CN113074675B - 旋转及定位复数测物的方法 - Google Patents

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Abstract

本揭示提供一种旋转及定位复数测物的方法，包含下列步骤：提供旋转装置及传感器；利用旋转装置使第一测物沿旋转轴进行第一次旋转；利用传感器量测第一测物于第一次旋转中的投影面积的变化曲线，以定义第一估算特征；利用第一估算特征计算粗定位角度以分别旋转复数后续测物进行粗定位；分别旋转复数后续测物进行细定位，以逼近复数后续测物的真实特征所在的位置，藉此提高制程效率。

Description

旋转及定位复数测物的方法
【技术领域】
本揭示涉及一种定位对象的方法，特别涉及一种旋转及定位复数测物的方法。
【背景技术】
如图1所示，于现有技术中，当欲以旋转方式定位柱体测物的特征(如特定长边、特定短边、或特定边角)以供后续与另一对象进行连接或结合时，乃是透过以下步骤完成所述特征的定位：
P1：将柱体测物的上方或下方固定于旋转装置，且使旋转装置的旋转轴贯穿柱体测物；
P2：利用传感器量测柱体测物旋转一圈时，每旋转1度所具有的投影面积的宽度；
P3：利用量测的投影面积的宽度以获得相对应的特征；以及
P4：利用旋转装置旋转柱体测物至特定特征所对应的角度，以完成特定特征的定位。
然而，由于现有技术中每次皆须将柱体测物旋转一圈(360度)，并量测每旋转单位度数(即：1度)时所对应具有的投影面积的宽度后，才能进行柱体测物的特定特征的定位，一旦待定位的柱体测物数量过于庞大时，其定位时所需的总时数将显著增加，严重影响制程效率。
因此，如何有效缩短定位时间以提高制程效率，乃为此一业界亟待解决的问题。
【发明内容】
本揭示的目的在于提供一种旋转及定位复数测物的方法，其可透过对一旋转装置的优化控制及算法的使用，缩短将复数测物旋转及定位至一真实特征的时间，藉此提高制程效率。
为达上述目的，本发明所揭示的一种旋转及定位复数测物的方法，其中复数测物包含第一测物及复数后续测物，所述方法包含下列步骤：
提供旋转装置及传感器；
利用旋转装置使第一测物沿旋转轴进行第一次旋转；
利用传感器量测第一测物于第一次旋转中投影面积的宽度的变化曲线，以决定第一估算特征；
利用第一估算特征计算粗定位角度以分别旋转复数后续测物进行粗定位；以及
分别旋转复数后续测物进行细定位，以逼近复数后续测物的真实特征所在的位置。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，粗定位包含下列步骤：
量测各后续测物旋转粗定位角度前的投影面积的宽度以定义初始值；
量测各后续测物旋转粗定位角度的两倍后的投影面积的宽度以定义终止值；
量测各后续测物旋转粗定位角度后的投影面积的宽度以定义中介值；以及
以粗定位角度为单位旋转，直到可以初始值、终止值及中介值界定真实特征所在的区间。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，当第一估算特征为局部最大值时，取初始值与终止值的较大者为较近值、较小者为较远值，当中介值大于初始值与终止值时，真实特征位于中介值与较近值之间。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，当第一估算特征为局部最小值时，取初始值与终止值的较小者为较近值、较大者为较远值，当中介值小于初始值与终止值时，真实特征位于中介值与较近值之间。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，细定位包含下列步骤：
取较远值与中介值以获得具有第一斜率的第一直线方程式；
定义第二斜率为：-1*第一斜率；
取第二斜率通过较近值的函数为第二直线方程式；
定义第一直线方程式与第二直线方程式的交点为第二估算特征；以及
将各后续测物旋转至较近值所对应的角度与中介值所对应的角度的中值；
其中，所述中值为当前位置。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，更包含更新步骤，其包含：
将中介值定义为新较近值，且将较近值定义为新较远值，且将当前位置所对应的角度定义为新中介值；
取新较远值与新中介值以获得具有第三斜率的第三直线方程式；
定义第四斜率为：-1*第三斜率；
取第四斜率通过新较近值的函数为第四直线方程式；以及
定义第三直线方程式与第四直线方程式的交点为第三估算特征。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，真实特征所在的位置为：将各后续测物旋转细定位角度，且细定位角度为：第三估算特征所对应的角度-当前位置所对应的角度。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，更新步骤可包含复数更新步骤。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，复数测物为柱体测物，旋转轴贯穿各柱体测物的中心轴，复数后续测物为第二测物、第三测物、第四测物…等，且第一次转动为360度转动。
于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，粗定位角度为：第一估算特征的两侧对称区域*0.25。
为让本揭示的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
【附图说明】
图1为先前技术中旋转及定位测物的方法的流程图。
图2A为本发明的旋转及定位复数测物的方法所具有的组件示意图。
图2B为本发明的旋转及定位复数测物的方法中，第一测物于第一次旋转中投影面积的宽度的变化曲线。
图3为本发明的旋转及定位复数测物的方法的流程图。
图4为本发明的旋转及定位复数测物的方法中的粗定位流程图。
图5为本发明的旋转及定位复数测物的方法中的细定位流程图。
图6为本发明的旋转及定位复数测物的方法中的更新步骤流程图。
【具体实施方式】
为了让本揭示的上述及其他目的、特征、优点能更明显易懂，下文将特举本揭示优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。再者，本揭示所提到的方向用语，例如上、下、顶、底、前、后、左、右、内、外、侧层、周围、中央、水平、横向、垂直、纵向、轴向、径向、最上层或最下层等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本揭示，而非用以限制本揭示。
在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
如图2A、图3所示，本发明系关于一种旋转及定位复数测物的方法，其包含下列步骤：
S1：提供旋转装置100及传感器200；
S2：利用旋转装置100使第一测物300沿旋转轴进行第一次旋转；
S3：利用传感器200量测第一测物300于第一次旋转中投影面积的宽度的变化曲线，以决定第一估算特征EF1；
S4：利用第一估算特征EF1计算粗定位角度RA以分别旋转复数后续测物进行粗定位；以及
S5：分别旋转复数后续测物进行细定位，以逼近复数后续测物的真实特征TF所在的位置。
于本发明中，复数测物(包含第一测物及复数后续测物)皆为柱体测物，旋转轴贯穿各柱体测物的中心轴，复数后续测物为第二测物、第三测物、第四测物…等，且第一次转动为360度转动。
其中，测物300可为多边形柱体，举例而言，测物300可为长方形柱体、正方形柱体、三角形柱体或菱形柱体等。
此外，粗定位角度RA为：第一估算特征EF1的两侧对称区域*0.25。
换言之，于本发明中，可在不量测所有复数测物旋转一圈(360度)时，各单位度数(即：1度)所具有的投影面积的宽度的情况下，仅于量测第一测物300于第一次旋转中投影面积的宽度的变化曲线后(如图2B所示)，再对除第一测物300外的复数后续测物分别进行粗定位与细定位，便能够迅速完成复数后续测物的各真实特征TF的定位，从而使复数后续测物能在稍后与另一对象进行连接或结合等制程，继而有效降低定位时间以提高制程效率。
如图4所示，于本发明的旋转及定位复数测物的方法中的粗定位包含下列步骤：
S41：量测各后续测物旋转粗定位角度RA前的投影面积的宽度以定义初始值V1；
S42：量测各后续测物旋转粗定位角度RA的两倍后的投影面积的宽度以定义终止值V2；
S43：量测各后续测物旋转粗定位角度RA后的投影面积的宽度以定义中介值V3；以及
S44：以粗定位角度RA为单位旋转，直到可以初始值V1、终止值V2及中介值V3界定真实特征TF所在的区间。换言之，当能够以初始值V1、终止值V2及中介值V3界定真实特征TF所在的区间后，即可结束粗定位流程。
详细而言，于本发明的旋转及定位复数测物的方法的粗定位中，当第一估算特征EF1为局部最大值时，取初始值V1与终止值V2的较大者为较近值Vn、较小者为较远值Vf；此时，当中介值V3大于初始值V1与终止值V2时，则真实特征TF位于中介值V3与较近值Vn之间。
反之，于本发明的旋转及定位复数测物的方法的粗定位中，当第一估算特征EF1为局部最小值时，取初始值V1与终止值V2的较小者为较近值Vn、较大者为较远值Vf；此时，当中介值V3小于初始值V1与终止值V2时，则真实特征TF位于中介值V3与较近值Vn之间。
如图5所示，于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，细定位包含下列步骤：
S51：取较远值Vf与中介值V3以获得具有第一斜率m1的第一直线方程式f1；
S52：定义第二斜率m2为：-1*第一斜率m1；
S53：取第二斜率m2通过较近值Vn的函数为第二直线方程式f2；
S54：定义第一直线方程式f1与第二直线方程式f2的交点为第二估算特征EF2；以及
S55：将后续测物旋转至较近值Vn所对应的角度与中介值V3所对应的角度的中值Vc。
其中，所述中值为当前位置Vp。
如此一来，各后续测物完成细定位所获得的第二估算特征EF2将相较于第一估算特征EF1更趋近于真实特征TF。
如图6所示，于本发明的旋转及定位复数测物的方法中，更包含更新步骤，其包含：
S61：将中介值V3定义为新较近值Vn’，将较近值Vn定义为新较远值Vf’，且将当前位置Vp所对应的角度定义为新中介值V3’；
S62：取新较远值Vf’与新中介值V3’以获得具有第三斜率m3的第三直线方程式f3；
S63：定义第四斜率m4为：-1*第三斜率m3；
S64：取第四斜率m4通过新较近值Vn’的函数为第四直线方程式f4；以及
S65：定义第三直线方程式f3与第四直线方程式f4的交点为第三估算特征EF3。
因此，在完成上述更新步骤后，将后续测物旋转细定位角度FA，即可完成对真实特征TF所在的位置(即：在旋转过程中所对应的角度)的定位，其中，细定位角度FA为：第三估算特征EF3所对应的角度-当前位置Vp所对应的角度。
此外，于本发明的旋转及定位测物的方法中，上述针对细定位的更新步骤可包含复数更新步骤，以提升以细定位量测复数后续测物的真实特征TF所在的位置的精度。
于实际应用中，当对100个测物进行旋转及定位的情况下，当以现有技术进行控制时，每个测物的平均定位时间为6秒，而当导入本发明的方法进行旋转及定位时，每个测物的平均定位时间则缩短为1.59秒，故本发明所揭示的方法确实能够缩短将测物旋转以定位至真实特征的时间，藉此提高制程效率。
综上所述，透过本发明的旋转及定位复数测物的方法，其仅需量测第一测物于第一次旋转中投影面积的宽度的变化曲线后，再对除第一测物300外的复数后续测物分别进行粗定位与细定位，便能够迅速完成复数后续测物的各真实特征TF的定位，从而使复数后续测物能在稍后与另一对象进行连接或结合的制程，有效降低定位时间以提高制程效率。
以上仅是本揭示的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员，在不脱离本揭示原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本揭示的保护范围。

Claims (6)

1.一种旋转及定位复数测物的方法，其中所述复数测物包含第一测物及复数后续测物，其特征在于，包括下列步骤：
提供旋转装置及传感器；
利用所述旋转装置使所述第一测物沿旋转轴进行第一次旋转；
利用所述传感器量测所述第一测物于所述第一次旋转中的投影面积的宽度的变化曲线，以决定第一估算特征；
利用所述第一估算特征计算粗定位角度以分别旋转所述复数后续测物进行粗定位，所述粗定位包含下列步骤：
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度前的投影面积的宽度以定义初始值；
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度的两倍后的投影面积的宽度以定义终止值；
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度后的投影面积的宽度以定义中介值；以及
以所述粗定位角度为单位旋转，直到可以所述初始值、所述终止值及所述中介值界定真实特征所在的区间；以及
分别旋转所述复数后续测物进行细定位，以逼近所述复数后续测物的所述真实特征所在的位置，当所述第一估算特征为局部最大值时，取所述初始值与所述终止值的较大者为较近值、较小者为较远值，且当所述中介值大于所述初始值与所述终止值时，所述真实特征位于所述中介值与所述较近值之间，所述细定位包含下列步骤：
取所述较远值与所述中介值以获得具有第一斜率的第一直线方程式；
定义第二斜率为：-1*所述第一斜率；
取所述第二斜率通过所述较近值的函数为第二直线方程式；
定义所述第一直线方程式与所述第二直线方程式的交点为第二估算特征；以及
将各所述后续测物旋转至所述较近值所对应的角度与所述中介值所对应的角度的中值；
其中，所述中值为当前位置。
2.一种旋转及定位复数测物的方法，其中所述复数测物包含第一测物及复数后续测物，其特征在于，包括下列步骤：
提供旋转装置及传感器；
利用所述旋转装置使所述第一测物沿旋转轴进行第一次旋转；
利用所述传感器量测所述第一测物于所述第一次旋转中的投影面积的宽度的变化曲线，以决定第一估算特征；
利用所述第一估算特征计算粗定位角度以分别旋转所述复数后续测物进行粗定位，所述粗定位包含下列步骤：
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度前的投影面积的宽度以定义初始值；
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度的两倍后的投影面积的宽度以定义终止值；
量测各所述后续测物旋转所述粗定位角度后的投影面积的宽度以定义中介值；以及
以所述粗定位角度为单位旋转，直到可以所述初始值、所述终止值及所述中介值界定真实特征所在的区间；以及
分别旋转所述复数后续测物进行细定位，以逼近所述复数后续测物的所述真实特征所在的位置，当所述第一估算特征为局部最小值时，取所述初始值与所述终止值的较小者为较近值、较大者为较远值，且当所述中介值小于所述初始值与所述终止值时，所述真实特征位于所述中介值与所述较近值之间，所述细定位包含下列步骤：
取所述较远值与所述中介值以获得具有第一斜率的第一直线方程式；
定义第二斜率为：-1*所述第一斜率；
取所述第二斜率通过所述较近值的函数为第二直线方程式；
定义所述第一直线方程式与所述第二直线方程式的交点为第二估算特征；以及
将各所述后续测物旋转至所述较近值所对应的角度与所述中介值所对应的角度的中值；
其中，所述中值为当前位置。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，更包含更新步骤，所述更新步骤包含：
将所述中介值定义为新较近值，将所述较近值定义为新较远值，且将所述当前位置所对应的角度定义为新中介值；
取所述新较远值与所述新中介值以获得具有第三斜率的第三直线方程式；
定义第四斜率为：-1*所述第三斜率；
取所述第四斜率通过所述新较近值的函数为第四直线方程式；以及
定义所述第三直线方程式与所述第四直线方程式的交点为第三估算特征。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述真实特征所在的位置为：将各所述后续测物旋转细定位角度，且所述细定位角度为：所述第三估算特征所对应的角度-所述当前位置所对应的角度。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述复数测物为柱体测物，所述旋转轴贯穿各所述柱体测物的中心轴，所述复数后续测物为第二测物、第三测物、第四测物等，且所述第一次旋转为360度转动。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述粗定位角度为：所述第一估算特征的两侧对称区域*0.25。
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