[發(fā)明專利]一種三維激光鐳射效果的檢測方法

有效

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• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN107876969B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁超鴻;孫銳;何焯成;龐程;李曉湛;李小虎;何瑞鵬;余海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 江門市蓬江區(qū)珠西智谷智能裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院
• 主分類號: B23K26/03
• 分類號: B23K26/03;B23K26/08;B23K26/362;B23K31/12
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 廖華均

本發(fā)明公開了一種三維激光鐳射效果的檢測方法，包括零平面鐳射、多組水平面鐳射、多組斜面鐳射和不規(guī)則曲面鐳射的步驟，通過四個步驟劃分三維激光鐳射效果的檢測過程，從而系統(tǒng)化的衡量三維激光鐳射的效果，相對傳統(tǒng)的檢測方法，其結(jié)束了市場上三維激光鐳射標記效果的檢測方式混亂無序的局面，為三維激光鐳射標記設(shè)備的量產(chǎn)化與售后檢修提供了一條可行的道路，而且其簡單易用，檢測器具制造簡單，成本低廉，易于被市場驗證采納，可以減少實際工件的測試次數(shù)，降低了設(shè)備實際的調(diào)試成本，提高設(shè)備制造企業(yè)的競爭力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種三維激光鐳射效果的檢測方法。

背景技術(shù)

自從1960年世界上第一臺紅寶石激光器問世到現(xiàn)今為止，激光器及其相關(guān)應(yīng)用行業(yè)的發(fā)展讓人嘆為觀止。各種不同發(fā)生原理的激光器及各種不同領(lǐng)域的激光應(yīng)用讓人類更好的認識世界、改造世界。而中國，作為當前的世界第二工業(yè)大國，激光行業(yè)的發(fā)展更是日新月異，因此，在當前世界工業(yè)大范圍變革更新的潮流下，激光應(yīng)用技術(shù)必將發(fā)揮更加巨大的作用，為社會的發(fā)展貢獻更大力量。相比傳統(tǒng)的機械加工行業(yè)，激光加工方式以其無接觸變形、無刀具磨損、無接觸切削力、能量密度高及加工精度高等特點而為工業(yè)生產(chǎn)所鐘愛，并且廣泛應(yīng)用。并且，隨著社會的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的要求也在與日俱高，因此一些機械加工行業(yè)難以滿足的領(lǐng)域逐漸被激光加工所代替，其中，三維表面加工就是其中最早被試驗替代機械加工的領(lǐng)域之一,并且在2010年以后逐漸被市場所重視。下面為了闡述方便將三維為3D。3D表面加工大部分情況下是3D的標記掃描處理，因此這種加工方式對工藝的要求非常高。但是由于中國激光行業(yè)發(fā)展的時間較短、加工的基礎(chǔ)原理晦澀難懂等原因造成大量裝配調(diào)試和應(yīng)用的工程師對于3D表面加工的各種測試方法以及設(shè)備調(diào)試的分析辦法完全空白。當前市場上甚至大量激光設(shè)備制造商也只會直接給出實際產(chǎn)品然后測試，如果其中測試結(jié)果不合符最終客戶要求，就完全無所適從，很難排查出整體激光系統(tǒng)的問題所在，對其中的鐳射評估標準也模糊不清。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種三維激光鐳射效果的檢測方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案主要是：一種三維激光鐳射效果的檢測方法，包括以下步驟：

(1)零平面鐳射，在一個Z軸坐標為零的平面測試平臺上進行二維往復(fù)填充鐳射，填充的線條間距需要根據(jù)不同的激光來設(shè)置合適的寬度，保證線間寬度大于刻痕，檢查填充完成后檢測平面測試平臺上的刻痕情況，如果刻痕紋路清晰、深度均勻、色澤統(tǒng)一，則執(zhí)行步驟(2)，如果刻痕出現(xiàn)斷線、黑點、重點、深淺不一中的一種或多種的狀況，則檢查二維鐳射系統(tǒng)是否有故障；

(2)多組水平面鐳射，本步驟需要多組不同高度的平面測試平臺來檢測恒平面變高度的三維鐳射效果，依次在多個不同Z軸坐標高度的平面測試平臺上進行二維往復(fù)填充鐳射，檢查步驟沿用零平面鐳射的檢查流程，如果在零平面鐳射的刻痕是均勻清晰的，但是在某一個Z軸坐標高度不等于零的平面測試平臺鐳射效果變差，刻痕出現(xiàn)斷線、黑點、坑凹或模糊的效果，就可以判斷是動態(tài)調(diào)焦模塊沒有正常工作，可以重點對其進行檢測修理；

(3)多組斜面鐳射，本步驟是在多個不同斜度的斜面測試平臺上進行三維往復(fù)填充鐳射，鐳射圖案依然是往復(fù)方式，但是往復(fù)線段應(yīng)該與斜邊平行，如果刻痕是紋路清晰、深度均勻、色澤統(tǒng)一的，則執(zhí)行步驟(4)，如果不是則可以判定動態(tài)調(diào)焦模塊的動態(tài)跟隨性不達標，需要檢查其輸出是否被干擾，跟隨算法是否出現(xiàn)適當；

(4)不規(guī)則曲面鐳射，本步驟是在一個不規(guī)則的三維曲面測試平臺上進行三維往復(fù)填充鐳射，鐳射圖案依然是往復(fù)方式，但是每一根往復(fù)線段的投影應(yīng)該與曲邊投影平行，三維往復(fù)填充的軌跡在曲面上是三維曲線，但是其投影在地面上應(yīng)該是平行的，如果不規(guī)則曲面測試效果與平面上效果相仿，就可以認為該三維鐳射系統(tǒng)可以達到工業(yè)要求，可以直接上實際物料來測試了。

作為上述技術(shù)方案的改進，所述步驟(1)中，檢查二維鐳射系統(tǒng)是否有故障首先確認激光系統(tǒng)硬件是否存在故障，接著確認二維激光的振鏡參數(shù)是否合適，然后是各種激光工藝參數(shù)是否不當。