[發明專利]一種平面四邊形尺寸自動測量方法

有效

• 申請號: 201711454532.2
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108020135B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 馬慧
• 申請（專利權）人: 佛山市大拓玻璃機械有限公司
• 主分類號: G01B5/004
• 分類號: G01B5/004
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 李雪鵑

1.一種平面四邊形尺寸自動測量方法，其特征在于，其先建立平面直角坐標系，再在沿X軸方向和Y軸方向各設置2個相對錯位固定且可同步沿X軸方向或者Y軸方向滑動的四邊形邊緣無接觸檢測點，2個可沿X軸方向滑動和2個可沿Y軸方向滑動的檢測點分別沿Y軸方向和X軸方向單向滑動，當檢測到四邊形邊緣時記錄并換算出檢測點坐標，最后使用換算出的檢測點坐標通過幾何公式計算出四邊形的四邊方程式，利用四邊方程式計算出四邊形的尺寸參數；包括以下詳細步驟：

步驟S10設置平面直角坐標系，根據待檢測四邊形產品的大小設置對應大小的平面直角坐標系，并調整4個邊緣檢測點的位置，使邊緣檢測點沿Y軸或者X軸方向移動時可穿過四邊形；

步驟S11定義邊和點，沿X軸方向滑動的邊緣檢測點分別定義為檢測點1和檢測點2，檢測點1和檢測點2由控制系統驅動沿X軸方向做往復直線運動，檢測點1和檢測點2沿X軸方向安裝距離定義為a，沿Y軸方向安裝距離定義為b，檢測點1距X軸的距離為y1，檢測點2距X軸的距離為y2；

沿Y軸方向滑動的邊緣檢測點分別定義為檢測點3和檢測點4，檢測點3和檢測點4由控制系統驅動沿Y軸方向做往復直線運動，檢測點3和檢測點4沿X軸方向安裝距離為c，沿Y軸方向安裝距離為d，檢測點3距Y軸的距離為x3，檢測點4距Y軸的距離為x4；

四邊形的四個頂點從最靠近Y軸負方向的頂點開始，按逆時針方向分別定義為A、B、C和D，AD和BC邊為沿Y軸方向或者稍微傾斜的邊，AB和CD為沿X軸方向或者稍微傾斜的邊；

步驟S20檢測四邊形邊緣點坐標，啟動控制系統驅動檢測點1和2沿X軸負方向水平移動，驅動檢測點3和4沿Y軸負方向垂直移動；

步驟S21檢測BC邊緣點坐標，檢測點1和檢測點2向X軸負方向單向直線運動并穿過四邊形，檢測點1到達待測四邊形BC邊時，讀取檢測點位置為x0，檢測點2到達待測四邊形BC邊時，讀取檢測點位置為x1，則檢測點1的運動軌跡與待測四邊形BC邊的交點坐標換算為（x0，y1），同時檢測點2的運動軌跡與待測四邊形BC邊的交點坐換算為（x1+a，y2）；

步驟S22檢測AD邊緣點坐標，當檢測點1、檢測點2分別到達待測四邊形AD邊時，可分別讀取檢點位置x5和x6，可換算出檢測點1的運動軌跡與待測四邊形AD邊的交點坐標為（x5，y1）和檢測點2的運動軌跡與待測四邊形AD邊的交點坐標為（x6+a，y2）；

步驟S23檢測CD邊緣點坐標，檢測點3和檢測點4向Y軸負方向單向直線運動并穿過四變形，檢測點3到達待測四邊形CD邊時，讀取檢測點位置為y3，檢測點4到達待測四邊形CD邊時，讀取檢測點位置為y4，則檢測點3的運動軌跡與待測四邊形CD邊的交點坐標換算為（x3，y3），同時檢測點4的運動軌跡與待測四邊形CD邊的交點坐標換算為（x4，y4+d）；

步驟S24檢測AB邊緣點坐標，當檢測點3、檢測點4分別到達待測四邊形AB邊時，可分別讀取當時檢測點位置y5和y6，可得出檢測點3的運動軌跡與待測四邊形AB邊的交點坐標為（x3，y5）和檢測點4的運動軌跡與待測四邊形AB邊的交點坐標為（x4，y6+d）；

步驟S30計算四邊形四邊方程式，利用已知的兩點坐標分別計算出兩點所在的直線的坐標；

步驟S31計算BC邊方程，判斷BC邊是否與Y軸平行，當x0-x1≠a時，不平行，根據幾何公式換算出BC邊的方程為：YBC=XBC*(y1-y2)/(x0-x1-a)+y1-x0*(y1-y2)/(x0-x1-a)；

當x0-x1=a時，BC邊的方程為XBC=x0；

步驟S32計算AD邊方程，判斷AD邊是否與Y軸平行，當x5-x6≠a時，不平行，根據幾何公式換算出AD邊的方程為：YAD=XAD*(y1-y2)/(x5-x6-a)+y1-x5*(y1-y2)/(x5-x6-a)；

當x5-x6=a時，AD邊的方程為XAD=x5；

步驟S33計算CD邊方程，判斷CD邊是否與X軸平行，當y3-y4≠d時，不平行，根據幾何公式換算出CD邊的方程為：YCD=XCD*(y3-y4-d)/(x3-x4)+y3-x3*(y3-y4-d)/(x3-x4)；

當y3-y4=d時，CD邊的方程為YCD=y3；

步驟S34計算AB邊方程，判斷AB邊是否與X軸平行，當y5-y6≠d時，不平行，根據幾何公式換算出AB邊的方程為：YAB=XAB*(y5-y6-d)/(x3-x4)+y5-x3*(y5-y6-d)/(x3-x4)；

當y5-y6=d時，AB邊的方程為YAB=y5；

步驟S40計算四邊形尺寸參數，利用常規幾何算法通過待測四邊形AB邊及BC邊的直線方程計算出B點坐標（BX、BY），通過待測四邊形BC邊及CD邊的直線方程計算出C點坐標（CX、CY），通過待測四邊形CD邊及AD邊的直線方程計算出D點坐標（DX、DY），通過待測四邊形AB邊及AD邊的直線方程計算出A點坐標（AX、AY），再通過A、B、C、D四點坐標，根據常規幾何算法計算出AB邊、BC邊、CD邊和AD邊的長度及夾角角度，進一步算出四邊形面積。