光固化成形系統(tǒng)光斑檢測與坐標(biāo)漂移校正研究.pdf

1、光固化成形系統(tǒng)中，光敏樹脂的固化是通過激光振鏡掃描系統(tǒng)來實現(xiàn)的。激光振鏡掃描系統(tǒng)包括激光器及光路系統(tǒng)和振鏡掃描系統(tǒng)兩部分，是設(shè)備的硬件主體。激光的輸出模式、光強分布、光斑大小、激光功率對光固化成形制件質(zhì)量的影響很大。激光參數(shù)在線實時檢測系統(tǒng)是光固化快速成形中的一項非常重要的技術(shù)，它不僅可以實現(xiàn)對光固化成形中光敏樹脂固化模型起決定性因素的激光參數(shù)進行檢測與補償，還可以利用該檢測系統(tǒng)對振鏡掃描系統(tǒng)的漂移進行檢測與校正，對避免錯層提高成形精度

2、起著至關(guān)重要的作用。 基于國內(nèi)外激光參數(shù)測量研究的現(xiàn)狀，結(jié)合HRPL系列光固化成形系統(tǒng)本身的特點，本文提出了一種新型的光斑輪廓檢測方法－小區(qū)域針孔矩陣掃描法。基于該檢測方法，檢測激光束投射在液槽上的光斑，獲取激光光斑光強分布的位置和數(shù)據(jù)；以光強分布數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用窗口中值濾波、高斯模型、線性模型等進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)了激光光斑輪廓的可視化和激光光斑直徑、激光功率的實時檢測。這些關(guān)鍵的激光參數(shù)的獲得對于光固化成形工藝過程的穩(wěn)定

3、性起著決定性的作用，通過實時的反饋及時調(diào)整激光參數(shù)或者通過調(diào)整工藝參數(shù)來補償激光參數(shù)的變化，使制件的加工處于穩(wěn)定的狀態(tài)，對于高精度制件的獲得起著重要的作用。 此外，利用小區(qū)域矩陣掃描獲得的光強分布數(shù)據(jù)，實時檢測出了激光光斑的位置。振鏡掃描系統(tǒng)的漂移是通過激光光斑位置的變化來體現(xiàn)的，通過在工作平面的對角線上安裝兩個光斑探頭，檢測激光束透射在其上方的光斑輪廓，計算得到激光光斑的位置。根據(jù)光斑探頭檢測得到的光斑位置的變化計算出振鏡的零