激光扫描测温装置及激光扫描系统制造方法及图纸

本申请涉及一种激光扫描测温装置及激光扫描系统。激光扫描测温装置包括红外扫描振镜、红外测温仪和控制器；控制器根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至红外扫描振镜；红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内；红外扫描振镜接收红外扫描偏转指令并偏转至红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将被扫描平面被激光扫描装置射出的激光扫描时辐射的红外光反射至红外测温仪；红外测温仪根据红外光获取目标扫描位置对应的温度数据。采用本申请可以提高测温准确性。

【技术实现步骤摘要】
激光扫描测温装置及激光扫描系统
本申请涉及激光扫描
，特别是涉及一种激光扫描测温装置及激光扫描系统。
技术介绍
激光扫描常用于三维打印，三维打印一般以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。激光扫描过程中，通常需要检测工件上扫描区域的温度。例如在三维打印中，采用激光逐层扫描金属工件，激光对金属工件的加热作用会形成熔池，而检测及控制熔池温度能有效提高三维打印的质量。传统激光扫描过程中，一般采用同轴测温方案或利用测温摄像机检测温度。采用同轴测温方案所测得的温度容易受到激光本身的热量影响，测温误差大。而测温摄像机是通过拍摄扫描区域的图像，基于图像检测温度，这种大面积检测的方式同样存在误差大的问题。
技术实现思路
基于此，有必要针对测温误差大的问题，提供一种提高测温准确性的激光扫描测温装置及激光扫描系统。一种激光扫描测温装置，包括红外扫描振镜、红外测温仪和控制器，所述控制器连接所述红外扫描振镜；所述控制器用于根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜；所述红外校准扫描位置为所述红外扫描振镜将从所述红外测温仪的位置所发射的激光反射至被扫描平面的位置，所述红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内；所述红外扫描振镜接收所述红外扫描偏转指令并偏转至所述红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将所述被扫描平面被所述激光扫描装置射出的激光扫描时辐射的红外光反射至所述红外测温仪；所述红外测温仪根据所述红外光获取所述目标扫描位置对应的温度数据。一种激光扫描系统，包括红外扫描振镜、红外测温仪、控制器和激光扫描装置，所述控制器连接所述红外扫描振镜和所述激光扫描装置；所述控制器根据已存的目标扫描位置发送激光扫描偏转指令至所述激光扫描装置时，根据对应所述目标扫描位置的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜；所述红外校准扫描位置为所述红外扫描振镜将从所述红外测温仪的位置所发射的激光反射至被扫描平面的位置，所述红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内；所述激光扫描装置接收所述激光扫描偏转指令并偏转至所述目标扫描位置对应的激光扫描位置，将激光射出至所述被扫描平面的所述目标扫描位置；所述红外扫描振镜接收所述红外扫描偏转指令并偏转至所述红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将所述被扫描平面被所述激光扫描装置射出的激光扫描时辐射的红外光反射至所述红外测温仪；所述红外测温仪根据所述红外光获取所述目标扫描位置对应的温度数据。上述激光扫描测温装置和激光扫描系统，通过采用控制器根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至红外扫描振镜，使得在激光扫描装置射出激光至被扫描平面的目标扫描位置时，红外扫描振镜偏转至红外校准扫描位置对应的红外扫描位置处，将被扫描平面被激光扫描时辐射的红外光传送至红外测温仪，从而红外测温仪根据红外光获取温度数据。一方面，在激光扫描之外进行独立测温，测温的光路与激光扫描的光路相互独立，测得的温度数据不会受激光本身温度的影响，准确性高。另一方面，红外扫描振镜在红外校准扫描位置对应的红外扫描位置处，可将激光反射至被扫描平面的红外校准扫描位置处，由光路的可逆性可知，红外扫描振镜在红外校准扫描位置对应的红外扫描位置处，也能将被扫描平面上红外校准扫描位置处的红外光反射至红外测温仪。因此，红外扫描振镜传送的红外光为目标扫描位置处的激光扫描时、红外校准扫描位置处的辐射光。而红外校准扫描位置与目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内，因此，传送至红外测温仪的红外光能准确地反映激光当前的扫描位置的温度，测温准确性高。附图说明图1为一实施例中激光扫描测温装置的结构示意图；图2为另一实施例中激光扫描测温装置的结构示意图；图3为一实施例中激光扫描系统的结构示意图；图4为另一实施例中激光扫描系统的结构示意图；图5为又一实施例中激光扫描系统的结构示意图；图6为一实施例中红外测温校准表a和激光打印校准表b的示意图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在一个实施例中，参考图1，提供了一种激光扫描测温装置，包括红外扫描振镜110、红外测温仪120和控制器130，控制器130连接红外扫描振镜110。其中，红外扫描振镜110是一种偏转位置可调的矢量扫描器件，用于对光束进行反射，具体可以是扫描振镜。调整红外扫描振镜110的偏转位置，即是调整红外扫描振镜110的镜片的偏转角度，从而调整反射后光束的偏向位置。控制器130用于根据激光扫描装置200的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至红外扫描振镜110。其中，激光扫描装置200是用于射出激光、对待扫描的工件进行激光扫描的装置；激光扫描装置200可偏转移动，实现不同位置的激光扫描。如图1所示，激光扫描装置200对待扫描的工件进行激光扫描的平面为被扫描平面S。例如，对于三维打印，激光逐层扫描，则每一层对应一个被扫描平面S。其中，激光扫描装置200的目标扫描位置为激光扫描装置200当前需要将激光射出至被扫描平面S的位置；用户可以根据扫描需求将被扫描平面S上的待扫描点设置为目标扫描位置并预先存储。具体地，可以由控制器130根据已存的目标扫描位置发送激光扫描偏转指令至激光扫描装置200；激光扫描偏转指令用于控制激光扫描装置200偏转至使激光射出到目标扫描位置的偏转位置。其中，激光扫描装置200在使激光射出到目标扫描位置时的偏转位置可以与目标扫描位置对应存储在控制器130内，从而控制器130可以根据目标扫描位置对应存储的激光扫描装置200的偏转位置生成激光扫描偏转指令。可以理解，也可以由另外的处理器控制激光扫描装置200射出激光至目标扫描位置，控制器130从处理器获取激光扫描装置200的目标扫描位置。红外扫描振镜110对光束进行反射，可以将第一侧的光束反射至第二侧，也可以反向将第二侧的光束反射至第一侧。其中，红外校准扫描位置为红外扫描振镜110将从红外测温仪120的位置所发射的激光反射至被扫描平面S的位置。即，若是在红外测温仪120的位置处设置发射激光的测试激光器，则红外扫描振镜110可以将测试激光器发射的激光反射至被扫描平面S上红外校准扫描位置处。具体地，目标扫描位置与红外校准扫描位置可以预先对应存储在控制器130内；目标扫描位置和红外校准扫描位置的数量可以为多个，多个目标扫描位置各自对应一个红外校准扫描位置。红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内。红外扫描振镜110接收红外扫描偏转指令并偏转至红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将被扫描平面S被激光扫描装置200射出的激光扫描时辐射的红外光反射至红外测温仪120。红外测温仪120根据红外光获取目标扫描位置对应的温度数据。在激光扫描、采用红外测温仪120进行测温的工作过程中，光束的路径是从激光扫描装置200到被扫描平面S、到红外扫描振镜110再到红外测温仪120。红外扫描偏转指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光扫描测温装置，其特征在于，包括红外扫描振镜、红外测温仪和控制器，所述控制器连接所述红外扫描振镜；所述控制器用于根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜；所述红外校准扫描位置为所述红外扫描振镜将从所述红外测温仪的位置所发射的激光反射至被扫描平面的位置，所述红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内；所述红外扫描振镜接收所述红外扫描偏转指令并偏转至所述红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将所述被扫描平面被所述激光扫描装置射出的激光扫描时辐射的红外光反射至所述红外测温仪；所述红外测温仪根据所述红外光获取所述目标扫描位置对应的温度数据。

【技术特征摘要】
1.一种激光扫描测温装置，其特征在于，包括红外扫描振镜、红外测温仪和控制器，所述控制器连接所述红外扫描振镜；所述控制器用于根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜；所述红外校准扫描位置为所述红外扫描振镜将从所述红外测温仪的位置所发射的激光反射至被扫描平面的位置，所述红外校准扫描位置与对应的目标扫描位置的位置误差在预设误差范围内；所述红外扫描振镜接收所述红外扫描偏转指令并偏转至所述红外校准扫描位置对应的红外扫描位置，将所述被扫描平面被所述激光扫描装置射出的激光扫描时辐射的红外光反射至所述红外测温仪；所述红外测温仪根据所述红外光获取所述目标扫描位置对应的温度数据。2.根据权利要求1所述的激光扫描测温装置，其特征在于，所述红外扫描振镜为带数字编码器的扫描振镜。3.根据权利要求1所述的激光扫描测温装置，其特征在于，还包括连接所述控制器的红外聚焦器，所述红外聚焦器设置于所述红外扫描振镜与所述红外测温仪之间；所述红外扫描振镜反射的红外光透过所述红外聚焦器到达所述红外测温仪。4.根据权利要求3所述的激光扫描测温装置，其特征在于，所述控制器发送所述红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜时，根据相同红外校准扫描位置发送红外聚焦偏转指令至所述红外聚焦器；所述红外聚焦器接收所述红外聚焦偏转指令并偏转至所述红外校准扫描位置对应的聚焦位置，所述红外校准扫描位置对应的聚焦位置为所述红外聚焦器在使所述红外校准扫描位置处的光斑大于对应目标扫描位置处的光斑时的偏转位置；其中，所述红外校准扫描位置处的光斑为在所述红外测温仪的位置所发射的激光依次经过所述红外聚焦器的聚焦和所述红外扫描振镜的反射后到达所述红外校准扫描位置的光斑；对应目标扫描位置处的光斑为所述激光扫描装置将激光射出至与所述红外校准扫描位置对应的目标扫描位置的光斑。5.根据权利要求4所述的激光扫描测温装置，其特征在于，所述控制器在根据激光扫描装置的目标扫描位置对应的红外校准扫描位置发送红外扫描偏转指令至所述红外扫描振镜之前，还用于控制设置在所述红外测温仪的位置处的测试激光器发射激光，调整所述红外聚焦器和所述红外扫描振镜的偏转位置，并记录在满足预设条件时所述红外聚焦器和所述红外扫描振镜的偏转位置，分别得到所述红外校准扫描位置对应的聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虎清，王鹏飞，曾思齐，
申请(专利权)人：湖南华曙高科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43