CN207317748U - 轮廓量测系统 - Google Patents

Abstract

一种轮廓量测系统，具有载台、三维运动装置、距离量测装置及轮廓扫描装置，该三维运动装置于该载台上选择性地进行三维运动，该距离量测装置及该轮廓扫描装置设置于该三维运动装置并随之位移，该距离量测装置用以量测待测物特定位置的表面高度，该轮廓扫描装置用以扫描该待测物的轮廓，其中该轮廓扫描装置与该待测物之间的距离是根据该待测物特定位置的表面高度进行调整，使该轮廓扫描装置位移至扫描范围内，以精准量测该待测物的轮廓。

Description

轮廓量测系统

技术领域

本实用新型关于一种轮廓量测系统，特别是一种可精准量测待测物轮廓的轮廓量测系统。

背景技术

精密机械及光电等产业的产品零组件均朝向微型化、薄型化及精密化发展，例如手持式装置的充电/资料连结器，其连结端子尺寸越来越小并具有精度要求，且部份连结端子具有高度特征(如阶差或曲面)，然而一般CCD量测技术多为二维平面尺寸量测，无法取得高度特征，若使用扫描仪器扫描连结端子轮廓时，扫描过程中常因扫描仪器量测范围的限制，导致扫描仪器无法于较大的扫描范围内进行精密的尺寸量测。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种轮廓量测系统，其借由距离量测装置取得待测物的表面高度，并借由轮廓扫描装置进行高精度轮廓扫描。

本实用新型的一种轮廓量测系统包含载台、三维运动装置、距离量测装置及轮廓扫描装置，该载台用以承载待测物，该三维运动装置设置于该载台，该三维运动装置于该载台上选择性地进行三维运动，该距离量测装置设置于该三维运动装置并随着该三维运动装置位移，用以量测该待测物特定位置的表面高度，该轮廓扫描装置设置于该三维运动装置并随着该三维运动装置位移，用以扫描该待测物的轮廓，其中当该轮廓扫描装置扫描该待测物的轮廓时，该轮廓扫描装置与该待测物之间的距离是根据该待测物特定位置的表面高度进行调整。

上述的轮廓量测系统，其中该三维运动装置具有第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨及滑块，该第一滑轨设置于该载台，该第二滑轨设置于该第一滑轨并沿着该第一滑轨选择性地位移，该第三滑轨设置于该第二滑轨并沿着该第二滑轨选择性地位移，该滑块设置于该第三滑轨并沿着该第三滑轨选择性地位移，该距离量测装置及该轮廓扫描装置设置于该滑块并随着该滑块位移。

上述的轮廓量测系统，其另包含一控制器，该控制器用以驱动该三维运动装置于该载台上进行三维运动，使该第二滑轨于y轴方向选择性地位移，使该第三滑轨于x轴方向选择性地位移，并使该滑块于z轴方向选择性地位移。

上述的轮廓量测系统，其中于该轮廓扫描装置扫描该待测物的轮廓前，该控制器根据该待测物特定位置的表面高度控制该滑块于该z轴方向的位移量，以调整该轮廓扫描装置与该待测物之间的距离。

上述的轮廓量测系统，其中该轮廓扫描装置用以量测该待测物的多个二维轮廓，该控制器用以将该些二维轮廓整合为该待测物的三维轮廓。

上述的轮廓量测系统，其中该些二维轮廓为该待测物于该x轴方向及该z轴方向的轮廓。

上述的轮廓量测系统，其中该控制器用以控制该滑块于该z轴方向的位移量，以调整该距离量测装置与该待测物之间的距离。

上述的轮廓量测系统，其另具有一量测平台，该量测平台设置于该载台，该待测物设置于该量测平台。

本实用新型借由该三维运动装置带动该距离量测装置及该轮廓扫描装置进行三维运动，因此当该距离量测装置取得该待测物特定位置的表面高度后，可借由该三维运动装置位移该轮廓扫描装置至该特定位置上方，并根据该特定位置高度调整该轮廓扫描装置与该特定位置之间的距离，使该轮廓扫描装置位于其扫描范围内，以进行高精度轮廓扫描。

附图说明

图1：依据本实用新型的一实施例，一种轮廓量测系统的立体图。

图2a至图2f：依据本实用新型的一实施例，该轮廓量测系统量测待测物轮廓的示意图。

【主要元件符号说明】

100：轮廓量测系统 110：载台

120：量测平台 130：三维运动装置

131：第一滑轨 132：第二滑轨

133：第三滑轨 134：滑块

140：距离量测装置 150：轮廓扫描装置

200：待测物

具体实施方式

请参阅图1及图2a，其为本实用新型的一实施例，一种轮廓量测系统100具有载台110，该载台110用以承载待测物200，较佳地，该轮廓量测系统100另具有一量测平台120，该量测平台120设置于该载台110，该待测物200设置于该量测平台120上以进行轮廓量测。

请参阅图1，该轮廓量测系统100具有三维运动装置130，该三维运动装置130设置于该载台110，该三维运动装置130可于该载台110上选择性地进行二维或三维运动，较佳地，该轮廓量测系统100另具有一控制器(图未绘出)，该控制器与该三维运动装置130电性连接，用以驱动该三维运动装置130于该载台110上进行二维或三维运动。

请参阅图1，在本实施例中，该三维运动装置130具有第一滑轨131、第二滑轨132、第三滑轨133及滑块134，该第一滑轨131设置于该载台110，较佳地，该三维运动装置130具有两个分别位于该载台110两侧的第一滑轨131，该第二滑轨132活动地设置于该第一滑轨131上，以沿着该第一滑轨131选择性地位移，该第三滑轨133活动地设置于该第二滑轨132上，以沿着该第二滑轨132选择性地位移，该滑块134活动地设置于该第三滑轨133上，以沿着该第三滑轨133选择性地位移。

请参阅图1，在本实施例中，该控制器控制多个线性马达驱动该第二滑轨132、该第三滑轨133及该滑块134，使该第二滑轨132于y轴方向选择性地位移，使该第三滑轨133于x轴方向选择性地位移，并使该滑块134于z轴方向选择性地位移。

请参阅图1至图2f，该轮廓量测系统100具有距离量测装置140及轮廓扫描装置150，该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150设置于该三维运动装置130，并随着该三维运动装置130位移，该距离量测装置140用以量测该待测物200特定位置的表面高度，该轮廓扫描装置150用以扫描该待测物200的轮廓，其中当该轮廓扫装置150扫描该待测物200的轮廓时，该轮廓扫描装置150与该待测物200之间的距离是根据该距离量测装置140所测得的该待测物200特定位置的表面高度进行调整。

请参阅图1，在本实施例中，该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150设置于该三维运动装置130的该滑块134上，并随着该第二滑轨132、该第三滑轨133及该滑块134于该y轴方向、该x轴方向及该z轴方向位移，该轮廓量测系统100可借由该控制器控制该滑块134于该z轴方向的位移量，以调整该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150与该待测物200之间的距离，但本实用新型不以此为限制，在其他实施例中，该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150可分别设置于不同滑块上，使该控制器分别调整该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150与该待测物200之间的距离。

该控制器与该距离量测装置140及该轮廓扫描装置150电性连接，在本实施例中，该距离量测装置140为中精度雷射测距仪，量测范围为±10mm，该轮廓扫描装置150为高精度雷射扫描仪KEYENCE LT-9000，扫描范围为±0.3mm，其中该轮廓扫描装置150是用以量测该待测物200的多个二维轮廓，该些二维轮廓为该待测物200于该x轴方向及该z轴方向的轮廓，且当该轮廓扫描装置150将该些二维轮廓传送至该控制器后，该控制器可将该些二维轮廓整合为该待测物200的三维轮廓。

请参阅图2a至图2f，在本实施例中，该轮廓量测系统100量测该待测物200轮廓的作动说明如下。

请参阅图2a，首先该控制器驱动该三维运动装置130的该第二滑轨132及该第三滑轨133于该y轴方向及该x轴方向位移，使设置于该滑块134的该距离量测装置140位移至该待测物200的第一位置上方，以对该待测物200进行该第一位置的表面高度量测。

请参阅图2b，当该距离量测装置140完成该待测物200的该第一位置表面高度量测后，该控制器驱动该三维运动装置130的该第三滑轨133于该x轴方向位移，使该轮廓扫描装置150位移至该待测物200的该第一位置上方，此时该距离量测装置140同步位移至该待测物200的第二位置上方，且该控制器根据该待测物200的该第一位置表面高度驱动该滑块134于该z轴方向位移，调整该轮廓扫描装置150与该待测物200的该第一位置之间的距离，使该轮廓扫描装置150位于其扫描范围内，以对该待测物200的该第一位置进行轮廓扫描。

请参阅图2c，当该轮廓扫描装置150完成该第一位置的轮廓扫描后，该距离量测装置140对该待测物200进行该第二位置的表面高度量测，以取得该待测物200的该第二位置表面高度，在其他实施例中，该第一位置的轮廓扫描及该第二位置的表面高度量测可同时进行。

请参阅图2d，当该距离量测装置140完成该待测物200的该第二位置表面高度量测后，该控制器驱动该三维运动装置130的该第三滑轨133于该x轴方向位移，使该轮廓扫描装置150位移至该待测物200的该第二位置上方，而该距离量测装置140同步位移至该待测物200的第三位置上方，且该控制器根据该待测物200的该第二位置表面高度驱动该滑块134于该z轴方向位移，以调整该轮廓扫描装置150与该待测物200的该第二位置之间的距离，使该轮廓扫描装置150位于扫描范围内，以对该待测物200的该第二位置进行轮廓扫描。

请参阅图2e，当该轮廓扫描装置150完成该第二位置的轮廓扫描后，该距离量测装置140对该待测物200进行该第三位置的表面高度量测，以取得该待测物200的该第三位置表面高度。

请参阅图2f，当该距离量测装置140完成该待测物200的该第三位置表面高度量测后，该控制器驱动该三维运动装置130的该第三滑轨133于该x轴方向位移，使该轮廓扫描装置150位移至该待测物200的该第三位置上方，且该控制器根据该待测物200的该第三位置表面高度驱动该滑块134于该z轴方向位移，调整该轮廓扫描装置150与该待测物200的该第三位置之间的距离，使该轮廓扫描装置150位于其扫描范围内，以对该待测物200的该第三位置进行轮廓扫描。

根据该待测物200的该第一位置、该第二位置及该第三位置轮廓可建构出该待测物200的该二维轮廓，且必要时，该控制器可驱动该三维运动装置130的该第二滑轨132于该y轴方向位移，并于该待测物200的其他位置重复进行上述量测流程即可取得该待测物200的多个二维轮廓，该控制器可根据该些二维轮廓建构出该待测物200的该三维轮廓。

本实用新型的该轮廓量测系统100是借由该距离量测装置140先快速取得该待测物200表面的粗略高度，因此于该轮廓扫描装置150扫描该待测物200轮廓前，可根据该待测物200表面的粗略高度控制该轮廓扫描装置150于该z轴方向的位移量，以调整该轮廓扫描装置150与该待测物200之间的距离，使该轮廓扫描装置150位于其扫描范围内进行高精度轮廓扫描。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种轮廓量测系统，其特征在于，其包含：

载台，用以承载待测物；

三维运动装置，设置于该载台，该三维运动装置于该载台上选择性地进行三维运动；

距离量测装置，设置于该三维运动装置，该距离量测装置随着该三维运动装置位移，用以量测该待测物特定位置的表面高度；以及

轮廓扫描装置，设置于该三维运动装置，该轮廓扫描装置随着该三维运动装置位移，用以扫描该待测物的轮廓，其中当该轮廓扫描装置扫描该待测物的轮廓时，该轮廓扫描装置与该待测物之间的距离是根据该待测物特定位置的表面高度进行调整。

2.如权利要求1所述的轮廓量测系统，其特征在于，其中该三维运动装置具有第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨及滑块，该第一滑轨设置于该载台，该第二滑轨设置于该第一滑轨并沿着该第一滑轨选择性地位移，该第三滑轨设置于该第二滑轨并沿着该第二滑轨选择性地位移，该滑块设置于该第三滑轨并沿着该第三滑轨选择性地位移，该距离量测装置及该轮廓扫描装置设置于该滑块并随着该滑块位移。

3.如权利要求2所述的轮廓量测系统，其特征在于，其另包含一控制器，该控制器用以驱动该三维运动装置于该载台上进行三维运动，使该第二滑轨于y轴方向选择性地位移，使该第三滑轨于x轴方向选择性地位移，并使该滑块于z轴方向选择性地位移。

4.如权利要求3所述的轮廓量测系统，其特征在于，其中于该轮廓扫描装置扫描该待测物的轮廓前，该控制器根据该待测物特定位置的表面高度控制该滑块于该z轴方向的位移量，以调整该轮廓扫描装置与该待测物之间的距离。

5.如权利要求4所述的轮廓量测系统，其特征在于，其中该轮廓扫描装置用以量测该待测物的多个二维轮廓，该控制器用以将该些二维轮廓整合为该待测物的三维轮廓。

6.如权利要求5所述的轮廓量测系统，其特征在于，其中该些二维轮廓为该待测物于该x轴方向及该z轴方向的轮廓。

7.如权利要求3或4所述的轮廓量测系统，其特征在于，其中该控制器用以控制该滑块于该z轴方向的位移量，以调整该距离量测装置与该待测物之间的距离。

8.如权利要求1所述的轮廓量测系统，其特征在于，其另具有一量测平台，该量测平台设置于该载台，该待测物设置于该量测平台。