[发明专利]一种用于扫描振镜式激光加工系统的热漂移测量方法

说明书

本发明提供了一种用于扫描振镜式激光加工系统的热漂移测量方法，通过建立温度差值与光点坐标差值的预测模型来对热漂移进行预测，包括以下步骤：步骤1，将光传感器放置在加工面上，在x振镜电机左侧壳体处、y振镜电机附近壳体处、x振镜散热片处、x振镜电机右侧壳体处以及y振镜散热片处放置温度传感器；步骤2，每间隔5分钟记录光点坐标值与温度值；步骤3，对光点坐标差值和温度差值的关系进行分析；步骤4，建立温度差值与光点坐标差值的预测模型；步骤5，计算得到温度差值与光点x、y坐标差值的线性相关系数；步骤6，求解残差平均值，并将预测模型中的残差值替换为残差平均值，得到完整的预测模型。

技术领域

本发明涉及一种用于扫描振镜式激光加工系统的光点漂移测量方法，具体涉及一种用于扫描振镜式激光加工系统的光点热漂移测量方法。

背景技术

近年来双振镜激光扫描加工技术越来越普及，其加工效率高，加工精度好，因此该技术越来越流行，而为了达到更高的加工精度就必须研究扫描振镜式激光加工系统中的各类畸变误差。通过分析总结，发现显而易见的误差有映射关系非线性引起的误差、添加F-theta聚焦透镜引起的误差、扫描反射镜偏置引起的误差以及热误差。经过实验发现因温度变化导致加工光点坐标漂移比较明显。

而现有技术中并没有能够准确得出温度差值和光点坐标漂移关系的检测方法和预测模型。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于扫描振镜式激光加工系统的热漂移测量方法。

本发明提供了一种用于扫描振镜式激光加工系统的热漂移测量方法，通过建立温度差值与光点坐标差值的预测模型来对扫描振镜式激光加工系统的热漂移进行预测，具有这样的特征，包括以下步骤：

步骤1，将用于检测光点坐标的光传感器放置在扫描振镜式激光加工系统的加工平台加工面上，并将x振镜电机左侧壳体处、y振镜电机附近壳体处、x振镜散热片处、x振镜电机右侧壳体处以及y振镜散热片处作为测温点并分别放置用于采集各个测温点温度的温度传感器；

步骤2，控制扫描振镜式激光加工系统持续加工同一点，每间隔5分钟采集每个测温点的温度传感器的温度一次，同时记录光点坐标值，当光点坐标值在3微米内波动后，记录每个时刻每个测温点的温度和光点坐标值；

步骤3，对光点坐标差值Δx，Δy和温度差值ΔT之间的关系分别进行分析，分别如公式(1)，(2)；

步骤4，不同测温点的温度差值对光点x坐标差值的线性相关系数为IDC_x_n，n＝1，2，3，4，5，对光点y坐标差值的线性相关系数为IDC_y_n，n＝1，2，3，4，5，n为温度传感器的数量，若IDC_x_n≥0.8且IDC_yn≥0.8时，则进一步建立预测模型，如公式(3)和公式(4)，

Δx＝a_x1·ΔT₁+a_x2·ΔT₂+a_x3·ΔT₃+a_x4·ΔT₄+a_x5·ΔT₅+e_x (3)

Δya_y1·ΔT₁+a_y2·ΔT₂+a_y3·ΔT₃+a_y4·ΔT₄+a_y5·ΔT₅+e_y (4)

步骤5，将公式(3)转化为矩阵得到下式：