[发明专利]一种振镜激光拼接校准装置及拼接校准方法

说明书

本发明公开了一种振镜激光拼接校准装置及拼接校准方法，包括分布在振镜下方激光位置传感器，还包括有数据采集卡、数据处理器，数据采集卡分别与数据处理器、多个激光位置传感器连接，数据处理器与振镜连接。机械机构简单，加工难度低；通过激光位置传感器测量侧振镜发出激光的的位置，通过集成小量程激光位置传感器，对坐标进行换算补偿，得到相对较大的测量量程；能快速的完成多振镜工作区域的拼接校准，并相对原有方法较少的废弃物的产生和光学系统的损害。

技术领域

本发明属于激光振镜扫描方法技术领域，涉及一种振镜激光拼接校准装置，还涉及上述装置的拼接校准方法。

背景技术

当多振镜激光进行协同工作时，需要对振镜激光的工作区域进行划分和拼接，振镜激光拼接的精度决定了零件质量的好坏，如在金属3D打印中，振镜激光拼接不准会导致零件在拼接区域错位，造成严重的生产事故。振镜激光拼接校准需要在激光的焦平面附近获得激光的实际位置，通过和理论位置对比，修改振镜参数，对振镜进行校准。

如何获得激光的实际位置，是振镜激光拼接校准的关键和难点。目前存在的多振镜激光拼接校正的方法是用激光在白纸上刻出十字标阵列，十字标的位置相当于振镜激光的实际位置，然后通过扫描仪或者影像测量仪测量取得十字标的位置，和理论位置对比，找出理论和实际位置的差值，修改振镜参数对振镜进行初步校准，重复上述步骤2-3次，可以较精准的完成激光振镜的校准。

上述方法进行多激光振镜校正时，激光打印十字光标时会产生白烟，长时间的操作会对激光系统造成污损；同时，测量步骤繁琐，无法直接取得激光的实际位置，需要进行多次迭代，耗时长，浪费人力，且不支持自动化。

发明内容

本发明的目的是提供一种振镜激光拼接校准装置，解决了现有技术中存在的无法直接取得激光的实际位置的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种振镜激光拼接校准装置，包括分布在振镜下方激光位置传感器，还包括有数据采集卡、数据处理器，数据采集卡分别与数据处理器、激光位置传感器连接，数据处理器与振镜连接。

本发明的特点还在于：

激光位置传感器正上方设置有滤光片。

激光位置传感器通过第一支架固定。

滤光片通过第二支架固定在第一支架上方。

本发明所采用的另一技术方案是，一种振镜激光拼接校准方法，采用上述振镜激光拼接校准装置，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、激光位置传感器采集激光位置，并发送至数据采集卡；

步骤2、数据采集卡将激光位置模拟信号转换为数字信号；

步骤3、数据处理器对数字信号进行处理，得到激光实际位置，并将激光实际位置与激光理论位置对比后，对振镜参数进行修改，完成一个振镜校准。

步骤4、若为多个振镜时，以步骤3完成校准的振镜坐标系为基准，按照步骤1-3依次校准剩余振镜。

步骤3具体过程如下：

步骤3.1、将振镜对应激光位置传感器测量的激光位置(x，y)转换至总坐标中，得到激光实际位置(X₁，Y₁)；

步骤3.2、将激光实际位置与激光理论位置(X'，Y')对比后，得到振镜偏差量，根据振镜偏差量对振镜参数进行修改，完成振镜校准。

步骤3.1中：

通过坐标转换公式将每个激光位置传感器采集的激光位置(x，y)转换到总坐标系中，得到激光位置(x，y)在总坐标系中的位置(X，Y)：

X＝a+x*Cosθ (1)；