工件量测及定位方法技术

一种工件量测及定位方法，由工件量测装置执行，并包含以下步骤：(A)于基准拍摄高度拍摄工件，以产生第一图像；(B)根据候选感兴趣区域、候选基准偏移向量、基准工件高度，及实际工件高度，获得第一感兴趣区域；(C)根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域，获得工件推估位置；(D)根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域判定所述第一感兴趣区域是否为第一正确区域；(E)当为否时，选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)；及(F)当为是时，将所述候选感兴趣区域作为目标感兴趣区域，并将所述工件推估位置作为目标工件推估位置。

Workpiece Measurement and Location Method

【技术实现步骤摘要】
工件量测及定位方法
本专利技术涉及一种量测特征的方法，特别是涉及一种工件量测及定位方法。
技术介绍
现有的自动化计算机数值控制(ComputerNumericalControl,CNC)工具机之加工方式主要是以该工具机的一个探头(Probe)定位待加工的一个工件之位置，并以该工具机的一支夹爪抓取该工件以进行加工。现有的CNC工件定位方法主要是借由该探头以接触式或非接触式的方式对该工件进行量测，以求出该工件之中心或特定特征点，最后以该工件之中心或特定特征点定位该工件的位置。以接触式探头量测形状较为简单的一个矩型工件为例，该矩型工件需量测该矩型工件之四围壁、及一个连接所述围壁的顶盖，也就是说量测该矩型工件分别于一个X轴、一个Y轴、及一个Z轴上所占之长度距离后，再通过运算求取该矩型工件之中心点位置。然而，以最简单的矩型工件而言，就必须至少进行五次量测，一旦欲加工的工件是复杂、或不规则的形状，或是工件摆放的角度有变化，就必须进行更多次的量测，相当耗时。此外，工件的量测必须倚赖人工操作，需以人为判断量测的位置，以避免探头碰撞工件导致工件或探头毁损，不仅人力成本高且耗费时间。以非接触式探头量测该矩型工件为例，该探头包括一个发光单元及一个电荷耦合组件(Charge-coupledDevice,CCD)照相机，其中该发光单元提供一个未聚焦光束，该CCD照相机以俯视的方式拍摄该工件的图像，并以图像的色度及亮度进行区域定位。然而，由于每一个工件的高度不同，使得定位范围有所误差，举例来说，两件具有相同面积顶盖的工件，由于工件高度的不同使得CCD照相机在同样的拍摄高度所拍摄的图像中的顶盖面积不同，使得该工具机在定位时偏移，造成定位不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节省时间及人力成本且准确度高的工件量测及定位方法。本专利技术的工件量测及定位方法，适用于量测及定位位于输送平台上的工件，以获得所述工件之中心于所述输送平台之工件推估位置，由工件量测装置执行，所述工件量测装置包括存储单元、高度量测单元、图像拍摄单元，及电连接所述存储单元、所述高度量测单元及所述图像拍摄单元的处理单元，所述存储单元存储有M个不同的基准感兴趣区域、M个分别对应所述M个基准感兴趣区域的基准偏移向量、一个基准拍摄高度，及基准工件高度，每感兴趣区域对应有中心点，及形状尺寸，所述工件量测及定位方法包含步骤(A)、步骤(B)、步骤(C)、步骤(D)、步骤(E)，及步骤(F)。该步骤(A)中，所述处理单元控制所述图像拍摄单元移动到所述基准拍摄高度拍摄所述工件，以产生相关于所述工件的第一图像。该步骤(B)中，所述处理单元根据所述M个基准感兴趣区域中之候选感兴趣区域、对应所述候选感兴趣区域的候选基准偏移向量、所述基准工件高度，及由所述高度量测单元量测所述工件而获得的实际工件高度，获得相关于所述第一图像的第一感兴趣区域。该步骤(C)中，所述处理单元根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域，获得相关于所述工件之中心相对于所述输送平台之位置的所述工件推估位置。该步骤(D)中，所述处理单元根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域判定步骤(B)中所获得的所述第一感兴趣区域是否为第一正确区域。该步骤(E)中，当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域不为所述第一正确区域时，所述处理单元自所述M个基准感兴趣区域中选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)。该步骤(F)中，当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域为所述第一正确区域时，所述处理单元将此次执行所述步骤(B)中所根据的所述候选感兴趣区域作为目标感兴趣区域，并将此次执行步骤(C)所获得的所述工件推估位置作为目标工件推估位置。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，所述存储单元还存储有第一误差值，步骤(D)包括以下步骤：(D-1)借由所述处理单元，根据所述第一图像获得相关于所述工件于所述第一图像的工件轮廓，其中所述工件轮廓包含多个工件特征点；及(D-2)借由所述处理单元，判定每一工件特征点至所述第一感兴趣区域之边界的最小距离是否小于所述第一误差值，以判定所述第一感兴趣区域是否为所述第一正确区域。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，步骤(E)还包括以下步骤：(E-1)借由所述处理单元，判定是否可调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸；(E-2)当判定出可调整所述候选感兴趣区域的所述形状尺寸时，借由所述处理单元，调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸，并重复步骤(C)至步骤(D)；及(E-3)当判定出不可调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸时，借由所述处理单元，自所述M个基准感兴趣区域中选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，所述存储单元还存储有第二误差值，该方法在步骤(E)及步骤(F)之间，还包含以下步骤：(i)借由所述处理单元，将所述第一感兴趣区域的中心点转换为相对于所述输送平台的真实坐标位置；(ii)借由所述处理单元，判定所述真实坐标位置与所述工件推估位置间的距离是否小于所述第二误差值；及(iii)当所述处理单元判定出所述真实坐标位置与所述工件推估位置的距离不小于所述第二误差值时，借由所述处理单元，重复步骤(A)至步骤(D)；其中，在步骤(F)中，当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域为所述第一正确区域，且判定出所述真实坐标位置与所述工件推估位置的距离小于所述第二误差值时，借由所述处理单元，将此次执行所述步骤(B)中所根据的所述候选感兴趣区域作为所述目标感兴趣区域，并将此次执行步骤(C)所获得的所述工件推估位置作为所述目标工件推估位置。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，在步骤(B)中，所述第一感兴趣区域之中心点为所述实际工件高度减去所述基准工件高度后乘上第一预定值及对应所述候选感兴趣区域的基准偏移向量，再加上所述候选感兴趣区域之中心点，所述第一感兴趣区域之形状尺寸为所述实际工件高度减去所述基准工件高度后乘上第二预定值，再加上所述候选感兴趣区域之形状尺寸及第三预定值。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，在步骤(B)中，每一基准偏移向量为图像的中心点至所述基准偏移向量所对应的基准感兴趣区域的中心点的单位向量。较佳地，本专利技术的工件量测及定位方法，还适用于获得所述工件的形状尺寸，且在步骤(F)后还包含以下步骤：(G)借由所述处理单元，根据所述基准拍摄高度、所述基准工件高度，及所述实际工件高度，获得实际拍摄高度；(H)借由所述处理单元，控制所述图像拍摄单元移动到所述实际拍摄高度拍摄所述工件，以产生相关于所述工件的第二图像；(I)借由所述处理单元，根据所述目标感兴趣区域及相关于所述目标感兴趣区域的形状尺寸的放大倍数，获得相关于所述第二图像的第二感兴趣区域；(J)借由所述处理单元，根据所述第二图像的所述第二感兴趣区域，获得相关于所述工件的工件推估形状尺寸；(K)借由所述处理单元，根据所述第二图像及所述第二感兴趣区域判定步骤(I)中所获得的所述第二感兴趣区域是否为第二正确区域；(L)当所述处理单元判定出所述第二感兴趣区域不为所述第二正确区域时，借由所述处理单元，调整所述放大倍数，并重复步骤(H)至步骤(K)；及(M)当所述处理单元判定出所述第二感兴趣区域为所述第二正确区域时，借由所述处理单元，将此次执本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工件量测及定位方法，适用于量测及定位位于输送平台上的工件，以获得所述工件之中心于所述输送平台之工件推估位置，由工件量测装置执行，所述工件量测装置包括存储单元、高度量测单元、图像拍摄单元，及电连接所述存储单元、所述高度量测单元及所述图像拍摄单元的处理单元，所述存储单元存储有M个不同的基准感兴趣区域、M个分别对应所述M个基准感兴趣区域的基准偏移向量、基准拍摄高度，及基准工件高度，每一感兴趣区域对应有中心点，及形状尺寸，其特征在于：该工件量测及定位方法包含以下步骤：(A)借由所述处理单元，控制所述图像拍摄单元移动到所述基准拍摄高度拍摄所述工件，以产生相关于所述工件的第一图像；(B)借由所述处理单元，根据所述M个基准感兴趣区域中之候选感兴趣区域、对应所述候选感兴趣区域的候选基准偏移向量、所述基准工件高度，及由所述高度量测单元量测所述工件而获得的实际工件高度，获得相关于所述第一图像的第一感兴趣区域；(C)借由所述处理单元，根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域，获得相关于所述工件之中心相对于所述输送平台之位置的所述工件推估位置；(D)借由所述处理单元，根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域判定步骤(B)中所获得的所述第一感兴趣区域是否为第一正确区域；(E)当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域不为所述第一正确区域时，借由所述处理单元，自所述M个基准感兴趣区域中选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)；及(F)当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域为所述第一正确区域时，借由所述处理单元，将此次执行该步骤(B)中所根据的所述候选感兴趣区域作为目标感兴趣区域，并将此次执行步骤(C)所获得的所述工件推估位置作为目标工件推估位置。...

【技术特征摘要】
1.一种工件量测及定位方法，适用于量测及定位位于输送平台上的工件，以获得所述工件之中心于所述输送平台之工件推估位置，由工件量测装置执行，所述工件量测装置包括存储单元、高度量测单元、图像拍摄单元，及电连接所述存储单元、所述高度量测单元及所述图像拍摄单元的处理单元，所述存储单元存储有M个不同的基准感兴趣区域、M个分别对应所述M个基准感兴趣区域的基准偏移向量、基准拍摄高度，及基准工件高度，每一感兴趣区域对应有中心点，及形状尺寸，其特征在于：该工件量测及定位方法包含以下步骤：(A)借由所述处理单元，控制所述图像拍摄单元移动到所述基准拍摄高度拍摄所述工件，以产生相关于所述工件的第一图像；(B)借由所述处理单元，根据所述M个基准感兴趣区域中之候选感兴趣区域、对应所述候选感兴趣区域的候选基准偏移向量、所述基准工件高度，及由所述高度量测单元量测所述工件而获得的实际工件高度，获得相关于所述第一图像的第一感兴趣区域；(C)借由所述处理单元，根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域，获得相关于所述工件之中心相对于所述输送平台之位置的所述工件推估位置；(D)借由所述处理单元，根据所述第一图像及所述第一感兴趣区域判定步骤(B)中所获得的所述第一感兴趣区域是否为第一正确区域；(E)当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域不为所述第一正确区域时，借由所述处理单元，自所述M个基准感兴趣区域中选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)；及(F)当所述处理单元判定出所述第一感兴趣区域为所述第一正确区域时，借由所述处理单元，将此次执行该步骤(B)中所根据的所述候选感兴趣区域作为目标感兴趣区域，并将此次执行步骤(C)所获得的所述工件推估位置作为目标工件推估位置。2.根据权利要求1所述的工件量测及定位方法，其特征在于：所述存储单元还存储有第一误差值，步骤(D)包括以下步骤：(D-1)借由所述处理单元，根据所述第一图像获得相关于所述工件于所述第一图像的工件轮廓，其中所述工件轮廓包含多个工件特征点；及(D-2)借由所述处理单元，判定每一工件特征点至所述第一感兴趣区域之边界的最小距离是否小于所述第一误差值，以判定所述第一感兴趣区域是否为所述第一正确区域。3.根据权利要求1所述的工件量测及定位方法，其特征在于：步骤(E)还包括以下步骤：(E-1)借由所述处理单元，判定是否可调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸；(E-2)当判定出可调整所述候选感兴趣区域的所述形状尺寸时，借由所述处理单元，调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸，并重复步骤(C)至步骤(D)；及(E-3)当判定出不可调整所述候选感兴趣区域的形状尺寸时，借由所述处理单元，自所述M个基准感兴趣区域中选取另一候选感兴趣区域，并重复步骤(B)至步骤(D)。4.根据权利要求1所述的工件量测及定位方法，其特征在于：所述存储单元还存储有第二误差值，该方法在步骤(E)及步骤(F)之间，还包含以下步骤：(i)借由所述处理单元，将所述第一感兴趣区域的中心点转换为相对于所述输送平台的真实坐标位置；(ii)借由所述处理单元，判定所述真实坐标位置与所述工件推估位置间的距离是否小于所述第二误差值；及(iii)当所述处理单元判定出所述真实...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪兴隆，
申请(专利权)人：上银科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71