专利名称：扫描头校准系统及其方法
技术领域：
本发明涉及一种扫瞄头校准系统及其方法。具体而言，本发明涉及一种用于以高 位置准确度进行视觉扫瞄(vision scanning)及激光束传输的系统及其方法。
背景技术：
某些工业应用，比如视觉检查(vision inspection)及激光加工等应用上需要对 可见光束和/或激光束等光线进行精确定位。一个例子是利用激光束在工件的预定位置处 做出视觉上可察觉的标记。除了标记之外，激光系统还有其它应用，比如微机械加工、表面 处理、修整、焊接及切割等。在激光标记、焊接或机加工过程中，参考坐标系统，将工件上待实施加工的预定位 置的坐标数据或参数编成程序写入激光束定位控制器中。在理想情况下，激光束会被导向 至工件上对应于坐标数据的位置处，可在此预定位置处实施激光加工。然而在实际情况中，激光束并非总是指向工件上的预定位置。其原因可能在于系 统误差和/或激光定位机构的安装公差。若不对这些误差和/或公差加以考虑，激光束可 能会指向工件上的非期望位置，而这是不允许的。在需要更高位置精确度的过程中，例如在 用于将读写头焊接至磁盘驱动装置中的悬置组件上精确焊接过程中，激光束的错误定位可 能导致焊接过程完全失败。类似的顾虑亦可能发生在独立或整合于激光加工系统中的视觉 检查系统中。因此，光线的定位精准度成为视觉检查及激光加工中确保精确度与质量的关 键因素之一。因此，需要提供用于视觉检测和/或激光加工的扫瞄头校准系统及扫描头校准方 法，其中系统误差获得很好的补偿或至少大幅降低，从而以高位置精确度来实施这些加工。 但目前并无这样的系统及方法。
发明内容
本发明的实施方式提供用于减低激光传输系统中的位置误差并校准扫瞄视觉系 统的解决方案，其可为用于视觉检测、光学检查和/或精确测量的独立系统，或是整合在激 光传输系统中的扫瞄组件。根据一种实施方式，提出了一种用在激光加工系统中减小将激光束定位在工件上 的定位误差的方法。提供校准标记，并获取该校准标记的图像，以与引导标记进行比较。该 引导标记的位置对应于一组设计数据或坐标。调整校准标记的图像位置，直至其图像与引 导标记对正。由此可确定出一组视觉补偿因子。随后，获取激光标记的图像，并将其调整至 与所述引导标记对正，从而确定出一组激光补偿因子。然后可基于所述视觉补偿因子及激 光补偿因子对所述一组设计数据进行修正，并用以将激光束定位到工件上。根据另一实施方式，提供了一种用于校准扫瞄视觉系统的方法。提供校准标记，并 获取该校准标记的图像，以与引导标记进行比较。该引导标记的位置对应于一组设计数据 或坐标。调整校准标记的图像位置，直至其图像与引导标记对正。由此可确定出一组视觉补偿因子，并利用该组视觉补偿因子对所述一组设计数据进行修正，以校准扫瞄视觉系统。本发明所提供的方案可于扫瞄视觉系统及激光加工系统中显著减低系统误差并 增进定位的精确度。根据本发明实施方式所校准的激光加工系统达到了很高的精确度，从 而满足了例如激光标记及激光焊接的精确激光加工的需求。
将参照附图对本发明的这些以及其它方面和优点加以详细描述，附图中图IA是显示根据本发明一种实施方式的激光标记装置的示意图；图IB是显示图IA中的激光标记装置的示意图，并且其上设置有用于校准的校准 工模或设置有用于加工的工件；图2是显示根据本发明一种实施方式的扫瞄视觉系统的示意图；图3A是显式根据本发明一种实施方式的激光校准系统的示意图；图3B是图3A中所示的用于校准激光系统的校准工模的俯视图；图3C是图3B中的一组引导标记及校准工模图像的原理图；图4是显示根据本发明一种实施方式的用于校准视觉系统的一组引导标记的示 意图；图5A是显示获取用于校准的一组校准标记的图像的示意图；图5B是显示图5A中视觉比例因子经过适当校准之后的图像的示意图；图5C是显示图5A中视觉变形因子经过适当校准之后的图像的示意图；图6A是显示图5A中用于半扫瞄场校准的图像的示意图；图6B是显示图5A中当放大至半扫瞄场校准时的图像的示意图；图7A是显示用于激光组件校准的全扫瞄场中的激光标记的图像的示意图；图7B是显示图7A中激光组件在全扫瞄场中经过校准之后的图像的示意图；图8A是显示用于激光组件校准的激光标记在半扫瞄场中的图像的示意图；以及图8B是显示图8A中激光组件在半扫瞄场中经过校准之后的图像的示意图。
具体实施例方式为了说明的目的，将针对一种适于以高位置精确度进行激光加工的系统及其方法 来描述本发明的实施方式，其中会就在激光加工中减低和/或补偿系统误差从而将激光束 准确定位到工件上而加以描述。图IA示出了根据本发明一种实施方式的激光加工系统100，其用于加工工件，比 如标记或焊接此工件。图IB则示出了图IA中的系统，其上设置有用于校准视觉组件的校 准工模(jig)或是用于加工的工件。图2示出了根据本发明一种实施方式的扫瞄视觉系统102。扫瞄视觉系统102可 作为独立的系统使用，用于视觉检测、光学检查和/或精确测量等。可选择地，扫描视觉系 统102还可作为整合于如图IA中所示的激光加工系统中的扫瞄视觉组件或扫瞄视觉模块 使用。为了说明的目的，图1A、图IB及图2中激光加工系统100的扫瞄视觉组件及独立扫 瞄视觉系统102使用相同的附图标记。然而，应当了解图2所示的扫描视觉系统以外的扫 瞄视觉系统亦可在激光加工系统中作为扫瞄视觉组件或模块使用。
如图IA及图IB所示，激光加工系统100具有激光源110，如钇铝石榴石 (yttrium aluminum garnet，YAG)激光或是二氧化碳激光，用于提供能级足够用以加工 工件的激光束112。第一镜120将激光束112偏折至第二镜130。第二镜130接着将 激光束112偏折至引导光学组件，例如扫瞄头140。扫瞄头140中设有两个电流控制镜 (galvo-controlledmirror)142及144，用于接收激光束112并进一步将其引导至平台150。 平台150被设置用以在其上支承工件200用于激光加工，或支承校准工模202用于校准。电 流控制镜142及144以正交布置的方式轴向对齐。每个电流控制镜均独立安装在对应的枢 轴上。具有两个以上述方式布置的电流控制镜142及144的扫瞄头140可分别沿X轴方向 及Y轴方向偏折、引导激光束112及使激光束112转向，使得激光束112可到达平台150的 二维环境中的任何位置。激光加工系统100具有视觉检测器160，例如电荷耦合装置(charge-coupled device，(XD)摄像机，用以接收及检测来自平台150、工件200和/或校准工模202的可见光 束212。视觉检测器160放置于第二镜130后方。第二镜130为分光镜(dichroic mirror)， 其可反射激光束同时允许可见光穿过。视觉检测器160、分光镜130、电流控制镜142和144 以及聚焦透镜170形成扫瞄视觉组件。激光源110、偏折镜120、分光镜130、电流控制镜142 和144以及聚焦透镜170形成激光组件。视觉检测器160定位成其光轴162与电流控制镜142和第二镜130之间的激光束 112路径对齐。通过这种布置方式，来自工件200、平台150或校准工模202的可见光束212 可沿与第二镜130和聚焦透镜170间的激光束112相同的路径行进。因此，可根据坐标数 据将电流控制镜142和144设定就位以将激光束112引导至平台150、工件200或校准工模 202的对应位置上，并将视觉检测器160接收到的可见光束212的坐标数据译码。控制器180耦合至扫瞄头140及视觉检测器160。处理器190又耦合至控制器 180。控制器180输出坐标数据至扫瞄头140并控制电流控制镜142及144的转动及定位， 以将激光束112偏折到平台150上并引导可见光束212回到视觉检测器160。如图2所示，本发明实施方式中的扫瞄视觉系统102具有与图IA中所示的激光加 工系统100的扫瞄视觉组件相似的设置。因此，以下说明的激光加工系统的扫瞄视觉组件 的操作和校准步骤可应用于扫瞄视觉系统102的校准。应当注意，作为独立扫瞄视觉系统， 视觉检测器160直接从平台/工件接收可见光束212，因此该扫瞄视觉系统102中不需要分 光镜。首先，根据本发明实施方式，在图IA中所示的激光加工系统中，其扫瞄视觉组件 如以下说明的这样进行校准。图3A为根据本发明一种实施方式的图1中的激光系统构造用于扫瞄视觉组件校 准的示意图。在进行整个系统校准步骤前，激光组件及扫瞄视觉组件都经过调整以聚焦相 应的往返于工件的激光/可见光束。这种系统聚焦的调整是通过调整位于平台上方的激光 焦距的高度，接着再调整扫瞄视觉组件以聚焦在平台上的同一平面上来完成。一旦调焦完 成，视觉检测器透镜即被锁定以避免焦距有任何意外变动。之后，相对于扫瞄场的中央点， 对齐激光组件和视觉组件。之后将校准工模202放置在平台150上，用于视觉组件的校准。校准工模202具有以光学玻璃制成的玻璃工模，工模的上表面上带有精确的平版 图案(lithographic pattern)和预先确定的刻度，如图3B所示。该玻璃工模加工成带有具有高位置精确度的校准标记204。在开始时，系统被设定成引导激光束垂直于平台150，并穿过聚焦透镜170的几何 中心，而聚焦透镜170被设定成其主平面与平台150平行。接着，一组设计坐标数据会被传送至扫瞄头140以将电流控制镜142、144设定在 初始位置142a、144a处，视觉组件沿着第一视觉路径146a固定。通过视觉检测器160获取 校准工模202的图像，并将其显示在监测器屏幕164上，如图3C中的放大图所示。请注意 在图3C中，校准工模的图像被夸张地显示为带有曲线边缘，仅出于说明的目的。实际图像 的形状可能不同。其它图示也可能未照比例绘制。如图4中更详细示出的，视觉组件中设有一组引导标记402、404、406、422、424、 426、442、444及446，其显示为十字准线，并显示于监测器屏幕上。在本发明实施方式中，视 场被分成九个部分，分别以窗口 412、414、416、432、434、436、452、454及456表示，每个窗口 均有一引导标记位于其对应部分的中央。每个引导标记的位置均对应于一组设计坐标数 据。引导标记402、406、442及446限定出扫瞄视觉场的四个拐角。调整校准工模的平坦度、 偏斜及位置，直到玻璃工模图像的中央对准扫瞄组件的扫瞄视觉场的中央(即中央引导标 记424)为止。检查其中-左窗口 432、中-中窗口 434及中-右窗口 436以观察校准标记 的水平中线528是否与竖直引导线垂直相交，并且观察对于每个引导标记422、424及426 而言该水平中线528是否与水平引导线重迭。如果不是，则沿Y方向调整校准工模的位置， 从而使水平中线528与引导标记422、424及426的竖直引导线垂直相交。检查其上-中窗 口 414、中-中窗口 434及下-中窗口 454，以观察校准标记的竖直中线532是否与水平引 导线垂直相交并且是否与引导标记404、424及444的垂直引导标记基本重迭。如果不是， 则沿X方向调整校准工模的位置，从而使竖直中线532与水平引导线垂直相交，并且与引导 标记404、424及444的竖直引导线基本重迭。经过上述调整后，校准工模的图像将如图5A 所示。由于系统误差，校准工模上的校准标记可能未与对应的引导标记对准。为了补偿 或大幅减小这些误差，实施调整步骤以获得X方向和Y方向的视觉比例因子Xprp及Yprp 以及每个拐角窗口 412、416、452及456的视觉变形因子(Xdl，Ydl)、(Xd2，Yd2)、(Xd3，Yd3) 及(Xd4，Yd4)。第一步骤为校准全标记区域比例因子。如图5B所示，检查中-左窗口 432以观察 印刷在玻璃工模上的左边缘522是否与对应的引导标记422对准。如果没有，则用一组修 正坐标数据调整电流控制镜的位置，从而使左边缘522与对应的引导标记422对准。因此 可以基于所述一组设计坐标数据及所述一组修正的坐标数据确定中-左窗口 432的比例因子。实施类似的调整操作，以使右边缘526、上边缘504及下边缘544与对应的引导标 记426、404及444对准。由此能够以类似的方式确定中-右窗口 436、上-中窗口 414及 下-中窗口 454各自的比例因子。在经过上述调整后，可基于窗口 432、434、436、414及454中的电流控制镜的位置 设计坐标数据及修正坐标数据确定扫瞄视觉场的比例因子Xprp及Yprp。由视觉组件获取 的玻璃工模的该调整后的图像将如图5B中所示。下一步则是要确定对应于各个拐角图像窗口 412、416、452及456的变形因子(distortion factor)。以上-左图像窗口 412为例，如图5B所示，所做的调整为用一组修 正坐标数据改变电流控制镜的位置以使校准标记502与引导标记402对准。对对应于图像 窗口 416、452及456的电流控制镜也进行类似的调整操作，使得校准标记506、542及546 分别与对应的引导标记406、442及446对齐。在经过上述调整之后，可基于电流控制镜的设计位置坐标数据及修正位置坐标数 据确定各个拐角窗口的变形因子。由视觉组件所获取的玻璃工模的图像将如图5C中所示。 根据本发明另一实施方式，系统会针对半尺寸扫瞄场进行进一步校准。如图6A所示，根据前述实施方式的校准步骤是针对全扫瞄场500(其显示为单点 划线)做出的。为了进一步减小系统误差，本发明的实施方式进一步针对半扫瞄场600(其 显示为双点划线)对系统进行校准。开始时，随着半扫瞄场600通过扫瞄视觉系统显示在监测器上的工作窗口中，图 像获取点会变成半扫瞄场中的九个控制点。通过这种设置，半扫瞄场600的边缘符合引导 标记402、404、406、422、424、426、442、444及446。须注意校准半扫瞄场时使用相同的一组 弓I导标记。因此可理解该组弓I导标记通用于任何一组视觉校准的设计坐标数据中。接下来的步骤类似于在先前全扫瞄场校准的实施方式中描述的，相应地，借助于 九窗口图像、引导标记及玻璃工模刻度/标度，可得出半场比例因子(XprP//2及YPrP//2)。 最终对准的结果显示于图6B中。经过上述步骤后，可获得扫瞄场的X和Y比例因子及每个拐角窗口区域的变形因 子。这些比例因子及变形因子将用来修正设计数据，以便定位视觉组件中的电流控制镜。需注意上述校准步骤可用于校准如图2中所示的独立扫瞄视觉系统或如图IA中 所示的激光加工系统的扫瞄视觉组件/模块。在激光加工系统的例子中，上述步骤可用以校准整体式扫瞄视觉组件/模块，以 获得同等级的扫瞄视觉精确度。接着可基于此扫瞄视觉组件来校准激光组件，其描述如下。移除扫瞄视觉校准玻璃工模，并在平台上放置一片激光易感纸(或其它适合用于 激光标记的材料)。确保该纸是平坦的且位于与校准工模相同的高度。在一种实施方式中，进行用于全标记场的激光组件标度校准。将激光输出装置设 定到对于激光对准纸而言适当的功率水平，接着在该激光纸上标记全标记场700，如图7A 所示。由九窗口屏幕观察中_左及中-右图像窗口 432及436，以判定其标记场边缘732 及736是否与位于相应的引导标记422及426处的检流计在左右侧端部处相交。如果不是，则调整激光比例因子X，直到全标记场700的左边缘及右边缘与对应的 引导标记422及426对准为止。可对上-中及下-中图像窗口 414及454实施类似的步 骤，通过调整激光比例因子Y，使得全标记场700的上边缘及下边缘与对应的引导标记于窗 口 414及454对准。经全场激光校准后，全标记场700的图像将如图7B中所示。根据另一实施方式，针对半尺寸扫瞄场实施进一步校准，如图8A所示，并与图7A 比较。形成一半场标记800并放大视觉检测器，使得该半场标记800的边缘符合引导标 记402、404、406、422、424、426、442、444及446。需注意在校准半扫瞄场的激光补偿因子时 使用相同的一组弓I导标记。因此可理解该组弓I导标记通用于任何一组用于激光校准的设计
9坐标数据。接下来的步骤类似于在先前全场激光组件校准的实施方式中描述的，相应地，借 助于九窗口图像及引导标记，可确定半场激光比例因子(X/2及Y/2)。因为扫瞄视觉是校准至士 1微米的玻璃工模，所以当C⑶摄像机系统在约1微米/ 像素的分辨率时，该扫瞄视觉组件可达到士2微米的精确度。然后根据该扫瞄视觉组件该 来校准激光组件，以达到士5微米的精确度。在1毫米厚的不锈钢板上的实际测试结果证 实了该校准的精确性。如上所述，在图4至图8B所示的图像是由扫瞄视觉系统获取并以由扫瞄视觉系统 所提供的引导标记成图的在全扫瞄场模式或半扫瞄场模式下的校准标记图像。这些图像在 使校准标记与其对应的引导标记对正的过程中通过视觉检测器动态更新。因此在校准步骤 完成后可获得用于精确的扫瞄视觉获取及激光定位的补偿因子。根据另一实施方式，实施的是一种像素对毫米(pixel-to-mm)的校准步骤。首先，该系统被教示为在扫瞄场的中央处使用一独特的图案，且该图案越小越好， 但是以其在使用视觉组件观察时仍能够分辨者为佳。然后该系统以按毫米计算的小距离移 动电流控制镜，从扫瞄场的中央至左方、中央至右方、中央至上方及中央至下方步进。在每一步之间，该视觉系统将捕获一个图像图案，并获得该图案从图像中央的漂 移距离，该距离以像素计算。一旦该视觉系统无法再发现获知的模式，检流计的步进将停 止，并以下一个方向继续步进，直到所有方向都完成为止。因此可对于每个轴进行该毫米/ 像素=单位的计算。虽然已经结合附图并在以上详细描述中描述了本发明的实施方式系，但是应了 解，本发明并不受限于所公开的实施方式。例如，虽然实施方式是关于二维扫瞄场环境进行 描述的，并带有用于视觉组件及激光组件校准的九个引导标记，但是本领域普通技术人员 应当理解视觉及激光组件的校准可以通过使用其它数量的引导标记及校准标记加以实施， 并且可以在一维环境或二维环境中实施。虽然如图IA及图2所示，公开了构造成在电流组 件与平台之间放置聚焦透镜的扫瞄视觉系统或激光加工系统，应当理解本发明的实施方式 也可以在具有其它构造的扫瞄视觉系统及激光加工系统中很好地使用。例如，本发明的实 施方式可用于聚焦透镜放置在电流组件与视觉检测器之间的扫瞄视觉系统或激光加工系 统。因此可以理解，本发明能够有多种重新布置、改进、改型、替代方式及取代方式等，而并 不违背本发明的如下述提出及陈述的权利要求的精神。
权利要求
一种在用于将激光束定位到工件上的激光加工系统中减小定位误差的方法，包括提供校准标记；提供引导标记，所述引导标记对应于一组设计数据；将所述校准标记的图像与所述引导标记对正，从而确定出一组视觉补偿因子；将激光标记的图像与所述引导标记对正，从而确定出一组激光补偿因子；以及使用所述一组视觉补偿因子及所述一组激光补偿因子对所述一组设计数据进行修正，以将激光束定位到工件上。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将所述校准标记的图像与所述引导标记对正的步 骤进一步包括沿基于所述一组设计数据的第一视觉路径固定视觉组件； 沿所述第一视觉路径通过所述视觉组件获得所述校准标记的图像； 将所述第一视觉路径改变至第二视觉路径，以使所述校准标记的图像与所述引导标记 对准，其中，所述第二视觉路径对应于一组修正设计数据；以及从所述一组设计数据及所述修正数据确定所述一组视觉补偿数据。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述校准标记为第一校准标记，所述第一校准标记 对应于一矩形加工场的一边，其中，所述方法进一步包括提供对应于所述矩形加工场的对 边、邻边以及拐角区域的多个校准标记。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述引导标记为对应于所述第一校准标记的第一 引导标记，其中，所述方法进一步包括提供多个引导标记，所述多个引导标记分别对应于所 述多个校准标记中的一个校准标记。
5.如权利要求4所述的方法，其中，将所述多个校准标记中的每一个校准标记与所述 多个引导标记中的位于对边处的对应的一个引导标记对正的步骤确定出沿第一方向的第一视觉比例因子和沿第二方向的第二视觉比例因子，所述第二方向大体与所述第一方向正 、-父。
6.如权利要求4所述的方法，进一步包括通过将所述多个校准标记中的位于拐角区域处的每一个校准标记与所述多个引导标 记中的位于拐角区域处的对应的一个引导标记对正而确定出拐角区域的变形因子。
7.如权利要求4所述的方法，其中，所述多个引导标记在二维扫瞄视觉场之中分布。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个引导标记限定了全扫瞄视觉场。
9.如权利要求7所述的方法，其中，所述多个引导标记限定了半扫瞄视觉场。
10.如权利要求1所述的方法，其中，将所述激光标记的图像与所述引导标记对正的步 骤进一步包括沿基于所述一组设计数据的第一激光路径固定激光组件； 形成所述激光标记；沿所述第一激光路径获得所述激光标记的图像；将所述第一激光路径改变至第二激光路径，以使所述激光标记的图像与所述引导标记 对准，其中，所述第二激光路径对应于第二组数据；以及从所述第一组数据及所述第二组数据确定所述一组激光补偿数据。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述激光标记为第一激光标记，所述第一激光标记对应于一矩形加工场的一边，其中，所述方法进一步包括提供对应于所述矩形加工场的 对边及邻边的多个激光标记。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述引导标记为对应于所述第一激光标记的第 一引导标记，其中，所述方法进一步包括提供多个引导标记，所述多个引导标记分别对应于 所述激光标记中的一个激光标记。
13.如权利要求12所述的方法，其中，将所述多个激光标记中的每一个激光标记与所 述多个引导标记中的位于对边处的对应的一个引导标记对正的步骤确定出沿第一方向的 第一激光比例因子和沿第二方向的第二激光比例因子，所述第二方向大体与所述第一方向 正交。
14.一种用于将激光束导向至位于预定位置处的工件上的方法，所述方法包括 提供限定所述预定位置的一组设计数据；引入针对所述一组设计数据的一组补偿因子，从而产生一组修正数据；以及 基于所述修正数据将激光束导向至所述工件上。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述一组补偿因子包括一组视觉补偿因子及一 组激光补偿因子。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述一组视觉补偿因子是通过将校准标记的图 像与引导标记对正所获得的。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述一组激光补偿因子是通过将激光校准标记 的图像与所述弓I导标记对正所获得的。
18.一种用于减小激光加工系统的位置误差的装置，所述激光加工系统具有激光组件 及视觉组件，所述装置包括具有校准标记的校准工模；以及设在所述视觉组件中的引导标记，其中，所述视觉组件能够沿基于一组设计坐标数据 的第一视觉路径固定，以获取所述校准标记的图像，其中所述第一视觉路径能够改变至基 于一组修正坐标数据的第二路径，以将所述校准标记的图像与所述引导标记对正，并且其 中，所述一组设计数据及所述一组修正数据将用以确定用于减小位置误差的视觉补偿因子。
19.如权利要求18所述的装置，其中，所述校准标记为第一校准标记，所述第一校准标 记对应于一矩形加工场的一边，其中，所述校准工模进一步包括对应于所述矩形加工场的 对边、邻边及拐角区域的多个另外的校准标记。
20.如权利要求19所述的装置，其中，所述引导标记为对应于所述第一校准标记的第 一引导标记，其中，所述装置进一步包括多个另外的引导标记，所述多个另外的引导标记分 别对应于所述多个另外的校准标记中的一个校准标记。
21.一种用于校准扫瞄视觉系统的方法，包括 提供校准标记；提供对应于一组设计数据的引导标记；将所述校准标记的图像与所述引导标记对正，从而确定出一组视觉补偿因子；以及 使用所述一组视觉补偿因子对所述一组设计数据进行修正，以校准所述扫瞄视觉系统。
22.如权利要求21所述的方法，其中，将所述校准标记的图像与所述引导标记对正的 步骤进一步包括沿基于所述一组设计数据的第一视觉路径固定所述扫瞄视觉系统；沿所述第一视觉路径获得所述校准标记的图像；将所述第一视觉路径改变至第二视觉路径，从而将所述校准标记的图像与所述引导标 记对准，其中，所述第二视觉路径对应于一组修正数据；以及从所述一组设计数据及所述修正数据确定所述一组视觉补偿因子。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述校准标记为第一校准标记，所述第一校准标 记对应于一矩形加工场的一边，其中，所述方法进一步包括提供对应于所述矩形加工场的 对边、邻边及拐角区域的多个校准标记。
24.如权利要求23所述的方法，其中，所述引导标记为对应于所述第一校准标记的第 一引导标记，其中，所述方法进一步包括提供多个引导标记，所述多个引导标记分别对应于 所述多个校准标记中的一个校准标记。
25.如权利要求24所述的方法，其中，将所述多个校准标记中的每一个校准标记与所 述多个引导标记中的位于对边处的对应的一个引导标记对正的步骤确定出沿第一方向的 第一视觉比例因子和沿第二方向的第二视觉比例因子，所述第二方向大体与所述第一方向 正交。
26.如权利要求24所述的方法，其中，将所述多个校准标记中的位于拐角区域处的一 个校准标记与所述多个引导标记中的位于所述拐角区域处的对应的一个引导标记对正的 步骤确定出所述拐角区域的变形因子。
27.如权利要求24所述的方法，其中，所述多个引导标记在二维扫瞄视觉场之中分布。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述多个引导标记限定了全扫瞄视觉场。
29.如权利要求27项所述的方法，其中，所述多个引导标记限定了半扫瞄视觉场。
全文摘要
本发明提供一种用于减小定位发至工件上或从工件发出的光束时所产生的定位误差的系统及其方法。发明中提供了校准标记，并获取该校准标记的图像以与引导标记进行比较。该引导标记的位置对应于一组设计数据或坐标。调整该校准标记图像的位置，直至该图像与引导标记对正。由此能够确定出一组视觉补偿因子。之后，获取激光标记的图像，并将其调整至与引导标记对正，从而确定出一组扫瞄头补偿因子。接着，基于该视觉补偿因子及激光补偿因子来对所述一组设计数据进行修正，并将其用来定位发至工件上的激光束，或获取从工件发出的光以形成图像。
文档编号B25J9/16GK101909827SQ200880122428
公开日2010年12月8日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年10月23日
发明者毕文发 申请人:海雷激光有限公司