阅读说明：本技术 一种自动测试激光光路质量的设备 (Equipment for automatically testing quality of laser light path ) 是由 郑炎明 巫国宝 吴春鹏 陈智伟 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种自动测试激光光路质量的设备,包含主支架,所述主支架设置有电气控制板、工作区、电子放大镜、显示屏、激光发射器、变光斑模组、振镜、场镜,所述激光发生器设置于所述主支架的顶端；本发明可有效检测激光发生器的脉冲响应时间、所产生激光光束的功率、发散角、椭圆度、能量分布,防止激光器上机测试后发现异常再更换或处理,将异常控制在前段,大大提高工作效率。同时还可以检测振镜的相关参数质量。(The invention relates to a device for automatically testing the quality of a laser light path, which comprises a main support, wherein the main support is provided with an electric control board, a working area, an electronic magnifier, a display screen, a laser emitter, a variable light spot module, a galvanometer and a field lens, and a laser generator is arranged at the top end of the main support; the invention can effectively detect the pulse response time of the laser generator, the power, the divergence angle, the ellipticity and the energy distribution of the generated laser beam, prevent the laser from being replaced or processed after being tested on the computer, control the abnormality at the front section and greatly improve the working efficiency. Meanwhile, the quality of the relevant parameters of the galvanometer can be detected.)

一种自动测试激光光路质量的设备

技术领域

本发明涉及3D打印领域，具体指有一种自动测试激光光路质量的设备。

背景技术

3D打印即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。激光3D打印技术为目前世界上效率领先、打印零件尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。

激光发生器是激光3D打印机的核心部件，激光发生器的脉冲响应时间、所产生激光光束的功率、发散角、椭圆度、能量分布等，均是激光发生器的重要参数。激光3D打印机依靠激光发生器产生的激光光束对符合材料产生作用，使复合材料在3D打印过程中的材料组织结构规律性演变。

若激光发生器存在质量缺陷，无法满足3D打印的需求，功率太低，打印就可能不成功，会塌锅或者工件偏软。响应速度和椭圆度都会影响工件表面光洁度，能量分布不均就会造成表面会有色差，发散角太大的话，光斑的大小会受影响，进而影响到成型的尺寸误差。

针对上述的现有技术存在的问题设计一种自动测试激光光路质量的设备是本发明研究的目的。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明在于提供一种自动测试激光光路质量的设备，能够有效解决上述现有技术存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种自动测试激光光路质量的设备，包含主支架，所述主支架设置有电气控制板、工作区、电子放大镜、显示屏、激光发射器、变光斑模组、振镜、场镜，所述激光发生器设置于所述主支架的顶端；

所述电气控制板用于驱动和控制所述激光发射器、所述变光斑模组、所述振镜；

所述激光发生器用于提供激光光束；

所述激光光束依次穿过变光斑模组、振镜、场镜，激光光束通过变光斑模组调整光斑大小，并在振镜的偏转作用下，激光光束的传播方向与所述工作区垂直，场镜用于聚焦所述激光光束，所述激光光束的焦点聚焦于所述工作区；

所述工作区对应所述激光光束的焦点平设有热敏打印纸，所述激光光束在所述热敏打印纸打印图案；

所述电子放大镜用于放大所述热敏打印纸上的图案并显示在所述显示屏。

所述主支架在所述激光发射器的发射端口处设置有功率检测计，用于检测所述激光光束的功率。

所述激光发射器的发射端口与所述变光斑模组之间设置有全反射镜组，用于将所述激光光束反射并导入所述变光斑模组。

所述全反射镜组包含两个全反射镜，所述全反射镜分别与所述激光光束的传播方向呈45°夹角设置，将所述激光光束的传播方向偏转90°。

所述变光斑模组包含由防尘罩和基座组成的容纳腔，所述容纳腔内靠近所述振镜的一端固定设置有凸透镜，所述容纳腔内远离所述振镜的一端活动设置有凹透镜，所述凸透镜和所述凹透镜的中心轴处于同一直线上。

所述基座固定设置有传动电机，所述传动电机电气连接到所述电气控制板，所述传动电机的转动轴连接有传动轴，所述传动轴传动安装有活动座，所述凹透镜设置在所述活动座。

所述主支架设置有光斑分析仪，所述光斑分析仪的输入端与所述变光斑模组的输入端处于同一直线上。

因此，本发明提供以下的效果和/或优点：

本产品通过多个步骤检测装置检测激光的光束质量。

1、通过功率检测计可以有效的检测激光的功率是否有衰减。

2、变光斑组改变光斑大小，可检测激光光束的发散角是否达标，激光光斑能量是否集中扥等。

3、通过控制激光在热敏打印纸上画出相应的线段、图案，可有效检测脉冲响应速度是否及时。

4、通过检测出激光器的相关参数，防止激光器上机测试后发现异常再更换或处理，将异常控制在前段，大大提高工作效率。同时还可以检测振镜的相关参数质量。

应当明白，本发明的上文的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对如要求保护的本发明的进一步的解释。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A部分放大图。

图3为激光光束的传播路径示意图。

图4为变光斑模组的结构示意图。

图5为激光光束在变光斑模组的变化示意图。

图6为激光光束在热敏打印纸打印的图案1。

图7为激光光束在热敏打印纸打印的图案2。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：

参考图1-5，一种自动测试激光光路质量的设备，包含主支架1，所述主支架1设置有电气控制板7、工作区11、电子放大镜9、显示屏8、激光发射器3、变光斑模组4、振镜48、场镜49，所述激光发生器3设置于所述主支架1的顶端；

所述电气控制板7用于驱动和控制所述激光发射器3、所述变光斑模组4、所述振镜48；

所述激光发生器3用于提供激光光束；

所述激光光束依次穿过变光斑模组4、振镜48、场镜49，激光光束通过变光斑模组4调整光斑大小，并在振镜48的偏转作用下，激光光束的传播方向与所述工作区11垂直，场镜49用于聚焦所述激光光束，所述激光光束的焦点聚焦于所述工作区11；

所述工作区11对应所述激光光束的焦点平设有热敏打印纸111，所述激光光束在所述热敏打印纸111打印图案；

所述电子放大镜9用于放大所述热敏打印纸111上的图案并显示在所述显示屏8。

所述主支架1在所述激光发射器3的发射端口处设置有功率检测计5，用于检测所述激光光束的功率。

所述激光发射器3的发射端口与所述变光斑模组4之间设置有全反射镜组6，用于将所述激光光束反射并导入所述变光斑模组4。

所述全反射镜组6包含两个全反射镜，所述全反射镜分别与所述激光光束的传播方向呈45°夹角设置，将所述激光光束的传播方向偏转90°。

所述变光斑模组4包含由防尘罩42和基座41组成的容纳腔，所述容纳腔内靠近所述振镜48的一端固定设置有凸透镜46，所述容纳腔内远离所述振镜48的一端活动设置有凹透镜47，所述凸透镜46和所述凹透镜47的中心轴处于同一直线上。

所述基座41固定设置有传动电机43，所述传动电机43电气连接到所述电气控制板7，所述传动电机43的转动轴连接有传动轴44，所述传动轴44传动安装有活动座45，所述凹透镜47设置在所述活动座45。

所述主支架1设置有光斑分析仪2，所述光斑分析仪2的输入端与所述变光斑模组4的输入端处于同一直线上。

工作原理：

首先，参考图3，激光发生器3发射激光光束，激光光束在全反射镜组6的作用下射入变光斑模组4，参考图4，传动电机43可调节凸透镜46和凹透镜47之间的距离，通过凸透镜46和凹透镜47之间的相配合，变光斑模组4调节激光光束的光斑大小。并且，在振镜48的作用下，激光光束的传播方向改变为垂直朝向工作区11，场镜49将激光光束聚焦到工作区11。

光斑分析仪2可在拆除变光斑模组4后直接接受激光光束，对激光光束检测光斑的椭圆度以及能量分布情况。

电气控制板7启动或关闭激光发射器3发射激光光束，同时振镜48根据程序控制激光光束的行走路径，在热敏打印纸111上打印出图案。

最后，电子放大器9放大热敏打印纸111的图案并且显示在显示屏8上。工作人员根据显示屏8上的相关图案，判定激光发生器3的质量以及其发出的激光光束的光路质量。

实验数据

电气控制板7根据程序在热敏打印纸111上打印出方形框，并且在方形框内填充有诸多平行线，平行线与方形框要求连接。

参考图6，平行线的粗细、明度相等，并且平行线与方形框连接。表明该激光发射器的脉冲响应时间符合要求，并且发射出的激光光束的功率均匀、能量控制在要求的范围内。该激光发射器极其激光光束合格。

参考图7，平行线的粗细不等、明度各有不同，同时，平行线与方形框的一端没有连接。表明该激光发射器的所需脉冲响应时间较长，不符合质量要求，并且发射出的激光光束的功率不均匀、能量不可控。该激光发射器极其激光光束不合格。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的涵盖范围。