多激光头位置拼接方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多激光头位置拼接方法及装置，属于3D打印技术领域。其中方法包括步骤：S1，标定精调摄像头的视场中心位置在全局摄像头坐标系下的坐标位置，记为P

【技术实现步骤摘要】
多激光头位置拼接方法及装置


[0001]本专利技术涉及3D打印
，具体涉及一种多激光头位置拼接方法及装置。

技术介绍

[0002]激光3D打印是使用一束激光，经过振镜反射后，在打印工作面上逐层进行图案扫描打印的一种方式。随着激光3D打印技术的日益成熟，打印需求已经从能实现打印向高效率实现打印过渡。高效率打印通常采用多振镜方案，即使用2只以上振镜进行同时打印，目前行业最高已使用12只振镜同时打印。多只振镜共同打印零件就需要将多只振镜共同打印的区域进行精确拼接，目前多采用对每只振镜打印头(激光头)逐个进行拼接，拼接方式通常为：打印测试图案，通过第三方测量设备，测量图案间拼接处的差异，根据差异计算矫正量并作振镜位置调整后再继续打印。当激光头数量较多时，这种两两位置拼接的方法需要多次打印测试图像并两两分别计算矫正量，耗时较长且拼接精度不高，同时需要借助第三方测量设备，矫正不方便且效率低下。

技术实现思路

[0003]本专利技术以提高多激光头拼接精度和拼接效率为目的，提供了一种多激光头位置拼接方法。
[0004]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]提供一种多激光头位置拼接方法，包括步骤：
[0006]S1，标定精调摄像头的视场中心位置在全局摄像头坐标系下的坐标位置，记为P
j
；
[0007]S2，使用所述全局摄像头检测振镜打印头发生在激光打印工作面上的参考红激光的光点位置，记为P
i
；
[0008]S3，控制所述振镜运动，以将处于位置P
i
的所述光点移动到位置P
j
；
[0009]S4，所述振镜在所述激光打印工作面上形成打印光斑，然后控制所述振镜运动，以将所述光斑的中心位点移动到所述位置P
j
，并记录驱动所述振镜运动的振镜电机的当前所处位置，记为P
i
‑
j
，i表示布设在多激光头位置拼接装置内部的第i个振镜，j表示布设在所述多激光头位置拼接装置内部的第j个所述精调摄像头；
[0010]S5，根据位置P
i
‑
j
，按照预设的坐标变换方程完成对各所述振镜的坐标变换。
[0011]作为优选，当所述激光打印工作面的打印幅面为500mm
×
500mm时，布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝4，4个所述精调摄像头以所述全局摄像头为中心位点分别布设在所述激光打印工作面的4个角的每个角的上方位置处。
[0012]作为优选，当布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝1时，步骤S4中，通过以下公式(1)表达的第一坐标变换方程对所述振镜的坐标进行变换：
[0013][0014]公式(1)中，x、y分别表示进行坐标变换前的所述振镜处于所述位置P
i
‑
j
的横轴坐
标和纵轴坐标；
[0015]a、a
′
、b、b
′
分别表示x、y的坐标转换系数；
[0016]x
′
、y
′
分别表示经坐标变换预测得到的所述振镜的横轴坐标和纵轴坐标。
[0017]作为优选，当布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝4时，步骤S4中，通过以下公式(2)表达的第二坐标变换方程对所述振镜的坐标进行变换：
[0018][0019]公式(2)中，x、y分别表示进行坐标变换前的所述振镜处于所述位置P
i
‑
j
的横轴坐标和纵轴坐标；
[0020]x
′
、y
′
分别表示经坐标变换预测得到的所述振镜的横轴坐标和纵轴坐标。
[0021]a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4为坐标转换系数。
[0022]本专利技术还提供了一种多激光头位置拼接装置，内部具有一激光打印工作面和至少一个振镜，包括固定在所述激光打印工作面的中心位点的上方位置处的全局摄像头，固定在所述激光打印工作面的每个角的上方位置处的至少一个精调摄像头，位置标定装置将各所述精调摄像头的视场中心位置标定为全局摄像头坐标系下的坐标位置，记为P
j
，然后使用所述全局摄像头检测振镜打印头发生在所述激光打印工作面上的参考红激光的光点位置，记为P
i
，然后振镜驱动装置根据指令驱动振镜i运动，以将处于位置P
i
的光点移动到位置P
j
，然后控制所述振镜在所述激光打印工作面上形成打印光斑，随后所述振镜驱动装置驱动所述振镜i运动，以将光斑的中心位点移动到所述位置P
j
，并记录驱动所述振镜运动的所述振镜驱动装置的当前所处位置，记为P
i
‑
j
，最后，根据位置P
i
‑
j
并按照预设的坐标变换方程对每个所述振镜i进行坐标变换。
[0023]作为优选，所述的多激光头位置拼接装置还包括所述振镜驱动装置，所述振镜驱动装置为振镜电机。
[0024]作为优选，当所述激光打印工作面的打印幅面为500mm
×
500mm时，布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝4，4个所述精调摄像头以所述全局摄像头为中心位点分别布设在所述激光打印工作面的4个角的每个角的上方位置处。
[0025]作为优选，预设的所述坐标变换方程通过以下公式(3)表达：
[0026][0027]公式(3)中，x、y分别表示进行坐标变换前的所述振镜处于所述位置P
i
‑
j
的横轴坐标和纵轴坐标；
[0028]x
′
、y
′
分别表示经坐标变换预测得到的所述振镜的横轴坐标和纵轴坐标。
[0029]a1、a2、a3、a4、b1、b2、b3、b4为坐标转换系数。
[0030]本专利技术提供的多激光头位置拼接方法，流程全程都可以由软件自动完成，无需人工干预，多激光头位置拼接装置结构简单，拼接精度高。而且本专利技术不限于在安装初始情况下的拼接位置矫正，也适于打印过程中铺粉间隙进行拼接位置矫正，矫正流程软件自动进行，全程仅需数秒即可完成，应用门槛较低，使用非常方便。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术一实施例提供的多激光头位置拼接方法的实现步骤图；
[0033]图2是全局摄像头和精调摄像头在3D打印设备中的安装位置布设的示例图；
[0034]图3是全局摄像头、精调摄像头和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多激光头位置拼接方法，其特征在于，包括步骤：S1，标定精调摄像头的视场中心位置在全局摄像头坐标系下的坐标位置，记为P
j
；S2，使用所述全局摄像头检测振镜打印头发生在激光打印工作面上的参考红激光的光点位置，记为P
i
；S3，控制所述振镜运动，以将处于位置P
i
的所述光点移动到位置P
j
；S4，所述振镜在所述激光打印工作面上形成打印光斑，然后控制所述振镜运动，以将所述光斑的中心位点移动到所述位置P
j
，并记录驱动所述振镜运动的振镜电机的当前所处位置，记为P
i
‑
j
，i表示布设在多激光头位置拼接装置内部的第i个振镜，j表示布设在所述多激光头位置拼接装置内部的第j个所述精调摄像头；S5，根据位置P
i
‑
j
，按照预设的坐标变换方程完成对各所述振镜的坐标变换。2.根据权利要求1所述的多激光头位置拼接方法，其特征在于，当所述激光打印工作面的打印幅面为500mm
×
500mm时，布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝4，4个所述精调摄像头以所述全局摄像头为中心位点分别布设在所述激光打印工作面的4个角的每个角的上方位置处。3.根据权利要求1所述的多激光头位置拼接方法，其特征在于，当布设在所述多激光头位置拼接装置内部的所述精调摄像头的数量m＝1时，步骤S4中，通过以下公式(1)表达的第一坐标变换方程对所述振镜的坐标进行变换：公式(1)中，x、y分别表示进行坐标变换前的所述振镜处于所述位置P
i
‑
j
的横轴坐标和纵轴坐标；a、a
′
、b、b
′
分别表示x、y的坐标转换系数；x
′
、y
′
分别表示经坐标变换预测得到的所述振镜的横轴坐标和纵轴坐标。4.根据权利要求2所述的多激光头位置拼接方法，其特征在于，步骤S4中，通过以下公式(2)表达的第二坐标变换方程对所述振镜的坐标进行变换：公式(2)中，x、y分别表示进行坐标变换前的所述振镜处于所述位置P
i
‑
j
的横轴坐标和纵轴坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵涛，朱凡，
申请(专利权)人：杭州爱新凯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：