CN110044263B - 检测设备及检测设备的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测设备，包括承载结构、特征结构和检测机构，其承载结构用于承载固定待测物，其特征结构用于确定检测特征点，检测机构在检测过程中先后对特征结构旋转前后的两个特征区域进行检测，得到两侧特征区域对应的检测特征点的坐标数据，进而得到特征结构旋转前后的转换关系。利用检测机构先后检测待测物旋转前后的两个表面，获得待测物两个表面的检测结果，利用上述转换关系对待测物两个表面的检测结果进行拼接，即可得到待测物两个表面的相对位置关系。本发明还公开了一种检测设备的工作方法。本发明易于操作、测量准确、适用性强。

Description

检测设备及检测设备的工作方法

技术领域

本发明涉及表面检测技术领域，尤其涉及一种检测设备及检测设备的工作方法。

背景技术

随着现代工业的发展，精密加工被应用于越来越多的技术领域中，同时，人们对加工精度也提出了更高的要求。为了满足加工精度需求，提高加工样品合格率，人们常对加工过程及加工成品进行形貌畸变测试，确保其畸变在可容忍范围内。

形貌畸变测试一般采用三维检测方法，现有技术中，常用的三维检测方法包括接触式检测和非接触式检测。接触式检测设备主要包括三坐标测量仪；非接触式检测设备主要为光学检测设备，所采用的测量方法包括：激光三角法、干涉法、共聚焦法等光学测量方法。非接触式检测由于不需要与待测物接触，对待测物的损伤较小，因此，受到越来越多的关注。

现有的畸变检测往往仅需要对待测物的一面进行检测，获取待测物一个表面的畸变信息；或者，分别检测多个表面，分别获得多个表面的畸变信息。然而，在工业检测中，往往需要获取待测物不同的两面之间的相对位置(例如待测物的厚度)畸变信息，而现有的检测方法无法获取多个面的相对位置畸变信息。

因此，如何实现对待测物进行双面检测，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种检测设备及检测设备的工作方法，能够对待测物进行双面检测，通过双面的检测结果进行分析，从而能够检测待测物两个表面的相对位置关系。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种检测设备，包括：

承载结构，所述承载结构用于承载固定待测物；

特征结构，所述特征结构被配置为相对所述承载结构位置固定，所述特征结构包括检测特征点和至少两个特征区域，所述特征结构绕所述检测特征点之外的任意直线具有旋转不对称性，所述特征区域用于确定所述检测特征点的位置；

检测机构，所述检测机构用于对所述待测物表面和至少两个所述特征区域进行检测，所述承载结构被配置为用于绕第一旋转轴相对于所述检测机构旋转以使所述检测机构分别检测至少两个所述特征区域，至少一个所述检测特征点位于所述第一旋转轴的轴线外，所述第一旋转轴的轴线与所述检测机构的检测轴线存在第一夹角。

本发明提供的检测设备，包括承载结构、特征结构和检测机构，其承载结构用于承载固定待测物，其特征结构用于确定检测特征点，检测机构在检测过程中先后对特征结构旋转前后的两个特征区域进行检测，得到两侧特征区域对应的检测特征点的坐标数据，进而得到特征结构旋转前后的转换关系。利用检测机构先后检测待测物旋转前后的两个表面，获得待测物两个表面的检测结果，利用上述转换关系对待测物两个表面的检测结果进行拼接，即可得到待测物两个表面的相对位置关系。

本发明具有以下有益效果：

1)本方案提供的检测设备结构简单，特征结构与承载结构等部件便于布置；

2)本方案提供的检测设备便于操作，只需旋转承载结构和特征结构，无需改变检测机构的布置和工作方式，即可准确得到旋转前后的位置转换关系，检测效率高；

3)承载结构可以适用于多种产品的承载固定，可大大提高检测设备的适用性。

可选的，在上述检测设备中，所述承载结构具有检测口，所述检测口贯穿所述承载结构，所述检测口暴露出至少部分所述待测物，所述承载结构的外圈固定有所述特征结构。

可选的，在上述检测设备中，所述检测口用于容纳所述待测物，所述检测口的内壁设有用于固定所述待测物的固定结构。

可选的，在上述检测设备中，所述固定结构包括至少三个支撑杆，所述支撑杆包括固定于所述检测口内壁的固定部，所述固定部包括用于夹持所述待测物的固定端面，至少三个所述支撑杆的固定端面中心不共线。

可选的，在上述检测设备中，所述支撑杆的所述固定端面与所述检测口的内壁的距离可调。

可选的，在上述检测设备中，所述支撑杆还包括固定于所述固定端面的支撑部，所述支撑部暴露出部分固定端面，所述支撑部用于支撑所述待测物。

可选的，所述检测特征点的个数大于等于3。

可选的，在上述检测设备中，多个所述检测特征点相对于所述第一旋转轴具有旋转不对称性。

可选的，本发明中的检测设备还包括安装座，所述承载结构和所述特征结构的相对两面均能够与所述安装座可拆卸地固定连接。

可选的，本发明中的检测设备还包括旋转机构，所述旋转机构包括第一旋转平台，所述第一旋转平台用于使所述承载结构绕第二旋转轴相对于所述检测机构旋转，所述承载结构安装于所述第一旋转平台上；所述旋转机构还包括固定于所述第一旋转平台的第二旋转平台，所述第一旋转平台的转轴和所述第二旋转平台的转轴存在第二夹角。

可选的，本发明中的检测设备还包括用于带动所述承载结构和所述待测物平移的移动平台。

可选的，本发明中的检测设备还包括用于承载所述特征结构的标定结构，所述特征结构固定于所述标定结构，且所述标定结构暴露出所述特征结构的至少两个所述特征区域。

可选的，在上述检测设备中，所述标定结构为片状结构，所述特征结构贯穿所述标定结构相对的两面。

可选的，在上述检测设备中，所述特征结构为开设于所述标定结构上的通孔，或者贯穿所述标定结构相对的两面的球形结构或正多面体。

可选的，所述检测机构为共聚焦检测设备，或白光干涉检测设备，或反射光谱检测设备，或三角测量设备。

本发明还提供了一种检测设备的工作方法，包括步骤：

提供如上任一项所述的检测设备；

利用所述检测机构对所述特征结构的一个特征区域进行第一检测，获取所述检测特征点的第一坐标数据；

获取所述检测特征点的第一坐标数据之后，使所述承载结构绕所述第一旋转轴旋转待测角度；

使所述承载结构旋转待测角度之后，利用所述检测机构对所述特征结构的另一特征区域进行第二检测，获取所述检测特征点的第二坐标数据；

根据所述第一坐标数据和所述第二坐标数据获取所述特征结构旋转待测角度前后的转换关系。

可选的，在上述工作方法中，还包括步骤：

提供待测物，所述待测物包括第一面和第二面；

利用所述检测机构对所述待测物的第一面进行检测，获取第一检测结果；

利用所述检测机构对所述待测物的第一面进行检测之后，使所述待测物绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度，使所述待测物的第二面朝向所述检测机构；

使所述待测物绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度之后，利用所述检测机构对所述待测物的第二面进行检测，获取第二检测结果；

利用所述转换关系对第一检测结果和第二检测结果进行拼接。

可选的，在上述工作方法中，所述待测物为片状结构，所述第一面和所述第二面为所述待测物的相对的两个表面。

可选的，在上述工作方法中，使所述承载结构绕所述第一旋转轴旋转待测角度之前，利用所述检测机构对所述待测物的第一面进行检测，获取第一检测结果。

可选的，在上述工作方法中，所述检测设备还包括安装座，所述承载结构和所述特征结构的相对两面均能够与所述安装座可拆卸地固定连接；

使所述承载结构绕所述第一旋转轴旋转待测角度之前，将所述待测物固定于所述承载结构；

使所述承载结构旋转待测角度以及使所述待测物绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度的步骤包括：将所述承载结构和特征结构从所述安装座上取下；将所述承载结构和特征结构从所述安装座上取下之后，将所述承载结构和特征结构绕所述第一旋转轴翻转待测角度；将所述承载结构和特征结构翻转待测角度之后，将所述承载结构和特征结构安装固定于所述安装座。

本发明提供的检测设备的工作方法所产生的有益效果的推导过程与上述检测设备的有益效果推导过程类似，本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例中的检测设备的检测工装结构示意图；

图2为本发明具体实施例中的待测物安装于检测工装时的结构示意图；

图3为本发明具体实施例中的检测设备检测状态示意图。

图1至图3中：

1-标定结构、2-承载结构、3-固定件、4-安装座、5-支撑杆、6-待测物、7-检测工装、8-移动平台、9-检测机构、10-旋转机构。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参照图1至图3，为了实现对待测物的双面检测，本发明提供了一种检测设备，包括：承载结构2、特征结构和检测机构9。

承载结构2用于承载固定待测物6，即，在检测过程中作为待测物6的承载基础。

特征结构被配置为相对承载结构2位置固定，特征结构包括检测特征点和至少两个特征区域，特征结构绕检测特征点之外的任意直线具有旋转不对称性，特征区域用于确定检测特征点的位置。检测机构9用于对待测物6表面和至少两个特征区域进行检测，承载结构2被配置为用于绕第一旋转轴相对于检测机构9旋转以使检测机构9分别检测至少两个特征区域。

至少一个检测特征点位于第一旋转轴的轴线外，第一旋转轴的轴线与检测机构9的检测轴线存在第一夹角。需要说明的是，第一旋转轴可以为实际的旋转轴结构，也可以为空间中的一条直线，即，承载结构2可以绕空间的一条直线进行旋转。在检测过程中，承载结构2在旋转之前的位置和旋转之后的位置分别使得同一特征结构的两个不同的特征区域与检测机构9相对布置，而这两个不同的特征区域均能够确定该特征结构的同一个检测特征点的位置，如此设置，就能够使得检测机构9检测到同一检测特征点在旋转前后的两个不同的位置坐标数据。

本发明提供的检测设备的工作原理如下：检测机构9在检测过程中先后对特征结构旋转前后的两个特征区域进行检测，得到两个特征区域对应的检测特征点的坐标数据，进而得到特征结构旋转前后的转换关系。利用检测机构9先后检测待测物6旋转前后的两个表面，获得待测物6两个表面的检测结果，利用上述转换关系对待测物6两个表面的检测结果进行拼接，即可得到待测物6两个表面的相对位置关系。

需要说明的是，承载结构2可以设计成多种不同的结构形式，例如杆状结构、环形结构、方框结构、片状结构等，只要能够满足承载固定待测物6的要求即可。本实施例中，在上述检测设备中，承载结构2具有检测口，检测口贯穿承载结构2，如图1所示，承载结构2整体大致呈框形结构，检测口暴露出至少部分待测物6，如此便能够满足检测机构9对待测物6的两个表面进行检测，承载结构2的外圈固定有特征结构，以便于检测机构9对特征结构进行检测。

所述特征区域与待测物6的两个待检测表面面对应，两个特征区域的位置关系与两个待检测表面的位置关系相同。

本实施例中，在上述检测设备中，检测口用于容纳待测物6，检测口的内壁设有用于固定待测物6的固定结构。在该实施例方案中，待测物6整体都位于检测口内侧，待测物6通过固定结构实现与承载结构2的相对固定连接，当承载结构2旋转时，待测物6随之一起旋转，检测口则用于暴露出待测物2的相对两侧的表面，以便于检测机构9进行检测。

需要说明的是，检测口内壁的固定结构可以设计为多种结构形式，例如支撑杆结构、支撑片结构、吸盘结构、限位挡块结构等等，在上述检测设备中，固定结构包括至少三个支撑杆5，如图1所示，支撑杆5包括固定于检测口内壁的固定部，固定部包括用于夹持待测物6的固定端面，至少三个支撑杆5的固定端面中心不共线，如此设置，是为了对待测物6进行夹持固定时形成一个稳定的三点支撑结构，保证待测物6随承载结构2一同旋转过程中不会发生晃动，进而保证检测的精确度。在上述检测设备中，支撑杆5的固定端面与检测口的内壁的距离可调，如此设置，就使得至少三个支撑杆5的固定端面中心之间能够形成不同宽度的夹持空间，从而满足对尺寸不同的待测物6进行夹持固定，提高了检测工装7的适用性。需要说明的是，支撑杆5的固定端面可以通过多种形式实现与检测口的内壁的距离可调，例如，将支撑杆5设计成相对检测口可直线往复伸缩的杆结构，或者将支撑杆5设计为与检测口相互螺纹配合的螺纹杆结构，或者将支撑杆5设计为可折叠的多段杆结构且每段杆的端部形成固定端面，等等。

在上述检测设备中，支撑杆5还包括固定于固定端面的支撑部，支撑部暴露出部分固定端面，支撑部用于支撑待测物6。具体的，本实施例中，固定部的杆直径大于支撑部的杆直径，如此设置，支撑杆5就形成了一个带阶梯部的杆。当待测物6放置于支撑部时，支撑部支撑于待测物6的一侧表面，固定部于支撑部相接处的固定端面则夹持住待测物6的侧壁。为了加固支撑杆5对待测物6的固定作用，本方案还可以通过在待测物6与固定端面之间填充胶水以实现稳固连接。待测物6安装于检测工装7的结构示意图如图2所示。

本实施例中，检测特征点的个数大于等于3，即，特征结构的个数至少为3个，通过设置多个特征结构，可以在检测机构9检测特征结构时获得多个检测特征点的坐标数据，从而得到刚性物体转换矩阵的所有参数，进而能够对具有沿任意方向平移及旋转的待测物进行坐标变换，从而能够对沿任意方向平移及旋转的待测物进行拼接，另外，当检测特征点的个数大于3时能获得更加精确的位置转换关系。在其他实施例中，例如当检测设备仅需要对待测物沿旋转轴旋转待测角度并能够使检测机构对待测物的两个相对的面进行检测时，所述特征点的个数可以小于3个。

在上述检测设备中，多个检测特征点相对于第一旋转轴具有旋转不对称性。如此设置，当承载结构2连同多个特征结构绕第一旋转轴旋转待测角度之后，多个检测特征点均能够移动到不同的坐标位置，从而容易将转换前后的统一特征点进行匹配，获得更加准确的位置转换关系。

需要说明的是，本方案中的承载结构可以通过自动旋转机构实现绕第一旋转轴旋转，也可以通过手动方式实现翻转，本发明中的检测设备还包括安装座4，承载结构2和特征结构的相对两面均能够与安装座4可拆卸地固定连接。如此设置，在检测过程中需要旋转承载结构2和特征结构时，就可以将承载结构2连同特征结构从安装座4上取下，然后翻转待测角度，此时承载结构2就是绕空间的一条直线(即第一旋转轴的轴线)实现的翻转，当承载结构2连同特征结构旋转待测角度之后，再将承载结构2固定安装在安装座4上，如此便实现了手动翻转。

需要说明的是，本方案中的承载结构2可以通过多种方式实现与安装座4之间的可拆卸固定连接，例如通过卡扣、螺栓、吸盘等固定件可拆卸固定，或者通过磁吸块可拆卸固定，或者通过胶粘方式可拆卸固定，等等。本方案中采用固定件3来将承载结构2固定在安装座4上，如图1所示。具体的，安装座4可以设计为框架结构、盘状结构、板状结构等，只要能够有效固定承载结构2即可，本方案不再赘述。

本实施例中，通过手动翻转来实现待测物6沿第一旋转轴的旋转。具体的，通过手动翻转使待测物6相对的两个检测面先后分别朝向检测机构9的探测镜头。在其他实施中，可以通过自动旋转台实现待测物6的翻转，例如可以通过电机或气缸等驱动机构与传动机构联动以实现自动旋转。

本实施例方案中，采用了自动旋转机构来实现承载结构2的检测，本发明中的检测设备还包括旋转机构10，旋转机构10包括第一旋转平台，第一旋转平台用于使承载结构2绕第二旋转轴相对于检测机构9旋转，承载结构2安装于第一旋转平台上。此时，第一旋转平台就为承载结构2提供了第二旋转轴，通过控制第一旋转平台的旋转角度，即可实现承载结构2连同特征结构以及待测物6旋转特定角度的功能。

本实施例中，所述第一旋转平台用于使待测物6旋转一定角度，从而有利于检测设备对待测物6的表面进行全面检测。所述检测机构9的角度量程较小，所述待测物6的待检测面包括曲面，当曲面的弧度较大时，在待测物6的待检测面与检测机构镜头的光轴之间夹角不变时，检测机构9很难检测完整的待检测面，需要通过第一旋转台实现待测物6相对于检测机构9的旋转，从而使得待检测面的弧面部分与检测机构9的光轴的夹角在量程之内，以实现弧面的检测。

具体的，所述待测物6为手机壳。当然，所述待测物6还可以为手机屏幕，手机背板，平板电脑外壳，平板电脑屏幕等产品。

进一步，在上述检测设备中，旋转机构10还包括固定于第一旋转平台的第二旋转平台，第一旋转平台的转轴和第二旋转平台的转轴存在第二夹角。通过第一旋转平台和第二旋转平台共同带动检测工装7进行旋转，从而能够使待测物6的待检测边缘延伸方向平行于待测物的平移方向，同时使弧形表面与检测机构9的光轴的夹角快速旋转至量程范围之内，即，能够使待测物6的弧形表面待检测位置与检测机构光轴的夹角快速缩小至量程范围内，进而使弧形表面正对检测机构9，这样可以进一步提高检测精度和检测效率。

需要说明的是，本方案中的第一旋转平台的转轴轴线方向可以沿水平方向延伸，也可以相对水平方向倾斜延伸，第二旋转平台的转轴轴线方向可以与第一旋转平台的转轴轴线呈直角或锐角夹角布置，也可以相互异面布置。由于检测机构9的检测轴线方向一般呈竖直方向布置，为了更加方便检测，本方案中将第一旋转平台的转轴轴线，即第一旋转轴的轴线方向设计为沿水平方向延伸，即，第一旋转轴与检测机构9的检测轴线方向垂直布置，进一步，第二旋转平台的转轴轴线也沿水平方向延伸并且同时与第一旋转平台的转轴轴线垂直布置。

本发明中的检测设备还包括用于带动承载结构2和待测物6平移的移动平台8，如图3所示。在检测过程中，检测机构9可根据产品高度或角度的位置变化进行上下移动，移动平台8带动承载结构2和待测物6平移，以使检测机构9能够对各个特征结构以及待测物6的各个检测位置进行检测。其中，移动平台8可以通过多种结构方式实现平移运动，例如通过直线电机驱动，或者通过电机驱动齿轮齿条传动机构，或者通过气缸或液压缸等实现驱动，等等。为了提高平移的控制精度，本方案采用高精密的直线电机驱动移动平台，移动平台可以通过内置的交叉滚子导轨实现沿平面方向移动，并且通过光栅尺发出信号进行定位，以实现精密的位移控制。

本实施例中，所述移动平台8使待测物6相对于检测机构9沿第一平移方向和第二平移方向移动。第一平移方向与第二平移方向可以呈锐角相交或相互垂直的位置关系，通过移动平台8可以使待测物6表面的待检测位置准确、快速地移动至与检测机构9下方正对的位置，提高检测效率。

需要说明的是，本方案中的特征结构可以设计为多种结构形式，例如直接设置于承载结构2上，或者通过其他载体结构固定于承载结构2上。本发明中的检测设备还包括用于承载特征结构的标定结构1，如图1所示，特征结构固定于标定结构1，且标定结构1暴露出特征结构的至少两个特征区域，以便于检测机构9对至少两个特征区域进行检测，从而获得特征结构旋转待测角度前后的位置坐标数据。

需要说明的是，上述标定结构1可以设计为多种结构形式，例如片状结构、杆状结构、环状结构等，在上述检测设备中，标定结构1为片状结构，特征结构贯穿标定结构1相对的两面。至少两个特征区域分别位于标定结构1相对的两面，如此设置，当承载结构2旋转待测角度时，标定结构1带动特征结构一同实现旋转，因此，就可以使不同的特征区域与检测机构9相对布置。

在上述检测设备中，特征结构为开设于标定结构1上的通孔，或者贯穿标定结构1相对的两面的球形结构或正多面体。本方案中采用圆形通孔结构来作为特征结构，具体的，标定结构1为带有基准圆孔的厚度为100μm～300μm的薄片，厚度越小基准圆孔的圆度越高，得出的转换关系更加接近实际情况。当特征结构为通孔时，特征区域为通孔的两侧端面，通孔可以为圆孔、方孔或锥形孔等，通过检测机构9对通孔的每个端面进行检测均能够检测到同一个点的位置，即孔的中心(检测特征点)位置坐标；当特征结构为球形结构时，特征区域为球形结构表面的任意三个点，检测机构9通过对球面任意三点进行检测也均能获得球形的特征结构的中心位置处的检测特征点的位置坐标；当特征结构为正多面体时，特征区域为正多面体的各个面，检测特征点为正多面体的中心，通过检测正多面体的顶点，确定正多面体的中心。

需要说明的是，本方案中的检测机构9可选用三坐标测量仪或光学检测设备，本方案中的检测机构9为共聚焦检测设备，或白光干涉检测设备，或反射光谱检测设备，或三角测量设备等光学检测设备。进一步，本方案中的检测机构9采用共聚焦检测设备。

本发明还提供了一种检测设备的工作方法，包括步骤：

S1：提供检测设备，提供如上文中本发明所述的检测设备；此时，特征结构固定在承载结构2上，承载结构2位于初始检测位置；

本实施例中的检测设备与上一实施例相同，在此不做赘述。

S2：获取第一坐标数据，利用检测机构9对特征结构的一个特征区域进行第一检测，获取检测特征点的第一坐标数据；

S3：旋转承载结构，获取检测特征点的第一坐标数据之后，使承载结构2绕第一旋转轴旋转待测角度，此时，承载结构2和特征结构位于待测角度检测位置，此处的旋转可以通过手动翻转或自动旋转方式来实现；

S4：获取第二坐标数据，使承载结构2旋转待测角度之后，利用检测机构9对特征结构的另一特征区域进行第二检测，获取检测特征点的第二坐标数据；

S5：获取转换关系，根据第一坐标数据和第二坐标数据获取特征结构旋转待测角度前后的转换关系。

本发明中提供的上述检测设备的工作方法，可以通过旋转承载结构2和特征结构，实现对特征结构两侧特征区域的双面检测，从而获得检测特征点在旋转待测角度前后的位置坐标转换关系，利用该转换关系可以对待测物的双面检测结果进行拼接，从而得到待测物的两侧表面的相对位置关系。

在上述工作方法中，还包括步骤：

S11：提供待测物6，待测物6包括第一面和第二面，此时，待测物6位于初始检测位置；

S21：获取第一检测结果，利用检测机构9对待测物6的第一面进行检测，获取第一检测结果；

S31：旋转待测物，利用检测机构9对待测物6的第一面进行检测之后，使待测物6绕第一旋转轴旋转待测角度，使待测物6的第二面朝向检测机构9，此时，待测物6位于待测角度检测位置，此处的旋转可以通过手动翻转或自动旋转的方式来实现；

S41：获取第二检测结果，使待测物6绕第一旋转轴旋转待测角度之后，利用检测机构9对待测物6的第二面进行检测，获取第二检测结果；

S51：拼接，利用前述工作方法获得的转换关系对第一检测结果和第二检测结果进行拼接。此时，即可获得待测物的第一面和第二面的相对位置关系。

在上述工作方法中，待测物6为片状结构，第一面和第二面为待测物6的相对的两个表面。本方案通过对待测角度进行调整，可以实现利用检测机构9对待测物6的两个表面进行全面扫描检测，从而获取待测物6的全表面的相对位置关系。

在上述工作方法中，使承载结构2绕第一旋转轴旋转待测角度之前，利用检测机构9对待测物6的第一面进行检测，获取第一检测结果。即，在步骤S3之前进行步骤S21，并且，在步骤S1中同时进行步骤S11，如此安排步骤可以进一步提高检测效率，同时避免反复安装待测物导致的检测精度降低。

在上述工作方法中，检测设备还包括安装座4，承载结构2和特征结构的相对两面均能够与安装座4可拆卸地固定连接；使承载结构2绕第一旋转轴旋转待测角度之前，将待测物6固定于承载结构2；使承载结构2旋转待测角度以及使待测物6绕第一旋转轴旋转待测角度的步骤包括：将承载结构2和特征结构以及待测物6从安装座4上取下；将承载结构2和特征结构以及待测物6从安装座4上取下之后，将承载结构2和特征结构以及待测物6绕第一旋转轴翻转待测角度；将承载结构2和特征结构以及待测物6翻转待测角度之后，将承载结构2和特征结构以及待测物6安装固定于安装座4。在该实施例方案中，采用了手动翻转的方式来实现特征结构和待测物6的旋转功能，如此设置，可以简化检测工装7的结构复杂度，保证移动平稳性和安装牢固性。

本实施例中，对待测物6的第一面进行检测，获取第一检测结果的步骤包括：通过移动平台8使待测物6相对于检测机构9平移，并通过检测机构9对第一面进行扫描检测。

当待测物6的第一面包括第一子面和第二子面，第一子面和第二子面之间的夹角大于检测机构9的角度量程时，对待测物6的第一面进行检测，获取第一检测结果的步骤包括：对第一子面进行第一扫描检测；所述第一扫描检测之后，通过第一旋转平台使待测物6相对检测机构9绕第二旋转轴旋转；使待测物6相对检测机构9绕第二旋转轴旋转之后，对第二子面进行第二扫描检测，从而获得待测物6的第一面的第一检测结果。

利用检测机构9对待测物6的第一面进行检测之后，使待测物6绕第一旋转轴旋转待测角度，使待测物6的第二面朝向检测机构9，此时，待测物6位于待测角度检测位置，此处的旋转可以通过手动翻转或自动旋转的方式来实现。

使待测物6绕第一旋转轴旋转待测角度之后，利用检测机构9对待测物6的第二面进行检测；当待测物6的第二面包括第三子面和第四子面，且第三子面和第四子面之间的夹角大于检测机构9的角度量程时，利用检测机构9对待测物6的第二面进行检测，获取第二检测结果的步骤包括：对第三子面进行第三扫描检测，所述第三扫面检测之后，通过第一旋转平台使待测物6相对检测机构9绕第二旋转轴旋转，使待测物6相对检测机构9绕第二旋转轴旋转之后，对第四子面进行第四扫描检测，从而获得待测物6的第二面的第二检测结果。

本实施例中，所述检测机构对所述待测物6的第一面进行检测之后，还包括：通过所述第二旋转台使待测物6绕第三旋转轴旋转，对所述待测物6进行定位处理。

具体的，本实施中，所述待测物6为手机壳。所述定位处理使待测物6的长边和短边分别平行于移动平台8的第一平移方向和第二平移方向。

本发明方案具有结构简单、易于操作、测量准确、适用性强的优点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (18)

1.一种检测设备，其特征在于，包括：

承载结构(2)，所述承载结构(2)用于承载固定待测物(6)；

特征结构，所述特征结构被配置为相对所述承载结构(2)位置固定，所述特征结构包括检测特征点和至少两个特征区域，所述特征结构绕所述检测特征点之外的任意直线具有旋转不对称性，所述特征区域用于确定所述检测特征点的位置；

检测机构(9)，所述检测机构(9)用于对所述待测物(6)表面和至少两个所述特征区域进行检测，所述承载结构(2)被配置为用于绕第一旋转轴相对于所述检测机构(9)旋转以使所述检测机构(9)分别检测至少两个所述特征区域，至少一个所述检测特征点位于所述第一旋转轴的轴线外，所述第一旋转轴的轴线与所述检测机构(9)的检测轴线存在第一夹角；

用于承载所述特征结构的标定结构(1)，所述特征结构固定于所述标定结构(1)，且所述标定结构(1)暴露出所述特征结构的至少两个所述特征区域，所述标定结构(1)为片状结构，所述特征结构贯穿所述标定结构(1)相对的两面。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述承载结构(2)具有检测口，所述检测口贯穿所述承载结构(2)，所述检测口暴露出至少部分所述待测物(6)，所述承载结构(2)的外圈固定有所述特征结构。

3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述检测口用于容纳所述待测物(6)，所述检测口的内壁设有用于固定所述待测物(6)的固定结构。

4.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述固定结构包括至少三个支撑杆(5)，所述支撑杆(5)包括固定于所述检测口内壁的固定部，所述固定部包括用于夹持所述待测物(6)的固定端面，至少三个所述支撑杆(5)的固定端面中心不共线。

5.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述支撑杆(5)的所述固定端面与所述检测口的内壁的距离可调。

6.根据权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述支撑杆(5)还包括固定于所述固定端面的支撑部，所述支撑部暴露出部分固定端面，所述支撑部用于支撑所述待测物(6)。

7.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测特征点的个数大于等于3。

8.根据权利要求7所述的检测设备，其特征在于，多个所述检测特征点相对于所述第一旋转轴具有旋转不对称性。

9.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括安装座(4)，所述承载结构(2)和所述特征结构的相对两面均能够与所述安装座(4)可拆卸地固定连接。

10.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括旋转机构(10)，所述旋转机构(10)包括第一旋转平台，所述第一旋转平台用于使所述承载结构(2)绕第二旋转轴相对于所述检测机构(9)旋转，所述承载结构(2)安装于所述第一旋转平台上；所述旋转机构(10)还包括固定于所述第一旋转平台的第二旋转平台，所述第一旋转平台的转轴和所述第二旋转平台的转轴存在第二夹角。

11.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括用于带动所述承载结构(2)和所述待测物(6)平移的移动平台(8)。

12.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述特征结构为开设于所述标定结构(1)上的通孔，或者贯穿所述标定结构(1)相对的两面的球形结构或正多面体。

13.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测机构(9)为共聚焦检测设备，或白光干涉检测设备，或反射光谱检测设备，或三角测量设备。

14.一种检测设备的工作方法，其特征在于，包括步骤：

提供如权利要求1至13中任一项所述的检测设备；

利用所述检测机构(9)对所述特征结构的一个特征区域进行第一检测，获取所述检测特征点的第一坐标数据；

获取所述检测特征点的第一坐标数据之后，使所述承载结构(2)绕所述第一旋转轴旋转待测角度；

使所述承载结构(2)旋转待测角度之后，利用所述检测机构(9)对所述特征结构的另一特征区域进行第二检测，获取所述检测特征点的第二坐标数据；

根据所述第一坐标数据和所述第二坐标数据获取所述特征结构旋转待测角度前后的转换关系。

15.根据权利要求14所述的工作方法，其特征在于，还包括步骤：

提供待测物(6)，所述待测物(6)包括第一面和第二面；

利用所述检测机构(9)对所述待测物(6)的第一面进行检测，获取第一检测结果；

利用所述检测机构(9)对所述待测物(6)的第一面进行检测之后，使所述待测物(6)绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度，使所述待测物(6)的第二面朝向所述检测机构(9)；

使所述待测物(6)绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度之后，利用所述检测机构(9)对所述待测物(6)的第二面进行检测，获取第二检测结果；

利用所述转换关系对第一检测结果和第二检测结果进行拼接。

16.根据权利要求15所述的工作方法，其特征在于，所述待测物(6)为片状结构，所述第一面和所述第二面为所述待测物(6)的相对的两个表面。

17.根据权利要求15所述的工作方法，其特征在于，使所述承载结构(2)绕所述第一旋转轴旋转待测角度之前，利用所述检测机构(9)对所述待测物(6)的第一面进行检测，获取第一检测结果。

18.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，所述检测设备还包括安装座(4)，所述承载结构(2)和所述特征结构的相对两面均能够与所述安装座(4)可拆卸地固定连接；

使所述承载结构(2)绕所述第一旋转轴旋转待测角度之前，将所述待测物(6)固定于所述承载结构(2)；

使所述承载结构(2)旋转待测角度以及使所述待测物(6)绕所述第一旋转轴旋转所述待测角度的步骤包括：将所述承载结构(2)和特征结构从所述安装座(4)上取下；将所述承载结构(2)和特征结构从所述安装座(4)上取下之后，将所述承载结构(2)和特征结构绕所述第一旋转轴翻转待测角度；将所述承载结构(2)和特征结构翻转待测角度之后，将所述承载结构(2)和特征结构安装固定于所述安装座(4)。

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