CN111928787A - 高度测量方法、测量设备及存储介质 - Google Patents

高度测量方法、测量设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高度测量方法，包括以下步骤：获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。本发明还公开了一种高度测量设备及计算机可读存储介质，达成了提高高度测量方案的普适性的效果。

Description

高度测量方法、测量设备及存储介质
技术领域
本发明涉及工业测量技术领域，尤其涉及高度测量方法、测量设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着生产水平的提高，在生产过程中，对工件的加工精度要求也逐渐提高。因此，在许多加工流程中，需要对工件的高度进行测量。但是在相关测量方案中，测量设备的测量位置是固定的，导致测量体积较小的物体时，被测物体容易偏离被测范围。而测量体积较大的物体的高度时，容易导致测量设备与被测物体发生碰撞的现象。这样导致高度测量方案的普适性较差。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高度测量方法、测量设备及计算机可读存储介质，旨在达成提升高度测量方案的普适性的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种高度测量方法，所述高度测量方法包括以下步骤：
获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；
根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；
控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；
根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。
可选地，所述获取测量点的水平坐标以及被测物体高度范围值的步骤包括：
获取所述被测物体的中心点的水平坐标；
根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标；
获取所述被测物体的高度范围值。
可选地，所述测距传感器为激光位移传感器，所述获取所述被测物体的中心点的水平坐标的步骤包括：
获取预存的所述中心点的水平坐标；
所述获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值的步骤之前还包括：
获取所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，所述激光位移传感器的水平坐标；
将获取的所述水平坐标存储为中心点的水平坐标。
可选地，所述根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值的步骤之前，还包括：
获取预存的所述初始高度。
可选地，所述测距传感器为激光位移传感器，所述获取预存的初始高度的步骤之前，还包括：
在所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，将所述激光位移传感器的所述高度下降量设置为0；
获取所述激光位移传感器测量值以及所述标准测试块的高度值；
根据所述标准测试块的高度值以及所述激光位移传感器测量值，计算并存储所述初始高度。
可选地，所述根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标的步骤包括：
获取所述测量点的设置参数；
根据所述设置参数及所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标。
可选地，所述根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值的步骤之后，还包括：
输出所述测量点对应的高度值。
可选地，所述输出所述测量点对应的高度值的步骤包括：
根据所述测量点的水平坐标确定所述测量点的识别标识；
将所述识别标识与所述测量点对应的高度值关联后，输出关联的所述识别标识及所述高度值。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种测量设备，所述测量设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高度测量程序，所述高度测量程序被所述处理器执行时实现如上所述的高度测量方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高度测量程序，所述高度测量程序被处理器执行时实现如上所述的高度测量方法的步骤。
本发明实施例提出的一种高度测量方法、测量设备及计算机可读存储介质，获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值，然后根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量，并控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量，进而根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。由于可以根据测量点的位置控制测量设备的进行运动，从而实现了对不同尺寸的物体进行测量的效果，并且由于是通过坐标控制测量设备，使得开可以对同一测量物体上的多个不同位置的测量点进行高度测量。这样达成在提高相关测量方案的普适性的同时，提高高度测量效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明高度测量方法的一实施例的流程示意图；
图3为本发明实施例涉及的高度测量设备的结构简图；
图4为本发明实施例涉及的被测物体的水平截面示意图；
图5为本发明实施例涉及的被测物体的垂直截面示意图；
图6为本发明高度测量方法的另一实施例的流程示意图；
图7为本发明高度测量方法的另一实施例中的一种实施方案的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于在许多加工流程中，需要对工件的高度进行测量。但是在相关测量方案中，测量设备的测量位置是固定的，导致测量体积较小的物体时，被测物体容易偏离被测范围。而测量体积较大的物体的高度时，容易导致测量设备与被测物体发生碰撞的现象。这样导致高度测量方案的普适性较差。
为解决相关技术中的上述缺陷，本发明实施例提出一种高度测量方法，其主要解决方案包括以下步骤：
获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；
根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；
控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；
根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。
由于可以根据测量点的位置控制测量设备的进行运动，从而实现了对不同尺寸的物体进行测量的效果，并且由于是通过坐标控制测量设备，使得开可以对同一测量物体上的多个不同位置的测量点进行高度测量。这样达成在提高相关测量方案的普适性的同时，提高高度测量效率的效果。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例终端可以是测量设备。
如图1所示，该终端可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)等，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及高度测量程序。
在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的高度测量程序，并执行以下操作：
获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；
根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；
控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；
根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
获取所述被测物体的中心点的水平坐标；
根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标；
获取所述被测物体的高度范围值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
获取预存的所述中心点的水平坐标；
所述获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值的步骤之前还包括：
获取所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，所述激光位移传感器的水平坐标；
将获取的所述水平坐标存储为中心点的水平坐标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
获取预存的所述初始高度。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
在所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，将所述激光位移传感器的所述高度下降量设置为0；
获取所述激光位移传感器测量值以及所述标准测试块的高度值；
根据所述标准测试块的高度值以及所述激光位移传感器测量值，计算并存储所述初始高度。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
获取所述测量点的设置参数；
根据所述设置参数及所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
输出所述测量点对应的高度值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的高度测量程序，还执行以下操作：
根据所述测量点的水平坐标确定所述测量点的识别标识；
将所述识别标识与所述测量点对应的高度值关联后，输出关联的所述识别标识及所述高度值。
参照图2，在本发明高度测量方法的一实施例中，所述高度测量方法包括以下步骤：
步骤S10、获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；
步骤S20、根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；
步骤S30、控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；
步骤S40、根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。
随着生产水平的提高，在生产过程中，对工件的加工精度要求也逐渐提高。因此，在许多加工流程中，需要对工件的高度进行测量。但是在相关测量方案中，测量设备的测量位置是固定的，导致测量体积较小的物体时，被测物体容易偏离被测范围。而测量体积较大的物体的高度时，容易导致测量设备与被测物体发生碰撞的现象。这样导致相关测量方案的普适性较差。为提高相关测量方案的普适性，使得测量设备可以适应不同尺寸的物体，从而提高测量效率，本发明实施例提出一种高度测量方法，其中，上述高度测量方法应用与于测量设备。
作为一种实现方式，参照图3，上述测量设备包括第一运动轴10、第二运动轴20、第三运动轴30、托板40以及测距传感器50。其中，上述第一运动轴10设置为带动第二运动轴20运动，从而使得第二运动轴20可以在左右方向上述移动(即在图中所示的y轴方向移动)，测距传感器50设置于上述第二运动轴20上，使得可以通过第二运动轴20带动上述测距传感器50测距传感器50在上下方向上移动(即图中示出的z方向)。上述托板40设置于第三运动轴30上，托板40用于放置被测物体41，当第三运动轴30运动时，可以带动托板40运动，从而带动被测物体41在前后方向上运动(即图中示出的x轴方向)。因此，可以根据x轴方向上的第三运动轴30的移动量，确定被测物体41的测量点相对于测距传感器50的，水平坐标中的x轴坐标。以及根据y轴方向上的第二运动轴20的移动量，确定被测物体41的测量点相对于测距传感器50的，水平坐标中的y轴坐标。
可选地，上述测距传感器50设置为激光位移传感器。
在本实施例中，先获取被测物体测量点的水平坐标，以及该被测物体的高度范围值。其中，上述测量点可以是用户根据实际测量需求，定义的测量点。为提高对被测物体的测量准确度，可以定义多个位于被测物体上的不同位置处的测量点，使得测量设备可以对用户定义的多个测量点进行测量，以获取每一测量点对应的高度数据。所述被测物体的高度范围值是由设备使用者根据被测物体的高度，确定的估计值。
具体地，可以先获取所述被测物体的中心点的水平坐标，然后根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标，并获取所述被测物体的高度范围值。其中，所述中心点的水平坐标为预存的数值。因此，在取所述被测物体的中心点的水平坐标时，可以先获取预存的所述中心点的水平坐标。
作为一种实现方式，可以先将标准测试块放置于托板上，其中，上述标准测试块为长宽高已知的长方体，在其靠近测距传感器的面上标记有中心点的位置。在开始测试之前，可以将第一运动轴(以下描述为y轴)，第二运动轴(以下描述为z轴)，和第三运动轴(以下描述为x轴)均移动至初始位置，即原点位置。其中，X轴原点在后面，往前运动时，X轴数值变大；Y轴原点在左边，往右运动时，Y轴数值变大；Z轴原点在上面，往下运动时，Z轴数值变大。其中，上述测距传感器为激光位移传感器，上述激光位移传感器发出的测试激光，会在标准测试块的，标记有中心位置的面上形成测距光斑。因此，可以在上述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，获取x轴、y轴的运动量，作为激光位移传感器的水平坐标。并将获取的所述水平坐标存储为中心点的水平坐标。
进一步地，当获取中心点的水平坐标后，可以根据用户的设置参数，确定测量点的水平坐标。其中，上述设置参数包括上述用户设置的测量点，相对于被测物体的边的距离。参照图4，图中为被测物体的水平截面图，由于图示的中心点的水平坐标是预存数据，因此，确定测量点N与测量点M相对于长度边的距离n1和n2，以及相对于宽度边的距离m1和m2后，可以确定测量点N和M的水平坐标。
具体地，测量点N的水平坐标为(x1，y1)其中，x1和y1可以根据以下公式确定：
x1＝X中心-Xk/2+n1；
y1＝Y中心-Yc/2+m1
其中，预存的中心点的坐标位置为(X中心，Y中心)，Xk和Yc分别为被测物体的宽度和长度。
测量点M的水平坐标为(x2，y2)，其中，x2和y2可以根据以下公式确定：
x2＝X中心-Xk/2+n2；
y1＝Y中心+Yc/2-m2
其中，预存的中心点的坐标位置为(X中心，Y中心)，Xk和Yc分别为被测物体的宽度和长度。
需要说明的是，基于上述测量点的坐标的描述方式，用户可以通过定义测量点相对于被测物体的边的距离，定义多个位于被测物体的不同位置处的测量点，使得设备可以基于用户设置的参数以及上述中心点的水平坐标，确定用户设定的任一测量点对应的水平坐标。
当确定上述测量点对应的水平坐标后，还可以根据被测物体的高度范围值，然后根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量。可以理解的是，由于高精度的测距传感器的测量距离有限，需要根据被测物体的高度范围，单独设定Z轴下降的距离，即测距传感器的高度下降量。
具体地，可以划分多个范围区间，当被测物体的高度处于对应的高度区间时，根据该高度区间对应的高度下降量调整测距传感器的高度。这样达成了避免测距传感器超出测量范围，或者测距传感器与被测物体发生碰撞的现象发生。
进一步地，确定高度下降量和水平坐标后，可以控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量。此时，可以通过测量设备获取到该测量点对应的高度值。
参照图5，可以先获取测量设备对应的初始高度H3，即测距传感器与托板之间的距离。其中，上述初始高度H3可以是预先保存的已知数据值。
作为一种实现方式，可以在所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，将所述激光位移传感器的所述高度下降量设置为0，然后获取所述激光位移传感器测量值以及所述标准测试块的高度值，根据所述标准测试块的高度值以及所述激光位移传感器测量值，计算并存储所述初始高度。其中，由于高度下降量为0，因此，在原点位置，上述初始高度即为上述标准测试块的高度与上述测量值之和。
当获取到初始高度H3后，还可以获取此时测距传感器的测量值H1，以及上述高度下降量H2。进而根据初始高度H3、测距传感器的测量值H1以及上述高度下降量H2计算该测量点对应的高度值Hm。其中，计算公式如下：
Hm＝H3-(H2+H1)
需要说明的是，本实施例涉及的测量设备还设置有用户接口，使得用户可以通过上述用户接口输入测量点的设置参数，以及输入被测物体的高度范围等。
在本实施例公开的技术方案中，获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值，然后根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量，并控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量，进而根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。由于可以根据测量点的位置控制测量设备的进行运动，从而实现了对不同尺寸的物体进行测量的效果，并且由于是通过坐标控制测量设备，使得开可以对同一测量物体上的多个不同位置的测量点进行高度测量。这样达成在提高相关测量方案的普适性的同时，提高高度测量效率的效果。
参照图6，基于上述实施例，在另一实施例中，上述步骤S40之后，还包括：
步骤S50、输出所述测量点对应的高度值。
在本实施例中，当确定测量点对应的高度值后，可以将将高度发送给MES(Manufacturing Execution System Association，制造企业生产过程执行管理***)，使得MES可以基于上述高度值确定上述被测物体是否满足要求。
参照图7，作为一种可选实施方案，上述步骤S50包括：
步骤S51、根据所述测量点的水平坐标确定所述测量点的识别标识；
步骤S52、将所述识别标识与所述测量点对应的高度值关联后，输出关联的所述识别标识及所述高度值。
具体地，当对同一被测物体设置有多个不同的测量点时，每一测量点对应一高度值。由于不同测量点的水平坐标是不同的，因此可以根据所述测量点的水平坐标确定每一测量点的识别标识，以区别不同的测量点。例如，可以直接将上述水平坐标作为每一所述测量点的识别标识，或者，根据上述水平坐标确定每一测量点的序号，并将上述序号作为上述识别标识。
当前确定每一坐标点的识别标识后，还可以将所述识别标识与所述测量点对应的高度值关联后，输出关联的所述识别标识及所述高度值。这样达成了提高数据的可阅读性的效果。
此外，本发明实施例还提出一种测量设备，所述测量设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高度测量程序，所述高度测量程序被所述处理器执行时实现如上各个实施例所述的高度测量方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高度测量程序，所述高度测量程序被处理器执行时实现如上各个实施例所述的高度测量方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台测量设备执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高度测量方法，其特征在于，所述高度测量方法应用于测量设备，所述测量设备包括活动设置的测距传感器，所述高度测量方法包括以下步骤：
获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值；
根据所述高度范围值确定所述测距传感器的高度下降量；
控制所述测距传感器在水平面内移动至所述测量点的水平坐标对应的位置，并控制所述测距传感器的高度下降所述高度下降量；
根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值。
2.如权利要求1所述的高度测量方法，其特征在于，所述获取测量点的水平坐标以及被测物体高度范围值的步骤包括：
获取所述被测物体的中心点的水平坐标；
根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标；
获取所述被测物体的高度范围值。
3.如权利要求2所述的高度测量方法，其特征在于，所述测距传感器为激光位移传感器，所述获取所述被测物体的中心点的水平坐标的步骤包括：
获取预存的所述中心点的水平坐标；
所述获取被测物体的测量点的水平坐标以及所述被测物体的高度范围值的步骤之前还包括：
获取所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，所述激光位移传感器的水平坐标；
将获取的所述水平坐标存储为中心点的水平坐标。
4.如权利要求1所述的高度测量方法，其特征在于，所述根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值的步骤之前，还包括：
获取预存的所述初始高度。
5.如权利要求4所述的高度测量方法，其特征在于，所述测距传感器为激光位移传感器，所述获取预存的初始高度的步骤之前，还包括：
在所述激光位移传感器的测距光斑与标准测试块的中心位置重合时，将所述激光位移传感器的所述高度下降量设置为0；
获取所述激光位移传感器测量值以及所述标准测试块的高度值；
根据所述标准测试块的高度值以及所述激光位移传感器测量值，计算并存储所述初始高度。
6.如权利要求2所述的高度测量方法，其特征在于，所述根据所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标的步骤包括：
获取所述测量点的设置参数；
根据所述设置参数及所述中心点的水平坐标，确定所述测量点的水平坐标。
7.如权利要求1所述的高度测量方法，其特征在于，所述根据所述测距传感器的初始高度，所述高度下降量及测量值确定所述测量点对应的高度值的步骤之后，还包括：
输出所述测量点对应的高度值。
8.如权利要求7所述的高度测量方法，其特征在于，所述输出所述测量点对应的高度值的步骤包括：
根据所述测量点的水平坐标确定所述测量点的识别标识；
将所述识别标识与所述测量点对应的高度值关联后，输出关联的所述识别标识及所述高度值。
9.一种测量设备，其特征在于，所述测量设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高度测量程序，所述高度测量程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的高度测量方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有高度测量程序，所述高度测量程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的高度测量方法的步骤。
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