CN114799228B - 用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置与装校调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置与装校调整方法，包括光源；圆形光管，用于准直由光源发出的光束，获得平行光束射出；第一固定环，用于结合调节螺钉调整光源相对于圆形光管的位置和/或姿态；第二固定环，通过准直器固定螺钉调整圆形光管的位置和/或姿态，使其与光源同轴地布置；以及基于螺纹球形支撑万向组件的俯仰倾斜微调机构，用于调节平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。通过本发明可实现圆形光管的最佳位置，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。

Description

用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装 置与装校调整方法

技术领域

本发明涉及激光熔覆增材制造技术领域，尤其是中空环形聚焦光束的光内送粉熔覆技术，对其内部光学聚焦镜组的平行度调校，具体而言涉及一种针对中用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置与装校调整方法。

背景技术

激光熔覆技术是一种激光技术与加增材制造技术相结合的先进制造技术，近几年来发展迅速。激光熔覆技术具有稀释率低、热输入小、材料广泛等众多优点，目前已在产业化应用的过程中演化出多种不同类型，并广泛应用于以增材制造、再制造、表面工程为代表性的各个领域，例如金属3D打印、材料的表面改性和失效零部件的修复等。

按照激光熔覆的材料类型和材料与激光束的耦合形式，可将常见的激光熔覆技术分为送粉式激光熔覆技术(主要包括同轴送粉、旁轴送粉)、高速激光熔覆技术及高速丝材激光熔覆技术。其中的同轴送粉激光熔覆技术的熔覆头采用中心出光的圆形光斑方案，光束周围环状送粉或者多束送粉，并设置由专门的保护气通道，粉束、光束与保护气流交于一点，熔覆工作时该焦点处会形成熔池，随着熔覆头与工件做相对运动，在工件表面形成覆层。基于同轴送粉激光熔覆技术的金属3D打印主要应用于大型零件的净近成型以及梯度材料的制备。

激光束的整形变换聚焦是中空环形聚焦光束的光内同轴送粉熔覆技术的关键技术。作为关键部件的熔覆喷头，目前已经实现小批量生产，由于缺乏一种专门用于检验该类光内送粉熔覆喷头内部镜组的验光平台，目前只能在完成所有零部件的装配后才能对镜组的光束整形质量进行检验。例如，出现镜组部件的加工质量问题后只能将其重新拆卸后再进行返工返修。由于缺少了此类光学器件制造后的检验环节，增加了后续不必要的流程时间。因此，现有技术中尝试针对光内送粉熔覆喷头环形聚焦镜的验光平台，无需安装在激光熔覆光头上就能实现在密闭的环境下对镜组质量的检验，从而有效的减少实验和检验的成本。

例如，将验光平台的平行光源装置所发出的平行光入射进入环形镜组，在镜组的光路转换下会形成倒锥形的中空环形聚焦光束，中空环形聚焦光束投影到平面上则会形成聚焦光斑，如果镜组存在机加性能的缺陷或变形，则会投影反馈到聚焦光斑的形状和亮度上。但是聚焦光斑的形状和亮度会受到入射平行光与镜组同轴度误差的影响，从而会影响到对镜组机缺陷和变形的判断。这就要求使平行光源装置发出的平行光与环形镜组的中性线力求同轴。但由于安装的误差而不能保证光束轴心线与环形镜组中心重合，且由于射入的激光束方向被固定后便不能移动，所以就要调节圆形光管，使光学器件同轴。所以，如何调整平行光源装置到最佳位置是非常重要和实用的。

另一方面，现有技术中，当圆形光管在支架上进行安装时，需轻微调整圆形光管，待光斑模式达到最佳时，再固定圆形光管，但此时固定圆形光管可能会导致圆形光管轻微移动，从而失去最佳位置。且现有技术中，虽能实现不同口径的调整和简单的高低调节，但若支架或圆形光管横向产生差移将无法实现平行光的准确快速定位。

现有技术文献：

专利文献1：CN215033627U一种环形中空偏焦激光熔覆装置

专利文献2：CN101774084A一种光、粉、气同轴输送激光熔覆成形制造的方法及装置

发明内容

本发明目的在于提供一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置与装校调整方法，可实现任何工况下圆形光管支架的口径及位置调整，并且可先行紧固圆形光管，再对支架做轻微调整，且前后两支架都可分别调节，从而保证圆形激光管的最佳位置，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。

根据本发明目的的的第一方面，提出一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，包括：

光源，被设置用于发射光束；

圆形光管，所述圆形光管位于光源的出射方向，并用于准直由所述光源发出的光束，获得平行光束射出；

第一固定环，套设在所述光源的外部，第一固定环沿着经向布置有光源调节螺钉，用于调整光源相对于圆形光管的位置和/或姿态；

第二固定环，套设在所述圆形光管远离光源的一端的外部，第二固定环沿着经向布置有准直器固定螺钉，通过准直器固定螺钉调整圆形光管的位置和/或姿态，使其与光源同轴地布置；

俯仰倾斜微调机构，包括俯仰倾斜微调板、固定连接板以及调节机构，所述固定连接板的上下端部分别与第一固定环、第二固定环固定，所述调节机构设置在俯仰倾斜微调板与固定连接板之间，调节机构被设置用于调节所述平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。

进一步的实施例中，所述调节机构包括俯仰调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板的上端的位置，用于调节所述平行光束的前后俯仰；以及倾斜调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板的下端的位置，用于调节所述平行光束的左右倾斜。

进一步的实施例中，所述调节机构采用螺纹球形支撑万向组件实现俯仰和/或倾斜调节，其中：

所述俯仰调节机构包括一套螺纹球形支撑万向组件，设置位于所述俯仰倾斜微调板的上端位置对应的中轴线上；所述倾斜调节机构包括两套螺纹球形支撑万向组件，对称地设置位于所述俯仰倾斜微调板的下端位置对应的中轴线的两侧。

根据本发明目的的第二方面还提出一种装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的方法，包括以下步骤：

将光源、圆形光管的过渡段和准直镜筒依次装配，通过准直镜筒对光源发出的光束进行准直，获得平行光束射出；在光源和准直镜筒的外圆周分别套上第一固定环、第二固定环，通过准直器固定螺钉将准直镜筒固定在第二固定环中，通过光源调节螺钉将光源固定在第一固定环中；通过旋转光源调节螺钉实现光源与圆形光管的初步对中；

将第一固定环和第二固定环分别通过螺钉安装到俯仰倾斜微调板上；将固定连接板通过三组螺纹球形支撑万向组件与俯仰倾斜微调板连接；

在准直镜筒下方设置环形聚焦镜组，用于对准直镜筒射出的平行光束进行聚焦，投射到环形聚焦镜组的焦平面获得聚焦光斑；

其中，位于下端位置的两组螺纹球形支撑万向组件构成倾斜调节机构，另一组位于上端位置的螺纹球形支撑万向组件构成俯仰调节机构；其中每一组螺纹球形支撑万向组件包括球头杆、球头槽、球头杆固定螺母以及调节螺钉；球头杆固定螺母设置在俯仰倾斜微调板上，分别对应于俯仰调节机构、倾斜调节机构的位置而设置；球头杆，包括球头部和外螺纹杆部，外螺纹杆部螺纹拧紧至球头杆固定螺母内并锁紧固定；球头槽，包括球头凹槽以及内螺纹凹槽，所述球头杆的球头部位于球头凹槽的内，与球头凹槽形成铰接；调节螺钉，穿过固定连接板上设置的光孔，与所述球头槽的内螺纹凹槽形成螺纹连接；

通过俯仰调节机构、倾斜调节机构对应的调节螺钉，在对应的内螺纹凹槽内的松紧调节，实现对平行光束的俯仰和/或倾斜的调节，使得平行光束的中心轴线与环形聚焦镜组的中轴线重合，获得光源、圆形光管的最佳位置。

在优选的实施例中，上述方法还包括：

在环形聚焦镜组下方设置光电转换传感器，用于对环形聚焦光斑进行光学成像；

其中，经由通过准直镜筒准直后射出的平行光束入射进入环形聚焦镜组，在环形聚焦镜组的光路转换下形成倒锥形的中空环形聚焦光束，中空环形聚焦光束投影到平面上形成聚焦光斑，用于检测环形聚焦镜组的质量，即：如果环形聚焦镜组存在机加上的缺陷或变形，则会投影反馈到聚焦光斑上，最后通过光电转换传感器所成像的聚焦光斑的形状和亮度的差异来检验环形聚焦镜组的质量。

与现有技术相比，本发明的显著的有益效果在于：

本发明提出的用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，采用三组螺纹球形支撑万向组件在平行光源装置的三处位置，能实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验，同时解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺点。通过本发明的平行光源装置，可实现任何工况下圆形光管支架的口径及位置调整，且可先行紧固圆形光管，再对支架做轻微调整，且前后两支架都可分别调节，从而保证圆形激光管的最佳位置。其中上面的单独一组构成俯仰微调机构，单独旋转位于上方的俯仰微调螺钉，能实现平行光束的前后俯仰调整；而位于下面的两组则构成倾斜微调机构，旋转位于装置下方的倾斜微调螺钉，能实现平行光束的左右倾斜调整，因此，通过本发明提出的微调机构可实现对平行光源装置的俯仰倾斜微调，实现平行光中心轴线与环形聚焦镜组中轴线重合，以达到圆形光管的最佳位置。

在另外的实施例中，本发明的装校调整方式，在调整过程中，可实现平行光中心轴线与环形聚焦镜组中轴线重合以达到圆形光管的最佳位置的同时，还可以检验环形聚光镜组的质量，例如镜组在加工时的缺陷或者变形。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例。

图1是本发明示例性实施例的用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置的结构示意图。

图2是本发明示例性实施例的螺纹球形支撑万向组件的结构示意图。

图3是本发明示例性实施例的光内送粉熔覆喷头镜组验光平台的结构示意图。

图4是对环形聚焦镜组聚焦后的光斑的成像结果示例性示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

平行光源装置

结合图1、2所示实施例的用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，包括光源1、圆形光管2、第一固定环3、第二固定环4以及俯仰倾斜微调机构，俯仰倾斜微调机构基于螺纹球形支撑万向组件设计，可通过俯仰倾斜微调机构实现对圆形光管2准直出射的平行光束的俯仰和/或倾斜调节。通过本发明的调节，可调节圆形光管的最佳位置，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。

结合图1、2所示的实施例中，光源1，被设置用于发射光束。尤其可选的是，光源1可采用红光发生器，例如红色激光器、绿色激光器等，或者采用普通红光光源，以利于观察。

如图1所示，光源1可通过外接的电源线实现供电，以及对光源1的发光控制。

圆形光管2，圆形光管位于光源1的出射方向，用于准直由光源1发出的光束，获得平行光束射出。

结合图1，圆形光管2包括过渡段21和准直镜筒22。光源1连接至过渡段21，并朝向过渡段21所限定的圆柱形中空内腔发射光束。准直镜筒22固定于过渡段21的下方，用于对穿过过渡段21的光束进行准直。

结合图1的示例，第一固定环3，套设在光源1的外部，如图1所示的光源的颈部，第一固定环3沿着经向布置有光源调节螺钉31，用于调整光源1相对于圆形光管2的位置和/或姿态。

其中，第一固定环3沿着圆周方向设置多个光源调节螺钉31，并成均匀布置，图示的实施例中以三个光源调节螺钉31为例进行说明，相互之间成120°地布置。每个光源调节螺钉 31沿着经向插入并穿过第一固定环3上的螺纹孔，从而抵接到光源1的圆周外壁。

由此，可通过旋转光源固定螺钉31实现圆形光管1的初步对中，且方便圆形光管1的拆卸，能通过机械式直接操作光源固定螺钉31实现对圆形光管1的多自由度的初步调节并固定。

结合图1的示例，第二固定环4，套设在圆形光管2远离光源1的一端的外部。第二固定环4沿着经向布置有准直器固定螺钉41，通过准直器固定螺钉41调整圆形光管2的位置和/或姿态，使其与光源1同轴地布置。

其中，第二固定环4沿着圆周方向设置多个准直器固定螺钉41，并成均匀布置，图示的实施例中以三个准直器固定螺钉41为例进行说明，相互之间成120°地布置。每个准直器固定螺钉41沿着经向插入并穿过第二固定环4上的螺纹孔，从而抵接到圆形光管1的准直镜筒 22的圆周外壁。

优选地，结合图1，第一固定环3与第二固定环4采用相同的结构和尺寸设计，并且相互之间尽可能保持同轴地布置。

在本发明的实施例中，前述俯仰倾斜微调机构，包括俯仰倾斜微调板5、固定连接板6 以及调节机构，结合图1，固定连接板6的上下端部分别与第一固定环3、第二固定环4固定，调节机构设置在俯仰倾斜微调板5与固定连接板6之间，调节机构被设置成基于螺纹球形支撑万向组件而实现，位于下端位置的两组螺纹球形支撑万向组件构成倾斜调节机构，另一组位于上端位置的螺纹球形支撑万向组件构成俯仰调节机构，由此，通过倾斜调节机构、俯仰调节机构的操作，调节平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。

结合图1，俯仰倾斜微调板5的上端和下端对应的中轴线位置分别设置有固定孔，通过紧固件穿过对应的固定孔，以将俯仰倾斜微调板5的上端和下端分别固定到第一固定环3与第二固定环4。

如图1，调节机构包括俯仰调节机构和倾斜调节机构。

俯仰调节机构，设置位于邻近俯仰倾斜微调板5的上端的位置，用于调节平行光束的前后俯仰；倾斜调节机构，设置位于邻近俯仰倾斜微调板5的下端的位置，用于调节平行光束的左右倾斜。

在本发明的实施例中，结合图1、2所示，调节机构采用螺纹球形支撑万向组件实现俯仰和/或倾斜调节，其中：俯仰调节机构包括一套螺纹球形支撑万向组件，设置位于俯仰倾斜微调板5的上端位置对应的中轴线上；倾斜调节机构包括两套螺纹球形支撑万向组件，对称地设置位于俯仰倾斜微调板5的下端位置对应的中轴线的两侧。

结合图2所示的示例，螺纹球形支撑万向组件包括球头杆81、球头槽82、球头杆固定螺母85以及第一调节螺钉83与第二调节螺钉84)；球头杆固定螺母85设置在俯仰倾斜微调板5上，分别对应于俯仰调节机构、倾斜调节机构的位置而设置。

球头杆81，包括球头部和外螺纹杆部，外螺纹杆部螺纹拧紧至球头杆固定螺母85内并锁紧固定。

球头槽82，包括球头凹槽以及内螺纹凹槽，球头杆81的球头部位于球头槽82的球头凹槽的内，与球头凹槽形成铰接。

第一调节螺钉83与第二调节螺钉84，穿过固定连接板6上设置的光孔，与球头槽82的内螺纹凹槽形成螺纹连接，通过俯仰调节机构、倾斜调节机构对应的第一调节螺钉83与第二调节螺钉84在对应的内螺纹凹槽内的松紧调节，实现对平行光束的俯仰和/或倾斜的调节。

结合图1、2所示，螺纹球形支撑万向组件还包括螺钉卡箍86以及螺母卡箍87；螺钉卡箍86设置在第一调节螺钉83与第二调节螺钉84穿过固定连接板6的位置，用于固定第一调节螺钉83与第二调节螺钉84以限制其轴向运动；螺母卡箍87卡在球头杆固定螺母85穿过俯仰倾斜微调板5的位置，用于限制球头杆固定螺母85的轴向运动。由此，通过螺钉卡箍86以及螺母卡箍87的作用，起到在轴向卡紧锁位的作用，防止沿着轴向活动或者拔出。

应当理解，结合图1、2所示，位于上方的第一调节螺钉83，构成俯仰调节用的调节螺钉，而位于下方的两个第二调节螺钉84，构成倾斜调节用的调节螺钉。

在可选的实施例中，结合图1，固定连接板6上还设置有2个固定连接螺纹孔61，用于使整个平行光源装置与外部机构进行连接，例如将平行光源装置整个测试平台进行整合使用时，通过固定连接螺纹孔61将其与测试平台的框架连接。

由此，本发明的上述实施例通过三组基于螺纹球形支撑万向组件的俯仰倾斜微调机构，即俯仰调节机构、倾斜调节机构，可用于调节平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度，实现对圆形光管的最佳位置的调节和固定，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。

装校调整方法

结合图1、图3所示，本发明公开的实施例还提出一种基于前述实施例的平行光源装置实现的装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的方法，包括以下步骤：

将光源1、圆形光管2的过渡段21和准直镜筒22依次装配，通过准直镜筒22对光源1发出的光束进行准直，获得平行光束射出；在光源1和准直镜筒22的外圆周分别套上第一固定环3、第二固定环4，通过准直器固定螺钉41将准直镜筒22固定在第二固定环4中，通过光源调节螺钉31将光源1固定在第一固定环3中；通过旋转光源调节螺钉31实现光源1与圆形光管2的初步对中；

将第一固定环3和第二固定环4分别通过螺钉安装到俯仰倾斜微调板5上；将固定连接板6通过三组螺纹球形支撑万向组件与俯仰倾斜微调板5连接；

在准直镜筒22下方设置环形聚焦镜组9，用于对准直镜筒22射出的平行光束7进行聚焦，投射到环形聚焦镜组9的焦平面获得聚焦光斑。

其中，结合图1、2所示，位于下端位置的两组螺纹球形支撑万向组件构成倾斜调节机构，另一组位于上端位置的螺纹球形支撑万向组件构成俯仰调节机构。

每一组螺纹球形支撑万向组件包括球头杆81、球头槽82、球头杆固定螺母85以及调节螺钉(83，84)；球头杆固定螺母85设置在俯仰倾斜微调板5上，分别对应于俯仰调节机构、倾斜调节机构的位置而设置；球头杆81，包括球头部和外螺纹杆部，外螺纹杆部螺纹拧紧至球头杆固定螺母85内并锁紧固定；球头槽82，包括球头凹槽以及内螺纹凹槽，球头杆81的球头部位于球头凹槽82的内，与球头凹槽82形成铰接；第一调节螺钉83与第二调节螺钉84，穿过固定连接板6上设置的光孔，与球头槽82的内螺纹凹槽形成螺纹连接。

由此，可通过俯仰调节机构、倾斜调节机构对应的第一调节螺钉83与第二调节螺钉84在对应的内螺纹凹槽内的松紧调节，实现对平行光束的俯仰和/或倾斜的调节，使得平行光束7的中心轴线与环形聚焦镜组9的中轴线重合，获得光源1、圆形光管2的最佳位置。

结合图3所示，在前述俯仰和/或倾斜的调节基础上，还可以在在环形聚焦镜组9下方设置光电转换传感器14，用于对环形聚焦光斑13进行光学成像。

其中，经由通过准直镜筒22准直后射出的平行光束入射进入环形聚焦镜组9，在环形聚焦镜组9的光路转换下形成倒锥形的中空环形聚焦光束10，中空环形聚焦光束10投影到平面上形成聚焦光斑13。

例如在可选的实施例中，通过在合适的位置设置光电转换传感器14，还可以通过一定底部升降机构来调节光电转换传感器14的高度，使得中空环形聚焦光束10投影到光电转换传感器14 的传感表面上，形成环形聚焦光斑，用于检测环形聚焦镜组9的质量，即：如果环形聚焦镜组9 存在机加上的缺陷或变形，则会投影反馈到环形聚焦光斑上，最后通过光电转换传感器14所成像的环形聚焦光斑的形状和亮度的差异来检验环形聚焦镜组9的质量。

在可选的实施例中，光电转换传感器14可采用CCD传感器或者CMOS传感器等光电转换模组，对聚焦光斑进行成像输出，例如通过后端的计算机系统进行显示输出和质量分析。

例如，经准直射出的平行光束7，其经过下方的环形聚焦镜组9时，经聚焦后投射到下方的CCD传感器的平面，形成环形聚焦光斑，通过CCD传感器成像，如图4所示，获得光斑图像，如果环形聚焦镜组9存在加工缺陷，例如不平整、凹点、裂痕、变形等缺陷时，会导致光斑图像的分布发生变化，例如导致光斑形状、亮度的变化，例如光斑形状不完整、存在偏差、波动等，或者亮度上出现高低不均匀、局部亮点等，均可判断出环形聚焦镜组9的质量存在缺陷，需进行调整、再加工或者更换。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (12)

1.一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，包括：

光源（1），被设置用于发射光束，所述光源（1）采用红光光源；

圆形光管（2），所述圆形光管位于光源的出射方向，并用于准直所述光源（1）发出的光束，获得平行光束射出；

第一固定环（3），套设在所述光源（1）的外部，第一固定环（3）沿着径向布置有光源调节螺钉（31），用于调整光源（1）相对于圆形光管（2）的位置和/或姿态；

第二固定环（4），套设在所述圆形光管（2）远离光源（1）的一端的外部，第二固定环（4）沿着径向布置有准直器固定螺钉（41），通过准直器固定螺钉（41）调整圆形光管（2）的位置和/或姿态，使其与光源（1）同轴地布置；

俯仰倾斜微调机构，包括俯仰倾斜微调板（5）、固定连接板（6）以及调节机构，所述固定连接板（6）的上下端部分别与第一固定环（3）、第二固定环（4）固定，所述调节机构设置在俯仰倾斜微调板（5）与固定连接板（6）之间，调节机构被设置用于调节所述平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。

2.根据权利要求1所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述圆形光管（2）包括过渡段（21）和准直镜筒（22）；

所述光源（1）连接至所述过渡段（21），并朝向过渡段（21）所限定的圆柱形中空内腔发射光束；

所述准直镜筒（22）固定于过渡段（21）的下方，用于对穿过过渡段（21）的光束进行准直。

3.根据权利要求2所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述第一固定环（3）沿着圆周方向设置多个光源调节螺钉（31），并成均匀布置；每个光源调节螺钉（31）沿着径向插入并穿过第一固定环（3）上的螺纹孔，从而抵接到所述光源（1）的圆周外壁。

4.根据权利要求2所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述第二固定环（4）沿着圆周方向设置多个准直器固定螺钉（41），并成均匀布置；每个准直器固定螺钉（41）沿着径向插入并穿过第二固定环（4）上的螺纹孔，从而抵接到所述圆形光管（2）的准直镜筒（22）的圆周外壁。

5.根据权利要求1所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述俯仰倾斜微调板（5）的上端和下端对应的中轴线位置分别设置有固定孔，通过紧固件穿过对应的固定孔，以将俯仰倾斜微调板（5）的上端和下端分别固定到第一固定环（3）与第二固定环（4）。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述调节机构包括俯仰调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板（5）的上端的位置，用于调节所述平行光束的前后俯仰。

7.根据权利要求6所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述调节机构包括倾斜调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板（5）的下端的位置，用于调节所述平行光束的左右倾斜。

8.根据权利要求7所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述调节机构采用螺纹球形支撑万向组件实现俯仰和/或倾斜调节，其中：

所述俯仰调节机构包括一套螺纹球形支撑万向组件，设置位于所述俯仰倾斜微调板（5）的上端位置对应的中轴线上；

所述倾斜调节机构包括两套螺纹球形支撑万向组件，对称地设置位于所述俯仰倾斜微调板（5）的下端位置对应的中轴线的两侧。

9.根据权利要求8所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述螺纹球形支撑万向组件包括球头杆（81）、球头槽（82）、球头杆固定螺母（85）以及第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84）；球头杆固定螺母（85）设置在俯仰倾斜微调板（5）上，分别对应于俯仰调节机构、倾斜调节机构的位置而设置；

球头杆（81），包括球头部和外螺纹杆部，外螺纹杆部螺纹拧紧至球头杆固定螺母（85）内并锁紧固定；

球头槽（82），包括球头凹槽以及内螺纹凹槽，所述球头杆（81）的球头部位于球头槽（82）的球头凹槽的内，与球头凹槽形成铰接；

第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84），分别穿过固定连接板（6）上设置的光孔，与所述球头槽（82）的内螺纹凹槽形成螺纹连接，通过俯仰调节机构、倾斜调节机构对应的第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84）在对应的内螺纹凹槽内的松紧调节，实现对平行光束的俯仰和/或倾斜的调节。

10.根据权利要求9所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述螺纹球形支撑万向组件还包括螺钉卡箍（86）以及螺母卡箍（87）；

所述螺钉卡箍（86）设置在第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84）分别穿过固定连接板（6）的位置，用于固定第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84），以限制其轴向运动；

所述螺母卡箍（87）卡在球头杆固定螺母（85）穿过俯仰倾斜微调板（5）的位置，用于限制球头杆固定螺母（85）的轴向运动。

11.根据权利要求1所述的用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置实现的装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将光源（1）、圆形光管（2）的过渡段（21）和准直镜筒（22）依次装配，通过准直镜筒（22）对光源（1）发出的光束进行准直，获得平行光束射出；在光源（1）和准直镜筒（22）的外圆周分别套上第一固定环（3）、第二固定环（4），通过准直器固定螺钉（41）将准直镜筒（22）固定在第二固定环（4）中，通过光源调节螺钉（31）将光源（1）固定在第一固定环（3）中；通过旋转光源调节螺钉（31）实现光源（1）与圆形光管（2）的初步对中；

将第一固定环（3）和第二固定环（4）分别通过螺钉安装到俯仰倾斜微调板（5）上；将固定连接板（6）通过三组螺纹球形支撑万向组件与俯仰倾斜微调板（5）连接；

在准直镜筒（22）下方设置环形镜组（9），用于对准直镜筒（22）射出的平行光束（7）进行聚焦，投射到环形镜组（9）的焦平面获得聚焦光斑；

其中，位于下端位置的两组螺纹球形支撑万向组件构成倾斜调节机构，另一组位于上端位置的螺纹球形支撑万向组件构成俯仰调节机构；其中每一组螺纹球形支撑万向组件包括球头杆（81）、球头槽（82）、球头杆固定螺母（85）以及第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84）；球头杆固定螺母（85）设置在俯仰倾斜微调板（5）上，分别对应于俯仰调节机构、倾斜调节机构的位置而设置；球头杆（81），包括球头部和外螺纹杆部，外螺纹杆部螺纹拧紧至球头杆固定螺母（85）内并锁紧固定；球头槽（82），包括球头凹槽以及内螺纹凹槽，所述球头杆（81）的球头部位于球头凹槽（82）的内，与球头凹槽（82）形成铰接；调节第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84），穿过固定连接板（6）上设置的光孔，与所述球头槽（82）的内螺纹凹槽形成螺纹连接；

通过俯仰调节机构、倾斜调节机构对应的第一调节螺钉（83）与第二调节螺钉（84）在对应的内螺纹凹槽内的松紧调节，实现对平行光束的俯仰和/或倾斜的调节，使得平行光束（7）的中心轴线与环形镜组（9）的中轴线重合，获得光源（1）、圆形光管（2）的最佳位置。

12.根据权利要求11所述的装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在环形镜组（9）下方设置光电转换传感器（14），用于对环形聚焦光斑（13）进行光学成像；

其中，经由通过准直镜筒（22）准直后射出的平行光束入射进入环形镜组（9），在环形镜组（9）的光路转换下形成倒锥形的中空环形聚焦光束（10），中空环形聚焦光束（10）投影到平面上形成环形聚焦光斑（13），用于检测环形镜组（9）的质量，即：如果环形镜组（9）存在机加上的缺陷或变形，则会投影反馈到聚焦光斑（13）上，最后通过光电转换传感器（14）所成像的聚焦光斑的形状和亮度的差异来检验环形镜组（9）的质量。

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