[發明專利]工件測量系統和方法

在審

• 申請號: 201710118843.5
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106643509A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 馮嘉杰;呂鑫
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇智能科技有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京謹誠君睿知識產權代理事務所(特殊普通合伙)11538
• 代理人: 陸鑫,延慧

技術領域

本發明涉及測量領域，并且特別地，涉及一種工件測量系統和方法。

背景技術

光學傳感器是依據光學原理進行測量的儀器，這類傳感器有許多優點，例如，能夠實現非接觸和非破壞性測量、測量幾乎不受干擾、能夠實現高速傳輸以及可遙測、遙控、可實時處理等優點。

光學傳感器包括很多類型，其中，以激光三角法為基本原理的激光位移傳感器是一種利用激光為光源、將CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)或者CCD(Charge-coupled Device，電荷耦合元件)傳感器作為接收器的精密測量儀器。這種傳感器能夠在非接觸的情況下精確測量被測物體的位置、位移等變化，并且能夠被應用于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。

例如，申請號為201010560382.5、名稱為“基于高精度同軸定位的多參數內徑測量系統與測量方法”中國專利，就公開了利用激光傳感器測量工件內徑的方案。該專利所提出的解決方案雖然能夠對工件的內徑進行測量，但是該專利的測量是對工件內壁的所有位置都進行測量。實際上，很多工件的內壁上會存在凹槽或者開口，在測量內徑時如果對設置有凹槽或開口的地方進行測量，所得到的數據是沒有意義的，反而還會影響正常的分析。

另外，如前所述，激光位移傳感器能夠測量的參數有很多種。上述專利所公開的方案僅僅用于測量工件的內徑，其功能較為單一，實際上并沒有充分發揮出激光位移傳感器的作用。

針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種工件測量系統和方法，能夠避免采集到無效的測量數據位置，并且還能夠實現多種項目的測量。

根據本發明的一個方面，提供了一種工件測量系統。

根據本發明的工件測量系統包括激光位移傳感器、運動機構、控制器以及上位機系統。其中，運動機構在控制器的控制下驅動激光位移傳感器運動；激光位移傳感器用于在控制器的控制下進行測量，并將獲得的測量數據發送給上位機系統；控制器用于接收輸入的指令，根據指令確定工件上需要測量的位置，并且，控制器還用于根據位置，控制運動機構帶動激光位移傳感器運動，并控制激光位移傳感器對工件的位置進行測量；上位機系統用于確定與預先選擇的測量項目相對應的數據處理規則，并利用確定的數據處理規則對激光位移傳感器采集的測量數據進行處理，得到測量結果。

其中，上位機系統中預先配置有多種測量項目、以及每種測量項目所對應的數據處理規則。

此外，上位機系統還可以用于對測量結果進行記錄和統計，并根據測量結果生成圖表。

此外，在得到測量結果后，上位機系統還用于根據預先得到的校準結果對測量結果進行補償。

可選地，運動機構可以為直線模組，運動機構包括伺服電機、導軌和滑塊，激光位移傳感器安裝在滑塊上，滑塊安裝于導軌并在伺服電機的驅動下沿著導軌進行運動。

可選地，控制器為可編程邏輯控制器PLC。

根據本發明的另一方面，提供了一種工件測量方法。

根據本發明的工件測量方法包括：控制器接收輸入的指令，根據指令確定工件上需要測量的位置；控制器根據位置，控制運動機構帶動激光位移傳感器運動，并控制激光位移傳感器對工件的位置進行測量；激光位移傳感器在控制器的控制下進行測量，并將獲得的測量數據發送給上位機系統；上位機系統確定與預先選擇的測量項目相對應的數據處理規則，并利用確定的數據處理規則對激光位移傳感器采集的測量數據進行處理，得到測量結果。

其中，上位機系統中可以預先配置有多種測量項目、以及每種測量項目所對應的數據處理規則。

此外，根據本發明的上述方法可以進一步包括：

上位機系統對測量結果進行記錄和統計，并根據測量結果生成圖表。

此外，在得到測量結果后，上位機系統可以根據預先的校準結果對測量結果進行補償。

本發明通能夠實現以下有益效果：

(1)通過根據工件上需要測量的位置控制運動機構帶動激光位移傳感器運動并測量，能夠避免采集到無效的測量數據，減少不必要的測量，提高測量效率；