一种手机外壳质量检测方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明属于自动检测技术领域，涉及一种手机外壳质量检测方法。
【技术背景】
[0002]近年来，高端的智能手机越来越受到消费者的青睐，其市场份额不断增长。许多国际知名手机产品中的零部件均为中国制造，从而为中国的电子行业带来了巨大的商机。但同时，手机厂家对于高端手机零、配件的质量检测也提出了严格要求，我国的手机零件制造商面临巨大的挑战。
[0003]以手机外壳为例，由于制造过程中的原因，导致有些产品的外观会出现凹痕、划痕、凸起、毛刺等质量缺陷。目前的零件制造厂家大都是依靠人工检测手机外壳的外观质量，很容易产生误检漏检，给厂家带来不少经济损失，因此急需高效、准确的智能化自动检测装置。目前已有的利用图像处理技术来进行手机外壳检测的智能装置(如发明专利CN102218406A)，需要复杂的模式识别算法，有的还需要在多个角度位置安装检测镜头(如实用新型CN203455286U)，检测方法不易实现，检测的准确率和精度都不够理想。
【
【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种成本较低，容易实现，可靠性高，准确率和精度高的手机外壳外观质量缺陷的智能检测方法，能够实现手机外壳(包括外壳背面及边沿)外观质量的在线检测。本发明所采用的技术方案如下:
[0005]一种手机外壳质量检测方法，包括对手机外壳边沿的检测和对手机背壳的检验两个方面，其中，
[0006]对手机外壳边沿的检测所采用的检测系统包括:控制单元、数据采集模块、二维激光扫描传感器、电气驱动模块以及用于检测手机外壳边沿的机械装置；
[0007]所述的用于检测手机外壳边沿的机械装置包括手机壳夹具、手机壳安装平台、夹具操纵机构、夹具锁紧机构和底座；控制单元分别与数据采集模块的输出端和电气驱动模块的输入端相连，二维激光扫描传感器安装在底座上，其输出与数据采集模块的输入端相连；手机壳夹具包括上夹具和下夹具，下夹具固定在手机壳安装平台上，手机壳安装平台、夹具操作机构和夹具锁紧机构分别安装在底座上，并与电气驱动模块的输出端相连；待检测的手机外壳置于下夹具上；所述的二维激光扫描传感器，安装在与手机外壳边沿水平中心线等高的位置，其所产生的二维激光束与手机外壳边沿的平面垂直，用于扫描手机外壳边沿的轮廓；
[0008]采用上述系统实现的手机外壳边沿质量检测方法，包括下面的步骤:
[0009]I)控制单元向电气驱动模块发送指令，使其控制夹具操纵机构将待检测的手机外壳放置在下夹具上，再将上夹具安放在手机外壳上方，并通过夹具锁紧机构使上、下夹具将手机外壳边沿夹紧；
[0010]2)控制单元向电气驱动模块发送指令，使其控制手机壳安装平台带动夹具和手机壳做转动一周；
[0011]3)在手机壳安装平台带动夹具和手机壳转动的过程中，控制单元向二维激光扫描传感器发送指令，使其对手机外壳边沿的侧面轮廓进行数据扫描；
[0012]4)控制单元向数据采集模块发送指令，使其实时接收来自二维激光扫描传感器的手机壳轮廓数据，并传输给控制单元；
[0013]5)控制单元收到完整的手机壳轮廓数据后，判定手机外壳边沿外观质量是否合格；
[0014]对手机背壳的检测所采用的检测系统包括:控制单元、数据采集模块、二维激光扫描传感器、电气驱动模块以及用于检测手机背壳质量检测的机械装置，其中，
[0015]所述的用于检测手机背壳质量检测的机械装置包括手机壳夹具、夹具操纵机构、支架、导轨、移动机构和底座；控制单元分别与数据采集模块的输出端和电气驱动模块的输入端相连，二维激光扫描传感器的输出端与数据采集模块的输入端相连；移动机构与电气驱动模块的输出端相连，支架固定在底座上，导轨固定在支架上，导轨上设置有移动机构；夹具操纵机构固定在支架上，移动机构和夹具操纵机构分别与电气驱动模块的输出端相连；手机壳夹具包括上夹具和下夹具，下夹具固定在底座上，手机外壳被夹持后，背壳正对二维激光扫描传感器的激光头；所述的二维激光扫描传感器固定在移动机构上，其所产生的二维激光束与手机背壳垂直，并能够覆盖整个被测的手机背壳；
[0016]采用上述系统实现的手机背壳质量检测方法，包括下列步骤:
[0017]6)控制单元向电气驱动模块发送指令，使其控制夹具操纵机构将待检测的手机背壳放置在手机壳夹具上，保证其在检测过程中不发生移动；
[0018]7)控制单元向电气驱动模块发送指令，使其控制移动机构带动二维激光传感器在沿导轨移动；
[0019]8)在移动机构带动二维激光传感器在沿导轨移动的过程中，控制单元向二维激光扫描传感器发送指令，使其对手机背壳的轮廓进行连续数据扫描，并输出给数据采集模块；
[0020]9)控制单元向数据采集模块发送指令，使其实时接收来自二维激光扫描传感器的手机背壳数据，并传输给控制单元；
[0021]10)控制单元收到完整的手机背壳轮廓数据后，判定手机背壳外观质量是否合格。
[0022]作为优选实施方式，
[0023]步骤5)的方法如下:
[0024]a)控制单元建立一个新的二维数组，用于存放手机外壳边沿轮廓数据；
[0025]b)对所接收的来自二维激光扫描传感器的手机壳轮廓数据的每一个数据帧进行数据预处理，只保留手机外壳边沿部分的轮廓数据，并将这些数据存放在所述的二维数组中的某一列，存放的位置根据采集时间顺序排列，直至完成所有数据帧的采集，从而将夹具和手机外壳边沿转动一周过程中所采集的所有数据组合形成完整的手机外壳边沿轮廓曲线；
[0026]c)计算手机外壳边沿轮廓曲线的粗糙度数据，根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机外壳边沿外观质量是否合格，方法如下:I )以理想的手机外壳边沿轮廓曲线为参考，将实测得到的手机外壳边沿轮廓曲线中出现凹痕部分的数据提取出来，计算凹痕的面积和深度，再根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机外壳边沿外观质量是否合格；II )以理想的手机外壳边沿轮廓曲线为参考，将实测得到的手机外壳边沿轮廓曲线中出现凸痕部分的数据提取出来，计算凸痕的面积和高度，再根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机外壳边沿外观质量是否合格。
[0027]步骤10)的方法如下:
[0028]d)控制单元建立一个新的二维数组，用于存放手机背壳轮廓数据；
[0029]e)对所接收的采集的来自二维激光扫描传感器的手机背壳数据的每一个数据帧进行数据预处理，只保留手机背壳部分的轮廓数据，并将这些数据存放在一个二维数组中的某一列，存放的位置根据采集时间顺序排列，直至完成所有数据帧的采集，从而将移动机构带动二维激光传感器在沿导轨做平移过程中所采集的所有数据组合形成完整的手机背壳轮廓曲线；
[0030]f)计算手机背壳轮廓曲线的粗糙度数据，根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机背壳外观质量是否合格，方法如下:I )以理想的手机背壳轮廓曲线为参考，将实测得到的手机背壳轮廓曲线中出现凹痕部分的数据提取出来，计算凹痕的面积和深度，再根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机背壳外观质量是否合格；II )以理想的手机背壳轮廓曲线为参考，将实测得到的手机背壳轮廓曲线中出现凸痕部分的数据提取出来，计算凸痕的面积和高度，再根据手机制造商提供的外壳质检标准，来判定手机背壳外观质量是否合格。
[0031]本发明提出了通过二维激光扫描传感器来实现手机外壳(背面)及边沿(侧面)外观质量缺陷检测的智能装置及其相应的检测算法，能替代人工检测方法，高效、准确地检测出手机外壳的外观质量缺陷，从而提高产品检测的自动化水平，有效降低产品的制造成本。
【【附图说明】】
[0032]图1是用于检测手机外壳边沿的检测装置的硬件构成图；
[0033]图2是用于检测手机背壳的检测装置的硬件构成图的正视图；
[0034]图3是用于检测手机背壳的检测装置的硬件构成图的侧视图；
[0035]图4是二维激光传感器所采集的各数据帧在整个数组中的构成图。
[0036]图5是手机外壳边沿出现凹痕和凸痕的轮廓曲线图，