专利名称：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的制作方法
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=(I)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χ(或Y)轴对称的。坐标系中不同的点，它们在χ(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ΔΧπιη，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AXin=AXmn · Xi/Xm，所述的乂111和^1均不等于0 ；以失真线X=Xi上的点 (XiJn)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AXij。操作人员得出AXmn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, ),则被选点(XmJn)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(XmJn)的X方向补偿值AXmn; (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ΔΧπιη。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AXij。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AXmn/Xm=AXin/Xi，故根据上面已求出的ΔXmn可以得出 AXin=AXmn · Xi/Xm，据此可确定失真线X=Xi上的一个点(XiJn)；同理另选取一个点作为上述(Xm，^i)，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，^i)，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(Χ , 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(Xijn)、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AXij也就确定了。对一个镜头只需一次性地给出失真线X=Xm上的被选点(Xm，Yn)的X方向补偿值 AXmn，本发明方法就可以确定任一待打标点(Xi，Yj)的X方向补偿值AXij，操作简单。本发明方法中，计算机只需进行线性运算，并根据三点确定一条圆弧线的原理进行运算，即可确定待打标点(Xi，Yj)的X方向补偿值AXij，计算简单。对于原坐标系Y方向上的桶枕形失真，需要在Y方向上进行补偿，此时只需以原坐标系的X坐标为Y坐标，以原坐标系的Y坐标为X坐标建立新坐标系，按照上面给出的方法在新坐标系中求出X方向补偿值AXij，就相当于求出了在原坐标系中的Y方向补偿值 AYijo本发明还给出激光打标方法，实施本发明给出的激光打标桶枕形失真补偿值确定方法，以所确定的补偿值AXij对待打标点(Xi，Yj)进行补偿。本发明所给出的方法的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成。这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。
图1是桶形失真补偿示意图。
具体实施例方式以下结合图1描述本发明。操作人员首先需要确定失真线X=Xm上的被选点(Xm，Yn)的X方向补偿值AXmn (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, ),则被选点(XmJn)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(XmJn)的X方向补偿值AXmn ;(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ΔΧπιη。然后实施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ΔΧπιη，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Δ Xin= Δ Xmn · Xi/Xm,所述的Xm和均不等于0 ；以失真线X=Xi上的点 (Xi, Yn)为基础，加上点(Xi，0)和点(Xi，-Yn)，按照三点确定一条圆弧线的原理，根据补偿值AXin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AXij。作为激光打标方法，其在实施上述激光打标桶枕形失真补偿值确定方法后，以所确定的补偿值AXij对待打标点(Xi，Yj)进行补偿。本段给出的全部或部分步骤可以通过建立功能模块构架，由计算机程序指令控制计算机系统来完成。这些计算机程序指令存储在计算机可读存储介质中。以上仅是本发明的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入发明保护范围。
权利要求
1.激光打标桶枕形失真补偿值确定方法，其特征是根据失真线X=Xm上的被选点(XmJn)的X方向补偿值ΔΧπιη，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Δ Xin= Δ Xmn -Xi/Xm,所述的Xm和Yn均不等于0;以失真线X=Xi上的点(XiJn)为基础，按照三点确定一条圆弧线的原理，根据补偿值 AXin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 AXij0
2.根据权利要求1所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定方法，在所述的“根据补偿值AXin确定失真线X=Xi在计划坐标系中的表达”的步骤中，以点(Xi，0)作为所述“三点” 中的一个点。
3.根据权利要求1或2所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定方法，在所述的“根据补偿值AXin确定失真线X=Xi在计划坐标系中的表达”的步骤中，以点(Xi，_Yn)作为所述 “三点”中的一个点。
4.激光打标方法，其特征是，实施权利要求1、2或3所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定方法，以所确定的补偿值AXij对待打标点进行补偿。
5.激光打标桶枕形失真补偿值确定装置，其特征是包括根据失真线X=Xm上的被选点(XmJn)的X方向补偿值ΔΧπιη，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AXin=AXmn · Xi/Xm的第一装置——Xm和均不等于0 ；包括以失真线X=Xi上的点(XiJn)为基础，按照三点确定一条圆弧线的原理，根据补偿值ΔΧ η确定失真线X=Xi在计划坐标系中的表达的第二装置，和由此确定待打标点 (Xi1Yj)的X方向补偿值AXij的第三装置。
6.根据权利要求5所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定装置，所述的第二装置以点 (Xi, 0)作为所述“三点”中的一个点。
7.根据权利要求5或6所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定装置，所述的第二装置以点(Xi，4n)作为所述“三点”中的一个点。
8.激光打标装置，其特征是，包括权利要求5、6或7所述的激光打标桶枕形失真补偿值确定装置，和以所确定的补偿值AXij对待打标点(Xi，Yj)进行补偿的第四装置。
全文摘要
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，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；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。本发明还涉及与所述方法完全对应一致的装置，其乃为实施本发明方法而建立的功能模块构架。本发明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。
文档编号B41J29/38GK102490496SQ20111040229
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者陶雄兵 申请人:东莞市盛雄激光设备有限公司