本申请提供一种基于激光准直的光轴校准装置，光轴校准装置100包括转接部件10，准直部件20，支撑锁紧部件30和光电探测器件40，其中：转接部件10为桶状结构，转接部件10内设置有准直部件20；准直部件20包括位相板固定环21、位相板22、准直筒23和气泡水平仪24；位相板固定环21为环状结构，位相板22为圆形结构，位相板22的形状与位相板固定环21相匹配；准直筒23为桶状结构，准直筒23的上端面和下端面平行，准直筒23的上端面设置有圆形的凹槽25，凹槽25的形状与位相板22相匹配；准直筒23的下端面设置有矩形孔26，凹槽25与矩形孔26同轴设置，固定位相板22的接触面与准直筒23的上端面和下端面平行，矩形孔26中心应与准直筒23轴线重合。矩形孔26中心应与准直筒23轴线重合。矩形孔26中心应与准直筒23轴线重合。
【技术实现步骤摘要】
一种基于激光准直的光轴校准装置
[0001]本专利技术属于光学系统调试
，尤其是一种基于激光准直的光轴校准装置。
技术介绍
[0002]在激光加工设备调试中，光束是否垂直入射在加工系统入光口的中心位置，对加工系统的加工质量和加工精度具有重要影响，尤其是基于振镜和场镜实现的激光扫描加工装置，若光束偏离光学系统的轴线入射，出射光束将无法实现精确扫描加工。
[0003]在实际应用中，激光加工设备多由激光光学系统与三轴、五轴等多轴数控平台组成。设备集成过程中，在保证光学系统各光学元件与激光光束相对位置关系(如入射角度、入射点)的基础上，还需保证激光光束与数控平台的位置关系，比如与主轴的平行关系等。目前，多采用光束质量分析仪、CCD等检测设备与平台运动相配合的方法，利用平台运动过程中，激光光斑形状与位置的变化进行调试校准，校准效率与精度低下。因此，为保证上述位置关系，提高设备的集成调试效率与精度，需要一种高效精准的校准装置。
[0004]可见，现有技术中依靠视觉、光束质量分析仪、CCD等检测手段与平台运动相配合的方法，调试效率低，仅能表征出射光束与平台主轴相对位置关系，无法保证光束经光学系统各元件中心位置传输的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于激光光学系统光轴校准的装置，用于保证激光光束垂直入射到光学系统各元件的中心位置，以及出射光束与平台主轴的相对位置关系，提高光轴校准的效率和精度。
[0006]技术方案：一种基于激光准直的光轴校准装置，光轴校准装置100包括转接部件10，准直部件20，支撑锁紧部件30和光电探测器件40，其中：
[0007]转接部件10为桶状结构，转接部件10内设置有准直部件20；准直部件20包括位相板固定环21、位相板22、准直筒23和气泡水平仪24；位相板固定环21为环状结构，位相板22为圆形结构，位相板22的形状与位相板固定环21相匹配；准直筒23为桶状结构，准直筒23的上端面和下端面平行，准直筒23的上端面设置有圆形的凹槽25，凹槽25的形状与位相板22相匹配；准直筒23的下端面设置有矩形孔26，凹槽25与矩形孔26同轴设置，固定位相板22的接触面与准直筒23的上端面和下端面平行，矩形孔26中心应与准直筒23轴线重合；所述准直筒23的上端面通过位相板固定环21将位相板22固定在凹槽25内；气泡水平仪24安装在准直筒23的下端面，并远离矩形孔26，气泡水平仪24的方向朝向准直筒23外侧；准直筒23的两侧设置有螺纹孔27，准直筒23通过支撑锁紧部件30与转接部件10相连接，当支撑锁紧部件30未锁紧时，可绕支撑锁紧部件30摆动；所述光电探测器件40置于矩形孔26后预设距离处，用于接收经矩形孔26出射的光束；光轴校准装置100的转接部件10，设置在激光设备出光口处。
[0008]进一步的，所述转接部件10的支撑杆可穿过转接部件10下端的两个圆形通孔，支
撑锁紧部件30支撑杆上刻有标记，锁紧螺钉旋紧至标记处，可实现锁紧且保证左右两支撑杆长度对称。在锁紧螺钉301前，准直部件20可绕支撑锁紧部件转动一定角度。准直部件20转动到位后，通过锁紧螺钉301锁紧，实现准直部件20与转接部件10相对位置固定。
[0009]进一步的，所述转接部件10上端设置内螺纹，用于和出光口连接固定，所述转接部件10的口径与激光设备出光口孔径一致，并通过转接部件10内螺纹同轴固定于出光口。
[0010]进一步的，支撑锁紧部件30通过螺纹与准直筒23连接，通过转动支撑轴302使准直筒23摆动，当气泡水平仪24显示准直筒23端面水平时，可通过支撑锁紧部件30将准直筒锁紧固定。
[0011]进一步的，光电探测器件40包括四象限光电探测器件，并使激光光束光斑照射在光电探测器件中心位置。
[0012]进一步的，位相板22的直径大于激光设备的激光光束直径。
[0013]进一步的，位相板22包括四块角度相同的扇形涂层，相邻涂层光程差为激光波长的二分之一倍，有半波长的光程差，相位为π。
[0014]进一步的，所述矩形孔26的直径范围为0.1～3毫米。
[0015]综上所述，本专利技术提供了一种光轴校准装置，克服了现有技术仅能保证激光光束出射方向与平台主轴平行，无法保证激光光束沿光学系统各元件中心位置传输的缺陷。尤其是在以振镜和场镜实现扫描的激光加工设备集成调试时，有助于避免因光轴偏移带来的像差，便于振镜和场镜最佳光学性能的发挥。本专利技术基于激光的衍射原理，具有良好的抗干扰性，通过光电探测器件，可直观反映光束偏离状态，可成倍提升光学系统调试的效率和精度。
附图说明
[0016]图1为本申请提供的一种基于激光准直的光轴校准装置的示意图；
[0017]图2为本申请提供的一种准直部件的示意图；
[0018]图3为本申请提供的一种位相板的示意图；
[0019]图4为本申请提供的一种转接部件和光电探测器件的示意图；
[0020]其中：100
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光轴校准装置、10
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转接部件、20
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准直部件、30
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支撑锁紧部件、21
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位相板固定环、22
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位相板、23
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准直筒、24
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气泡水平仪、25
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凹槽、26
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矩形孔、27
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螺纹孔、301
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锁紧螺钉、302
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支撑轴、40
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光电探测器件。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人士在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1
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图2所示，本申请提供的一种基于激光准直的光轴校准装置100，包括转接部件10，准直部件20，支撑锁紧部件30和光电探测器件40，其中：
[0023]转接部件10为桶状结构，转接部件10内设置有准直部件20；准直部件20包括位相板固定环21、位相板22、准直筒23和气泡水平仪24；位相板固定环21为环状结构，位相板22
为圆形结构，位相板22的形状与位相板固定环21相匹配；准直筒23为桶状结构，准直筒23的上端面和下端面平行，准直筒23的上端面设置有圆形的凹槽25，凹槽25的形状与位相板22相匹配；准直筒23的下端面设置有矩形孔26，凹槽25与矩形孔26同轴设置，固定位相板22的接触面与准直筒23的上端面和下端面平行，矩形孔26中心应与准直筒23轴线重合；所述准直筒23的上端面通过位相板固定环21将位相板22固定在凹槽25内；气泡水平仪24安装在准直筒23的下端面，并远离矩形孔26，气泡水平仪24的方本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于激光准直的光轴校准装置，其特征在于，光轴校准装置(100)包括转接部件(10)，准直部件(20)，支撑锁紧部件(30)和光电探测器件(40)，其中：转接部件(10)为桶状结构，转接部件(10)内设置有准直部件(20)；准直部件(20)包括位相板固定环(21)、位相板(22)、准直筒(23)和气泡水平仪(24)；位相板固定环(21)为环状结构，位相板(22)为圆形结构，位相板(22)的形状与位相板固定环(21)相匹配；准直筒(23)为桶状结构，准直筒(23)的上端面和下端面平行，准直筒(23)的上端面设置有圆形的凹槽(25)，凹槽(25)的形状与位相板(22)相匹配；准直筒(23)的下端面设置有矩形孔(26)，凹槽(25)与矩形孔(26)同轴设置，固定位相板(22)的接触面与准直筒(23)的上端面和下端面平行，矩形孔(26)中心应与准直筒(23)轴线重合；所述准直筒(23)的上端面通过位相板固定环(21)将位相板(22)固定在凹槽(25)内；气泡水平仪(24)安装在准直筒(23)的下端面，并远离矩形孔(26)，气泡水平仪(24)的方向朝向准直筒(23)外侧；准直筒(23)的两侧设置有螺纹孔(27)，准直筒(23)通过支撑锁紧部件(30)与转接部件(10)相连接，当支撑锁紧部件(30)未锁紧时，可绕支撑锁紧部件(30)摆动；所述光电探测器件(40)置于矩形孔(26)后预设距离处，用于接收经矩形孔(26)出射的光束；光轴校准装置(100)的转接部件(10)，设置在激光设备出光口处。2.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：轩立新，张腾，韩云龙，薛飞，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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