激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

彭留永; 王宣雅; 周建涛; 裴红星

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.009

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激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

彭留永 , 王宣雅 , 周建涛 , 裴红星

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引用本文:

Citation:

激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

1.
郑州大学物理工程学院, 郑州 450001;
2.
河南煤业化工集团洛阳永龙能化有限公司, 洛阳 471100

作者简介: 彭留永(1985- ),男,硕士研究生,现主要从事误差分析、嵌入式系统、数据库的研究。.

通讯作者: 裴红星, phxlee@zzu.edu.cn

基金项目:
国家自然科学基金资助项目(10974183)
中图分类号:
TN249

Polynomial fitting correction of galvanometer geometric distortion error in laser marking

1.
School of Physics and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China;
2.
Luoyang Yonglong Energy Limited Company, Henan Coal Chemical Industry Group, Luoyang 471100, China

Corresponding author: PEI Hong-xing, phxlee@zzu.edu.cn

CLC number:
TN249

摘要: 为了消除激光打标系统中由2维振镜物镜前扫描引起的打标点几何畸变误差,分析误差产生的原因,在振镜扫描角度(,)理想计算公式的基础上,采用最小二乘曲线拟合的方法,得到用打标点坐标(x,y)表示的补偿(,)误差的拟合多项式,从而对激光打标点的畸变误差进行了校正。通过校正,可以将激光打标点的最大几何畸变误差由3.2mm降至20m以内,且计算量小、速度快。结果表明,该误差校正算法可以满足高速、高精度激光打标的需要;同时可通过改变物镜焦距计算出新的补偿公式,以应用于不同参量的激光打标系统。
- 激光技术 /
- 激光打标 /
- 多项式拟合 /
- 2维振镜 /
- 误差校正
Abstract: In order to eliminate geometric distortion error of marking point caused by 2-D galvanometer scan before the objective in laser marking system, the causes of the distortion was analyzed in detail. On the basis of the ideal formula of galvanometer deflection angle (,), using the least squares curve fitting method, a fitting polynomial for compensating the errors of (,) with the marking point coordinates (x,y) was obtained and the distortion error of the galvanometer laser marking point was corrected. After correction, the maximum geometric distortion error of the laser marking point can be reduced from 3.2mm down to less than 20m with smaller amount of calculation and faster speed. The results show that this error correction algorithm can meet the requirements of high-speed, high-precision laser marking. At the same time, new compensation formula can be calculated by changing the objective lens focal length to be applied to the different parameters laser marking system.
- laser technique /
- laser marker /
- polynimial fitting /
- 2-D galvanometer /
- error correction

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激光打标中振镜几何畸变误差多项式拟合校正

通讯作者: 裴红星, phxlee@zzu.edu.cn

作者简介: 彭留永(1985- ),男,硕士研究生,现主要从事误差分析、嵌入式系统、数据库的研究。

1. 郑州大学物理工程学院, 郑州 450001;
2. 河南煤业化工集团洛阳永龙能化有限公司, 洛阳 471100

收稿日期: 2012-11-28
录用日期: 2013-01-05
网络出版日期: 2013-09-25

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(10974183)

关键词:

摘要: 为了消除激光打标系统中由2维振镜物镜前扫描引起的打标点几何畸变误差,分析误差产生的原因,在振镜扫描角度(,)理想计算公式的基础上,采用最小二乘曲线拟合的方法,得到用打标点坐标(x,y)表示的补偿(,)误差的拟合多项式,从而对激光打标点的畸变误差进行了校正。通过校正,可以将激光打标点的最大几何畸变误差由3.2mm降至20m以内,且计算量小、速度快。结果表明,该误差校正算法可以满足高速、高精度激光打标的需要;同时可通过改变物镜焦距计算出新的补偿公式,以应用于不同参量的激光打标系统。