(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202210666068.8
(22)申请日 2022.06.14
(71)申请人 中钞印制技 术研究院有限公司
地址 100070 北京市丰台区丰台科 学城中
核路5号2号楼8层
申请人 中国印钞造币集团有限公司
(72)发明人 屈明生 马健 张临垣 董学良
李丰 张萌 潘品李 王雪
(74)专利代理 机构 北京友联知识产权代理事务
所(普通合伙) 11343
专利代理师 唐应梅 尚志峰
(51)Int.Cl.
B23K 26/064(2014.01)
B23K 26/362(2014.01)
B23K 26/70(2014.01)
(54)发明名称
雕刻系统的校准方法和校准装置、 雕刻系统
(57)摘要
本发明提供了一种雕刻系统的校准方法和
校准装置、 雕刻系统, 其中, 雕刻系统的校准方法
包括: 对第一运动轴、 第二运动轴和第三运动轴
进行角度误差校准; 对第一振镜和第二振镜进行
几何畸变校准; 对第一振镜和第二振镜进行偏移
校准; 对第一振镜和第二振镜进行缩放校准; 对
第一振镜和第二振镜进行角度校准; 对第一振镜
和第二振镜进行拼接试验和微补偿 。 本申请通过
对双振镜的激光雕刻系统进行校准, 不仅使 得采
用双振镜进行版材雕刻 的雕刻系统的工作效率
得到了提高, 还消除了因两个振镜所雕刻的图案
存在位置偏移、 比例不同以及角度偏移而造成的
拼接误差, 提高了 雕刻图文的显示效果。
权利要求书3页 说明书11页 附图3页
CN 115156699 A
2022.10.11
CN 115156699 A
1.一种雕刻系统的校准方法, 其特征在于, 所述雕刻系统包括运动轴、 工件台、 振镜和
图像识别组件, 所述运动轴包括水平设置的第一运动轴和第二运动轴, 以及与所述第一运
动轴平行设置的第三运动轴, 所述第一运动轴和所述第二运动轴互相垂直, 所述第三运动
轴高于所述第一运动轴和所述第二运动轴, 所述工件台用于放置并固定待雕刻版, 所述工
件台可沿所述第一运动轴和所述第二运动轴运动, 所述振镜包括第一振镜和第二振镜, 可
分别沿所述第三 运动轴独立 运动, 所述校准方法包括:
对所述第一 运动轴、 所述第二 运动轴和所述第三 运动轴进行角度误差校准;
对所述第一振镜和所述第二振镜进行几何畸变校准;
对所述第一振镜和所述第二振镜进行偏移校准;
对所述第一振镜和所述第二振镜进行缩放校准;
对所述第一振镜和所述第二振镜进行角度校准;
对所述第一振镜和所述第二振镜进行拼接试验和微补偿。
2.根据权利要求1所述的雕刻系统的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第一运动轴、
所述第二 运动轴和所述第三 运动轴进行角度误差校准的步骤具体包括:
控制所述工件台沿所述第一运动轴和所述第二运动轴运动, 所述振镜固定不动, 控制
所述第一振镜或所述第二振镜在雕刻版 上按照预设坐标雕刻第一组十 字标;
控制所述工件台不动, 控制所述第一振镜或所述第二振镜沿所述第三运动轴运动, 并
在雕刻版 上按照预设坐标雕刻第二组十 字标;
控制所述图像识别组件识别出所述雕刻版上所述第一组十字标和所述第二组十字标
的实际坐标;
根据所述预设坐标以及所述第一组十字标和所述第二组十字标的所述实际坐标计算
出所述第一 运动轴、 所述第二 运动轴和所述第三 运动轴之间的角度误差校准补偿值;
基于所述角度误差校准补偿值, 对所述第一运动轴、 所述第二运动轴和所述第三运动
轴进行角度误差校准。
3.根据权利要求1所述的雕刻系统 的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第 一振镜和所
述第二振镜进行几何畸变校准的步骤具体包括:
控制所述第一振镜和所述第二振镜在所述雕刻版 上的预设坐标处雕刻十 字标矩阵;
控制所述图像识别组件识别出 各个所述十 字标的实际坐标;
根据所述预设坐标与所述实际坐标计算出所述第一振镜和所述第二振镜的几何畸变
校准补偿值;
基于所述几何畸变校准补偿值, 对所述第一振镜和所述第二振镜进行几何畸变校准。
4.根据权利要求1所述的雕刻系统 的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第 一振镜和所
述第二振镜进行偏移校准的步骤具体包括:
控制所述工件台不动, 控制所述第 一振镜和所述第 二振镜分别在所述雕刻版上的预设
坐标处雕刻十 字标矩阵;
根据所述预设坐标 得到所述第一振镜和所述第二振镜的预设光心 原点坐标;
控制所述图像识别组件识别出 所述十字标的实际坐标;
根据所述实际坐标 得到所述第一振镜和所述第二振镜的实际光心 原点坐标;
根据所述预设光心原点坐标以及所述第一振镜和所述第二振镜的所述实际光心原点权 利 要 求 书 1/3 页
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2坐标计算出 所述第一振镜和所述第二振镜的偏移校准补偿值;
基于所述偏移校准补偿值, 对所述第一振镜和所述第二振镜进行偏移校准。
5.根据权利要求1所述的雕刻系统 的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第 一振镜和所
述第二振镜进行缩放校准的步骤具体包括:
控制所述工件台不动、 所述第 一振镜和所述第 二振镜分别按照预设坐标在雕刻版上雕
刻十字标矩阵;
控制所述图像识别组件识别出 所述十字标的实际坐标;
根据所述实际坐标分别得到所述第一振镜和所述第二振镜雕刻的所述十字标矩阵的
实际长和宽;
根据所述预设坐标 得到所述十 字标矩阵的预设长和宽;
根据所述十字标矩阵的预设长和宽以及所述十字标矩阵的实际长和宽计算出所述第
一振镜和所述第二振镜缩放校准补偿值;
基于所述缩放校准补偿值, 对所述第一振镜和所述第二振镜进行缩放校准。
6.根据权利要求1所述的雕刻系统 的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第 一振镜和所
述第二振镜进行角度校准的步骤具体包括:
控制所述工件台不动, 控制所述第 一振镜和所述第 二振镜分别在所述雕刻版上的预设
坐标处雕刻十 字标矩阵;
控制所述图像识别组件识别出 所述十字标实际坐标;
根据所述实际坐标分别得到所述第 一振镜和所述第 二振镜的实际光心原点坐标, 以及
所述第一振镜和所述第二振镜的横纵坐标轴方向, 建立以所述光心原点为坐标原点的坐标
系;
基于所述 坐标系计算出 所述第一振镜和所述第二振镜坐标轴的角度偏置;
根据所述角度偏置计算出 所述第一振镜和所述第二振镜的角度校准补偿值;
基于所述角度校准补偿值, 对所述第一振镜和所述第二振镜进行角度校准。
7.根据权利要求1所述的雕刻系统 的校准方法, 其特征在于, 所述对所述第 一振镜和所
述第二振镜进行拼接试验和微补偿的步骤具体包括:
控制所述第 一振镜和所述第 二振镜进行拼接图文的雕刻, 通过所述图像识别组件识别
出所述第一振镜和所述第二振镜在雕刻所述 拼接图文时重复区域的偏差;
在所述偏差超出 预设偏差阈值时, 对所述第一振镜和所述第二振镜进行微补偿。
8.一种雕刻系统的校准装置, 其特征在于, 包括: 存储器、 处理器及存储在所述存储器
上并可在所述处理器上运行的程序, 所述程序被所述处理器执行时实现如权利要求 1至7中
任一项所述的雕刻系统的校准方法限定的步骤。
9.一种雕刻系统, 其特 征在于, 包括:
运动轴, 所述运动轴包括水平设置的第一运动轴和第二运动轴, 以及与所述第一运动
轴平行设置的第三运动轴, 所述第一运动轴和所述第二运动轴互相垂直, 所述第三运动轴
高于所述第一 运动轴和所述第二 运动轴;
工件台, 用于放置并固定待雕刻版, 所述工件台可沿所述第一运动轴和所述第二运动
轴运动;
振镜, 所述振镜包括第一振镜和第二振镜, 可分别沿所述第三 运动轴独立 运动;权 利 要 求 书 2/3 页
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专利 雕刻系统的校准方法和校准装置、雕刻系统
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