[发明专利]一种多振镜快速校准方法

说明书

本发明公开了一种多振镜快速校准方法振镜控制系统的多个振镜控制光路发射器发出的光束在振镜校正板上打出标靶阵列；将振镜校正板放置在接触式扫描仪上，运行接触式扫描仪采集标靶阵列图像；图像处理模块利用采集的标靶阵列图像获取到多个振镜的标靶阵列的相对坐标值及其旋转和平移量；本发明提供的一种多振镜快速校准方法一次性打出多个振镜的标靶阵列，然后使用低廉的接触式扫描仪采集标靶阵列图像，通过图像处理模块对采集的图像处理，输出多个单振镜补偿文件和多振镜之间的拼接信息，低成本、高效率、高精度地实现对振镜的校准，同时适用任意形式的振镜排布。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，具体涉及一种多振镜快速校准方法。

背景技术

在增材制造技术领域一般利用振镜控制光(激光等)路来照射粉末(金属、树脂等)令其凝固实现复杂零件的形成；温度、湿度、震动等环境变化、电机的机械磨损等原因，导致振镜电机丢步，一定时间后产生偏差，影响零件的成型质量，因此需要及时对振镜进行误差补偿以减少偏差。

在使用振镜进行高精密激光加工的过程中，经常需要对振镜加工精度提出苛刻要求，因此，需要对振镜进行精度校正。在增材制造技术领域,为了实现高效率、大幅面目的，采用多个振镜控制光路设备；多振镜设备的振镜校准存在诸多问题，操作复杂、耗时长，同时还需要价格高昂的测量仪器进行辅助。

发明内容

本发明的目的是提供一种多振镜快速校准方法，解决了现有技术中存在的多振镜拼接校准过程中操作复杂、耗时长的问题。

本发明所采用的技术方案，一种多振镜快速校准方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：振镜控制系统的多个振镜控制光路发射器发出的光束在振镜校正板上打出标靶阵列；

所有振镜以各自的出光原点的标靶位置为原点、以各自振镜的扫射X、Y方向为X和Y轴组成的多个十字坐标系，多个十字坐标系内的标靶阵列覆盖的区域的合集，就是多振镜的工作范围；

选取其中一个振镜作为基准振镜，其余各振镜的原点在基准振镜坐标系中的坐标记作p₀、p₁、p₂……，振镜的标靶阵列在各自十字坐标系中的标准坐标记作m₀、m₁、m₂……，标靶阵列允许偏差最大值记作L，振镜允许的平移偏差最大值记作M，振镜允许的旋转偏差最大值记作A。

步骤2，将振镜校正板放置在接触式扫描仪上，运行接触式扫描仪采集标靶阵列图像；

步骤3，图像处理模块利用步骤2采集的标靶阵列图像获取到多个振镜的标靶阵列的相对坐标值及其旋转和平移量；

步骤3.1：识别出所有平行斜线交叉点在图像中的位置，同时选取任意一点为原点，右下方向为X轴正方向，右上方向为Y轴正方向，平行斜线间隔长度为一个单元形成网格坐标系，保存所有整点坐标和图像像素到集合S。

步骤3.2：分别识别出图像中每个振镜的标靶阵列(标靶阵列预设间隔在5mm到10mm之间)，每个振镜的标靶阵列的出光原点的标靶的位置为原点，以振镜的扫射X、Y方向为X轴正方向、Y轴正方向，以标靶阵列的间隔为一个单位形成多个标靶阵列坐标系，分别保存多个振镜在标靶阵列坐标系的所有整点坐标和图像像素到集合S₀₀、S₀₁、S₀₂……。

步骤3.3：根据集合S计算出集合S₀₀、S₀₁、S₀₂……在网格坐标系中的实际坐标、并将其转化为以各个振镜的出光原点的标靶位置为原点所在十字坐标系中的坐标值，保存到集合S₀、S₁、S₂……中。