CN101508055A - 一种激光加工校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光加工校正方法，包括以下步骤：使用激光加工设备，根据预定的加工尺寸进行加工操作；对加工的结果进行测量，并根据测量结果计算得到与预定的加工尺寸的偏差值；采用所述偏差值绘制样条曲线；根据所需加工精度，在所述样条曲线上取样；根据所述取样结果对所述预定的加工尺寸进行校正，并根据校正结果进行重新加工。本发明技术方案通过采样实际加工数据，并结合预定的加工数据进行精确的参数曲线绘制，并根据所需加工的精度进行进一步的数据处理，反复加工直至加工结果符合所需精度。同时本发明的校正方案适合校正任意的变形，适合应用于激光打标、激光切割等激光加工设备中，且实现简单，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光加工的校正方法。
背景技术
一些激光加工设备在使用过程中，经常会出现加工的尺寸与预定的尺寸不一样的情况。振镜是激光加工设备，如激光打标机，中用于控制激光束方向的反射镜。一般情况下激光打标机中X轴和Y轴各有一块振镜，在激光打标加工过程中，振镜的线性度是不太可能达到100％的，有些振镜在不同的坐标范围内的线性度可能还不一样。
比如X轴的振镜在[-50mm，-40mm]范围之内的线性度为95％，这样的话，从点(-50，0)加工一条线到点(-40，0)，其长度本来应该是10mm，但因振镜线性度为95％，加工出来的线条实际上只有9.5mm。同样，假如振镜在X轴上[-40mm，-30mm]范围之内的线性度为98％，从点(-40，0)加工一条线到点(-30，0)，其长度应该是10mm，但因振镜线性度为98％，加工出来的线条可能实际上只有9.8mm。这样的加工结果是无法满足客户需要的加工精度的，所以需要对该振镜进行校正操作。
目前业界常常使用一些校正技术使加工的尺寸尽量逼近于预定的尺寸，包括：1、打点校正，就是对特定的位置的点位进行校正，由于这是一些离散的点位，对于加工的校正结果有所不足；2、根据输入的参数值，构造方程式对加工的坐标进行校正，在实际加工过中，设备的具体情况是不同的，所以很难找到一个通用的方程式，有一些变形也很难找到这样的方程式对其进行校正，所以这种方法也有所欠缺。
因此，现有技术有待改进和提高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的上述缺点，提供一种能校正任意的变形，也可以满足所需加工精度，简单易实施的激光加工校正方法。
本发明的技术方案如下：
一种激光加工校正方法，包括以下步骤：
A、使用激光加工设备，根据预定的加工尺寸进行加工操作；
B、对加工的结果进行测量，并根据测量结果计算得到与预定的加工尺寸的偏差值；
C、采用所述偏差值绘制样条曲线；
D、根据所需加工精度，在所述样条曲线上取样；
E、根据所述取样结果对所述预定的加工尺寸进行校正，并根据校正结果进行重新加工。
本发明所述的校正方法，其中，所述步骤B具体包括以下步骤：
B1、对加工的结果进行测量，计算测量结果与预定的加工尺寸相对应点的横坐标的比值，记该比值为偏差值。
本发明所述的校正方法，其中，所述步骤D具体包括以下步骤：
D1、以所需加工的精度为横坐标的步长，从所述样条曲线上取点。
本发明所述的校正方法，其中，所述步骤E具体包括以下步骤：
E1、当需要加工线条时，将需要加工的线条的两个端点坐标的横坐标值，与横坐标值对应的从所述样条曲线上取的点的纵坐标值相乘，得到新的需要加工的线条的横坐标值，并根据该横坐标值进行重新加工。
本发明所述的校正方法，其中，所述步骤E具体还包括以下步骤：
E2、根据所述步骤E1中的重新加工结果，重复执行所述步骤B、C和D
本发明所述的校正方法，其中，所述步骤C中绘样条曲线的算法为插值算法。
本发明技术方案通过采样实际加工数据，并结合预定的加工数据进行精确的参数曲线绘制，并根据所需加工的精度进行进一步的数据处理，如此反复加工直至最终加工结果符合所需的加工精度。同时本发明的校正方案适合校正任意的变形，适合应用于激光打标、激光切割等激光加工设备中，且实现简单，应用范围广。
附图说明
图1是本发明实施例的激光加工校正方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的较佳实施例加以详细说明。
本发明实施例的激光加工校正方法流程图如图1所示，下面结合图1，以激光打标校正为例，对本发明的校正方法作详细介绍。
步骤S101、用预定的加工尺寸使用激光打标机进行加工操作。
例如，振镜在横轴(X)的[-60mm，60mm]的范围内，每隔10mm就加工一条竖直的线条，这样这些线条与X轴的交点理论上的坐标应该分别是：(-60，0)、(-50，0)、(-40，0)、(-30，0)、(-20，0)、(-10，0)、(0，0)、(10，0)、(20，0)、(30，0)、(40，0)、(50，0)和(60，0)。
步骤S102、对以上加工结果进行测量，并根据测量结果计算得到与预定尺寸的偏差值。
实际测量结果如下：(-59.2，0)、(-49.4，0)、(-39.65，0)、(-29.8，0)、(-19.9，0)、(-10，0)、(0，0)、(9.95，0)、(19.8，0)、(29.6，0)、(39.5，0)、(49.3，0)和(59.1，0)。
根据以上结果计算得到预定加工尺寸与加工结果的点的横坐标的比值，结果如下：点(-60，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0135；点(-50，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0122；点(-40，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0088；点(-30，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0067；点(-20，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0050；点(-10，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0；点(10，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0050；点(20，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0101；点(30，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0135；点(40，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0127；点(50，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0142；点(60，0)与实际加工结果的横坐标比值为1.0152。
步骤S103、根据步骤S102计算得到的测量结果与预定尺寸的偏差值绘制样条曲线。
从步骤S102中，可以得到如下点坐标：(-60，1.0135)、(-50，1.0122)、(-40，1.0088)、(-30，1.0067)、(-20，1.0050)、(-10，1.0101)、(0，0)、(10，1.0050)、(20，1.0101)、(30，1.0135)、(40，1.0127)、(50，1.0142)和(60，1.0152)。
根据以上点的坐标，采用样条曲线标准算法绘制样条曲线，如采用插值法。其具体绘制方法为本领域技术人员所知，在此不再赘述。
步骤S104、以所需加工的精度为横坐标的步长，从所绘制的样条曲线上取点，并采用所取点的纵坐标制作参数表。
如果加工精度要求是0.1mm，则以0.1mm为X轴上的取样步长，从所绘制的样条曲线上取点，得到需要的参数值，并构造参数表。
例如，取得的点可能如下：(-50，1.0122)，(-49.9，1.0121)，(-49.8，1.0120)，… …(49.9，1.0141)，(50，1.0142)。用这些点的纵坐标，可以构建一张校正参数表，例如可以将以上点的纵坐标以数组的形式保存起来。
步骤S105、根据以上得到的校正参数表对预定的加工尺寸进行处理，并根据处理结果进行重新加工，重复步骤S101的加工操作；
例如，需要加工从点(-50，0)到点(-30，0)的线条，利用步骤S104中得到的参数表，我们可以对该线条的两个端点坐标值进行以下变换：
-50×1.0122＝-50.61，
-30×1.0067＝-30.201，
即将需要加工的线条的两个端点坐标的横坐标值与横坐标值对应的参数表中的纵坐标值相乘，得到新的需要加工的线条的横坐标值，即两端点坐标变成(-50.61，0)和(-30.201，0)。根据此端点坐标进行加工后，线条的实际长度就很接近20mm了。
继续采用以上步骤1进行加工，并重复步骤2、3、4和5，直到加工结果符合预定的精度要求为止，即可用来进行实际的加工。
本实施例中以本发明的校正方案在激光打标设备中的应用为例进行说明，但本方案不限于应用于激光打标设备中，如还可应用于激光切割等。
综上所述，本发明方案通过采样实际加工数据，并结合预定的加工数据进行精确的参数曲线绘制，并根据所需加工的精度进行进一步的数据处理，如此反复加工直至最终加工结果符合所需的加工精度。同时本发明的校正方案适合校正任意的变形，适合应用于激光打标、激光切割等激光加工设备中，且实现简单，应用范围广。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (6)
1、一种激光加工校正方法，包括以下步骤：
A、使用激光加工设备，根据预定的加工尺寸进行加工操作；
B、对加工的结果进行测量，并根据测量结果计算得到与所述预定的加工尺寸的偏差值；
C、采用所述偏差值绘制样条曲线；
D、根据所需加工精度，在所述样条曲线上取样；
E、根据所述取样结果对所述预定的加工尺寸进行校正，并根据校正结果进行重新加工。
2、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤B具体包括以下步骤：
B1、对加工的结果进行测量，计算测量结果与预定的加工尺寸相对应点的横坐标的比值，记该比值为偏差值。
3、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤D具体包括以下步骤：
D1、以所需加工的精度为横坐标的步长，从所述样条曲线上取点。
4、如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述步骤E具体包括以下步骤：
E1、当需要加工线条时，将需要加工的线条的两个端点坐标的横坐标值，与横坐标值对应的从所述样条曲线上取的点的纵坐标值相乘，得到新的需要加工的线条的横坐标值，并根据该横坐标值进行重新加工。
5、如权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述步骤E具体还包括以下步骤：
E2、根据所述步骤E1中的重新加工结果，重复执行所述步骤B、C和D。
6、如权利要求1至5任一所述的校正方法，其特征在于，所述步骤C中绘样条曲线的算法为插值算法。
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