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法,用于提高激光器生产的效率和提高激光器镜片安装的精度。

本发明实施例第一方面提供了一种激光器镜片组装设备,可包括:

电荷耦合器件CCD传感器、显微镜组件以及控制系统;其中,

所述显微镜组件和所述CCD传感器同轴连接,且轴线与所述待加工激光器的激光传播方向平行;

所述CCD传感器设置在预设高度,用于接收穿过所述显微镜组件的光信号,并生成所述光信号对应的光斑图像数据;

当在所述待加工激光器的激光传播方向移动镜片时,所述控制系统记录镜片与所述待加工激光器的底座之间的高度,以及记录镜片处于不同高度对应的光斑图像数据;

所述控制系统从多个所述光斑图像数据识别符合预设条件的目标光斑图像,以根据所述目标光斑图像对应的目标高度安装镜片。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,所述控制系统从多个所述光斑图像数据识别符合预设条件的目标光斑图像,包括:

所述控制系统从多个所述光斑图像数据识别亮度最大的光斑图像作为目标光斑图像。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中的激光器镜片组装设备,还可以包括镜片夹持组件,用于自动夹持和移动待加工激光器的镜片。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,所述镜片夹持组件包括三轴移动平台以及夹爪部件;

所述控制系统用于控制所述镜片夹持组件在固定高度的水平面上移动镜片,以使得生成的光斑图像在相同的成像区域。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中的激光器镜片组装设备,还可以包括光源支架以及固化光源,用于固化粘接激光器镜片的光学胶。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,所述固化光源的数量为多个。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,所述固化光源为紫外光UV光源。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,在所述CCD传感器和所述显微镜组件之间还设置有减光片。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,还包括固定平台,用于基于气缸或电机驱动固定所述待加工激光器的底座。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,所述底座固定件包括两组夹持组件,基于气缸或电机驱动夹持组件自动夹持固定所述待加工激光器。

本发明实施例第二方面提供了一种激光器组装方法,应用于如第一方面中任一项实施例中的激光器镜片组装设备,可包括:

当在所述待加工激光器的激光传播方向移动镜片时,记录镜片与所述待加工激光器的底座之间的高度,以及记录镜片处于不同高度对应的光斑图像数据;

从多个所述光斑图像数据识别符合预设条件的目标光斑图像,以根据所述目标光斑图像对应的目标高度安装镜片。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中的激光器组装方法,还可以包括:控制所述镜片夹持组件在固定高度的水平面上移动镜片,以使得生成的光斑图像在相同的成像区域。

从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:

相对于相关技术,本申请实施例中提供的激光器镜片组装设备可以基于CCD传感器获取光斑图像数据,自动识别出符合预设条件的光斑图像对应的镜片安装高度,实现了镜片安装高度的自动选择,无需人眼识别调整激光器的焦距,提高了激光器的生产效率,减小了激光器的加工误差,提高了激光器焦距的一致性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种激光器镜片组装设备的一个实施例示意图;

图2为本发明实施例提供的一种激光器镜片组装设备的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种激光器镜片组装设备以及激光器组装方法,用于提高激光器生产的效率和提高激光器镜片安装的精度。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中,术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述,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发明的限制。

此外,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了便于理解,下面对本发明实施例中的具体结构进行描述,请参阅图1,本发明实施例中提供的激光器镜片组装设备可包括:电荷耦合器件CCD传感器10、显微镜组件20以及控制系统30。其中,

显微镜组件20和CCD传感器10的通光孔同轴,且轴线与待加工激光器的激光传播方向平行,激光可以沿轴线通过显微镜组件20之后传播至CCD传感器10的感光区域;

显微镜组件20是由一个透镜或几个透镜的组合构成,用于放大微小物体的光学仪器,具体的显微镜构造可以参照相关技术,此处不做赘述。

CCD传感器设置在预设高度(具体高度可以根据激光器的焦距进行合理设置),用于接收穿过显微镜组件的光信号,并生成光信号对应的光斑图像数据。

基于该激光器镜片组装设备的激光器组装方法可以包括如下步骤:先基于所需的激光器的预设焦距设置CCD传感器的安装高度,然后点亮激光器,在待加工激光器的激光传播方向上下移动镜片;在移动镜片的过程中,控制系统记录镜片与待加工激光器的底座之间的高度,并接收多个不同高度场景下CCD传感器发送的光斑图像数据;控制系统根据多个光斑图像数据识别光斑图像的亮度,并记录的多个光斑图像数据中找出符合预设条件的光斑图像对应的场景下镜片与待加工激光器的底座之间高度作为目标高度;在镜片被安装在该目标高度下,待加工激光器的即可认为是预设焦距(或误差在允许范围);最后,在该目标高度下,完成待加工激光器的镜片粘接。

需要注意的是,在移动镜片的过程中,获取到的光斑图像的亮度和清晰度是起伏变化的。为此,为了便于确定最佳的镜片安装高度,可以预先设置预设条件挑选出符合要求的光斑图像,进而确定镜片的安装高度。例如,由于由下往上移动镜片光斑图像的亮度可能是先变亮再逐渐变暗,可以记录亮度最大的光斑图像对应的目标高度;也可以记录光斑图像预设区域亮度超过预设值的光斑图像对应的目标高度,还可以是清晰度最高的图像,具体的预设条件只需要保持一致即可,此处不做限定。

由以上实施例可知,相对于相关技术,本申请实施例中提供的激光器镜片组装设备可以基于CCD传感器获取光斑图像数据,自动识别出符合预设条件的光斑图像对应的镜片安装高度,实现了镜片安装高度的自动选择,无需人眼识别调整激光器的焦距,提高了激光器的生产效率,减小了激光器的加工误差。

可选的,为了提高控制系统采集数据的效率,如图2所示,可以设置步进电机或伺服电机为动力的镜片夹持组件40,实现自动化夹持和移动镜片,并可以完成镜片位置数据的自动精确采集。

可选的,作为一种可能的实施方式,在上述实施例的基础上,为了减小CCD传感器的成像区域的差异性,还可以进一步调节激光器的镜片的水平位置,使得不同高度场景下CCD传感器的成像区域一致,防止不同激光器的焦点在水平面偏移。为此,本申请实施例中的镜片夹持组件40包括三轴移动平台401以及夹爪部件402;控制系统既可以控制镜片夹持组件在激光传播方向上下移动镜片,还可以控制镜片夹持组件在固定高度的水平面上移动镜片,以使得生成的光斑图像在相同的成像区域。

在实际应用中,采用光学胶粘接镜片之后,需要对光学胶进行固化。为了进一步提高生产效率,可选的,作为一种可能的实施方式,在上述任一实施例提供的激光器镜片组装设备,还可以包括光源支架以及固化光源,用于固化粘接激光器镜片的光学胶。可选的,固化光源的数量为多个,固化光源可以为紫外光UV光源,也可以是其他光源,具体可以根据所选择的光学胶进行确定,此处不做限定。

可选的,作为一种可能的实施方式,为了保障提高激光器镜片组装设备的稳定,激光器镜片组装设备还可以包括底座固定件,底座固定件用于固定待加工激光器的底座。可选的,底座固定件包括两组夹持组件,基于气缸或电机驱动夹持组件自动夹持待加工激光器的多个位置。

可选的,作为一种可能的实施方式,本发明实施例中,为了避免CCD传感器在长时间的激光照射下损坏,可以在CCD传感器和显微镜组件之间还设置有减光片。

以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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