CN107782261A - 一种平整度测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及平整度检测技术领域，尤其是一种平整度测试系统，包括系统台架机构、数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元和PC机，系统台架机构包括基座，基座上固定设有大理石平台，大理石平台两侧均设有固定杆，每根固定杆上均沿其长度方向设有第一滑槽和第一齿条，每个第一滑槽内均设有第一滑块，两个第一滑块之间连接有调节杆，调节杆的两端上均固定设有第一伺服电机，调节杆上沿其长度方向设有第二滑槽和第二齿条，第二滑槽内设有第二滑块，第二滑块上固定设有第二伺服电机，第二滑块上固定设有激光位移传感器，本发明全程自动化一体测试，提高测试效率和准确度。

Description

一种平整度测试系统

技术领域

本发明涉及平整度检测技术领域，尤其涉及一种平整度测试系统。

背景技术

随着摄像头行业的高速发展，检测光源种类越来越多样化，要求也越来越高，检测方法也越来越趋于无人化和智能化，以往在大型光箱平整度测试上的人工测试逐渐被自动化测试所替代。而激光位移数据采集及RGB颜色处理上已成为替代人工不可或缺的关键技术之一。激光位移测量可以替代人工使用塞规测量，数据差值可以通过系统直接换算出来。大型光箱整面平整度测量及采用RGB颜色显示在整个光源平整度测试行业还比较空白，存在如何应对光箱中部距离无法测量的问题，如何实现超大型光箱平整度测量的问题，如何将激光位移采集数据通过RGB颜色显示的问题，如何调节测试速度、测试范围的问题，所以需要整套激光位移测距及RGB颜色显示，来实现从测试案例的执行到结果的判定，全程自动化一体测试，提高测试效率和准确度。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种平整度测试系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种平整度测试系统，包括系统台架机构、数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元和PC机，所述数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元均电性连接在所述PC机上，所述系统台架机构包括基座，所述基座上固定设有大理石平台，所述大理石平台的一端固定设有控制箱体，所述数据采集单元和驱动单元均设置在所述控制箱体内，所述大理石平台两侧均均匀排列若干支架，每列所述支架上均设有固定杆，两根所述固定杆平行设置，每根所述固定杆上均沿其长度方向设有第一滑槽和第一齿条，所述第一齿条设置在所述第一滑槽的外侧，每个所述第一滑槽内均设有与之相匹配的第一滑块，两个所述第一滑块之间连接有调节杆，所述调节杆与固定杆垂直设置，所述调节杆的两端上均固定设有第一伺服电机，所述第一伺服电机电性连接在所述驱动单元上，每个所述第一伺服电机的输出轴上均设有第一齿轮，所述第一齿轮与对应的所述第一齿条相啮合，所述调节杆上沿其长度方向设有第二滑槽和第二齿条，所述第二滑槽内设有与之相匹配的第二滑块，所述第二滑块上固定设有第二伺服电机，所述第二伺服电机电性连接在所述驱动单元上，所述第二伺服电机的输出轴上设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条相啮合，所述第二滑块上固定设有激光位移传感器，所述激光位移传感器电性连接在所述数据采集单元上。

优选的，所述数据采集单元包括第一处理器、与所述第一处理器电性连接的数据采集模块和A/D数据转换模块，所述数据采集模块电性连接在所述激光位移传感器上，所述A/D数据转换模块电性连接有上传串行接口，所述上传串行接口通过线束连接在所述PC机上。

优选的，所述第一处理器为STM32F103芯片的处理器，所述上传串行接口为RS232接口。

优选的，所述驱动单元包括第二处理器和与所述第二处理器电性连接的下传串行接口和电机驱动模块，所述下传串行接口通过线束连接在所述PC机上，所述电机驱动模块通过导线连接在所述第一伺服电机和第二伺服电机上。

优选的，所述第二处理器为STM32F103芯片的处理器，所述下传串行接口为RS232接口。

优选的，所述RBG色显算法单元包括有与所述PC机电性连接的数据处理模块、数据调取模块、数据对比模块和RBG颜色显示模块。

优选的，所述大理石平台的长为2000mm，宽为1500 mm，高为200mm，大理石平台的整面平整度等级为0级。

优选的，所述激光位移传感器为HG-C1050激光位移传感器，激光位移传感器的测量范围为±15mm,重复精度为30um。

优选的，所述第一伺服电机和第二伺服电机均为Leadshine57系列，步距角为1.2度 ，保持转矩为0.9-1.5NM。

本发明提出的一种平整度测试系统，有益效果在于：本发明可通过系统台架机构实现用最少的材料设计出一个稳定坚固的支撑架，并结合大理石平台能提供一个高平整的水平面，满足各种光源的摆放，伺服电机控制电路，采用STM32F103芯片作为处理器，能够快速的进行数据处理，激光位移转换RGB图案显示处理技术能够将采集回来的数据通过RGB颜色进行显示，更加形象展示光箱的平整度。

附图说明

图1为本发明提出的一种平整度测试系统的系统台架机构结构示意图；

图2为本发明图1的A处局部放大结构示意图；

图3为本发明图1的B处局部放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种平整度测试系统的系统框图。

图中：基座1、大理石平台2、支架3、固定杆4、第一滑槽5、第一齿条6、第一滑块7、调节杆8、第一伺服电机9、第一齿轮10、第二滑槽11、第二齿条12、第二滑块13、第二伺服电机14、第二齿轮15、激光位移传感器16、控制箱体17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种平整度测试系统，包括系统台架机构、数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元和PC机，数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元均电性连接在PC机上，系统台架机构包括基座1，基座1上固定设有大理石平台2，大理石平台2的长为2000mm，宽为1500 mm，高为200mm，大理石平台2的整面平整度等级为0级，系统台架机构能用最少的材料设计出一个稳定坚固支撑架结合大理石平台2能提供一个高平整的水平面，满足各种光源的摆放。

大理石平台2的一端固定设有控制箱体17，数据采集单元和驱动单元均设置在控制箱体17内，大理石平台2两侧均均匀排列若干支架3，每列支架3上均设有固定杆4，两根固定杆4平行设置，每根固定杆4上均沿其长度方向设有第一滑槽5和第一齿条6，第一齿条6设置在第一滑槽5的外侧，每个第一滑槽5内均设有与之相匹配的第一滑块7，两个第一滑块7之间连接有调节杆8，调节杆8与固定杆4垂直设置，调节杆8的两端上均固定设有第一伺服电机9，第一伺服电机9电性连接在驱动单元上，每个第一伺服电机9的输出轴上均设有第一齿轮10，第一齿轮10与对应的第一齿条6相啮合，第一伺服电机9为Leadshine57系列，步距角为1.2度 ，保持转矩为0.9-1.5NM，第一伺服电机9实现了对激光位移传感器16的横向调节。

调节杆8上沿其长度方向设有第二滑槽11和第二齿条12，第二滑槽11内设有与之相匹配的第二滑块13，第二滑块13上固定设有第二伺服电机14，第二伺服电机14电性连接在驱动单元上，第二伺服电机14的输出轴上设有第二齿轮15，第二齿轮15与第二齿条12相啮合，第二伺服电机14为Leadshine57系列，步距角为1.2度 ，保持转矩为0.9-1.5NM，第二伺服电机14实现了激光位移传感器16的纵向调节。

第二滑块13上固定设有激光位移传感器16，激光位移传感器16电性连接在数据采集单元上，激光位移传感器16为HG-C1050激光位移传感器，激光位移传感器16的测量范围为±15mm,重复精度为30um。

数据采集单元包括第一处理器、与第一处理器电性连接的数据采集模块和A/D数据转换模块，数据采集模块电性连接在激光位移传感器16上，A/D数据转换模块电性连接有上传串行接口，上传串行接口通过线束连接在PC机上，第一处理器为STM32F103芯片的处理器，上传串行接口为RS232接口，采用STM32F103芯片作为处理器，能够快速的进行数据处理。

驱动单元包括第二处理器和与第二处理器电性连接的下传串行接口和电机驱动模块，下传串行接口通过线束连接在PC机上，电机驱动模块通过导线连接在第一伺服电机9和第二伺服电机14上，第二处理器为STM32F103芯片的处理器，下传串行接口为RS232接口，采用STM32F103芯片作为处理器，能够快速的进行数据处理。

RBG色显算法单元包括有与PC机电性连接的数据处理模块、数据调取模块、数据对比模块和RBG颜色显示模块，激光位移转换RGB图案显示处理能够将采集回来的数据通过RGB颜色进行显示，更加形象展示光箱的平整度。

工作原理：采集激光位移传感器16的数据经过第一处理器进行处理，并经过A/D数据转换模块对数据进行转换，并由上传串行接口通过线束上传到PC机上进行数据保存，PC机通过线束经过下传串行接口发送第一伺服电机9和第二伺服电机14的驱动信号, 驱动信号经过第二处理器进行处理，并由电机驱动模块控制第一伺服电机9和第二伺服电机14工作，PC机将激光位移传感器16采集的数据进行保存，数据调取模块调取保存的数据，并由数据处理模块对调取的数据处理得出所有数据的平均值，数据对比模块将保存的数据与平均值进行对比，RBG颜色显示模块将对比数据差值采用RBG颜色显示，采用RGB数据转换为标度尺，将激光位移传感器16的数据和RGB标度尺进行对比，然后将对应的RGB颜色显示在Excel表格内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种平整度测试系统，包括系统台架机构、数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元和PC机，所述数据采集单元、驱动单元、RBG色显算法单元均电性连接在所述PC机上，其特征在于，所述系统台架机构包括基座（1），所述基座（1）上固定设有大理石平台（2），所述大理石平台（2）的一端固定设有控制箱体（17），所述数据采集单元和驱动单元均设置在所述控制箱体（17）内，所述大理石平台（2）两侧均均匀排列若干支架（3），每列所述支架（3）上均设有固定杆（4），两根所述固定杆（4）平行设置，每根所述固定杆（4）上均沿其长度方向设有第一滑槽（5）和第一齿条（6），所述第一齿条（6）设置在所述第一滑槽（5）的外侧，每个所述第一滑槽（5）内均设有与之相匹配的第一滑块（7），两个所述第一滑块（7）之间连接有调节杆（8），所述调节杆（8）与固定杆（4）垂直设置，所述调节杆（8）的两端上均固定设有第一伺服电机（9），所述第一伺服电机（9）电性连接在所述驱动单元上，每个所述第一伺服电机（9）的输出轴上均设有第一齿轮（10），所述第一齿轮（10）与对应的所述第一齿条（6）相啮合，所述调节杆（8）上沿其长度方向设有第二滑槽（11）和第二齿条（12），所述第二滑槽（11）内设有与之相匹配的第二滑块（13），所述第二滑块（13）上固定设有第二伺服电机（14），所述第二伺服电机（14）电性连接在所述驱动单元上，所述第二伺服电机（14）的输出轴上设有第二齿轮（15），所述第二齿轮（15）与所述第二齿条（12）相啮合，所述第二滑块（13）上固定设有激光位移传感器（16），所述激光位移传感器（16）电性连接在所述数据采集单元上。

2.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述数据采集单元包括第一处理器、与所述第一处理器电性连接的数据采集模块和A/D数据转换模块，所述数据采集模块电性连接在所述激光位移传感器（16）上，所述A/D数据转换模块电性连接有上传串行接口，所述上传串行接口通过线束连接在所述PC机上。

3.根据权利要求2所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述第一处理器为STM32F103芯片的处理器，所述上传串行接口为RS232接口。

4.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述驱动单元包括第二处理器和与所述第二处理器电性连接的下传串行接口和电机驱动模块，所述下传串行接口通过线束连接在所述PC机上，所述电机驱动模块通过导线连接在所述第一伺服电机（9）和第二伺服电机（14）上。

5.根据权利要求4所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述第二处理器为STM32F103芯片的处理器，所述下传串行接口为RS232接口。

6.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述RBG色显算法单元包括有与所述PC机电性连接的数据处理模块、数据调取模块、数据对比模块和RBG颜色显示模块。

7.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述大理石平台（2）的长为2000mm，宽为1500 mm，高为200mm，大理石平台（2）的整面平整度等级为0级。

8.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述激光位移传感器（16）为HG-C1050激光位移传感器，激光位移传感器（16）的测量范围为±15mm,重复精度为30um。

9.根据权利要求1所述的一种平整度测试系统，其特征在于，所述第一伺服电机（9）和第二伺服电机（14）均为Leadshine57系列，步距角为1.2度 ，保持转矩为0.9-1.5NM。