專利名稱：鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像量測(cè)系統(tǒng)及方法，尤其是一種鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代生活對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量追求較高，因此對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程就會(huì)非常嚴(yán)格，當(dāng)對(duì)產(chǎn)品某一平面的形狀要求比較嚴(yán)格時(shí)就需對(duì)此平面做平面度檢測(cè)，而現(xiàn)階段的平面度常規(guī)檢測(cè)方法都是一件一件的檢測(cè)，檢測(cè)速度慢、效率低。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提出一種鐳射平面度量測(cè)方法，可同時(shí)量測(cè)兩個(gè)產(chǎn)品，提高了同種產(chǎn)品測(cè)量作業(yè)的效率?！よb于以上內(nèi)容，還有必要提出一種鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)，可同時(shí)量測(cè)兩個(gè)產(chǎn)品，提高了同種產(chǎn)品測(cè)量作業(yè)的效率。一種鐳射平面度量測(cè)方法，該方法包括步驟將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)上并固定，建立坐標(biāo)系，其中，該量測(cè)設(shè)備帶有兩個(gè)鐳射頭，用于量測(cè)安裝在治具上的兩個(gè)相同工件；于工件的水平方向和垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成；將量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值；根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的Χ、Υ、Ζ軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系；控制所述鐳射頭分別量測(cè)上述兩個(gè)工件；根據(jù)所述校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度；及根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果。一種鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括坐標(biāo)系建立模塊用于在將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)上并固定后建立坐標(biāo)系，其中，該量測(cè)設(shè)備帶有兩個(gè)鐳射頭，用于量測(cè)安裝在治具上的兩個(gè)相同工件；掃描點(diǎn)設(shè)置模塊用于在工件的水平方向和垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成；控制模塊用于將量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的χ、υ、ζ軸坐標(biāo)值；坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊用于根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的Χ、Υ、Ζ軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系；所述控制模塊還用于控制所述鐳射點(diǎn)分別量測(cè)上述兩個(gè)工件；平面度計(jì)算模塊用于根據(jù)所述校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度；及量測(cè)結(jié)果顯示模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)及方法，可在產(chǎn)品量測(cè)過程中，同時(shí)調(diào)整兩個(gè)裝夾治具的位置，使兩個(gè)鐳射頭同時(shí)對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)品的同一位置，即一個(gè)鐳射頭對(duì)準(zhǔn)一個(gè)產(chǎn)品，然后固定產(chǎn)品的治具位置，便于產(chǎn)品定位，方便取換工件，提高了同種產(chǎn)品測(cè)量作業(yè)的效率。


圖I是本發(fā)明鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)較佳實(shí)施例的運(yùn)行環(huán)境示意圖。圖2是本發(fā)明鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。圖3舉例說(shuō)明坐標(biāo)系建立方法。圖4是本發(fā)明鐳射平面度量測(cè)方法較佳實(shí)施例的作業(yè)流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
電子設(shè)備I 鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng) 10 存儲(chǔ)裝置12
處理器14
量測(cè)設(shè)備2
鐳射頭20
顯不設(shè)備3
坐標(biāo)系建it旲塊100
掃描點(diǎn)設(shè)置模塊102
控制模塊104
坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106
平面度計(jì)算模塊108
量測(cè)結(jié)果顯示模塊 如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式參閱圖I所示，是本發(fā)明鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)較佳實(shí)施例的運(yùn)行環(huán)境示意圖。該
鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10運(yùn)行于一臺(tái)電子設(shè)備I(如計(jì)算機(jī))中，該電子設(shè)備I與一臺(tái)量測(cè)設(shè)
備2相連，該量測(cè)設(shè)備2帶有兩個(gè)鐳射頭20和一個(gè)工作臺(tái)，用戶可在鐳射頭20量測(cè)工件前
將裝有工件的治具裝夾到該工作臺(tái)上。本實(shí)施例中，該治具上可同時(shí)安裝兩個(gè)工件，所述兩
個(gè)鐳射頭20分別位于該兩個(gè)工件的上方，用于對(duì)該兩個(gè)工件進(jìn)行掃描以量測(cè)該兩個(gè)工件。
例如，所述鐳射頭20包括a和b，安裝在治具上的兩個(gè)工件分別是c和d，其中，a位于c上
方，b位于d上方，a用于掃描c, b用于掃描d。在本實(shí)施例中，所述鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10以軟件程序或指令的形式安裝在存儲(chǔ)裝置12中，并由處理器14執(zhí)行。在其他實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)裝置12可以為電子設(shè)備I外接的存儲(chǔ)器。所述鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10用于控制所述兩個(gè)鐳射頭20量測(cè)工件，計(jì)算工件的平面度，并將計(jì)算出的平面度與預(yù)設(shè)的范圍進(jìn)行比較，以判斷工件是否合格。該鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10的功能將在圖2和圖4中詳細(xì)描述。所述電子設(shè)備I還內(nèi)接或外接一臺(tái)顯示設(shè)備3，該顯示設(shè)備3提供一個(gè)用戶界面，用于顯示所述鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10的運(yùn)行狀況。如圖2所示，是本發(fā)明鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)較佳實(shí)施例的功能模塊圖。本發(fā)明所稱的模塊是所述鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10中完成特定功能的各個(gè)程序段，比程序本身更適合于描述軟件在電子設(shè)備I中的執(zhí)行過程，因此本發(fā)明對(duì)軟件的描述都以模塊描述。所述鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)10主要包括坐標(biāo)系建立模塊100、掃描點(diǎn)設(shè)置模塊102、控制模塊104、坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106、平面度計(jì)算模塊108及量測(cè)結(jié)果顯示模塊110。
在用戶將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備2的工作臺(tái)上并固定后，利用坐標(biāo)系建立模塊100建立坐標(biāo)系。本實(shí)施例中，用戶可于工件上任意建立一個(gè)坐標(biāo)系。該工件如掌上電腦或其它電子產(chǎn)品的鍵盤。所述掃描點(diǎn)設(shè)置模塊102用于在工件的水平方向和垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成。如圖3所示，掃描點(diǎn)設(shè)置模塊102在工件的垂直方向設(shè)置了 A、B兩組掃描點(diǎn)，在水平方向設(shè)置了 C、D兩組掃描點(diǎn)，其中，A組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)I和結(jié)束點(diǎn)2組成，B組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)3和結(jié)束點(diǎn)4組成，C組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)5和結(jié)束點(diǎn)6組成，D組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)7和結(jié)束點(diǎn)8組成。所述控制模塊104用于將量測(cè)設(shè)備2的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭20從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值。所述坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106用于根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系。具體而言，坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106可根據(jù)Z值有無(wú)數(shù)據(jù)來(lái)判斷鐳射頭20是否取到點(diǎn)，求取第一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)與最后一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)的中點(diǎn)，并依此方法找出每組掃描點(diǎn)中有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)的中點(diǎn)，所述中點(diǎn)如圖3中各組掃描點(diǎn)的起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)間的圓點(diǎn)所示。所述坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106連接水平方向上的兩個(gè)中點(diǎn)和垂直方向上的兩個(gè)中點(diǎn)后得到一個(gè)交點(diǎn)，以該交點(diǎn)為原點(diǎn)，以所連成的兩條線為X軸和Y軸建立坐標(biāo)系，該坐標(biāo)系即為校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系。如圖3所示，坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊106連接垂直方向上的兩個(gè)中點(diǎn)得到一條線LI，連接水平方向上的兩個(gè)中點(diǎn)得到線L2，以線LI為Y軸，以線L2為X軸，以該兩條線的交點(diǎn)O為原點(diǎn)，可建立一個(gè)坐標(biāo)系。其中，所述Z值有數(shù)據(jù)表示鐳射頭20掃描到了鍵盤，所述Z值無(wú)數(shù)據(jù)表示鐳射頭20沒有掃描到鍵盤，而是掃描到鍵盤的間隙。所述控制模塊104還用于控制所述鐳射頭20分別量測(cè)上述兩個(gè)工件，并記錄量測(cè)數(shù)據(jù)。所述平面度計(jì)算模塊108用于根據(jù)所述校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度。例如，為了量測(cè)工件，掃描點(diǎn)的數(shù)目可以大于3或小于等于3，當(dāng)掃描點(diǎn)的的數(shù)目大于3時(shí)，可求取工件的平面度，如利用最小二乘法擬合平面后計(jì)算平面度。例如，假設(shè)在擬合的平面上有N個(gè)掃描APiO^yi, Zi) (i = 1，2，···，Ν)，理想平面的方程為z = Ax+By+C，根據(jù)最小二乘法原理，目標(biāo)函數(shù)F (A，B, C)的計(jì)算公式如下
權(quán)利要求
1.一種鐳射平面度量測(cè)方法，其特征在于，該方法包括步驟 將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)上并固定，建立坐標(biāo)系，其中，該量測(cè)設(shè)備帶有兩個(gè)鐳射頭，用于量測(cè)安裝在治具上的兩個(gè)相同工件； 于工件的水平方向和垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成； 將量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值； 根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系； 控制所述鐳射頭分別量測(cè)上述兩個(gè)工件； 根據(jù)所述校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度；及 根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果。
2.如權(quán)利要求I所述的鐳射平面度量測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系的步驟包括如下步驟 根據(jù)Z值有無(wú)數(shù)據(jù)判斷鐳射頭是否取到點(diǎn)，求取各組中第一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)與最后一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)的中點(diǎn) '及 連接水平方向上的兩個(gè)中點(diǎn)和垂直方向上的兩個(gè)中點(diǎn)后得到一個(gè)交點(diǎn)，以該交點(diǎn)為原點(diǎn)，以所連成的兩條線為X軸和Y軸建立坐標(biāo)系。
3.如權(quán)利要求I所述的鐳射平面度量測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果的步驟包括如下步驟 若所計(jì)算的工件的平面度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則于顯示設(shè)備的用戶界面上利用一種顏色顯示所計(jì)算出的平面度數(shù)據(jù)，以表示該工件合格；或 若所計(jì)算的工件的平面度不在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則于顯示設(shè)備的用戶界面上利用不同于上述的顏色顯示所計(jì)算出的平面度數(shù)據(jù)，以表示該工件不合格。
4.一種鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括 坐標(biāo)系建立模塊，用于在將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)上并固定后建立坐標(biāo)系，其中，該量測(cè)設(shè)備帶有兩個(gè)鐳射頭，用于量測(cè)安裝在治具上的兩個(gè)相同工件；掃描點(diǎn)設(shè)置模塊，用于在工件的水平方向和垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成； 控制模塊，用于將量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值； 坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊，用于根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系； 所述控制模塊，還用于控制所述鐳射點(diǎn)分別量測(cè)上述兩個(gè)工件； 平面度計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度；及量測(cè)結(jié)果顯示模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果。
5.如權(quán)利要求4所述的鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述坐標(biāo)系校準(zhǔn)模塊通過以下步驟校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系 根據(jù)Z值有無(wú)數(shù)據(jù)判斷鐳射頭是否取到點(diǎn)，求取各組中第一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)與最后一個(gè)有Z數(shù)據(jù)的點(diǎn)的中點(diǎn) '及連接水平方向上的兩個(gè)中點(diǎn)和垂直方向上的兩個(gè)中點(diǎn)后得到一個(gè)交點(diǎn)，以該交點(diǎn)為原點(diǎn)，以所連成的兩條線為X軸和Y軸建立坐標(biāo)系。
6.如權(quán)利要求4所述的鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述量測(cè)結(jié)果顯示模塊通過以下步驟實(shí)現(xiàn)工件判斷和提示判斷結(jié)果 若所計(jì)算的工件的平面度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則于顯示設(shè)備的用戶界面上利用一種顏色顯示所計(jì)算出的平面度數(shù)據(jù)，以表示該工件合格；或 若所計(jì)算的工件的平面度不在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，則于顯示設(shè)備的用戶界面上利用不同于上述的顏色顯示所計(jì)算出的平面度數(shù)據(jù)，以表示該工件不合格。
全文摘要
一種鐳射平面度量測(cè)方法，包括將量測(cè)工件所需的治具裝夾到量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)上并固定，建立坐標(biāo)系，其中，該量測(cè)設(shè)備帶有兩個(gè)鐳射頭；于工件的水平、垂直方向各設(shè)置兩組掃描點(diǎn)，每組掃描點(diǎn)由起始點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)組成；將量測(cè)設(shè)備的工作臺(tái)分別移動(dòng)到各組掃描點(diǎn)，控制兩個(gè)鐳射頭從各組的起始點(diǎn)掃描至結(jié)束點(diǎn)，并記錄各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值；根據(jù)上述各掃描點(diǎn)的X、Y、Z軸坐標(biāo)值校準(zhǔn)所述坐標(biāo)系；控制鐳射頭分別量測(cè)上述兩個(gè)工件；根據(jù)校準(zhǔn)后的坐標(biāo)系及量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算各工件的平面度；及根據(jù)預(yù)設(shè)的范圍判斷各工件的平面度是否合格，并提示判斷結(jié)果。本發(fā)明還提供一種鐳射平面度量測(cè)系統(tǒng)。利用本發(fā)明可提高量測(cè)效率。
文檔編號(hào)G01B11/30GK102721380SQ20111007857
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者張旨光, 蔣理, 薛曉光, 袁忠奎 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