2021114343100一种直接式振镜校正系统及校正方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN114029611A
(43)申请公布日2022.02.11
(21)申请号202111434310.0
(22)申请日2021.11.29
(66)本国优先权数据
202111102928.72021.09.17CN
(71)申请人上海市激光技术研究所
地址200000上海市徐汇区宜山路770号
(72)发明人黄曦凌王丽刘昆汪于涛
骆工序
(74)专利代理机构上海九泽律师事务所31337
代理人周云
(51)Int.Cl.
B23K26/082(2014.01)
B23K26/70(2014.01)
G02B26/10(2006.01)

权利要求书1页说明书3页附图3页
(54)发明名称
一种直接式振镜校正系统及校正方法
(57)摘要
本发明适用于激光加工技术振镜校正领域，
提供了一种直接式振镜校正系统，它包括：振镜
控制模块，振镜扫描模块，CCD图像采集装置，CCD
图像处理模块和校正处理模块。本发明还提供了
上述直接式振镜校正系统的校正方法，包括5个
步骤。本发明通过激光在直接在CCD图像采集装
置上成像，消除了激光在校正板上灼烧不均匀导
致的误差。无需外部光源，消除了外部光源不稳
定导致的误差。本发明结构简单、稳定且无运动
部件，消除了单点采集的电机运动误差。
CN114029611A
CN114029611A权利要求书1/1页

1.一种直接式振镜校正系统，其特征在于，它包括：
振镜控制模块，用于控制振镜摆动和激光器出光；
振镜扫描模块，包括依次安装在激光器出射激光光路上的振镜和聚焦场镜，所述用于
接收振镜控制系统发出的信号,在CCD图像采集装置上进行矩阵标靶标记；
CCD图像采集装置，包括CCD摄像头，安装在聚焦场镜的正下方，用于对从聚焦场镜出射
的激光光斑进行采集；
CCD图像处理模块，用于对采集到的激光光斑进行图像处理，找出光斑的几何中心以及
矩阵靶标的中心点，对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，算出每个光斑的理论
坐标与实际坐标偏差值，并输出振镜补偿文件；
校正处理模块，用于根据振镜补偿文件完成对振镜的校正。
2.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统，其特征在于，所述CCD图像处理模块包
括：
定位模块，用于对采集到的激光光斑进行定位；
偏差计算模块，用于对定位结果和理论坐标进行计算，计算出理论与实际的位置偏差；
振镜补偿模块，用于对位置偏差生成振镜校正文件。
3.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统，其特征在于：
所述摄像头CCD18上安装有高精度镜头组，用于调节到摄像头CCD的视野以及聚焦焦点
位置，让激光打出的矩阵靶标清晰地会聚到摄像头CCD上。
4.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统，其特征在于：
所述高精度镜头组前安装有衰减镜。
5.一种直接式振镜校正系统的校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、CCD图像采集装置开始实时采集记录激光光斑；
S2、振镜控制系统控制振镜扫描模块让振镜摆动到指定位置并控制激光器出光形成矩
阵标靶；
S3、CCD图像采集装置停止采集，最终形成由激光光斑组成的矩阵标靶；
S4、CCD图像处理模块对所述CCD图像采集装置采集到的图像进行处理后振镜补偿文件
输出至校正处理模块；
S5、校正处理模块根据振镜补偿文件完成对振镜的校正。
6.根据权利要求5所述的直接式振镜校正系统的校正方法，其特征在于，步骤S4包括：
S41、通过定位模块对采集到的激光光斑进行定位，对所述光斑矩阵标靶进行阈值处理
以及平滑激光光斑，精确计算出激光光斑的几何中心；
S42、通过偏差计算模块对采集到的光斑几何中心和理论坐标进行对比，计算出每个光
斑的理论坐标与实际的位置偏差；
S43、根据所述偏差输出到振镜补偿模块生成振镜校正文件完成对振镜的校正。
7.根据权利要求1所述的直接式振镜校正系统的校正方法，其特征在于：
在步骤S1中，CCD图像采集装置通过镜头组成像的方式对激光光斑进行图像采集。

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CN114029611A说明书1/3页

一种直接式振镜校正系统及校正方法

技术领域
[0001]本发明涉及一种直接式振镜校正系统及其方法，属于激光加工技术振镜校正技术
领域。

背景技术
[0002]在激光加工领域中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、光路调整误差等综合因素会导致扫描区域中的加工图形出现错位、变
形等现象，采用传统的人工测量方法耗时费力，无法适应发展的需要。
[0003]公开号为CN101513693A的发明专利申请公开了一种振镜系统及校正方法，公开
号为CN102152007A的发明专利申请公开了一种精密的振镜校正系统及校正方法，两种方