三次元量测综合教材.ppt
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1、三次元量测综合教材 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一章第一章:Quick Vision:Quick Vision 介紹介紹1.1.系統說明系統說明2.2.硬体硬体3.3.軟体軟体4.4.工件程式語句工件程式語句5.5.開機步驟說明開機步驟說明第二章第二章:坐標系設定坐標系設定1.1 1.1 工具的種類工具的種類1.2 1.2 座標系介紹座標系介紹1.3 1.3 霬物台霬物台MCSMCS的的ABSABS位置的設定位置的設定1.4 1.4 工件座標系
2、的設定工件座標系的設定目錄目錄2 第三章第三章:工件照明工件照明1.1 1.1 工件照明工件照明1.2 1.2 光源系統光源系統第四章第四章:如何編寫程序如何編寫程序1.11.1程序編寫程序編寫目錄目錄3系統說明系統說明QUICKVISION系統是透過三軸、電腦數值控制系統是透過三軸、電腦數值控制CNC的檢測系統。的檢測系統。QUICKVISION系統最適合使用系統最適合使用在非接觸的量測上;在非接觸的量測上;QUICKVISION系統的功能上,包系統的功能上,包含經接觸量測而產生變形或破壞的量測部分,或量測太含經接觸量測而產生變形或破壞的量測部分,或量測太慢的部分慢的部分。QUICKVISI
3、ON系統的三個軸的精確定位是使用精密載系統的三個軸的精確定位是使用精密載物台及高解析的解碼器,此系統能將載物台移動物台及高解析的解碼器,此系統能將載物台移動X軸、軸、Y軸、軸、Z軸軸。使用裝在。使用裝在Z Z軸上的軸上的CCDCCD攝影機攝影機,能取得,能取得工件的工件的部分數位影像部分數位影像,而解碼器的定點訊息及來自影像的部份,而解碼器的定點訊息及來自影像的部份分支訊息被組合起來,用來執行量測動作分支訊息被組合起來,用來執行量測動作。1.11.1一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹4系統說明系統說明1.21.2當工件外表無法被攝影機拍攝下來時,這時以非接觸式當
4、工件外表無法被攝影機拍攝下來時,這時以非接觸式來量測則較不切實際,此時可選擇使用選擇性接觸式測來量測則較不切實際,此時可選擇使用選擇性接觸式測針;針;各種不同的測針可使系統獲得攝影機所得不到的量各種不同的測針可使系統獲得攝影機所得不到的量測結果。而當高準確或高速的測結果。而當高準確或高速的Z Z軸資料需量測時軸資料需量測時,可選擇,可選擇使用雷射測頭使用雷射測頭。QVPAKQVPAK是是QUICKVISION系統主要操作軟體,系統主要操作軟體,QVPAK是架構在是架構在Windows下的應用程式,並提供下的應用程式,並提供QUICKVISION系統得使用介面;系統得使用介面;QVPAK能執行手
5、動操作、能能執行手動操作、能使用使用CNC操作來建立工件量測程式及執行之前建立的工操作來建立工件量測程式及執行之前建立的工件量測程式件量測程式。一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹5硬体硬体載物台輔助系統載物台輔助系統提供鏡頭與工件間相對應位置的訊息、移動相對應量測提供鏡頭與工件間相對應位置的訊息、移動相對應量測工件的鏡頭。工件的鏡頭。光學輔助系統光學輔助系統傳輸高解析度、非變形的影像到鏡頭中,藉以放大及聚傳輸高解析度、非變形的影像到鏡頭中,藉以放大及聚焦在一個工件上。焦在一個工件上。螢幕影像輔助系統螢幕影像輔助系統能觀看工件的非接觸測定時的螢幕影像。能觀看工件的
6、非接觸測定時的螢幕影像。1.11.1一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹6光源輔助系統光源輔助系統照明一個工件時可使用一個或多個光源,光源有載物台照明一個工件時可使用一個或多個光源,光源有載物台光、同軸光、固定或可控制的環狀光源。光、同軸光、固定或可控制的環狀光源。接觸式測頭配件接觸式測頭配件提供執行三軸接觸式量測的功能。提供執行三軸接觸式量測的功能。雷射測頭配件雷射測頭配件提供表面點高速、高解析度的高度值提供表面點高速、高解析度的高度值Z軸量測。軸量測。旋轉盤配件旋轉盤配件經旋轉後,來量測工件各種角度的外型,而並非只是平經旋轉後,來量測工件各種角度的外型,而並非
7、只是平放在載物台上而已。放在載物台上而已。硬体硬体1.21.2一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹7軟体軟体在在Windows環境環境控制軟硬體,包含控制軟硬體,包含QUICKVISION系統在內。系統在內。QVPAK軟體軟體提供載物台、光源、鏡頭、旋轉盤、雷射及接觸式測頭提供載物台、光源、鏡頭、旋轉盤、雷射及接觸式測頭提供一個視窗對話盒及工件量測程式介面,來執行量測提供一個視窗對話盒及工件量測程式介面,來執行量測動作。動作。QVBasic軟體軟體使用者建立針對工件作自動量測程式時,提供工件量測使用者建立針對工件作自動量測程式時,提供工件量測程式語言程式語言1.1
8、1.1一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹8使用使用QVPAKQVPAK軟體能做工件要素的定位與量測,要素的量軟體能做工件要素的定位與量測,要素的量測可以直接執行或從先前的量測要素來計算出來,而此測可以直接執行或從先前的量測要素來計算出來,而此要素的資料成分會自動的被儲存在一個資料庫中,此資要素的資料成分會自動的被儲存在一個資料庫中,此資料庫包含了所有在量測當中所建立的要素。在某段期間料庫包含了所有在量測當中所建立的要素。在某段期間中,可將資料庫中的要素呼叫出來作中,可將資料庫中的要素呼叫出來作PCSPCS的設定、建立新的設定、建立新的要素,或是的要素,或是2 2
9、個要素之間的尺寸計算等。個要素之間的尺寸計算等。1.21.2軟体量測軟体量測一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹91.11.1開機步驟說明開機步驟說明雙點雙點QVPAKQVPAK一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹101.21.2開機步驟說明開機步驟說明出現機械歸零出現機械歸零點確定機械歸零第二步點確定機械歸零第二步一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹111.31.3開機步驟說明開機步驟說明機械歸零第三步機械歸零第三步一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹121.41.4開機步
10、驟說明開機步驟說明機械歸零成功可已測量產品機械歸零成功可已測量產品一一:Quick Vision Quick Vision 介紹介紹131.1 1.1 工具的種類工具的種類在在QVPAK中,由分析工件的邊界及表面來測量各要素。中,由分析工件的邊界及表面來測量各要素。使用攝影時,這些要素通常會被自動邊界檢出工具測量使用攝影時,這些要素通常會被自動邊界檢出工具測量出來。這一節說明邊界檢出工具的動作,以及可在出來。這一節說明邊界檢出工具的動作,以及可在QVPAK中獲得的工具種類。中獲得的工具種類。QVPAK的邊界檢出工具是一種解析的方法,用以辦認隨的邊界檢出工具是一種解析的方法,用以辦認隨著要素邊界
11、改變的光源明亮度,並在邊界上產生一或多著要素邊界改變的光源明亮度,並在邊界上產生一或多個點到暫存點內。邊界檢出工具能指定大小、位置及方個點到暫存點內。邊界檢出工具能指定大小、位置及方向與區分感興趣範圍內的邊界,辨別邊界雜音的基本設向與區分感興趣範圍內的邊界,辨別邊界雜音的基本設定值。這些設定值在對邊界的特性工具作指導時自動的定值。這些設定值在對邊界的特性工具作指導時自動的被設定。被設定。二二:座標系設定座標系設定141.2 1.2 工具的種類工具的種類QVPAK工具設計用來使用在某種情之下。在工具上的箭工具設計用來使用在某種情之下。在工具上的箭頭會顯示掃描方向,例如:圓工具會在中心產生一連串頭
12、會顯示掃描方向,例如:圓工具會在中心產生一連串的放射狀搜索線,並在圓要素的邊界上產生多個的資料的放射狀搜索線,並在圓要素的邊界上產生多個的資料點。點。二二:座標系設定座標系設定151.3 1.3 工具的種類工具的種類自動取點自動取點:快取方框快取方框:快取圓快取圓:自動取圓弧自動取圓弧:快取最大點快取最大點:快取最小點快取最小點:自動追蹤自動追蹤:手動取點手動取點:點重心點重心:圖案尋找圖案尋找:自動點對焦自動點對焦:自動對焦自動對焦:亮度亮度:明暗對比度明暗對比度:雷射點雷射點:雷射對焦雷射對焦:二二:座標系設定座標系設定161.4 1.4 工具的種類工具的種類X:Y:Z:X:Y:Z:三軸當
13、前位置三軸當前位置光源按鈕光源按鈕二二:座標系設定座標系設定171.5 1.5 工具的種類工具的種類點點線線圓圓面面球球角度角度距離距離交點交點交線交線中點中點中線中線點群點群放大倍率放大倍率宿小倍率宿小倍率書面銷定書面銷定彩度彩度機器規零機器規零到在學習情況才能使用到在學習情況才能使用到一個位置到一個位置選項選項對其面對其面對其原點對其原點對其座標軸對其座標軸呼叫呼叫PCSPCS儲存儲存PCSPCS段差圓筒段差圓筒圓筒圓筒圓錐圓錐鏡頭屬性鏡頭屬性自動對焦自動對焦返回暫存點返回暫存點設定暫存點設定暫存點二二:座標系設定座標系設定欄位廷伸長度欄位廷伸長度181.1 1.1 座標系介紹座標系介紹在
14、在QVPAK中有以下三種座標系:中有以下三種座標系:MCS機械座標系機械座標系量測載物台的基準座標系。量測載物台的基準座標系。PCS工件座標系工件座標系使用者可一再定義的座標系。使用者可一再定義的座標系。VCS畫素座標系畫素座標系影像裝置的二次元座標系統影像裝置的二次元座標系統二二:座標系設定座標系設定191.2 1.2 座標系介紹座標系介紹座標系是定義在一量測物件上座標系是定義在一量測物件上,要素位置相互對應的關要素位置相互對應的關係係。二二:座標系設定座標系設定201.3 1.3 座標系介紹座標系介紹MCS是指量測載物台的基準座標系是指量測載物台的基準座標系。載物台的位置是由載物台的位置是
15、由三個光學尺來做定義的三個光學尺來做定義的。三軸光學尺的。三軸光學尺的0 0點位置便是點位置便是MCSMCS的座標原點。的座標原點。載物台左右移動即是載物台左右移動即是X軸方向移動軸方向移動,載物台前後移動即是載物台前後移動即是Y軸方向移動軸方向移動,Z Z方向方向上下移動即是上下移動即是Z軸方向移動軸方向移動鏡頭鏡頭上下移動上下移動。MCS的單位有公制的單位有公制公厘公厘及及英制英制,單位的改變可由選,單位的改變可由選單中的選項對話盒下的表示來作設定。單中的選項對話盒下的表示來作設定。在在QVPAK中共有中共有3種座標系種座標系:機械座標系:機械座標系(MCS)(MCS)、工件座、工件座標系
16、標系(PCS)(PCS)、畫素座標系、畫素座標系(VCS)(VCS)。二二:座標系設定座標系設定211.4 1.4 座標系介紹座標系介紹MCS是載物台及光學尺的物理結構上作相對應的關係;是載物台及光學尺的物理結構上作相對應的關係;而而PCS是由使用者自行定義的座標系,可以一再的定義。是由使用者自行定義的座標系,可以一再的定義。PCS的定義是指在一工件上某特定的資料要素上設定座的定義是指在一工件上某特定的資料要素上設定座標系與軸線,標系與軸線,PCS的座標原點能對應在的座標原點能對應在MCS 中的任何一中的任何一個位置。個位置。使用使用PCSPCS能在能在QVPAKQVPAK中容易的將測定結果與
17、圖面上的標準中容易的將測定結果與圖面上的標準尺寸作比較。尺寸作比較。二二:座標系設定座標系設定221.5 1.5 座標系介紹座標系介紹使用使用PCSPCS能在能在QVPAKQVPAK中容易的將測定結果與圖面上的標準中容易的將測定結果與圖面上的標準尺寸作比較。尺寸作比較。在在PCS先前管理設定上,有幾個方法:先前管理設定上,有幾個方法:初期的初期的PCSPCS設定。設定。PCS PCS的儲存與呼叫。的儲存與呼叫。在圖面上多個座標系混合時,在圖面上多個座標系混合時,PCSPCS的資料庫。的資料庫。MCS MCS復歸。復歸。以上詳細的步驟請參考以上詳細的步驟請參考QVPAK線上輔助說明手冊內線上輔助
18、說明手冊內的說明。的說明。二二:座標系設定座標系設定231.6 1.6 座標系介紹座標系介紹VCS為一影像裝置二次元座標系統影像框為一影像裝置二次元座標系統影像框,當載物當載物台移動台移動X或或Y軸向時軸向時,你將會把你將會把VCS移至新的移至新的MCS。MCS又與又與PCS不同的是,無測量機能、不實行做不同的是,無測量機能、不實行做VCS調調整與操作整與操作。在特別的狀況中,在特別的狀況中,VCS座標是指定使用邊界座標是指定使用邊界檢出工具與特殊的影像工具的範圍使用檢出工具與特殊的影像工具的範圍使用QVPAK,定義,定義影像工具位置,幫助同位置的座標系統使用影像工具位置,幫助同位置的座標系統
19、使用。於於VCS單位要素中單位要素中(最小影像要素單位最小影像要素單位),VCS的原點位於的原點位於影像中心點影像中心點。二二:座標系設定座標系設定241.11.1霬物台霬物台MCSMCS的的ABSABS位置的設定位置的設定當第一次啟動當第一次啟動QVPAK時,載物台現在的位置轉變為時,載物台現在的位置轉變為MCS的原點的原點DRODRO視窗會讀入各軸原點的位置視窗會讀入各軸原點的位置。而在量測。而在量測期間得到基準座標的重現性,期間得到基準座標的重現性,MCSMCS與載物台之間的與載物台之間的ABSABS位位置置的設定是必須的。的設定是必須的。執行執行ABS位置的設定時,載物台會移動至預先設
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