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.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114226760A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111660436.XB33Y30/00(2015.01)(22)申请日2021.12.31(71)申请人南京中科煜宸激光技术有限公司地址210038江苏省南京市经济开发区栖霞大道68号(72)发明人徐大潮张雪妍夏振宇(74)专利代理机构南京行高知识产权代理有限公司32404代理人王培松(51)Int.Cl.B22F12/41(2021.01)B22F12/90(2021.01)B22F10/28(2021.01)B22F10/31(2021.01)B22F10/80(2021.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称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(57)摘要本发明提供一种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，其中调节装置包括：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；支撑架；十字测微尺安装架和十字测微尺；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；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。本发明的铺粉设备振镜输入光路调节装置通过扩束镜后的光斑中心位置及直径大小的测量，准确计算光束准直性及相应的调节方式，对振镜前端输入光路进行调节校准。CN114226760ACN114226760A权利要求书1/2页1.一种用于激光选区熔化的铺粉设备振镜输入光路调节装置，其特征在于，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；所述光学系统，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；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。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装置，其特征在于，所述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。3.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装置，其特征在于，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。4.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装置，其特征在于，所述十字测微尺为平板状，并且在接收到光学系统输出光路的照射后产生颜色变化，所述十字测微尺上设置有严格垂直的两条标尺，标尺量程均大于输出光路的光斑直径，标尺的分度值为0.1mm。5.基于权利要求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装置的振镜输入光路调节校准方法，其特征在于，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xR、xL、yR、yL，调节十字测微尺在竖直平面内的位置，使：xR+xL＝0，yR+yL＝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2CN114226760A权利要求书2/2页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