本发明属于激光3d打印领域，尤其涉及一种多激光头拼接校准装置及拼接校准方法。
背景技术：
1、激光3d打印使用的是一束激光，经过振镜模块反射后，在打印工作面上逐层进行图案扫描打印的一种方式。根据打印材质不同，目前共有sla、sls、slm等几种类型。随着激光3d打印技术的逐渐成熟，打印需求已经从能实现打印向高效率实现打印过渡，要实现高效率打印最常用的就是多振镜方案，使用2只以上的振镜进行同时打印。多只振镜共同打印零件就需要将多只振镜打印的区域进行精确拼接，使得不同振镜打印图像之间的部分能够精确拼接。
2、目前常规的拼接校准方案是使用多振镜打印网格文件，如申请公布号为cn117549554a的多振镜拼接自动校正方法，属于3d打印技术领域，该方法包括以下步骤：步骤1 .定义多个校准点，将其中一个振镜设置为参考振镜，其余振镜设置为校准振镜，在参考振镜的光路上设置用于采集反射回来的光斑光束的采集系统；步骤2 .采集系统依次记录各校准振镜在各校准点的光斑与参考振镜在对应校准点的光斑的偏差值；步骤3 .对各校准振镜进行补偿计算得到各校准振镜的校准参数；步骤4 .按照各校准振镜的校准参数对各校准振镜进行校正。
3、以两个振镜打印n*n的网格校准拼接位置为例，两只振镜在打印工作面上分别打印n*n的网格，然后测量两只振镜打印的网格的格点坐标，通过测量的格点的坐标偏差来矫正两只振镜的拼接偏差，分别对任意两个振镜进行网格逐点矫正，在n*n个节点两只振镜的位置全部重叠，则两个振镜的拼接不会再有偏差。但是多个振镜的拼接矫正网格是否能完全重叠，依赖于振镜的工作距离，不同的工作距离其多振镜之间的拼接位置也是不同的，如图1所示；两个振镜的光束拼接位置校准好后，当打印工作面工作距离发生变化，或者打印工作面出现倾斜，均会影响两只振镜的拼接位置，使得已校准好的拼接光束位置发生变化，需要重新进行校准。在实际设备生产的和安装中，打印工作面的工作距离或者水平情况总会在不同的设备上出现误差，因此需要一种能够在打印工作面的距离出现变化或者倾斜时的多激光头校准方式，来自动计算拼接位置，省去重复校准拼接的方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种多激光头拼接校准装置及拼接校准方法，以解决打印工作面的距离出现变化或者倾斜时需重复校准拼接的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
3、本发明涉及一种多激光头拼接校准装置，包括多个激光振镜和打印工作面，其还包括多振镜平台和至少3个距离传感器；所述的多振镜平台水平设置于打印工作面的上方，所述的激光振镜均设置于多振镜平台的下表面，所述的距离传感器非直线地设置于多振镜平台的下表面，且各距离传感器均垂直向下。
4、所述的距离传感器之间的间距与测量打印工作面的位置与倾斜精度成正比，在不超过多振镜平台或打印工作面尺寸范围内尽可能大，以提高检测打印工作面距离以及倾斜的精度。
5、优选地，所述的多个激光振镜为多个单独的振镜模块或为一个包含多只激光振镜的模块。
6、本发明还涉及一种多激光头拼接校准方法，其基于多激光头拼接校准装置实现，所述的多激光头拼接校准装置包括多个激光振镜和打印工作面；其还包括多振镜平台和至少3个距离传感器；所述的多振镜平台水平设置于打印工作面的上方，所述的激光振镜均设置于多振镜平台的下表面，所述的距离传感器非直线地设置于多振镜平台的下表面，且各距离传感器均垂直向下；
7、所述的多激光头拼接校准方法包括以下步骤：
8、s1.以多振镜平台的底面为xy轴平面，距离传感器的朝向为z轴方向，建立坐标系，构建打印工作面平面方程；
9、s2.获取至少3个不在一条直线上的距离传感器的位置坐标，用相应的距离传感器测量各坐标位置处多振镜平台与打印工作面之间的间距，并记录；
10、s3.将s2中获取的位置坐标及对应的间距代入打印工作面平面方程中，解方程获取打印工作面平面方程中的方程系数；
11、s4.基于打印工作面平面方程及任意两个激光振镜的拼接点的坐标，分别计算两个激光振镜的偏转角度；
12、s5.根据不同振镜的不同拼接点的坐标，重复s4步骤，完成所有振镜的所有拼接点的激光振镜偏转角度矫正计算。
13、优选地，所述s1中构建的打印工作面平面方程的表达式为：
14、ax+by+cz+d=0 （1），
15、其中，a、b、c、d分别为方程系数，x表示x轴坐标，y表示y轴坐标，z表示z轴坐标。
16、优选地，所述s4计算两个激光振镜的偏转角度的计算公式为：
17、（2），
18、（3），
19、（4），
20、（5），
21、其中，αi’为振镜i在x方向偏转角度，αj’为振镜j在x方向偏转角度，βi’为振镜i在y方向偏转角度，βj’为振镜j在x方向偏转角度，f（x，l）表示所有振镜在工作距离l时，x轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系，g（x，l）表示所有振镜在工作距离l时，y轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系， xα、yβ为振镜i和振镜j拼接点的坐标的x轴坐标和y轴坐标， xi、yi为振镜i中心点的x轴坐标和y轴坐标，xj、yj为振镜j中心点的x轴坐标和y轴坐标。
22、优选地，所述的激光振镜均采用f/θ镜头，振镜i的xy轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系f（x，l）、振镜j的xy轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系g（x，l）为线性函数。
23、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
24、本发明涉及的多激光头拼接校准装置及拼接校准方法包括多振镜平台和至少3个距离传感器；所述的多振镜平台水平设置于打印工作面的上方，所述的激光振镜均设置于多振镜平台的下表面，所述的距离传感器非直线地设置于多振镜平台的下表面，且各距离传感器均垂直向下，通过构建打印工作面平面方程，基于距离传感器的位置坐标及对应的间距解平面方程，最后基于打印工作面平面方程及任意两个激光振镜的拼接点的坐标，分别计算两个激光振镜的偏转角度。如此，当打印工作面的工作距离发生变化或者打印工作面出现倾斜时，自动计算多激光头拼接时振镜的旋转角度，而不再需要重新再次使用仪器矫正。
25、附图说明
26、图1是不同的工作距离多振镜之间的拼接位置的展示图；
27、图2是本发明涉及的多激光头拼接校准装置的结构示意图；
28、图3是计算两个激光振镜的偏转角度。
1.一种多激光头拼接校准装置，包括多个激光振镜和打印工作面，其特征在于：其还包括多振镜平台和至少3个距离传感器；所述的多振镜平台水平设置于打印工作面的上方，所述的激光振镜均设置于多振镜平台的下表面，所述的距离传感器非直线地设置于多振镜平台的下表面，且各距离传感器均垂直向下。
2.根据权利要求1所述的多激光头拼接校准装置，其特征在于：所述的多个激光振镜为多个单独的振镜模块或为一个包含多只激光振镜的模块。
3.一种多激光头拼接校准方法，其特征在于：其基于多激光头拼接校准装置实现，所述的多激光头拼接校准装置包括多个激光振镜和打印工作面；其还包括多振镜平台和至少3个距离传感器；所述的多振镜平台水平设置于打印工作面的上方，所述的激光振镜均设置于多振镜平台的下表面，所述的距离传感器非直线地设置于多振镜平台的下表面，且各距离传感器均垂直向下；
4.根据权利要求3所述的多激光头拼接校准方法，其特征在于：所述s1中构建的打印工作面平面方程的表达式为：
5.根据权利要求3所述的多激光头拼接校准方法，其特征在于：所述s4计算两个激光振镜的偏转角度的计算公式为：
6.根据权利要求5所述的多激光头拼接校准方法，其特征在于：所述的激光振镜均采用f/θ镜头，振镜i的xy轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系f（x，l）、振镜j的xy轴激光偏转角度与光斑在打印工作面上的坐标之间的函数关系g（x，l）为线性函数。
