三維激光加工裝置及定位誤差校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種三維激光加工裝置及定位誤差校正方法，該三維激光加工裝置包括激光源、變焦鏡組、振鏡掃描模塊、視覺(jué)模塊單元以及控制單元。激光源提供激光光束。變焦鏡組以及振鏡掃描模塊都位于激光光束的傳遞位置上。視覺(jué)模塊單元具有可視區(qū)域。控制單元電連接并調(diào)整變焦鏡組以及振鏡掃描模塊，以使激光光束對(duì)應(yīng)地聚焦在三維工作區(qū)域中的多個(gè)參考平面上，且使三維工作區(qū)域中的影像的多個(gè)位置經(jīng)由變焦鏡組以及視覺(jué)模塊單元的成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在可視區(qū)域的中心上。
【專利說(shuō)明】
三維激光加工裝置及定位誤差校正方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種加工裝置及校正方法，且特別是涉及一種三維激光加工裝置及定位誤差校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多精密材料加工制作工藝中，傳統(tǒng)的加工技術(shù)已不敷需求，需借由激光微加工技術(shù)，才能因應(yīng)制作工藝所需。精密加工制作工藝中，視覺(jué)定位可提供高精密的加工結(jié)果O
[0003]—般而言，振鏡的激光加工系統(tǒng)其控制的方法是利用反射鏡片來(lái)改變激光光束的入射角度，將激光光束控制在工件的預(yù)加工位置。因此，若要利用振鏡系統(tǒng)進(jìn)行三維曲面的工件進(jìn)行加工，會(huì)有2D振鏡加工畸變問(wèn)題存在與3維變焦偏移的問(wèn)題，進(jìn)而造成激光加工過(guò)程中離焦與加工的尺寸不精準(zhǔn)的問(wèn)題。
[0004]此外，在搭配同軸視覺(jué)技術(shù)的情況下，加工物可在電荷親合元件(Charge-coupledDevice, CCD)上進(jìn)行成像，來(lái)達(dá)成視覺(jué)定位的功能。然而，由于激光光束與可見(jiàn)光波段不同，造成激光光束的光軸與可見(jiàn)光的光軸不同，進(jìn)而產(chǎn)生光程誤差或其它可能的誤差。這些誤差會(huì)使電荷耦合元件上的影像有視覺(jué)誤差的產(chǎn)生，進(jìn)而降低定位精度。
[0005]因此，如何使激光能在三維曲面精準(zhǔn)地加工以及同時(shí)修正激光視覺(jué)模塊的定位誤差問(wèn)題，實(shí)為目前研發(fā)人員關(guān)注的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種三維激光加工裝置，能有效降低定位誤差與影像計(jì)算誤差。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供一種定位誤差校正方法，能有效降低定位誤差與影像計(jì)算誤差。
[0008]本發(fā)明的一實(shí)施例的三維激光加工裝置包括激光源、變焦鏡組、振鏡掃描模塊、視覺(jué)模塊單元以及控制單元。激光源用以提供激光光束。變焦鏡組位于激光光束的傳遞位置上。振鏡掃描模塊位于激光光束的傳遞位置上。激光光束經(jīng)由變焦鏡組以及振鏡掃描模塊聚焦在三維工作區(qū)域中。三維工作區(qū)域具有多個(gè)參考平面，且這些參考平面垂直于第一方向。視覺(jué)模塊單元包括成像鏡組以及影像檢測(cè)器，其中成像鏡組位于三維工作區(qū)域與影像檢測(cè)器之間，且影像檢測(cè)器具有可視區(qū)域?？刂茊卧娺B接變焦鏡組以及振鏡掃描模塊。控制單元調(diào)整變焦鏡組與振鏡掃描模塊，以使激光光束對(duì)應(yīng)地聚焦在這些參考平面上，且使三維工作區(qū)域中的影像的多個(gè)位置經(jīng)由變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在可視區(qū)域的中心上。
[0009]本發(fā)明的一實(shí)施例的一種定位誤差校正方法用以校正三維激光加工裝置的多個(gè)定位誤差，其包括下列步驟。(a)使激光光束依序經(jīng)由變焦鏡組以及振鏡掃描模塊聚焦在三維工作區(qū)域中，其中三維工作區(qū)域具有多個(gè)參考平面，且這些參考平面垂直于第一方向。(b)調(diào)整變焦鏡組的第一參數(shù)，以使激光光束對(duì)應(yīng)地聚焦在其中一參考平面上。(C)記錄第一參數(shù)，以制作激光偏移補(bǔ)償表。(d)提供校正試片，并使校正試片移動(dòng)至其中一參考平面上，其中校正試片具有校正圖案。(Θ)載入激光偏移補(bǔ)償表，對(duì)應(yīng)地調(diào)整振鏡掃描模塊的多個(gè)第二參數(shù)，使校正圖案的多個(gè)校正點(diǎn)分次經(jīng)由變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器的可視區(qū)域的中心上。(f)記錄這些第二參數(shù)，以制作視覺(jué)畸變補(bǔ)償表。(g)提供加工試片，并令加工試片位于其中一參考平面上。(h)載入激光偏移補(bǔ)償表，并讀取對(duì)應(yīng)于此參考平面的第一參數(shù)，以進(jìn)行加工而形成對(duì)位圖案。(i)載入視覺(jué)畸變補(bǔ)償表，對(duì)應(yīng)地調(diào)整振鏡掃描模塊的多個(gè)第三參數(shù)，使對(duì)位圖案的多個(gè)對(duì)位點(diǎn)分次經(jīng)由變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器的可視區(qū)域的中心上。(j)記錄這些第三參數(shù)，以制作激光畸變補(bǔ)償表。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，執(zhí)行上述步驟(e)的方法還包括下列步驟。使校正圖案的其中一校正點(diǎn)聚焦成像在可視區(qū)域中。判斷校正圖案的校正點(diǎn)是否成像于可視區(qū)域的中心上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊，若是，則記錄與校正點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊的第二參數(shù)。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，執(zhí)行上述步驟(i)的方法還包括下列步驟。使對(duì)位圖案的其中一對(duì)位點(diǎn)聚焦成像在可視區(qū)域中。判斷對(duì)位圖案的對(duì)位點(diǎn)是否成像于可視區(qū)域的中心上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊，若是，則記錄與位置所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊的第三參數(shù)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，執(zhí)行上述步驟(C)的方法還包括下列步驟。重復(fù)執(zhí)行步驟(b)多次，且多次重復(fù)的步驟(b)中的這些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面的各第一參數(shù)，并匯整至激光偏移補(bǔ)償表。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，執(zhí)行上述步驟(f)的方法還包括下列步驟。重復(fù)執(zhí)行步驟(e)多次，且多次重復(fù)的步驟(e)中的這些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面的這些第二參數(shù)，并匯整至視覺(jué)畸變補(bǔ)償表。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，執(zhí)行上述步驟(j)的方法還包括下列步驟。重復(fù)執(zhí)行步驟(g)、步驟(h)以及步驟(i)多次，且多次重復(fù)的步驟(g)中的這些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面的這些第三參數(shù)，并匯整至激光畸變補(bǔ)償表。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的定位誤差校正方法還包括提供移動(dòng)平臺(tái)，其中移動(dòng)平臺(tái)位于三維工作區(qū)域中，且移動(dòng)平臺(tái)的表面能沿第一方向移動(dòng)。
[0016]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的定位誤差校正方法還包括依次提供多個(gè)具有不同標(biāo)準(zhǔn)高度的平臺(tái)，其中各平臺(tái)位于三維工作區(qū)域中，且各平臺(tái)的表面分別對(duì)應(yīng)于各參考平面的位置。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的校正圖案的形狀為十字形、圓形或多邊形。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的對(duì)位圖案的形狀為十字形、圓形或多邊形。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變焦鏡組包括至少二透鏡，其中一透鏡的焦距為正，另一透鏡的焦距為負(fù)。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變焦鏡組具有鏡片間距，且鏡片間距的距離為至少二透鏡的焦距之和。
[0021]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變焦鏡組符合0.1 ^ I f2/fl I ^ 10，fl為其中一透鏡的焦距，且f2為另一透鏡的焦距。
[0022]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變焦鏡組的第一參數(shù)為變焦鏡組的焦距參數(shù)。
[0023]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的振鏡掃描模塊包括聚焦物鏡組以及二反射鏡，且振鏡掃描模塊的這些第二參數(shù)及這些第三參數(shù)為這些反射鏡的角度參數(shù)或位置參數(shù)。
[0024]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的三維激光加工裝置還包括移動(dòng)平臺(tái)，位于三維工作區(qū)域中，且移動(dòng)平臺(tái)的表面能沿第一方向移動(dòng)，以使表面移動(dòng)至這些參考平面的位置。
[0025]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的控制單元調(diào)整變焦鏡組的方式為調(diào)整變焦鏡組的焦距參數(shù)。
[0026]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的振鏡掃描模塊包括聚焦物鏡組以及二反射鏡?？刂茊卧{(diào)整振鏡掃描模塊的方式為調(diào)整這些反射鏡的角度或位置。
[0027]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的三維激光加工裝置還包括分光單元。分光單元位于激光光束的傳遞位置上，且激光光束經(jīng)由分光單元被傳遞至變焦鏡組。
[0028]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的變焦鏡組與視覺(jué)模塊單元為串聯(lián)架構(gòu)。
[0029]基于上述，本發(fā)明的實(shí)施例的三維激光加工裝置通過(guò)變焦鏡組與視覺(jué)模塊的配置，當(dāng)調(diào)整變焦鏡組的參數(shù)時(shí)，也會(huì)同時(shí)調(diào)整了激光光束聚焦在參考平面上的聚焦焦點(diǎn)，以及可視區(qū)域中的成像焦點(diǎn)。如此一來(lái)，激光光束將可經(jīng)由變焦鏡組與振鏡掃描模塊對(duì)應(yīng)地聚焦在這些參考平面上，并且，三維工作區(qū)域中的影像的多個(gè)位置也可同時(shí)經(jīng)由變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在可視區(qū)域的中心上。并且，當(dāng)使用者在實(shí)際操作三維激光加工裝置加工工件時(shí)，則可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例的定位校正誤差方法所得的激光畸變補(bǔ)償表所載的數(shù)值資料后，再進(jìn)行三維激光加工裝置的相關(guān)參數(shù)或位置設(shè)定，以執(zhí)行工件的加工。如此一來(lái)，即可使三維激光加工裝置達(dá)到「所見(jiàn)即所打」的作用，并有效降低定位誤差與影像計(jì)算誤差。
[0030]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的一種三維激光加工裝置的架構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是圖1的一種振鏡掃描模塊的架構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的一種定位誤差校正方法的流程圖；
[0034]圖4是圖1的一種三維工作區(qū)域的側(cè)視示意圖；
[0035]圖5是圖2的部分定位誤差校正方法的流程圖；
[0036]圖6A是圖5的一種校正試片的正視示意圖；
[0037]圖6B是圖6A的子校正圖案影像于可視區(qū)域上的正視示意圖；
[0038]圖6C是圖6A的校正圖案于工作區(qū)域以及可視區(qū)域間的相對(duì)移動(dòng)路徑示意圖；
[0039]圖6D與圖6E是圖6A的子校正圖案影像于可視區(qū)域上的正視示意圖；
[0040]圖7是圖2的部分定位誤差校正方法的流程圖；
[0041]圖8是圖7的一種對(duì)位圖案的正視示意圖；
[0042]圖9A至圖9C是圖1的另一種三維工作區(qū)域的側(cè)視示意圖。
[0043]符號(hào)說(shuō)明
[0044]60:激光光束
[0045]100:三維激光加工裝置
[0046]110:激光源
[0047]120:分光單元
[0048]130:變焦鏡組
[0049]131、133:透鏡
[0050]140:振鏡掃描模塊
[0051]141:聚焦鏡組
[0052]143、145:反射鏡
[0053]142、144:旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
[0054]150:視覺(jué)模塊單元
[0055]151:成像鏡組
[0056]153:影像檢測(cè)器
[0057]160:控制單元
[0058]170:移動(dòng)平臺(tái)
[0059]AS:校正試片
[0060]AP:校正圖案
[0061]C:校正圖案的中心
[0062]Cl:影像點(diǎn)
[0063]AP0、AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8:子校正圖案
[0064]A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8:校正點(diǎn)
[0065]All:校正影像點(diǎn)
[0066]WS:加工試片
[0067]WP:對(duì)位圖案
[0068]W0、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8:對(duì)位點(diǎn)
[0069]WPO、WP1、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8:子對(duì)位圖案
[0070]WA:三維工作區(qū)域
[0071]00、01、02、03、04、05、06、07、08:位置
[0072]WAO、WA1、WA2、WA3、WA4、WA5、WA6、WA7、WA8:區(qū)域
[0073]AA:可視區(qū)域
[0074]AO:可視區(qū)域的中心
[0075]PL1、PL2、PL3:平臺(tái)
[0076]RF 1、RF2、RF3:參考平面
[0077]S、S1、S2、S3:表面
[0078]H:間距
[0079]H1、H2、H3:標(biāo)準(zhǔn)高度
[0080]fl、f2:焦距
[0081]D:鏡片間距
[0082]Dl:第一方向
[0083]S110、S120、S130、S210、S220、S221、S222、S223、S224、S225、S230、S310、S320、S330、S331、S332、S333、S334、S335、S340:步驟
【具體實(shí)施方式】
[0084]圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的一種三維激光加工裝置的架構(gòu)示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)施例的三維激光加工裝置100包括激光源110、分光單元120、變焦鏡組130、振鏡掃描模塊140、視覺(jué)模塊單元150以及控制單元160。具體而言，激光源110用以提供激光光束60。分光單兀120位于激光光束60的傳遞位置上，且激光光束60可經(jīng)由分光單兀120被傳遞至變焦鏡組130。
[0085]詳細(xì)而言，如圖1所示，在本實(shí)施例中，變焦鏡組130包括至少二透鏡131、133，其中一透鏡131的焦距為正，另一透鏡133的焦距則為負(fù)，或是其中一透鏡133的焦距為正，另一透鏡131的焦距則為負(fù)。更詳細(xì)而言，在本實(shí)施例中，變焦鏡組130具有鏡片間距D，且鏡片間距D的距離為至少二透鏡131、133的焦距之和。并且，在本實(shí)施例中，變焦鏡組130符合0.1 ^ I f2/fl I ^ 10，fl為其中一透鏡131的焦距，且f2為另一透鏡133的焦距。如此，變焦鏡組130將可通過(guò)改變透鏡131、133之間的距離來(lái)調(diào)整變焦鏡組130的有效焦距，而達(dá)到變焦的效果。
[0086]圖2是圖1的一種振鏡掃描模塊的架構(gòu)示意圖。另一方面，如圖2所示，在本實(shí)施例中，振鏡掃描模塊140具有聚焦鏡組141以及二反射鏡143、145。更詳細(xì)而言，如圖2所示，振鏡掃描模塊140的反射鏡143、145分別與二旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)142、144連接，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)142、144可旋轉(zhuǎn)反射鏡143、145，并由此反折激光光束60。舉例而言，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)142、144為電流計(jì)(galvanometer)馬達(dá)，但本發(fā)明不以此為限。具體而言，如圖1及圖2所示，變焦鏡組130以及振鏡掃描模塊140都位于激光光束60的傳遞位置上。當(dāng)激光光束60經(jīng)由變焦鏡組130傳遞至振鏡掃描模塊140時(shí)，激光光束60可被振鏡掃描模塊140的二反射鏡143、145反射后產(chǎn)生偏折而聚焦至三維工作區(qū)域WA上。
[0087]更詳細(xì)而言，如圖1及圖2所示，在本實(shí)施例中，三維工作區(qū)域WA具有多個(gè)參考平面RF1、RF2、RF3，且這些參考平面RF1、RF2、RF3垂直于第一方向D1。此外，在本實(shí)施例中，這些參考平面RF1、RF2、RF3之間的間距H彼此相等。進(jìn)一步而言，在本實(shí)施例中，由于變焦鏡組130的焦距是可變的，因此激光光束60將可經(jīng)由變焦鏡組130以及振鏡掃描模塊140聚焦在三維工作區(qū)域WA中的不同參考平面RF1、RF2、RF3的不同位置上，而可對(duì)工件進(jìn)行三維曲面的加工。值得注意的是，在本實(shí)施例中，上述參考平面RF1、RF2、RF3的數(shù)量及位置雖以3個(gè)具有等間距H的參考平面RF1、RF2、RF3為例示，但本發(fā)明不限定參考平面RF1、RF2、RF3的數(shù)量，也不限定其間的間距H大小。換言之，在其他可行的實(shí)施例中，這些參考平面的數(shù)目也可為其他數(shù)量，各參考平面間的間距大小也可相等或不等，本發(fā)明都不以此為限。
[0088]另一方面，在本實(shí)施例中，視覺(jué)模塊單元150包括成像鏡組151以及影像檢測(cè)器153，其中成像鏡組151位于三維工作區(qū)域WA與影像檢測(cè)器153之間，且影像檢測(cè)器153具有可視區(qū)域AA。具體而言，如圖1所示，三維工作區(qū)域WA中的影像的至少部分波段的可見(jiàn)光經(jīng)由變焦鏡組130傳遞至影像感測(cè)單元，而可成像在影像感測(cè)單元的可視區(qū)域AA中。如此一來(lái)，由于觀測(cè)光軸與激光光軸為同軸，因此影像感測(cè)單元中所見(jiàn)的影像中心，即為激光光束60的聚焦焦點(diǎn)。
[0089]進(jìn)一步而言，如圖1所示，控制單元160電連接變焦鏡組130以及振鏡掃描模塊140，并可調(diào)整變焦鏡組130與振鏡掃描模塊140。更詳細(xì)而言，控制單元160可調(diào)整變焦鏡組130的參數(shù)以及振鏡掃描模塊140的參數(shù)，其中變焦鏡組130的參數(shù)為變焦鏡組130的焦距參數(shù)，而振鏡掃描模塊140的參數(shù)為反射鏡143、145的角度參數(shù)或位置參數(shù)。進(jìn)一步而言，在本實(shí)施例中，由于變焦鏡組130與視覺(jué)模塊單元150為串聯(lián)架構(gòu)，因此，當(dāng)調(diào)整變焦鏡組130的參數(shù)時(shí)，也會(huì)同時(shí)調(diào)整了激光光束60聚焦在參考平面RF1、RF2、RF3上的聚焦焦點(diǎn)，以及可視區(qū)域AA中的成像焦點(diǎn)。如此一來(lái)，激光光束60將可經(jīng)由變焦鏡組130與振鏡掃描模塊140對(duì)應(yīng)地聚焦在這些參考平面RF1、RF2、RF3上，并且，三維工作區(qū)域WA中的影像的多個(gè)位置也可同時(shí)經(jīng)由變焦鏡組130以及成像鏡組151對(duì)應(yīng)地聚焦成像在可視區(qū)域AA的中心上。如此一來(lái)，即可使三維激光加工裝置100達(dá)到「所見(jiàn)即所打」的作用，并有效降低定位誤差與影像計(jì)算誤差。
[0090]以下將搭配圖3，針對(duì)如何校正定位誤差的過(guò)程進(jìn)行進(jìn)一步解說(shuō)。
[0091]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的一種定位誤差校正方法的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3，在本實(shí)施例中，定位誤差校正方法例如可利用圖1中的三維激光加工裝置100來(lái)執(zhí)行，但本發(fā)明不以此為限。或者，定位誤差校正方法也可通過(guò)載入圖1中的三維激光加工裝置100的電腦程序產(chǎn)品(包含用以執(zhí)行此定位誤差校正方法的程序指令)及其相關(guān)硬件設(shè)備來(lái)執(zhí)行，但本發(fā)明也不以此為限。本實(shí)施例的定位誤差校正方法可用以校正三維激光加工裝置100的多個(gè)定位誤差。以下將搭配圖4，針對(duì)步驟S110、S120、S130的執(zhí)行方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0092]圖4是圖1的一種三維工作區(qū)域的側(cè)視示意圖。首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖4，執(zhí)行步驟S110，使激光光束60依序經(jīng)由變焦鏡組130以及振鏡掃描模塊140聚焦在三維工作區(qū)域WA中。舉例而言，如圖4所示，在本實(shí)施例中，使激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在三維工作區(qū)域WA中的方式可以是提供一移動(dòng)平臺(tái)170，其中移動(dòng)平臺(tái)170位于三維工作區(qū)域WA中，且移動(dòng)平臺(tái)170的表面S能沿第一方向Dl移動(dòng)至其中一參考平面RFl的位置上。接著，執(zhí)行步驟S120，調(diào)整變焦鏡組130的第一參數(shù)，以使激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在其中一參考平面RF I上，亦即聚焦在移動(dòng)平臺(tái)170的表面S上，但本發(fā)明不以此為限。
[0093]接著，執(zhí)行步驟S130，記錄使激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在此參考平面RF1、RF2、RF3時(shí)的第一參數(shù)，以制作激光偏移補(bǔ)償表。并且在本實(shí)施例中，更可重復(fù)執(zhí)行步驟S120多次，且多次重復(fù)的步驟S120中的參考平面RF1、RF2、RF3彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面RF1、RF2、RF3的各第一參數(shù)，并匯整至激光偏移補(bǔ)償表中，以供后續(xù)參照。
[0094]以下將搭配圖5至圖6E，針對(duì)步驟S210、S220、S230的執(zhí)行方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0095]圖5是圖2的部分定位誤差校正方法的流程圖。圖6A是圖5的一種校正試片的正視示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2以及圖5，在執(zhí)行了步驟S110、S120、S130而獲得三維工作區(qū)域WA所屬的激光偏移補(bǔ)償表后，接著可執(zhí)行步驟S210，提供校正試片AS。更詳細(xì)而言，在本實(shí)施例中，校正試片AS例如由光學(xué)玻璃所制成。
[0096]此外，如圖6A所示，校正試片AS上具有準(zhǔn)確的校正圖案AP，且校正圖案AP具有多個(gè)校正點(diǎn)AO、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8。具體而言，在本實(shí)施例中，各校正點(diǎn)AO、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8并分別位于校正圖案AP的多個(gè)子校正圖案APO、AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8 上。這些子校正圖案 APO、AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8 對(duì)稱分布于校正試片AS上。在本實(shí)施例中，各校正點(diǎn)A0、Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8分別都為各子校正圖案APO、AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8的中心，但本發(fā)明不以此為限，此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者當(dāng)可依據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行各校正點(diǎn)A0、Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8的設(shè)計(jì)，此處便不再贅述。
[0097]此外，還需說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，各子校正圖案APO、APU AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8的形狀都為十字型，但本發(fā)明不以此為限。在其他實(shí)施例中，各子校正圖案APO、AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7、AP8也可為圓形、多邊形或其他易于辨識(shí)的任意形狀，且也可相同或不同，本發(fā)明都不以此為限。
[0098]并且，步驟S210還包括使校正試片AS移動(dòng)至其中一參考平面RFl上。舉例而言，在本實(shí)施例中，使校正試片AS移動(dòng)至其中一參考平面RFl上的方式可以是使校正試片AS位于移動(dòng)平臺(tái)170的表面S上，以使校正試片AS能移動(dòng)至參考平面RF1、RF2、RF3的位置。更詳細(xì)而言，如圖6A所示，在本實(shí)施例中，使校正試片AS移動(dòng)至其中一參考平面RFl上意味著可使校正圖案AP的中心C位于三維工作區(qū)域WA的參考平面RFl的位置00上，以及調(diào)整校正試片AS的位置，使其中至少一校正點(diǎn)例如校正點(diǎn)AO、Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7或A8重合于參考平面RFl的其中至少一位置00、01、02、03、04、05、06、07或08上。在本實(shí)施例中，各校正點(diǎn)A0、Al、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8分別與參考平面RFl的各位置00、01、02、03、04、05、06、07與08重合，但本發(fā)明不以此為限。
[0099]接著，執(zhí)行步驟S220，載入激光偏移補(bǔ)償表，讀取激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在此參考平面RFl時(shí)的第一參數(shù)值，并對(duì)應(yīng)地調(diào)整振鏡掃描模塊140的多個(gè)第二參數(shù)，使校正圖案AP的多個(gè)校正點(diǎn)分次經(jīng)由變焦鏡組130以及成像鏡組151對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器153的可視區(qū)域AA的中心上。更詳細(xì)而言，如圖5所示，步驟S220還包括多個(gè)子步驟S221、
5222、S223、S224、S225。以下將搭配圖6B至圖6E，針對(duì)步驟S220的子步驟S221、S222、
5223、S224以及S225的執(zhí)行方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0100]圖6B是圖6A中的子校正圖案影像于可視區(qū)域上的正視示意圖。首先，執(zhí)行子步驟S221，使校正圖案AP的中心聚焦成像在可視區(qū)域AA中。更詳細(xì)而言，如圖6B所示，校正圖案AP的中心C可經(jīng)由變焦鏡組130以及成像鏡組151對(duì)應(yīng)地聚焦成像，而在影像檢測(cè)器153的可視區(qū)域AA上形成影像點(diǎn)Cl。接著，執(zhí)行子步驟S222，判斷校正圖案AP的中心是否成像于可視區(qū)域AA的中心AO上，亦即判斷校正圖案AP的中心C所形成的影像點(diǎn)Cl是否位于可視區(qū)域AA的中心AO上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊140的第二參數(shù)。
[0101]具體而言，在本實(shí)施例中，振鏡掃描模塊140的第二參數(shù)例如為反射鏡143、145的角度參數(shù)或位置參數(shù)。詳細(xì)而言，在理論上，振鏡掃描模塊140的參數(shù)與三維工作區(qū)域WA中的參考平面RFl的位置坐標(biāo)有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系，而可通過(guò)調(diào)整振鏡掃描模塊140的參數(shù)，以使參考平面RFl的不同區(qū)域影像在可視區(qū)域AA內(nèi)移動(dòng)。若判斷校正圖案AP的中心所形成的影像點(diǎn)Cl位于可視區(qū)域AA的中心AO上時(shí)，則記錄此時(shí)所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊140的第二參數(shù)，以制作視覺(jué)畸變補(bǔ)償表。
[0102]圖6C是圖6A的校正圖案于工作區(qū)域以及可視區(qū)域間的相對(duì)移動(dòng)路徑示意圖。圖6D與圖6E是圖6A中的子校正圖案影像于可視區(qū)域上的正視示意圖。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D6C，執(zhí)行步驟S223，調(diào)整振鏡掃描模塊140的多個(gè)第二參數(shù)，使位于其中一位置01的校正點(diǎn)Al于可視區(qū)域AA上形成的校正影像點(diǎn)AIl位于可視區(qū)域AA中。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D6D，執(zhí)行步驟S224，判斷校正圖案AP的其中一位置01是否成像于可視區(qū)域AA的中心AO上，亦即判斷校正圖案AP位于其中一位置01的校正點(diǎn)Al于可視區(qū)域AA上形成的校正影像點(diǎn)AIl位置是否位于可視區(qū)域AA的中心上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊140，若是，則記錄與位置Ol (即校正點(diǎn)Al)所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊140的第二參數(shù)，并匯整至視覺(jué)畸變補(bǔ)償表中。
[0103]接著，在本實(shí)施例中，更可重復(fù)執(zhí)行步驟S223以及S224多次，且多次重復(fù)的步驟S223中的校正點(diǎn)A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8彼此不相同，以分別完成參考平面RFl的各區(qū)域￥40、￥41、￥42、￥43、￥44、￥45、￥46、￥47、胃48的定位誤差校正。在完成了實(shí)際需求范圍的校正后，可執(zhí)行步驟S225，記錄對(duì)應(yīng)于此參考平面RFl的振鏡掃描模塊140的這些第二參數(shù)，并匯整至視覺(jué)畸變補(bǔ)償表中，以供后續(xù)參照。
[0104]接著，在本實(shí)施例中，更可重復(fù)執(zhí)行步驟S210以及S220(即子步驟S221、S222、S223、S224)多次，且多次重復(fù)的步驟S210中的參考平面RF1、RF2、RF3彼此不相同，以執(zhí)行步驟S230，記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面RF1、RF2、RF3的這些第二參數(shù)，并匯整至視覺(jué)畸變補(bǔ)償表，以供后續(xù)參照。
[0105]以下將搭配圖7至圖8，針對(duì)步驟S310、S320、S330以及S340的執(zhí)行方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0106]圖7是圖2的部分定位誤差校正方法的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2、圖4以及圖7，在執(zhí)行了步驟S230而獲得三維工作區(qū)域WA所屬的視覺(jué)畸變補(bǔ)償表后，接著可執(zhí)行步驟S310，提供加工試片WS，并令加工試片WS位于其中一參考平面RFl上。舉例而言，在本實(shí)施例中，使加工試片WS移動(dòng)至其中一參考平面RFl上的方式可以是使加工試片WS位于移動(dòng)平臺(tái)170的表面上，以使加工試片WS能移動(dòng)至參考平面RFl的位置。
[0107]接著，執(zhí)行步驟S320，載入激光偏移補(bǔ)償表，并讀取激光光束60聚焦于此參考平面RFl時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一參數(shù)，以進(jìn)行加工而形成對(duì)位圖案WP。具體而言，在本實(shí)施例中，形成對(duì)位圖案WP的方式例如可利用圖1的三維激光加工裝置100的激光源110所發(fā)出的激光光束60于加工試片WS上進(jìn)行加工。進(jìn)一步而言，在本實(shí)施例中，形成對(duì)位圖案WP的步驟例如可利用圖2的振鏡掃描模塊140來(lái)執(zhí)行。更詳細(xì)而言，在本實(shí)施例中，激光光束60被振鏡掃描模塊140中的二反射鏡143、145反射后，可經(jīng)由聚焦鏡組141聚焦至三維工作區(qū)域WA中的參考平面RFl上，而對(duì)加工試片WS進(jìn)行加工，以形成對(duì)位圖案WP。
[0108]圖8是圖7的一種對(duì)位圖案的正視示意圖。如圖8所示，在本實(shí)施例中，對(duì)位圖案WP具有多個(gè)對(duì)位點(diǎn)W0、Wl、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8。具體而言，在本實(shí)施例中，各對(duì)位點(diǎn)W0、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8并分別位于對(duì)位圖案WP的多個(gè)子對(duì)位圖案WPO、WP1、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8 上。這些子對(duì)位圖案 WPO、WP1、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8對(duì)稱分布于加工試片WS上。在本實(shí)施例中，各對(duì)位點(diǎn)WO、Wl、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8分別都為各子對(duì)位圖案WPO、WP1、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8的中心，但本發(fā)明不以此為限，此技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者當(dāng)可依據(jù)實(shí)際需求來(lái)進(jìn)行各對(duì)位點(diǎn)W0、Wl、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8的設(shè)計(jì)，此處便不再贅述。
[0109]此外，還需說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，各子對(duì)位圖案WPO、WP1、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8的形狀都為十字型，但本發(fā)明不以此為限。在其他實(shí)施例中，各子對(duì)位圖案WPO、WPl、WP2、WP3、WP4、WP5、WP6、WP7、WP8也可為圓形、多邊形或其他易于辨識(shí)的任意形狀，且也可相同或不同，本發(fā)明都不以此為限。
[0110]接著，執(zhí)行步驟S330，載入視覺(jué)畸變補(bǔ)償表，對(duì)應(yīng)地調(diào)整振鏡掃描模塊140的多個(gè)第三參數(shù)。具體而言，在本實(shí)施例中，振鏡掃描模塊140的第三參數(shù)也是反射鏡143、145的角度參數(shù)或位置參數(shù)，而可通過(guò)調(diào)整振鏡掃描模塊140的第三參數(shù)，以使對(duì)位圖案WP的多個(gè)對(duì)位點(diǎn)分次經(jīng)由變焦鏡組130以及成像鏡組151對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器153的可視區(qū)域AA的中心上，并記錄這些第三參數(shù)，以制作激光畸變補(bǔ)償表。在此，激光畸變補(bǔ)償表所記載的數(shù)值包括了激光光束60聚焦于此參考平面RFl時(shí)所對(duì)應(yīng)的變焦鏡組130的第一參數(shù)值，以及對(duì)位圖案WP的對(duì)位點(diǎn)能對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器153的可視區(qū)域AA的中心時(shí)所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊140的第三參數(shù)值。
[0111]更詳細(xì)而言，如圖7所示，步驟S330還包括多個(gè)子步驟S331( S卩，使對(duì)位圖案WP的中心聚焦成像在可視區(qū)域AA的中心)、子步驟S332( S卩，判斷對(duì)位圖案WP的中心是否成像于可視區(qū)域AA的中心上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊140，若是，則記錄與對(duì)位圖案WP的中心所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊140的第三參數(shù))、子步驟S333 (即，使對(duì)位圖案WP的其中一對(duì)位點(diǎn)聚焦成像在可視區(qū)域AA中)，以及子步驟S334(即，判斷對(duì)位圖案WP的此對(duì)位點(diǎn)是否成像于可視區(qū)域AA的中心上，若否，則調(diào)整振鏡掃描模塊140，若是，則記錄與此對(duì)位點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的振鏡掃描模塊140的第三參數(shù))。
[0112]具體而言，在本實(shí)施例中，步驟S330與步驟S220的執(zhí)行方法類似，亦即步驟S330的多個(gè)子步驟S331、S332、S333、S334中使對(duì)位圖案WP的對(duì)位點(diǎn)聚焦成像在可視區(qū)域AA中、判斷及記錄第三參數(shù)的方法與步驟S220的多個(gè)子步驟S221、S222、S223、S224中使校正圖案AP的校正點(diǎn)聚焦成像在可視區(qū)域AA中、判斷及記錄第二參數(shù)的方法類似，相關(guān)執(zhí)行細(xì)節(jié)已在上述段落中詳述，在此不再重述。
[0113]接著，在本實(shí)施例中，更可重復(fù)執(zhí)行步驟S333以及S334多次，且多次重復(fù)的步驟S333中的對(duì)位點(diǎn)W0、W1、W2、W3、W4、W5、W6、W7、W8彼此不相同，以分別完成參考平面RFl的各區(qū)域￥40、￥41、￥42、￥43、￥44、￥45、￥46、￥47、胃48的定位誤差校正。在完成了實(shí)際需求范圍的校正后，可執(zhí)行步驟S335，記錄對(duì)應(yīng)于此參考平面RF1、RF2、RF3的振鏡掃描模塊140的這些第三參數(shù)，并匯整至激光畸變補(bǔ)償表中，以供后續(xù)參照。
[0114]接著，在本實(shí)施例中，更可重復(fù)執(zhí)行步驟S310、S320以及S330 (即子步驟S331、S332、S333、S334)多次，且多次重復(fù)的步驟S310中的參考平面RF1、RF2、RF3彼此不相同，以執(zhí)行步驟S340，記錄對(duì)應(yīng)于各參考平面RF1、RF2、RF3的這些第三參數(shù)，并匯整至激光畸變補(bǔ)償表，以供后續(xù)參照。
[0115]如此一來(lái)，當(dāng)使用者在實(shí)際操作三維激光加工裝置100加工工件時(shí)，則可透過(guò)此激光畸變補(bǔ)償表所載的變焦鏡組130的參數(shù)數(shù)值以及振鏡掃描模塊140的參數(shù)數(shù)值等資料后，再進(jìn)行三維激光加工裝置100的相關(guān)參數(shù)或位置設(shè)定，以執(zhí)行工件的加工。如此一來(lái)，即可通過(guò)可視區(qū)域AA所觀測(cè)到的工件影像以控制激光光束60在工件的希望位置上進(jìn)行加工，使三維激光加工裝置100達(dá)到「所見(jiàn)即所打」的作用，并有效降低視覺(jué)定位誤差與影像計(jì)算誤差，而可在三維工作區(qū)域WA中形成所需的三維激光圖案。
[0116]此外，還值得說(shuō)明的是，前述的實(shí)施例雖以提供移動(dòng)平臺(tái)170，而使激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在三維工作區(qū)域WA中的各參考平面RF1、RF2、RF3的方法為例示，但本發(fā)明不以此為限。以下將搭配圖9A至圖9C進(jìn)行進(jìn)一步解說(shuō)。
[0117]圖9A至圖9C是圖1的另一種二維工作區(qū)域的側(cè)視不意圖。舉例而目，如圖9A至圖9C所示，在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖2的定位誤差校正方法中的步驟S120，即，使激光光束60對(duì)應(yīng)地聚焦在三維工作區(qū)域WA中的方式也可以是依次提供多個(gè)具有不同標(biāo)準(zhǔn)高度H1、H2、H3的平臺(tái)PL1、PL2、PL3，其中各平臺(tái)PL1、PL2、PL3位于三維工作區(qū)域WA中，且各平臺(tái)PLl、PL2、PL3的表面S1、S2、S3分別對(duì)應(yīng)于各參考平面RFl、RF2、RF3的位置，而使激光光束60依次對(duì)應(yīng)地聚焦在三維工作區(qū)域WA中的其中一平臺(tái)PLl上。此外，在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖2的定位誤差校正方法中的步驟S210、S310也可以是通過(guò)更換具有不同標(biāo)準(zhǔn)高度H1、H2、H3的平臺(tái)PLl、PL2、PL3，并使步驟S210中的校正試片AS或步驟S310中的加工試片WS位于其中一平臺(tái)PL1、PL2或PL3的表面上，以使步驟S210中的校正試片AS或步驟S310中的加工試片WS能移動(dòng)至其中一參考平面RF1、RF2或RF3的位置。進(jìn)一步而言，在使用其中一平臺(tái)PL1、PL2、PL3來(lái)置放步驟S210中的校正試片AS或步驟S310中的加工試片WS時(shí)，三維激光加工裝置100而仍可用以執(zhí)行圖2的其他步驟例如步驟S110、S130、S220、S230、S320、S330以及S340等步驟，并完成激光畸變補(bǔ)償表。其余的相關(guān)執(zhí)行細(xì)節(jié)已在前述的實(shí)施例中詳述，相關(guān)細(xì)節(jié)請(qǐng)參考上述段落，在此不再重述。如此，本實(shí)施例的定位誤差校正方法，也可獲得三維工作領(lǐng)域中所對(duì)應(yīng)的激光畸變補(bǔ)償表，而可用以進(jìn)行三維激光加工裝置100的相關(guān)參數(shù)或位置設(shè)定來(lái)修正定位誤差，因此同樣地具有上述實(shí)施例的視覺(jué)誤差校正方法所描述的優(yōu)點(diǎn)，在此便不再贅述。
[0118]綜上所述，本發(fā)明的實(shí)施例的三維激光加工裝置通過(guò)變焦鏡組與視覺(jué)模塊的配置，當(dāng)調(diào)整變焦鏡組的參數(shù)時(shí)，也會(huì)同時(shí)調(diào)整了激光光束聚焦在參考平面上的聚焦焦點(diǎn)，以及可視區(qū)域中的成像焦點(diǎn)。如此一來(lái)，激光光束將可經(jīng)由變焦鏡組與振鏡掃描模塊對(duì)應(yīng)地聚焦在這些參考平面上，并且，三維工作區(qū)域中的影像的多個(gè)位置也可同時(shí)經(jīng)由變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在可視區(qū)域的中心上。并且，當(dāng)使用者在實(shí)際操作三維激光加工裝置加工工件時(shí)，則可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例的定位校正誤差方法所得的激光畸變補(bǔ)償表所載的數(shù)值資料后，再進(jìn)行三維激光加工裝置的相關(guān)參數(shù)或位置設(shè)定，以執(zhí)行工件的加工。如此一來(lái)，即可使三維激光加工裝置達(dá)到「所見(jiàn)即所打」的作用，并有效降低定位誤差與影像計(jì)算誤差。
[0119]雖然結(jié)合以上實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種定位誤差校正方法，適于校正三維激光加工裝置的定位誤差，其特征在于，該定位誤差校正方法包括: (a)使激光光束依序經(jīng)由變焦鏡組以及振鏡掃描模塊聚焦在三維工作區(qū)域中，其中該三維工作區(qū)域具有多個(gè)參考平面，且該些參考平面垂直于第一方向； (b)調(diào)整該變焦鏡組的第一參數(shù)，以使激光光束對(duì)應(yīng)地聚焦在其中一該參考平面上； (C)記錄該第一參數(shù)，以制作激光偏移補(bǔ)償表； (d)提供校正試片，并使該校正試片移動(dòng)至其中一該參考平面上，其中該校正試片具有校正圖案； (e)載入該激光偏移補(bǔ)償表，對(duì)應(yīng)地調(diào)整該振鏡掃描模塊的多個(gè)第二參數(shù)，使該校正圖案的多個(gè)校正點(diǎn)分次經(jīng)由該變焦鏡組以及成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在影像檢測(cè)器的可視區(qū)域的中心上； (f)記錄該些第二參數(shù)，以制作視覺(jué)畸變補(bǔ)償表； (g)提供加工試片，并令該加工試片位于其中一該參考平面上； (h)載入該激光偏移補(bǔ)償表，并讀取對(duì)應(yīng)于該參考平面的該第一參數(shù)，以進(jìn)行加工而形成對(duì)位圖案； (i)載入該視覺(jué)畸變補(bǔ)償表，對(duì)應(yīng)地調(diào)整該振鏡掃描模塊的多個(gè)第三參數(shù)，使該對(duì)位圖案的多個(gè)對(duì)位點(diǎn)分次經(jīng)由該變焦鏡組以及該成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在該影像檢測(cè)器的該可視區(qū)域的中心上；以及 U)記錄該些第三參數(shù)，以制作激光畸變補(bǔ)償表。2.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，執(zhí)行步驟(e)的方法還包括: 使該校正圖案的其中一該校正點(diǎn)聚焦成像在該可視區(qū)域中； 判斷該校正圖案的該校正點(diǎn)是否成像于該可視區(qū)域的中心上，若否，則調(diào)整該振鏡掃描模塊，若是，則記錄與該校正點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的該振鏡掃描模塊的該第二參數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，執(zhí)行步驟(i)的方法還包括: 使該對(duì)位圖案的其中一該對(duì)位點(diǎn)聚焦成像在該可視區(qū)域中； 判斷該對(duì)位圖案的該對(duì)位點(diǎn)是否成像于該可視區(qū)域的中心上，若否，則調(diào)整該振鏡掃描模塊，若是，則記錄與該位置所對(duì)應(yīng)的該振鏡掃描模塊的該第三參數(shù)。4.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，執(zhí)行步驟(c)的方法還包括: 重復(fù)執(zhí)行步驟(b)多次，且該多次重復(fù)的步驟(b)中的該些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各該參考平面的各該第一參數(shù)，并匯整至該激光偏移補(bǔ)償表。5.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，執(zhí)行步驟(f)的方法還包括: 重復(fù)執(zhí)行步驟(e)多次，且該多次重復(fù)的步驟(e)中的該些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各該參考平面的該些第二參數(shù)，并匯整至該視覺(jué)畸變補(bǔ)償表。6.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，執(zhí)行步驟(j)的方法還包括: 重復(fù)執(zhí)行步驟(g)、步驟(h)以及步驟(i)多次，且該多次重復(fù)的步驟(g)中的該些參考平面彼此不相同，以記錄對(duì)應(yīng)于各該參考平面的該些第三參數(shù)，并匯整至該激光畸變補(bǔ)償表。7.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，還包括: 提供移動(dòng)平臺(tái)，其中該移動(dòng)平臺(tái)位于該三維工作區(qū)域中，且該移動(dòng)平臺(tái)的表面能沿該第一方向移動(dòng)。8.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，還包括: 依次提供多個(gè)具有不同標(biāo)準(zhǔn)高度的平臺(tái)，其中各該平臺(tái)位于該三維工作區(qū)域中，且各該平臺(tái)的表面分別對(duì)應(yīng)于各該參考平面的位置。9.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該校正圖案的形狀為十字形、圓形或多邊形。10.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該對(duì)位圖案的形狀為十字形、圓形或多邊形。11.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該變焦鏡組包括至少二透鏡，其中一該透鏡的焦距為正，另一該透鏡的焦距為負(fù)。12.如權(quán)利要求11所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該變焦鏡組具有鏡片間距，且該鏡片間距的距離為該至少二透鏡的焦距之和。13.如權(quán)利要求11所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該變焦鏡組符合0.1 ^ I f2/fl I ^ 10，fl為其中一該透鏡的焦距，且f2為另一該透鏡的焦距。14.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該變焦鏡組的該第一參數(shù)為該變焦鏡組的焦距參數(shù)。15.如權(quán)利要求1所述的定位誤差校正方法，其特征在于，該振鏡掃描模塊包括聚焦物鏡組以及二反射鏡，且該振鏡掃描模塊的該些第二參數(shù)及該些第三參數(shù)為該些反射鏡的角度參數(shù)或位置參數(shù)。16.一種三維激光加工裝置，其特征在于，包括: 激光源，用以提供激光光束； 變焦鏡組，位于該激光光束的傳遞位置上； 振鏡掃描模塊，位于該激光光束的傳遞位置上，其中該激光光束經(jīng)由該變焦鏡組以及該振鏡掃描模塊聚焦在三維工作區(qū)域中，該三維工作區(qū)域具有多個(gè)參考平面，且該些參考平面垂直于第一方向； 視覺(jué)模塊單元，包括成像鏡組以及影像檢測(cè)器，其中該成像鏡組位于該三維工作區(qū)域與該影像檢測(cè)器之間，且該影像檢測(cè)器具有可視區(qū)域；以及 控制單元，電連接該變焦鏡組以及該振鏡掃描模塊，該控制單元調(diào)整該變焦鏡組與該振鏡掃描模塊，以使激光光束對(duì)應(yīng)地聚焦在該些參考平面上，且使該三維工作區(qū)域中的影像的多個(gè)位置經(jīng)由該變焦鏡組以及該成像鏡組對(duì)應(yīng)地聚焦成像在該可視區(qū)域的中心上。17.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，該變焦鏡組包括至少二透鏡，其中一該透鏡的焦距為正，另一該透鏡的焦距為負(fù)。18.如權(quán)利要求17所述的三維激光加工裝置，其特征在于，該變焦鏡組具有鏡片間距，且該鏡片間距的距離為該至少二透鏡的焦距之和。19.如權(quán)利要求17所述的三維激光加工裝置，其特征在于，該變焦鏡組符合0.1 ^ I f2/fl I ^ 10，fl為其中一該透鏡的焦距，且f2為另一該透鏡的焦距。20.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，還包括移動(dòng)平臺(tái)，位于該三維工作區(qū)域中，且該移動(dòng)平臺(tái)的表面能沿該第一方向移動(dòng)，以使該表面移動(dòng)至該些參考平面的位置。21.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，控制單元調(diào)整該變焦鏡組的方式為調(diào)整該變焦鏡組的焦距參數(shù)。22.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，該振鏡掃描模塊包括: 聚焦物鏡組；以及 二反射鏡，其中控制單元調(diào)整該振鏡掃描模塊的方式為調(diào)整該些反射鏡的角度或位置。23.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，還包括: 分光單元，位于該激光光束的傳遞位置上，且該激光光束經(jīng)由該分光單元被傳遞至該變焦鏡組。24.如權(quán)利要求16所述的三維激光加工裝置，其特征在于，該變焦鏡組與該視覺(jué)模塊單元為串聯(lián)架構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B23K26/042GK105834580SQ201510021836
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日
【發(fā)明人】呂紹銓, 林于中, 曾介亭, 李閔凱
【申請(qǐng)人】財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院