Z轴振镜组件的准直装置、z轴振镜组件及准直系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光三轴振镜技术领域，特别是涉及一种Z轴振镜组件的准直装置、Z轴振镜组件及准直系统。
【背景技术】
[0002]在激光加工领域，利用三轴振镜扫描进行激光打标和激光切割是激光三维加工的一个重要的核心部件。而目前国内三轴振镜扫描的产品也有很多，但是其精度和加工效果始终无法和国外进行匹配。其主要的因为是国内很多的三轴振镜产品都没有很好的进行光学准直，而其安装的精度主要是靠机械保证。
[0003]三轴振镜主要包含两个模块，一个是X-Y振镜，一个是Z轴振镜。由于Z振镜前面接口连接的是激光器，后面接口连接的是X-Y轴振镜。针对Z轴与激光光路中心的准直问题，由于三轴振镜的结构比较复杂，组件比较多，实现的方式又略有不同，导致目前并没有专门的实用装置能对Z轴振镜进行校准。而传统的人眼校准会存在较大的偏差，并不能标准化。
【实用新型内容】
[0004]基于此，有必要提供一种具有较好准直效果且能标准化的Z轴振镜组件的准直装置、Z轴振镜组件及准直系统。
[0005]一种Z轴振镜组件的准直装置，包括:依次排列的激光器、准直扩束镜、第一准直光阑、第二准直光阑以及光斑位置定位仪，且所述第一准直光阑与所述第二准直光阑之间具有用于安装Z轴振镜组件的安装空间；
[0006]其中，所述第一准直光阑与所述第二准直光阑的物理光路中心共线，以所述物理光路中心为三维直角坐标系中的Z轴，所述激光器能分别沿X轴及Y轴方向移动，所述准直扩束镜能分别沿X轴及Y轴方向移动，所述光斑位置定位仪能分别沿X轴及Y轴方向移动。
[0007]在其中一个实施例中，还包括平台、第一四维调整台、第二四维调整台以及第三四维调整台；
[0008]所述激光器、所述准直扩束镜及所述光斑位置定位仪分别安装于所述第一四维调整台、所述第二四维调整台以及所述第三四维调整台上；
[0009]所述第一四维调整台、所述第二四维调整台、所述第一准直光阑、所述第二准直光阑以及所述第三四维调整台依次间隔设于所述平台上，且所述第一四维调整台、所述第二四维调整台、所述第一准直光阑、所述第二准直光阑以及所述第三四维调整台的物理光路中心共线。
[0010]在其中一个实施例中，所述激光器为He-Ne激光器。
[0011]在其中一个实施例中，所述准直扩束镜为伽利略式或开普勒式准直扩束镜。
[0012]在其中一个实施例中，所述光斑位置定位仪为PSD观测定位仪或CCD观测定位仪。
[0013]一种与上述的准直装置匹配的Z轴振镜组件，包括:
[0014]安装壳，其大小与所述安装空间匹配，具有容置腔以及设于所述安装壳相对的两外壁上的入光口及出光口，所述入光口及所述出光口分别与所述容置腔连通，所述入光口及所述出光口沿Z轴排列；
[0015]Z轴振镜，安装于所述容置腔内，且能分别沿X轴及Y轴方向移动；
[0016]第一安装板，设于所述安装壳具有入光口的外壁上，且所述第一安装板上设有第一光口，第一安装板能分别沿X轴及Y轴方向移动；以及
[0017]第二安装板，设于所述安装壳具有出光口的外壁上，且所述第二安装板上设有第二光口，第二安装板能分别沿X轴及Y轴方向移动。
[0018]在其中一个实施例中，还包括第一弹性部件及第二弹性部件；
[0019]所述安装壳包括筒体及设于所述筒体一端的底板，所述第一弹性部件设于所述底板与所述Z轴振镜之间，用于控制所述Z轴振镜沿X轴或Y轴移动，所述第二弹性部件设于所述筒体与所述Z轴振镜之间，用于控制所述Z轴振镜沿Y轴或X轴移动。
[0020]在其中一个实施例中，所述第一光口在X轴上的长度大于所述入光口在X轴上的长度，或者所述第一光口在Y轴上的长度大于所述入光口在Y轴上的长度；
[0021]所述第二光口在X轴上的长度大于所出光口在X轴上的长度，或者所述第二光口在Y轴上的长度大于所述出光口在Y轴上的长度。
[0022]在其中一个实施例中，还包括第一固定件及第二固定件；
[0023]所述第一安装板上设有多个第一螺纹孔，所述第二安装板上设有多个第二螺纹孔，所述安装壳与所述第一安装板及所述第二安装板连接的两外壁上分别设有多个安装螺纹孔，
[0024]通过所述第一固定件、所述第一螺纹孔及所述安装螺纹孔控制所述第一安装板沿X轴及Y轴方向移动，通过所述第二固定件、所述第二螺纹孔及所述安装螺纹孔控制所述第二安装板沿X轴及Y轴方向移动。
[0025]一种准直系统，包括:
[0026]上述的准直装置；以及
[0027]上述的Z轴振镜组件，所述安装壳设于所述安装空间，且所述入光口与所述出光口的物理光路中心为所述Z轴。
[0028]上述准直装置工作时，先调节激光器沿X轴及Y轴方向移动，以使激光器发射的激光束能同时通过第一准直光阑及第二准直光阑(此时，准直扩束镜并不在光路上)。调节光斑位置定位仪沿X轴及Y轴方向移动，以使得激光束的光斑位于光斑位置定位仪的中心位置，并记录该中心位置。再调节准直扩束镜沿X轴及Y轴方向移动，确保光斑在斑位置定位仪上的位置不变化，即中心位置。再将Z轴振镜组件设于安装空间处，并调节Z轴振镜组件在光路中的位置，确保光斑在斑位置定位仪上的位置不变化，即完成Z轴振镜组件的准直校准。最后将经过准直校准的物件安装到其他设备上使用。上述准直装置能对Z轴振镜组件进行准直校准，相对于人眼校准具有较好的准直效果，且能标准化。
[0029]其中，将Z轴振镜组件设于安装空间处，并调节光路的具体过程如下:
[0030]先将安装壳、第一安装板及第二安装板放于安装空间处，并分别调节第一安装板及第二安装板沿X轴及Y轴方向移动，确保第一光口与入光口连通，第二光口与出光口连通，并确保光斑在斑位置定位仪上的位置不变化。将Z轴振镜安装于容置腔内，调节Z轴振镜沿X轴及Y轴方向移动，确保调节Z轴振镜与入光口及出光口连通，并确保光斑在斑位置定位仪上的位置不变化，即完成Z轴振镜的准直。
【附图说明】
[0031]图1为一实施方式的准直系统的主视图；
[0032]图2为一实施方式的准直系统的俯视图。
【具体实施方式】
[0033]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型的Z轴振镜组件的准直装置、Z轴振镜组件及准直系统进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0034]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0035]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0036]如图1及图2所示，一实施方式的准直系统10，包括准直装置100及Z轴振镜组件200。
[0037]准直装置100包括激光器110、准直扩束镜120、第一准直光阑130、第二准直光阑140、光斑位置定位仪150、平台160以及四维调整台组170。其中，四维调整台组170包括第一四维调整台172、第二四维调整台174以及第三四维调整台176。
[0038]激光器110、准直扩束镜120、第一准直光阑130、第二准直光阑140及光斑位置定位仪150依次排列，且第一准直光阑130与第二准直光阑140之间具有用于安装Z轴振镜组件200的安装空间180。
[0039]其中，第一准直光阑130与第二准直光阑140的物理光路中心共线。以物理光路中心为三维直角坐标系中的Z轴，激光器110能分别沿X轴及Y轴方向移动，准直扩束镜120能分别沿X轴及Y轴方向移动，光斑位置定位仪150能分别沿X轴及Y轴方向移动。
[0040]在本实施方式中，激光器110安装于第一四维调整台172，激光器110通过第一四维调整台172沿X轴及Y轴方向移动。准直扩束镜120安装于第二四维调整台174，准直扩束镜120通过第二四维调整台174沿X轴及Y轴方向移动。光斑位置定位仪150安装于第三四维调整台176，光斑位置定位仪150通过第三四维调整台176沿X轴及Y轴方向移动。
[0041]第一四维调整台172、第二四维调整台174、第一准直光阑130、第二准直光阑130以及第三四维调整台176依次间隔设于平台160上，且第一四维调整台172、第二四维调整台174、第一准直光阑130、第二准直光阑140以及第三四维调整台176的物理光路中心共线。其中，X轴所在的直线与平台160平行，Y轴所在的直线与平台160垂直。
[0042]可以理解，激光器110、准直扩束镜120及光斑位置定位仪150只要能沿X轴及Y轴方向移动即可，并不限于上述方式。
[0043]进一步，在本实施方式中，激光器110为He-Ne激光器。
[0044]进一步，在本实施方式中，准直扩束镜120为伽利略式或开普勒式准直扩束镜。
[0045]进一步，在本实施方式中，光斑位置定位仪150为PSD (Posit1n SensitiveDetector，位置敏感器件)观测定位仪或CO) (Charge-coupled Device，电荷親合元件)观测定位仪。当激光束的光斑照在光斑位置定位仪150上，光斑位置定位仪150即可获得光斑的位置信号，并能显示该位置信号坐标，从而可