一种振镜快速矫正方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种振镜快速矫正方法及系统，其包括如下步骤：设置封闭的四边形图形；激光在振镜系统的作用下，沿四边形图形的四条边进行扫描，以形成实际标刻图形；将四边形图形

【技术实现步骤摘要】
一种振镜快速矫正方法及系统


[0001]本专利技术属于激光加工
，特别是涉及一种振镜快速矫正方法及系统
。

技术介绍

[0002]在激光加工领域中需要大量使用振镜进行扫描加工，在设备安装
、
使用过程中，因机械结构误差
、
装配误差
、
光路调整误差等原因会导致扫描区域中的加工图形出现错位
、
变形等现象，因此需要及时对振镜进行误差矫正，以减少偏差
。
[0003]传统的多点测量并建立矫正表技术，这种方法操作复杂
、
耗时长，多点测量也容易出现累计误差，导致校准精度不够，因此已有通过其他方法实现振镜系统矫正的方案，例如，公开号为
CN114029611A
‑
一种直接式振镜矫正系统及矫正方法
、
公开号为
CN 102152007A
‑
一种精密的振镜矫正系统及矫正方法的专利技术专利申请均采用
CCD
图像采集装置对矩阵标靶进行定位，并用矫正处理模块输出振镜用的补偿文件
。
但上述两种方法均需要采用
CCD
相机辅助测量标靶的位置，价格昂贵且相机的测量精度无法保证
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种振镜快速矫正方法及系统，其简单易操作
、
检测误差小
、
校正精度高
、
低使用成本低
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一方面，提供一种振镜快速矫正方法，其包括如下步骤：
[0007]建立
XY
坐标系，且设置封闭的四边形图形，所述四边形图形的中心与
XY
坐标系的原点重合；
[0008]产生激光，且激光在振镜系统的作用下，以所述四边形图形的一个角点为起点
、
且沿所述四边形图形的四条边进行扫描，以形成实际标刻图形；
[0009]将四边形图形
、
实际标刻图形均叠加至
XY
二维坐标系，且四边形图形的中心
、
实际标刻图形的中心以及
XY
二维坐标系的原点重合；
[0010]获取
X
方向和
Y
方向的补偿量；
[0011]根据补偿量对输入的加工点坐标进行补偿，且振镜系统根据补偿结果移动至预定位置，使得激光光斑最终落在工作幅面上的期望位置
。
[0012]优选的，所述四边形图形包括第一边
、
第二边
、
第三边以及第四边，四条边顺次连接，以形成封闭图形，且其中所述第一边
、
第三边相互平行，所述第二边以及第四边相互平行，且所述第一边
、
第三边长度均为
Xi
，所述第二边
、
第四边长度均为
Yi。
[0013]优选的，所述实际标刻图形关于
X
轴
/Y
轴对称
。
[0014]优选的，获取
X
方向和
Y
方向的补偿量包括如下步骤：
[0015]在
XY
二维坐标系下，获取在
X
轴方向上，所述实际标刻图形上两个角点之间的距离
X
l
、
距离最近的两点之间的距离
X
p
，以及获取在
Y
轴方向上，所述实际标刻图形上两个角点之间的距离
Y
l
、
距离最远的两点之间的距离
Y
p
；
[0016]并根据公式
(1
‑
1)、(1
‑
2)
获取
X
方向和
Y
方向的补偿量：
[0017][0018][0019]其中，
x0、y0分别为
XY
二维坐标系下，激光光斑落在工作幅面的实际位置的横坐标
、
纵坐标，且该实际位置在实际标刻图形上；
[0020]Δ
x、
Δ
y
分别为
XY
二维坐标系下，激光光斑落在工作幅面的实际位置在
X
方向和
Y
方向的补偿量；
[0021]a、b
为
X
方向补偿量
Δ
x
的二项式系数；
c、d
为
Y
方向补偿量
Δ
y
的二项式系数
。
[0022]优选的，根据补偿量对输入的加工点坐标进行补偿包括如下步骤：
[0023]根据公式
(2
‑
1)、(2
‑
2)
对输入的加工点坐标进行补偿：
[0024]X
实
＝
X
输
+
Δ
x
输
ꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
1)
[0025]Y
实
＝
Y
输
+
Δ
y
输
ꢀꢀꢀꢀ
(2
‑
2)
[0026]其中，
X
输
、Y
输
分别为输入的加工点的横坐标
、
纵坐标；
X
实
、Y
实
分别为经过补偿的横坐标
、
纵坐标；
Δ
x
输
为输入的加工点的横坐标补偿量，其通过将
X
输
＝
x0、Y
输
＝
y0代入公式
(1
‑
1)
计算获得；
Δ
y
输
为输入的加工点的纵坐标补偿量，其通过将
X
输
＝
x0、Y
输
＝
y0代入公式
(1
‑
2)
计算获得
。
[0027]优选的，
X
方向补偿量
Δ
x
的二项式系数
a、b
分别为：
[0028][0029]优选的，
Y
方向补偿量
Δ
y
的二项式系数
c、d
分别为：
[0030][0031]另一方面，还提供一种用于实现上述振镜快速矫正方法的振镜快速矫正系统，其包括：
[0032]激光器，其用于产生激光，且激光在振镜系统的作用下，以设置的封闭的四边形图形的一个角点为起点...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种振镜快速矫正方法，其特征在于，包括如下步骤：建立
XY
坐标系，且设置封闭的四边形图形，所述四边形图形的中心与
XY
坐标系的原点重合；产生激光，且激光在振镜系统的作用下，以所述四边形图形的一个角点为起点
、
且沿所述四边形图形的四条边进行扫描，以形成实际标刻图形；将四边形图形
、
实际标刻图形均叠加至
XY
二维坐标系，且四边形图形的中心
、
实际标刻图形的中心以及
XY
二维坐标系的原点重合；获取
X
方向和
Y
方向的补偿量；根据补偿量对输入的加工点坐标进行补偿，且振镜系统根据补偿结果移动至预定位置，使得激光光斑最终落在工作幅面上的期望位置
。2.
如权利要求1所述的振镜快速矫正方法，其特征在于，所述四边形图形包括第一边
、
第二边
、
第三边以及第四边，四条边顺次连接，以形成封闭图形，且其中所述第一边
、
第三边相互平行，所述第二边以及第四边相互平行，且所述第一边
、
第三边长度均为
Xi
，所述第二边
、
第四边长度均为
Yi。3.
如权利要求1所述的振镜快速矫正方法，其特征在于，所述实际标刻图形关于
X
轴
/Y
轴对称
。4.
如权利要求1所述的振镜快速矫正方法，其特征在于，获取
X
方向和
Y
方向的补偿量包括如下步骤：在
XY
二维坐标系下，获取在
X
轴方向上，所述实际标刻图形上两个角点之间的距离
X
l
、
距离最近的两点之间的距离
X
p
，以及获取在
Y
轴方向上，所述实际标刻图形上两个角点之间的距离
Y
l
、
距离最远的两点之间的距离
Y
p
；并根据公式
(1
‑
1)、(1
‑
2)
获取
X
方向和
Y
方向的补偿量：方向的补偿量：其中，
x0、y0分别为
XY
二维坐标系下，激光光斑落在工作幅面的实际位置的横坐标
、
纵坐标，且该实际位置在实际标刻图形上；
Δ
x、
Δ
y
分别为
XY
二维坐标系下，激光光斑落在工作幅面的实际位置在
X
方向和
Y
方向的补偿量；
a、b
为
X
方向补偿量
Δ
x
的二项式系数；
c、d
为
Y
方向补偿量
Δ
y
的二项式系数
。5.
如权利要求4所述的振镜快速矫...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄禹，荣佑民，吴从义，张田，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：