基于光谱共焦技术的手机曲面外壳轮廓测量方法及其测量设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108020171A(43)申请公布日2018.05.11(21)申请号201711415852.7(22)申请日2017.12.25(71)申请人东莞市三姆森光电科技有限公司地址广东省东莞市长安镇上沙海滨区中南南路西3号(72)发明人胡颐锋唐小琦周华民宋宝张云张庆祥陈英滔曾祥兵杨有然(74)专利代理机构深圳市金笔知识产权代理事务所(特殊普通合伙)44297代理人胡清方彭友华(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图6页(54)发明名称基于光谱共焦技术的手机曲面外壳轮廓测量方法及其测量设备(57)摘要基于光谱共焦技术的手机曲面外壳轮廓测量方法及其测量设备，其中方法包括S3:建立待测手机外壳位置坐标系；在手机外壳的背面上至少采集三个点的高度数据建立基准面；对手机外壳预定位置进行扫描，得出数据；计算两侧光谱沿垂直方向均匀分布的高度数据，首先需要将测得的高度数据的沿x轴的分布距离转换为垂直方向光谱量仪沿x轴的分布距离，拟合拼接完成之后，求出相应点位的数据到所述基准面的距离；如果所述距离在公差范围之内，则该被测手机外壳为合格产品，否则为不合格产品。本发明具有可以测到外壳斜度更大的曲面轮廓的高度数据，从而采用多个光谱设备一次性检测背壳和侧边曲面的形状精度，可以获得等效于正面采集的均衡数据的优点。CN108020171ACN108020171A权利要求书1/2页1.一种基于光谱共焦技术的手机曲面外壳轮廓测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S3:装上待测手机外壳，并建立待测手机外壳位置坐标系；在手机外壳的四条边上选取多点扫描，记录每次扫描时手机外壳边缘的位置数据，通过记录的手机外壳的边缘位置点拟合直线，得到手机外壳四条边直线，将其中一条直线调整为与Y轴或X轴平行，再通过这四条直线求出手机外壳中心位置，把该位置设置成原点(0、0、0)，在手机外壳的背面上至少采集三个点(a、b、c)的高度数据建立基准面；S4：对手机外壳预定位置进行扫描，得出数据；通过公式一，把三个色散共焦光谱量仪测出的数据转换成标准的、统一的坐标系的高度值；公式一：其中d为色散共焦光谱量仪的光学笔与标定测量点之间的距离，α为两侧色散共焦光谱量仪与垂直方向的夹角，且两夹角相等，d1为光谱量仪的光学笔与测量点连线的曲线垂直高度；S5:通过公式二计算待检测手机外壳侧边截面曲线垂直高度，公式二：其中d'为光谱量仪的光学笔与手机外壳测量点之间的距离，t表示从坐标原点出发光谱量仪沿x轴移动的时间；dx为光谱量仪的光学笔沿x轴的移动距离，h为侧边光谱采集测量点数据转换后相对于标准测量点的相对垂直距离差值，即截面曲线的高度差数据；计算两侧光谱沿垂直方向均匀分布的高度数据，首先需要将测得的高度数据的沿x轴的分布距离转换为垂直方向光谱量仪沿x轴的分布距离，需做如下转换：dx′＝(dx‐d’sinα)cosα当采用折线连接数据点作为最终拟合曲线时，需要通过插值得到沿x轴任意相同距离Δdx对应的高度数据，对应的转换公式为：h'＝hi-1+(hi-hi-1)(dx′-dxi-1)/(dxi-dxi-1)其中hi-1，dxi-1表示前一测量点的垂直高度和沿x轴移动距离，hi，dxi表示后一测量点的垂直高度和沿x轴移动距离，h'，dx′表示插值得到的垂直高度和沿x轴移动距离；S6:拟合拼接完成之后，求出相应点位的数据到所述基准面的距离；如果所述距离在公差范围之内，则该被测手机外壳为合格产品，否则为不合格产品。2.根据权利要求1所述的基于光谱共焦技术的手机曲面外壳轮廓测量方法，其特征在于：在S3步之前还包括如下步骤：S1：将标准手机外壳固定在水平旋转装置上，调整三个色散共焦光谱量仪的空间位置，使三个色散共焦光谱量仪都能够完整扫描整个截面轮廓，保证这三个部分的轮廓信息可以被色散共焦光谱量仪接收；并使三个色散共焦光谱量仪的光斑在一条平行于X轴的直线上；并记录两侧色散共焦光谱量仪的射线延长线与中间色散共焦光谱量仪垂直方向射线延长2CN108020171A权利要求书2/2页线的夹角；S2:三个色散共焦光谱量仪对标准手机外壳进行扫描，并记录色散共焦光谱量仪的沿x轴方向的移动速度Vx。3.一种色散共焦光谱量装置(10)，其特征在于：包括安装板(11)，在所述安装板(11)上设有用于采集背面数据的第一色散共焦光谱量仪(12)、用于采集第一弧面数据的第二色散共焦光谱量仪(13)和用于采集第二弧面数据的第三色散共焦光谱量仪(14)；所述第二色散共焦光谱量仪(13)和第三色散共焦光谱量仪(14)分别设在第一色散共焦光谱量仪(12)的两侧，所述第一色散共焦光谱量仪(12)的发射光线(121)基本垂直于被测产品