CN112414674A - 多振镜激光拼接校准的快速处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法,包括以下步骤:S1、搭建多振镜校准平台;S2、分别校准各个单振镜精度;S3、校正多个振镜之间中心距;S4、校正多个振镜之间扫描拼接的一致性;S5、校正多个振镜之间拼接的角度偏移;S6、核定校准文件的准确性。本发明在校正过程中利用圆形图形的截面积进行校正,使得打印精度更高,解决了目前利用点位坐标校正导致的点精度不足的问题;同时解决了现有多振镜设备精度在校正过程中难以一次校正到位,需要进行多次校正,操作复杂,耗费了大量的时间与精力,同时还存在拼接精度差的问题,提高多振镜系统整体的加工精度。
Description
技术领域
本发明属于激光熔化增材制造技术领域,特别是涉及一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法。
背景技术
激光熔化增材制造技术能够加工成形复杂度和精确度较高的金属零部件,为了实现高效率、大幅面目的,多采用多振镜作为光路控制设备。
现有的多振镜设备在进行校正时主要采用点位坐标进行校正,在校正时采集的点越多校正越准确,但在实际校正中采集的点是有限的,导致校正数据存在微量偏差。会使设备在打印一段时间后需要继续进行校正。且在校正过程中难以一次校正到位,需要进行多次校正,操作复杂,耗费了大量的时间与精力,同时还存在拼接精度差的问题,使得多振镜系统整体的打印精度低。
发明内容
本发明针对现有技术中所存在的问题,提供了一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法,采用该方法进行多振镜设备校正,可一次校正到位,不需要进行多次校正,省时省力,且拼接精度高,使整个多振镜系统整体加工精度更高。
本发明是这样实现的,一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法,包括以下步骤:
S1、搭建多振镜校准平台;
S2、分别校准各个单振镜精度;
S3、校正多个振镜之间中心距;
S4、校正多个振镜之间扫描拼接的一致性;
S5、校正多个振镜之间拼接的角度偏移;
S6、核定校准文件的准确性。
在上述技术方案中,优选的,所述多振镜校准平台的具体结构包括振镜校准平台、粘贴在振镜校准平台上的亚银纸、位于振镜校准平台正上方的多个振镜,多个振镜均位于激光器激光发射方向的直线上,每个振镜的下方均设置有场镜,每相邻两个振镜之间设置有相机,相机连接控制处理器,控制处理器控制振镜校准平台和振镜进行工件打印工作,相机的扫描坐标系和振镜校准平台的工作坐标系重合。
在上述技术方案中,优选的,所述步骤S2中,每个单振镜精度的校准方法具体如下:
S201、将带有背胶的亚银纸粘贴在振镜校准平台上,升降振镜校准平台,将振镜校准平台升降到振镜打印的最佳距离;
S202、所述激光器发射激光传输到振镜,在单振镜打印区域进行扫描圆形图形,并打印在亚银纸上;
S203、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S204、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
在上述技术方案中,优选的,所述步骤S3中,校正多个振镜之间中心距的方法具体如下:
S301、更换步骤S2中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S302、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜中心的正下方扫描圆形图形,并打印在亚银纸上;
S303、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S304、通过控制处理器分析圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
在上述技术方案中,优选的,所述步骤S4中,校正多个振镜之间扫描拼接一致性的方法具体如下:
S401、更换步骤S3中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S402、所述激光器发射激光传输到振镜,在拼接区域的每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,并打印在亚银纸上;
S403、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S404、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
在上述技术方案中,优选的,所述步骤S5中,校正多个振镜之间拼接的角度偏移的方法具体如下:
S501、更换步骤S4中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S502、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描与相邻振镜之间的最远距离等径的圆形图形,并打印在亚银纸上;
S503、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S504、通过控制处理器将每个振镜扫描的圆形图形的中心相连接形成虚拟中心线,将每个振镜分析出来的中心线相差进行角度分析,以其中一个振镜的位置为基准,将其他振镜进行角度偏转形成新的误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
在上述技术方案中,优选的,所述步骤S6中,核定校准文件的准确性的方法具体如下:
S601、更换步骤S5中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S602、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,并打印在亚银纸上,;
S603、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S604、通过控制处理器分析图形的截面积,生成的圆形图形截面积一致,圆度符合校正文件所设定参数,证明该校正操作达到正式打印所需要求。
本发明具有的优点和积极效果是:
1、本发明解决了现有多振镜设备精度在校正过程中难以一次校正到位,需要进行多次校正,操作复杂,耗费了大量的时间与精力,同时还存在拼接精度差的问题,提高多振镜系统整体的加工精度。
2、本发明在校正过程中利用圆形图形的截面积进行校正,使得打印精度更高,解决了目前利用点位坐标校正导致的点精度不足的问题。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的多振镜激光拼接校准快速处理方法的流程示意图;
图2是本发明的实施例提供的多振镜校准平台的结构示意图;
图3是本发明的实施例提供的多振镜之间中心距及多振镜之间扫描拼接的一致性的校正图;
图4是本发明的实施例提供的多振镜之间拼接的角度偏移的校正图;
图5是本发明的实施例提供的多振镜校正完成图。
图中:1、振镜校准平台;2、亚银纸;3、振镜;4、激光器;5、场镜;6、相机;7、控制处理器;10、单振镜打印区域;20、振镜中心点;30、拼接区域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,并配合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施案例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
本发明的实施例提供一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法,请参阅图1,包括以下步骤:
S1、搭建多振镜校准平台;
请参阅图2,多振镜校准平台的具体结构包括振镜校准平台1、粘贴在振镜校准平台1上的亚银纸2、位于振镜校准平台1正上方的多个振镜3,多个振镜3均位于激光器4激光发射方向的直线上,每个振镜3的下方均设置有场镜5,每相邻两个振镜3之间设置有相机6,相机6连接控制处理器7,控制处理器7控制振镜校准平台1和振镜3进行工件打印工作,相机6的扫描坐标系和振镜校准平台1的工作坐标系重合。
S2、分别校准各个单振镜精度;
每个单振镜精度的校准方法具体如下:
S201、将带有背胶的亚银纸粘贴在振镜校准平台上,升降振镜校准平台,将振镜校准平台升降到振镜打印的最佳距离a(根据振镜规格不同,距离a数值也不同);
S202、所述激光器发射激光传输到振镜,在单振镜打印区域进行扫描圆形图形,并打印在亚银纸上,具体参见图3中的单振镜打印区域10,所述亚银纸上能够清晰的显示激光打印的多个圆形图形,所述亚银纸上的圆形图形能形成实际的圆形数据及圆形之间的中心距;
S203、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S204、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
S3、校正多个振镜之间中心距,方法具体如下:
S301、更换步骤S2中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S302、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜中心的正下方扫描圆形图形,并打印在亚银纸上,具体参见图3中的振镜中心点20,并且每个振镜扫描的圆形半径理论值为一致的;
S303、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S304、通过控制处理器分析圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
S4、校正多个振镜之间扫描拼接的一致性,方法具体如下:
S401、更换步骤S3中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S402、所述激光器发射激光传输到振镜,在拼接区域的每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,并打印在亚银纸上,具体参见图3中的拼接区域30,并且每个振镜扫描的圆形半径理论值为一致的;
S403、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S404、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
S5、校正多个振镜之间拼接的角度偏移,方法具体如下:
S501、更换步骤S4中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S502、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描与相邻振镜之间的最远距离等径的圆形图形,并打印在亚银纸上,具体参见图4,并且每个振镜扫描的圆形半径理论值为一致的;
S503、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S504、通过控制处理器将每个振镜扫描的圆形图形的中心相连接形成虚拟中心线,将每个振镜分析出来的中心线相差进行角度分析,以其中一个振镜的位置为基准,将其他振镜进行角度偏转形成新的误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
S6、核定校准文件的准确性,方法具体如下:
S601、更换步骤S5中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S602、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,重点区域为拼接区域,并打印在亚银纸上,具体参见图5,并且每个振镜扫描的圆形半径理论值为一致的;
S603、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S604、通过控制处理器分析图形的截面积,生成的圆形图形截面积一致,圆度符合校正文件所设定参数,证明该校正操作达到正式打印所需要求。
本发明在校正过程中利用圆形图形的截面积进行校正,使得打印精度更高,解决了目前利用点位坐标校正导致的点精度不足的问题。同时解决了现有多振镜设备精度在校正过程中难以一次校正到位,需要进行多次校正,操作复杂,耗费了大量的时间与精力,同时还存在拼接精度差的问题,提高多振镜系统整体的加工精度。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、搭建多振镜校准平台;
S2、分别校准各个单振镜精度;
S3、校正多个振镜之间中心距;
S4、校正多个振镜之间扫描拼接的一致性;
S5、校正多个振镜之间拼接的角度偏移;
S6、核定校准文件的准确性。
2.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述多振镜校准平台的具体结构包括振镜校准平台、粘贴在振镜校准平台上的亚银纸、位于振镜校准平台正上方的多个振镜,多个振镜均位于激光器激光发射方向的直线上,每个振镜的下方均设置有场镜,每相邻两个振镜之间设置有相机,相机连接控制处理器,控制处理器控制振镜校准平台和振镜进行工件打印工作,相机的扫描坐标系和振镜校准平台的工作坐标系重合。
3.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述步骤S2中,每个单振镜精度的校准方法具体如下:
S201、将带有背胶的亚银纸粘贴在振镜校准平台上,升降振镜校准平台,将振镜校准平台升降到振镜打印的最佳距离;
S202、所述激光器发射激光传输到振镜,在单振镜打印区域进行扫描圆形图形,并打印在亚银纸上;
S203、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S204、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
4.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述步骤S3中,校正多个振镜之间中心距的方法具体如下:
S301、更换步骤S2中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S302、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜中心的正下方扫描圆形图形,并打印在亚银纸上;
S303、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S304、通过控制处理器分析圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
5.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述步骤S4中,校正多个振镜之间扫描拼接一致性的方法具体如下:
S401、更换步骤S3中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S402、所述激光器发射激光传输到振镜,在拼接区域的每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,并打印在亚银纸上;
S403、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S404、通过控制处理器分析图形的截面积及圆形之间的中心距,将分析出来的图形实际数据与预存的理论数据进行比较,并根据实际数据与预存的理论数据的偏差生成误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
6.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述步骤S5中,校正多个振镜之间拼接的角度偏移的方法具体如下:
S501、更换步骤S4中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S502、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描与相邻振镜之间的最远距离等径的圆形图形,并打印在亚银纸上;
S503、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
S504、通过控制处理器将每个振镜扫描的圆形图形的中心相连接形成虚拟中心线,将每个振镜分析出来的中心线相差进行角度分析,以其中一个振镜的位置为基准,将其他振镜进行角度偏转形成新的误差校准文件,将误差校准文件对振镜中已有的数据文件进行校准更新,以完成误差校准。
7.根据权利要求1所述的多振镜激光拼接校准的快速处理方法,其特征在于:所述步骤S6中,核定校准文件的准确性的方法具体如下:
S601、更换步骤S5中的亚银纸,将新的带有背胶的亚银纸重新粘贴在振镜校准平台上;
S602、所述激光器发射激光传输到振镜,在每个振镜的下方扫描多个等径的圆形图形,并打印在亚银纸上,;
S603、用相机拍下亚银纸上的图形,并将图形传输到控制处理器;
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