[发明专利]一种振镜扫描系统的校准模块

说明书

本发明公开了一种振镜扫描系统的校准模块，属于3D打印技术领域，包括图像采集单元、标靶板、坐标修正单元和振镜控制单元，首先筛选出与靶点的距离不符合预设误差距离的目标点作为待矫正点，然后以步进电机和步进电机的最小步长为单位，使激光以行列扫描的方式反射到标靶板上，然后获取照片，选出矫正点，解决了对振镜进行高精度校准的技术问题，本发明可以找出振镜的所有待修正的点位，并对点位进行软件层的调整，减小了次品率，本发明智能识别激光透射点的位置，以最小步长为单位进行修正，做到了最大调整精度，通过行列扫描的方式寻找矫正点，不用参与复杂计算，极大的简化了程序设计，可以做到高精度快速修正。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，尤其涉及一种振镜扫描系统的校准模块。

背景技术

激光器系统是3D打印机中的激光发生部件。

振镜组件是3D打印机中常用的部件，振镜组件一般有两个反射镜片构成，一个反射镜片可在垂直方向上旋转，另一个反射镜片可在水平方向上旋转，通过两个镜片的角度配合，可以将激光反射到目标上进行激光雕刻。

振镜组件一般均通过步进电机来控制反射镜片的旋转，控制垂直方向上旋转的反射镜片的步进电机为垂直方向步进电机，控制水平方向上旋转的反射镜片的步进电机为水平方向步进电机。

目前振镜组件的精度决定了3D打印机的加工精度，由于步进电机和机械结构上的一些误差，会引起振镜反射后的激光照射点与理论位置存在一定的偏移，因此振镜需要进行校准后才能投入工业使用。

传统的修正方案均为对激光照射点进行拍照，识别照射点的位置后，再经过计算获取步进电机的转角，该方法需要复杂的计算程序涉及，还需要考虑步进电机的步长精度，程序流程繁琐复杂，并且修正精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种振镜扫描系统的校准模块，解决了对振镜进行高精度校准的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种振镜扫描系统的校准模块，包括激光器系统和振镜组件，还包括图像采集单元、标靶板、坐标修正单元和振镜控制单元，标靶板包括基板，基板上涂有数个靶点，激光器系统射出的激光光线经过振镜组件的反射后射向标靶板，得到激光的照射点，即目标点；

振镜控制单元包括控制模块、第一角度反馈模块、第一编码器、第二角度反馈模块和第二编码器，第一角度反馈模块、第一编码器、第二角度反馈模块和第二编码器均与控制模块电连接，控制模块还通过串口线与激光系统进行通信；

图像采集单元包括CCD图像采集模块、图像缓存器、FPGA处理器和通信模块，CCD图像采集模块、通信模块和图像缓存器均与FPGA处理器电连接；

所述坐标修正单元包括修正计算模块和修正缓存模块，修正计算模块分别与通信模块和控制模块通过串口通信，修正缓存模块通过IO口与修正计算模块电连接；

修正计算模块用于分析图像采集单元采集到的照片数据并对激光照射点的位置坐标进行修正计算；

修正计算模块在对激光照射点的位置坐标进行修正计算时，首先筛选出与靶点的距离不符合预设误差距离的目标点作为待矫正点，记录待矫正点的坐标，然后以水平方向步进电机和垂直方向步进电机的最小步长为单位，并通过控制模块控制振镜组件反射激光器系统发出的激光，使激光以行列扫描的方式反射到标靶板上，形成一个目标点的行列矩阵，然后通过图像采集单元获取的照片，选出距离靶点最近的目标点作为矫正点，记录矫正点的坐标以及对应的水平方向步进电机和垂直方向步进电机的编码数据和角度数据，生成修正数据，最后记录修正数据，并根据修正数据对待矫正点进行修正。