本发明属于激光加工，具体涉及一种激光运动轴非垂直扫描打印装置及打印方法。
背景技术：
1、激光加工，例如激光切割、激光焊接、激光打标以及激光3d打印通常采用的方式是以振镜或反射单束激光，在二维工作平面或者曲面上进行曲线图像扫描来工作。激光加工是一种先进的快速加工制造技术。
2、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。3d打印中sla、sls、slm采用的方式是以振镜反射单束激光，在二维工作平面上进行图像扫描打印。相较于传统减材制造技术而言，3d打印技术是一种先进的快速制造零件的增材制造技术。
3、目前的激光3d打印技术如授权公布号为cn116174747b的发明专利公开的多通道激光3d打印装置及其扫描方法，打印装置包括：运动机构，用于安装打印头、y轴振镜和x轴振镜，并带动打印头、y轴振镜和x轴振镜沿着y轴的方向匀速移动；打印头，用于向y轴振镜发射用于扫描的多通道激光；y轴振镜，用于将多通道激光反射至x轴振镜处，并且在x轴振镜进行一轮扫描的过程中使反射后的多通道激光沿着y轴的反方向进行匀速扫描，扫描速度与打印头的移动速度相同；x轴振镜，用于将多通道激光反射至打印工作面上，并沿着x轴匀速扫描。在以上所有的方案中，xy两个反射轴相互垂直，分别负责xy两个轴向的激光束扫描，最终将它们结合在一起实现整个幅面的图案打印，这也是目前所有激光反射扫描打印系统的通用做法。通过反射激光束加工中常用的反射器件包括振镜、转镜等，其组成也包括单轴和双轴，单轴和双轴既可以都是振镜或转镜，也可以是两者的组合。在传统的方案中，激光入射方向与反射器件的旋转轴保持垂直，如果是双轴反射系统，则激光入射方向、x旋转轴、y旋转轴这三者也都相互垂直。这些方案在打印中，可以清楚的区分xy两个打印方向分别有xy两个旋转反射镜负责，对于任何待打印图案，将其扫描方向分解为xy轴的分量，使用分量分别控制xy电机即可，在控制上比较简单。
4、然而，对于一些特殊的应用场景，如太阳能光伏电池板，表面需要刻画出很多条距离很近，相互平行的细线作为电极，例如平行线条间距1mm，线条长度300mm，使用振镜电机反射激光扫描此线条时，需要两个振镜反射镜中的其中一片做快速扫描，另外一个镜片做慢速扫描，两片反射镜均需要做不连续的折返运动，打印效率低，对打印设备的要求也很高。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种激光运动轴非垂直扫描打印装置及打印方法，以解决现有3d打印技术两片反射镜均需要做不连续的折返运动、打印效率低，对打印系统要求高等问题。
2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
3、本发明涉及一种激光运动轴非垂直扫描打印装置，其包括激光头、x轴振镜、y轴扫描单元和打印工作面，激光头发射的激光经过x轴振镜和y轴扫描单元实现在打印工作面上的扫描，所述的x轴振镜的转动轴与激光的入射角非垂直，使得x轴振镜匀速转动时，激光以速度vx沿打印工作面x轴方向匀速移动并在y轴方向上产生速度为vy的匀速的偏移运动，vy＝vx·sin(θ)，θ为x轴振镜转动轴与激光入射角之间的夹角；所述的y轴扫描单元用于使激光沿打印工作面y轴方向以速度vy匀速移动，进而在与偏移运动方向相反时抵消偏移。
4、优选地，所述的x轴振镜为平面反射镜或转镜。
5、优选地，所述的y轴扫描单元为用于驱动激光头沿y轴方向移动的移动平台。
6、优选地，所述的y轴扫描单元为使激光沿y轴方向移动的y轴振镜，y轴振镜的转动轴与激光的入射角垂直。
7、本发明还涉及一种激光运动轴非垂直扫描打印方法，其基于上述激光运动轴非垂直扫描打印装置实现，其包括以下步骤：
8、s1.启动激光器，激光器发射激光；
9、s2.激光射入x轴振镜，x轴振镜将激光反射至打印工作面上，匀速转动x轴振镜，激光以速度vx沿打印工作面x轴方向匀速移动并在y轴方向上产生速度为vy的匀速的偏移运动，vy＝vx·sin(θ)，θ为x轴振镜转动轴与激光入射角之间的夹角，同时使用y轴扫描单元使激光沿打印工作面y轴方向以速度vy匀速移动，并在与偏移运动方向相反时抵消偏移；
10、s3.使用抵消偏移运动的激光进行扫描打印。
11、优选地，所述的x轴振镜为平面反射镜，所述s2中，当x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向与y轴扫描单元使激光移动的方向一致时，关闭激光头；当x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向与y轴扫描单元使激光移动的方向相反时，启动激光头。
12、优选地，所述的x轴振镜为转镜，所述s2中，y轴扫描单元使激光移动的方向始终与x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向相反。
13、优选地，所述的y轴扫描单元为使激光沿y轴方向移动的y轴振镜，y轴振镜的转动轴与激光的入射角垂直，y轴振镜的旋转角速度与x轴振镜的旋转角速度的关系式为：
14、ωy＝ωx·sin(θ)，
15、其中，ωy为y轴振镜的旋转角速度，ωx为x轴振镜的旋转角速度，θ为x轴振镜转动轴与激光入射角之间的夹角。
16、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：
17、本发明涉及的激光运动轴非垂直扫描打印装置将x轴振镜的转动轴设置为与激光的入射角非垂直，使得x轴振镜匀速转动时，激光以速度vx沿打印工作面x轴方向匀速移动并在y轴方向上产生速度为vy的匀速的偏移运动，再通过y轴扫描单元使激光沿打印工作面y轴方向以速度vy匀速移动，进而在与偏移运动方向相反时抵消偏移，如此，y轴扫描单元可始终保持匀速运动，而非折返运动，进而提高打印效率，降低了打印系统的要求。
1.一种激光运动轴非垂直扫描打印装置，其包括激光头、x轴振镜、y轴扫描单元和打印工作面，激光头发射的激光经过x轴振镜和y轴扫描单元实现在打印工作面上的扫描，其特征在于：所述的x轴振镜的转动轴与激光的入射角非垂直，使得x轴振镜匀速转动时，激光以速度vx沿打印工作面x轴方向匀速移动并在y轴方向上产生速度为vy的匀速的偏移运动，vy＝vx·sin(θ)，θ为x轴振镜转动轴与激光入射角之间的夹角；所述的y轴扫描单元用于使激光沿打印工作面y轴方向以速度vy匀速移动，进而在与偏移运动方向相反时抵消偏移。
2.根据权利要求1所述的激光运动轴非垂直扫描打印装置，其特征在于：所述的x轴振镜为平面反射镜或转镜。
3.根据权利要求1所述的激光运动轴非垂直扫描打印装置，其特征在于：所述的y轴扫描单元为用于驱动激光头沿y轴方向移动的移动平台。
4.根据权利要求1所述的激光运动轴非垂直扫描打印装置，其特征在于：所述的y轴扫描单元为使激光沿y轴方向移动的y轴振镜，y轴振镜的转动轴与激光的入射角垂直。
5.一种激光运动轴非垂直扫描打印方法，其基于权利要求1所述的激光运动轴非垂直扫描打印装置实现，其特征在于，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的激光运动轴非垂直扫描打印方法，其特征在于：所述的x轴振镜为平面反射镜，所述s2中，当x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向与y轴扫描单元使激光移动的方向一致时，关闭激光头；当x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向与y轴扫描单元使激光移动的方向相反时，启动激光头。
7.根据权利要求5所述的激光运动轴非垂直扫描打印方法，其特征在于：所述的x轴振镜为转镜，所述s2中，y轴扫描单元使激光移动的方向始终与x轴振镜转动时造成的激光在y轴方向的偏移方向相反。
8.根据权利要求5所述的激光运动轴非垂直扫描打印方法，其特征在于：所述的y轴扫描单元为使激光沿y轴方向移动的y轴振镜，y轴振镜的转动轴与激光的入射角垂直，y轴振镜的旋转角速度与x轴振镜的旋转角速度的关系式为：
