一种激光振镜的调节装置及其调节方法与流程

专利2022-05-09  111



1.本发明涉及激光快速成型技术领域,更具体地说,涉及一种激光振镜的调节装置及其调节方法。


背景技术:

2.激光快速成型技术将材料逐层累加起来制造零件,它集合了激光技术、计算机技术、新材料技术等先进的科学技术,生产周期短,无需刀具、模具,可以加工出形状复杂的零件。激光快速成型技术已经在医疗、汽车、航空航天及军工领域有着广泛的应用。
3.激光振镜主要由两个扫描镜x、y及控制电机组成,激光束先入射到x扫描镜,接着再反射到y扫描镜,x,y扫描镜的偏转角度通过计算机进行控制,从而使激光精确定位在扫描范围内的任意位置。
4.激光振镜的作用为控制激光的轨迹,激光振镜在工作时必须保证稳定,若振镜发生晃动,则激光的轨迹将会出现偏差,导致制造的零件精度大大降低。在安装激光振镜时,需要对振镜的位置进行调整,使振镜位于成型面的正上方,并且要调整振镜的高度使其底部与成型面为特定的距离(为了保证激光通过场镜到成型面的距离为焦距)。目前的振镜调节装置调节精度低,振镜不能够精准位于成型面的正上方,使激光打到成型面以外的非工作区域,甚至造成其他零件被激光烧坏的情况;振镜的高度调节偏差较大,导致场镜到成型面的距离与实际焦距偏差较大,从而打印出的零件质量很差。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种激光振镜的调节装置,该调节装置能够精准调节振镜位置,并且在工作时保证振镜稳定性。本发明还提供一种快速、稳定和可靠的激光振镜调节方法。
6.为了达到上述目的,本发明通过下述技术方案予以实现:一种激光振镜的调节装置,其特征在于:包括作为成型面的底板、纵向移动组件、横向移动组件、竖向移动组件和用于辅助调节激光振镜的辅助组件;所述纵向移动组件架设在底板上并与底板可调节连接,实现纵向移动组件沿纵向方向调节;所述横向移动组件设置在纵向移动组件上并与纵向移动组件可调节连接,实现横向移动组件沿横向方向调节;所述竖向移动组件设置在横向移动组件上,激光振镜安装在竖向移动组件上并与竖向移动组件可调节连接,实现激光振镜沿竖向方向调节;所述辅助组件与激光振镜底部连接并位于底板上方;
7.所述辅助组件包括圆形纸板、细线和针;所述圆形纸板与激光振镜底部的尺寸相同,圆形纸板与激光振镜底部连接;所述细线一端设置在圆形纸板中间圆心位置,另一端与针连接。
8.在上述方案中,激光振镜通过纵向移动组件、横向移动组件和竖向移动组件实现纵向方向、横向方向和竖向方向的调节,最后可通过辅助组件实现激光振镜成型位置调节。该调节装置能够精准调节振镜位置,并且在工作时保证振镜稳定性。
9.所述纵向移动组件包括两个支架、与支架数量相等的支架调节组件和横架;两个支架均设置在底板上并相对设置;所述横架两端分别与两个支架连接;所述支架调节组件设置在底板上,并与支架相抵;工作时,通过支架调节组件推动支架实现支架沿纵向方向移动。
10.每个所述支架调节组件包括支架调节架、支架调节螺钉和支架固定件;所述支架调节架固定在底板上并位于支架纵向方向的两侧;所述支架调节螺钉穿过支架调节架并与支架两侧相抵,工作时,通过转动支架调节螺钉推动支架沿纵向方向移动,实现支架在沿纵向方向调节,最后通过支架固定件固定支架的位置。
11.所述支架调节组件还包括支架滑动导轨;所述支架滑动导轨固定在底板上,支架穿过支架滑动导轨,支架沿支架滑动导轨导向移动。
12.所述横向移动组件包括横向调节板、横向导轨、横向滑动件、横向调节架、横向调节螺钉和横向固定件;所述横向导轨设置在横架上;所述横向调节板通过横向滑动件与横向导轨滑动连接;所述横向调节架固定在横架上并位于横向调节板横向方向的两侧;所述横向调节螺钉穿过横向调节架并与横向调节板两侧相抵,工作时,通过转动横向调节螺钉推动横向调节板沿横向方向移动,实现横向调节板在沿横向方向调节,最后通过横向固定件固定横向调节板的位置。
13.所述横向滑动件包括作为滑块的横向螺母和横向滑动螺钉;所述横向螺母设置在横向导轨内部,横向滑动螺钉穿过横向调节板与横向螺母连接。
14.所述竖向移动组件包括导轨、滑块、振镜固定架、丝杠螺母、丝杠和用于起到轴承作用的铜套;所述铜套套设在丝杠的两端,丝杠的两端在铜套内可转动,丝杠两侧的轴肩顶在铜套上;所述丝杠通过铜套设置在横向调节板上,丝杠螺母套设在丝杠上并与振镜固定架连接;所述导轨设置在横向调节板上,振镜固定架通过滑块与导轨滑动连接;工作时,通过转动丝杠带动丝杠螺母升降,使得振镜固定架沿竖向方向移动,实现振镜固定架在沿竖向方向调节。
15.一种激光振镜的调节方法,其特征在于:在激光振镜的底部安装辅助组件,该辅助组件包括圆形纸板、细线和针;所述圆形纸板与激光振镜底部的尺寸相同,圆形纸板与激光振镜底部连接;所述细线一端设置在圆形纸板中间圆心位置,另一端与针连接;
16.该激光振镜的调节方法包括以下步骤:
17.第一步,在作为成型面的底板的中心位置做上标记;
18.第二步,沿竖直方向调节激光振镜的高度使得针的针尖位于底板的上方;
19.第三步,沿纵向方向和横向方向调节激光振镜的位置,使得激光振镜靠向标记,当针尖位于标记的正上方则停止调节;
20.第四步,沿竖直方向降低激光振镜,使得针的针尖接触到标记,调节过程结束,实现激光振镜位置的调节。
21.本发明中细线的长度为激光振镜底部到底板所需的距离减去针的长度,这样圆形纸板到针尖的距离即为所需调节的特定距离。
22.本发明的优点如下:
[0023] (1)激光振镜三个方向都是通过螺旋传动进行位移调节,螺旋传动可进行微小位移量的调节,调节精度高。
[0024] (2)在纵向方向和横向方向只需通过调节螺钉即可进行调节,在竖直方向通过调节丝杠便可进行调节,从而使得调节方便。
[0025] (3)支架、横向调节架都采用双重固定,整体稳定性好。
[0026] (4)辅助组件简单,只需用到生活中常见物品,无需再特定加工其他辅助零件。
[0027] (5)对准精度高,采用辅助组件可使激光振镜精准位于成型面正上方,并且使振镜底部到成型面的距离为所要求的距离,误差小。
[0028]
与现有技术相比,本发明具有如下优点与有益效果:
[0029]
1、本发明激光振镜的调节装置能够精准调节振镜位置,并且在工作时保证振镜稳定性。
[0030]
2、本发明激光振镜调节方法可快速、稳定和可靠的实现激光振镜的调节。
附图说明
[0031]
图1是本发明激光振镜的调节装置示意图;
[0032]
图2是本发明激光振镜的调节装置中横向移动组件示意图;
[0033]
图3是本发明激光振镜的调节装置中横向移动组件侧面示意图;
[0034]
图4是本发明激光振镜的调节装置中竖向移动组件示意图;
[0035]
图5是本发明激光振镜的调节装置中竖向移动组件的内部示意图;
[0036]
其中,1为底板、2为纵向移动组件、2.1为支架、2.2为横架、2.3为支架调节架、2.4为支架调节螺钉、2.5为支架固定件、2.6为支架滑动导轨、3为横向移动组件、3.1为横向调节板、3.2为横向导轨、3.3为横向螺母、3.4为横向滑动螺钉、3.5为横向调节架、3.6为横向调节螺钉、3.7为横向固定件、4为竖向移动组件、4.1为导轨、4.2为滑块、4.3为振镜固定架、4.4为丝杠螺母、4.5 为丝杠、4.6为铜套、5为激光振镜、6为圆形纸板、7为细线、8为针。
具体实施方式
[0037]
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0038]
实施例
[0039]
如图1至图5所示,本发明激光振镜的调节装置包括作为成型面的底板1、纵向移动组件2、横向移动组件3、竖向移动组件4和用于辅助调节激光振镜5 的辅助组件,其中,纵向移动组件2架设在底板1上并与底板1可调节连接,实现纵向移动组件2沿纵向方向调节,横向移动组件3设置在纵向移动组件2 上并与纵向移动组件2可调节连接,实现横向移动组件3沿横向方向调节,而竖向移动组件4设置在横向移动组件3上,激光振镜5安装在竖向移动组件4 上并与竖向移动组件4可调节连接,实现激光振镜5沿竖向方向调节,辅助组件与激光振镜5底部连接并位于底板1上方。
[0040]
具体地说,纵向移动组件2包括两个支架2.1、与支架2.1数量相等的支架调节组件和横架2.2,两个支架2.1均设置在底板1上并相对设置,横架2.2两端分别与两个支架2.1连接,支架调节组件设置在底板1上,并与支架2.1相抵。每个支架调节组件包括支架调节架2.3、支架调节螺钉2.4和支架固定件2.5,其中,支架调节架2.3固定在底板1上并位于支架2.1纵向方向的两侧,支架调节螺钉2.4穿过支架调节架2.3并与支架2.1两侧相抵,工作时,通过转动支架调节螺钉2.4推动支架2.1沿纵向方向移动,实现支架2.1在沿纵向方向调节,
最后通过支架固定件2.5固定支架2.1的位置。本发明的支架调节组件还包括支架滑动导轨2.6,支架滑动导轨2.6固定在底板1上,支架2.1穿过支架滑动导轨2.6,支架2.1沿支架滑动导轨2.6导向移动。
[0041]
本发明的横向移动组件3包括横向调节板3.1、横向导轨3.2、横向滑动件、横向调节架3.5、横向调节螺钉3.6和横向固定件3.7,其中,横向导轨3.2设置在横架2.2上,横向调节板3.1通过横向滑动件与横向导轨3.2滑动连接,横向调节架3.5固定在横架2.2上并位于横向调节板3.1横向方向的两侧,横向调节螺钉3.6穿过横向调节架3.5并与横向调节板3.1两侧相抵,工作时,通过转动横向调节螺钉3.6推动横向调节板3.1沿横向方向移动,实现横向调节板3.1在沿横向方向调节,最后通过横向固定件3.7固定横向调节板3.1的位置。该横向滑动件包括作为滑块的横向螺母3.3和横向滑动螺钉3.4,横向螺母3.3为“t”形螺母,其设置在横向导轨3.2内部,横向滑动螺钉3.4穿过横向调节板3.1与横向螺母3.4连接。
[0042]
本发明的竖向移动组件4包括导轨4.1、滑块4.2、振镜固定架4.3、丝杠螺母4.4、丝杠4.5和用于起到轴承作用的铜套4.6,其中,铜套4.6套设在丝杠4.5 的两端,丝杠4.5的两端在铜套4.6内可转动,丝杠4.5两侧的轴肩顶在铜套4.6 上,丝杠4.5通过铜套4.6设置在横向调节板3.1上,丝杠螺母4.4套设在丝杠 4.5上并与振镜固定架4.3连接,导轨4.1设置在横向调节板3.1上,振镜固定架 4.3通过滑块4.2与导轨4.1滑动连接;工作时,通过转动丝杠4.5带动丝杠螺母 4.4升降,使得振镜固定架4.3沿竖向方向移动,实现振镜固定架4.3在沿竖向方向调节。
[0043]
本发明的辅助组件包括圆形纸板6、细线7和针8,圆形纸板6与激光振镜 5底部的尺寸相同,圆形纸板6与激光振镜5底部连接,细线7一端设置在圆形纸板6中间圆心位置,另一端与针8连接。
[0044]
本发明激光振镜的调节方法是这样的:包括以下步骤:
[0045]
第一步,在作为成型面的底板1的中心位置做上标记;
[0046]
第二步,沿竖直方向调节激光振镜5的高度使得针8的针尖位于底板1的上方;
[0047]
第三步,沿纵向方向和横向方向调节激光振镜5的位置,使得激光振镜5 靠向标记,当针尖位于标记的正上方则停止调节;
[0048]
第四步,沿竖直方向降低激光振镜5,使得针的针尖接触到标记,调节过程结束,实现激光振镜5位置的调节。
[0049]
本发明中细线7的长度为激光振镜5底部到底板1所需的距离减去针7的长度,这样圆形纸板6到针尖的距离即为所需调节的特定距离。
[0050]
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种激光振镜的调节装置,其特征在于:包括作为成型面的底板、纵向移动组件、横向移动组件、竖向移动组件和用于辅助调节激光振镜的辅助组件;所述纵向移动组件架设在底板上并与底板可调节连接,实现纵向移动组件沿纵向方向调节;所述横向移动组件设置在纵向移动组件上并与纵向移动组件可调节连接,实现横向移动组件沿横向方向调节;所述竖向移动组件设置在横向移动组件上,激光振镜安装在竖向移动组件上并与竖向移动组件可调节连接,实现激光振镜沿竖向方向调节;所述辅助组件与激光振镜底部连接并位于底板上方;所述辅助组件包括圆形纸板、细线和针;所述圆形纸板与激光振镜底部的尺寸相同,圆形纸板与激光振镜底部连接;所述细线一端设置在圆形纸板中间圆心位置,另一端与针连接。2.根据权利要求1所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:所述纵向移动组件包括两个支架、与支架数量相等的支架调节组件和横架;两个支架均设置在底板上并相对设置;所述横架两端分别与两个支架连接;所述支架调节组件设置在底板上,并与支架相抵;工作时,通过支架调节组件推动支架实现支架沿纵向方向移动。3.根据权利要求2所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:每个所述支架调节组件包括支架调节架、支架调节螺钉和支架固定件;所述支架调节架固定在底板上并位于支架纵向方向的两侧;所述支架调节螺钉穿过支架调节架并与支架两侧相抵,工作时,通过转动支架调节螺钉推动支架沿纵向方向移动,实现支架在沿纵向方向调节,最后通过支架固定件固定支架的位置。4.根据权利要求3所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:所述支架调节组件还包括支架滑动导轨;所述支架滑动导轨固定在底板上,支架穿过支架滑动导轨,支架沿支架滑动导轨导向移动。5.根据权利要求2所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:所述横向移动组件包括横向调节板、横向导轨、横向滑动件、横向调节架、横向调节螺钉和横向固定件;所述横向导轨设置在横架上;所述横向调节板通过横向滑动件与横向导轨滑动连接;所述横向调节架固定在横架上并位于横向调节板横向方向的两侧;所述横向调节螺钉穿过横向调节架并与横向调节板两侧相抵,工作时,通过转动横向调节螺钉推动横向调节板沿横向方向移动,实现横向调节板在沿横向方向调节,最后通过横向固定件固定横向调节板的位置。6.根据权利要求5所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:所述横向滑动件包括作为滑块的横向螺母和横向滑动螺钉;所述横向螺母设置在横向导轨内部,横向滑动螺钉穿过横向调节板与横向螺母连接。7.根据权利要求5所述的激光振镜的调节装置,其特征在于:所述竖向移动组件包括导轨、滑块、振镜固定架、丝杠螺母、丝杠和用于起到轴承作用的铜套;所述铜套套设在丝杠的两端,丝杠的两端在铜套内可转动,丝杠两侧的轴肩顶在铜套上;所述丝杠通过铜套设置在横向调节板上,丝杠螺母套设在丝杠上并与振镜固定架连接;所述导轨设置在横向调节板上,振镜固定架通过滑块与导轨滑动连接;工作时,通过转动丝杠带动丝杠螺母升降,使得振镜固定架沿竖向方向移动,实现振镜固定架在沿竖向方向调节。8.一种激光振镜的调节方法,其特征在于:在激光振镜的底部安装辅助组件,该辅助组件包括圆形纸板、细线和针;所述圆形纸板与激光振镜底部的尺寸相同,圆形纸板与激光振
镜底部连接;所述细线一端设置在圆形纸板中间圆心位置,另一端与针连接;该激光振镜的调节方法包括以下步骤:第一步,在作为成型面的底板的中心位置做上标记;第二步,沿竖直方向调节激光振镜的高度使得针的针尖位于底板的上方;第三步,沿纵向方向和横向方向调节激光振镜的位置,使得激光振镜靠向标记,当针尖位于标记的正上方则停止调节;第四步,沿竖直方向降低激光振镜,使得针的针尖接触到标记,调节过程结束,实现激光振镜位置的调节。
技术总结
本发明提供一种激光振镜的调节装置,包括作为成型面的底板、纵向移动组件、横向移动组件、竖向移动组件和辅助组件;纵向移动组件架设在底板上并与底板可调节连接,实现纵向移动组件沿纵向方向调节;横向移动组件设置在纵向移动组件上并与纵向移动组件可调节连接,实现横向移动组件沿横向方向调节;竖向移动组件设置在横向移动组件上,激光振镜安装在竖向移动组件上并与竖向移动组件可调节连接,实现激光振镜沿竖向方向调节;辅助组件与激光振镜底部连接。辅助组件包括圆形纸板、细线和针;圆形纸板与激光振镜底部连接;细线一端设置在圆形纸板中间圆心位置,另一端与针连接。本发明能够精准调节振镜位置,并且在工作时保证振镜稳定性。性。性。


技术研发人员:毛卫东 罗有旺 梁翱 罗烁鑫 易建豪
受保护的技术使用者:佛山市南海中南机械有限公司 广东信达雅三维科技有限公司
技术研发日:2021.03.04
技术公布日:2021/6/29

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