(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211077106.2 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 深圳市智鼎自动化 技术有限公司 地址 518000 广东省深圳市宝安区新 安街 道兴东社区68区美生创谷二期慧谷 501A室 (72)发明人 吴楷龙　欧东　苏飞　 (74)专利代理 机构 深圳市能闻知识产权代理事 务所(普通 合伙) 44717 专利代理师 宋灵剑 (51)Int.Cl. B23K 26/362(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应 控制方法及装置 (57)摘要 本发明公开一种用于激光雕刻机的多角度 激光发射自适应控制方法及装置， 该方法包括： 通过激光器的控制单元读取待加工的工件的加 工路线信息， 并根据加工 路线控制测距驱动机构 驱动测距仪进行移动， 使测距仪沿着加工路线进 行扫描测距； 测距仪将检测到的距离数据发送至 控制单元， 控制单元实时转换成加工路线上的焦 距参数； 然后激光器的控制单元按照加工路线控 制振镜模块对激光束进行折射， 使得激光束沿着 设定的加工路线移动； 在移动过程中， 激光器的 控制单元按照检测得到的焦距参数控制激光器 的调焦模块实时调节激光束的焦距。 本发明通过 在现场实时对待加工的工件进行的测距， 生成需 要调节的焦距， 有效地减小加工误差， 有利于提 高雕刻质量。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 115255652 A 2022.11.01 CN 115255652 A 1.一种用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： (1)利用待加工的工件的三维模型获取雕刻的加工路线； (2)将待加工的工件摆放在加工工位上， 激光器的控制单元读取待加工的工件的加工 路线信息， 并根据加工路线控制测距驱动机构驱动测距仪进行移动， 使测距仪沿着加工路 线进行扫描测距； 测距仪将检测到的距离数据发送至激光器的控制单元， 激光器的控制单 元实时转换成加工路线上的焦距参数； (3)激光发射模块发射激光束， 激光器的控制单元按照加工路线控制振镜模块对激光 束进行折射， 使得激光束沿着设定的加工路线移动； 在移动过程中， 激光器的控制单元按照 检测得到的焦距参数控制激光器的调焦 模块实时调节激光束的焦距， 从而准确贴切地在工 件的表面进行雕刻加工 。 2.根据权利要求1所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制方法， 其特征 在于， 在激光器的控制单元控制测距仪沿着加工路线往前测距 时， 所述激光器的控制单元 控制激光束沿着加工路线在测距仪测距的后方进行雕刻。 3.根据权利要求1所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制方法， 其特征 在于， 在加工过程中包括以下步骤： 选择激光器的作业模式， 该作业模式包括第一作业模式和第 二作业模式， 其中， 第一作 业模式用于对摆放在激光器下方的工件进 行雕刻， 所述第二作业模式用于对摆放在激光器 周围的工件进 行雕刻； 在第一作业模式状态下， 激光器中的振镜模块的镜头朝下， 在第二作 业模式状态下， 振镜模块的镜头朝向水平方向； 由激光发射模块发射的激光束在进入振镜 模块之前， 沿水平方向直线传递； 当选择第一作业模式时， 由第一调节驱动机构控制振镜模块的镜头朝下， 此时振镜模 块的入射口朝向水平方向， 由激光发射模块 发射的激光束从水平方向沿直线从入射口进入 到振镜模块中， 经 过振镜的折 射后， 将激光束引导至下 方的工件表面， 对物料进行雕刻； 当选择第二作业模式时， 由第一调节驱动机构控制振镜模块的镜头朝向水平方向， 此 时振镜模块的入射口朝向下方， 由激光发射模块发射的激光束先从水平方向沿直线传递， 在进入振镜模块的入射口之前， 由换向折射镜将激光束从水平方向折射成竖直向上， 随后 进入到振镜模块中， 经过振镜的折射后， 射向位于四周的待加工工件表面， 继而对工件的侧 立面进行加工； 并且在加工过程中， 通过第二调节驱动机构驱动激光器的振镜模块沿着水 平面进行转动， 对不同方位的工件侧立 面进行加工 。 4.根据权利要求3所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制方法， 其特征 在于， 在第一作业模式下， 换向折射驱动电机驱动换向座进 行移动， 避 让从激光发射模块 发 射出来的激光束； 在第二作业模式下， 换向折射驱动电机驱动换向座移动指定的位置， 使得出射孔与第 二传动轴的内孔 位于同一 直线上， 从而顺利传递激光束。 5.一种用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制装置， 其特征在于， 包括设置在 激光器的振镜模块上的测距机构； 所述测距机构与激光器的控制单元电连接， 该测距机构包括测距仪和用于驱动测距仪 改变自身的姿态朝向的测距驱动机构。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115255652 A 26.根据权利要求5所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制装置， 其特征 在于， 所述测距驱动机构设置有三组， 三组测距驱动机构的驱动端沿着圆周方向均匀 地与 所述测距仪连接； 所述测距驱动机构包括测距驱动电机和测距传动组件， 所述测距驱动电机 固定设置在 振镜模块的内部， 所述测距传动组件包括测距丝杆和测距丝杆螺母， 所述测距丝杆螺母通 过万向连接结构与测距仪连接； 所述万向连接结构包括转动板和万向连接杆， 所述转动板转动连接在所述测距丝杆螺 母上， 所述万向连接杆的一端设有球头， 该万向连接杆的另一端通过固定安装环与测距仪 固定连接； 所述 转动板上设有与所述球头配合的球形槽 。 7.根据权利要求5所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制装置， 其特征 在于， 还包括用于驱动激光器的振镜模块进 行转动的姿态调节机构和用于将激光束反射至 激光器的振镜模块的换向折 射机构； 所述姿态调节机构包括第 一调节驱动机构和第 二调节驱动机构， 所述第 一调节驱动机 构的驱动调节平面与激光 发射模块发射出来的激光束平行； 所述第二调节驱动机构的驱动 调节平面与从激光器的振镜模块 折射至加工 工件的激光束平行； 所述换向折射机构设置在激光发射模块与激光器的振镜模块之间， 该换向折射机构包 括换向折射镜、 换向座以及用于驱动换向座进行移动的换向折射驱动机构； 所述换向座与 换向折射驱动机构的驱动端连接， 该换向座上设有入射孔和出射孔， 所述入射孔与出射孔 连通， 且该入射孔的中心延伸方向与出射孔的中心延伸方向垂直； 所述换向折射镜固定设 置在换向座上， 该 换向折射镜位于在入射 孔与出射 孔连通的位置上； 在第一作业模式下， 从激光发射模块发射出来的激光束直线照射至激光器的振镜模块 中； 在第二作业模式下， 激光束从激光 发射模块 发射出来， 依次经过入射孔、 换向折射镜、 出 射孔， 再进入激光器的振镜模块中。 8.根据权利要求7所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制装置， 其特征 在于， 所述第一调节驱动机构包括调节安装箱、 第一调节驱动电机以及第一调节传动组件； 所述调节安装箱固定连接在第 一传动轴上； 所述调节安装箱上设有两个用于避让从激 光发射模块 发射出来的激光束的避让孔， 两个避 让孔分别位于调节安装箱的两个相邻的侧 面上； 所述第一调节驱动电机固定设置在激光发射模块的壳体上； 所述第一调节传动组件包括所述第 一传动轴和第 一轴承， 所述第 一传动轴通过所述第 一轴承转动连接在所述激光 发射模块的壳体上， 且该第一传动轴的一端通过减速结构与所 述第一调节驱动电机的输出轴连接； 所述激光发射模块的壳体上设有转向卡位； 在第二作业模式下， 所述调节安装箱位于 所述转向卡位中。 9.根据权利要求8所述的用于激光雕刻机的多角度激光发射自适应控制装置， 其特征 在于， 所述第二调节驱动机构设置在第一调节驱动机构上， 该第二调节驱动机构包括第二 调节驱动电机和第二调节传动组件； 所述第二调节驱动电机固定设置在调节安装箱上； 所述第二调节传动组件包括传动齿轮、 第二传动轴和第二轴承； 所述第二传动轴的一权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115255652 A 3