[发明专利]工件测量系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量领域，并且特别地，涉及一种工件测量系统和方法。

背景技术

光学传感器是依据光学原理进行测量的仪器，这类传感器有许多优点，例如，能够实现非接触和非破坏性测量、测量几乎不受干扰、能够实现高速传输以及可遥测、遥控、可实时处理等优点。

光学传感器包括很多类型，其中，以激光三角法为基本原理的激光位移传感器是一种利用激光为光源、将CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)或者CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)传感器作为接收器的精密测量仪器。这种传感器能够在非接触的情况下精确测量被测物体的位置、位移等变化，并且能够被应用于检测物体的位移、厚度、振动、距离、直径等几何量的测量。

例如，申请号为201010560382.5、名称为“基于高精度同轴定位的多参数内径测量系统与测量方法”中国专利，就公开了利用激光传感器测量工件内径的方案。该专利所提出的解决方案虽然能够对工件的内径进行测量，但是该专利的测量是对工件内壁的所有位置都进行测量。实际上，很多工件的内壁上会存在凹槽或者开口，在测量内径时如果对设置有凹槽或开口的地方进行测量，所得到的数据是没有意义的，反而还会影响正常的分析。

另外，如前所述，激光位移传感器能够测量的参数有很多种。上述专利所公开的方案仅仅用于测量工件的内径，其功能较为单一，实际上并没有充分发挥出激光位移传感器的作用。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种工件测量系统和方法，能够避免采集到无效的测量数据位置，并且还能够实现多种项目的测量。

根据本发明的一个方面，提供了一种工件测量系统。

根据本发明的工件测量系统包括激光位移传感器、运动机构、控制器以及上位机系统。其中，运动机构在控制器的控制下驱动激光位移传感器运动；激光位移传感器用于在控制器的控制下进行测量，并将获得的测量数据发送给上位机系统；控制器用于接收输入的指令，根据指令确定工件上需要测量的位置，并且，控制器还用于根据位置，控制运动机构带动激光位移传感器运动，并控制激光位移传感器对工件的位置进行测量；上位机系统用于确定与预先选择的测量项目相对应的数据处理规则，并利用确定的数据处理规则对激光位移传感器采集的测量数据进行处理，得到测量结果。

其中，上位机系统中预先配置有多种测量项目、以及每种测量项目所对应的数据处理规则。

此外，上位机系统还可以用于对测量结果进行记录和统计，并根据测量结果生成图表。

此外，在得到测量结果后，上位机系统还用于根据预先得到的校准结果对测量结果进行补偿。

可选地，运动机构可以为直线模组，运动机构包括伺服电机、导轨和滑块，激光位移传感器安装在滑块上，滑块安装于导轨并在伺服电机的驱动下沿着导轨进行运动。

可选地，控制器为可编程逻辑控制器PLC。

根据本发明的另一方面，提供了一种工件测量方法。

根据本发明的工件测量方法包括：控制器接收输入的指令，根据指令确定工件上需要测量的位置；控制器根据位置，控制运动机构带动激光位移传感器运动，并控制激光位移传感器对工件的位置进行测量；激光位移传感器在控制器的控制下进行测量，并将获得的测量数据发送给上位机系统；上位机系统确定与预先选择的测量项目相对应的数据处理规则，并利用确定的数据处理规则对激光位移传感器采集的测量数据进行处理，得到测量结果。

其中，上位机系统中可以预先配置有多种测量项目、以及每种测量项目所对应的数据处理规则。

此外，根据本发明的上述方法可以进一步包括：

上位机系统对测量结果进行记录和统计，并根据测量结果生成图表。

此外，在得到测量结果后，上位机系统可以根据预先的校准结果对测量结果进行补偿。

本发明通能够实现以下有益效果：

(1)通过根据工件上需要测量的位置控制运动机构带动激光位移传感器运动并测量，能够避免采集到无效的测量数据，减少不必要的测量，提高测量效率；