CN109269458A - 一种三坐标测量系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三坐标测量系统和方法，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备和待测产品类型采集器；所述三坐标测量设备设置有测头、通过根据产品类型预置的测量程序控制所述测头的运动的控制部件，所述控制部件和所述测头电连接；所述待测产品类型采集器包括能扫描图形标识符的光学采集头；所述光学采集头与所述控制部件电连接；所述控制部件根据所述光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，调用相应的测量程序控制所述测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。本发明提供的三坐标测量系统和方法，通过读取、识别图形标识符来调用测量程序，方便、准确且快捷，有效防止人为失误，提高检测效率。

Description

一种三坐标测量系统和方法

技术领域

本发明涉及产品尺寸测量技术，具体涉及一种三坐标测量系统和方法。

背景技术

三坐标测量机是在在机械、电子、仪表、塑胶等行业广泛使用的尺寸测量设备，测量过程是通过将被测物体置于三坐标测量机的测量空间，获得被测物体上各测点的三维空间坐标位置，根据这些点的空间坐标值，计算求出被测物体的几何尺寸、形状和位置。三坐标测量机是测量和获得尺寸数据的最有效的方法之一，因为它可以代替多种表面测量工具及昂贵的组合量规，并把复杂的测量任务所需时间从小时减到分钟，这是其它仪器而达不到的效果。

目前，在汽车铝合金轮毂(以下简称轮毂)的生产中，很多重要尺寸是通过三坐标测量机进行测量的。由于轮毂的产量多、测量工作量大，因此一般通过在三坐标测量机中预置多种测量程序，每个测量程序对应唯一类型、唯一模具制造的轮毂，测量时直接调用相应程序，无需对工件找正，提高了测量速度；但是现有技术中，三坐标测量机调用程序时，需操作人员根据轮毂的类型和模具从三坐标测量机中查找并调用。因轮毂的类型、模具较多，导致查找缓慢，降低了测量效率，且由于不同类型或模具的轮毂在外观的差异不大、新员工经验不足等原因，经常错误识别轮毂类型或模具，导致调用测量程序错误，造成三坐标测量机的测头等移动部件碰撞受损，给测量、生产带来很大影响，造成较大经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三坐标测量系统和方法，能准确、快捷地调用三坐标测量设备的测量程序，提高测量效率，减少设备的非正常损伤。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种三坐标测量系统，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备和待测产品类型采集器；所述三坐标测量设备设置有测头、通过根据产品类型预置的测量程序控制所述测头的运动的控制部件，所述控制部件和所述测头电连接；

所述待测产品类型采集器包括能扫描图形标识符的光学采集头；所述光学采集头与所述控制部件电连接；

所述控制部件根据所述光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，调用相应的测量程序控制所述测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

上述方案中，所述图形标识符为条形码或二维码，所述待测产品类型采集器为条形码扫描器或二维码扫描器。

上述方案中，所述三坐标测量设备还包括存储器，所述存储器存储所述测量程序，所述存储器与所述控制部件电连接。

上述方案中，所述三坐标测量设备还设置有显示装置，所述显示装置与所述控制部件电连接；

所述控制部件获取所述待测产品的产品类型后，将所述产品类型发送给所述显示装置，所述显示装置显示所述产品类型。

上述方案中，所述三坐标测量系统还设置有根据获取的所述待测产品的检验指令打印所述图形标识符的标识符打印设备，所述图形标识符含有所述待测产品的产品类型信息且能粘贴于待测产品表面；所述标识符打印设备和所述控制部件电连接。

上述方案中，所述三坐标测量系统还包括根据所述待测产品的入库而生成所述检验指令的检验指令生成装置和根据所述检验指令打印检验作业工单的检验工单打印设备；所述检验指令生成装置生成检验指令后，所述标识符打印设备和所述检验工单打印设备在同一时间分别打印所述图形标识符和所述检验作业工单；所述检验指令生成装置和所述检验工单打印设备均和所述控制部件电连接。

本发明还提供了一种三坐标测量方法，所述方法包括：

根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型；

根据获取的产品类型，调用预置的测量程序；

根据所述测量程序控制测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

上述方案中，所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，包括：

通过所述光学采集头对置于所述光学采集头的扫描范围内的图形标识符进行扫描；

根据所述光学采集头扫描获得的图形标识符的图案，获取待测产品的产品类型。

上述方案中，在所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型之前，所述方法还包括：

根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单。

上述方案中，在所述根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单之前，所述方法还包括：

根据待测产品的入库，控制所述检验指令生成装置生成所述检验指令。

本发明提供了一种三坐标测量系统，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备和待测产品类型采集器；所述三坐标测量设备设置有测头、通过根据产品类型预置的测量程序控制所述测头的运动的控制部件，所述控制部件和所述测头电连接；所述待测产品类型采集器包括能扫描图形标识符的光学采集头；所述光学采集头与所述控制部件电连接；所述控制部件根据所述光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，调用相应的测量程序控制所述测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据；可见，本发明提供的三坐标测量系统和方法，通过读取、识别图形标识符来代替人工识别查找，能方便、准确且快捷地调用三坐标测量设备中的测量程序，提高检测效率，减少设备的非正常损伤。

本发明的其他有益效果将在具体实施方式中结合具体技术方案进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施一三坐标测量系统的示意图一；

图2为本发明实施一三坐标测量系统的示意图二；

图3为本发明实施二三坐标测量方法的示意图；

图4为本发明实施三铝合金车轮轮毂的三坐标测量方法的流程示意图；

图5为本发明实施三中条形码的示意图；

图6为本发明实施三中尺寸检验单的示意图；

图7为本发明实施三中轮型对照表的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种三坐标测量系统，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备和待测产品类型采集器；所述三坐标测量设备设置有测头、通过根据产品类型预置的测量程序控制所述测头的运动的控制部件，所述控制部件和所述测头电连接；所述待测产品类型采集器包括能扫描图形标识符的光学采集头；所述光学采集头与所述控制部件电连接；所述控制部件根据所述光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，调用相应的测量程序控制所述测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

本发明实施例提供的三坐标测量系统和方法，通过读取、识别图形标识符来代替人工识别查找，能方便、准确且快捷地调用三坐标测量设备中的测量程序，提高检测效率，减少设备的非正常损伤。

有关本发明的详细技术方案，下面将结合附图和具体实施例进行说明，应该理解，所附附图及实施例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种三坐标测量系统，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备1和待测产品类型采集器2；三坐标测量设备1设置有测头12和控制部件11，控制部件11和测头12电连接；

待测产品类型采集器2包括能扫描图形标识符的光学采集头21；光学采集头21与控制部件11电连接；

控制部件11根据光学采集头21扫描的图形标识符获取待测产品的产品类型，并根据获取的产品类型调用相应的测量程序，进而控制部件11通过调用的测量程序控制测头12的运动对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

具体地，图形标识符上含有产品类型信息，且图形标识符的图案与产品类型一一对应，即一种图形标识符对应一种产品类型，同时也对应一种测量程序。较佳地，图形标识符可为条形码或二维码，本实施例中为条形码，图形参见图5，但应理解，也可以是其他能够携带产品类型信息的图形标识符。对应地，待测产品类型采集器2可为条形码扫描器或二维码扫描器，但本发明并不限定于此，待测产品类型采集器2应对应图形标识符的类型的选择而选定。待测产品类型采集器2可以与三坐标测量设备1整合为一体，即待测产品类型采集器2与三坐标测量设备1固定在一起，光学采集头21以窗口形式露出，使用时，操作人员将图形标识符置于光学采集头21的扫描范围内，但应理解，待测产品类型采集器2还可以采用其他方式与三坐标测量设备1连接以及扫描图形标识符，例如待测产品类型采集器2可移动的设置在三坐标测量设备1的外部，并通过有线或无线的方式与三坐标测量设备1连接，使用时，操作人员可将图形标识符置于光学采集头21的扫描范围内，或者移动待测产品类型采集器2来扫描图形标识符。光学采集头21扫描所述待测产品的图形标识符，将获取的图形标识符图案传输给控制部件11。

本发明实施例中，三坐标测量设备1还包括存储器13，存储器13存储所述测量程序，存储器13与控制部件11电连接。

具体地，存储器13中预先存储对应产品类型的测量程序，控制部件11根据光学采集头21扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，并根据获取的产品类型从存储器13中调用相应的测量程序，进而控制部件11通过调用的测量程序控制测头12对待测产品进行测量，并根据测头12的坐标值计算获取待测产品的测量数据。

本发明实施例提供的三坐标测量系统通过待测产品类型采集器2扫描待测产品的图形标识符，由控制部件11识别获取待测产品的产品类型，并根据识别出的产品类型调用相应的测量程序，不再需要人工辨认产品类型及翻找测量程序，大大提高了测量效率；另外，通过图形标识符能够直接快速、准确地识别出待测产品的产品类型，并调用相应的测量程序，避免了人为识别及调用程序时的失误，进而减少设备的非正常损伤。

较佳地，如图2所示，所述三坐标测量系统还可包括检验指令生成装置3，检验指令生成装置3根据待测产品的入库而生成检验指令，检验指令生成装置3和控制部件11电连接。所述三坐标测量系统可以和工厂的物料系统连接，即所述三坐标测量设备的控制部件连接到工厂的物料系统；所述产品的入库一般由所述物料系统发出，这样控制部件可以根据物料系统发出的入库指令生成检验指令。另外，物料系统一般也会生成检验指令，所以三坐标测量系统可以自己独立设置一个检验指令生成装置，也可以借用所述物料系统的检验指令。这里的物料系统，可以是企业资源计划(ERP，Enterprise Resource Planning)系统或物资需求计划(MRP，Material Requirement Planning)系统。

较佳地，所述三坐标测量系统还可包括根据获取的所述待测产品的检验指令打印图形标识符的标识符打印设备4和根据所述检验指令打印检验作业工单的检验工单打印设备5，标识符打印设备4和检验工单打印设备5分别与控制部件11电连接。标识符打印设备4打印的图形标识符含有所述待测产品的产品类型信息且能粘贴于待测产品表面。较佳地，所述图形标识符打印在不干胶纸上，不干胶纸具有使用方便，易于打印、粘贴等优点，但本发明并不限定于此，例如将图形标识符打印在纸上，通过固体胶或液体胶粘贴于待测产品表面也是可以的。另外，所述检验作业工单较佳地包含所述待测产品的产品类型信息及所述图形标识符，以便测量人员进一步核对待测产品的产品类型是否正确，具体图形参见图6。

检验指令生成装置3生成检验指令后，标识符打印设备4和检验工单打印设备5在同一时间分别打印图形标识符和检验作业工单。

本发明实施例提供的三坐标测量系统通过进一步设置检验指令生成装置3、标识符打印设备4和检验工单打印设备5，使得图形标识符表示的产品类型是系统根据待测产品的入库直接打印的，无需人工识别产品类型后打印，进一步避免了人为失误造成产品类型的错误，也就保证了测量数据的准确性，以及避免减少设备的非正常损伤。

另外，产品上粘贴图形标识符，方便了产品的归类、保存和查找。

较佳地，三坐标测量设备1还可设置有显示装置14，显示装置14与控制部件11电连接，控制部件11获取所述待测产品的产品类型后，将所述产品类型发送给显示装置14，显示装置14显示所述产品类型，以便操作人员核对。如此，可进一步确保调用的测量程序与待测产品对应，避免经济损失。另外，三坐标测量设备1将测量获取的测量数据显示在显示装置14上，方便操作人员查看。另外，在实际使用中，显示装置14显示所述产品类型后，还可先经过操作人员核对确认后，控制部件11再通过调用的测量程序控制测头12进行测量。

较佳地，三坐标测量设备1还可设置有测量数据保存装置15和测量数据输出装置16，测量数据保存装置15和测量数据输出装置16分别与控制部件11电连接。三坐标测量设备1测量完成后，可以通过测量数据保存装置15保存测量数据，也可以通过测量数据输出装置16自动打印测量报告，或输出电子版的测量报告。如此，方便统计、分析和利用测量数据，以提高产品质量。

实施例二

如图3所示，本发明实施例还提供了一种三坐标测量方法，所述方法可以由三坐标测量系统的控制部件执行，所述方法包括：

步骤301：根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型；

具体地，所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，包括：

通过所述光学采集头对置于所述光学采集头的扫描范围内的图形标识符进行扫描；

根据所述光学采集头扫描获得的图形标识符的图案，获取待测产品的产品类型。

步骤302：根据获取的产品类型，调用预置的测量程序；

步骤303：根据所述测量程序控制测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

较佳地，在所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型之前，所述方法还包括：

根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单。

较佳地，在所述根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单之前，所述方法还包括：

根据待测产品的入库，控制所述检验指令生成装置生成所述检验指令。

较佳地，在根据所述测量程序控制测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据之后，所述方法还包括：

根据所述测量数据，保存或输出测量报告。

实施例三

如图4所示，本发明实施例还提供了一种铝合金车轮轮毂的三坐标测量方法，所述方法包括：

步骤401：三坐标测量设备的控制部件指令所述检验指令生成装置根据铝合金车轮轮毂的入库，发出检验指令；

步骤402：所述控制部件指令检验工单打印设备根据所述检验指令打印尺寸检验单，同时，所述控制部件指令标识符打印设备打印不干胶条形码标签；

具体地，所述控制部件指令所述检验工单打印设备打印对应待测铝合金车轮轮毂的尺寸检验单(如图6所示)，同时所述控制部件指令所述标识符打印设备将含有待测铝合金车轮轮毂的轮型号和模具号的条形码(如图5所示)打印在不干胶标签纸上。将打印有条形码的不干胶标签粘贴于待测铝合金车轮轮毂的轮辋部位，以方便轮毂的保存、查找及追溯。

步骤403：所述待测铝合金车轮轮毂放置于所述条形码扫描器的扫描范围时，控制部件指令条形码扫描器对所述待测铝合金车轮轮毂上的条形码进行扫描，控制部件根据条形码扫描器获得的条形码识别出待测铝合金车轮轮毂的轮型号和模具号；

具体地，操作人员将粘贴有条形码的待测铝合金车轮轮毂放置于所述条形码扫描器的扫描范围，控制部件指令所述条形码扫描器扫描粘贴于所述待测铝合金车轮轮毂上的条形码，控制部件根据条形码扫描器获得的条形码图案识别出所述条形码中含有的所述待测轮毂的轮型号和模具号。

应能理解，控制部件指令条形码扫描器扫描所述尺寸检验单中的条形码也是可以的。

步骤404：根据获取的轮型号和模具号，所述控制部件调用对应的测量程序，控制所述测头的运动；

具体地，根据获取的轮型号和模具号，所述控制部件在存储器中查找与之对应的测量程序，并执行查找到的测量程序，即控制测头的运动。

步骤405：所述控制部件指令所述显示装置将轮型号和模具号进行显示；

具体地，所述显示装置一般设有朝向操作人员的显示屏幕，所述控制部件指令所述显示装置将轮型号和模具号显示在显示屏幕上，以便操作人员核对，进一步减少出错机率。

步骤406：测量完成后，控制部件将测量数据发送到测量数据保存装置和测量数据输出装置，指令所述测量数据保存装置和测量数据输出装置保存或输出测量报告；

具体地，所述测量数据保存装置可以是磁性介质的保存装置，所述测量报告可以是直接打印出纸质的测量报告，也可以输出电子版的测量报告。如此，方便统计、分析和利用测量数据，以提高产品质量。

现有技术中的检测流程为：1)打印尺寸检验单；2)人工量具尺寸测量，并填写尺寸检验单；3)操作人员根据轮型查找三坐标测量程序；4)调用三坐标测量程序，进行测量；5)填写尺寸检验单。

与现有的检测流程相比较，本实施例提供的检测流程中，通过扫描识别条形码获取待测铝合金车轮轮毂的轮型号，进而三坐标测量设备根据获取的轮型号自动调用测量程序，使得调用测量程序的过程方便、快速且准确，既提高了检测效率，又有效防止了人为失误，避免了经济损失。

另外，在实际使用中，也可以直接打印出各个待测轮毂的外形图片及条形码，通过人工识别出待测轮毂后，将所述待测轮毂的条形码放置于所述条形码扫描器的扫描范围内，三坐标测量设备根据扫描获得的条形码图案识别获取所述待测轮毂的轮型号，并根据获取的轮型号调出对应的测量程序，这样，虽然不能避免轮毂的识别错误，但是能更快的调用测量程序，提高了检测效率；

具体地，所述各个待测轮毂的外形图片及条形码参见图7的轮型对照表。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例的具体说明，并非用以限定本发明的保护范围，其它任何等效变换均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种三坐标测量系统，其特征在于，所述三坐标测量系统包括三坐标测量设备和待测产品类型采集器；所述三坐标测量设备设置有测头、通过根据产品类型预置的测量程序控制所述测头的运动的控制部件，所述控制部件和所述测头电连接；

所述待测产品类型采集器包括能扫描图形标识符的光学采集头；所述光学采集头与所述控制部件电连接；

所述控制部件根据所述光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，调用相应的测量程序控制所述测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

2.根据权利要求1所述的三坐标测量系统，其特征在于，所述图形标识符为条形码或二维码，所述待测产品类型采集器为条形码扫描器或二维码扫描器。

3.根据权利要求1所述的三坐标测量系统，其特征在于，所述三坐标测量设备还包括存储器，所述存储器存储所述测量程序，所述存储器与所述控制部件电连接。

4.根据权利要求1所述的三坐标测量系统，其特征在于，所述三坐标测量设备还设置有显示装置，所述显示装置与所述控制部件电连接；

所述控制部件获取所述待测产品的产品类型后，将所述产品类型发送给所述显示装置，所述显示装置显示所述产品类型。

5.根据权利要求1所述的三坐标测量系统，其特征在于，所述三坐标测量系统还设置有根据获取的所述待测产品的检验指令打印所述图形标识符的标识符打印设备，所述图形标识符含有所述待测产品的产品类型信息且能粘贴于待测产品表面；所述标识符打印设备和所述控制部件电连接。

6.根据权利要求5所述的三坐标测量系统，其特征在于，所述三坐标测量系统还包括根据所述待测产品的入库而生成所述检验指令的检验指令生成装置和根据所述检验指令打印检验作业工单的检验工单打印设备；所述检验指令生成装置生成检验指令后，所述标识符打印设备和所述检验工单打印设备在同一时间分别打印所述图形标识符和所述检验作业工单；所述检验指令生成装置和所述检验工单打印设备均和所述控制部件电连接。

7.一种三坐标测量方法，其特征在于，所述方法包括：

根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型；

根据获取的产品类型，调用预置的测量程序；

根据所述测量程序控制测头的运动，对所述待测产品进行测量并获取测量数据。

8.根据权利要求7所述的三坐标测量方法，其特征在于，所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型，包括：

通过所述光学采集头对置于所述光学采集头的扫描范围内的图形标识符进行扫描；

根据所述光学采集头扫描获得的图形标识符的图案，获取待测产品的产品类型。

9.根据权利要求8所述的三坐标测量方法，其特征在于，在所述根据光学采集头扫描的图形标识符，获取待测产品的产品类型之前，所述方法还包括：

根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单。

10.根据权利要求9所述的三坐标测量方法，其特征在于，在所述根据检验指令生成装置生成的检验指令，控制标识符打印设备和检验工单打印设备在同一时间分别打印所述检验指令对应产品的图形标识符和检验作业工单之前，所述方法还包括：

根据待测产品的入库，控制所述检验指令生成装置生成所述检验指令。