CN112078133B - 一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统 - Google Patents

一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，所述方法包括：获得第一标定点的第一位置信息，第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；获得虚拟标定模板；根据虚拟标定模板，获得第一标定点的第二位置信息，第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。

Description

一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统
技术领域
本发明涉及激光快速成形自动标定领域，尤其涉及一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统。
背景技术
在激光快速成形设备中，为了提高激光扫描的速度，一般都采用高速扫描振镜及动态聚焦系统来实现激光光斑的快速移动。在高速扫描振镜中，通过两组反光镜片的角度转动和相互配合，实现光斑在激光快速成形设备标准平面上的XY移动。
但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
现有技术中由于光斑移动是由反光镜片转动一定微小角度来实现的，所以在激光快速成形设备标准平面上就会存在弧度和弦长的偏差，在整个标准平面的扫描范围中还存在标准平面和扫描平面的畸变偏差，导致无法快速、准确完成激光标定的技术问题。
发明内容
本申请实施例通过提供一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统，解决了现有技术中由于光斑移动是由反光镜片转动一定微小角度来实现的，所以在激光快速成形设备标准平面上就会存在弧度和弦长的偏差，在整个标准平面的扫描范围中还存在标准平面和扫描平面的畸变偏差，导致无法快速、准确完成激光标定的技术问题，达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统。
第一方面，本申请实施例提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，所述方法包括：获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；获得虚拟标定模板；根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。
另一方面，本申请还提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置，所述装置应用于如权利要求1-4任意一项所述的方法，其中，所述装置包括：激光快速成形机；标定板，所述标定板位于激光快速成形机中，所述标定板包括：基板；电荷耦合原件，所述电荷耦合原件按固定尺寸紧密排列在所述基板上，且所述电荷耦合原件覆盖范围超出所要标定的激光快速成形设备的工作范围，其中，所述电荷耦合原件所在平面高度与所述激光快速成形机工作零位一致。
第三方面，本申请还提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，其中，所述系统包括：第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；第二获得单元，所述第二获得单元用于获得虚拟标定模板；第三获得单元，所述第三获得单元用于根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；第四获得单元，所述第四获得单元用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；第一调整单元，所述第一调整单元用于根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。
第四方面，本发明提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于采用了基于电荷耦合元件获得激光光斑在激光快速成型标定板上的第一位置信息，并根据虚拟标定模板所述第一标定点的第二位置信息与第一位置信息的偏差值对所述第一位置信息进行调整，获得第三位置信息的方式，达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
图1为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法的流程示意图；
图2为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法中第一方向偏差值和第二方向偏差值是否在预定偏差阈值判定的流程示意图；
图3为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法中判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内的流程示意图；
图4为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法中判断是否标定过程完成的流程示意图；
图5为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置中标定板的主视图；
图6为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置中标定板的俯视图；
图7为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置中激光快速成形机的结构示意图；
图8为本申请实施例一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统的结构示意图；
图9为本申请实施例示例性电子设备的结构示意图。
附图标记说明：激光快速成形机100，标定板200，基板210，电荷耦合原件220，激光头110，动态聚焦镜120，扫描振镜130，工业控制计算机140，虚拟标定模板150，电子水平仪230，伺服电机支脚240，通用串行接口250，第一获得单元11，第二获得单元12，第三获得单元13，第四获得单元14，第一调整单元15，总线300，接收器301，处理器302，发送器303，存储器304，总线接口306。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统，解决了现有技术中由于光斑移动是由反光镜片转动一定微小角度来实现的，所以在激光快速成形设备标准平面上就会存在弧度和弦长的偏差，在整个标准平面的扫描范围中还存在标准平面和扫描平面的畸变偏差，导致无法快速、准确完成激光标定的技术问题。下面，将参考附图详细的描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。
申请概述
在激光快速成形设备中，为了提高激光扫描的速度，一般都采用高速扫描振镜及动态聚焦系统来实现激光光斑的快速移动。在高速扫描振镜中，通过两组反光镜片的角度转动和相互配合，实现光斑在激光快速成形设备标准平面上的XY移动。现有技术中由于光斑移动是由反光镜片转动一定微小角度来实现的，所以在激光快速成形设备标准平面上就会存在弧度和弦长的偏差，在整个标准平面的扫描范围中还存在标准平面和扫描平面的畸变偏差，导致无法快速、准确完成激光标定的技术问题。
针对上述技术问题，本申请提供的技术方案总体思路如下：
本申请实施例提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，所述方法包括：获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；获得虚拟标定模板；根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。
在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。
实施例一
如图1所示，本申请实施例提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，所述方法包括：
步骤S100：获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；
具体而言，所述基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统是指基于电荷耦合原件和自动位置调整功能的激光快速成形标定系统，电荷耦合原件按固定尺寸紧密排列在基板上，且电荷耦合原件覆盖范围超出所要标定的激光快速成形设备工作范围。所述电荷耦合原件用于捕捉激光光斑的位置。通过电荷耦合原件获得所述激光光斑在成形标定板上的第一位置信息。
步骤S200：获得虚拟标定模板；
具体而言，所述虚拟标定板是基于电荷耦合原件标定板的自动标定系统和标定方法，完成标定板的基本位置调整和水平度自动调整后，将上述标定板的通用串行接口连接至激光快速成形设备的工业控制计算机上，并安装对应的驱动程序和标定程序，以识别标定板硬件信息，打开标定程序，根据实际激光快速成形系统的工作尺寸和标定需求，加载获得的虚拟标定模板。
步骤S300：根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；
具体而言，所述第二位置信息为将激光光斑按照虚拟标定模板所指定的标定点的XY坐标位置，投射到集成了电荷耦合原件的标定板上获得的。所述的第二位置信息为所述光斑需要达到的标准的位置信息。
步骤S400：根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；
具体而言，将所述激光光斑按照虚拟标定模板所指定的标定点的XY坐标位置，投射到集成了电荷耦合原件的标定板上，电荷耦合原件接收到激光光斑后将其位置信息通过通用串行总线传输到标定程序，由标定程序进行电荷耦合原件接收位置(即第一位置信息)与虚拟标定模板指定位置(即第二位置信息)进行对比，获得第一偏差值。
步骤S500：根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。
具体而言，根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，进一步来说，当调整后的第一位置信息与第二位置信息的偏差值在某一精度范围内时，则获得此时的第一位置信息，记作第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。通过虚拟标定模板对所述激光光斑进行位置调整，达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
如图2所示，所述第一偏差值包括第一方向偏差值和第二方向偏差值，本申请实施例S500还包括：
步骤S510：获得预定偏差阈值；
步骤S520：判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内；
步骤S530：如果所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成并存储。
具体而言，预定偏差阈值为根据需求的激光光斑的偏差范围获得的预定偏差阈值，这里所述预定偏出阈值设定为0.005mm，当所述第一方向偏差值和第二方向偏差值均在预定偏差阈值之内时，表明所述第一位置信息误差很小，可以被接受，此时确定所述第一标定点标定完成并存储。
如图3所示，所述判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内，本申请实施例步骤S520还包括：
步骤S521：如果所述第一方向偏差值和/或所述第二方向偏差值不在所述预定偏差阈值之内，根据所述第三位置信息和所述第二位置信息，获得第二偏差值；
步骤S522：根据所述第二偏差值，对所述激光光斑的第三位置信息进行调整，获得第四位置信息；
步骤S523：判断第四偏差值是否在所述预定偏差阈值之内，直到所述第四偏差值在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成。
具体而言，当所述第一方向偏差值或第二方向偏差值不在所述预定偏差阈值之内，获得根据所述第一偏差值调整后的光斑位置信息，即第三位置信息，根据所述第三位置信息和虚拟标定板的指定位置信息(即第二位置信息)进行比对，获得第二偏差值，根据所述第二偏差值对所述第三位置信息进行调整，获得第四位置信息。根据所述第四位置信息和第二位置信息获得第四偏差值，所述第四偏差值包括第三方向偏差值和第四方向偏差值，当所述第三方向偏差值和第四方向偏差值都在预定偏差阈值之内时，将所述第四位置信息作为所述第一标定点的位置信息，并确定所述第一标定点标定完成。当所述第一方向偏差值和第二方向偏差值有任一项不满足预定偏差阈值时，表明所述位置信息还不能满足预定要求，此时根据预先要达到的位置信息对所述进行调整后的位置信息进行再次调整，直至所述位置信息偏差都在预定偏差阈值之内，完成第一标定点的标定。通过对所述标定点的位置信息不断调整优化的方式，通过虚拟标定模板对所述激光光斑进行位置进行再次调整，达到快速、精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
如图4所示，本申请实施例S520还包括：
步骤S524：获得所述虚拟标定模板的所有标定点；
步骤S525：判断所述所有标定点的第三偏差值是否均在所述预定偏差阈值之内；
步骤S526：如果所述所有标定点的第三偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定自动标定过程完成，获得标定结果；
步骤S527：如果所述所有标定点的第三偏差值未均在所述预定偏差阈值之内，则继续进行标定。
具体而言，获得所有所述虚拟标定模板的标定点的位置信息，根据所述虚拟标定模板的标定点的位置信息获得与所述标定点对应的实际标定点生物偏差值信息，判断所述偏差值是否都能满足预定偏差阈值，当所述偏差值都能满足预定偏差阈值，则表明所有标定点位置信息均满足要求，确定自动标定过程完成，获得标定结果。当所述所有标定点的偏差值未均在预定偏差阈值之内，则继续进行标定处理。
综上所述，本申请实施例所提供的一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法及系统具有如下技术效果：
1、由于采用了基于电荷耦合元件获得激光光斑在激光快速成型标定板上的第一位置信息，并根据虚拟标定模板所述第一标定点的第二位置信息与第一位置信息的偏差值对所述第一位置信息进行调整，获得第三位置信息的方式，达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
2、由于采用了对所述位置信息不能满足预定要求的标定点根据预先要达到的位置信息对所述进行调整后的位置信息进行再次调整，直至所述位置信息偏差都在预定偏差阈值之内，完成第一标定点的标定的方式，通过对所述标定点的位置信息不断调整优化，通过虚拟标定模板对所述激光光斑进行位置进行再次调整，达到快速、精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
实施例二
基于与前述实施例中一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法同样发明构思，本发明还提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置，所述装置应用于如权利要求1-4任意一项所述的方法，其中，如图5、图6、图7所示，所述装置包括：
激光快速成形机100：所述激光快速成形机100为根据标定点进行激光快速成型的设备；标定板200：所述标定板200位于激光快速成形机100中，是基于电荷耦合原件和自动位置调整功能的激光快速成形的标定板；所述标定板200还包括：基板210；电荷耦合原件220；所述电荷耦合原件220按固定尺寸紧密排列在所述基板210上，且所述电荷耦合原件220覆盖范围超出所要标定的激光快速成形机100的工作范围，其中，所述电荷耦合原件220所在平面高度与所述激光快速成形机100工作零位一致。
进一步的，所述激光快速成形机100还包括：
激光头110：所述激光头110用于发射出激光光束；动态聚焦镜120：所述动态聚焦镜120与所述激光头110在同一直线上，接收所述激光光束并进行聚焦；扫描振镜130：所述扫描振镜130接收经过所述动态聚焦镜120聚焦后的激光光束；工业控制计算机140：所述工业控制计算机140安装在所述激光快速成形机100上，所述工业控制计算机140通过通用串行线与所述标定板200连接；虚拟标定模板150：所述虚拟标定模板150加载在所述工业控制计算机140中，所述虚拟标定模板150用于与电荷耦合原件220采集到的光斑位置进行对比校正。
进一步的，所述标定板200还包括：
电子水平仪230：所述电子水平仪230位于所述标定板200的中心附近及所述标定板200的边缘位置，用于对标定板200的水平进行校正；伺服电机支脚240：所述伺服电机支脚240与所述基板210下表面连接；通用串行接口250，所述通用串行接口250位于所述基板210侧面，通过所述通用串行接口250将所述标定板200与工业控制计算机140进行连接，用于传输数据。
将上述图5中的标定板放入图7激光快速成形机中，使用安装在激光快速成形机上的工业控制计算机移动激光快速成形机工作台至一定位置，使标定板电荷耦合原件所在平面高度与激光快速成形机工作零位一致，然后将标定板的通用串行线连接至工业控制计算机，并安装驱动程序。
使用工业控制计算机将激光光斑功率调至微光状态，然后根据激光快速成形机的实际工作尺寸加载虚拟标定模板，再控制扫描振镜，使光斑首先移动到虚拟标定模板中心零位，移动标定板并观察工业控制计算机上通过电荷耦合原件采集到的光斑位置，使其与虚拟标定模板的中心零位对齐；使用同样的方法分别对齐标定板X轴正极限位置和X轴负极限位置的两个点，完成标定板的初步定位。
使用工业控制计算机和虚拟标定模板开始自动标定。此时标定程序根据虚拟标定模板所列出的的XY坐标值，控制扫描振镜将激光光斑投射到标定板电荷耦合原件相应位置上，电荷耦合原件将采集到的光斑位置通过通用串行线传递给工业控制计算机中的标定程序，标定程序根据虚拟标定模板中的相应点的位置和电荷耦合原件采集到的光斑位置进行对比，产生X/Y方向的偏移量，并将该偏移量发送给扫描振镜做出对应的光斑投射位置调整；使用同样的步骤，对光斑位置进行多次自动调整，直到其位置与虚拟标定板的对应点位置偏差小于0.005mm时，该点标定成功，标定程序继续按照同样的方法标定剩余位置，直至所加载的虚拟标定模板所有点位置达到标定要求位置，则整个自动标定过程完成。
实施例三
基于与前述实施例中一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法同样发明构思，本发明还提供了一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，如图8所示，所述系统包括：
第一获得单元11，所述第一获得单元11用于获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；
第二获得单元12，所述第二获得单元12用于获得虚拟标定模板；
第三获得单元13，所述第三获得单元13用于根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；
第四获得单元14，所述第四获得单元14用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；
第一调整单元15，所述第一调整单元15用于根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。
进一步的，所述系统还包括：
第五获得单元，所述第五获得单元用于获得预定偏差阈值；
第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内。
第一确定单元，所述第一确定单元用于如果所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成并存储。
进一步的，所述系统还包括：
第六获得单元，所述第六获得单元用于如果所述第一方向偏差值和/或所述第二方向偏差值不在所述预定偏差阈值之内，根据所述第三位置信息和所述第二位置信息，获得第二偏差值；
第七获得单元，所述第七获得单元用于根据所述第二偏差值，对所述激光光斑的第三位置信息进行调整，获得第四位置信息；
第二判断单元，所述第二判断单元用于判断第四偏差值是否在所述预定偏差阈值之内，直到所述第四偏差值在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成。
进一步的，所述系统还包括：
第八获得单元，所述第八获得单元用于获得所述虚拟标定模板的所有标定点；
第三判断单元，所述第三判断单元用于判断所述所有标定点的第三偏差值是否均在所述预定偏差阈值之内；
第九获得单元，所述第九获得单元用于如果所述所有标定点的第三偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定自动标定过程完成，获得标定结果；
第十获得单元，所述第十获得单元用于如果所述所有标定点的第三偏差值未均在所述预定偏差阈值之内，则继续进行标定。
前述图1实施例一中的一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法系统，通过前述对一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法系统的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。
示例性电子设备
下面参考图9来描述本申请实施例的电子设备。
图9图示了根据本申请实施例的电子设备的结构示意图。
基于与前述实施例中一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法的发明构思，本发明还提供一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前文所述一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法的任一方法的步骤。
其中，在图9中，总线架构(用总线300来代表)，总线300可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线300将包括由处理器302代表的一个或多个处理器和存储器304代表的存储器的各种电路链接在一起。总线300还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口306在总线300和接收器301和发送器303之间提供接口。接收器301和发送器303可以是同一个元件，即收发机，提供用于在传输介质上与各种其他系统通信的单元。
处理器302负责管理总线300和通常的处理，而存储器304可以被用于存储处理器302在执行操作时所使用的数据。
本发明实施例提供的一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，所述方法包括：获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；获得虚拟标定模板；根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息。解决了现有技术中由于光斑移动是由反光镜片转动一定微小角度来实现的，所以在激光快速成形设备标准平面上就会存在弧度和弦长的偏差，在整个标准平面的扫描范围中还存在标准平面和扫描平面的畸变偏差，导致无法快速、准确完成激光标定的技术问题，达到快速精确的完成激光快速成形体系扫描振镜标定的技术效果。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的系统。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令系统的制造品，该指令系统实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定方法，其特征在于，所述方法应用于一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定装置，其中，所述方法包括：
获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；
获得虚拟标定模板；
根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；
根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息；
其中，所述第一偏差值包括第一方向偏差值和第二方向偏差值，所述方法包括：
获得预定偏差阈值；
判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内；
如果所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成并存储；
如果所述第一方向偏差值和/或所述第二方向偏差值不在所述预定偏差阈值之内，根据所述第三位置信息和所述第二位置信息，获得第二偏差值；
根据所述第二偏差值，对所述激光光斑的第三位置信息进行调整，获得第四位置信息；
判断第四偏差值是否在所述预定偏差阈值之内，直到所述第四偏差值在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成；
获得所述虚拟标定模板的所有标定点；
判断所述所有标定点的第三偏差值是否均在所述预定偏差阈值之内；
如果所述所有标定点的第三偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定自动标定过程完成，获得标定结果；
如果所述所有标定点的第三偏差值未均在所述预定偏差阈值之内，则继续进行标定；
其中，所述装置包括：
激光快速成形机；
标定板，所述标定板位于激光快速成形机中，所述标定板包括：
基板；
电荷耦合原件，所述电荷耦合原件按固定尺寸紧密排列在所述基板上，且所述电荷耦合原件覆盖范围超出所要标定的激光快速成形设备的工作范围，其中，所述电荷耦合原件所在平面高度与所述激光快速成形机工作零位一致；
所述激光快速成形机还包括：
激光头，所述激光头发射出激光光束；
动态聚焦镜，所述动态聚焦镜与所述激光头在同一直线上，接收所述激光光束并进行聚焦；
扫描振镜，所述扫描振镜接收经过所述动态聚焦镜聚焦后的激光光束；
工业控制计算机，所述工业控制计算机安装在所述激光快速成形机上，所述工业控制计算机通过通用串行线与所述标定板连接；
虚拟标定模板，所述虚拟标定模板加载在所述工业控制计算机中；
所述标定板还包括：
电子水平仪，所述电子水平仪位于所述标定板的中心附近及所述标定板的边缘位置；
伺服电机支脚，所述伺服电机支脚与所述基板下表面连接；
通用串行接口，所述通用串行接口位于所述基板侧面，通过所述通用串行接口将所述标定板与工业控制计算机进行连接；
其中，所述方法还包括：
使用工业控制计算机将激光光斑功率调至微光状态，根据激光快速成形机的实际工作尺寸加载虚拟标定模板，再控制扫描振镜，使光斑首先移动到虚拟标定模板中心零位，移动标定板并观察工业控制计算机上通过电荷耦合原件采集到的光斑位置，使其与虚拟标定模板的中心零位对齐；
使用同样的方法分别对齐标定板X轴正极限位置和X轴负极限位置的两个点，完成标定板的初步定位；
使用工业控制计算机和虚拟标定模板开始自动标定；此时标定程序根据虚拟标定模板所列出的XY坐标值，控制扫描振镜将激光光斑投射到标定板电荷耦合原件相应位置上，电荷耦合原件将采集到的光斑位置通过通用串行线传递给工业控制计算机中的标定程序，标定程序根据虚拟标定模板中的相应点的位置和电荷耦合原件采集到的光斑位置进行对比，产生X/Y方向的偏移量，并将该偏移量发送给扫描振镜做出对应的光斑投射位置调整；使用同样的步骤，对光斑位置进行多次自动调整，直到其位置与虚拟标定板的对应点位置偏差小于0.005mm时，该点标定成功，标定程序继续按照同样的方法标定剩余位置，直至所加载的虚拟标定模板所有点位置达到标定要求位置，则整个自动标定过程完成。
2.一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，其特征在于，所述系统包括：
第一获得单元，所述第一获得单元用于获得第一标定点的第一位置信息，所述第一位置信息为激光光斑在激光快速成形标定板上的位置信息；
第二获得单元，所述第二获得单元用于获得虚拟标定模板；
第三获得单元，所述第三获得单元用于根据所述虚拟标定模板，获得所述第一标定点的第二位置信息，所述第二位置信息为所述虚拟标定模板指定所述激光光斑的位置信息；
第四获得单元，所述第四获得单元用于根据所述第一位置信息和所述第二位置信息，获得第一偏差值；所述第一偏差值包括第一方向偏差值和第二方向偏差值；
第一调整单元，所述第一调整单元用于根据所述第一偏差值，对所述激光光斑的第一位置信息进行调整，获得第三位置信息，所述第三位置信息为所述激光光斑标定完成的位置信息；
其中，所述第四获得单元还包括：
第五获得单元，所述第五获得单元用于获得预定偏差阈值；
第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值是否在所述预定偏差阈值之内；
第一确定单元，所述第一确定单元用于如果所述第一方向偏差值和所述第二方向偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成并存储；
第六获得单元，所述第六获得单元用于如果所述第一方向偏差值和/或所述第二方向偏差值不在所述预定偏差阈值之内，根据所述第三位置信息和所述第二位置信息，获得第二偏差值；
第七获得单元，所述第七获得单元用于根据所述第二偏差值，对所述激光光斑的第三位置信息进行调整，获得第四位置信息；
第二判断单元，所述第二判断单元用于判断第四偏差值是否在所述预定偏差阈值之内，直到所述第四偏差值在所述预定偏差阈值之内，确定所述第一标定点标定完成；
第八获得单元，所述第八获得单元用于获得所述虚拟标定模板的所有标定点；
第三判断单元，所述第三判断单元用于判断所述所有标定点的第三偏差值是否均在所述预定偏差阈值之内；
第九获得单元，所述第九获得单元用于如果所述所有标定点的第三偏差值均在所述预定偏差阈值之内，确定自动标定过程完成，获得标定结果；
第十获得单元，所述第十获得单元用于如果所述所有标定点的第三偏差值未均在所述预定偏差阈值之内，则继续进行标定；
其中，使用工业控制计算机将激光光斑功率调至微光状态，根据激光快速成形机的实际工作尺寸加载虚拟标定模板，再控制扫描振镜，使光斑首先移动到虚拟标定模板中心零位，移动标定板并观察工业控制计算机上通过电荷耦合原件采集到的光斑位置，使其与虚拟标定模板的中心零位对齐；
使用同样的方法分别对齐标定板X轴正极限位置和X轴负极限位置的两个点，完成标定板的初步定位；
使用工业控制计算机和虚拟标定模板开始自动标定；此时标定程序根据虚拟标定模板所列出的XY坐标值，控制扫描振镜将激光光斑投射到标定板电荷耦合原件相应位置上，电荷耦合原件将采集到的光斑位置通过通用串行线传递给工业控制计算机中的标定程序，标定程序根据虚拟标定模板中的相应点的位置和电荷耦合原件采集到的光斑位置进行对比，产生X/Y方向的偏移量，并将该偏移量发送给扫描振镜做出对应的光斑投射位置调整；使用同样的步骤，对光斑位置进行多次自动调整，直到其位置与虚拟标定板的对应点位置偏差小于0.005mm时，该点标定成功，标定程序继续按照同样的方法标定剩余位置，直至所加载的虚拟标定模板所有点位置达到标定要求位置，则整个自动标定过程完成。
3.一种基于电荷耦合原件的激光快速成形自动标定系统，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1所述方法的步骤。
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