[实用新型]三维振镜扫描系统

说明书

本实用新型公开了一种三维振镜扫描系统，包括激光发射器、聚焦镜系统、X轴扫描头以及Y轴扫描头，激光发射器发射光束，光束通过聚焦镜系统，经X轴扫描头、Y轴扫描头到达焦点工作平面，所述聚焦镜系统包括扩束镜以及聚焦镜片组，光束经所述扩束镜扩束后被聚焦镜片组聚焦，所述扩束镜相对聚焦镜片组可移动以调节焦点在Z轴的位置。本实用新型提供的三维振镜扫描系统，体积小、制作成本低廉。

技术领域

本实用新型涉及光学三维扫描技术领域，具体地说，涉及一种三维振镜扫描系统。

背景技术

扫描振镜控制系统具有输出力矩大，转动惯量小、速度快、精度高以及运行稳定等特点，被广泛用于打标、雕刻、钻孔、切割、焊接、快速加工等应用领域。振镜式激光扫描系统的工作原理是将激光器输出的光束经扩束镜放大准直后依次经过x轴扫描振镜、y轴扫描振镜和扫描聚焦镜会聚到工件表面上，通过控制x轴、y轴扫描振镜的转动来控制激光光束在材料表面的x方向和y方向上移动距离和位置，对工件表面行加工。由于这种振镜式激光扫描系统的xy两轴扫描振镜和扫描聚焦镜之间距离是固定一体，因而只能用于xy平面二维加工。

有方案公开一种光纤激光动态聚焦振镜扫描式点焊系统，包括依次光路连接的光纤激光器、扩束镜、动态聚焦单元、X轴振镜片、Y轴振镜片，动态聚焦单元由移动负透镜和聚焦镜组成，移动负透镜安装在Z轴数字伺服电机的转轴上，该光纤激光动态聚焦振镜扫描式点焊系统可通过Z轴数字伺服电机驱使移动负透镜在Z轴方向移动，光路路径过长，体积较大，且制造成本和制造难度较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积小且成本低廉三维振镜扫描系统。

本实用新型公开的三维振镜扫描系统所采用的技术方案是:

一种三维振镜扫描系统，包括激光发射器、聚焦镜系统、X轴扫描头以及Y轴扫描头，激光发射器发射光束，光束通过聚焦镜系统，经X轴扫描头、Y轴扫描头到达焦点工作平面，所述聚焦镜系统包括扩束镜以及聚焦镜片组，光束经所述扩束镜扩束后被聚焦镜片组聚焦，所述扩束镜相对聚焦镜片组可移动以调节焦点在Z轴的位置。

作为优选方案，所述扩束镜设于移动组件，所述移动组件包括驱动电机、第一连杆、第二连杆、用于安放扩束镜的滑座以及滑轨；所述第一连杆设于驱动电机的转轴，所述第二连杆一端活动连接第一连杆，另一端活动连接滑座，所述驱动电机通过第一连杆与第二连杆驱动滑座沿滑轨往返移动。

作为优选方案，所述第二连杆的两端分别通过销钉活动连接第一连杆与滑座，两个所述销钉之间设有拉力件，所述拉力件用于提供使两销钉相互靠近的力。

作为优选方案，所述拉力件为拉力弹簧。

作为优选方案，两个所述销钉的一端均开设有螺纹，该销钉分别通过螺纹紧固在第一连杆以及滑座上。

作为优选方案，所述聚焦镜系统可拆卸。

作为优选方案，所述X轴扫描头包括X轴伺服电机以及设于X轴伺服电机的转轴上的振镜X，所述Y轴扫描头包括Y轴伺服电机以及设于Y轴伺服电机的转轴上的振镜Y。

作为优选方案，所述振镜X与振镜Y的镜面中心位于扩束镜与聚焦镜片组的光束轴心线上。

作为优选方案，所述Y轴扫描头的出光侧设有场镜。

作为优选方案，所述扩束镜的一入光面靠近中心位置为凹面，所述扩束镜的出光面为平面；所述聚焦镜片组包括分离的聚焦镜片一和聚焦镜片二，所述聚焦镜片一靠近Y轴扫描头设置，所述聚焦镜片一的入光面为凸面，所述聚焦镜片一的出光面为平面，所述聚焦镜片二靠近聚焦镜片一的出光面设置，所述聚焦镜片二的入光面为平面，所述聚焦镜片二的出光面为凸面。