三维动态聚焦激光振镜扫描系统的研究与开发

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要；f随着激光技术的应用将越来越广泛，激光技术将丛各个方面改变人们的生产和生活，‘霹以颈熙2l畿纪将衾是激燹技零大蔽光彩耱爨代。激光扫接技术佟蔻激受援寒的一个重要应用，将被广泛应用于激光加工，图像传输，医用CT仪器等等方蕊。在多种激光扫描系统中，二维的振镜扫描系统以藏高遮，高效等特点得到了最为广泛的应用。通拳必了满怒大范豳於摆接援场戆震要，透卷还配以Z辘动态聚焦系统。使褥在整个扫描范围内都能很好的聚焦，得到比较好的扫描效果．嚣蓠，帮场上掇供兹商品纯三维动态聚焦激光掇镜据攒系统蒸本主鄂是由

2、敬美公司的产品。这些公司能够提供的三维动态聚焦激光搬镱扫攒系统，包括X．Y轴捂接头、z轴动态聚焦模块、控制器、计算机接口卡以及配套的驱动稷序．用户可以根据苓嚣豹燕尾鼗求，编制穗辍鑫冬应瓣软{牟辩窝三维动态聚焦激光叛镰据接系统的驱动器序连接起来，则三维动态聚焦激光振镜掴描系统即可按照应用软件的指令完成有关的扫描强务。目前，三维动态聚焦激光振镜扫描系统在国内的研究仍是处予起步阶段，困走枣场上蠲没有囊晶能霹曩懿三缍动态聚焦激光羰键拯攒系统，国悫众数囊嚣浆毙类部件仍需要从国外进口。因此，华中科技大学快速成型中心研究出一套

3、低成本的国产三缭动态聚焦激光振羲穗箍系统，并已经袋穑应用于激光选区快速成黧设备SLS中(设备型号为HRPS-II)。yV本文重点论述了国产擞维动淼聚焦激光振镜扫描系统的研究与开发。在建立了三维动态聚焦激先振镜扫籀系统数学模登瓣基磴七，露三维动态聚焦激光强镜摇攒系统的主要关键技术问题：扫描过程中的实时动态聚焦，X．Y双振镜扫描原理误差，扫描过程中扫描光斑的畸变，掴描控制算法以及影响扫描烧结效果的备个工芑参数设置等问题佟出了魄较详细魄分凝，势提出7耀应的解决热法。农软饽缡糕方蠢，我们采鼷了分层的办法，整个软件分为上下

4、两层，上层应用程序对图形迸杼数据处理，下层驱霞}程謦对挡攒和各种辅动薰遴嚣控翻。糕文章纛茬我们对该扫搽鬃统在激竞选酝快速成型系统中的应用作出了精度分析。，／。．关麓诞：激必振镱{砉彩怒垂摹径凌态翥瞧纛羧≤餐驱动稷彦蘸巾凝华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWithmoreandmorenewtechnologiesbecomingavailable，people’Slivingwillchangemuch。Amongthose，lasertechnologyisprominent．Asoneofimporta

5、ntapplicationoflasertechnology,laserscansystemwillbeappliedtolasertooling，imagetransmit，CTetc．ThegalvanometerSCansystemgetwideapplicationforitshighscanningspeedandhi醢efficiency。Inordertosuittolargescanningfield，dynamicfocussystemwillbeneeded，SOthatlaserbeanra

6、diuscouldbekeptsmallduringthescanning．Atpresent。allthreedimensionallasergalvanometerscansystemswhicharecomprisedofX—Yscanhead，Zaxisdynamicfocus，controllerandinterfacecard&remadeinAmericanorEuropeancompany．Thosescai'lnei'3couldaccomplishscanningtaskwhenusersas

7、semblethemanddevelopapplicationprogram．Atpresent，thereis110threedimensionallasergalvanometeravailablewhichismadeinchina,inordeftochangethesituation，somecompaniesanduniversitiesbegantoundertaketheresearch．RapidManufacturingCenter，SchoolofMaterialandEngineering

8、，HuazhongUniversityofScienceandTechnology(HUST)havedevelopedanewthreedimensionallasergalvanometerscansystemwi也dynamicfocus。andnowthissystemhassuccessfullybeenappliedtoHRPS-IItypeSLSmachin