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CN107621235A(43)申请公布日2018.01.23(21)申请号201710745679.0(22)申请日2017.08.26(71)申请人东莞市三姆森光电科技有限公司地址523841广东省东莞市长安镇上沙海滨区中南南路西3号(72)发明人张庆祥唐小琦(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5页附图4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，其中测量设备，包括侧角滑台、色散共焦光谱量仪和工业相机，所述侧角滑台包括转动机构，所述转动机构包括驱动装置，上下叠合的上转动件和下转动件，在所述上转动件设有用于固定手机外壳的治具；所述驱动装置通过调节机构带动治具沿z轴旋转；在上转动件和下转动件的接触面外侧标有侧角滑台沿z轴旋转角度值，该旋转角度值由数据传输线传到计算机端；所述色散共焦光谱量仪和工业相机沿x轴垂直设置,并令其沿y轴机构平移。本发明具有能同时进行手机背壳和侧边轮廓精密检测的优点。CN107621235ACN107621235A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：S1：将标准手机外壳固定在侧角滑台上；S2:将标准手机外壳轮廓数据分为背壳，左侧边与右侧边三部分数据，通过调整侧角滑台角度，保证这三个部分的轮廓信息可以被光谱量仪接收；记录测量背壳，左侧边与右侧边时的侧角滑台角度值分别为α1，α2，α3；设置并记录光谱量仪的沿y轴方向的移动速度vy；S3:采用工业相机视觉定位方法建立标定标准手机外壳位置坐标系；根据S2步记录的侧角滑台角度值调整侧角滑台，分别标定标准手机外壳三部分截面曲线的高度数据；根据标定标准手机外壳上的标志点记录拼接位置；S4:将光谱量仪的光学笔与测量点之间的距离转换成标准手机外壳轮廓截面的曲线垂直高度；所述垂直高度的转换公式为其中d为光谱量仪的光学笔与标定测量点之间的距离，α为侧角滑台角度值，在测量背壳，左侧边和右侧边数据时，α分别等于α1，α2，α3；d1为光谱量仪的光学笔与测量点连线的曲线垂直高度；S5:取下标准手机外壳，将待检测手机外壳固定在侧角滑台上，采用视觉定位方法建立待检测手机位置坐标系；S6:采用与标定标准手机外壳时相同的侧角滑台角度值和光谱量仪移动速度；测量待检测手机外壳三部分截面曲线的高度数据；S7:根据标准手机数据计算待检测手机外壳轮廓截面的曲线垂直高度；获得沿垂直方向均匀分布的高度数据，根据标志点位置与侧角滑台角度值对待检测手机侧边截面曲线数据进行拟合后插值，将采集到的侧边曲线数据进行拼接获得完整的待检测手机外壳的截面曲线。2.根据权利要求1所述的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，所述计算待检测手机外壳侧边截面曲线垂直高度时，按如下公式转换：其中，d'为光谱量仪的光学笔与待测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y轴移动的时间；dy为光谱量仪的光学笔沿y轴的移动距离，h为待测手机外壳测量点相对于标定测量点的相对垂直距离。3.根据权利要求1或2所述的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，所述计算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y轴的分布距离转换为侧角滑台未旋转时光谱量仪沿y轴的分布距离，按如下公式转换：dy'＝dycosα-d'sinα，其中，dy'为侧角滑台未旋转且对应相同测量点时，光谱量仪沿y轴的分布距离。2CN107621235A权利要求书2/2页4.根据权利要求1或2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，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y轴任意相同距离Δdy对应的高度数据，对应的转换公式为：其中hi-1，表示前一测量点的垂直高度和沿y轴移动距离，hi，表示后一测量点的垂直高度和沿y轴移动距离，h'，dy'表示插值得到的垂直高度和沿y轴移动距离。5.一种侧角滑台(10)，其特征在于：包括转动机构(1)，所述转动机构(1)包括驱动装置(11)，上下叠合的上转动件(12)和下转动件(13)，在所述上转动件(12)设有用于固定手机外壳(5)的治具(2)；所述驱动装置(11)通过调节机构(111)带动治具(2)沿z轴旋转；在上转动件(12)和下转动件(13)的接触面处设有用于测量侧角滑台沿z轴旋转角度值(14)的测量器具(16)，该旋转角度值(14)由数据传输线(15)传到计算机端。6.根据