欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2024117789511
申请人: 杭州我搏机械科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-12-26
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种激光光轴校准装置,其特征在于,所述装置包括:

光轴偏移检测模块基于激光发射器的实时输出数据,测量当前光学元件位置与预设目标之间的偏差,包括角度误差和位置偏移,得到偏差初步评估数据,并分析光轴偏移趋势,生成光轴偏移趋势分析结果;

校准参数计算模块基于所述光轴偏移趋势分析结果,预测未来时间段内光轴的偏移路径,计算角度调节器的调整值,将光轴维持在预定的轨迹上,获取校准参数调整推荐数据,根据所述校准参数调整推荐数据设定激光校准参数,生成校准调整控制操作参数值;

动态调整实施模块基于所述校准调整控制操作参数值,调整激光器的角度调节器,修改光学元件位置和角度,并对光轴进行调整,生成光轴调整执行记录,根据所述光轴调整执行记录反馈调整效果,调节光轴达到预设精度标准,获取调整后光轴数据概览;

校准效果评估模块基于所述调整后光轴数据概览,评估光轴校准后的精度,通过振动传感器检测光轴与目标光路的对齐精度,并与行业标准进行对比,验证光轴校准的成功率并进行记录,获取激光光轴校准效果综述。

2.根据权利要求1所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述光轴偏移趋势分析结果的获取步骤具体为:基于激光发射器的实时输出数据,提取光学元件的位置参数集合,包括角度坐标和位置偏移量,通过实时测量确定光学元件对于目标位置的偏差基础数据,获取光轴位置初步偏差数据;

调用所述光轴位置初步偏差数据,结合实时时间序列参数进行偏差趋势拟合运算,采用公式:计算光轴偏移趋势值,生成光轴偏移趋势拟合结果,其中,Tt表示时间点t的趋势值,di表示偏差数据集合中第i项样本的偏差值,wi表示第i项样本对应的动态权重,n表示样本总数;

基于所述光轴偏移趋势拟合结果,结合原始偏差记录的变化速率,动态调整趋势调节参数,通过趋势值和目标光轴位置,生成光轴偏移趋势分析结果。

3.根据权利要求2所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述校准参数调整推荐数据的获取步骤具体为:从所述光轴偏移趋势分析结果中提取未来时间段内光轴偏移路径的时间序列数据,将数据与原始光轴偏移数据集进行加权差分处理,获取光轴偏移变化率矩阵;

将所述光轴偏移变化率矩阵与预定轨迹偏移函数进行交叉匹配,通过残差优化拟合路径,采用公式:计算光轴当前轨迹与预定轨迹在时间t上的最优拟合值,得到光轴预测的偏移调整路径,其中,ΔPk代表第k时段光轴的偏移量,Δtk代表第k时段时间差,Pk为光轴当前偏移位置,Tk为预定轨迹位置,O1和O2为拟合调整的权重参数,f(t表示光轴当前轨迹与预定轨迹在时间t上的最优拟合值;

根据所述光轴预测的偏移调整路径中的偏移量,结合角度调节器的调节参数灵敏度,分析需要的调整角度值,对角度值与校准调整推荐函数进行叠加分析,获取校准参数调整推荐数据。

4.根据权利要求3所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述校准调整控制操作参数值的获取步骤具体为:基于所述校准参数调整推荐数据,识别参数关键节点,分类并整理关键节点数据,设置校验点进行初筛,校验每项参数是否在容差限制内,移除不符合标准的数据项,构建参数整理框架;

基于所述参数整理框架,逐类对参数进行调整,细分每个参数的校准范围,对超出误差范围的参数项进行重设,通过调整操作,校正每个参数至规定的精度范围内,获取细化参数调整清单;

通过所述细化参数调整清单,调整激光设备中的参数设置,包括激光输出功率和光路方向的调整,对激光设备进行实时反馈调整,得到校准调整控制操作参数值。

5.根据权利要求4所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述光轴调整执行记录的获取步骤具体为:基于所述校准调整控制操作参数值中的角度调节器调整量和光轴偏移量参数,将光轴当前的调整偏移数据与光学元件的初始角度位置进行差值计算,分析光学元件需要调整的角度范围,建立光学元件角度调整初始方案;

基于所述光学元件角度调整初始方案,使用激光器角度调节器的灵敏度参数和调节步长,对光学元件调整路径进行优化,采用公式:计算光学元件角度的调整值,生成光学元件调整执行方案,其中,θ表示光学元件角度的调整值,Δα为光学元件初始角度与目标角度的偏差值,Δβ为光学元件初始位置与目标位置的偏差值,w1、w2为调整灵敏度权重参数;

根据所述光学元件调整执行方案,将激光器角度调节器的调整路径记录到光轴日志中,结合实时光轴的偏移修正值,建立光轴调整执行记录。

6.根据权利要求5所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述调整后光轴数据概览的获取步骤具体为:基于所述光轴调整执行记录,提取光轴的初始角度和位移参数,采用分段核对方式逐段比对调整记录中的角度偏移值与目标值,记录每阶段的差值范围,进行逐级累积偏差统计,生成光轴偏移趋势表;

基于所述光轴偏移趋势表,调用每阶段的偏移值和对应参数,调整光轴的角度与位移量,对调整阶段进行参数叠加修正,获取光轴修正参数表;

基于所述光轴修正参数表,对调整后的光轴进行连续运行测试,测量并记录光轴的重复性参数和运行稳定性,归纳每组测试数据,统计测试中每项指标的平均值,生成调整后光轴数据概览。

7.根据权利要求6所述的激光光轴校准装置,其特征在于,所述激光光轴校准效果综述的获取步骤具体为:基于所述调整后光轴数据概览,通过振动传感器采集光轴与目标光路对齐的实时振动信号,分析光轴偏移矢量,提取振动信号的主频特征参数,生成光轴对齐特征参数集合;

利用所述光轴对齐特征参数集合中的数据,结合主频特征参数进行评价,通过计算光轴对齐偏移程度与行业标准的偏差,采用公式:生成光轴对齐偏差评估结果,其中,P为光轴对齐偏差,A为行业标准基准值,B为光轴偏移矢量的平均值,F为主频特征参数,V为光轴偏移矢量的方差,Q1、Q2、Q3为每项参数的权重调整系数;

将所述光轴对齐偏差评估结果与阈值范围进行差异分析,当评估结果小于阈值时记录校准成功状态,否则记录校准失败状态,获取激光光轴校准效果综述。

8.一种激光光轴校准方法,其特征在于,根据权利要求1-7任一项所述的激光光轴校准装置执行,包括以下步骤:基于激光发射器的实时输出数据,对光学元件当前位置与预设目标之间的角度误差和位置偏移进行测量,记录每次测量结果,分析偏移量的周期性变化,并提取稳定性数据,得到偏差初步评估数据;

通过对所述偏差初步评估数据进行时序分析,识别偏移趋势,利用线性预测模型预测未来时间段内偏移的路径,结合原始数据与实时更新数据进行比较分析,得到光轴偏移趋势分析结果;

根据所述光轴偏移趋势分析结果,调整角度调节器的输入参数,对参数进行微调,并对调整后的参数进行验证,获取校准参数调整推荐数据;

依据所述校准参数调整推荐数据,调整激光器角度和位置,通过角度传感器反馈调整效果,实时监控调整过程中的每次偏移和修正,记录调整数据,形成光轴调整执行记录;

使用振动传感器对所述光轴调整执行记录中的数据进行评估,对比行业标准,分析光轴校准后的对齐精度和稳定性,生成激光光轴校准效果综述。