TWI273486B - Method and system for measuring geometrical character of figures - Google Patents

Description

1273486 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】

法。本發日槪-種量測她方法，尤其涉及，顧何特蝴織方 【先前技掏J 旦提高和條産品質量，是企業活動中的重要内容。爲了提高和保 德驗。/日夕认的檢驗需求要求企業能夠快速、準確地實施產品 寸測===:==__之尺 =數_檢測結果等，與其他；：:=== 元善雜點。座標測量機目前具有兩種功 、備生強及功月匕 能。在手動控制方式下，不需要進行編程，對工件二=:娜示” 操作人員進行；在示教工作方式下，先由^^工賴定相應量測雜指導 測量機將這些動作以程式之形式記錄於文件中，量測動作，座標 工件之量測，這種情況下執行程式是_物^何自動完成對 日公開之中國大陸第1456975號專利申請案 j。2003年11月19 理系•方法，該系統包括有—自動掃^測#自動掃描量測資料分析處 資料來量測實體物件並獲得量測尺寸，該發明可^助用用於根據實體物件之點雲 輪出到該細耕驗_讀巾，趣^ /將實體齡的量測尺寸 然而，在實際應用中，很多工件要求之測量精&十^_匕以指導生產。 對工件進行快速掃描量測，精確度卻比較低。，而上述之發明雖可 储確度較高之制亦容易產生人為誤差，整;件進 率’頌台之探針極為尖細，稍有不慎易造成人體傷乍宝過程耗時長，影響工作效 所以需要提供一麵幾何特徵量測之方法，‘。雇離線編程，藉由 !273486 在電腦中應用系統功能，對工件實體之圖播幾何 旦、 存為一程式，利用此程式可使量測機台對工件實體 亍昼列其里測路控可儲 行快速之精確量測又無需人工手動操作。、_進行自動量測，既可對工件進 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供—種目__ 幾何特徵鱗制，猶制職儲^ 件圖槽之 台可調用該程式對工件實體進行自動量測。& ’並進行模擬演示，量測機 本發明之另-目的在於提供_種圖槽幾何特徵 幾何特徵進行量測，並將量測職儲存為一 1法’其可對工件圖檔之 台可調用該程式對工件實體進行自動量測。…a ’並進行模擬演示，量測機 少-細侧、舰’亀包括至 入系統中，麟==取^，匯 及一顧演示模組。圖播匯錢組用於獲取ς 、—程式射槪組 ;且;=象過親组用於對顯示圖檔之組= 其包括-自== 一圓弧運動子触及—錯誤靖子^. 線運動子模組、 擬演示。==朗於綱蝴瓣之量_進行模 槽。 碼謂取圖檔_羑之結果。資料庫用於存儲受測工件之圖 瓣需齡法，嫌咖彻：根據使用 檔；對圖檔之組成對象進^ 口^取該轉對應之圖檔’顧入系統且顯示圖 行標示；使用者選擇標量測對綱其進 1273486 ^及，賴版量物；將細犧 錯各k不，並返簡用對應之量測流程步驟。 屋 糊本侧，似對辑_之幾何特麵摘觀跡 吏量測機台依程式對工件進行自動量測並獲取各類： 4快速準確_驗産品提供保障，並減少誤差之産生。 # 【實施方式】 β^ιΙΤ^Τί° ::器1、一網路2、複數使用者端電腦3、-連接4及一娜5。1中分 放式/刀佈之複數使用者腦3藉由網路2與應用槪器i相連，網路2 ^ 内部網(Intianet) ’也可以是網際網路⑽咖〇或其他類 ？ 職4與娜5相連，連接4是—_庫連接，如開放式 、枓庫連接（Open Database Connectivity，ODBC)，或者 iava 資料庫連接（J Database Connectivity ^ JDBC) ° 、—f用伺服器1用於獲取圖檔，匯入系統中，並對圖檔進行量測處理以及模擬 j不里測過私。使用者端電腦3提供一互動式用戶介面，以便於使用者執行相應 操作’如馨需要量測之圖檔，並獲取圖檔量測之結果。f料庫5用於射諸受g 物件之圖槽。 參閱第二圖所示，係本發明圖機何特徵量測系統之應用伺服器之功能模組 圖。應用伺服器1用於獲取圖檔，並匯入系統中進行量測處理以及模擬演示量測 過私，其包括一圖檔匯入模組1〇、一對象過濾模組u、一量測程式模組12、一 程式存儲模組13及一模擬演示模組14。其中，圖檔匯入模組1〇用於獲取需要 進仃量測處理J1件之_ ’並匯人祕且顯補檔,象過滤模組u用於對顯 二圖擋之組成對象進行過濾，只留下二維及三維對象為待量測對象並對其進行標 不，如二維量測對象包括點、線、圓等，三維量測對象包括圓柱等。量測程式模 組12用於量測使用者所選擇之標示量測對象，並獲取量測結果及記錄量測路 徑。程式存儲模組13用於根據記錄之量測路徑，產生一程式並儲存，此程式可 被量測機台調用，對上述圖檔對應之實體工件進行自動量測。模擬演示模組14 用於調用程式對使用者之量測過程進行模擬演示，可對量測過程進行分析檢查， 1273486 以利後續之改進。 苴包括自動執扞ίί 量測使用者所選擇之對象，並記錄量測路徑， 補正子模120、手動執行子模組121、計算分析子模组122、圖檔 、’ 直線運動子模組124、圓弧運動子模組125及伊誤 ,。自動辦模組120用於按幾何特徵在酿中繪物 μ ί一維之點、線4或三維找體等進行量測，並返回結 旦旲、、且'22 y用於储存圖形尺寸計算之各種程式，包括點、線二 里測辦望計算之運動法線方向等，用各：异：及 定手等進棚正，以礙量測職之方向。使用者在確 直線運二;====，之形成為- 止量測縣之座標、速度等數據，調 始里測對象之座標、終 運動。圓弧運動子模組125用.櫨她二f子輪汲122，使量測雜成直線 標、輕、圓弧之半徑、圓心等數；調;::算、終止量?對象之座 -瞻動。錯誤判斷子模組126用於判斷各：二：:吏量:雜成 則產生一錯誤提示並返回重新執行。 疋否確，右出現錯誤 維及:，待量測對象並對其進行標示 點、線留 04，二維置測對象包括圓柱等(步驟S1 豕g括站線 對應處物_ S12)，如侧线示對象棚 ?f -) ° t， 右料正巾如，酿制完畢，細辦即制之雜_摊式= 1273486 =:調=式了者;動或者系統自_示對_ 於檢査及分析量式對奴㈣程進行嫩演示(步料7)，以利 呼，係本發刪之職鱗徵細槪量麟娜之 ΐ首ΓΪΓ過濾出組細檔之二維及三維對象進行量測傭^ 剔除。百先，圖檔匯入模組10從資料庫5中獲取需 圖^驟S20)，使組成圖檔之各類型縣分別成一集=如:糸 線集&、面集合、圓集合、弧集合等(步驟 行循口 為二維或三維對象(步㈣二 版不該對象，即在該對象屬性中增加一種屬性 ㈣’否則進行步驟奶之判斷。標示對象 ^==7 驟吻，若是則結束権流程，否則返回步驟奶繼續=集。之末尾(步 程圖===，述之圖檔幾何特徵量測方法彻 ΪΞ料ΪΓίΐίΐ: 測之所有三維對象。首先，圖槽匿入模組1〇 、法二 又而里測工件之圖檔，並匯入系統且顯示圖檔(步驟S30)，對象 集r末尾(步驟吻’若是則結束本流程，否則返回步驟知繼續 槪，樣，也可對顯示圖檔之所有二維對象糊示而隱藏三維對象。、 +參閱第谓所示，係本發衝述之κ何概量測方法之量卿 模擬2不雜。找，對制齡摘化，即顧雜勤齡上取的 以及這些闕座標值，_藉崎這些點之實現對該對象之測+ S40)。然後，在圖檔中畫出量測對象各點之相關信息指频步驟 ^拿、 指引塊内容包括引出線、箭頭、上下公差、尺寸觀量測鮮，且自動對每= 息指引塊命名’其名雛數物序遞純娜別。礙狀_信鱗，輸‘ 準麵_e„si〇nal Μ撕ement滅⑶S_cati〇n，座標檢_統軟件J 徑’即按照量珊象之先後順序產生一段程式(步驟雜），其中，DMK路^包 1273486 、2ίΓ及_的，過程命令制由運動語蛛_錄語⑽及檢測 他辦城；定義钟卿難賴何 ，能包括在系統資料庫5中的其他形式之數據。如DMS.包括 :測之運動類型、運動法線方向、量測打點數等。D廳職確認後，需打開路 徑檔案並初始化量測對象之相關參數(步驟S43)，即將DMIS產生之數據格式轉 換成系期部之鎌格式，鋪由程式射組13雜 ^ f初始化_齡咖_動_，先:: i 直線運動子模組124，可參照第十三圖之直線運動流程詳述 目=η 運動，則判斷其是否為圓弧運動(步驟雜)，若為嶋動， 貝_圓弧運動子模組125，可參照第十—之圓弧運動流轉述(步驟 結束核程，完雜’可糊雜球式細檔中概 >貝示篁測之全過程(步驟§48)。 、 自趣參圖所i ’係本發明所述之眶幾何特徵量測方法之信息指引塊之信 :頁不‘圖。钱，圖麵人模組職㈣庫5中獲取需量測工件之圖樓， 並，入^統且顯示圖檔(步驟S50)，在圖檔中循_有對象之集辦驟查 找是否信息指引塊對象(步驟败)，若非信息指引塊對象，則進行步驟奶之^ 斷’若是信息指引塊對象，則判斷該信息指引塊之各類信 若該信編丨塊找絲何見，浙令其在抑标(娜 驟S55之判斷。右域指引塊之信息皆可見，則判斷循環是否至集合之末尾 ssi ° ^ 適用於ιϋ5,ϋ塊之信息，而在需要時才作顯示。此外，該信 將其所包^之信息進行分解，利於使用者只選取需要之部分信息。〜 “ 程 且丨 集 ，參閱第九圖所示’係本發明所述之圖權幾何特徵量測方法^點對象之量測流 莫組10從資料庫5中獲取需量測工件之圖檔，並匯入系統 』不圖檔…驟s^)，一對象過濾模組u將過濾出圖檔切有點對象且成一點 命步驟S61) ’在點對象集合巾進行循環(步驟S62)，手 («S63)： , 至用戶座j_S64)，綱計算分析子模組 S65)，綱1測職處理及模擬演示流程對選擇之點對象進行量測(步驟聊 11 1273486 =a對象循環疋s至集合之末尾(步驟S67)，是則結束本流程，否則返回步驟 S62進行下一循環。 參f第十圖所示，係本發明所述之圖機何特徵量測方法之線對象之量測流 二百先’圖檔匯入模組1〇從資料庫5中獲取需量測工件之圖播，並匯入系統 隹ill播(步驟S70)，一對象過鑛組11將過遽出圖檔之所有線對象且成一線 ^111) ’在線對象集合中進行循環(步驟s72)，確定線之方向(步驟卿， 線方iit至當前座標系(步驟s74)，調用計算分析子模塊122計算線之垂直法 點及2 rs:5)，且計算線量測之打點座標，即藉由選取探針在線對象上的打 产讎:遲點^值達成對線之量測(步驟s76) ’調用量測雜處理及槪演示 W(娜S7?) ,__環赶絲合之末尾(步 乂束本流程，否則返回步驟S72進行下一循環。 流裎#'本發明所述之_幾何特徵量測方法之面對象之量測 統且顯示圖檔資二5中獲取需量測工件之圖檔，並匯入系 面集封步騍S81W 子象過滤換組U將過濾出圖檔之所有面對象且成一 __，，剌社猶頂點座標 調用圖檔補正子模:二斤子核^22计异出面之法線方向及面方程(步驟測）， 複數點座前面及手動面上概點(步驟娜），雛該 之面對象進行==：!?獅6) ’湖量測職處理及酿演示流程對選擇 是則結束本流程，_ ^，判斷面對象魏是否至集合之末尾(步驟S88)， 參閱笫則回步驟Μ2進行下一循環。 流仏此流1量測方法之圓對象之量測 庫5中獲取需量測^ 圖播中之圓對象。首先，圖檔匯入模組10從資料 模組11將過濾出圖^1 ’並匯入系耻顯示圖播(步驟,，一對象過濾 行循環(步驟8^=3有圓對象且成一圓集辦驟S91)，在圓對象集合中進 時)(步驟S93)，調用^^對象為内圓或外圓(當該111對象為從圓孔或圓柱選取 驟.轉換算出圓量測之打點座標及法線方· '、、、。束本W程’否則返回步驟S92進行下一循環。本量測流 Ϊ273486 樣適合對弧對象之量測。 參閱第十三圖所示，係本發日月所述之圖檔幾何特徵量測方法之 ，。百先，在系統對應襴位中輸入相關參數，包括運動之起始座標％，Υι :王 票闪，Y2，Z2)及速度(步驟遞)，計算運動之總長度為s_101)，、 艰Y2)2+(z—动，計算^運動長度嫩(步驟 M，使職嶋至s(她唧，猶嫩當前起始 膝移動至當則座標加Μ與法線方向UK相乘之結果，即為如下之座標：哎 (Χ+ΡΜ » Yi+J*M ^ Z+K*M) '=(Y2~Yl)/s，K=(z-z>/s^si〇4), =1==烟106)，職爾—_ 參:第::圖所示，係本發明所述之圖檔幾何特徵量測方法之圓弧運動流程 H i統對細位中輸入相關參數，包括運動之起m $ 4分及速度(步驟計算運練度（步驟 運 長度S/速度_S112)，設置-變量值_，使職。練至丨=，動 再，一，，’使K#M觀至M+1(步驟卿將對(象從當前上始 座標移動至當前座標加]V[與法線方向服相乘之社果味 ^ ° 象(步娜)，概修_(嫩17)，I； -麟，若等於則繼續機是否M=s(步驟 丁下 若不>進行下，。本雜彻算===，。 參閱第十五圖所示，係本發明所述之隨幾何特徵量測方法之圓 點座標及打點法線方向之計算流·。打點，通常指量測機台 取點進行制之動作。首先，輸人_參數，包娜雖歡&，c ^ 打讀目如職1)，杯當讀點之法線方向趾，心㈣* 斷圓之空猶方舰是否為_步侧)，若她=== 13 1273486 為(0,0，l)，則根細Κ^(0,0，1)計算二者之夹贼步驟S126)，其公式如下·· A=Arc cos*{ [K/a2+J2+K2)]*18〇/^ } _ ’ 準面為鮮，旋轉— 座標(步驟S127)，然後結束本流程。 本發明雖以雛實施例揭露如上，然其並非用以限定本 ΪΪ者二在不讎本發明，細内，當可做更動與潤飾，因此本發；= 羞範圍§視後附之申凊專利範圍所界定者為準。 /、 【圖式簡單說明】 ’ 第-圖是為本發明圖槽幾何特徵量測系統之架構圖。

Ϊΐίίίΐ8職幾何特徵_統之細観之功能模組圖。 職何特徵量測系統中之量測程式模組之子模組圖。 3四圖疋為本發明圖檔幾何特徵量測方法中之量測流程圖。 ί 職何雖制方_職猶之綱。 ::=:幾何特鮮測方法之量測對象顯示流程圖。 第八it太何特徵量測方法之量測雜處理及獅寅示雜。 第九太^明何特徵量測方法之資域弓1 2塊之資訊顯*流程圖。 tίΙίΓ 4概量·权點躲之細流程。 幾何特徵量測方法之線對象之量測流程。

广檔，特徵量測方法之圓弧運動流程圖。 【主要元件符號說明】 應用伺服器 圖檔匯入模組 對象過渡模組 量測程式模組 法線方向之3^程圖_何特徵量測方法之圓對象量測打點座標及打點 14 1 10 2 12 1273486 自動執行子模組 手動執行子模組 分析計算子模組 圖檔補正子模組 直線運動子模組 圓弧運動子模組 錯誤判斷子模組 程式存儲模組 模擬演示模組 網路 使用者端電腦 連接 資料庫 15

Claims (1)

1273486 十、申請專利範圍： 1· -種圖檔幾何特徵量測系統，其包括一應用伺服器 資料庫，其改良之處在於： 所舰用伺服器用於獲取圖檔，匯入系統中，並對圖權 理以及模擬演示量測過程，其包括： &冊鋪仃里測處 轉之晴，藤碌_ 對==組成對象進行•只留下二維及三維 一==用於量義者所選擇之標示量測對象，並獲取*測結果 一程式射諸模組，用於根據記錄之量測雜，產生 所：ϊ=於=對使用者之量測触“ 所述資料庫用於存儲受測工件之圖槽。 2.如申請專利範圍第χ項所述之圖檔幾何 3· 4. 如申請專利範圍第2或3項所述之嶋幾 程式模組包括一計算分析子模組，政里測系統，其中，所述量測 5. 如申請專利範圍第3項所述之中所需各類數據。 模組包括一圖檔補正子模組，用於對圖里^系統，其中，所述量測程式 6. 如申請專利範圍第2或3項所述之圖檔田象進行補正。 程式模組包括一直線運動子模缺一圓^徵ΐ測系統，其中，所述量測 象之量測成-直線運動及一圓派運動。動子模組，分別用於使上述標示對 16 I273486 =_何槪劍祕，財，触量測程式 ，誤提示並返；執二雜組之運行是否正確’若出現錯誤則 8·種圖檔幾何特徵量测方法，其改良處 ，觸 對=讀成断猶’邱下二維及三轉絲待制齡鱗其進行

;====!，並使其成-集合，且對集合中之對象進行循環; 將*=::=型及調一 模擬演示量測之過程。 9·如申請專利範圍第8項所述之圖槽幾何無旦 判斷各模組運行是否正確，若出現^^==還f一步驟 量測流程步驟。 屋生錯冰不，並返回糊對應之 10旦項所述之®職何槪量測方法，其中，使用者繼 里測對象之類型，可以包括點對象、線對 &擇之 11用=專1範圍第10項所述之圖標幾何特徵量測方法，其中^艮據使

12·如申請專利範圍第11項所述之圖槽幾何特 旦 ^翻寅示包括-步驟對量測對象進行初始化，確定在量測象處 點數及點的座標值。 、J ί象上的選取的 这如申請專利細第η項所述之圖檔幾何特 旦 理及_寅示包括-步驟畫出量測對象之信 ，作自引:則雜處 可隱藏、可分解。 丨鬼该^心私引塊可顯示、 14·如申請專利細第13項所述之圖檔幾 ::==數：準座軸一並將 17 1273486 15.如申請專利範圍第14項所述之圖檔幾何特徵量測方法，其中，量測路徑處 理及模擬演示包括一步驟判斷量測路徑之運動類型並調用對應之運動流程，其 類型可包括直線運動及圓孤運動。

18