[发明专利]用于激光选区熔化的铺粉设备振镜输入光路调节装置与调节方法

权利要求书

1.一种基于激光选区熔化的铺粉设备振镜输入光路调节装置的振镜输入光路调节校准方法，其特征在于，所述激光选区熔化的铺粉设备振镜输入光路调节装置包括：纵长导轨；设置在纵长导轨上并可沿着导轨滑动的第一滑块和第二滑块；设置在第一滑块上的支撑架，所述支撑架与第一滑块被限位在所述纵长导轨的一端；设置在第二滑块上的十字测微尺安装架和十字测微尺，十字测微尺固定安装在十字测微尺安装架上，并被设置可通过十字测微尺安装架来调整其在竖直平面内的位置；光学系统，安装在所述支撑架上，并且其出光端朝向十字测微尺，用于发射激光束，该光学系统包括光纤准直头以及光纤头固定套，光纤准直头锁紧在光纤固定套内，所述光纤头固定套安装在支撑架上；扩束镜组件，设置在所述光学系统的出光光路中，用于对朝向十字测微尺发射的激光束进行扩束整形；以及光学微调系统，安装在所述支撑架上，用于调整扩束镜组件的位置；所述光学微调系统包括共光轴的扩束镜螺纹套以及扩束镜安装套，所述扩束镜组件螺纹连接在扩束镜螺纹套内并锁紧，所述扩束镜螺纹套插入扩束镜安装套内并通过顶丝预紧固定，扩束镜安装套安装在所述支撑架上；

所述振镜输入光路调节校准方法的实现包括以下步骤：

步骤1：振镜输入光路调节校准系统搭建，包括：

步骤1.1：将光纤准直头穿过光纤头固定套，用顶丝将光纤准直头和光纤头固定套锁紧；

步骤:1.2：将步骤1.1装配好的组件与支撑架锁紧连接；

步骤1.3：将步骤1.2装配好的组件和扩束镜安装套锁紧连接；

步骤1.4：将步骤1.3装配好的组件安装在第一滑块上并锁紧，第一滑块与纵长导轨锁紧固定；将十字测微尺安装在第二滑块的十字测微尺安装架上并锁紧，移动第二滑块使其靠近光纤准直头的输出端，再将第二滑块和纵长导轨锁紧固定；

步骤2、通过激光器控制系统打开指示用的532nm红色可见光，通过光纤准直头输出的平行光束投射在位于其前端放置的十字测微尺上，正视十字测微尺读出激光光斑边界落在标尺的刻度上的示数，分别记X、Y方向的读数为x_R、x_L、y_R、y_L，调节十字测微尺在竖直平面内的位置，使：x_R+x_L＝0，y_R+y_L＝0，即十字测微尺的刻度线相交中心与激光光斑圆心重合，完成系统调零；

步骤3：关闭激光器指示用红色可见光，将扩束镜组件与扩束镜螺纹套由细牙螺纹配合锁紧，作为整体插入到扩束镜安装套内，并通过顶丝预紧固定；

步骤4：再次打开指示用红色可见光，通过扩束镜组件整形光束后，输出光束投射到前端放置的十字测微尺上，根据十字测微尺上的刻度，计算出激光光斑直径和相对位置数据，实现对扩束镜组件的校准。

2.根据权利要求1所述的用于激光选区熔化的铺粉设备振镜输入光路调节校准方法，其特征在于，所述步骤4的具体实现包括：

步骤4.1：正视十字测微尺，以红色圆形激光光斑的边缘为标准精细读数，读出X、Y方向上的四个刻度值x_R1、y_L1、y_R1、y_L1，并计算出第一圆心位置(x₁，y₁)以及光斑直径D₁；

调节扩束镜安装套与扩束镜螺纹套连接处的顶丝，在竖直平面上移动扩束镜组件，使x_R1+x_L1＝0，y_R1+y_L1＝0，即光斑中心与十字测微尺的刻度交叉产生的中心重合；

步骤4.2：将十字测微尺移动到纵长导轨的最远端，再次读出X、Y方向上的四个刻度值x_R2、x_L2、y_R2、y_L2，并计算出第二圆心位置(x₂，y₂)以及光斑直径D₂；

步骤4.3：基于步骤4.1和步骤4.2分别计算的圆心位置和光斑直径，判断扩束镜组件的偏移和扩束性能。