專利名稱：激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種量測(cè)精度驗(yàn)證方法，尤指一種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法。
背景技術(shù)：
量測(cè)是生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，其與產(chǎn)品的品質(zhì)息息相關(guān)。對(duì)于BGA(Ball Grid Array)球柵數(shù)組封裝，三維曲面及透明件的量測(cè)，傳統(tǒng)的做法是采用CCD(Charge Coupled Device)和接觸式量測(cè)方式。隨著激光技術(shù)在量測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用，各種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)相繼問世。其大大解決了接觸式量測(cè)方式中存在的易損傷工件表面及存在一定測(cè)量力等問題，且激光量測(cè)機(jī)臺(tái)具有量測(cè)效率高、量測(cè)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，倍受各生產(chǎn)型企業(yè)的信賴。在使用各種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)前，使用者須了解該機(jī)臺(tái)的量測(cè)精度，不然無法相信其量測(cè)數(shù)據(jù)。雖然激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的制造廠商提供了該機(jī)臺(tái)的掃描精度，但量測(cè)機(jī)臺(tái)從制造工廠運(yùn)輸?shù)侥康牡剡M(jìn)行安裝后，可能達(dá)不到制造廠商所提供的掃描精度標(biāo)準(zhǔn)，所以需要對(duì)其掃描精度進(jìn)行驗(yàn)證(或者說是校正)，以決定是否需要對(duì)該量測(cè)機(jī)臺(tái)進(jìn)行調(diào)試。只有校正合格之后該量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)結(jié)果才可以被信賴。但量測(cè)機(jī)臺(tái)的制造廠商不能提供激光掃描精度的驗(yàn)證方法和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)器。
查相關(guān)精度校正領(lǐng)域方面的資料，知存在許多技術(shù)和方法用于進(jìn)行掃描精度的校正或者說是驗(yàn)證。如1994年7月21日申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?4115989.2，名稱為“用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量到半象素精度的裝置和方法”的中國發(fā)明專利；1995年7月6號(hào)申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?5115011.1，名稱為“由預(yù)定符號(hào)序列調(diào)制的脈沖串的頻率誤差精度檢測(cè)”的中國發(fā)明專利；2001年10月15號(hào)申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?1136399.1，名稱為“面積型電容測(cè)微儀精度的自校正方法及測(cè)試裝置”的中國專利申請(qǐng)案；
2003年4月10號(hào)申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?3110572.6，名稱為“偏振計(jì)的高精度校正”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)案。
然而上述專利申請(qǐng)案及專利沒有涉及量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證(校正)方面的技術(shù)，因此有必要提供一種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，用以確定激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的掃描精度，提高量測(cè)的可靠性及信服力。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的較佳實(shí)施例提供一種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法。該方法包括如下步驟(a)根據(jù)激光量測(cè)機(jī)臺(tái)適合量測(cè)的產(chǎn)品類型制作標(biāo)準(zhǔn)治具；(b)利用習(xí)知方法及儀器多次量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)治具尺寸，確定每種治具被測(cè)尺寸的名義真值；(c)選取適合量測(cè)參數(shù)，利用激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描上述標(biāo)準(zhǔn)治具獲取量測(cè)數(shù)據(jù)；(d)將上述激光機(jī)臺(tái)量測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)治具的名義真值進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行準(zhǔn)確性及重復(fù)性評(píng)估以驗(yàn)證該激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的掃描精度。
本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，可對(duì)該量測(cè)機(jī)臺(tái)量測(cè)的球柵數(shù)組封裝(BGA)、三維曲面形狀及透明件的掃描精度進(jìn)行驗(yàn)證。
其中驗(yàn)證激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)BGA的掃描精度的方法包括下列步驟制作一個(gè)BGA標(biāo)準(zhǔn)治具；用分厘卡多次量測(cè)每個(gè)球的最高點(diǎn)高度，即Z坐標(biāo)值，取得每個(gè)球最高點(diǎn)高度的平均值，作為最高點(diǎn)高度的名義真值；用電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)影像測(cè)頭多次量測(cè)每個(gè)球中心的X，Y坐標(biāo)值，取多次量測(cè)的平均值作為每個(gè)球球心的X，Y坐標(biāo)值；采用三個(gè)高點(diǎn)組成一個(gè)包含BGA重心平面的方法的軟件計(jì)算及確定該BGA標(biāo)準(zhǔn)治具的共面度的名義真值；激光量測(cè)機(jī)臺(tái)選擇螺旋形掃描方式多次量測(cè)該BGA標(biāo)準(zhǔn)治具上每個(gè)球的最高點(diǎn)，每次均獲得每個(gè)球最高點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值，通過量測(cè)機(jī)臺(tái)附帶程序計(jì)算出該多個(gè)共面度值；對(duì)上述多次掃描量測(cè)所獲取的每個(gè)球的最高點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值的量測(cè)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性比較，確定坐標(biāo)值的重復(fù)性；將各點(diǎn)的Z向坐標(biāo)值保持不變，各點(diǎn)的X，Y坐標(biāo)值分別變化，判斷共面度值的變化；將上述各個(gè)球激光掃描多次得出的最高點(diǎn)的Z坐標(biāo)值與名義真值相對(duì)比，得出每個(gè)點(diǎn)Z向偏差，根據(jù)偏差大小判斷Z向坐標(biāo)值的準(zhǔn)確性；將上述多次量測(cè)所得的多個(gè)共面度值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，及該多個(gè)共面度值分別與名義真值相對(duì)比計(jì)算偏差，根據(jù)計(jì)算所得偏差及標(biāo)準(zhǔn)差大小對(duì)共面度準(zhǔn)確性及掃描重復(fù)性進(jìn)行評(píng)估，確定該量測(cè)設(shè)備量測(cè)BGA共面度的量測(cè)掃描精度。
驗(yàn)證激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)3D的掃描精度的方法包括下列步驟制作一個(gè)有球面形狀的3D標(biāo)準(zhǔn)治具；在該治具上定出基準(zhǔn)，利用高精密接觸式掃描測(cè)頭按照該基準(zhǔn)掃描該治具獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)；將上述點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成一理想曲面，將該理想曲面作為名義真值；激光量測(cè)機(jī)臺(tái)按照上述相同基準(zhǔn)掃描該治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；計(jì)算上述基于同一基準(zhǔn)的激光掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差作為評(píng)估準(zhǔn)確度的參數(shù)；在相同掃描方式及掃描參數(shù)的條件下，重復(fù)量測(cè)多次，判斷每次掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差之間的一致程度，以進(jìn)行重復(fù)性評(píng)估。
驗(yàn)證激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)透明件的掃描精度的方法包括下列步驟采用透明平晶作為透明件的標(biāo)準(zhǔn)件，該透明平晶的平面度作為準(zhǔn)確度評(píng)定時(shí)的名義真值；激光量測(cè)機(jī)臺(tái)利用各種掃描方式對(duì)該透明平晶進(jìn)行多次掃描，得到每種掃描方式下每次掃描所得平面度，并計(jì)算每種方式多次掃描所得平面度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差及平均值與名義真值的偏差，確認(rèn)透明件的最適合激光掃描的方式；分別設(shè)定激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在上述掃描方式下各種參數(shù)的值，在每種參數(shù)的一個(gè)設(shè)定值對(duì)該透明平晶進(jìn)行多次掃描，對(duì)該多次掃描所得平面度取平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及平均值與名義真值的偏差，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差及平均值與名義真值的偏差大小確認(rèn)該激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描透明件時(shí)的掃描參數(shù)；在上述經(jīng)過確認(rèn)的適合掃描量測(cè)透明件的掃描方式和掃描參數(shù)下，多次掃描該透明平晶，獲得每種掃描方式下的多個(gè)平面度，計(jì)算每種掃描方式下平面度值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差，從標(biāo)準(zhǔn)差判斷重復(fù)性，從平均值與名義真值的偏差判斷準(zhǔn)確性。
相較習(xí)知技術(shù)，本發(fā)明激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，能夠以掃描標(biāo)準(zhǔn)治具的方法驗(yàn)證激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的掃描精度，方法簡(jiǎn)單易操作且能夠針對(duì)不同量測(cè)對(duì)象找到最適合量測(cè)參數(shù)。
圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法的作業(yè)流程圖。
圖2是本發(fā)明較佳實(shí)施例的BGA掃描精度驗(yàn)證流程圖。
圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例的3D形狀掃描精度驗(yàn)證流程圖。
圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例的透明件掃描精度驗(yàn)證流程圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例所指的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)為可量測(cè)BGA、三維曲面形狀及透明件等的量測(cè)機(jī)臺(tái)。所述激光量測(cè)機(jī)臺(tái)配備有一用戶端電腦，該用戶端電腦安裝有量測(cè)BGA、三維曲面及透明件及計(jì)算量測(cè)數(shù)據(jù)的量測(cè)軟件。其中BGA(Ball Grid Array)即球柵數(shù)組封裝。本發(fā)明的實(shí)施例分別以BGA、三維曲面形狀(3D)及透明件的量測(cè)為例描述激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法。
參閱圖1所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法的作業(yè)流程圖。首先，根據(jù)激光量測(cè)機(jī)臺(tái)適合量測(cè)的產(chǎn)品類型制作標(biāo)準(zhǔn)治具，如標(biāo)準(zhǔn)BGA治具、三維曲面治具及透明件標(biāo)準(zhǔn)件，針對(duì)不同量測(cè)對(duì)象具體制作標(biāo)準(zhǔn)不同(步驟S100)。利用習(xí)知方法及儀器多次量測(cè)標(biāo)準(zhǔn)治具尺寸，確定每種治具被測(cè)尺寸的名義真值(步驟S102)。選取適合量測(cè)參數(shù)，掃描上述標(biāo)準(zhǔn)治具獲取量測(cè)數(shù)據(jù)(步驟S104)。將上述量測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)治具的名義真值進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行準(zhǔn)確性及重復(fù)性評(píng)估以確定該激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的掃描精度(步驟S106)。針對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)治具的量測(cè)掃描精度驗(yàn)證，詳見以下幾圖的描述。
參閱圖2所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的BGA掃描精度驗(yàn)證流程圖。首先，根據(jù)治具要求制作一個(gè)BGA的標(biāo)準(zhǔn)治具，該治具要求參考如下外形和大小要和BGA一致；相關(guān)平面的平面度達(dá)到2um、平行度、垂直度要達(dá)到3um；有三個(gè)較高的且可組成包含BGA質(zhì)心的共面度平面(Seating-Plane)的球，以便計(jì)算共面度值(步驟S200)。用分厘卡多次量測(cè)每個(gè)球(如9個(gè)球)最高點(diǎn)的高度，以得到每個(gè)球最高點(diǎn)的Z坐標(biāo)值，取得每個(gè)球最高點(diǎn)高度的平均值，作為最高點(diǎn)高度的名義真值(步驟S202)。在該步驟中，為了確定該治具的穩(wěn)定性，增加驗(yàn)證方法的可靠性，可以隔段時(shí)間，如隔一個(gè)月再對(duì)該治具的每個(gè)球進(jìn)行多次最高點(diǎn)高度量測(cè)，取每個(gè)球多次量測(cè)的最高點(diǎn)高度的平均值，與先前每個(gè)球最高點(diǎn)高度的平均值進(jìn)行對(duì)比，如果每個(gè)球的高度偏差很小，如0.001mm～0.002mm，則證明該治具是穩(wěn)定的。用電荷耦合器件(ChargeCoupled Device，CCD)影像測(cè)頭多次量測(cè)每個(gè)球心的X，Y坐標(biāo)值，取每個(gè)球多次量測(cè)的平均值作為每個(gè)球球心的X，Y坐標(biāo)值(步驟S204)。找出其中最高點(diǎn)較高的三個(gè)球最高點(diǎn)組成一個(gè)平面(Seating-Plane)。利用習(xí)知專門軟件計(jì)算該BGA標(biāo)準(zhǔn)治具的共面度，作為的標(biāo)準(zhǔn)治具的共面度名義真值，其中該軟件需從上述量測(cè)的9個(gè)點(diǎn)中選擇三個(gè)相對(duì)較高的且包含BGA重心的點(diǎn)組成Seating-Plane；然后計(jì)算其它6個(gè)點(diǎn)到該Seating-Plane的距離，即計(jì)算點(diǎn)到面的距離，共6個(gè)值，選擇最大的一個(gè)值作為該Seating-Plane的共面度名義真值(步驟S206)。然后用激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的Spiral(螺旋形)、Circle(圓形)、Zigzag(Z字形)、Area(限定一個(gè)長(zhǎng)方形的掃描區(qū)域的方式)等掃描方式分別掃描該標(biāo)準(zhǔn)治具，根據(jù)量測(cè)點(diǎn)數(shù)多少及尋到最高點(diǎn)的機(jī)率的大小判斷掃描該標(biāo)準(zhǔn)治具的最佳掃描方式，經(jīng)判斷得出螺旋形掃描方式量測(cè)點(diǎn)數(shù)最多、尋到最高點(diǎn)的機(jī)率最大，因此選擇螺旋形掃描方式；然后再在該最佳掃描方式下，設(shè)定不同掃描參數(shù)對(duì)各點(diǎn)進(jìn)行多次掃描，根據(jù)各掃描參數(shù)下Z向坐標(biāo)值的最大偏差大小確定最佳掃描速度，經(jīng)過對(duì)多次掃描量測(cè)結(jié)果的對(duì)比得知采用較小速度掃描量測(cè)該BGA標(biāo)準(zhǔn)治具，如掃描速度為3mm/s，可避免粗大量測(cè)誤差的產(chǎn)生，因此在該最佳掃描方式及最佳掃描速度下多次(如5次)掃描該BGA標(biāo)準(zhǔn)治具上每個(gè)球(如9個(gè)球)，獲得每個(gè)球最高點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值，同時(shí)通過量測(cè)機(jī)臺(tái)附帶程序得到該多次掃描所得到的多個(gè)共面度的值(步驟S208)。對(duì)上述在最佳掃描方式及最佳掃描參數(shù)下多次掃描量測(cè)所獲取的每個(gè)球的最高點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值的量測(cè)結(jié)果進(jìn)行重復(fù)性比較，確定坐標(biāo)值的重復(fù)性(步驟S210)。再將各點(diǎn)的Z坐標(biāo)值保持不變，各點(diǎn)的X，Y坐標(biāo)值分別變化，判斷共面度的變化，其有二種情況出現(xiàn)其一為當(dāng)該Seating-Plane仍由原來的三點(diǎn)構(gòu)成，則X，Y坐標(biāo)值的誤差只能微小改變?cè)摴裁娑鹊闹担黄涠楫?dāng)該Seating-Plane不再由原來的三點(diǎn)構(gòu)成，則X，Y坐標(biāo)值的微小誤差也能較大改變共面度的值(步驟S212)。將上述激光掃描多次得出的每個(gè)球最高點(diǎn)的Z坐標(biāo)值與名義真值相對(duì)比，得出每個(gè)點(diǎn)Z向偏差，根據(jù)偏差大小判斷Z向坐標(biāo)值的準(zhǔn)確性(步驟S214)。對(duì)上述在步驟S208中用激光量測(cè)機(jī)臺(tái)所附程序計(jì)算得到的多個(gè)共面度值計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差，及將各個(gè)共面度與名義真值相對(duì)比計(jì)算偏差，根據(jù)所計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差及偏差大小，判斷共面度值的準(zhǔn)確性及重復(fù)性，如共面度的重復(fù)性及準(zhǔn)確性均小于2um(步驟S216)。其中所述多次量測(cè)為至少量測(cè)三次。
參閱圖3所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的3D形狀掃描精度驗(yàn)證流程圖。根據(jù)產(chǎn)品形狀制作一個(gè)球面形狀的標(biāo)準(zhǔn)治具，該治具要求如下設(shè)計(jì)成球形的一部分，球徑要大，如120mm左右；相關(guān)平面的平面度要達(dá)到2um、平行度及垂直度要達(dá)到3um；球面的表面粗糙度要小(拋光后小于0.1um)(步驟S300)。在該治具上建立掃描量測(cè)基準(zhǔn)，通過高精密接觸式掃描測(cè)頭掃描該治具獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)，該點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括掃描點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值，上述掃描點(diǎn)形成點(diǎn)云圖，再將上述點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成一個(gè)理想曲面，計(jì)算擬合前的掃描點(diǎn)到該理想曲面的最大偏差，以驗(yàn)證該3D標(biāo)準(zhǔn)治具的精度是否滿足要求，并將該理想曲面作為3D形狀的名義真值(步驟S302)。在該3D標(biāo)準(zhǔn)治具拋光前，激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在上述基準(zhǔn)下掃描該3D標(biāo)準(zhǔn)治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算掃描點(diǎn)與上述理想曲面的最大偏差；在該3D標(biāo)準(zhǔn)治具拋光后，激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在上述基準(zhǔn)下掃描該治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算掃描點(diǎn)與上述理想曲面的最大偏差；將兩種情況下的最大偏差對(duì)比，得知由于激光光束的直徑只有1.5um，治具表面的粗糙程度會(huì)影響到量測(cè)結(jié)果(步驟S304)。將上述基于同一基準(zhǔn)的激光掃描拋光后標(biāo)準(zhǔn)治具獲得的點(diǎn)云與理想曲面都匯入到Metris軟件中，計(jì)算所述點(diǎn)云與該理想曲面的最大偏差，將該最大偏差作為評(píng)估準(zhǔn)確度的參數(shù)(步驟S306)。該步驟中所用到Metris軟件，是一種可以將點(diǎn)云擬合成理想曲面及可以計(jì)算點(diǎn)云到理想曲面偏差的軟件。然后再在相同掃描方式及掃描參數(shù)的條件下，重復(fù)掃描該3D標(biāo)準(zhǔn)治具多次(如三次)，分別與理想曲面作CAV比對(duì)，判斷每次偏差之間的一致程度，即進(jìn)行重復(fù)性評(píng)估(步驟S308)。所述掃描方式包括螺旋形(Spiral)、圓形(Circle)、Z字形(Zigzag)、區(qū)塊形(Area，即限定一個(gè)長(zhǎng)方形的掃描區(qū)域的方式)。所述掃描參數(shù)包括掃描速度、掃描精度。所述CAV(Computer Aided Verification)是電腦輔助驗(yàn)證，可在試模的第一時(shí)間能夠即時(shí)且快速確認(rèn)物件變形程度、并同步作為模具確認(rèn)過程中(首件全尺寸檢測(cè))把關(guān)的必要性。
參閱圖4所示，是本發(fā)明較佳實(shí)施例的透明件掃描精度驗(yàn)證流程圖。首先采用透明平晶作為透明件的標(biāo)準(zhǔn)件，該透明平晶的相關(guān)參數(shù)如下直徑Φ45mm，平面度0.057um作為準(zhǔn)確度評(píng)定時(shí)的平面度的名義真值(步驟S400)。激光量測(cè)機(jī)臺(tái)利用各種掃描方式如螺旋形(Spiral)、圓形(Circle)、Z字形(Zigzag)、區(qū)塊形(Area)對(duì)該透明平晶進(jìn)行多次掃描，得到每種掃描方式下掃描量測(cè)所得平面度，并計(jì)算每種方式多次掃描所得平面度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差(步驟S402)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的大小及平均值與平面度名義真值的偏差，確認(rèn)透明件的激光掃描較適合方式為螺旋形(Spiral)和圓形(Circle)兩種(步驟S404)。再分別設(shè)定激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在上述兩種掃描方式下各種參數(shù)的值，每次變化一個(gè)參數(shù)對(duì)該透明平晶進(jìn)行多次掃描，并對(duì)該多次掃描所得平面度計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及比較平均值與名義真值的偏差，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差及平均值與名義真值的偏差大小尋找該激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描透明件時(shí)的最適合掃描參數(shù)，所述掃描參數(shù)包括單位時(shí)間的取點(diǎn)數(shù)(即取點(diǎn)率)、運(yùn)動(dòng)速度、掃描速度、濾波等參數(shù)(步驟S406)。如在確認(rèn)取點(diǎn)率參時(shí)，分別在取點(diǎn)率在低(如取點(diǎn)數(shù)為7388)、中(如取點(diǎn)數(shù)為37873)、高(如取點(diǎn)數(shù)為196091)時(shí)各掃描量測(cè)該透明平晶5次，計(jì)算每種取點(diǎn)率下的平面度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差，然后對(duì)比各種取點(diǎn)率下的標(biāo)準(zhǔn)差及與真值的偏差，判斷取點(diǎn)率是否影響量測(cè)結(jié)果，判斷結(jié)論是取點(diǎn)率的大小不影響量測(cè)結(jié)果。再如，在確認(rèn)掃描速度參數(shù)時(shí)，分別在掃描速度設(shè)定為50mm/sec、30mm/sec、10mm/sec、3mm/sec時(shí)各量測(cè)5次，根據(jù)每種速度下的量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算平面度值，再計(jì)算每種掃描速度下的5個(gè)平面度值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差，根據(jù)每種速度下標(biāo)準(zhǔn)差及與名義真值偏差的大小確認(rèn)適合透明件的掃描速度，判斷結(jié)論是當(dāng)掃描速度小于30mm/sec時(shí)較合適。在上述經(jīng)過確認(rèn)的適合掃描量測(cè)透明件的掃描方式和掃描參數(shù)下，多次掃描該透明平晶，獲得兩種掃描方式下的多個(gè)平面度，計(jì)算兩種掃描方式下平面度值的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、平均值與名義真值的偏差，從標(biāo)準(zhǔn)差判斷重復(fù)性，從平均值與名義真值的偏差判斷準(zhǔn)確性(步驟S408)。
權(quán)利要求
1.一種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，用于驗(yàn)證激光量測(cè)機(jī)臺(tái)的量測(cè)三維曲面(3D)形狀的掃描精度，其特征在于，該方法包括步驟根據(jù)激光量測(cè)機(jī)臺(tái)適用量測(cè)的產(chǎn)品類型制作一個(gè)有球面形狀的標(biāo)準(zhǔn)治具；在該治具上定出基準(zhǔn)，利用高精密接觸式掃描測(cè)頭按照該基準(zhǔn)掃描該治具獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)；將上述點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成一理想曲面，將該理想曲面作為名義真值；激光量測(cè)機(jī)臺(tái)按照上述相同基準(zhǔn)掃描該治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；計(jì)算上述基于同一基準(zhǔn)的激光掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差作為評(píng)估準(zhǔn)確度的參數(shù)；及在相同掃描方式及掃描參數(shù)的條件下，重復(fù)量測(cè)多次，判斷每次掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差之間的一致程度，以進(jìn)行重復(fù)性評(píng)估。
2.如權(quán)利要求1所述的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，其特征在于，其中該點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括掃描點(diǎn)的X，Y，Z坐標(biāo)值，所述掃描點(diǎn)形成點(diǎn)云圖。
3.如權(quán)利要求1所述的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，其特征在于，其中該擬合點(diǎn)云數(shù)據(jù)成一理想曲面的步驟還包括計(jì)算擬合前的掃描點(diǎn)到該理想曲面的最大偏差，以驗(yàn)證該標(biāo)準(zhǔn)治具的精度是否滿足要求。
4.如權(quán)利要求1所述的激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法，其特征在于，其中該激光量測(cè)機(jī)臺(tái)按照相同基準(zhǔn)掃描該治具獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)的步驟還包括在該標(biāo)準(zhǔn)治具拋光前，激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在相同基準(zhǔn)下掃描該標(biāo)準(zhǔn)治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算掃描點(diǎn)與上述理想曲面的最大偏差；在該標(biāo)準(zhǔn)治具拋光后，激光量測(cè)機(jī)臺(tái)在上述基準(zhǔn)下掃描該標(biāo)準(zhǔn)治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，計(jì)算掃描點(diǎn)與上述理想曲面的最大偏差；及將兩種情況下的最大偏差對(duì)比，判斷標(biāo)準(zhǔn)治具表面的粗糙程度是否會(huì)影響到量測(cè)結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明提供一種激光量測(cè)機(jī)臺(tái)掃描精度驗(yàn)證方法。該方法包括如下步驟制作一個(gè)有球面形狀的3D標(biāo)準(zhǔn)治具；在該治具上定出基準(zhǔn)，利用高精密接觸式掃描測(cè)頭按照該基準(zhǔn)掃描該治具獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)；將上述點(diǎn)云數(shù)據(jù)擬合成一理想曲面，將該理想曲面作為名義真值；激光量測(cè)機(jī)臺(tái)按照上述相同基準(zhǔn)掃描該治具，獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；計(jì)算上述基于同一基準(zhǔn)的激光掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差作為評(píng)估準(zhǔn)確度的參數(shù)；在相同掃描方式及掃描參數(shù)的條件下，重復(fù)量測(cè)多次，判斷每次掃描點(diǎn)云與理想曲面的最大偏差之間的一致程度，以進(jìn)行重復(fù)性評(píng)估。利用本發(fā)明可以驗(yàn)證激光掃描精度及量測(cè)各種工件的最適合掃描參數(shù)。
文檔編號(hào)G01M11/00GK1841008SQ20051003393
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者闕凌華, 袁忠奎, 徐韋, 欣小波, 林桂央 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司