本实用新型专利技术提供一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，包括光源；圆形光管，用于准直由光源发出的光束，获得平行光束射出；第一固定环，用于结合调节螺钉调整光源相对于圆形光管的位置和/或姿态；第二固定环，通过准直器固定螺钉调整圆形光管的位置和/或姿态，使其与光源同轴地布置；以及基于螺纹球形支撑万向组件的俯仰倾斜微调机构，用于调节平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。通过本实用新型专利技术可实现圆形光管的最佳位置，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。光源装置需先调节再紧固的缺陷。光源装置需先调节再紧固的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置
[0001]本技术涉及激光熔覆增材制造
，尤其是中空环形聚焦光束的光内送粉熔覆技术，对其内部光学聚焦镜组的平行度调校，具体而言涉及一种针对中用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置。
技术介绍
[0002]激光熔覆技术是一种激光技术与加增材制造技术相结合的先进制造技术，近几年来发展迅速。激光熔覆技术具有稀释率低、热输入小、材料广泛等众多优点，目前已在产业化应用的过程中演化出多种不同类型，并广泛应用于以增材制造、再制造、表面工程为代表性的各个领域，例如金属3D打印、材料的表面改性和失效零部件的修复等。
[0003]按照激光熔覆的材料类型和材料与激光束的耦合形式，可将常见的激光熔覆技术分为送粉式激光熔覆技术（主要包括同轴送粉、旁轴送粉）、高速激光熔覆技术及高速丝材激光熔覆技术。其中的同轴送粉激光熔覆技术的熔覆头采用中心出光的圆形光斑方案，光束周围环状送粉或者多束送粉，并设置由专门的保护气通道，粉束、光束与保护气流交于一点，熔覆工作时该焦点处会形成熔池，随着熔覆头与工件做相对运动，在工件表面形成覆层。基于同轴送粉激光熔覆技术的金属3D打印主要应用于大型零件的净近成型以及梯度材料的制备。
[0004]激光束的整形变换聚焦是中空环形聚焦光束的光内同轴送粉熔覆技术的关键技术。作为关键部件的熔覆喷头，目前已经实现小批量生产，由于缺乏一种专门用于检验该类光内送粉熔覆喷头内部镜组的验光平台，目前只能在完成所有零部件的装配后才能对镜组的光束整形质量进行检验。例如，出现镜组部件的加工质量问题后只能将其重新拆卸后再进行返工返修。由于缺少了此类光学器件制造后的检验环节，增加了后续不必要的流程时间。因此，现有技术中尝试针对光内送粉熔覆喷头环形聚焦镜的验光平台，无需安装在激光熔覆光头上就能实现在密闭的环境下对镜组质量的检验，从而有效的减少实验和检验的成本。
[0005]例如，将验光平台的平行光源装置所发出的平行光入射进入环形镜组，在镜组的光路转换下会形成倒锥形的中空环形聚焦光束，中空环形聚焦光束投影到平面上则会形成聚焦光斑，如果镜组存在机加性能的缺陷或变形，则会投影反馈到聚焦光斑的形状和亮度上。但是聚焦光斑的形状和亮度会受到入射平行光与镜组同轴度误差的影响，从而会影响到对镜组机缺陷和变形的判断。这就要求使平行光源装置发出的平行光与环形镜组的中性线力求同轴。但由于安装的误差而不能保证光束轴心线与环形镜组中心重合，且由于射入的激光束方向被固定后便不能移动，所以就要调节圆形光管，使光学器件同轴。所以，如何调整平行光源装置到最佳位置是非常重要和实用的。
[0006]另一方面，现有技术中，当圆形光管在支架上进行安装时，需轻微调整圆形光管，待光斑模式达到最佳时，再固定圆形光管，但此时固定圆形光管可能会导致圆形光管轻微
移动，从而失去最佳位置。且现有技术中，虽能实现不同口径的调整和简单的高低调节，但若支架或圆形光管横向产生差移将无法实现平行光的准确快速定位。
[0007]现有技术文献：
[0008]专利文献1：CN215033627U 一种环形中空偏焦激光熔覆装置
[0009]专利文献2：CN101774084A 一种光、粉、气同轴输送激光熔覆成形制造的方法及装置
技术实现思路
[0010]本技术目的在于提供一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，可实现任何工况下圆形光管支架的口径及位置调整，并且可先行紧固圆形光管，再对支架做轻微调整，且前后两支架都可分别调节，从而保证圆形激光管的最佳位置，实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验和调校，解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺陷。
[0011]根据本技术目的的第一方面，提出一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，包括：
[0012]光源，被设置用于发射光束；
[0013]圆形光管，所述圆形光管位于光源的出射方向，并用于准直由所述光源发出的光束，获得平行光束射出；
[0014]第一固定环，套设在所述光源的外部，第一固定环沿着经向布置有光源调节螺钉，用于调整光源相对于圆形光管的位置和/或姿态；
[0015]第二固定环，套设在所述圆形光管远离光源的一端的外部，第二固定环沿着经向布置有准直器固定螺钉，通过准直器固定螺钉调整圆形光管的位置和/或姿态，使其与光源同轴地布置；
[0016]俯仰倾斜微调机构，包括俯仰倾斜微调板、固定连接板以及调节机构，所述固定连接板的上下端部分别与第一固定环、第二固定环固定，所述调节机构设置在俯仰倾斜微调板与固定连接板之间，调节机构被设置用于调节所述平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。
[0017]进一步的实施例中，所述调节机构包括俯仰调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板的上端的位置，用于调节所述平行光束的前后俯仰；以及倾斜调节机构，设置位于邻近所述俯仰倾斜微调板的下端的位置，用于调节所述平行光束的左右倾斜。
[0018]进一步的实施例中，所述调节机构采用螺纹球形支撑万向组件实现俯仰和/或倾斜调节，其中：
[0019]所述俯仰调节机构包括一套螺纹球形支撑万向组件，设置位于所述俯仰倾斜微调板的上端位置对应的中轴线上；所述倾斜调节机构包括两套螺纹球形支撑万向组件，对称地设置位于所述俯仰倾斜微调板的下端位置对应的中轴线的两侧。
[0020]与现有技术相比，本技术的显著的有益效果在于：
[0021]本技术提出的用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，采用三组螺纹球形支撑万向组件在平行光源装置的三处位置，能实现在镜组零部件装配前对其光束整形质量进行检验，同时解决现有技术中无法实现平行光源装置需先调节再紧固的缺点。通过本技术的平行光源装置，可实现任何工况下圆形光管支架的口径及
位置调整，且可先行紧固圆形光管，再对支架做轻微调整，且前后两支架都可分别调节，从而保证圆形激光管的最佳位置。其中上面的单独一组构成俯仰微调机构，单独旋转位于上方的俯仰微调螺钉，能实现平行光束的前后俯仰调整；而位于下面的两组则构成倾斜微调机构，旋转位于装置下方的倾斜微调螺钉，能实现平行光束的左右倾斜调整，因此，通过本技术提出的微调机构可实现对平行光源装置的俯仰倾斜微调，实现平行光中心轴线与环形聚焦镜组中轴线重合，以达到圆形光管的最佳位置。
[0022]在另外的实施例中，本技术的装校调整方式，在调整过程中，可实现平行光中心轴线与环形聚焦镜组中轴线重合以达到圆形光管的最佳位置的同时，还可以检验环形聚光镜组的质量，例如镜组在加工时的缺陷或者变形。
[0023]应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的技术主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的技术主题的一部分。
[0024]结合附图从下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，包括：光源（1），被设置用于发射光束；圆形光管（2），所述圆形光管位于光源的出射方向，并用于准直所述光源（1）发出的光束，获得平行光束射出；第一固定环（3），套设在所述光源（1）的外部，第一固定环（3）沿着经向布置有光源调节螺钉（31），用于调整光源（1）相对于圆形光管（2）的位置和/或姿态；第二固定环（4），套设在所述圆形光管（2）远离光源（1）的一端的外部，第二固定环（4）沿着经向布置有准直器固定螺钉（41），通过准直器固定螺钉（41）调整圆形光管（2）的位置和/或姿态，使其与光源（1）同轴地布置；俯仰倾斜微调机构，包括俯仰倾斜微调板（5）、固定连接板（6）以及调节机构，所述固定连接板（6）的上下端部分别与第一固定环（3）、第二固定环（4）固定，所述调节机构设置在俯仰倾斜微调板（5）与固定连接板（6）之间，调节机构被设置用于调节所述平行光束的俯仰角度和/或倾斜角度。2.根据权利要求1所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述圆形光管（2）包括过渡段（21）和准直镜筒（22），所述光源（1）连接至所述过渡段（21），并朝向过渡段（21）所限定的圆柱形中空内腔发射光束；所述准直镜筒（22）固定于过渡段（21）的下方，用于对穿过过渡段（21）的光束进行准直。3.根据权利要求2所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述第一固定环（3）沿着圆周方向设置多个光源调节螺钉（31），并成均匀布置，每个光源调节螺钉（31）沿着经向插入并穿过第一固定环（3）上的螺纹孔，从而抵接到所述光源（1）的圆周外壁。4.根据权利要求2所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述第二固定环（4）沿着圆周方向设置多个准直器固定螺钉（41），并成均匀布置，每个准直器固定螺钉（41）沿着经向插入并穿过第二固定环（4）上的螺纹孔，从而抵接到所述圆形光管（2）的准直镜筒（22）的圆周外壁。5.根据权利要求1所述用于装校调整激光熔覆系统内部环形聚焦镜组的平行光源装置，其特征在于，所述俯仰倾斜微调板（5）的上端和下端对应的中轴线位置分别设置有固定孔，通过紧固件穿过对应的固定孔，以将俯仰倾斜微调板（5）的上端和下端分别固定到第一固定环（3）与第二固定环（4）。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：张荣伟，石拓，邢月华，
申请(专利权)人：苏州中科煜宸激光智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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