本发明属于振镜检测校准,具体是扫描振镜镜片检测及校准系统。
背景技术:
1、激光扫描振镜系统的工作原理主要将激光反射镜摆动一定的角度,控制激光束发生偏转,广泛应用在激光打标、激光切割、3d打印等领域,其精度和稳定性至关重要,而振镜镜片的零位发生偏移时(即振镜镜片的中心旋转轴与伺服电机的输出轴未处于同一直线),会对最终的激光加工或成像结果产生负面影响;目前,常规振镜镜片在校准中一般采用十字测量法,振镜系统按照预设程序扫描出“十”字图案,然后将扫描的实际位置与理论设计位置进行比较,手动调节振镜镜片与电机轴之间的偏差,这一校准方法虽然直观且易于操作,但其依赖于人工观察和判断,会引入人为误差,影响校准精度,同时由于需要逐次调整并反复验证结果,整个校准过程可能会耗时较长;而又如专利号为:cn216387530u的专利文献,其采用的安装工装结构简单,容易安装且校准耗时短,但其仅采用的机械安装校准精度较低,且缺乏对振镜镜片正面与电机转轴轴线间的夹角矫正,导致其之间存在并形成r角偏差。因此,有必要提供扫描振镜镜片检测及校准系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
技术实现思路
1、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:扫描振镜镜片检测及校准系统,其包括:
2、检测座,其上端面一侧安装有基准板,所述基准板上设有十字准星;
3、定位载座,设置在检测座上远离基准板的一侧,所述定位载座配备三轴微调器,用于对放置在定位载座上的伺服电机进行空间定位;
4、安装校准模块,竖直架设在检测座上并位于定位载座的上方,所述安装校准模块对伺服电机上的振镜镜片进行初步机械校准,以便将振镜镜片安装的位置偏差、角度误差以及与伺服电机轴心线一致性的误差参数控制在微调范围内;
5、外置激光器,设置在检测座的上方位于定位载座的一侧,所述外置激光器用于提供高稳定性激光束,以测试振镜镜片反射时的光路变化,所述检测座上设置有零偏差标准反射镜,所述标准反射镜将外置激光器发射出的激光束投射到伺服电机上的振镜镜片上;
6、微调模块,安装在检测座上并在振镜镜片微调中实时改变振镜镜片校准微调角度。
7、进一步,作为优选,所述安装校准模块包括:
8、柱杆,为对称分布的四个,各所述柱杆均竖直固定在检测座上,所述柱杆上滑动设置有加载座;
9、上机座,固定在柱杆的上方,所述上机座上竖直安装有伸缩驱动缸,所述伸缩驱动缸的伸缩端与所述加载座相连接;
10、工装模具,可拆卸的安装在所述加载座的中心,所述工装模具内设有检测槽口。
11、进一步,作为优选,所述工装模具中的检测槽口内壁两侧均对称设置有支柱组,所述支柱组由两个导柱构成,两个所述导柱呈上下分布并滑动安装在所述工装模具中,两个所述导柱上均套设有支撑弹簧,且两个所述导柱的一侧端面均嵌入滚动设置有滚珠,所述滚珠与振镜镜片的侧面窄壁相接触,所述工装模具内设置有压力传感器,所述支撑弹簧的一端与压力传感器相接触;
12、所述工装模具内位于支柱组之间分布有多个矫正伸缩器,所述矫正伸缩器的一端设置有衬块。
13、进一步,作为优选,所述伸缩驱动缸能够在液压驱动下进行竖向往复伸缩,并驱动所述加载座上的工装模具对振镜镜片动态检测校准。
14、进一步,作为优选,所述微调模块包括:
15、驱动架,平行固定在检测座上,所述驱动架上通过滑轨滑动安装有连接座;
16、螺纹轴套,横向转动安装在所述连接座内,所述连接座内滑动设置有轴杆,所述轴杆滑动穿接在螺纹轴套中,且所述轴杆上设有螺纹槽,所述轴杆通过螺纹啮合作用与所述螺纹轴套相滑动连接;
17、安装架,固定在轴杆的一端,所述安装架上设置有固定基板,所述固定基板的下方安装有装夹手;
18、防护垫,左右对称固定在所述装夹手的内壁上。
19、进一步,作为优选,所述安装校准模块对振镜镜片进行机械微调后,由外置激光器发射激光束,在基准板上获取第一检测位置点,对比第一检测位置点与预期校准点误差大小,并获取偏差方位,所述微调模块根据偏差方位通过装夹手对振镜镜片进行调整。
20、进一步,作为优选,所述安装架上固定有轴板,所述轴板上转动连接有轴盘,所述轴板的一侧安装有控制电机,所述控制电机的输出端与所述轴盘同轴连接;
21、所述安装架上滑动设置有架杆,所述架杆的下端与所述固定基板相连接,所述轴盘上连接有传动杆,所述传动杆的下端与所述固定基板连接。
22、进一步,作为优选,所述轴杆在轴向滑动中对振镜镜片提供r角调节,此时所述轴盘能够通过传动杆对振镜镜片提供竖向位移补偿。
23、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
24、本发明中对于振镜镜片校准中,采用安装校准模块与微调模块相结合的方式对伺服电机上的振镜镜片进行校准,其主要校准的是伺服电机上的振镜镜片相对伺服电机轴心的位置,旨在确保振镜镜片在电机驱动下旋转时,其旋转轴与电机轴心严格保持一致,有效缩短校准时长,保证校准精度;其中采用的安装校准模块能够由工装模具对振镜镜片进行初步机械校准,以便振镜镜片的两侧窄面能够呈对称分布在伺服电机的轴心两侧,而后微调模块对镜镜片提供r角微调,使得振镜镜片正面与伺服电机输出轴之间的r角逐步归零,根据激光束的运动轨迹,对振镜镜片实时调整,保证校准精度,最后完成校准后直接由伺服电机上的卡子通过螺丝将振镜镜片与伺服电机锁紧固定。
1.扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述工装模具(5)中的检测槽口(35)内壁两侧均对称设置有支柱组,所述支柱组由两个导柱(51)构成,两个所述导柱(51)呈上下分布并滑动安装在所述工装模具(5)中,两个所述导柱(51)上均套设有支撑弹簧,且两个所述导柱(51)的一侧端面均嵌入滚动设置有滚珠(52),所述滚珠(52)与振镜镜片(7)的侧面窄壁相接触,所述工装模具(5)内设置有压力传感器(53),所述支撑弹簧的一端与压力传感器(53)相接触;
3.根据权利要求2所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述伸缩驱动缸(33)能够在液压驱动下进行竖向往复伸缩,并驱动所述加载座(34)上的工装模具(5)对振镜镜片(7)动态检测校准。
4.根据权利要求1所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述微调模块(4)包括:
5.根据权利要求4所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述安装校准模块(3)对振镜镜片(7)进行机械微调后,由外置激光器(12)发射激光束,在基准板(11)上获取第一检测位置点,对比第一检测位置点与预期校准点误差大小,并获取偏差方位,所述微调模块(4)根据偏差方位通过装夹手(48)对振镜镜片(7)进行调整。
6.根据权利要求5所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述安装架(46)上固定有轴板(6),所述轴板(6)上转动连接有轴盘(61),所述轴板(6)的一侧安装有控制电机,所述控制电机的输出端与所述轴盘(61)同轴连接;
7.根据权利要求6所述的扫描振镜镜片检测及校准系统,其特征在于:所述轴杆(45)在轴向滑动中对振镜镜片(7)提供r角调节,此时所述轴盘(61)能够通过传动杆(62)对振镜镜片(7)提供竖向位移补偿,调整控制电机的电压值,并使电压值呈线性增大或减小,同时记录基准板上激光束的运动轨迹,当基准板上的激光束达到预期校准点时,获取并记录当下状态控制电机的电压值。