一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法与流程

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及三维激光检测控制技术领域，是一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法。背景技术：2.汽车零部件的钣金覆盖件包含机盖、后盖箱、水箱架、保险杠、叶子板、车门还有底盘件的元宝梁、控制臂、后桥等等往往需要三维的切割，包括修边和冲孔等。3.材料适用范围。适用于不锈钢、碳钢、合金钢、硅钢、镀锌钢板、镍钛合金、铬镍铁合金、铝、铝合金、钛合金、铜等金属材料。广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。4.三维激光切割机广泛应用于航空航天、汽车轮船、机械制造、电梯制造、广告制作、家用电器制造、医疗器械、五金、装饰、金属对外加工服务等各种制造行业。5.安全性、舒适性、节能和环保一直作为世界汽车工业发展的主题？激光技术作为现代汽车生产中的主要加工方法之一，其发展也主要是围绕着这一主题并结合本专业的自身特点进行的。汽车工业是激光加工应用最多的领域之一。据有关资料统计，在欧美工业发达国家中有50％-70％的零部件都是采用激光加工来完成的。1998年全世界约有3000多台激光加工机用于汽车工业？而且每年还有数以百计的激光加工机投入使用。应用于汽车工业的检测、快速成形的小功率激光器也有数千台。6.汽车白车身顶盖激光焊接设备此设备用于汽车白车身顶盖焊接？设备由两个机器人、一个光纤激光器、送丝机、焊接头、激光防护房和地板夹具组成。工作时采用一个机器人带着激光焊接头进行焊接。顶盖夹具由机器人搬运通过4个v型定位块与两侧定位支撑架配合形成定位。定位支撑架上的4个夹紧气缸将顶盖夹具夹紧。顶盖夹具与机器人之间包含快换装置可以多车型工装切换。与传统的点焊工艺不同激光焊接可以达到两块钢板之间的分子结合，通俗来说就是焊接后的钢板硬度相当于一整块钢板，从而将车身强度提升30％？车身的结合精度同样大大提升。另一方面，可以减少搭接宽度和一些加强部件？还可以压缩车身结构件本身的体积，从而减少车身重量。7.由于激光是不可见光源，在对三维激光切割机光路调整过程中，需要多次进行打点测试。调试的时候步骤增多，变量太大，准确率低，降低了工作效率，人员直接接触激光喷嘴非常危险容易造成人身伤害。8.随着社会工业的不断发展，人类对加工质量的需求日益增加，三维激光切割应用越来越广泛，其领域是汽车车身设计及制造，会有大批量三维激光切割设备安装调试投入生产和后期的保养维护。因为激光是不可见光源在对三维激光切割机光路调整过程中，需要反复进行激光打点进行测试。测试的过程中不仅增加材料的消耗、工时的消耗，而且变量太大，准确率低，只能靠多年的经验去调试。同时人员直接接触激光喷嘴非常危险容易造成人身伤害。所以有必要研发一种三维激光切割机光路调整及检测方法，以解决三维激光切割激光光路调整与检测的关键技术难题，为三维激光切割设备安装调试与后期维护检测提供有力的支持。9.与现有技术相比，本发明能够提高三维激光切割机在不同姿态切割过程中光路与激光头的同轴度，检测光斑的质量，减少重复性操作，提高工作效率避免人手直接接触激光喷嘴造成人身伤害。技术实现要素：10.本发明为克服现有技术的不足，本发明为提高三维激光切割机在不同姿态切割过程中光路与激光头的同轴度，检测光斑的质量，减少重复性操作，提高工作效率避免人手直接接触激光喷嘴造成人身伤害。本发明为提供一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法，。11.本发明提供了一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法，本发明提供了以下技术方案：12.一种三维激光切割机光路调整检测装置，所述装置包括：激光的光斑检测试片、激光光斑分析镜头、检测试片导向板、检测试片卷轴、激光发射孔、z方向调整机构、y方向调整机构、x方向调整机构、激光喷嘴、激光头、检测试片定位圈、放大镜片、对比分析镜片和对比分析镜片定位圈；13.所述激光的光斑检测试片位于检测试片导向板的导向槽里，穿过激光发射孔；所述激光光斑分析镜头位于检测试片导向板上方检测孔上；所述检测试片导向板用于试片定位，位于z方向调整机构的滑块上；检测试片卷轴用于储存激光的光斑检测试片与传动激光的光斑检测试片，位于检测试片导向板上；激光光斑分析镜头中设有对比分析镜片和放大镜片，激光头上设置有z方向调整机构、y方向调整机构、x方向调整机构，激光喷嘴与检测试片导向板上的激光发射孔重合；检测试片定位圈设置在激光的光斑检测试片上，所述对比分析镜片定位圈设置在对比分析镜片上。14.优选地，激光的光斑检测试片上有圆形定位线。15.优选地，所述的检测试片导向板用于试片定位，位于z方向滑块上，上、下两层螺栓连接，并设有导向槽。16.优选地，所述z方向调整机构的滑块与检测试片导向板连接，在z方向微调定位、z方向范围内激光光路的垂直度检测；17.所述y方向调整机构的滑块与z方向低板连接，在y方向微调定位；18.所述x方向调整机构的滑块与检测试片导向板连接，在x方向微调定位。19.优选地，所述对比分析镜片中的设有x坐标轴、y坐标轴、刻度线。20.优选地，所述激光的光斑检测试片用于激光切割机发射低功率激光进行打点测试，所述激光光斑分析镜头用于光斑质量与光斑坐标分析。21.一种三维激光切割机光路调整检测方法，所述方法包括以下步骤：22.激光头上调节z方向调整机构、y方向调整机构、x方向调整机构，使激光喷嘴与检测试片导向板上的激光发射孔重合，23.转动检测试片卷轴将激光的光斑检测试片上的检测试片定位圈与检测试片导向板上的激光发射孔重合，24.控制设备发射一次激光，在将三维激光切割机激光头调到非垂直位置，控制设备再发射一次激光后回到垂直位置，25.转动检测试片卷轴将激光的光斑检测试片上的检测试片定位圈与激光光斑分析镜头中的对比分析镜片定位圈重合，通过激光光斑分析镜头中的对比分析镜片进行分析对比；26.根据对比分析镜片中的x坐标轴、y坐标轴、刻度线确定两次三维激光切割机激光头在不同位置打出的光斑的坐标位置；根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行立体切割过程中精度。27.一种三维激光切割机光路调整检测方法，所述方法包括以下步骤:28.将三维激光切割机激光头调到垂直位置，激光的功率调到调试功率，将设计的装置装到激光头上调节z方向调整机构；y方向调整机构；x方向调整机构使激光喷嘴与检测试片导向板上的激光发射孔重合，转动检测试片卷轴将激光的光斑检测试片上的定位圈与检测试片导向板上的激光发射孔重合，控制设备发射一次激光，在将z方向调整机构向z负方向调节超过加工板厚的位置，控制设备再发射一次激光，转动检测试片卷轴将激光的光斑检测试片上的检测试片定位圈与激光光斑分析镜头中的对比分析镜片定位圈重合，通过激光光斑分析镜头中的对比分析镜片进行分析对比，根据对比分析镜片中的x坐标轴、y坐标轴、刻度线确定两次三维激光切割机激光头在z方向不同位置打出的光斑的坐标位置，根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行厚板材切割过程中切割表面精度。29.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现三维激光切割机光路调整检测方法。30.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现三维激光切割机光路调整检测方法。31.本发明具有以下有益效果：32.本发明可以应用于三维激光切割机，本发明能够提高三维激光切割机在不同姿态切割过程中光路与激光头的同轴度，检测光斑的质量，减少重复性操作，提高工作效率避免人手直接接触激光喷嘴造成人身伤害。附图说明33.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。34.图1为本发明装置结构示意图；35.图2为激光头局部示意图；36.图3为检测试片定位圈示意图；37.图4为激光光斑分析镜头示意图；38.图5为对比分析镜片示意图。具体实施方式39.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。40.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。41.在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。42.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。43.以下结合具体实施例，对本发明进行了详细说明。44.具体实施例一：45.根据图1至图5所示，本发明为解决上述技术问题采取的具体优化技术方案是：本发明涉及一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法。46.一种三维激光切割机光路调整检测装置，所述装置包括：激光的光斑检测试片1；激光光斑分析镜头2；检测试片导向板3；检测试片卷轴4；激光发射孔5、z方向调整机构6；y方向调整机构7；x方向调整机构8；激光喷嘴9；激光头10；检测试片定位圈11；放大镜片12；对比分析镜片13和对比分析镜片13定位圈14；激光的光斑检测试片1、激光光斑分析镜头2、检测试片导向板3、检测试片卷轴4、激光发射孔5、z方向调整机构6、y方向调整机构7、x方向调整机构8、激光喷嘴9、激光头10、检测试片定位圈11、放大镜片12、对比分析镜片13和对比分析镜片定位圈14；47.所述激光的光斑检测试片1位于检测试片导向板3的导向槽里，穿过激光发射孔5；所述激光光斑分析镜头2位于检测试片导向板3上方检测孔上；所述检测试片导向板3用于试片定位，位于z方向调整机构6的滑块上；检测试片卷轴4用于储存激光的光斑检测试片1与传动激光的光斑检测试片1，位于检测试片导向板3上；激光光斑分析镜头2中设有对比分析镜片13和放大镜片12，激光头10上设置有z方向调整机构6、y方向调整机构7、x方向调整机构8，激光喷嘴9与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合；检测试片定位圈11设置在激光的光斑检测试片1上，所述对比分析镜片定位圈14设置在对比分析镜片13上。48.本发明可以应用于三维激光切割机，本发明能够提高三维激光切割机在不同姿态切割过程中光路与激光头10的同轴度，检测光斑的质量，减少重复性操作，提高工作效率避免人手直接接触激光喷嘴9造成人身伤害。49.具体实施例二：50.本技术实施例二与实施例一的区别仅在于：51.激光的光斑检测试片1上有圆形定位线。52.具体实施例三：53.本技术实施例三与实施例二的区别仅在于：54.所述的检测试片导向板3用于试片定位，位于z方向滑块上，上、下两层螺栓连接，并设有导向槽。55.具体实施例四：56.本技术实施例四与实施例三的区别仅在于：57.所述z方向调整机构6的滑块与检测试片导向板3连接，在z方向微调定位、z方向范围内激光光路的垂直度检测；58.所述y方向调整机构7的滑块与z方向低板连接，在y方向微调定位；59.所述x方向调整机构8的滑块与检测试片导向板3连接，在x方向微调定位。60.具体实施例五：61.本技术实施例五与实施例四的区别仅在于：62.所述对比分析镜片13中的设有x坐标轴15、y坐标轴16、刻度线17。63.具体实施例六：64.本技术实施例六与实施例五的区别仅在于：65.所述激光的光斑检测试片1用于激光切割机发射低功率激光进行打点测试，所述激光光斑分析镜头2用于光斑质量与光斑坐标分析。66.具体实施例七：67.本技术实施例七与实施例六的区别仅在于：68.本发明提供一种三维激光切割机光路调整检测方法，所述方法包括以下步骤：69.激光头10上调节z方向调整机构6、y方向调整机构7、x方向调整机构8，使激光喷嘴9与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，70.转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的检测试片定位圈11与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，71.控制设备发射一次激光，在将三维激光切割机激光头10调到非垂直位置，控制设备再发射一次激光后回到垂直位置，72.转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的检测试片定位圈11与激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片定位圈14重合，通过激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片13进行分析对比；73.根据对比分析镜片13中的x坐标轴、y坐标轴、刻度线确定两次三维激光切割机激光头10在不同位置打出的光斑的坐标位置；根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行立体切割过程中精度。74.具体实施例八：75.本技术实施例八与实施例七的区别仅在于：76.本发明提供一种三维激光切割机光路调整检测方法，所述方法包括以下步骤：77.将三维激光切割机激光头10调到垂直位置，激光的功率调到调试功率，将设计的装置装到激光头10上调节z方向调整机构6；y方向调整机构7；x方向调整机构8使激光喷嘴9与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的定位圈与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，控制设备发射一次激光，在将z方向调整机构6向z负方向调节超过加工板厚的位置，控制设备再发射一次激光，转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的检测试片定位圈11与激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片定位圈14重合，通过激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片13进行分析对比，根据对比分析镜片13中的x坐标轴、y坐标轴、刻度线确定两次三维激光切割机激光头10在z方向不同位置打出的光斑的坐标位置，根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行厚板材切割过程中切割表面精度。78.具体实施例九：79.本技术实施例九与实施例八的区别仅在于：80.本发明提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现三维激光切割机光路调整检测方法。81.具体实施例十：82.本技术实施例十与实施例九的区别仅在于：83.本发明提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现三维激光切割机光路调整检测方法。84.具体实施例十一：85.本技术实施例十一与实施例十的区别仅在于：86.本发明可以应用于三维激光切割机，具体工作方法如下：87.当三维激光切割机处于光路调试和后期光路光斑重合检测过程中应用此方法，将三维激光切割机激光头调到垂直位置，激光的功率调到调试功率，将设计的装置装到激光头上调节z方向调整机构6；y方向调整机构7；x方向调整机构8使激光喷嘴9与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的测试片定位圈11与检测试片导向板(3)上的激光发射孔5重合，88.控制设备发射一次激光，在将三维激光切割机激光头调到非垂直位置，控制设备再发射一次激光后回到垂直位置，89.转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的检测试片定位圈11与激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片定位圈14重合，通过激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片13进行分析对比，根据对比分析镜片13中的x坐标轴15、y坐标轴16、刻度线17确定两次三维激光切割机激光头在不同位置打出的光斑的坐标位置，根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行立体切割过程中精度。90.当三维激光切割机处于光路调试和后期光路垂直度检测过程中应用此方法，将三维激光切割机激光头调到垂直位置，激光的功率调到调试功率，将设计的装置装到激光头上调节z方向调整机构6；y方向调整机构7；x方向调整机构8使激光喷嘴9与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的定位圈11与检测试片导向板3上的激光发射孔5重合，控制设备发射一次激光，在将z方向调整机构6向z负方向调节超过加工板厚的位置，控制设备再发射一次激光，转动检测试片卷轴4将激光的光斑检测试片1上的检测试片定位圈11与激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片定位圈14重合，通过激光光斑分析镜头2中的对比分析镜片13进行分析对比，根据对比分析镜片13中的x坐标轴15、y坐标轴16、刻度线17确定两次三维激光切割机激光头在z方向不同位置打出的光斑的坐标位置，根据坐标位置调节反射镜片使两个光斑的位置重合，确保三维激光切割机在进行厚板材切割过程中切割表面精度。91.以上所述仅是一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法的优选实施方式，一种三维激光切割机光路调整检测装置及方法的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。









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