[发明专利]一种3D曝光机高精度对位方法

权利要求书

1.一种3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，该方法基于一系统实现，所述系统包括有机台X轴滑轨(1)以及主控制器，所述机台X轴滑轨(1)上设有UVW运动平台(2)，所述UVW运动平台(2)的顶部设有曝光平台(20)，所述UVW运动平台(2)的上方设有相机系统(3)和激光曝光机构(4)，所述相机系统(3)和激光曝光机构(4)沿所述机台X轴滑轨(1)的长度方向依次设置，所述UVW运动平台(2)、所述相机系统(3)和所述激光曝光机构(4)分别与所述主控制器建立通信，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，将预设的纸质基材固定在所述曝光平台(20)上，所述纸质基材的面板尺寸与玻璃工件的面板尺寸相同；

步骤S2，通过所述主控制器制作曝光文件，并在所述曝光文件内绘制小圆点以及与所述小圆点相对应的位置标号；

步骤S3，所述主控制器根据所述曝光文件控制所述激光曝光机构(4)出射激光束，进而在所述纸质基材上照射形成小圆点；

步骤S4，所述主控制器控制所述UVW运动平台(2)运动至所述相机系统(3)下方，利用所述相机系统(3)拍摄所述纸质基材上的小圆点图像；

步骤S5，所述主控制器根据所述相机系统(3)拍摄的小圆点图像获取小圆点的边缘位置数据，并根据小圆点的全部边缘位置数据拟合得出小圆点位置信息，同时计算小圆点的中心位置坐标；

步骤S6，所述主控制器根据单应矩阵原理构建关系矩阵：

式中，(u1,v1,1)^T为所述步骤S5中拟合得到的小圆点中心位置坐标，(u2,v2,1)^T为所述纸质基板上对应小圆点的物理位置坐标，并基于所述关系矩阵计算得出所述激光曝光机构(4)的激光曝光位置与所述纸质基板上对应物理位置坐标的位置关系H；

步骤S7，当所述玻璃工件放置于所述曝光平台(20)时，利用所述关系矩阵计算出所述激光曝光机构(4)的激光曝光位置与所述玻璃工件上待曝光位置的关系，通过控制所述UVW运动平台(2)运动使得所述激光曝光机构(4)的激光曝光位置与所述玻璃工件上的待曝光位置一致。

2.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过所述主控制器安装的CAD软件绘制曝光文件。

3.如权利要求2所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S2中，在所述曝光文件内绘制多个固定间距且呈阵列式分布的小圆点。

4.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S1中选用的纸质基材为纯黑色硬质纸板基材。

5.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S5中，利用预设的长方形卡尺搜索像素差值：在长方形卡尺内，利用当前行像素值减去上一行对应位置的像素值，进而得到小圆点的边缘位置数据。

6.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S5中，利用Ransac拟合圆方法拟合得出小圆点位置信息。

7.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用所述相机系统(3)拍摄所述纸质基材上包含至少4个小圆点的图像。

8.如权利要求1所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述系统包括有Z运动轴(5)，所述激光曝光机构(4)设于所述Z运动轴(5)上，且由所述Z运动轴(5)控制所述激光曝光机构(4)沿竖直方向运动。

9.如权利要求8所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，所述激光曝光机构(4)包括有激光曝光头和激光振镜，所述激光振镜设于所述激光曝光头的出光侧，所述步骤S3中，所述主控制器控制所述激光曝光头出射激光，同时控制所述激光振镜运动，进而在所述纸质基材上照射形成小圆点。

10.如权利要求9所述的3D曝光机高精度对位方法，其特征在于，步骤S7中，对所述玻璃工件的侧部位置进行曝光时，所述主控制器控制所述Z运动轴(5)沿竖直方向运动，进而调整所述激光曝光机构(4)的竖直位置，以令所述激光曝光头出射的激光束在所述玻璃工件的侧部位置对焦。