【CN109903342A】一种基于扫描振镜的激光原位加工装备及方法【专利】
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921610588.7(22)申请日 2019.09.25(73)专利权人 南京农业大学地址 210031 江苏省南京市浦口区点将台路40号(72)发明人 王兴盛 章剑 沈博 黄宇珂 徐斌 (51)Int.Cl.B23K 26/082(2014.01)B23K 26/064(2014.01)B23K 26/04(2014.01)B23K 26/70(2014.01)(54)实用新型名称一种基于扫描振镜的五轴激光微加工装置(57)摘要本实用新型针对复杂曲面微加工难题,提供一种基于扫描振镜的五轴激光微加工装置,包括大理石底座1、XY轴移动平台2、C轴旋转平台3、A轴旋转平台4、场镜5、扫描振镜6、Z轴移动平台7、反射镜一8、连接板9、激光器10、反射镜二11、导轨滑块一12、半波片13、大理石支撑板14、偏振片15、反射镜三16、导轨滑块二17、A轴安装板18和C轴安装板19,其特征是:扫描振镜6、场镜5、反射镜一8通过Z轴移动平台7安装在大理石支撑板14上,C轴旋转平台3、A轴旋转平台4安装在XY轴移动平台2,XY轴移动平台2、激光器10、反射镜二11、反射镜三16、半波片13、偏振片15安装在大理石底座1上。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 210817953 U 2020.06.23C N 210817953U1.一种基于扫描振镜的五轴激光微加工装置,主要包括:大理石底座(1)、XY轴移动平台(2)、C轴旋转平台(3)、A轴旋转平台(4)、场镜(5)、扫描振镜(6)、Z轴移动平台(7)、反射镜一(8)、连接板(9)、激光器(10)、反射镜二(11)、导轨滑块一(12)、半波片(13)、大理石支撑板(14)、偏振片(15)、反射镜三(16)、导轨滑块二(17)、A轴安装板(18)和C轴安装板(19),其特征是:XY轴移动平台(2)和激光器(10)安装在大理石底座(1)上,分别位于大理石支撑板(14)的前后两侧,通过在大理石支撑板(14)的一侧开一个较大的圆形通孔使得从激光器(10)发出的激光束能够通过反射镜传导至大理石支撑板(14)的前侧,再利用反射镜的若干次反射、扫描振镜(6)和场镜(5)的先后作用使光斑聚焦在由XY轴移动平台(2)、A轴旋转平台(4)和C轴旋转平台(3)组成的工作台上,从而进行复杂曲面的加工;A轴旋转平台(4)通过A轴安装板(18)固定在XY轴移动平台(2)上,C轴旋转平台(3)通过C轴安装板(19)固定在A轴旋转平台(4)上;导轨滑块一(12)和导轨滑块二(17)通过螺纹紧固件安装在大理石底座(1)上,分别位于大理石支撑板(14)的前后两侧;反射镜二(11)、半波片(13)通过螺纹紧固件安装在导轨滑块一(12)上,偏振片(15)、反射镜三(16)通过螺纹紧固件安装在导轨滑块二(17)上;扫描振镜(6)、场镜(5)、反射镜一(8)、连接板(9)通过Z轴移动平台(7)安装在大理石支撑板(14)上;XY轴移动平台(2)、A轴旋转平台(4)、C轴旋转平台(3)和Z轴移动平台(7)由PC控制,通过人工操作PC实现五轴平台的移动,同时PC可以控制激光器(10)的工作状态及控制扫描振镜(6)实现激光束的高速扫描。
专利名称:一种一维振镜扫描式激光昡目器
专利类型:发明专利
发明人:蔡震,吴权,吉俊文,张杰,周亦镕,刘建成,陈浩,刘守喜,申君谊,孟令飞,梁晨,邹颖晖
申请号:CN202110052658.7
申请日:20210115
公开号:CN112797847A
公开日:
20210514
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种一维振镜扫描式激光昡目器,其特征在于:包括依次设置的激光器、光学镜组、振镜扫描系统及发射光学系统,所述激光器,所述激光器为带尾纤输出的半导体绿光激光器,用于激光的射出;所述光学镜组,用于所述激光器射出的激光转换为线光斑;所述振镜扫描系统,用于将所述线光斑转换为方光斑;所述发射光学系统,用于将所述方光斑的光束直径进行扩束,实现远近场方光斑的调整。
本发明提高了作用距离,提高环境适应性能力,保证昡目效果。
申请人:江苏亮点光电研究有限公司
地址:215123 江苏省泰州市姜堰开发区智能应急产业园16号楼
国籍:CN
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(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510337487.7(22)申请日 2015.06.17G01B 11/24(2006.01)(71)申请人西安交通大学地址710049 陕西省西安市咸宁西路28号(72)发明人杨树明 刘涛 王通 赵楠时新宇 蒋庄德(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人闵岳峰(54)发明名称一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置及方法(57)摘要本发明公开了一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置及方法,该测量装置包括照明激光器、X 扫描镜片、Y 扫描镜片、光阑、镜头、CCD 传感器以及、定位激光器;该测量方法是由照明激光器产生的激光依次经过X 扫描镜片、Y 扫描镜片和光阑后投射到被测物体表面,CCD 传感器捕捉激光发出的散射光;所述X 扫描镜片、Y 扫描镜片的旋转均由伺服电机控制,X 扫描镜片与竖直平面成45°角,在测量过程中X 扫描镜片位置保持不变,Y 扫描镜片可在水平面正负θ角度内旋转;所述定位激光器用于确定被测物体距离CCD 传感器的最佳距离;所述光阑可控制线激光长度。
本发明所述的一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置结构简单,扫描速度快,可用于工业在线实时监测。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图1页(10)申请公布号CN 104913734 A (43)申请公布日2015.09.16C N 104913734A1.一种振镜式线激光扫描三维形貌测量装置,其特征在于,包括照明激光器(1)、X 轴扫描镜片(2)、Y 轴扫描镜片(3)、可变光阑(4)以及由镜头(5)和CCD 传感器(6)组成的CCD 摄像机;其中,由照明激光器(1)产生的激光依次经过X 轴扫描镜片(2)、Y 轴扫描镜片(3)和可变光阑(4)后投射到被测物体(8)表面,CCD 摄像机中CCD 传感器(6)通过镜头(5)探测激光发出的散射光。
专利名称:基于扫描振镜的激光加工小孔装置
专利类型:发明专利
发明人:张晓兵,纪亮,焦佳能,蔡敏,张伟,李元成,毛忠申请号:CN202010287672.0
申请日:20200413
公开号:CN111375902A
公开日:
20200707
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及基于扫描振镜的激光加工小孔装置。
包括:第一45°反射镜、二维扫描振镜单元、聚焦物镜、同轴辅助吹气机构和基座;所述二维扫描振镜单元、所述聚焦物镜、所述同轴辅助吹气机构由上至下分体安装于所述基座上,且所述聚焦物镜和所述同轴辅助吹气机构在上下方向上自由移动;所述二维扫描振镜单元与所述第一45°反射镜用于调节所述激光的输出方向从垂直入射于所述聚焦物镜的中心;所述同轴辅助吹气机构包括喷嘴座和设置在所述喷嘴座下端的喷嘴,所述喷嘴在水平方向自由移动。
本发明装置通过激光偏焦位置的有效调整提高了较大深度小孔加工的效率,小孔轴向精度更高,且有利于加工装置前端同轴吹气喷嘴尺寸的小型化。
申请人:中国航空制造技术研究院
地址:100024 北京市朝阳区八里桥北东军庄1号
国籍:CN
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(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 (43)申请公布日 (21)申请号 201910138298.5
(22)申请日 2019.02.25
(71)申请人 西安交通大学
地址 710049 陕西省西安市咸宁西路28号
(72)发明人 梅雪松 李晓 刘斌 王晓东
赵文振 谢亚杰
(74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任
公司 61200
代理人 徐文权
(51)Int.Cl.
G06T 7/80(2017.01)
G06T 1/00(2006.01)
(54)发明名称一种基于扫描振镜的激光原位加工装备及方法(57)摘要本发明公开了一种基于扫描振镜的激光原位加工装备及方法,该装备包括工业相机、五轴运动平台、激光器、工业控制计算机以及由二维振镜和动态聚焦镜组成的三维振镜;该方法包括步骤:相机标定、工件三维形貌位姿测量、原位加工路径生成、三维激光原位加工、加工结果检测。
本发明采用三维振镜加五轴运动平台的硬件设计,充分满足工业需求,激光器发射激光或指示光通过三维振镜在工件上扫描激光线,利用三维结构光原理在线生成工件的三维形貌,生成原位加工路径后进行激光原位三维加工。
因此,本发明提供的一种基于扫描振镜的激光原位加工装备及方法,实现了激光三维加工过程中的三维建模、加工、检测一体化,提高了工件的定位精度及
操作的便捷性。
权利要求书2页 说明书4页 附图2页CN 109903342 A 2019.06.18
C N 109903342
A
1.一种基于扫描振镜的激光原位加工装备,其特征在于,包括五轴运动平台(2)、工业相机(4)、激光器(9)、工业控制计算机(12)以及由二维振镜(5)和动态聚焦镜(6)组成的三维振镜(7);其中,
激光器(9)用于发出相应波长的激光或指示光(8),依次经过动态聚焦镜(6)和二维振镜(5),聚焦在五轴运动平台(2)上;五轴运动平台(2)用于调整其上工件(3)的位姿;工业相机(4)用于获得五轴运动平台(2)上激光或指示光(8)的光斑位置;工业控制计算机(12)用于控制三维振镜(7)的运动、激光器(9)的通断、工业相机(4)采集图像、五轴运动平台(2)的运动以及完成工件(3)三维形貌测量及激光加工联动控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于扫描振镜的激光原位加工装备,其特征在于,激光器
(9)发出的激光或指示光(8)通过三维振镜(7)实现五轴运动平台(2)上工件(3)的三维加工,五轴运动平台(2)用于调整工件(3)的位姿,并在不同位姿处进行激光三维加工。
3.一种基于扫描振镜的激光原位加工方法,其特征在于,该方法基于权利要求1或2所述的一种基于扫描振镜的激光原位加工装备,包括以下步骤:
步骤1,相机标定:在振镜坐标系O 振-X 振Y 振平面内进行标定得到相机内参、外参以及振镜坐标系与相机坐标系的转换矩阵;通过测量已知高度的标定件在振镜坐标系Z 振方向上进行标定;
步骤2,工件(3)三维形貌位姿测量:激光器(9)发射低能量的激光或指示光(8),经过三维振镜(7)后在工件(3)上扫描出激光线(1),使得激光线(1)遍历工件(3),工业相机(4)获取一系列激光线(1)图像,利用三维结构光原理得到工件(3)的三维形貌模型(11)及位姿信息;
步骤3,原位加工路径(10)生成:根据不同的应用,在步骤2中生成的三维形貌模型(11)上提取、设计、生成三维振镜(7)的原位加工路径(10);
步骤4,三维激光原位加工:激光通过三维振镜(7)在工件(3)上按照步骤3生成的原位加工路径(10)进行原位加工;
步骤5,加工结果检测:再次通过步骤2中的方法进行三维建模或者通过二维图像检测技术对加工效果进行检测。
4.根据权利要求3所述的一种基于扫描振镜的激光原位加工方法,其特征在于,步骤1中,在振镜坐标系O 振-X 振Y 振平面内进行相机标定时将五轴运动平台(2)的平面移动至三维振镜(7)的O 振-X 振Y 振平面处,并将振镜坐标系作为世界坐标系进行相机标定,各坐标系关系如
下:
权 利 要 求 书1/2页2CN 109903342 A。