量測(cè)控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種量測(cè)控制系統(tǒng)，應(yīng)用于與影像量測(cè)機(jī)臺(tái)及控制器電連接的計(jì)算裝置?？刂破髋c安裝在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上的傳感器電連接?？刂破靼l(fā)射出一束多色光并傳輸至傳感器。傳感器對(duì)多色光進(jìn)行光譜色散后形成不同波長(zhǎng)的光譜信號(hào)發(fā)射至待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)。傳感器接收待測(cè)產(chǎn)品反射回來的光譜信號(hào)并傳輸給控制器進(jìn)行光譜分析，得到光譜信號(hào)數(shù)據(jù)并傳輸給量測(cè)控制系統(tǒng)。量測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)光譜信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算，產(chǎn)生光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖，根據(jù)該光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值的大小、變化發(fā)送控制指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)調(diào)整傳感器在Z軸上的位置，以將測(cè)量點(diǎn)調(diào)整到傳感器的有效量測(cè)范圍之內(nèi)。本發(fā)明還提供一種量測(cè)控制方法。
【專利說明】量測(cè)控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)及方法，尤其是一種量測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光傳感器常用于影像量測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行對(duì)產(chǎn)品高度的量測(cè)，在量測(cè)高度尺寸時(shí)既快又準(zhǔn)。但是，激光傳感器在量測(cè)不同材料的產(chǎn)品時(shí)，對(duì)量測(cè)結(jié)果影響較大，特別是量測(cè)鏡面產(chǎn)品(如玻璃)等特殊產(chǎn)品時(shí)，量測(cè)值很難達(dá)到穩(wěn)定。為了解決激光傳感器量測(cè)的局限性，光譜共焦傳感器被用于對(duì)特殊產(chǎn)品進(jìn)行量測(cè)。但是由于光譜共焦傳感器投影的光點(diǎn)非常小，而且光源為普通可見光，散射角較大，不像激光那樣散射角非常小，能照射得非常遠(yuǎn)。在進(jìn)行量測(cè)作業(yè)時(shí)，使用者只能靠眼睛來觀察、調(diào)整光譜共焦傳感器與投影到產(chǎn)品測(cè)量點(diǎn)上的光點(diǎn)的相對(duì)位置，以對(duì)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。但由于光點(diǎn)非常小，通過人眼視力對(duì)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確定位需要很長(zhǎng)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種量測(cè)控制系統(tǒng)及方法，可以自動(dòng)、準(zhǔn)確地控制影像量測(cè)機(jī)臺(tái)上的光譜共焦傳感器與待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)之間的相對(duì)位置。
[0004]本發(fā)明提供一種量測(cè)控制系統(tǒng)，應(yīng)用于與影像量測(cè)機(jī)臺(tái)及控制器電連接的計(jì)算裝置。該控制器與安裝在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上的傳感器電連接，待測(cè)產(chǎn)品放置于量測(cè)平臺(tái)。該系統(tǒng)接收用戶輸入的待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，設(shè)置傳感器量測(cè)光譜信號(hào)的強(qiáng)度閥值，并根據(jù)測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)，以驅(qū)動(dòng)傳感器移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)上方。所述控制器發(fā)射一束多色光并傳輸至傳感器，傳感器進(jìn)行光譜色散后產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光譜信號(hào)并發(fā)射至待測(cè)產(chǎn)品，傳感器接收待測(cè)產(chǎn)品反射回來的光譜信號(hào)，并將光譜信號(hào)傳輸給控制器進(jìn)行光譜分析，得到光譜信號(hào)數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)根據(jù)光譜信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算傳感器的有效量測(cè)范圍、實(shí)時(shí)繪制光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖，并根據(jù)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值是否低于所述閥值判斷所述測(cè)量點(diǎn)是否位于傳感器的有效量測(cè)范圍之內(nèi)。當(dāng)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值低于所述閥值時(shí)，該系統(tǒng)發(fā)送控制指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)以調(diào)整傳感器在Z軸的位置，直至光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值等于或高于所述閥值。
[0005]本發(fā)明提供一種量測(cè)控制方法，應(yīng)用于計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置與影像量測(cè)機(jī)臺(tái)及控制器電連接，控制器與安裝在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上的傳感器電連接，待測(cè)產(chǎn)品放置于量測(cè)平臺(tái)。該方法包括:(A)接收用戶輸入的待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，并設(shè)置傳感器量測(cè)光譜信號(hào)的強(qiáng)度閥值；(B)根據(jù)測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)，以驅(qū)動(dòng)傳感器移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)上方；(C)控制器發(fā)射一束多色光并傳輸至傳感器，傳感器進(jìn)行光譜色散后產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光譜信號(hào)并發(fā)射至待測(cè)產(chǎn)品，傳感器接收待測(cè)產(chǎn)品反射回來的光譜信號(hào)，并將光譜信號(hào)傳輸給控制器進(jìn)行光譜分析，得到光譜信號(hào)數(shù)據(jù)；(D)根據(jù)光譜信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算傳感器的有效量測(cè)范圍；(E)根據(jù)接收到的光譜信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖；(F)根據(jù)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值
是否低于所述閥值判斷所述測(cè)量點(diǎn)是否位于傳感器的有效量測(cè)范圍之內(nèi)；及(6)若光譜信
號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值低于所述閥值，則發(fā)送控制指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)以調(diào)整傳感器
在Z軸的位置，直至光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值等于或高于所述閥值。
[0006]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的量測(cè)控制系統(tǒng)及方法，可以自動(dòng)、準(zhǔn)確地控制影像
量測(cè)機(jī)臺(tái)上的光譜共焦傳感器與待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)之間的相對(duì)位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明量測(cè)控制系統(tǒng)較佳實(shí)施例的硬件架構(gòu)圖。
[0008]圖2是本發(fā)明量測(cè)控制系統(tǒng)較佳實(shí)施例的工作原理示意圖。
[0009]圖3是本發(fā)明量測(cè)控制系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。
[0010]圖4A、圖4B、圖4C是光譜共焦傳感器在量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上移動(dòng)過程中本發(fā)明量測(cè)控
制系統(tǒng)輸出的光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖。
[0011]圖5是本發(fā)明量測(cè)控制方法較佳實(shí)施例的流程圖。
[0012]主要元件符號(hào)說明
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種量測(cè)控制方法，應(yīng)用于計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置與影像量測(cè)機(jī)臺(tái)及控制器電連接，控制器與安裝在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上的傳感器電連接，待測(cè)產(chǎn)品放置于量測(cè)平臺(tái)，其特征在于，該方法包括: 參數(shù)設(shè)置步驟:接收用戶輸入的待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，并設(shè)置傳感器量測(cè)光譜信號(hào)的強(qiáng)度閥值； 驅(qū)動(dòng)步驟:根據(jù)測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)，以驅(qū)動(dòng)傳感器移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)上方； 接收步驟:接收控制器分析待測(cè)產(chǎn)品反射回的光譜信號(hào)得到的光譜信號(hào)數(shù)據(jù)； 計(jì)算步驟:根據(jù)光譜信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算傳感器的有效量測(cè)范圍； 繪制步驟:根據(jù)接收到的光譜信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖； 判斷步驟:根據(jù)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值是否低于所述閥值判斷所述測(cè)量點(diǎn)是否位于傳感器的有效量測(cè)范圍之內(nèi)；及 控制步驟:若光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值低于所述閥值，則發(fā)送控制指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)以調(diào)整傳感器在Z軸的位置，直至光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值等于或高于所述閥值。
2.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)控制方法，其特征在于，該方法還包括步驟:根據(jù)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上移動(dòng)過程中信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值的變化確定傳感器在Z軸上的最佳位置。
3.如權(quán)利要求2所述的量測(cè)控制方法，其特征在于，當(dāng)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上移動(dòng)到該最佳位置時(shí)，波形峰值超出所述閥值且達(dá)到一個(gè)最大值，當(dāng)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上繼續(xù)向下移動(dòng)，波形峰值又從最大值開始逐漸減小。
4.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)控制方法，其特征在于，所述光譜信號(hào)數(shù)據(jù)包括光譜信號(hào)的波長(zhǎng)及每種光譜信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值，所述傳感器的有效量測(cè)范圍=光譜信號(hào)的最大波長(zhǎng)-光譜信號(hào)的最小波長(zhǎng)所構(gòu)成的波長(zhǎng)范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的量測(cè)控制方法，其特征在于，該方法在接收步驟前還包括步驟:所述控制器發(fā)射一束多色光并傳輸至傳感器，傳感器進(jìn)行光譜色散后產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的光譜信號(hào)并發(fā)射至待測(cè)產(chǎn)品，待測(cè)產(chǎn)品反射回光譜信號(hào)至傳感器，傳感器將反射回的光譜信號(hào)傳輸至控制器。
6.一種量測(cè)控制系統(tǒng)，應(yīng)用于計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置與影像量測(cè)機(jī)臺(tái)及控制器電連接，控制器與安裝在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上的傳感器電連接，待測(cè)產(chǎn)品放置于量測(cè)平臺(tái)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 設(shè)置模塊，用于接收用戶輸入的待測(cè)產(chǎn)品上的測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，并設(shè)置傳感器量測(cè)光譜信號(hào)的強(qiáng)度閥值； 驅(qū)動(dòng)模塊，用于根據(jù)測(cè)量點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息發(fā)送驅(qū)動(dòng)指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)，以驅(qū)動(dòng)傳感器移動(dòng)至測(cè)量點(diǎn)上方； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)控制器傳輸?shù)墓庾V信號(hào)數(shù)據(jù)計(jì)算傳感器的有效量測(cè)范圍，該光譜信號(hào)數(shù)據(jù)是由控制器分析傳感器傳輸?shù)膹拇郎y(cè)產(chǎn)品發(fā)射回的光譜信號(hào)后得到的； 繪制模塊，用于根據(jù)接收到的光譜信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)繪制光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖； 判斷模塊，用于根據(jù)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值是否低于所述閥值判斷所述測(cè)量點(diǎn)是否位于傳感器的有效量測(cè)范圍之內(nèi)；及 控制模塊，用于當(dāng)光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值低于所述閥值時(shí)，發(fā)送控制指令至影像量測(cè)機(jī)臺(tái)以調(diào)整傳感器在Z軸的位置，直至光譜信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值等于或高于所述閥值。
7.如權(quán)利要求6所述的量測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷模塊，還用于根據(jù)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上移動(dòng)過程中信號(hào)強(qiáng)度分布圖中的波形峰值的變化確定傳感器在Z軸上的最佳位置。
8.如權(quán)利要求7所述的量測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上移動(dòng)到該最佳位置時(shí)，波形峰值超出所述閥值且達(dá)到一個(gè)最大值，當(dāng)傳感器在影像量測(cè)機(jī)臺(tái)Z軸上繼續(xù)向下移動(dòng)，波形峰值又從最大值開始逐漸減小。
9.如權(quán)利要求6所述的量測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光譜信號(hào)數(shù)據(jù)包括光譜信號(hào)的波長(zhǎng)及每種光譜信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度值。
10.如權(quán)利要求6所述的量測(cè)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器的有效量測(cè)范圍=光譜信號(hào)的最大 波長(zhǎng)-光譜信號(hào)的最小波長(zhǎng)所構(gòu)成的波長(zhǎng)范圍。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK104020781SQ201310066285
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】張旨光, 蔣理, 袁忠奎, 吳偉文, 薛曉光, 劉建華 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司