[发明专利]激光打标桶枕形失真补偿值确定方法和装置，激光打标方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光打标桶枕形失真补偿值确定方法和激光打标方法，以及为实施所述方法而建立的功能模块构架。

背景技术

激光打标机的镜头为组合镜片，由于镜头本身特性和光路的原因，打标点会发生偏移，导致打标图形会有桶枕形失真，体现为：以镜头中心为坐标原点，打标一个以坐标原点为中心，各边与坐标轴平行或垂直的矩形，所打出的图形将失真为桶形或枕形，故在打标时需用软件进行补偿。这种桶枕形失真具有以下特性：(1)X轴和Y轴上的打标点不会偏移，在同Y(或X)坐标上，打标镜头所造成的X(或Y)方向桶枕形失真程度与待打标点的X(或Y)坐标成线性关系；(2)打标镜头所造成的X(或Y)方向桶枕形失真的失真线为圆弧线，失真程度是以X(或Y)轴对称的。坐标系中不同的点，它们在X(或Y)方向上的失真程度是不一样的，故它们所对应的补偿值也是不一样的。

发明内容

本发明的目的是，镜头确定后，对于在打标区域内的任意待打标点(Xi,Yj)，能够以简单的操作和计算确定激光打标其中一个坐标方向上的桶枕形失真的补偿值，从而打出不失真的图形。

本发明给出激光打标桶枕形失真补偿值确定方法：根据失真线X=Xm上的被选点(Xm,Yn)的X方向补偿值ΔXmn，得出待打标点(Xi,Yj)所在失真线X=Xi上的点(Xi,Yn)的X方向补偿值ΔXin=ΔXmn·Xi/Xm，所述的Xm和Yn均不等于0；以失真线X=Xi上的点(Xi,Yn)为基础，按照三点确定一条圆弧线的原理，根据补偿值ΔXin确定失真线X=Xi在计划坐标系中的表达，由此确定待打标点(Xi,Yj)的X方向补偿值ΔXij。

操作人员得出ΔXmn的方法的步骤例如是：(1)不作任何补偿地打标一个以坐标原点为中心，各边与坐标轴平行或垂直的矩形，该矩形一竖边与X轴交于点(Xm,0)，该矩形一横边与Y轴交于点(0,Yn)，则被选点(Xm,Yn)为矩形一个角的顶点，优选地，所打标的矩形为镜头所能打标的最大的矩形，即打标镜头边缘所得的矩形，所打标的矩形在X方向上存在桶枕形失真，以图1为例，打出了桶形失真线X=Xm，然后需得出桶形失真线X=Xm上的被选点(Xm,Yn)的X方向补偿值ΔXmn；(2)在X方向上进行一定的补偿重新打标该矩形，以图1为例，如果重新打出的矩形在X方向上仍存在桶形失真但失真程度降低了，就以加大补偿程度再次打标，如果重新打出的矩形在X方向上变成了枕形失真，则减小补偿程度再次打标，直至打出在X方向上不失真的矩形为止，则打出该X方向上不失真矩形所对应的X方向补偿值即为所求的ΔXmn。

继续以图1为例，说明本发明方法的原理。众所周知地，打标镜头所打出的桶枕形失真线为圆弧线，故对任一待打标点(Xi,Yj)，只要能够得出该打标点(Xi,Yj)所在失真线X=Xi在计划坐标系中的表达(体现为该圆弧线在计划坐标系中的表达方程，例如贝塞尔曲线形式的方程)，就可以据此确定待打标点(Xi,Yj)的X方向补偿值ΔXij。要得出该圆弧线(失真线)，只需确定该圆弧线上的三个点即可。

众所周知地，在同一Y坐标上，打标镜头所造成的X方向桶枕形失真程度与待打标点的X坐标成线性关系，则ΔXmn/Xm=ΔXin/Xi，故根据上面已求出的ΔXmn可以得出ΔXin=ΔXmn·Xi/Xm，据此可确定失真线X=Xi上的一个点(Xi,Yn)；同理另选取一个点作为上述(Xm,Yn)，执行同样的步骤确定失真线X=Xi上的第二个点；同理再令选取一个点作为上述(Xm,Yn)，执行同样的步骤确定失真线X=Xi上的第三个点。

要确定该圆弧线上的三个点，本发明激光打标桶枕形失真补偿值确定方法可以采用较简便的算法：轻易可知该圆弧线过点(Xi,0)，则以点(Xi,0)作为所述“三点”中的一个点；和/或众所周知地，打标镜头所造成的X方向桶枕形失真程度是以X轴对称的，据此也可以确定失真线X=Xi上与点(Xi,Yn)对称的点(Xi,-Yn)，以点(Xi,-Yn)作为所述“三点”中的一个点。可见，最简便的算法是按照点(Xi,Yn)、点(Xi,0)和点(Xi,-Yn)这三点确定该圆弧线。

通过三个点确定了该圆弧线在计划坐标系中的表达，该圆弧线上的待打标点(Xi,Yj)的X方向补偿值ΔXij也就确定了。