CN115815790A - 一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法。该装置包括依次设置于入射激光光束光路上的双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、CCD可视单元和聚焦单元，以及分别与各单元相连的控制器；双振镜组调制单元包括X1振镜、X2振镜、Y1振镜和Y2振镜，分别调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转；道威棱镜旋转单元将静态激光光束调节为动态出射光；CCD可视单元对待加工工件的加工平面进行观察，获取光斑运动轨迹；聚焦单元用于将进入的激光光束聚焦至待加工工件进行加工；控制器根据光斑运动轨迹控制双振镜组调制单元中振镜的角度。实现了对道威棱镜入射光束的自动校准。

Description

一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，更具体地，涉及一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法。

背景技术

微小孔在各个工业领域中有广泛应用，例如航天工业中涡轮发动机的气膜冷却孔、汽车发动机里面的喷油嘴孔等，在现今加工方法中，激光旋切加工以其加工效率高、重复性好、加工质量好逐渐成为圆形微孔加工的主流，而基于道威棱镜的旋切装置是圆孔加工的发展方向，但道威棱镜使用条件苛刻，基于道威棱镜的旋切系统对道威棱镜旋转装置前的入射激光光束的位置及方向有严格的校对要求，否则无法正常用于微圆孔加工。

通常采用一组振镜对入射激光光束进行控制，将激光聚焦光斑与机械轴心的距离转换为两个振镜所需要成的角度，控制两个振镜进行相应的角度调节，精准控制激光束聚焦在预设位置进行打孔。其中，两个振镜相互补偿，第二振镜单元用于补偿第一振镜单元造成的激光光束的角度。

但是，具有双振镜单元的道威棱镜组合的旋切系统存在无法自动补偿角度偏转误差和位置平移误差的问题，双振镜只能在一个平面内对光束的位置和角度进行调节，而对于三维意义上的位置和角度的误差无法调节，当入射进系统的激光光束与机械轴线没有重合时就会产生小孔加工孔径不对，锥度无法控制的问题。

发明内容

针对相关技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法，根据光束位置及指向数据使用双振镜组调制单元对其进行调节，完成道威棱镜入射光束的自动校准，旨在解决具有双振镜单元的道威棱镜组合的旋切系统存在无法自动补偿角度偏转误差和位置平移误差，引起的小孔加工孔径不对，锥度无法控制的问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，包括依次设置于入射激光光束光路上的双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、CCD可视单元和聚焦单元，以及分别与各单元相连的控制器；

所述双振镜组调制单元包括一组控制X方向光束调节的X1振镜和X2振镜，以及一组控制Y方向的光束调节的Y1振镜和Y2振镜，分别用于调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转，以使激光光束与所述道威棱镜旋转单元的机械轴线重合；

所述道威棱镜旋转单元用于将经过所述双振镜组调制单元的静态激光光束调节成以圆形轨迹运动的动态出射光；

所述CCD可视单元包括CCD相机和半透半反镜，所述半透半反镜用于将经过所述道威棱镜旋转单元的出射光反射进入所述聚焦单元；所述CCD相机用于通过所述半透半反镜对所述待加工工件的加工平面进行观察，获取光斑运动轨迹；

所述聚焦单元用于将进入的激光光束聚焦至待加工工件进行加工；

所述控制器用于根据所述光斑运动轨迹控制所述双振镜组调制单元中振镜的角度。

可选的，所述X1振镜和X2振镜对光束的调节在X方向上相互补偿；所述X1振镜和X2振镜依次将所述激光光束的传播方向在X方向调节第一角度，用于调节所述激光光束在X方向的位置平移；所述X2振镜将所述激光光束的传播方向在X方向调节第二角度，用于调节所述激光光束在X方向的角度偏转。

可选的，所述Y1振镜和Y2振镜对光束的调节在Y方向上相互补偿；所述Y1振镜和Y2振镜依次将所述激光光束的传播方向在Y方向调节第一角度，用于调节所述激光光束在Y方向的位置平移；所述Y2振镜将所述激光光束的传播方向在Y方向调节第二角度，用于调节所述激光光束在Y方向的角度偏转。

可选的，所述道威棱镜旋转单元包括道威棱镜及带动其旋转的机械组件，所述机械组件包括机械套筒及电机，所述道威棱镜设置在所述机械套筒内部，且与所述机械套筒固定连接，所述道威棱镜中心轴线与所述机械组件的轴线之间存在预设夹角及预设平移间距，所述电机带动所述机械套筒转动。

可选的，所述CCD相机的焦点可调，所述CCD相机还用于观察获取焦点改变后的光斑运动轨迹。

第二方面，本发明还提供了一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节方法，应用于如第一方面中任一所述的道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，包括：

通过所述CCD可视单元获取在待加工工件的加工平面上的光斑运动轨迹；

根据所述光斑运动轨迹计算进入所述道威棱镜旋转单元的入射激光光束与目标位置和目标角度的位置平移误差及角度偏转误差；

通过调节所述X1振镜和X2振镜的角度，调节所述激光光束在X方向上的位置平移误差和角度偏转误差；通过调节所述Y1振镜和Y2振镜的角度，调节所述激光光束在Y方向上的位置平移误差和角度偏转误差。

可选的，所述通过所述CCD可视单元获取在待加工工件的加工平面上的光斑运动轨迹，包括：

获取激光光束在激光聚焦系统焦平面的第一光斑运动轨迹；

调节所示CCD可视单元的焦点位置，在距离激光聚焦系统焦平面1mm处观察激光光束的第二光斑运动轨迹。

可选的，所述根据所述光斑运动轨迹计算进入所述道威棱镜旋转单元的入射激光光束与目标位置和目标角度的位置平移误差及角度偏转误差，包括：

根据所述第一光斑运动轨迹的第一光斑坐标(x_j,y_j)计算光斑与焦平面原点之间的距离D_j；

当距离

时，计算得到在X方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

在Y方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

其中，f为聚焦单元的焦距；

计算所述第二光斑运动轨迹的第二光斑坐标(x_low,y_low)与所述第一光斑坐标(x_j,y_j)在焦平面的投影距离Δx和Δy；

当

或

时，计算在X方向的位置平移误差d_ex＝f(x_low-x_j)-x_j，计算在Y方向的位置平移误差d_ey＝f(y_low-y_j)-y_j。

可选的，所述通过调节所述X1振镜和X2振镜调节所述激光光束在X方向上的位置平移误差和角度偏转误差；通过调节所述Y1振镜和Y2振镜调节所述激光光束在Y方向上的位置平移误差和角度偏转误差，包括：

控制所述X1振镜和X2振镜在X方向调节第一角度

用以补偿所述激光光束在X方向的位置平移误差；其中，X1振镜与X2振镜之间的距离为L_x；

控制所述X2振镜在X方向调节第二角度φ_x2＝-(φ_x1+θ_ex)，用以补偿所述激光光束在X方向的角度偏转误差；

控制所述Y1振镜和Y2振镜在Y方向调节第一角度

用以补偿所述激光光束在Y方向的位置平移误差；其中，Y1振镜与Y2振镜之间的距离为L_y；

控制所述Y2振镜在Y方向调节第二角度φ_y2＝-(φ_y1+θ_yx)，用以补偿所述激光光束在Y方向的角度偏转误差。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术比，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种用于道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置及方法，通过直接观察系统焦平面处及焦平面上下位置的光斑运动情况，得到系统入射激光光束的位置及角度，并根据激光光束入射的位置和角度数据自动校正误差，解决了当入射进系统的激光光束与机械轴线没有重合时就会产生小孔加工孔径不对，锥度无法控制的现象。

(2)本发明提供的一种用于道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，带有自动校准的功能，可以将系统集成化一个体积较小的旋切模块，提高了旋切系统的可安装性和灵活性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节方法的流程示意图。

附图标记说明：1、Y1振镜；2、X1振镜；3、X2振镜；4、Y2振镜；5、机械组件；6、道威棱镜；7、半透半反镜；8、CCD相机；9、聚焦单元；10、待加工工件。

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，以下结合附图及实施例，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例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

下面结合一个优选实施例，对上述实施例中涉及的内容进行说明。

如图1所示，一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，包括依次设置于入射激光光束光路上的双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、CCD可视单元和聚焦单元9，以及分别与各单元相连的控制器(未示出)；

双振镜组调制单元包括一组控制X方向光束调节的X1振镜2和X2振镜3，以及一组控制Y方向的光束调节的Y1振镜1和Y2振镜4，分别用于调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转，以使激光光束与道威棱镜旋转单元的机械轴线重合；

道威棱镜旋转单元用于将经过双振镜组调制单元的静态激光光束调节成以圆形轨迹运动的动态出射光；

CCD可视单元包括CCD相机8和半透半反镜7，半透半反镜7用于将经过道威棱镜旋转单元的出射光反射进入聚焦单元9；CCD相机8用于通过半透半反镜7对待加工工件10的加工平面进行观察，获取光斑运动轨迹；

聚焦单元9用于将进入的激光光束聚焦至待加工工件进行加工；

控制器用于根据所述光斑运动轨迹控制所述双振镜组调制单元中振镜的角度。

光源发出激光光束进入道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，依次经过初始双振镜组调制单元中的多个振镜调制，在初始状态下，双振镜组调制单元的四个振镜默认为零度状态，不会对光束造成相对机械轴线位置偏移和角度偏转改变。经过双振镜组调制单元的静态激光经过道威棱镜旋转单元折射旋转后生成以圆形轨迹运动的动态出射光，动态出射光经过半透半反镜7的反射后进入聚焦单元9，在聚焦单元9的作用下，激光光束焦至待加工工件10的加工平面。CCD可视单元中的CCD相机8观察加工平面上激光光束形成的光斑，获取光斑运动轨迹。其中，待加工工件10的加工平面和CCD相机8的焦平面一致。

与CCD可视单元相连的控制器根据光斑运动轨迹可以判断出进入装置的激光光束与机械轴线之间的关系。示例性的，与机械轴线不重合的激光光束经过道威棱镜旋转单元会得到不同的旋转轨迹；激光光束与机械轴线之间的夹角小于0°，即激光光束向机械轴线偏向时，由道威棱镜出射的激光光束轨迹呈现收束状态；激光光束与机械轴线之间的夹角大于0°，即激光光束向机械轴线方向偏离时，由道威棱镜出射的激光光束轨迹呈现发散状态；激光光束与机械轴线之间的夹角等于0°，即激光光束与机械轴线平行时，由道威棱镜出射的激光光束轨迹呈现圆柱形；激光光束与机械轴线完全重合时，经过道威棱镜出射的激光光束表现为原地旋转，不会产生以系统机械轴线为中心的圆周运动。控制器根据光斑运动轨迹的判断结果，对双振镜组调制单元中的振镜进行调节，从而调节在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转。

可选的，CCD相机8的焦点可调，CCD相机8还用于观察获取焦点改变后的光斑运动轨迹。

CCD相机8需要配合相应的上下调节系统进行使用，通过其调节系统时，CCD相机8的焦点分别聚焦在激光聚焦系统的聚焦平面及聚焦平面前后1mm位置，得到加工加工过程中，聚焦平面及聚焦平面前后1mm位置的激光光束位移情况。通过获得多次光斑运动轨迹，计算得到相应的调试参考数据，使用双振镜组调制单元对入射激光光束进行调节，从而完成道威棱镜入射光束的自动校准工序。

可选的，X1振镜2和X2振镜3对光束的调节在X方向上相互补偿；X1振镜2和X2振镜3依次将激光光束的传播方向在X方向调节第一角度，用于调节激光光束在X方向的位置平移；X2振镜3将激光光束的传播方向在X方向调节第二角度，用于调节激光光束在X方向的角度偏转。

可选的，Y1振镜1和Y2振镜4对光束的调节在Y方向上相互补偿；Y1振镜1和Y2振镜4依次将激光光束的传播方向在Y方向调节第一角度，用于调节激光光束在Y方向的位置平移；Y2振镜4将激光光束的传播方向在Y方向调节第二角度，用于调节激光光束在Y方向的角度偏转。

经过双振镜组调制单元调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转之后，激光光束与道威棱镜旋转单元的机械轴线重合，激光光束焦至待加工工件的加工平面进行加工，产生所需小孔。

除用于对入射光束进行校准外，进一步的，双振镜组调制单元还用于根据待加工工件10的待加工微孔的大小、锥度情况对道威棱镜旋转单元的入射光束进行偏移和偏转调节。

如图1所示，可选的，道威棱镜旋转单元包括道威棱镜6及带动其旋转的机械组件5，机械组件5包括机械套筒及电机，道威棱镜6设置在机械套筒内部，且与机械套筒固定连接，道威棱镜6中心轴线与机械组件5的轴线之间存在预设夹角及预设平移间距，电机带动机械套筒转动。

预设夹角及预设平移间距用于调节道威棱镜6加工误差，道威棱镜6在机械套筒内部摆放的角度及位置由道威棱镜6的加工误差决定，加工误差随机。由伺服电机带动机械套筒进行高速旋转，实现道威棱镜6以机械轴心为中心高速旋转，为旋切系统的核心部件，道威棱镜6的高速旋转使得经过道威棱镜6的激光光束在代加工工件10的加工表面形成原地旋转的光斑，对工件进行打孔加工。

本发明实施例的技术方案通过在道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置中，依次设置在入射激光光束光路上的双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、CCD可视单元及聚焦单元；入射激光光束经过双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、半透半反镜及聚焦单元后，聚焦至待加工工件，CCD可视单元对待加工工件的加工平面进行观察，获取光斑运动轨迹，根据光斑运动轨迹对双振镜组调制单元的振镜进行控制，双振镜组调制单元包括一组X1振镜和X2振镜，一组Y1振镜和Y2振镜，分别用于调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转，以使激光光束与所述道威棱镜旋转单元的机械轴线重合。解决了具有双振镜单元的道威棱镜组合的旋切系统存在无法自动补偿角度偏转误差和位置平移误差，激光光束与机械轴线之间存在误差，没有严格校对，引起的小孔加工孔径不对，锥度无法控制的技术问题，实现了根据激光光束入射的位置和角度数据，对道威棱镜入射光束的自动校准的有益效果。

实施例二

如图2所示，一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节方法，应用于上述实施例中的道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，包括：

S1、通过CCD可视单元获取在待加工工件的加工平面上的光斑运动轨迹。

S2、根据光斑运动轨迹计算进入道威棱镜旋转单元的入射激光光束与目标位置和目标角度的位置平移误差及角度偏转误差。

S3、通过调节X1振镜和X2振镜的角度，调节激光光束在X方向上的位置平移误差和角度偏转误差；通过调节Y1振镜和Y2振镜的角度，调节激光光束在Y方向上的位置平移误差和角度偏转误差。

激光光束进入道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，经过初始状态的双振镜组调制单元后，激光光束与系统机械轴线的相对位移及相对角度未发生改变，激光光束进入道威棱镜旋转单元，形成存在位置平移误差和角度误差的圆形轨迹，并有半透半反镜反射进入聚焦单元聚焦在工件上，在工件上形成特定的圆形轨迹。

由道威棱镜旋转单元出射的圆形轨迹激光束经过聚焦单元作用后可以形成不同的汇聚姿态，不同的入射光束角度控制圆形轨迹的收束或发散状态，不同的入射光束位置控制圆形轨迹的大小。具体表现为：道威棱镜以机械轴为中心旋转，激光束入射的位置与机械轴线之间的距离与由道威棱镜旋转单元出射的圆形轨迹大小相等。通过CCD可视单元观察焦平面及焦平面上下位置的激光光束扫描轨迹圆的大小确定道威棱镜单元的入射激光光束的位置情况及角度数据，并将其反馈到控制器，控制器生成对应的控制信号对双振镜组调制单元进行控制，自动校正入射激光光束的误差。

可选的，S1具体包括：

S11、获取激光光束在激光聚焦系统焦平面的第一光斑运动轨迹。

S12、调节所示CCD可视单元的焦点位置，在距离激光聚焦系统焦平面1mm处观察激光光束的第二光斑运动轨迹。

通过CCD可视单元得到激光光束在焦平面的及焦平面上下位置的运动轨迹情况，可以得到道威棱镜旋转单元的入射激光光束的位置及角度，设在焦平面处有以X_j及Y_j为坐标轴的二维平面，焦平面原点为焦平面与系统机械轴线的交点处；在道威棱镜不发生旋转的情况下，调节CCD相机的焦点位置，使之观测道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置的焦平面往下1mm位置处的光斑位置，设焦平面往下1mm位置平面以X_low和Y_low为坐标轴形成二维平面，原点为该平面与机械轴线的交点处。

可选的，S2具体包括：

S21、根据第一光斑运动轨迹的第一光斑坐标(x_j,y_j)计算光斑与焦平面原点之间的距离D_j；

当距离

时，计算得到在X方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

在Y方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

其中，f为聚焦单元的焦距。

焦点处的光斑坐标用(x_j,y_j)表示，在初始状态时，焦平面的光斑与焦平面原点之间的距离

时，控制器判定入射光束角度与机械轴线之间存在相对角度误差并记录(x_j,y_j)。在分别计算出X方向的角度误差

Y方向的角度误差

S22、计算第二光斑运动轨迹的第二光斑坐标(x_low,y_low)与第一光斑坐标(x_j,y_j)在焦平面的投影距离Δx和Δy；

当

或

时，计算在X方向的位置平移误差d_ex＝f(x_low-x_j)-x_j，计算在Y方向的位置平移误差d_ey＝f(y_low-y_j)-y_j。

调整CCD相机焦点后，再次获取的光斑位置用(x_low,y_low)表示，第二光斑所在平面距离激光聚焦系统焦平面1mm位置处。当第二光斑坐标(x_low,y_low)与第一光斑坐标(x_j,y_j)在焦平面的投影距离

和

时，控制器判定入射光束与机械轴线之间存在X方向或Y方向存在位置水平误差，并根据(x_low,y_low)与(x_j,y_j)计算出X方向及Y方向的激光光束入射时与机械轴线之间的位置平移误差。

可选的，S3具体包括：

S31、控制X1振镜和X2振镜在X方向调节第一角度

用以补偿激光光束在X方向的位置平移误差；其中，X1振镜与X2振镜之间的距离为L_x。

S32、控制X2振镜在X方向调节第二角度φ_x2＝-(φ_x1+θ_ex)，用以补偿激光光束在X方向的角度偏转误差。

S33、控制Y1振镜和Y2振镜在Y方向调节第一角度

用以补偿激光光束在Y方向的位置平移误差；其中，Y1振镜与Y2振镜之间的距离为L_y。

S34、控制Y2振镜在Y方向调节第二角度φ_y2＝-(φ_y1+θ_yx)，用以补偿激光光束在Y方向的角度偏转误差。

在校正入射激光光束与机械轴线的误差时，对双振镜组中的两组振镜分别先共同调节一组中的两个振镜，以校正X方向或Y方向的位置平移误差，再分别调节一组中的其中一个振镜，以校正X方向或Y方向的角度偏转误差。

本发明实施例的技术方案通过CCD可视单元对待加工工件的加工平面进行观察，获取第一光斑运动轨迹，调节所示CCD可视单元的焦点位置，在距离激光聚焦系统焦平面1mm处观察激光光束的第二光斑运动轨迹，根据光斑运动轨迹得到调试参考数据，对双振镜组调制单元的振镜进行控制，分别通过X1振镜、X2振镜、Y1振镜和Y2振镜，对激光光束在X方向和Y方向的位置平移误差和角度偏转误差进行补偿，以使激光光束与所述道威棱镜旋转单元的机械轴线重合。解决了具有双振镜单元的道威棱镜组合的旋切系统存在无法自动补偿角度偏转误差和位置平移误差，激光光束与机械轴线之间存在误差，没有严格校对，引起的小孔加工孔径不对，锥度无法控制的技术问题，实现了根据激光光束入射的位置和角度数据，对道威棱镜入射光束的自动校准的有益效果。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，其特征在于，包括依次设置于入射激光光束光路上的双振镜组调制单元、道威棱镜旋转单元、CCD可视单元和聚焦单元，以及分别与各单元相连的控制器；

所述双振镜组调制单元包括一组控制X方向光束调节的X1振镜和X2振镜，以及一组控制Y方向的光束调节的Y1振镜和Y2振镜，分别用于调节激光光束在X方向和Y方向的位置平移和角度偏转，以使激光光束与所述道威棱镜旋转单元的机械轴线重合；

所述道威棱镜旋转单元用于将经过所述双振镜组调制单元的静态激光光束调节成以圆形轨迹运动的动态出射光；

所述CCD可视单元包括CCD相机和半透半反镜，所述半透半反镜用于将经过所述道威棱镜旋转单元的出射光反射进入所述聚焦单元；所述CCD相机用于通过所述半透半反镜对所述待加工工件的加工平面进行观察，获取光斑运动轨迹；

所述聚焦单元用于将进入的激光光束聚焦至待加工工件进行加工；

所述控制器用于根据所述光斑运动轨迹控制所述双振镜组调制单元中振镜的角度。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述X1振镜和X2振镜对光束的调节在X方向上相互补偿；所述X1振镜和X2振镜依次将所述激光光束的传播方向在X方向调节第一角度，用于调节所述激光光束在X方向的位置平移；所述X2振镜将所述激光光束的传播方向在X方向调节第二角度，用于调节所述激光光束在X方向的角度偏转。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Y1振镜和Y2振镜对光束的调节在Y方向上相互补偿；所述Y1振镜和Y2振镜依次将所述激光光束的传播方向在Y方向调节第一角度，用于调节所述激光光束在Y方向的位置平移；所述Y2振镜将所述激光光束的传播方向在Y方向调节第二角度，用于调节所述激光光束在Y方向的角度偏转。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述道威棱镜旋转单元包括道威棱镜及带动其旋转的机械组件，所述机械组件包括机械套筒及电机，所述道威棱镜设置在所述机械套筒内部，且与所述机械套筒固定连接，所述道威棱镜中心轴线与所述机械组件的轴线之间存在预设夹角及预设平移间距，所述电机带动所述机械套筒转动。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CCD相机的焦点可调，所述CCD相机还用于观察获取焦点改变后的光斑运动轨迹。

6.一种道威棱镜旋切系统的快速对准调节方法，应用于如权利要求1-5中任一所述的道威棱镜旋切系统的快速对准调节装置，其特征在于，包括：

通过所述CCD可视单元获取在待加工工件的加工平面上的光斑运动轨迹；

根据所述光斑运动轨迹计算进入所述道威棱镜旋转单元的入射激光光束与目标位置和目标角度的位置平移误差及角度偏转误差；

通过调节所述X1振镜和X2振镜的角度，调节所述激光光束在X方向上的位置平移误差和角度偏转误差；通过调节所述Y1振镜和Y2振镜的角度，调节所述激光光束在Y方向上的位置平移误差和角度偏转误差。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通过所述CCD可视单元获取在待加工工件的加工平面上的光斑运动轨迹，包括：

获取激光光束在激光聚焦系统焦平面的第一光斑运动轨迹；

调节所示CCD可视单元的焦点位置，在距离激光聚焦系统焦平面1mm处观察激光光束的第二光斑运动轨迹。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述光斑运动轨迹计算进入所述道威棱镜旋转单元的入射激光光束与目标位置和目标角度的位置平移误差及角度偏转误差，包括：

根据所述第一光斑运动轨迹的第一光斑坐标(x_j,y_j)计算光斑与焦平面原点之间的距离D_j；

当距离

时，计算得到在X方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

在Y方向，入射激光光束与机械轴线之间的角度误差

其中，f为聚焦单元的焦距；

计算所述第二光斑运动轨迹的第二光斑坐标(x_low,y_low)与所述第一光斑坐标(x_j,y_j)在焦平面的投影距离Δx和Δy；

当

或

时，计算在X方向的位置平移误差d_ex＝f(x_low-x_j)-x_j，计算在Y方向的位置平移误差d_ey＝f(y_low-y_j)-y_j。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述通过调节所述X1振镜和X2振镜调节所述激光光束在X方向上的位置平移误差和角度偏转误差；通过调节所述Y1振镜和Y2振镜调节所述激光光束在Y方向上的位置平移误差和角度偏转误差，包括：

控制所述X1振镜和X2振镜在X方向调节第一角度

用以补偿所述激光光束在X方向的位置平移误差；其中，X1振镜与X2振镜之间的距离为L_x；

控制所述X2振镜在X方向调节第二角度φ_x2＝-(φ_x1+θ_ex)，用以补偿所述激光光束在X方向的角度偏转误差；

控制所述Y1振镜和Y2振镜在Y方向调节第一角度

用以补偿所述激光光束在Y方向的位置平移误差；其中，Y1振镜与Y2振镜之间的距离为L_y；

控制所述Y2振镜在Y方向调节第二角度φ_y2＝-(φ_y1+θ_yx)，用以补偿所述激光光束在Y方向的角度偏转误差。

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