一种手机中框非接触式z向检测方法与流程

1.本发明涉及中框检测方法领域，特别涉及一种手机中框非接触式z向检测方法。


背景技术：

2.手机中框是一个立体多维结构，其关系着手机坚固程度以及对硬件的承载作用，其结构的稳定是手机是否抗摔的关键因素之一。
3.但是传统塞尺测量产品外平面变形，是把产品放在平台上，用塞尺来测量产品的四个角和平台之间的缝隙。但是该检测方式一般为抽检，因此存在漏检的问题，与此同时塞尺检测一般也存在人工误差，不能时间精密检测。
4.当然也有采用电检测量的方式，在检测时将产品放置到电检的下模治具上，上模治具下压到下模治具；上下模治具有固定的间距，产品内腔如果上凸或者下凹就会接触上模治具或者下模治具从而判断产品ng，传统方法是通过物理接触检测产品的凹凸，检测效率较慢。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出一种手机中框非接触式z向检测方法，旨在采用非接触式的检测方法，实现对手机中框的精密检测。
6.为实现上述目的，本发明提出一种手机中框非接触式z向检测方法包括仿型治具以及设于仿型治具下方的3d激光测量仪，
7.检测步骤包括:
8.s1：3d激光测量仪发射线激光，线激光将尺寸数据转化为点位数据，所述点位数据包括线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据；
9.s2:3d激光测量仪扫描治具以及产品，并获取初步数据；
10.s3:过滤模块将干扰因子剔除，并获取处理数据；
11.s4：处理数据对产品进行拟合平面，所述拟合平面包括产品的下平面数据和外壁平面数据；
12.s5：通过下平面数据进行模拟建模，获取产品的拟合下平面数据；
13.s6：拟合下平面数据与标准下平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；
14.s7:通过外壁平面数据进行模拟建模，获取产品的外轮廓下壁的拟合外壁平面数据；
15.s8：拟合外壁平面数据与标准外壁平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；
16.s9：拟合下平面数据和标准外壁平面数据，判断产品是否符合预定值。
17.本发明技术方案的有益效果：
18.1、通过治具作为支撑面作为标准面从而作为基准点，当产品放置于治具时，通过线激光与产品的接触点以及接触距离，从而获取产品的轮廓数据和底壁的凹凸数据，从而实现对于产品相关数据的测量，在非接触式的情况下实现了产品相关数据的获取，检测方
法稳定；
19.2、将下平面数据和外壁平面数据进行模拟2d建模或3d建模，通过建模与标准数据对比，从而实现产品的检测；
20.3、采用该检测方法的建模方式，是可复制以及可学习的模型，且检测方法简单稳定。
附图说明
21.图1为本发明结构示意图；
22.图2为s5中的产品下平面凹凸测量方法；
23.图3为s7中的外壁平面形变测量方法。
24.图中，100为仿型治具，200为产品，300为3d激光测量仪，301为线激光。
具体实施方式
25.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
28.如图1至图3所示，一种手机中框非接触式z向检测方法，包括仿型治具以及设于仿型治具下方的3d激光测量仪，
29.检测步骤包括:
30.s1：3d激光测量仪发射线激光，线激光将尺寸数据转化为点位数据，所述点位数据包括线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据；
31.s2:3d激光测量仪扫描治具以及产品，并获取初步数据；
32.s3:过滤模块将干扰因子剔除，并获取处理数据；
33.s4：处理数据对产品进行拟合平面，所述拟合平面包括产品的下平面数据和外壁平面数据；
34.s5：通过下平面数据进行模拟建模，获取产品的拟合下平面数据；
35.s6：拟合下平面数据与标准下平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；
36.s7:通过外壁平面数据进行模拟建模，获取产品的外轮廓下壁的拟合外壁平面数
据；
37.s8：拟合外壁平面数据与标准外壁平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；
38.s9：拟合下平面数据和标准外壁平面数据，判断产品是否符合预定值。
39.1、通过治具作为支撑面作为标准面从而作为基准点，当产品放置于治具时，通过线激光与产品的接触点以及接触距离，从而获取产品的轮廓数据和底壁的凹凸数据，从而实现对于产品相关数据的测量，在非接触式的情况下实现了产品相关数据的获取，检测方法稳定；
40.2、将下平面数据和外壁平面数据进行模拟2d建模或3d建模，通过建模与标准数据对比，从而实现产品的检测；
41.3、采用该检测方法的建模方式，是可复制以及可学习的模型，且检测方法简单稳定。
42.具体地，所述s5中的拟合下平面数据，包括：
43.s501：通过线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据组合为点云数据，进行凹凸计算；
44.s502:利用最小二乘法拟合下平面；
45.s503:得到下平面度以及下平面法向量；
46.s504:下平面中的不同高度的平面需要进行平面合并(因为下平面非单一水平面，因此将不同水平面的高度进行合并，当然其高度可以为n+1),包括：
[0047][0048][0049]
s505:计算检测区域中所有点云数据到内平面的最大距离d1：
[0050][0051]
s506：计算检测区域中所有点云数据到基准平面的距离d2(其中的基准平面为当标准产品放置在治具时的预定值)：
[0052][0053]
s507：根据距离d1+d2的大小判定产品的凹凸。
[0054]
在本发明实施例中，所述s7中的拟合下平面数据，包括：
[0055]
s701：通过线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据组合为点云数据，进行产品外壁平面形变计算；
[0056]
s702：获取产品的四个角拟合点云数据；
[0057]
s703：选取每个角拟合点的最大高度；
[0058]
s704：四个基准点中选取三个拟合点拟合基准面:
[0059][0060]
s705：计算除了拟合基准面的点到基准面的距离d3:
[0061][0062]
s706：根据计算的四个结果大小来判断产品外壁平面的形变。
[0063]
其可以理解为仿型治具与产品边缘的间距，从而获取对产品轮廓的测量。
[0064]
在本发明实施例中，所述模拟建模为2d建模或3d建模，其中的3d建模为单一侧面的建模，当然也可以增加3d激光测量仪的数量，实现复杂3d建模。
[0065]
具体地，所述治具通过处理数据获得支撑平面，其中支撑平面可以为标准数据，也可以实际获取，优选标准数据，从而提高检测效率。
[0066]
在本发明实施例中，所述s4中还包括平面补偿模块，所述平面补偿模块与支撑平面对比，根据产品的变形程度作出结果补偿，因为产品变形不一样会导致拟合平面跟实际的产品支撑平面差异很大，导致得出来的计算结果相差很远。
[0067]
使用3d激光测量仪无接触式的扫描产品，从而获取产品的高度数据，再利用获取到的3d数据进行拟合虚拟平面，然后使用检测方法计算，此算法是通过数学公式与工程相结合的结果，大量使用了平面拟合知识、选取最优数据、高斯滤波等数学方法，3d激光测量仪只是提供原始数据，而计算结果是通过检测方法计算所得。
[0068]
其中，线激光倾斜扫描或垂直扫描，不同的扫描方式获的数据的差值也不一样，但是根据图1可知手机中框的下平面的凹凸面较为复杂，因此优选采用倾斜扫描的方式，可以减少扫描盲区，其中扫描的数据优选多次，如3+n次。
[0069]
使用3d激光测量仪无接触式的扫描产品，从而获取产品的高度数据，再利用获取到的3d数据进行拟合虚拟平面，然后使用检测方法计算，此算法是通过数学公式与工程相结合的结果，大量使用了平面拟合知识、选取最优数据、高斯滤波等数学方法，3d激光测量仪只是提供原始数据，而计算结果是通过检测方法计算所得。
[0070]
以下为实际测量实施例：
[0071]
产品1为不良品测量数据，
[0072][0073]
产品2为不良品测量数据，
[0074][0075]
产品3为良品测量数据，
[0076][0077]
产品4为良品测量数据，
[0078][0079]
以上所述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，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于，包括仿型治具以及设于仿型治具下方的3d激光测量仪，检测步骤包括:s1：3d激光测量仪发射线激光，线激光将尺寸数据转化为点位数据，所述点位数据包括线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据；s2:3d激光测量仪扫描治具以及产品，并获取初步数据；s3:过滤模块将干扰因子剔除，并获取处理数据；s4：处理数据对产品进行拟合平面，所述拟合平面包括产品的下平面数据和外壁平面数据；s5：通过下平面数据进行模拟建模，获取产品的拟合下平面数据；s6：拟合下平面数据与标准下平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；s7:通过外壁平面数据进行模拟建模，获取产品的外轮廓下壁的拟合外壁平面数据；s8：拟合外壁平面数据与标准外壁平面数据对比，并判断是否符合预定阀值；s9：拟合下平面数据和标准外壁平面数据，判断产品是否符合预定值。2.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述s5中的拟合下平面数据，包括：s501：通过线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据组合为点云数据，进行凹凸计算；s502:利用最小二乘法拟合下平面；s503:得到下平面度以及下平面法向量；s504:下平面中的不同高度的平面需要进行平面合并,包括：s504:下平面中的不同高度的平面需要进行平面合并,包括：s505:计算检测区域中所有点云数据到内平面的最大距离d1：s506：计算检测区域中所有点云数据到基准平面的距离d2：s507：根据距离d1+d2的大小判定产品的凹凸。3.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述s7中的拟合下平面数据，包括：s701：通过线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据组合为点云数据，进行产品外壁平面形变计算；
s702：获取产品的四个角拟合点云数据；s703：选取每个角拟合点的最大高度；s704：四个基准点中选取三个拟合点拟合基准面:s705：计算除了拟合基准面的点到基准面的距离d3:s706：根据计算的四个结果大小来判断产品外壁平面的形变。4.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述模拟建模为2d建模或3d建模。5.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述治具通过处理数据获得支撑平面。6.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述s4中还包括平面补偿模块，所述平面补偿模块与支撑平面对比，根据产品的变形程度作出结果补偿。7.如权利要求1所述的手机中框非接触式z向检测方法，其特征在于：所述线激光倾斜扫描或垂直扫描。

技术总结
本发明公开了一种手机中框非接触式z向检测方法，包括仿型治具以及设于仿型治具下方的3D激光测量仪，检测步骤包括:S1：3D激光测量仪发射线激光，线激光将尺寸数据转化为点位数据，所述点位数据包括线激光线宽数据、线激光线距离数据、扫描后获取的点位行数数据以及点位列数数据；^2:3D激光测量仪扫描治具以及产品，并获取初步数据；S3:过滤模块将干扰因子剔除，并获取处理数据；S4：处理数据对产品进行拟合平面，所述拟合平面包括产品的下平面数据和外壁平面数据；S5：通过下平面数据进行模拟建模，获取产品的拟合下平面数据。将下平面数据和外壁平面数据进行模拟2D建模或3D建模，通过建模与标准数据对比，从而实现产品的检测。从而实现产品的检测。从而实现产品的检测。


技术研发人员：阳华伟 刘海平 盛威 李赟麟 谢林君 黄荣旺
受保护的技术使用者：东莞市正邦自动化科技有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/8/24