(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123321248.2 (22)申请日 2021.12.27 (73)专利权人 陕西渥特镭铯机 械制造有限公司 地址 710000 陕西省西安市西咸 新区沣东 新城中兴深蓝科技产业园2号楼 2c (72)发明人 陈泽咏　罗志发　 (74)专利代理 机构 西安铭泽知识产权代理事务 所(普通合伙) 61223 专利代理师 姬莉 (51)Int.Cl. B23K 26/362(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 26/064(2014.01) B23K 26/146(2014.01) (54)实用新型名称 一种基于机器视觉的水导激光水射流标定 装置 (57)摘要 本实用新型属于激光加工技术领域， 涉及一 种基于机器视觉的水导激光水射流标定装置， 包 括定位激光照明灯； 分光棱镜， 位于定位激光照 明灯的一侧， 用于改变光束信号的方向， 并将该 光束信号传 送至聚焦透镜上， 经聚焦透镜聚焦之 后， 经耦合水腔射入水射流中， 并在水射流中全 反射传导， 到达工作平台上； 图像采集装置， 用于 采集到达工作平台上的光斑大小和位置； 控制 器， 与定位激光照明灯、 图像采集装置分别电连 接， 用于实时接收图像采集装置的信号， 并对该 信号进行分析处理后， 实现水导激光的的定位。 本实用新型实现了水导激光零位的自动标定， 在 生产过程中无需人工干预， 提高了生产效率和定 位精度， 剔除了不稳定的人工因素， 使零位的标 定更加可靠 。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 216502987 U 2022.05.13 CN 216502987 U 1.一种基于 机器视觉的水导激光水射 流标定装置， 其特 征在于， 包括： 定位激光照明灯(1)， 用于提供光束信号； 分光棱镜(3)， 位于所述定位激光照明灯(1)的一侧， 用于改变光束信号的方向， 并将该 光束信号传送至聚焦透镜(4)上， 经聚焦透镜(4)聚焦之后， 经耦合水腔(5)射入水射流(8) 中， 并在水射 流(8)中全反射传导， 到 达工作平台(10)上； 图像采集装置， 用于采集到 达工作平台(10)上的光斑大小和位置； 控制器， 与所述定位激光照明灯(1)、 图像采集装置分别电连接， 用于实时接收图像采 集装置的信号， 并对该信号进行分析处 理后， 实现水导激光的定位。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水导激光水射流标定装置， 其特征在于， 所述定位激光照明灯(1)的波长与水导激光的波长相同。 3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的水导激光水射流标定装置， 其特征在于， 所述图像采集装置是工业摄 像机(9)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216502987 U 2一种基于机 器视觉的水导激光水射流标定装 置 技术领域 [0001]本实用新型属于激光加工技术领域， 具体涉及一种基于机器视觉的水导激光水射 流标定装置 。 背景技术 [0002]水导激光加工技术是一种先进的激光加工技术， 其原理是利用激光在水与空气的 界面上发生全反射的现象， 将激光约束在直径几十微米的微细水射流中， 水射流内保持极 高的激光能量密度， 可以用于实现材料去除加工。 由于激光一直被约束在直径几十微米的 水射流中， 水射流中的激光能量密度与激光束腰位置处相 近， 因此整段稳定的水射流都可 以用于材料的去除加工， 所以水导激光在加工深孔、 切割厚板材等方面， 具有其他激光不可 替代的优势。 此外， 由于水射流的冲刷与冷却作用， 水射流可以将激光加工产生的热量与加 工碎屑及时带走， 避免了激光热作用产生热影响区， 同时还可以防止熔融碎屑二次凝固降 低加工表 面质量。 水导激光用途广泛， 不仅能加工 常见的金属材料， 还能加工超硬、 超脆、 超 黏、 各向异性的难加工材料。 在航空航天领域、 半导体领域、 新材料开发领域有巨大的应用 前景， 例如金刚石、 蓝宝石、 LD屏、 心血管支架、 刀 具、 晶圆、 太阳能板、 叶片、 飞机蒙皮、 大型 望远镜主镜等均有巨大的需求。 [0003]在多数情况下， 水导激光可以加工出整个零件尺寸， 因此不需要考虑定位基准的 问题。 然而， 对于已经进行过初次加工的零部件， 当使用水导激光进行二次加工时， 为保证 相对位置精度， 其前序完成的尺寸便要成为水导激光加工的定位基准。 这种定位基准一般 是加工件的一面或相互垂直的两面， 在传统的加工中， 通常使用刀具与定位基准接触的方 式来寻找定位基准。 这种方法简单易行， 但不适合水导激光使用， 因为水导激光的水射流为 柔性液体， 我们无法通过它找到精确的定位基准。 随着机器视觉技术的快速发展， 视觉定位 技术能够根据零件的特征进行自动定位， 再通过软件处理的方式确定加工激光与产品定位 基准之间的位置关系。 在激光零位是确定的情况下， 我们只需要对激光零点位置标定一次 即可进行批量生产。 但在水导激光的定位中， 面临一个不确定的问题： 水导激光的激光位置 取决于水射流的位置， 而水射流的位置与喷嘴的磨损形状息息相关， 同时因为水导激光采 用的水射流为高压水射流， 因此喷嘴比较容易磨损， 故此水导激光需要经常对水射流进行 标定， 以确保二次加工的精度满足零件的要求。 [0004]目前， 一般激光的零位标定可以使用激光定位灯在加工平台上标示出零位点， 然 后移动激光头使激光焦点与零位点重合。 这种方式需要人工反复移动激光头进行对位操 作， 效率低而且对位精确度 受焦点大小以及人为因素 的影响， 所以并不适合经常需要进行 零位标定的场合。 实用新型内容 [0005]有鉴于此， 本实用新型提供了一种基于机器视觉 的水导激光水射流标定装置， 以 便解决上述 提到的技 术问题。说　明　书 1/3 页 3 CN 216502987 U 3