探針驗證系統及方法
2023-06-09 17:43:06 1
專利名稱：探針驗證系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種探針驗證系統及方法。
背景技術：
近年來，隨著計算機硬體性能的提高及價格的降低，三坐標測量機在工業、科研中 被廣泛用作產品測量的測量裝置。具體而言，該測量裝置主要用於對零件或者部件的尺寸 誤差和形位誤差進行測量，對保證產品質量起著重要的作用。探針是三坐標測量機的一部分，其包括測杆和測杆底端的探球，該探球可由紅寶 石材料製成。當探針的探球觸測零件或部件的表面時，探球會發出觸測信號，計數系統中的 光柵計數器對所產生的觸測信號進行計數，並將其傳送給計算機。該計算機通過內部安裝 的測量軟體會得到所述接觸點在三維空間內的坐標。而每個接觸點的坐標其實是探針在 零件或部件的表面移動時探球的球心坐標，該坐標與接觸點的真正坐標相差一個探球的半 徑，例如，當探球的半徑為r，該探球沿X軸碰撞零件或部件的表面，所測接觸點在X軸的坐 標為XO時，該接觸點在X軸的實際坐標為(XO-r)。為了準確計算出接觸點的實際坐標，需 先準確得知探球的半徑，以判斷探針是否合格，若探針不合格，則會極大地影響零件或部件 的測試精度。
發明內容
鑑於以上內容，有必要提供一種探針驗證系統，通過獲取接觸點的實際坐標來計 算探球半徑，以驗證探針是否合格，減少了由於探針不合格造成的誤差，提高了測試精度。鑑於以上內容，還有必要提供一種探針驗證方法，通過獲取接觸點的實際坐標來 計算探球半徑，以驗證探針是否合格，減少了由於探針不合格造成的誤差，提高了測試精度。一種探針驗證系統，該探針包括測杆底端的探球，該系統包括設置模塊，用於設 置驗證參數，所述驗證參數包括驗證球的半徑、理論接觸點的個數、探球的理論半徑及探針 合格時探球的實際半徑與探球理論半徑的公差範圍；模擬模塊，用於當用戶在驗證球的上 方任意選取一點作為接觸點，使探球接觸該點，根據該點與驗證球的半徑模擬一個虛擬球， 並計算該虛擬球的圓心坐標；計算模塊，用於根據該虛擬球的圓心坐標計算該虛擬球上所 述理論接觸點的坐標；獲取模塊，用於通過虛擬球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點 的坐標，所述實際接觸點坐標為第一次實際接觸點坐標；所述計算模塊，還用於通過上述第 一次實際接觸點的坐標計算驗證球的圓心坐標，及根據驗證球的圓心坐標計算驗證球上的 理論接觸點坐標；所述獲取模塊，還用於通過驗證球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸 點的坐標，所實際接觸點坐標為第二次實際接觸點坐標；所述計算模塊，還用於通過上述第 二次實際接點的坐標計算探球的實際半徑；判斷模塊，用於判斷上述計算出來的探球的實 際半徑與探的理論半徑之間的公差是否在上述設置的公差範圍內，根據該判斷結果驗證探 針是否合格；標識模塊，用於標識上述驗證結果。
一種探針驗證方法，該探針包括測杆底端的探球，該方法包括步驟設置驗證參 數，述驗證參數包括驗證球的半徑、理論接觸點的個數、探球的理論半徑及探針合格時探球 的際半徑與探球理論半徑的公差範圍；當用戶在驗證球的上方任意選取一點作為接觸點， 使球接觸該點，根據該點與驗證球的半徑模擬一個虛擬球，並計算該虛擬球的圓心坐標；根 該虛擬球的圓心坐標計算該虛擬球上所述理論接觸點的坐標；通過虛擬球上的理論接觸點 坐標獲取實際接觸點的坐標，所述實際接觸點坐標為第一次實際接觸點坐標；通過上述第 次實際接觸點的坐標計算驗證球的圓心坐標，及根據驗證球的圓心坐標計算驗證球上的理 接觸點坐標；通過驗證球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點的坐標，所述實際接觸點 標為第二次實際接觸點坐標；通過上述第二次實際接觸點的坐標計算探球的實際半徑；判 上述計算出來的探球的實際半徑與探球的理論半徑之間的公差是否在上述設置的公差範 圍，根據該判斷結果驗證探針是否合格；標識上述驗證結果。相較於現有技術，所述的探針驗證系統及方法，通過獲取接觸點的實際坐標來計 算探半徑，以驗證探針是否合格，減少了由於探針不合格造成的誤差，提高了測試精度，節 約企業的測試成本。
圖1是本發明探針驗證系統較佳實施例的架構圖。圖2是影像量測機臺的結構示意圖。圖3是本發明探針的結構示意圖。圖4是本發明理論接觸點的分布示意圖。圖5是本發明探針在驗證球上方任意選取一點後模擬虛擬球的示意圖。圖6是本發明探針獲取第一次實際接觸點坐標的示意圖。圖7是本發明探針獲取第二次實際接觸點坐標的示意圖。圖8是本發明探針驗證方法較佳實施例的流程圖。主要元件符號說明
權利要求
1.一種探針驗證系統，該探針包括測杆底端的探球，其特徵在於，該系統包括設置模塊，用於設置驗證參數，所述驗證參數包括驗證球的半徑、理論接觸點的個數、 探球的理論半徑及探針合格時探球的實際半徑與探球理論半徑的公差範圍；模擬模塊，用於當用戶在驗證球的上方任意選取一點作為接觸點，使探球接觸該點，根 據該點與驗證球的半徑模擬一個虛擬球，並計算該虛擬球的圓心坐標；計算模塊，用於根據該虛擬球的圓心坐標計算該虛擬球上所述理論接觸點的坐標； 獲取模塊，用於通過虛擬球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點的坐標，所述實際 接觸點坐標為第一次實際接觸點坐標；所述計算模塊，還用於通過上述第一次實際接觸點的坐標計算驗證球的圓心坐標，及 根據驗證球的圓心坐標計算驗證球上的理論接觸點坐標；所述獲取模塊，還用於通過驗證球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點的坐標，所 述實際接觸點坐標為第二次實際接觸點坐標；所述計算模塊，還用於通過上述第二次實際接觸點的坐標計算探球的實際半徑； 判斷模塊，用於判斷上述計算出來的探球的實際半徑與探球的理論半徑之間的公差是 否在上述設置的公差範圍內，根據該判斷結果驗證探針是否合格；及 標識模塊，用於標識上述驗證結果。
2.如權利要求1所述的探針驗證系統，其特徵在於，當所述驗證結果為探針合格時，標 識模塊顯示字符「SUCCESS」，當所述驗證結果為探針不合格時，標識模塊顯示字符「FAIL」。
3.如權利要求1所述的探針驗證系統，其特徵在於，所述理論接觸點的個數的設置範 圍在四到二十之間。
4.如權利要求1所述的探針驗證系統，其特徵在於，所述虛擬球的圓心坐標是通過擬 合球公式及牛頓迭代公式計算得到。
5.如權利要求1所述的探針驗證系統，其特徵在於，所述探球的實際半徑是通過擬合 球公式及牛頓迭代公式計算得到。
6.一種探針驗證方法，該探針包括測杆底端的探球，其特徵在於，該方法包括步驟 設置驗證參數，所述驗證參數包括驗證球的半徑、理論接觸點的個數、探球的理論半徑及探針合格時探球的實際半徑與探球理論半徑的公差範圍；當用戶在驗證球的上方任意選取一點作為接觸點，使探球接觸該點，根據該點與驗證 球的半徑模擬一個虛擬球，並計算該虛擬球的圓心坐標；根據該虛擬球的圓心坐標計算該虛擬球上所述理論接觸點的坐標； 通過虛擬球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點的坐標，所述實際接觸點坐標為第 一次實際接觸點坐標；通過上述第一次實際接觸點的坐標計算驗證球的圓心坐標，及根據驗證球的圓心坐標 計算驗證球上的理論接觸點坐標；通過驗證球上的理論接觸點的坐標獲取實際接觸點的坐標，所述實際接觸點坐標為第 二次實際接觸點坐標；通過上述第二次實際接觸點的坐標計算探球的實際半徑；判斷上述計算出來的探球的實際半徑與探球的理論半徑之間的公差是否在上述設置 的公差範圍內，根據該判斷結果驗證探針是否合格；及標識上述驗證結果。
7.如權利要求6所述的探針驗證方法，其特徵在於，所述標識上述驗證結果的步驟包括若所述驗證結果為探針合格，顯示字符「SUCCESS」 ； 若所述驗證結果為探針不合格，顯示字符「FAIL」。
8.如權利要求6所述的探針驗證方法，其特徵在於，所述理論接觸點的個數的設置範 圍在四到二十之間。
9.如權利要求6所述的探針驗證方法，其特徵在於，所述虛擬球的圓心坐標是通過擬 合球公式及牛頓迭代公式計算得到。
10.如權利要求6所述的探針驗證方法，其特徵在於，所述探球的實際半徑是通過擬合 球公式及牛頓迭代公式計算得到。
全文摘要
一種探針驗證方法，該方法包括步驟設置驗證參數，所述驗證參數包括理論接觸點的個數及探球半徑的公差範圍；使探球接觸驗證球的上方一點，根據該點模擬一個虛擬球，並計算該虛擬球的圓心坐標；根據該虛擬球的圓心坐標計算該虛擬球上所述理論接觸點的坐標；通過虛擬球上的理論接觸點的坐標獲取第一次實際接觸點坐標；通過第一次實際接觸點的坐標計算驗證球的圓心坐標，及根據驗證球的圓心坐標計算驗證球上的理論接觸點坐標；通過驗證球上的理論接觸點的坐標獲取第二次實際接觸點坐標；通過上述第二次實際接觸點的坐標計算探球的實際半徑；通過探球的實際半徑驗證探針是否合格；標識上述驗證結果。利用本發明可快速的驗證出探針是否合格。
文檔編號G01B11/08GK102116609SQ20091031270
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優先權日2009年12月30日
發明者吳新元, 張旨光, 王敏 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司