一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法，包括：檢測(cè)平臺(tái)、光學(xué)檢測(cè)單元、數(shù)據(jù)收集處理單元和控制單元，所述檢測(cè)平臺(tái)中間設(shè)置有一中空腔，所述中空腔上設(shè)置有可拆卸的活動(dòng)板，所述活動(dòng)板可將所述中空腔完全覆蓋，所述中空腔內(nèi)部設(shè)置至少一組限位組件，所述限位組件固定靶材并可帶動(dòng)所述靶材旋轉(zhuǎn)，所述限位組件連接驅(qū)轉(zhuǎn)裝置并由其驅(qū)動(dòng)；所述光學(xué)檢測(cè)單元包括鏡頭和光柵投影裝置，由于檢測(cè)平臺(tái)和光學(xué)檢測(cè)單元都是活動(dòng)的，通過控制其運(yùn)動(dòng)的方向和距離，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格和形狀靶材的任意位置的高精度三維檢測(cè)，而且所述限位組件可帶動(dòng)靶材旋轉(zhuǎn)，使檢測(cè)過程中不需要翻轉(zhuǎn)靶材，提高了檢測(cè)效率。
【專利說明】一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種影像測(cè)量?jī)x器，具體地說一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在面板制造領(lǐng)域、太陽能薄膜電池生產(chǎn)領(lǐng)域以及半導(dǎo)體器件生產(chǎn)領(lǐng)域，都需要用到金屬鍍膜設(shè)備，由于其重要的原材料靶材，價(jià)格高昂，實(shí)際利用率低，一直以來成為生產(chǎn)成本降低的重要研究點(diǎn)。改變靶材形狀，改善磁場(chǎng)分布環(huán)境，優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)等等技術(shù)的提出，在一定程度上提高了靶材的利用率的問題。但如何精確、快捷的得知靶材的實(shí)際使用情況以及使用率等信息，一直沒有比較便捷的方法。
[0003]在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，隨著時(shí)間的增加，靶材表面會(huì)被蝕刻出深淺不一的凹槽，并且現(xiàn)狀各不相同。由于靶材的厚度一定，其壽命也被限定，為確保生產(chǎn)安全，需要不定期對(duì)靶材表面的凹槽深度以及形態(tài)做測(cè)量和分析，已達(dá)到靶材利用率的最大化。對(duì)其凹槽的深度以及表明形態(tài)大多通過人工的方式測(cè)量，部分采用機(jī)械方式測(cè)量，其測(cè)量誤差較大，工作量大，并且測(cè)量通常為采樣測(cè)量，不具有典型性和代表性，并且對(duì)于特殊規(guī)格和形狀的靶材測(cè)量難度大或者無法測(cè)量。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中有一些影像測(cè)量?jī)x，如中國(guó)專利CN102620651A、名稱為《影像測(cè)量?jī)x》中公布一種影像測(cè)量?jī)x，其包括機(jī)臺(tái)計(jì)算機(jī)、連接計(jì)算機(jī)的控制裝置、裝設(shè)于機(jī)臺(tái)的承載工件的承載部、第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)、裝設(shè)于該第一移動(dòng)機(jī)構(gòu)上且可沿機(jī)臺(tái)的XYZ三維坐標(biāo)平面移動(dòng)的第一測(cè)量鏡頭、第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)、裝設(shè)于該第二移動(dòng)機(jī)構(gòu)上且可沿機(jī)臺(tái)坐標(biāo)平面移動(dòng)的第二測(cè)量鏡頭、第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)及裝設(shè)于該第三移動(dòng)機(jī)構(gòu)且可沿機(jī)臺(tái)坐標(biāo)平面移動(dòng)的第三測(cè)量鏡頭，在測(cè)量過程中，通過計(jì)算機(jī)調(diào)控該控制裝置，以操控該第一測(cè)量鏡頭對(duì)準(zhǔn)待測(cè)工件的一個(gè)表面、控制第二測(cè)量鏡頭及第三測(cè)量鏡頭移動(dòng)并可以分別對(duì)準(zhǔn)待測(cè)工件兩個(gè)不同方位的表面。
[0005]該專利中承載部可旋轉(zhuǎn)的裝設(shè)于該平臺(tái)上，可帶動(dòng)樣品旋轉(zhuǎn)，達(dá)到減少多次翻轉(zhuǎn)樣品的目的，但是該專利在測(cè)量靶材時(shí)，如圓柱形靶材，當(dāng)靶材長(zhǎng)度長(zhǎng)，無法將其垂直放置，只能將其橫放在該平臺(tái)上，那么這樣放置進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，圓柱形靶材下面與平臺(tái)的接觸面不論在改平臺(tái)如何旋轉(zhuǎn)的情況下也是無法測(cè)量到的，還是必須進(jìn)行翻轉(zhuǎn)并且從新設(shè)定一次測(cè)量，測(cè)量的時(shí)間將較長(zhǎng)并且浪費(fèi)人力，而且該專利的檢測(cè)采用的是二維的檢測(cè)技術(shù)，只能獲取樣品平面的一些的特征，無法獲得樣品的三維數(shù)據(jù)，滿足不了現(xiàn)在檢測(cè)的需要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]為此，本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)在檢測(cè)過程中必須進(jìn)行翻轉(zhuǎn)補(bǔ)測(cè)，并且只能采集二維數(shù)據(jù)的問題，從而提出一種適用于靶材使用檢測(cè)領(lǐng)域的可以實(shí)現(xiàn)靶材放置后一次測(cè)量完成，無需翻轉(zhuǎn)，并且實(shí)現(xiàn)3D測(cè)量的高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下方案:
一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，包括: 檢測(cè)平臺(tái)，用于放置靶材；
光學(xué)檢測(cè)單元，設(shè)置在所述檢測(cè)平臺(tái)上方，可在三維范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于采集所述檢測(cè)平臺(tái)上放置的靶材圖像；
數(shù)據(jù)收集處理單元，與所述光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別連接，采集樣品檢測(cè)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算、處理和發(fā)送；
控制單元，與光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別和數(shù)據(jù)收集處理單元分別連接，接收所述數(shù)據(jù)收集處理單元處理后的信息并對(duì)其他單元進(jìn)行控制；
所述檢測(cè)平臺(tái)中間設(shè)置有一中空腔，所述中空腔上設(shè)置有可拆卸的活動(dòng)板，所述活動(dòng)板可將所述中空腔完全覆蓋，所述中空腔內(nèi)部設(shè)置至少一組限位組件，所述限位組件固定靶材并可帶動(dòng)所述靶材旋轉(zhuǎn)，所述限位組件連接驅(qū)轉(zhuǎn)裝置并由其驅(qū)動(dòng)；
所述光學(xué)檢測(cè)單元包括鏡頭和光柵投影裝置，所述光柵投影裝置對(duì)靶材進(jìn)行投影掃描，所述鏡頭采集所述光柵投影裝置投射的光柵投影信息，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單
J Li ο
[0008]一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置聯(lián)動(dòng)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置設(shè)置至少一個(gè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述檢測(cè)平臺(tái)伸入所述第一限位件的下側(cè)；所述轉(zhuǎn)軸和所述第一限位件上分別設(shè)置有齒輪，所述轉(zhuǎn)軸上的齒輪與所述第一限位件上的齒輪相互齒合，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置通過所述轉(zhuǎn)軸與所述第一限位件聯(lián)動(dòng)。
[0009]一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置聯(lián)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置一個(gè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述檢測(cè)平臺(tái)伸入所述第一限位件的水平一側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸和所述第一限位件上分別設(shè)置有齒輪，所述轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)帶與多個(gè)所述第一限位件聯(lián)動(dòng)。
[0010]所述第一限位件和第二限位件分別包括兩個(gè)平行設(shè)置的限位桿，所述限位桿上設(shè)置有增加摩擦的墊圈，所述第一限位件的兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度，所述第二限位件的兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度。
[0011]在所述檢測(cè)平臺(tái)的底部設(shè)置有底座，所述檢測(cè)平臺(tái)與所述底座為可拆卸的連接； 在所述底座的兩側(cè)分別設(shè)置有Y軸向?qū)к?，兩個(gè)所述Y軸向?qū)к壏謩e與一個(gè)龍門架的兩個(gè)底端連接，所述龍門架可在所述Y軸向?qū)к壣涎豗軸運(yùn)動(dòng)，所述龍門架的橫梁上還設(shè)置有X軸向?qū)к墶?br>
[0012]所述光學(xué)檢測(cè)單元連接有X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)與X軸向?qū)к夁B接，可沿X軸運(yùn)動(dòng)；所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)還設(shè)置有Z軸向?qū)к墶?br>
[0013]所述鏡頭設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件至少設(shè)置兩個(gè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的另一端；
所述安裝部件下側(cè)中間連接所述光柵投影裝置，所述安裝部件上側(cè)中間連接有搖擺部件，所述搖擺部件的一側(cè)與Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)通過連動(dòng)軸連接，所述搖擺部件可沿軸搖擺；
所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在Z軸向?qū)к壣?，可帶?dòng)其他部件沿Z軸運(yùn)動(dòng)。
[0014]所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過從動(dòng)螺桿沿Z軸運(yùn)動(dòng)，所述從動(dòng)螺桿從上端伸入Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述從動(dòng)螺桿上的外螺紋與所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)螺紋吻合，所述從動(dòng)螺桿上端通過齒輪與主動(dòng)螺桿齒合，所述主動(dòng)螺桿與設(shè)置在X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。
[0015]所述安裝部件與所述搖擺部件通過垂直轉(zhuǎn)軸連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸還連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件通過旋轉(zhuǎn)軸與安裝部件連接，所述旋轉(zhuǎn)軸連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述連動(dòng)軸連接有第三驅(qū)動(dòng)裝置。
[0016]所述檢測(cè)平臺(tái)下方設(shè)置有多個(gè)抵觸機(jī)構(gòu)，所述抵觸機(jī)構(gòu)包括氣缸、電磁閥和傳感器，所述抵觸機(jī)構(gòu)用于保持檢測(cè)平臺(tái)的水平。
[0017]所述X軸向?qū)к壓退鯵軸向?qū)к墳榇判詫?dǎo)軌，所述Z軸向?qū)к墳殡p梯形滑軌。
[0018]所述光學(xué)檢測(cè)單元和所述龍門架上設(shè)置有光柵尺，所述X、Y、Z軸向?qū)к墐啥硕荚O(shè)有限位傳感器。
[0019]一種采用所述的測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，包括以下步驟:
(O將柱狀靶材放置在所述檢測(cè)平臺(tái)上，將所述活動(dòng)板拆下，把柱狀靶材放置在所述限位組件上；
(2)在所述控制單元中選定需要掃描的范圍，所述控制單元將命令發(fā)送給檢測(cè)平臺(tái)和光學(xué)檢測(cè)單元，所述檢測(cè)平臺(tái)中的驅(qū)轉(zhuǎn)裝置通過所述限位組件帶動(dòng)靶材旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)檢測(cè)單元在三維空間內(nèi)調(diào)節(jié)位置，對(duì)靶材進(jìn)行采樣，然后將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元；
(3)所述數(shù)據(jù)收集處理單元對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理后得到靶材的三維模型，通過對(duì)原始靶材的三維數(shù)據(jù)建立的三維模型進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出消耗的體積，得出靶材的使用量。
[0020]所述步驟(I)還包括:所述控制單元根據(jù)實(shí)際需要，控制多個(gè)所述抵觸機(jī)構(gòu)的電磁閥，將所述檢測(cè)平臺(tái)升至設(shè)定位置，保證所述檢測(cè)平臺(tái)的水平度。
[0021]所述步驟(2)中所述光學(xué)檢測(cè)單元在三維空間內(nèi)調(diào)整到合適位置的步驟具體為:所述控制單元根據(jù)設(shè)定的掃描范圍，控制所述龍門架、X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿X、Y、Z軸方向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中根據(jù)光柵尺和限位傳感器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
[0022]所述控制單元還可以控制所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置，使所述安裝部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和搖擺部件轉(zhuǎn)動(dòng)到需要位置，使設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的鏡頭進(jìn)行多方位的采集。
[0023]所述步驟(3)具體為:對(duì)檢測(cè)得到的靶材的三維模型中的組成點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算，與原靶材三維模型的點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出靶材消耗的體積。
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
(I)本發(fā)明所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，包括:檢測(cè)平臺(tái)，用于放置靶材；光學(xué)檢測(cè)單元，設(shè)置在所述檢測(cè)平臺(tái)上方，可在三維范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于采集所述檢測(cè)平臺(tái)上放置的靶材圖像；數(shù)據(jù)收集處理單元，與所述光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別連接，采集樣品檢測(cè)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和處理，發(fā)送；控制單元，與光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別和數(shù)據(jù)收集處理單元分別連接，根據(jù)所述數(shù)據(jù)收集處理單元處理后的信息對(duì)其他單元進(jìn)行控制；所述檢測(cè)平臺(tái)中間設(shè)置有一中空腔，所述中空腔上設(shè)置有可拆卸的活動(dòng)板，所述活動(dòng)板可將所述中空腔完全覆蓋，所述中空腔內(nèi)部設(shè)置至少一組限位組件，所述限位組件固定靶材并可帶動(dòng)所述靶材旋轉(zhuǎn)，所述限位組件連接驅(qū)轉(zhuǎn)裝置并由其驅(qū)動(dòng)；所述光學(xué)檢測(cè)單元包括鏡頭和光柵投影裝置，所述光柵投影裝置對(duì)靶材進(jìn)行投影掃描，所述鏡頭采集所述光柵投影裝置投射的光柵投影，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元；本發(fā)明在檢測(cè)平臺(tái)上中設(shè)置了中空腔，在遇到特殊性質(zhì)靶材時(shí)，用所述限位組件將靶材托住并帶動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，使測(cè)量過程中不需要將靶材進(jìn)行手動(dòng)翻轉(zhuǎn)并重新設(shè)定采樣命令，并且通過設(shè)置所述光柵投影裝置和鏡頭實(shí)現(xiàn)了 3D采樣，全面的采集到靶材的三維數(shù)據(jù)，提高了測(cè)量的精確度。
[0025](2)本發(fā)明所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，所述限位桿上設(shè)置有增加摩擦的墊圈，設(shè)置增加摩擦的墊圈可以使限位桿在帶動(dòng)樣品轉(zhuǎn)動(dòng)的過程更穩(wěn)定，避免出現(xiàn)打滑的情況。
[0026](3)本發(fā)明所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，在所述檢測(cè)平臺(tái)的底部設(shè)置有底座，所述檢測(cè)平臺(tái)與所述底座為可拆卸的連接；在所述底座的兩側(cè)分別設(shè)置有Y軸向?qū)к墸瑑蓚€(gè)所述Y軸向?qū)к壏謩e與一個(gè)龍門架的兩個(gè)底端連接，所述龍門架可在所述Y軸向?qū)к壣涎豗軸運(yùn)動(dòng)，所述龍門架的橫梁上還設(shè)置有X軸向?qū)к?，所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)還設(shè)置有Z軸向?qū)к?，所述Y軸向?qū)к墶軸向?qū)к壓蚙軸向?qū)к壗o所述光學(xué)檢測(cè)單元提供了在X、Y、Z軸三維方向的移動(dòng)提供了具體的實(shí)現(xiàn)方法，并且可以根據(jù)材料的大小將其擴(kuò)大和縮小，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行設(shè)定。
[0027](4)本發(fā)明所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，所述鏡頭設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件至少設(shè)置兩個(gè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件與安裝部件鉸接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件可沿旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；所述安裝部件下側(cè)中間連接所述光柵投影裝置，所述安裝部件上側(cè)中間連接有搖擺部件，所述搖擺部件的一側(cè)與Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)通過連動(dòng)軸連接，所述搖擺部件可沿軸搖擺；所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在Z軸向?qū)к壣?，可帶?dòng)其他部件沿Z軸運(yùn)動(dòng)，調(diào)節(jié)光學(xué)檢測(cè)單元與靶材之間距離，所述擺動(dòng)部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和安裝部件的旋轉(zhuǎn)可以使鏡頭調(diào)節(jié)到更多的角度，使本系統(tǒng)能采集到靶材更多更全面的圖像數(shù)據(jù)。
[0028](5)本發(fā)明所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，所述光學(xué)檢測(cè)單元和所述龍門架上設(shè)置有光柵尺，所述X、Y、Z軸向?qū)к墐啥硕荚O(shè)有限位傳感器，設(shè)置的光柵尺和限位傳感器使所述光學(xué)檢測(cè)單元和龍門架在移動(dòng)過程中控制更精確，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0029](6) 一種高精度靶材測(cè)量方法，包括以下步驟:將柱狀靶材放置在所述檢測(cè)平臺(tái)上，將所述活動(dòng)板拆下，把柱狀靶材放置在所述限位組件上；在所述控制單元中選定需要掃描的范圍，所述控制單元將命令發(fā)送給檢測(cè)平臺(tái)和光學(xué)檢測(cè)單元，所述檢測(cè)平臺(tái)中的驅(qū)轉(zhuǎn)裝置通過所述限位組件帶動(dòng)靶材旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)檢測(cè)單元在三維空間內(nèi)調(diào)節(jié)位置，對(duì)靶材進(jìn)行采樣，然后將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元；所述數(shù)據(jù)收集處理單元對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理后得到靶材的三維模型，通過對(duì)原始靶材的三維數(shù)據(jù)建立的三維模型進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出消耗的體積，得出靶材的使用量，本方法通過轉(zhuǎn)動(dòng)靶材實(shí)現(xiàn)一次測(cè)量，并且采用光柵三維成像技術(shù)，采集靶材的三維數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)處理得到精確的數(shù)據(jù)模型，經(jīng)過計(jì)算得出靶材精確的消耗量，整個(gè)檢測(cè)過程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，提高效率節(jié)省了人力，避免了現(xiàn)有技術(shù)中通過人工或機(jī)械方式測(cè)量，其測(cè)量誤差大，工作量大的問題。
[0030](7)—種高精度靶材測(cè)量方法，所述控制單元根據(jù)實(shí)際需要，控制多個(gè)所述抵觸機(jī)構(gòu)的電磁閥，將所述檢測(cè)平臺(tái)升至設(shè)定位置，保證所述檢測(cè)平臺(tái)的水平度，本方法中的檢測(cè)平臺(tái)可以通過所述控制單元的實(shí)時(shí)控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，相比于現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)平臺(tái)為固定連接，本方法可以滿足更多的工業(yè)需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖1是本發(fā)明所述一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明所述檢測(cè)平臺(tái)的主視圖；
圖4是本發(fā)明所述光學(xué)檢測(cè)單元的主視圖；
圖5是本發(fā)明所述光學(xué)檢測(cè)單元的側(cè)視圖。
[0032]圖中附圖標(biāo)記表示為:1_檢測(cè)平臺(tái)，2-光學(xué)檢測(cè)單元，3-龍門架，4-Y軸向?qū)к墸?-底座，11-抵觸機(jī)構(gòu)，12-活動(dòng)板，13-中空腔，14-第一限位件，15-第二限位件，16-轉(zhuǎn)軸，17-驅(qū)轉(zhuǎn)裝置，20-第一驅(qū)動(dòng)裝置，21-光柵投影裝置，22-鏡頭，23-安裝部件，24-轉(zhuǎn)動(dòng)部件，25-Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，26-搖擺部件，27-第三驅(qū)動(dòng)裝置，28-連動(dòng)軸，29-垂直轉(zhuǎn)軸，211-X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，212-從動(dòng)螺桿，213-主動(dòng)螺桿，214-螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，215-Z軸向?qū)к墸?1-X軸向?qū)к墸?2-光柵尺。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面提供本發(fā)明所述一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)及方法的【具體實(shí)施方式】。
[0034]實(shí)施例1
本實(shí)施例所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)框圖如題I所示，包括:檢測(cè)平臺(tái)1，用于放置靶材，所述檢測(cè)平臺(tái)I可以根據(jù)需要設(shè)置在現(xiàn)有的一些檢測(cè)平臺(tái)I上；光學(xué)檢測(cè)單元2，設(shè)置在所述檢測(cè)平臺(tái)I上方，可在三維范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所述光學(xué)檢測(cè)單元2采用可控制的移動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維空間內(nèi)的移動(dòng)，用于采集所述檢測(cè)平臺(tái)I上放置的靶材圖像；數(shù)據(jù)收集處理單元，采用數(shù)據(jù)收集和處理的機(jī)構(gòu)，與所述光學(xué)檢測(cè)單元2、檢測(cè)平臺(tái)I分別連接，采集樣品檢測(cè)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算和處理，發(fā)送；控制單元，可采用PLC等自動(dòng)控制器件，與光學(xué)檢測(cè)單元2、檢測(cè)平臺(tái)I分別和數(shù)據(jù)收集處理單元分別連接，根據(jù)所述數(shù)據(jù)收集處理單元處理后的信息對(duì)其他單元進(jìn)行控制。
[0035]所述檢測(cè)平臺(tái)I中間設(shè)置有一中空腔13，所述中空腔13大小可跟進(jìn)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，所述中空腔13上設(shè)置有可拆卸的活動(dòng)板12，所述活動(dòng)板12可將所述中空腔13完全覆蓋，當(dāng)活動(dòng)板12覆蓋在所述中空腔13上時(shí)，本發(fā)明可以像其他檢測(cè)平臺(tái)I 一樣檢測(cè)，當(dāng)活動(dòng)板12拆下后，可以針對(duì)特殊形狀，如柱狀靶材進(jìn)行檢測(cè)，所述中空腔13內(nèi)部設(shè)置至少一組限位組件，如設(shè)置一組限位組件不能滿足檢測(cè)量的需求，則可以同時(shí)設(shè)置多組限位組件，實(shí)現(xiàn)批量的檢測(cè)，提供效率，所述限位組件固定靶材并可帶動(dòng)所述靶材旋轉(zhuǎn)，所述限位組件連接驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17并由其驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17帶動(dòng)限位組件旋轉(zhuǎn)，所述限位組件帶動(dòng)放置在其上的靶材旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)，避免人工翻轉(zhuǎn)帶來的檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)的問題。
[0036]所述光學(xué)檢測(cè)單元2包括鏡頭22和光柵投影裝置21，所述光柵投影裝置21對(duì)靶材進(jìn)行投影掃描，所述鏡頭22采集所述光柵投影裝置21投射的光柵投影信息，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元，利用光柵投影重建三維物體就是通過光柵投影裝置21將光柵圖樣投影于被測(cè)樣品表面，所述鏡頭22攝下物體表面上變形的光柵圖樣，然后對(duì)所攝取到的物體表面上變形的光柵圖樣進(jìn)行匹配和計(jì)算來確定深度信息，從而由深度信息重建出三維物體的表面。
[0037]本發(fā)明中，由于檢測(cè)平臺(tái)I和光學(xué)檢測(cè)單元2都是活動(dòng)的，通過對(duì)其進(jìn)行控制，便可以控制其運(yùn)動(dòng)的方向和距離，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同規(guī)格和形狀靶材的任意位置的高精度三維檢測(cè)。
[0038]實(shí)施例2
在實(shí)施例1所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，一組所述限位組件優(yōu)選的包括第一限位件14和第二限位件15，所述第一限位件14優(yōu)選的為兩個(gè)平行設(shè)置的限位桿，兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度，用于將靶材托住，如圖3所示；所述限位桿上優(yōu)選的設(shè)置有增加摩擦的墊圈，所述墊圈優(yōu)選為橡膠圈，所述第二限位件15包括兩個(gè)平行設(shè)置的限位桿，兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度；第二限位件15為獨(dú)立可自由旋轉(zhuǎn)的，其為滾輪方式固定在其支撐柱上。當(dāng)圓柱體靶材放置其上部時(shí)，第一限位件14帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)第二限位件15被動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0039]第一限位件14和第二限位件15分別設(shè)置在所述中空腔13內(nèi)部相對(duì)的兩端，其中一個(gè)限位件與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17聯(lián)動(dòng)或者該兩個(gè)限位件分別與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17聯(lián)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需要如靶材的重量等進(jìn)行配置。
[0040]所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17設(shè)置至少一個(gè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17連接有轉(zhuǎn)軸16，所述轉(zhuǎn)軸16穿入所述檢測(cè)平臺(tái)1，伸入中空腔13中，為了不影響靶材放置在所述限位組件上，所述轉(zhuǎn)軸16位于所述第一限位件14的下側(cè)；所述轉(zhuǎn)軸16和所述第一限位件14上優(yōu)選的分別設(shè)置有齒輪，所述轉(zhuǎn)軸16上的齒輪與所述第一限位件14上的齒輪相互齒合，如圖3所示，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸16轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)軸16通過齒輪帶動(dòng)所述第一限位件14轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而所述第一限位件14帶動(dòng)放置在其上的靶材轉(zhuǎn)動(dòng)，使得靶材在檢測(cè)過程中不用再進(jìn)行人工翻轉(zhuǎn)，一次完成檢測(cè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17設(shè)置滿足緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)即可。
[0041]作為其他可以變換的實(shí)施方式，所述限位桿上還可以其他增加摩擦的墊圈，還可以通過設(shè)置螺紋來增加摩擦，所述轉(zhuǎn)軸16可設(shè)置其他可以帶動(dòng)第一限位件14轉(zhuǎn)動(dòng)的傳動(dòng)方式，如所述轉(zhuǎn)軸16伸入中空腔13中并位于所述第一限位件14的水平一側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸16和所述第一限位件14上分別設(shè)置有傳動(dòng)輪，所述轉(zhuǎn)軸16通過傳動(dòng)帶與多個(gè)所述第一限位件14聯(lián)動(dòng)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17通過所述轉(zhuǎn)軸16帶動(dòng)傳送帶，所述傳動(dòng)帶可以帶動(dòng)一個(gè)或多個(gè)第一限位件14，所述第一限位件14帶動(dòng)樣品轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0042]實(shí)施例3
在以上實(shí)施例所述的一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，如圖2所示，在所述檢測(cè)平臺(tái)I的底部設(shè)置有底座5，所述檢測(cè)平臺(tái)I與所述底座5為可拆卸的連接，所述底座5為檢測(cè)平臺(tái)I提供一個(gè)穩(wěn)定的工作環(huán)境，并提供緩沖的作用。
[0043]在所述底座5的兩側(cè)分別設(shè)置有Y軸向?qū)к?，兩個(gè)所述Y軸向?qū)к?分別與一個(gè)龍門架3的兩個(gè)底端連接，所述龍門架3可在所述Y軸向?qū)к?上沿Y軸運(yùn)動(dòng)，所述龍門架3的橫梁上還設(shè)置有X軸向?qū)к?1 ;所述X軸向?qū)к?1和Y軸向?qū)к?優(yōu)選的采用磁性導(dǎo)軌，所述磁性軌道運(yùn)行精確，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性，所述光學(xué)檢測(cè)單元2連接有X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)211，所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)211與X軸向?qū)к?1連接，可沿X軸運(yùn)動(dòng)；所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)211的一側(cè)還設(shè)置有Z軸向?qū)к?15，所述Z軸向?qū)к?15優(yōu)選的采用雙梯形滑軌。
[0044]所述鏡頭22設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件24的下側(cè)前端,如圖4所示,所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件24優(yōu)選的為平面形，且至少設(shè)置兩個(gè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件24 —端與所述安裝部件23轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述鏡頭22設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件24的另一端，所述安裝部件23優(yōu)選的為平面，其邊數(shù)可根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)部件24的數(shù)量進(jìn)行變換，設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件24可以滿足正常的檢測(cè)要求，有特殊需要可以再增加設(shè)置。
[0045]所述安裝部件23下側(cè)中間連接所述光柵投影裝置21，所述安裝部件23上側(cè)中間連接有搖擺部件26，所述搖擺部件26的一側(cè)與Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25的一側(cè)通過連動(dòng)軸28連接，所述安裝部件23與所述搖擺部件26通過垂直轉(zhuǎn)軸29連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸29還連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置20，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件24通過旋轉(zhuǎn)軸與安裝部件23連接，所述旋轉(zhuǎn)軸連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述連動(dòng)軸28連接有第三驅(qū)動(dòng)裝置27，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置27優(yōu)選的采用馬達(dá)，所述控制單元與所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置27連接，根據(jù)輸入的命令控制這些驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)搖擺部件26、安裝部件23和轉(zhuǎn)動(dòng)部件24的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多方位多角度調(diào)節(jié)鏡頭22角度。
[0046]所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25設(shè)置在Z軸向?qū)к?15上，如圖5所示，可帶動(dòng)其他部件沿Z軸運(yùn)動(dòng)；所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25通過從動(dòng)螺桿212沿Z軸運(yùn)動(dòng)，所述從動(dòng)螺桿212從上端伸入Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25，所述從動(dòng)螺桿212上的外螺紋與所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)螺紋吻合，所述從動(dòng)螺桿212上端通過齒輪與主動(dòng)螺桿213齒合，所述主動(dòng)螺桿213與設(shè)置在X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)211上的螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)214連接，所述螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)214優(yōu)選的采用馬達(dá)，其帶動(dòng)主動(dòng)螺桿213旋轉(zhuǎn)，所述主動(dòng)螺桿213通過齒合的齒輪帶動(dòng)從動(dòng)螺桿212旋轉(zhuǎn)，而從動(dòng)螺桿212旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25在Z軸方向移動(dòng)，帶動(dòng)與所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25連接的其他部件，調(diào)節(jié)鏡頭22與靶材之間在Z軸上的距離。
[0047]所述檢測(cè)平臺(tái)I下方優(yōu)選的設(shè)置有多個(gè)抵觸機(jī)構(gòu)11，所述抵觸機(jī)構(gòu)11包括氣缸、電磁閥和傳感器，所述抵觸機(jī)構(gòu)11用于保持檢測(cè)平臺(tái)I的水平，所述電磁閥和傳感器和所述控制單元連接，當(dāng)在控制單元輸入命令后，控制單元輸出命令控制所述電磁閥將檢測(cè)平臺(tái)I升起，并通過傳感器的實(shí)時(shí)反饋保持平臺(tái)的水平。
[0048]所述光學(xué)檢測(cè)單元2和所述龍門架3上優(yōu)選的設(shè)置有光柵尺32，所述光柵尺32可以精確反饋所述光學(xué)檢測(cè)單元2和所述龍門架3所處的位置，以便所述控制單元進(jìn)行控制，所述X、Y、Z軸向?qū)к墐啥硕純?yōu)選的設(shè)有限位傳感器，設(shè)置的光柵尺32和限位傳感器使所述光學(xué)檢測(cè)單元2和龍門架3在移動(dòng)過程中控制更精確，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0049]實(shí)施例4
一種采用以上實(shí)施例所述的高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，包括以下步驟:
(O將柱狀靶材放置在所述檢測(cè)平臺(tái)I上，將所述活動(dòng)板12拆下，把柱狀靶材放置在所述限位組件上，在檢測(cè)普通靶材如平面靶材時(shí)，不需要將活動(dòng)板12取下，直接將平面靶材放置在所述檢測(cè)平臺(tái)I上；
(2)在所述控制單元中選定需要掃描的范圍，此范圍應(yīng)略大于被檢測(cè)靶材的范圍，所述控制單元會(huì)自動(dòng)識(shí)別出距離HOME點(diǎn)最近的那個(gè)點(diǎn)，并由此開始掃描工作,所述控制單元將命令發(fā)送給檢測(cè)平臺(tái)I和光學(xué)檢測(cè)單元2，所述檢測(cè)平臺(tái)I中的驅(qū)轉(zhuǎn)裝置17通過所述限位組件帶動(dòng)靶材旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)檢測(cè)單元2在三維空間內(nèi)調(diào)節(jié)位置，對(duì)靶材進(jìn)行采樣，光柵投影裝置21會(huì)投射多幅具有編碼信息的結(jié)構(gòu)光到待測(cè)樣品上，同時(shí)，所述鏡頭22同步采集圖像信息，對(duì)所采集的圖像進(jìn)行解碼運(yùn)算，并且利用匹配技術(shù)將對(duì)應(yīng)的兩個(gè)鏡頭采集到的圖像中的特征點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)，利用匹配算法和三角形測(cè)量原理計(jì)算出采集的公共視野區(qū)像素點(diǎn)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來。(匹配技術(shù)是指鏡頭在掃描實(shí)物過程中，需要將實(shí)物相關(guān)信息通過機(jī)器轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)時(shí)，虛擬坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間的匹配技術(shù)。三角形測(cè)量原理是指測(cè)量時(shí)，由于被測(cè)樣品到鏡頭以及鏡頭和光柵投影裝置之間的距離固定，那么由于測(cè)量樣品高度不同，所以所投影上的光柵條紋也會(huì)發(fā)生變化，依據(jù)相似三角形原理即可求得其高度差值。)對(duì)于較大的被測(cè)靶材，當(dāng)完成一側(cè)的掃描之后，所述光學(xué)檢測(cè)單元2自動(dòng)返回至下一個(gè)需要檢測(cè)的區(qū)域起始點(diǎn)開始繼續(xù)掃描，直至完成對(duì)靶材的掃描工作，然后將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元；
(3)所述數(shù)據(jù)收集處理單元對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理后得到靶材的三維模型，在光學(xué)檢測(cè)頭掃描的過程中，時(shí)時(shí)的將檢測(cè)到的點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)收集處理單元，由它對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、二值化、細(xì)化和修正等處理，掃描結(jié)束后，數(shù)據(jù)收集處理單元完成對(duì)所有收集到的數(shù)據(jù)的處理工作，此時(shí)將這些數(shù)據(jù)在三維空間中組件起來，最終呈現(xiàn)出來待檢測(cè)靶材的三維立體效果圖。通過三維立體的圖形可以快速的知道靶材表面很細(xì)微的形貌特點(diǎn)，通過對(duì)原始靶材的三維數(shù)據(jù)建立的三維模型進(jìn)行對(duì)比,對(duì)檢測(cè)得到的靶材的三維模型中的組成點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算，與原靶材三維模型的點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出靶材消耗的體積，得出靶材的使用量。
[0050]實(shí)施例5
在實(shí)施例4所述的測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，所述步驟(I)還包括:所述控制單元根據(jù)實(shí)際需要，控制多個(gè)所述抵觸機(jī)構(gòu)11的電磁閥，將所述檢測(cè)平臺(tái)I升至設(shè)定位置，保證所述檢測(cè)平臺(tái)I的水平度。
[0051]所述步驟(2)中所述光學(xué)檢測(cè)單元2在三維空間內(nèi)調(diào)整到合適位置的步驟具體為:所述控制單元根據(jù)設(shè)定的掃描范圍，控制所述龍門架3、X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)211和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)25沿X、Y、Z軸方向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中根據(jù)光柵尺32和限位傳感器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，X、Y磁性軌道在電流的驅(qū)動(dòng)下由HOME點(diǎn)沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，磁性軌道的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度通過光柵尺32來控制，其步長(zhǎng)精度可達(dá)l/100mm。
[0052]所述控制單元還可以控制所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置27，使所述安裝部件23、轉(zhuǎn)動(dòng)部件24和搖擺部件26轉(zhuǎn)動(dòng)到需要位置，使設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件24上的鏡頭22進(jìn)行多方位的采集。
[0053]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度靶材測(cè)量系統(tǒng)，包括: 檢測(cè)平臺(tái)，用于放置靶材； 光學(xué)檢測(cè)單元，設(shè)置在所述檢測(cè)平臺(tái)上方，可在三維范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，用于采集所述檢測(cè)平臺(tái)上放置的靶材圖像； 數(shù)據(jù)收集處理單元，與所述光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別連接，采集樣品檢測(cè)參數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算、處理和發(fā)送； 控制單元，與光學(xué)檢測(cè)單元、檢測(cè)平臺(tái)分別和數(shù)據(jù)收集處理單元分別連接，接收所述數(shù)據(jù)收集處理單元處理后的信息并對(duì)其他單元進(jìn)行控制； 其特征在于: 所述檢測(cè)平臺(tái)中間設(shè)置有一中空腔，所述中空腔上設(shè)置有可拆卸的活動(dòng)板，所述活動(dòng)板可將所述中空腔完全覆蓋，所述中空腔內(nèi)部設(shè)置至少一組限位組件，所述限位組件固定靶材并可帶動(dòng)所述靶材旋轉(zhuǎn)，所述限位組件連接驅(qū)轉(zhuǎn)裝置并由其驅(qū)動(dòng)； 所述光學(xué)檢測(cè)單元包括鏡頭和光柵投影裝置，所述光柵投影裝置對(duì)靶材進(jìn)行投影掃描，所述鏡頭采集所述光柵投影裝置投射的光柵投影信息，并發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單J Li ο
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于，一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置聯(lián)動(dòng)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置設(shè)置至少一個(gè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述檢測(cè)平臺(tái)伸入所述第一限位件的下側(cè)；所述轉(zhuǎn)軸和所述第一限位件上分別設(shè)置有齒輪，所述轉(zhuǎn)軸上的齒輪與所述第一限位件上的齒輪相互齒合，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置通過所述轉(zhuǎn)軸與所述第一限位件聯(lián)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于，一組所述限位組件包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件與所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置聯(lián)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置一個(gè)，所述驅(qū)轉(zhuǎn)裝置連接有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸穿過所述檢測(cè)平臺(tái)伸入所述第一限位件的水平一側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸和所述第一限位件上分別設(shè)置有齒輪，所述轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)帶與多個(gè)所述第一限位件聯(lián)動(dòng)；根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的檢測(cè)平臺(tái)，其特征在于，所述第一限位件和第二限位件分別包括兩個(gè)平行設(shè)置的限位桿，所述限位桿上設(shè)置有增加摩擦的墊圈，所述第一限位件的兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度，所述第二限位件的兩個(gè)所述限位桿之間距離小于靶材寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，在所述檢測(cè)平臺(tái)的底部設(shè)置有底座，所述檢測(cè)平臺(tái)與所述底座為可拆卸的連接；在所述底座的兩側(cè)分別設(shè)置有Y軸向?qū)к墸瑑蓚€(gè)所述Y軸向?qū)к壏謩e與一個(gè)龍門架的兩個(gè)底端連接，所述龍門架可在所述Y軸向?qū)к壣涎豗軸運(yùn)動(dòng)，所述龍門架的橫梁上還設(shè)置有X軸向?qū)к?；根?jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)檢測(cè)單元連接有X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)與X軸向?qū)к夁B接，可沿X軸運(yùn)動(dòng)；所述X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)還設(shè)置有Z軸向?qū)к墶?br>
5.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于， 所述鏡頭設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件至少設(shè)置兩個(gè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件一端與所述安裝部件轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述鏡頭設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的另一端； 所述安裝部件下側(cè)中間連接所述光柵投影裝置，所述安裝部件上側(cè)中間連接有搖擺部件，所述搖擺部件的一側(cè)與Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的一側(cè)通過連動(dòng)軸連接，所述搖擺部件可沿軸搖擺；所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在Z軸向?qū)к壣?，可帶?dòng)其他部件沿Z軸運(yùn)動(dòng)；根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過從動(dòng)螺桿沿Z軸運(yùn)動(dòng)，所述從動(dòng)螺桿從上端伸入Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述從動(dòng)螺桿上的外螺紋與所述Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)螺紋吻合，所述從動(dòng)螺桿上端通過齒輪與主動(dòng)螺桿齒合，所述主動(dòng)螺桿與設(shè)置在X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝部件與所述搖擺部件通過垂直轉(zhuǎn)軸連接，所述垂直轉(zhuǎn)軸還連接有第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件通過旋轉(zhuǎn)軸與安裝部件連接，所述旋轉(zhuǎn)軸連接有第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述連動(dòng)軸連接有第三驅(qū)動(dòng)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測(cè)平臺(tái)下方設(shè)置有多個(gè)抵觸機(jī)構(gòu)，所述抵觸機(jī)構(gòu)包括氣缸、電磁閥和傳感器，所述抵觸機(jī)構(gòu)用于保持檢測(cè)平臺(tái)的水平；根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述X軸向?qū)к壓退鯵軸向?qū)к墳榇判詫?dǎo)軌，所述Z軸向?qū)к墳殡p梯形滑軌；根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項(xiàng)所述的測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)檢測(cè)單元和所述龍門架上設(shè)置有光柵尺，所述X、Y、Z軸向?qū)к墐啥硕荚O(shè)有限位傳感器。
7.一種采用權(quán)利要求1-12所述的測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將柱狀靶材放置在所述檢測(cè)平臺(tái)上，將所述活動(dòng)板拆下，把柱狀靶材放置在所述限位組件上； (2)在所述控制單元中選定需要掃描的范圍，所述控制單元將命令發(fā)送給檢測(cè)平臺(tái)和光學(xué)檢測(cè)單元，所述檢測(cè)平臺(tái)中的驅(qū)轉(zhuǎn)裝置通過所述限位組件帶動(dòng)靶材旋轉(zhuǎn)，所述光學(xué)檢測(cè)單元在三維空間內(nèi)調(diào)節(jié)位置，對(duì)靶材進(jìn)行采樣，然后將采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)收集處理單元； (3)所述數(shù)據(jù)收集處理單元對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理后得到靶材的三維模型，通過對(duì)原始靶材的三維數(shù)據(jù)建立的三維模型進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出消耗的體積，得出靶材的使用量。
8.根據(jù)權(quán)利要求13所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟(I)還包括:所述控制單元根據(jù)實(shí)際需要，控制多個(gè)所述抵觸機(jī)構(gòu)的電磁閥，將所述檢測(cè)平臺(tái)升至設(shè)定位置，保證所述檢測(cè)平臺(tái)的水平度。
9.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟(2)中所述光學(xué)檢測(cè)單元在三維空間內(nèi)調(diào)整到合適位置的步驟具體為:所述控制單元根據(jù)設(shè)定的掃描范圍，控制所述龍門架、X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)沿X、Y、Z軸方向移動(dòng)，在移動(dòng)過程中根據(jù)光柵尺和限位傳感器反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)；根據(jù)權(quán)利要求13-15任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述控制單元還可以控制所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、第二驅(qū)動(dòng)裝置和第三驅(qū)動(dòng)裝置，使所述安裝部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和搖擺部件轉(zhuǎn)動(dòng)到需要位置，使設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的鏡頭進(jìn)行多方位的采集。
10.根據(jù)權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)所述的測(cè)量方法，其特征在于，所述步驟(3)具體為:對(duì)檢測(cè)得到的靶材的三維模型中的組成點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)數(shù)據(jù)的計(jì)算，與原靶材三維模型的點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，得出靶材消耗的體積。
【文檔編號(hào)】G01B11/00GK104457564SQ201310747805
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】馬棟梁 申請(qǐng)人:蘇州矩陣光電有限公司