一种激光打标方法和打标装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109822224A(43)申请公布日2019.05.31(21)申请号201910058741.8(22)申请日2019.01.22(71)申请人武汉欧双光电科技股份有限公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷SBI创业街特1栋1楼A12-144室(72)发明人张俊华(74)专利代理机构武汉知产时代知识产权代理有限公司42238代理人孙妮(51)Int.Cl.B23K26/362(2014.01)B23K26/70(2014.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种激光打标方法和打标装置(57)摘要本发明提供一种激光打标装置和方法，包括工作台、振镜系统、分光镜、位于分光镜相对两侧一侧的摄像机和激光发射器，还包括计算机，振镜系统内的自然光和激光束逆向且同轴，摄像机连接计算机以将其拍摄视的图像传至计算机以使该图像实时的显示在所述显示器上，建立摄像机坐标系和世界坐标系，并使之相互关联，根据关联关系平移摄像机坐标系，使该坐标系的坐标原点位于图像中的打标起点，从而能够保证所述摄像机的拍摄视场将所述激光发生器的打标激光焦点覆盖在内，不仅能够跟踪激光焦点进行拍摄，不会出现视觉死角和盲角，并且可使显示器上显示的图像与实时打标的过程完全一致，达到业内一致想达到的所见即所得技术水平。CN109822224ACN109822224A权利要求书1/2页1.一种激光打标方法，其特征在于，包括工作台、对准所述工作台的振镜系统、分光镜、位于所述分光镜一侧的摄像机和位于所述分光镜另一侧的激光发射器，还包括具有显示器的计算机，所述激光发射器发射的激光光束能够依次穿过所述分光镜和振镜系统射在所述工作台上，自然光通过所述振镜系统后被所述分光镜反射至所述摄像机中成像，所述振镜系统内的自然光和激光束逆向且同轴，所述振镜系统用于调整通过其的光路，所述摄像机连接所述计算机以将其拍摄视的图像传至计算机以使该图像实时的显示在所述显示器上，该激光打标方法包括如下步骤，S1：调整所述工作台并观察所述显示器，使所述工作台完全落在所述摄像机的视场内并使所述工作台的图像完全显示在所述显示器上；S2：以所述摄像机的光轴与所述工作台的交点作为原点o，构建二维的成像平面坐标系oxy，该原点o在所述显示器中显示的位置为图像中点；S3：以所述摄像机的光心所在点为原点OC构建三维的摄像机坐标系OCXCYCZC，XC轴和YC轴分别与所述图像坐标系oxy中的x轴和y轴平行,ZC为所述摄像机的光轴，oOC为所述摄像机的焦距；S4：以工作台上的打标起点为原点构建三维的世界坐标系，通过关联式使所述摄像机坐标系和世界坐标系相互关联，关联式为：C＝RW+t，C为摄像机坐标系，W为世界坐标系，R为旋转矩阵，t为平移向量；S5：保持上述关联式中的旋转矩阵R和世界坐标系W不变，修改平移向量t构建一个新的摄像机坐标系C′，使新的摄像机坐标系C′的坐标原点落在所述显示器中的图像的打标起点位置；S6：将待打标件对齐所述工作台上，启动所述激光发射器和所述振镜系统对所述待打标件进行打标。2.如权利要求1所述的激光打标方法，其特征在于：步骤S5中新的摄像机坐标系C′的坐标原点落在所述显示器中的图像的打标起点位置体现在所述摄像机的光心落在所述显示器中的图像的打标起点位置。3.如权利要求1所述的激光打标方法，其特征在于：在步骤S5之后，步骤S6之前，还包括步骤S5.1，步骤S5.1：以新的摄像机坐标系C′的坐标原点为起点，根据打标方向并结合待打标件的大小在图像上绘制打标区域；步骤S6还包括调整所述的待打标件在工作台上的位置，使摄像机拍摄的该待打标件位于所述达标区域内，然后再进行打标作业。4.一种激光打标装置，其特征在于：包括工作台、对准所述工作台的振镜系统、分光镜、位于所述分光镜一侧的摄像机和位于所述分光镜另一侧的激光发射器，还包括具有显示器的计算机，所述激光发射器发射的激光光束能够依次穿过所述分光镜和振镜系统射在所述工作台上，自然光通过所述振镜系统后被所述分光镜反射至所述摄像机中成像，所述振镜系统内的自然光和激光束逆向且同轴，所述振镜系统用于调整通过其的光路，所述摄像机连接所述计算机以将其拍摄视的图像传至计算机以使该图像实时的显示在所述显示器上，所述计算机内装有坐标系转换计算器和坐标系调整计算器，该坐标系转换计算器基于所述工作台的平面用于将摄像机坐标系与以工作台上的打标起点为原点的世界坐标系相互关联，所述坐标系调整计算器连接所述坐标系转换计算器，所述坐标系调整计算器能够基于摄像机坐标系与世界坐标系之间的关联来平移所述摄像机坐标系使该坐标系的原点与显2CN109822224A权利要求书2/2页示器中的图像的打标起点位置重合。