量测控制系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种量测控制系统，应用于与影像量测机台及控制器电连接的计算装置。控制器与安装在影像量测机台Z轴上的传感器电连接。控制器发射出一束多色光并传输至传感器。传感器对多色光进行光谱色散后形成不同波长的光谱信号发射至待测产品上的测量点。传感器接收待测产品反射回来的光谱信号并传输给控制器进行光谱分析，得到光谱信号数据并传输给量测控制系统。量测控制系统对光谱信号数据进行分析、计算，产生光谱信号强度分布图，根据该光谱信号强度分布图中的波形峰值的大小、变化发送控制指令至影像量测机台调整传感器在Z轴上的位置，以将测量点调整到传感器的有效量测范围之内。本发明还提供一种量测控制方法。
【专利说明】量测控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种计算机辅助控制系统及方法，尤其是一种量测系统及方法。
【背景技术】
[0002]激光传感器常用于影像量测机台进行对产品高度的量测，在量测高度尺寸时既快又准。但是，激光传感器在量测不同材料的产品时，对量测结果影响较大，特别是量测镜面产品(如玻璃)等特殊产品时，量测值很难达到稳定。为了解决激光传感器量测的局限性，光谱共焦传感器被用于对特殊产品进行量测。但是由于光谱共焦传感器投影的光点非常小，而且光源为普通可见光，散射角较大，不像激光那样散射角非常小，能照射得非常远。在进行量测作业时，使用者只能靠眼睛来观察、调整光谱共焦传感器与投影到产品测量点上的光点的相对位置，以对产品上的测量点进行准确定位。但由于光点非常小，通过人眼视力对产品上的测量点进行准确定位需要很长时间。
【发明内容】
[0003]鉴于以上内容，有必要提供一种量测控制系统及方法，可以自动、准确地控制影像量测机台上的光谱共焦传感器与待测产品上的测量点之间的相对位置。
[0004]本发明提供一种量测控制系统，应用于与影像量测机台及控制器电连接的计算装置。该控制器与安装在影像量测机台Z轴上的传感器电连接，待测产品放置于量测平台。该系统接收用户输入的待测产品上的测量点在机械坐标系中的坐标信息，设置传感器量测光谱信号的强度阀值，并根据测量点在机械坐标系中的坐标信息发送驱动指令至影像量测机台，以驱动传感器移动至测量点上方。所述控制器发射一束多色光并传输至传感器，传感器进行光谱色散后产生不同波长的光谱信号并发射至待测产品，传感器接收待测产品反射回来的光谱信号，并将光谱信号传输给控制器进行光谱分析，得到光谱信号数据。该系统根据光谱信号数据计算传感器的有效量测范围、实时绘制光谱信号强度分布图，并根据光谱信号强度分布图中的波形峰值是否低于所述阀值判断所述测量点是否位于传感器的有效量测范围之内。当光谱信号强度分布图中的波形峰值低于所述阀值时，该系统发送控制指令至影像量测机台以调整传感器在Z轴的位置，直至光谱信号强度分布图中的波形峰值等于或高于所述阀值。
[0005]本发明提供一种量测控制方法，应用于计算装置，该计算装置与影像量测机台及控制器电连接，控制器与安装在影像量测机台Z轴上的传感器电连接，待测产品放置于量测平台。该方法包括:(A)接收用户输入的待测产品上的测量点在机械坐标系中的坐标信息，并设置传感器量测光谱信号的强度阀值；(B)根据测量点在机械坐标系中的坐标信息发送驱动指令至影像量测机台，以驱动传感器移动至测量点上方；(C)控制器发射一束多色光并传输至传感器，传感器进行光谱色散后产生不同波长的光谱信号并发射至待测产品，传感器接收待测产品反射回来的光谱信号，并将光谱信号传输给控制器进行光谱分析，得到光谱信号数据；(D)根据光谱信号数据计算传感器的有效量测范围；(E)根据接收到的光谱信号数据实时绘制光谱信号强度分布图；(F)根据光谱信号强度分布图中的波形峰值
是否低于所述阀值判断所述测量点是否位于传感器的有效量测范围之内；及(6)若光谱信
号强度分布图中的波形峰值低于所述阀值，则发送控制指令至影像量测机台以调整传感器
在Z轴的位置，直至光谱信号强度分布图中的波形峰值等于或高于所述阀值。
[0006]相较于现有技术，本发明提供的量测控制系统及方法，可以自动、准确地控制影像
量测机台上的光谱共焦传感器与待测产品上的测量点之间的相对位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明量测控制系统较佳实施例的硬件架构图。
[0008]图2是本发明量测控制系统较佳实施例的工作原理示意图。
[0009]图3是本发明量测控制系统较佳实施例的功能模块图。
[0010]图4A、图4B、图4C是光谱共焦传感器在量测机台Z轴上移动过程中本发明量测控
制系统输出的光谱信号强度分布图。
[0011]图5是本发明量测控制方法较佳实施例的流程图。
[0012]主要元件符号说明
[0013]
【权利要求】
1.一种量测控制方法，应用于计算装置，该计算装置与影像量测机台及控制器电连接，控制器与安装在影像量测机台Z轴上的传感器电连接，待测产品放置于量测平台，其特征在于，该方法包括: 参数设置步骤:接收用户输入的待测产品上的测量点在机械坐标系中的坐标信息，并设置传感器量测光谱信号的强度阀值； 驱动步骤:根据测量点在机械坐标系中的坐标信息发送驱动指令至影像量测机台，以驱动传感器移动至测量点上方； 接收步骤:接收控制器分析待测产品反射回的光谱信号得到的光谱信号数据； 计算步骤:根据光谱信号数据计算传感器的有效量测范围； 绘制步骤:根据接收到的光谱信号数据实时绘制光谱信号强度分布图； 判断步骤:根据光谱信号强度分布图中的波形峰值是否低于所述阀值判断所述测量点是否位于传感器的有效量测范围之内；及 控制步骤:若光谱信号强度分布图中的波形峰值低于所述阀值，则发送控制指令至影像量测机台以调整传感器在Z轴的位置，直至光谱信号强度分布图中的波形峰值等于或高于所述阀值。
2.如权利要求1所述的量测控制方法，其特征在于，该方法还包括步骤:根据传感器在影像量测机台Z轴上移动过程中信号强度分布图中的波形峰值的变化确定传感器在Z轴上的最佳位置。
3.如权利要求2所述的量测控制方法，其特征在于，当传感器在影像量测机台Z轴上移动到该最佳位置时，波形峰值超出所述阀值且达到一个最大值，当传感器在影像量测机台Z轴上继续向下移动，波形峰值又从最大值开始逐渐减小。
4.如权利要求1所述的量测控制方法，其特征在于，所述光谱信号数据包括光谱信号的波长及每种光谱信号的信号强度值，所述传感器的有效量测范围=光谱信号的最大波长-光谱信号的最小波长所构成的波长范围。
5.如权利要求1所述的量测控制方法，其特征在于，该方法在接收步骤前还包括步骤:所述控制器发射一束多色光并传输至传感器，传感器进行光谱色散后产生不同波长的光谱信号并发射至待测产品，待测产品反射回光谱信号至传感器，传感器将反射回的光谱信号传输至控制器。
6.一种量测控制系统，应用于计算装置，该计算装置与影像量测机台及控制器电连接，控制器与安装在影像量测机台Z轴上的传感器电连接，待测产品放置于量测平台，其特征在于，该系统包括: 设置模块，用于接收用户输入的待测产品上的测量点在机械坐标系中的坐标信息，并设置传感器量测光谱信号的强度阀值； 驱动模块，用于根据测量点在机械坐标系中的坐标信息发送驱动指令至影像量测机台，以驱动传感器移动至测量点上方； 计算模块，用于根据控制器传输的光谱信号数据计算传感器的有效量测范围，该光谱信号数据是由控制器分析传感器传输的从待测产品发射回的光谱信号后得到的； 绘制模块，用于根据接收到的光谱信号数据实时绘制光谱信号强度分布图； 判断模块，用于根据光谱信号强度分布图中的波形峰值是否低于所述阀值判断所述测量点是否位于传感器的有效量测范围之内；及 控制模块，用于当光谱信号强度分布图中的波形峰值低于所述阀值时，发送控制指令至影像量测机台以调整传感器在Z轴的位置，直至光谱信号强度分布图中的波形峰值等于或高于所述阀值。
7.如权利要求6所述的量测控制系统，其特征在于，所述判断模块，还用于根据传感器在影像量测机台Z轴上移动过程中信号强度分布图中的波形峰值的变化确定传感器在Z轴上的最佳位置。
8.如权利要求7所述的量测控制系统，其特征在于，当传感器在影像量测机台Z轴上移动到该最佳位置时，波形峰值超出所述阀值且达到一个最大值，当传感器在影像量测机台Z轴上继续向下移动，波形峰值又从最大值开始逐渐减小。
9.如权利要求6所述的量测控制系统，其特征在于，所述光谱信号数据包括光谱信号的波长及每种光谱信号的信号强度值。
10.如权利要求6所述的量测控制系统，其特征在于，所述传感器的有效量测范围=光谱信号的最大 波长-光谱信号的最小波长所构成的波长范围。
【文档编号】G01B11/02GK104020781SQ201310066285
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】张旨光, 蒋理, 袁忠奎, 吴伟文, 薛晓光, 刘建华 申请人:鸿富锦精密工业（深圳）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司