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三次元量測綜合教材,2,第一章:Quick Vision 介紹 1. 系統說明 2. 硬体 3. 軟体 4. 工件程式語句 5. 開機步驟說明 第二章:坐標系設定 1.1 工具的種類 1.2 座標系介紹 1.3 霬物台MCS的ABS位置的設定 1.4 工件座標系的設定,目錄,3,第三章:工件照明 1.1 工件照明 1.2 光源系統 第四章:如何編寫程序 1.1程序編寫,目錄,4,系統說明,QUICK VISION系統是透過三軸、電腦數值控制CNC的檢測系統。QUICK VISION系統最適合使用在非接觸的量測上；QUICK VISION系統的功能上，包含經接觸量測而產生變形或破壞的量測部分，或量測太慢的部分。 QUICK VISION系統的三個軸的精確定位是使用精密載物台及高解析的解碼器，此系統能將載物台移動X軸、Y軸、Z軸。使用裝在Z軸上的CCD攝影機，能取得工件的部分數位影像，而解碼器的定點訊息及來自影像的部份分支訊息被組合起來，用來執行量測動作。,1.1,一:Quick Vision 介紹,5,系統說明,1.2,當工件外表無法被攝影機拍攝下來時，這時以非接觸式來量測則較不切實際，此時可選擇使用選擇性接觸式測針；各種不同的測針可使系統獲得攝影機所得不到的量測結果。而當高準確或高速的Z軸資料需量測時，可選擇使用雷射測頭。 QVPAK是QUICK VISION系統主要操作軟體，QVPAK是架構在Windows下的應用程式，並提供QUICK VISION系統得使用介面；QVPAK能執行手動操作、能使用CNC操作來建立工件量測程式及執行之前建立的工件量測程式。,一:Quick Vision 介紹,6,硬体,載物台輔助系統 提供鏡頭與工件間相對應位置的訊息、移動相對應量測工件的鏡頭。 光學輔助系統 傳輸高解析度、非變形的影像到鏡頭中，藉以放大及聚焦在一個工件上。 螢幕影像輔助系統 能觀看工件的非接觸測定時的螢幕影像。,1.1,一:Quick Vision 介紹,7,光源輔助系統 照明一個工件時可使用一個或多個光源，光源有載物台光、同軸光、固定或可控制的環狀光源。 接觸式測頭配件 提供執行三軸接觸式量測的功能。 雷射測頭配件 提供表面點高速、高解析度的高度值Z軸量測。 旋轉盤配件 經旋轉後，來量測工件各種角度的外型，而並非只是平放在載物台上而已。,硬体,1.2,一:Quick Vision 介紹,8,軟体,在Windows環境 控制軟硬體，包含QUICK VISION系統在內。 QVPAK軟體 提供載物台、光源、鏡頭、旋轉盤、雷射及接觸式測頭提供一個視窗對話盒及工件量測程式介面，來執行量測動作。 QVBasic軟體 使用者建立針對工件作自動量測程式時，提供工件量測程式語言,1.1,一:Quick Vision 介紹,9,使用QVPAK軟體能做工件要素的定位與量測，要素的量測可以直接執行或從先前的量測要素來計算出來，而此要素的資料成分會自動的被儲存在一個資料庫中，此資料庫包含了所有在量測當中所建立的要素。在某段期間中，可將資料庫中的要素呼叫出來作PCS的設定、建立新的要素，或是2個要素之間的尺寸計算等。,1.2,軟体量測,一:Quick Vision 介紹,10,1.1,開機步驟說明,雙點QVPAK,一:Quick Vision 介紹,11,1.2,開機步驟說明,出現機械歸零點確定機械歸零第二步,一:Quick Vision 介紹,12,1.3,開機步驟說明,機械歸零第三步,一:Quick Vision 介紹,13,1.4,開機步驟說明,機械歸零成功可已測量產品,一:Quick Vision 介紹,14,1.1 工具的種類,在QVPAK中，由分析工件的邊界及表面來測量各要素。使用攝影時，這些要素通常會被自動邊界檢出工具測量出來。這一節說明邊界檢出工具的動作，以及可在QVPAK中獲得的工具種類。 QVPAK的邊界檢出工具是一種解析的方法，用以辦認隨著要素邊界改變的光源明亮度，並在邊界上產生一或多個點到暫存點內。邊界檢出工具能指定大小、位置及方向與區分感興趣範圍內的邊界，辨別邊界雜音的基本設定值。這些設定值在對邊界的特性工具作指導時自動的被設定。,二:座標系設定,15,1.2 工具的種類,QVPAK工具設計用來使用在某種情之下。在工具上的箭頭會顯示掃描方向，例如：圓工具會在中心產生一連串的放射狀搜索線，並在圓要素的邊界上產生多個的資料點。,二:座標系設定,16,1.3 工具的種類,自動取點:,快取方框:,快取圓:,自動取圓弧:,快取最大點:,快取最小點:,自動追蹤:,手動取點:,點重心:,圖案尋找:,自動點對焦:,自動對焦:,亮度:,明暗對比度:,雷射點:,雷射對焦:,二:座標系設定,17,1.4 工具的種類,X:Y:Z:三軸當前位置,光源按鈕,二:座標系設定,18,1.5 工具的種類,點,線,圓,面,球,角度,距離,交點,交線,中點,中線,點群,放大倍率,宿小倍率,書面銷定,彩度,機器規零,到在學習情況才能使用,到一個位置,選項,對其面,對其原點,對其座標軸,呼叫PCS,儲存PCS,段差圓筒,圓筒,圓錐,鏡頭屬性,自動對焦,返回暫存點,設定暫存點,二:座標系設定,欄位廷伸長度,19,1.1 座標系介紹,在QVPAK中有以下三種座標系： MCS 機械座標系 量測載物台的基準座標系。 PCS 工件座標系 使用者可一再定義的座標系。 VCS 畫素座標系 影像裝置的二次元座標系統,二:座標系設定,20,1.2 座標系介紹,座標系是定義在一量測物件上，要素位置相互對應的關係。,二:座標系設定,21,1.3 座標系介紹,MCS是指量測載物台的基準座標系。載物台的位置是由三個光學尺來做定義的。三軸光學尺的0點位置便是MCS的座標原點。 載物台左右移動即是X軸方向移動，載物台前後移動即是Y軸方向移動，Z方向上下移動即是Z軸方向移動鏡頭上下移動。 MCS的單位有公制公厘及英制，單位的改變可由選單中的選項對話盒下的表示來作設定。,在QVPAK中共有3種座標系：機械座標系 (MCS)、工件座標系(PCS) 、畫素座標系(VCS) 。,二:座標系設定,22,1.4 座標系介紹,MCS是載物台及光學尺的物理結構上作相對應的關係；而PCS是由使用者自行定義的座標系，可以一再的定義。PCS的定義是指在一工件上某特定的資料要素上設定座標系與軸線，PCS的座標原點能對應在MCS 中的任何一個位置。 使用PCS能在QVPAK中容易的將測定結果與圖面上的標準尺寸作比較。,二:座標系設定,23,1.5 座標系介紹,使用PCS能在QVPAK中容易的將測定結果與圖面上的標準尺寸作比較。 在PCS先前管理設定上，有幾個方法： 初期的PCS設定。 PCS的儲存與呼叫。 在圖面上多個座標系混合時，PCS的資料庫。 MCS復歸。 以上詳細的步驟請參考QVPAK線上輔助說明手冊內的說明。,二:座標系設定,24,1.6 座標系介紹,VCS為一影像裝置二次元座標系統影像框，當載物台移動X或Y軸向時，你將會把VCS移至新的MCS。 MCS又與PCS不同的是，無測量機能、不實行做VCS 調整與操作。在特別的狀況中，VCS座標是指定使用邊界檢出工具與特殊的影像工具的範圍使用QVPAK，定義影像工具位置，幫助同位置的座標系統使用。 於VCS單位要素中(最小影像要素單位)，VCS的原點位於影像中心點。,二:座標系設定,25,1.1霬物台MCS的ABS位置的設定,當第一次啟動QVPAK時，載物台現在的位置轉變為MCS的原點DRO視窗會讀入各軸原點的位置。而在量測期間得到基準座標的重現性，MCS與載物台之間的ABS位置的設定是必須的。 執行ABS位置的設定時，載物台會移動至預先設定的位置，而MCS原點能再次被設定。執行ABS位置的設定，PCS便能使用了，MCS現在的座標系亦作了復歸。 MCS必須使用在PCS之前，在剛開始執行量測程式來決定一些要素的位置時，ABS位置的設定是非常重要的。ABS位置的設定能從QVPAK啟動時在選項對話盒中的載物台來執行。,二:座標系設定,26,1.2霬物台MCS的ABS位置的設定,QVPAK啟動時ABS位置的設定 QVPAK啟動時，會顯示警告的對話盒，按下確定鍵執行ABS位置的設定，按下取消鍵取消ABS位置的設定。 從載物台對話盒中作ABS位置的設定 QVPAK啟動時，不作ABS位置的設定後，在載物台對話盒執行ABS位置的設定 從載物台對話盒中作ABS的設定 1. 在載物台對話盒中的ABS位置鍵。 2. 警告的對話盒，按下確定鍵執行ABS位置的設定。,二:座標系設定,27,1.3霬物台MCS的ABS位置的設定,機械歸零按鍵,警告對話盒,二:座標系設定,28,1.1工件座標系的設定,執行座標系的設定會修正現在的座標系。當現在的座標系是MCS時，開始設定PCS設定PCS時，若現在的座標系是PCS時，再次設定動作能修正PCS。 在圖面上，標示著座標系與工件尺寸位置，座標系是以工件的要素來作定義的。工件作檢驗時，尺寸的量測位置與方向的正確性是必須確認的，因此將MCS轉為PCS是必要的，所以在QVPAK中PCS的建立，是在工件上來設定PCS的。,二:座標系設定,29,1.2工件座標系的設定,在工件上來設定PCS，必須有以下三個步驟： 基準面設定 原點設定 軸設定 定義完成要素來作PCS的設定 需用工件的要素來設定完整的PCS：基準面XY面、原點、X或Y軸。 關於設定PCS的方法有2種，利用要素的設定方法及利用鍵盤輸入移動PCS。,二:座標系設定,30,1.3工件座標系的設定,基準面設定 設定基準面XY面與PCS的Z軸傾斜角設定；工件必須平坦放置在工件載物台上，此動作請一定要執行。基準面定義在已完成的要素上。 基準面是必須設定的，此設定請必須在其他設定操作前執行。,二:座標系設定,31,1.4工件座標系的設定,關於基準面的設定 1. 【座標系】選擇對齊面。 2. 在對齊面對話盒中有量測要素，選擇欲使用的要素來設定基準面。 按下確定鍵。,二:座標系設定,32,1.5工件座標系的設定,此設定會顯示在量測結果視窗中。,座標點將PT1 原點歸零,二:座標系設定,33,1.6工件座標系的設定,此設定會顯示在量測結果視窗中。,座標點將PT2對齊座標軸,在建立座標時X:軸 Y:軸 方向一定不要搞錯。在取點時是X方向補焉X軸取是Y方向點補焉Y軸焉負座標軸可以不管。,住意,二:座標系設定,34,1.7工件座標系的設定,此設定會顯示在量測結果視窗中。,座標點將PT3X軸歸零,建立3點定位座標系.,二:座標系設定,35,1.8工件座標系的設定,基準是指當前量測的元素所處的位置,也稱為原點,在實際測量中必須正確建立基準.如果建立錯誤,將無法得到正確量測結果.,二:座標系設定,36,1.1 工件照明,如何使用光源頁面去調整工件的照明以產生好的攝影影像。 在QVPAK中，有同軸光、載物台光及環光三種控制QUICK VISION系統的來源。可以用任何方式去組合這些光源來源，使正在處理的工件要素有最好的照明。例如，檢查工件表面，需要有能將表面紋理的對比增到最大的光源組合；檢查工件邊界，需要有能將邊界的銳利度增到最大的光源組合。,三:工件照明系統,37,1.1 光源系統,QVPAK光源系統的控制是放在光源頁面中，光源頁面包含對載物台光、同軸光、環光及選擇性4分割環狀光的控制。 載物台光（背光） 從載物台下方照明工件。此光源最適合為量測工件的輪廓邊界及透過要素邊界的，創造一個高對比且銳利清晰的輪廓。注意在明亮的背景也會在工件邊界周圍產生剌眼的強光。,三:工件照明系統,38,1.2 光源系統,同軸光 透過鏡頭透鏡為Z軸測量及自動對焦動作提高表面對比清晰度。此光源可以使用於電路板等的表面。在照射有反射性表面、使用低倍率的攝影鏡頭時，請注意表面會產生剌眼強光。 固定環光 固定環光是一個可選擇性配件，從攝影鏡頭周圍的環狀投射出來，而且提供高對比或是菱形物體的無陰影照明。此光源最適用於將表面缺點極小化、避免表面反射，以及提高表面一致性。,三:工件照明系統,39,1.2 光源系統,4分割環狀光 4分割環狀光是一個可選擇的配件，它提供較好的照明控制。此光源被分隔成四個四分之一圓：前、後、右及左。可以個別設定光的強度或是統一設定，也可以經由調整環光位置來設定光源角度。最適合用來凹槽邊界、傾斜表面及明確透明工件的邊界。,三:工件照明系統,40,1.3 光源系統,使用光源頁面，能改變每個光源的亮度，使對工件產生最佳照明。低亮度通常足以照明工件；光源太亮及影像飽和時，會產生白色空白區域而降低測定對焦精度。,三:工件照明系統,41,1.4 光源系統,調整光源亮度,移動光源滑動棒直到工件充分照明以供量測，點取滑動棒 的任一端能改變10%的照亮度，點取滑動棒末端其中一個箭 頭去改變1%的明亮度。,沒有4分割環狀光源,三:工件照明系統,42,1.5 光源系統,有4分割環狀光源,三:工件照明系統,43,1.6 光源系統,1. 在光源頁面上，調整光源亮度，直到工件能被充分地照明。 低亮度最適合用來工作，太強的亮度會使影像飽和。 2. 要更容易地探知飽和度，點選在影像工具列上的飽和度按鍵。 3. 飽和度被選擇時，影像會出現分解的現象，這表示是該影像畫素。,三:工件照明系統,44,1.7 光源系統,4. 調整光源強度，便會有較少的飽和映像點留在影像中。 為充分緩和光源強度，點選影像工具列上的飽和度選項。此選項會將飽和度抓住，並確定飽和映像點是被照明在設定起點之上的。增加光源強度直到一些在較白區域的映像點轉變成黑色。然後，調整光源強度如此便會有較少的飽和映像點在影像中。,三:工件照明系統,45,1.8 光源系統,選擇飽和度按鍵時的例子,飽和按鈕,三:工件照明系統,46,第一步打開檔案新增子程序 是新建一個程序語言記事本在記事本里編寫程序語言,1.1程序編寫,四:如何編寫程序,47,第二步在程序里點即學習 在學習之后可直接近入程序 編寫如第二章講的建立基准 一樣建立工件座標系。,1.2程序編寫,四:如何編寫程序,48,也可使用VCS記錄座標系在書面座標系中可記錄下程 序中的第一個點的座標位置下次產品放的位置不一 一樣可以測量在以上基准建完之后按照文件尺寸要 求的每一個點的座標位置量測尺寸。,1.3程序編寫,四:如何編寫程序,49,1.4程序編寫,在測量時有時會有手動取