激光振鏡校準系統及其校準方法
【專利摘要】一種激光振鏡校準系統及其校準方法，其中校準系統包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數據，所述處理模塊將實際數據與預存的理論數據進行比較，并根據實際數據與預存的理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。相比于現有技術在紙片上直接進行激光打印，或者采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，本發明的激光振鏡校準系統及其方法不僅提高了校準精度，而且簡化了系統結構，節約了成本。
【專利說明】激光振鏡校準系統及其校準方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于激光振鏡精度校準領域，具體涉及一種激光振鏡校準系統及其校準方法。
【背景技術】
[0002]激光振鏡,也稱為激光掃描器、振鏡系統，其是一種由驅動板與高速擺動電機組成的一個高精度、高速度伺服控制系統，主要用于激光打標、激光內雕、舞臺燈光控制、激光打孔、三維物體的快速成型設備等。以振鏡系統應用于三維物體的快速成型設備為例，振鏡系統電參數的變化和設備的機械變形會影響三維物體的成型精度，為了提高三維物體的成型精度，現有技術采用以下方法對振鏡系統進行校準，首先在紙片上打點，然后采集紙片的圖形信息，最后通過誤差文件來調整校準表。由于紙片本身的平面度和強度較差，而且很容易產生塑性變形等，從而直接影響了設備的實際坐標采集的準確性，進而影響了校準的精度。
[0003]為了克服上述通過紙片打點進行校準的缺陷，專利CN103212873A公開了振鏡校正系統的快速校正方法，振鏡校正系統包括振鏡校正板，由振鏡掃描模塊控制激光在所述振鏡校正板上形成矩陣標靶；(XD圖像采集裝置，用于對所述振鏡校正板上的矩陣標靶進行圖像采集；圖像處理模塊，用于對所述CCD圖像采集裝置采集的矩陣標靶進行處理后，輸出振鏡補償文件對振鏡進行校正的技術方案，雖然可以達到校準的目的，但由于需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，從而增加了設備的成本，另外，由于CCD圖像采集裝置采集的視野有限，因此需要移動進行大面積平板的圖像采集，這樣便增加了移動誤差，從而也影響了整個校準的精度。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于，針對現有技術存在的問題，提供一種簡單，成本低，精度高的激光振鏡校準系統及其校準方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種激光振鏡校準系統，包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數據，所述處理模塊將實際數據與預存的理論數據進行比較，并根據實際數據與預存的理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
[0006]優選地，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯示激光打點圖形。
[0007]優選地，當所述預存的理論數據為點陣數據時，處理模塊將實際數據轉換為點陣數據，以便于比較。
[0008]本發明還提供了一種用于制造三維物體的快速成型設備，包括分層切片系統、送鋪粉裝置以及激光振鏡，其中，還包括上述任一實施例的激光振鏡校準系統，用于對激光振鏡進行校準。
[0009]本發明還提供了一種激光振鏡校準方法，包括以下步驟: 步驟一:將膠片紙貼在平板上；
步驟二:激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點； 步驟三:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數據；
步驟四:處理模塊將實際數據與理論數據進行比較，并根據實際數據與理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
[0010]優選地，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯示激光打點圖形。
[0011]優選地，當步驟二中理論數據為點陣數據時，處理模塊將步驟三中形成的實際數據轉換為點陣數據，便于步驟四中實際數據與理論數據的比較。
[0012]優選地，所述步驟四中生成誤差文件，以完成誤差校準具體為:
根據生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準表進行更新并形成新的校準表實現激光振鏡的誤差校準。
[0013]本發明的激光振鏡校準系統，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進行激光打印，提高了校準精度，而且，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，使得本發明的激光振鏡校準系統僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數據，相比于現有技術需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，簡化了系統結構，節約了成本。
[0014]本發明的用于制造三維物體的快速成型設備，通過包括上述校準精度高、成本低的激光振鏡校準系統，使得該設備提高了成型精度，且降低了成本。
[0015]本發明的激光振鏡校準方法，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進行激光打印，提高了校準精度，而且，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，使得本發明的激光振鏡校準方法僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數據，相比于現有技術需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，簡化了系統結構，節約了成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明激光振鏡校準方法提供的一實施例的方法流程圖；
圖2為本發明激光振鏡校準方法提供的另一實施例的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0017]以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0018]現有技術針對激光振鏡的校準，一種方案是:首先在紙片上打點，然后采集紙片的圖形信息，最后通過誤差文件來調整校準表。由于紙片本身的平面度和強度較差，而且很容易產生塑性變形等，從而直接影響了設備的實際坐標采集的準確性，進而影響了校準的精度。
[0019]另一種方案是:專利CN103212873A公開了振鏡校正系統的快速校正方法，振鏡校正系統包括振鏡校正板，由振鏡掃描模塊控制激光在所述振鏡校正板上形成矩陣標靶；CCD圖像采集裝置，用于對所述振鏡校正板上的矩陣標靶進行圖像采集；圖像處理模塊，用于對所述CCD圖像采集裝置采集的矩陣標靶進行處理后，輸出振鏡補償文件對振鏡進行校正的技術方案，雖然可以達到校準的目的，但由于需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，從而增加了設備的成本，另外，由于CCD圖像采集裝置采集的視野有限，因此需要移動進行大面積平板的圖像采集，這樣便增加了移動誤差，從而也影響了整個校準的精度。
[0020]由上分析可知，上述兩種方案雖然可以實現激光振鏡的校準，但也存在弊端，即現有技術中未找到結合兩種方案優點的優選方案，本申請的發明人經過創造性地勞動，終于提供了一種解決上述兩種技術方案缺陷的，且具有校準精度高、結構簡單、成本低的激光振鏡校準系統，該校準系統包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數據，所述處理模塊將實際數據與預存的理論數據進行比較，并根據實際數據與預存的理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
[0021]具體實施中，所述預存的理論數據可保存為點陣數據，當然還可以保存為其它格式的數據。在此需說明的是，為了便于實際數據和理論數據進行比較，實際數據需轉換成與理論數據保存的格式相同，即當所述預存的理論數據為點陣數據時，處理模塊將實際數據轉換為點陣數據，以便于處理模塊的比較。
[0022]具體實施中，所述膠片紙可優選采用黑色，當然還可以采用其它顏色。為了更好地掃描激光打點形成的打點圖形，掃描儀可采用高精度的掃描儀。
[0023]優選地，為了更清楚地顯示激光打點形成的打點圖形，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點和顯示激光打點圖形。
[0024]本發明的激光振鏡校準系統，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進行激光打印，提高了校準精度，而且，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，使得本發明的激光振鏡校準系統僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數據，相比于現有技術需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，簡化了系統結構，節約了成本。
[0025]本申請的發明人還提供了一種用于制造三維物體的快速成型設備，包括分層切片系統、送鋪粉裝置以及激光振鏡，還包括上述任一實施例的激光振鏡校準系統，用于對激光振鏡進行校準，由于上述激光振鏡校準系統具有校準精度高、成本低，因此該設備提高了成型精度，降低了成本。
[0026]如圖1所示，本申請的發明人還提供了一種激光振鏡校準方法，包括以下步驟: 步驟11:將膠片紙貼在平板上；
該步驟中，膠片紙可通過膠水粘貼在平板上，膠片紙和平板的面積需根據激光振鏡的掃描區域決定，優選地，所述膠片紙和平板的面積大于掃描區域的1%，所述膠片紙為橡膠材質。
[0027]步驟12:激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點； 該步驟具體為:激光振鏡將該理論數據轉換成相應的命令文件，并控制激光按照命令文件在所述膠片紙上進行激光打點。
[0028]步驟13:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數據；
步驟14:處理模塊將實際數據與理論數據進行比較，并根據實際數據與理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
[0029]該步驟具體為，處理模塊將實際數據與理論數據進行比較，并根據實際數據與理論數據的偏差生成誤差文件，根據生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準表進行更新并形成新的校準表實現激光振鏡的誤差校準，具體實施中，根據生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準表可進行縮放、平移或非線性變換等方法進行校準。可以理解的是，已有的校準表最初為初始校準表，當執行一次本發明的激光振鏡校準方法后，步驟14將根據生成的誤差文件對激光振鏡中初始校準表進行更新并形成新的校準表，該新的校準表存入激光振鏡，并作為下一次激光振鏡校準的已有校準表，以此類推實現激光振鏡的校準。
[0030]具體實施中，為了便于實際數據和理論數據進行比較，實際數據需轉換成與理論數據保存的格式相同，即當步驟12中理論數據為點陣數據時，處理模塊將步驟13形成的實際數據轉換為點陣數據，便于步驟14處理模塊將實際數據與理論數據進行比較。
[0031]該實施例的激光振鏡校準方法，將膠片紙貼在平板上，相比于在紙片上直接進行激光打印，提高了校準精度，而且，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，使得本發明的激光振鏡校準方法僅需掃描儀直接掃描打點圖形即可獲得數據，相比于現有技術需采用昂貴的CCD圖像采集裝置進行圖像采集，簡化了系統結構，節約了成本。
[0032]圖2為本發明激光振鏡校準方法提供的另一實施例的方法流程圖，如圖2所示，激光振鏡校準方法包括以下步驟:
步驟21:將膠片紙貼在平板上，并將紙片貼在膠片紙上；
步驟22:激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述紙片上進行激光打點；
步驟23:掃描儀掃描紙片上顯示的打點圖形并形成實際數據；
步驟24:處理模塊將實際數據與理論數據進行比較，根據實際數據與理論數據的偏差生成誤差文件，并根據生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準表進行更新并形成新的校準表實現激光振鏡的誤差校準。
[0033]該實施例與上一實施例的方案基本相同，即該實施例可以實現上一實施例相同的功能，主要區別在于，該實施例在上一實施例的基礎上進行了進一步改進，即在所述膠片紙上貼有紙片，該紙片用于激光打點以及顯示激光打印圖形，這樣紙片可更清楚地顯示激光打點所形成的打點圖形。
[0034]以上實施例僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均應屬于本發明的保護范圍。應當指出，在不脫離本發明原理前提下的若干修改和修飾，應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種激光振鏡校準系統，其特征在于，包括膠片紙、平板、掃描儀和處理模塊，所述膠片紙貼在平板上，激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點，所述膠片紙為橡膠材質且能夠顯示激光打點圖形，所述掃描儀掃描膠片紙上打點圖形并形成實際數據，所述處理模塊將實際數據與預存的理論數據進行比較，并根據實際數據與預存的理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
2.根據權利要求1所述的激光振鏡校準系統，其特征在于，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯不激光打點圖形。
3.根據權利要求1或2所述的激光振鏡校準系統，其特征在于，當所述預存的理論數據為點陣數據時，處理模塊將實際數據轉換為點陣數據，以便于比較。
4.一種用于制造三維物體的快速成型設備，包括分層切片系統、送鋪粉裝置以及激光振鏡，其特征在于，還包括權利要求1-3任一項所述的激光振鏡校準系統，用于對激光振鏡進行校準。
5.一種激光振鏡校準方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一:將膠片紙貼在平板上； 步驟二:激光振鏡按照預存的理論數據控制激光在所述膠片紙上進行激光打點； 步驟三:掃描儀掃描膠片紙上顯示的打點圖形并形成實際數據； 步驟四:處理模塊將實際數據與理論數據進行比較，并根據實際數據與理論數據的偏差生成誤差文件，以完成誤差校準。
6.根據權利要求5所述的激光振鏡校準方法，其特征在于，所述膠片紙上貼有紙片，用于激光打點以及顯不激光打點圖形。
7.根據權利要求5所述的激光振鏡校準方法，其特征在于，當步驟二中理論數據為點陣數據時，處理模塊將步驟三中形成的實際數據轉換為點陣數據，便于步驟四中實際數據與理論數據的比較。
8.根據權利要求5至7任一項所述的激光振鏡校準方法，其特征在于，所述步驟四中生成誤差文件，以完成誤差校準具體為: 根據生成的誤差文件對激光振鏡中已有的校準表進行更新并形成新的校準表實現激光振鏡的誤差校準。
【文檔編號】B23K26/035GK104259656SQ201410408780
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】許小曙, 楊大風 申請人:湖南華曙高科技有限責任公司