CN114674252A - 一种平板电脑保护中框的平整度检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平板电脑保护中框的平整度检测系统及方法，包括柜体、检测装置、处理装置和报警装置，检测装置设置在柜体顶端，报警装置设置在柜体顶端且位于检测装置的一侧，柜体的侧面设有支架，处理装置通过支架与柜体可拆卸连接，检测装置分别与处理装置和报警装置线路连接。本发明节约了人工成本，也避免了因检测人员的能力不同而影响了检测的准确率，也提高了检测的准确率，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

Description

一种平板电脑保护中框的平整度检测系统及方法

技术领域

本发明主要涉及硬件检测技术领域，具体涉及一种平板电脑保护中框的平整度检测系统及方法。

背景技术

现有平板电脑保护中框的平整度检测都是人工检测，检测1个件需要15秒左右，不仅效率低，而且完全凭借检测人员的感觉进行判断。同时，产品要求超差范围在3微米内，检测人员的感觉会出现不准，而所用的厚薄规/堵规的磨损也会影响检测的准确性，因此经常导致检测结果出现偏差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种平板电脑保护中框的平整度检测系统及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种平板电脑保护中框的平整度检测系统，包括柜体、检测装置、处理装置和报警装置，

所述检测装置设置在所述柜体顶端，所述报警装置设置在所述柜体顶端且位于所述检测装置的一侧，所述柜体的侧面设有支架，所述处理装置通过所述支架与所述柜体可拆卸连接，所述检测装置分别与所述处理装置和所述报警装置线路连接；

所述检测装置用于从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

所述处理装置用于对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果；

所述报警装置用于根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种平板电脑保护中框的平整度检测方法，包括以下步骤：

从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果，并根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

本发明的有益效果是：通过从标定块中获得多个标定值，从待检测物品中获取多个测量值，对多个标定值和多个测量值的差值分析得到平整度检测结果，并根据平整度检测结果进行灯光显示，节约了人工成本，也避免了因检测人员的能力不同而影响了检测的准确率，也提高了检测的准确率，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的平板电脑保护中框的平整度检测系统的结构图；

图2为本发明一实施例提供的检测装置的俯视图；

图3为本发明一实施例提供的测试板与定位柱的连接示意图；

图4为本发明另一实施例提供的平板电脑保护中框的平整度检测方法的流程图。

附图中，各标记所代表的单元名称如下：

1、柜体，2、处理装置，3、报警装置，4、测试板，5、底板，6、压力传感器，7、定位柱，8、显示装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一实施例提供的平板电脑保护中框的平整度检测系统的结构图。

如图1和图2所示，一种平板电脑保护中框的平整度检测系统，包括柜体1、检测装置、处理装置2和报警装置3，

所述检测装置设置在所述柜体1顶端，所述报警装置3设置在所述柜体1顶端且位于所述检测装置的一侧，所述柜体1的侧面设有支架，所述处理装置2通过所述支架与所述柜体1可拆卸连接，所述检测装置分别与所述处理装置2和所述报警装置3线路连接；

所述检测装置用于从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

所述处理装置2用于对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果；

所述报警装置3用于根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

优选地，所述处理装置2可以为电脑，所述报警装置3可以为报警灯。

应理解地，本专利可以用于华为平板中框平整度检测。

应理解地，所述检测装置分别通过数据线与所述处理装置2和所述报警装置3连接。

上述实施例中，通过从标定块中获得多个标定值，从待检测物品中获取多个测量值，对多个标定值和多个测量值的差值分析得到平整度检测结果，并根据平整度检测结果进行灯光显示，节约了人工成本，也避免了因检测人员的能力不同而影响了检测的准确率，也提高了检测的准确率，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述检测装置包括测试板4、图像采集单元、数据处理单元、底板5、多个压力传感器6、多个定位柱7以及多个支撑柱；

所述底板5设置在所述柜体1的顶端，所述测试板4设置在所述底板5的上方且通过多个所述支撑柱与所述底板5可拆卸连接，所述图像采集单元和所述数据处理单元均设置在所述测试板4与所述底板5之间，所述测试板4的顶端设有与所述压力传感器6数量相同且贯穿于所述测试板4的圆孔，所述压力传感器6设置在所述圆孔内，从而实现对待测物体的数据采集，多个所述定位柱7可拆卸的设置在所述测试板4的顶端；所述图像采集单元分别与所述数据处理单元、所述处理装置2、所述报警装置3和多个所述压力传感器6线路连接。

优选地，所述图像采集单元可以为CCD、摄像机、录像机以及照像机等，所述数据处理单元可以为计算机、图像转换器等。

应理解地，所述图像采集单元通过数据线分别与所述数据处理单元、所述处理装置2、所述报警装置3和多个所述压力传感器6连接。

应理解地，检测产品(即所述待检测物品)比较轻，检测时不允许受力，所以采用所述压力传感器垂直放置，触头向上，产品(即所述待检测物品)直接放在传感器(即所述压力传感器6)上进行测量。

应理解地，将所述标定块放在检测平台(即所述测试板4)上传感器(即所述压力传感器6)对应位置上后，所述标定块将传感器(即所述压力传感器6)下压，从软件系统(即所述处理装置2)中读出的传感器(即所述压力传感器6)触头的空间位置坐标(即所述标定值)为Ni，每个传感器附近的检测平台(即所述测试板4)表面的平整度会有不同，因此，每个传感器(即所述压力传感器6)的标定值Ni是不相同的。

上述实施例中，提高了检测结果的准确性，并且能够输出各点的具体数据，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述测试板4为压致变色材料，

所述图像采集单元用于对所述测试板4进行图像采集，得到颜色分布图像；

所述数据处理单元用于对所述颜色分布图像进行噪声滤除，得到滤除后的颜色分布图像；

对所述滤除后的颜色分布图像进行图像分割，得到多个颜色分布子图像；

分别对各个所述颜色分布子图像进行两两比对，得到与所述颜色分布子图像对应的比对结果，并根据所述比对结果获得传感器设置位置；

所述压力传感器6用于根据所述传感器设置位置进行设置。

应理解地，所述压致变色材料属于有机敏感材料(智能材料)的一种，颜色变化是可逆的。当受到压力时发生颜色改变，压力去除后变色材料可恢复到以前的状态，因此，可以多次、反复将检测工件(即所述待检测物品)放置在所述压致变色材料制成的所述测试板4上进行测试。所述压致变色材料大多是高分子有机材料，如：蒽衍生物、四苯乙烯衍生物、吩噻嗪衍生物、酮衍生物、蒽醌衍生物和含硼有机物等，或者是压敏涂料掺杂到聚合物后制成的材料。

应理解地，因不可能在所有位置都布置传感器(即所述压力传感器6)，所以压力传感器(即所述压力传感器6)的布置成为设备是否成功和检测准确性的关键。由于材料不同，工艺不同，形状不同，每一工件(即所述待检测物品)出现平面度误差最大处的位置也不同，要保证传感器(即所述压力传感器6)位置的准确，实验要反复做多次，采集非常多的数据，再进行分析，找到最大偏差处放置传感器(即所述压力传感器6)，提高检测准确性。

具体地，用所述压致变色材料制成所述测试板4，将检测工件(即所述待检测物品)放在所述测试板4上，工件表面存在不平整，与所述测试板4的接触点/面不同，所述测试板4各处所受压力不同，变色材料感知所受压力的变化,并做出反应,呈现出颜色变化，在所述测试板4下方设置图像采集器(即所述图像采集单元)，拍摄录像或静止图像、照片，传输到图像处理器(即所述数据处理单元)进行图像处理，分析各部位颜色差异，找出颜色变化明显部位和颜色变化较小部位，这些部位即为后续布置检测传感器(即所述压力传感器6)的备选位置。

应理解地，所述检测装置由所述压致变色材料制成的所述测试板4、图像采集器(即所述图像采集单元)(CCD、摄像机、录像机、照像机等)、图像处理器(即所述数据处理单元)(计算机、图像转换器等)及处理软件等组成。系统(即所述检测装置)可以定性测试，也可以定量测试。压致变色传感系统(即所述检测装置)主要功能是确定所述压力传感器6分布位置，该位置由系统(即所述检测装置)经大量实验测试数据经数据挖掘、统计分析等得出(如回归分析、决策树分析、神经网络分析、小波分析、聚类分析、模糊分析法等)。

应理解地，颜色的不同是由于变色材料(即所述压致变色材料)所受压力不同而呈现出来的，待检件(即所述待检测物品)边框表面不平，将待检件(即所述待检测物品)放在所述测试板4上时，凸出部分与所述测试板4接触引起变色，凹陷部分不接触不会引起变色，所述测试板4呈现不同的颜色分布，图像采集器(即所述图像采集单元)就能采集到有颜色变化的所述颜色分布图像。

具体地，在得到颜色分布图像后，对图像(即所述颜色分布图像)进行噪声滤除、图像分割、比对等，步骤如下：

1、噪声滤除通过将开启和闭合运算相结合，构建一个形态学噪声滤除器的方法解决。

2、图像分割是将图像(即所述滤除后的颜色分布图像)分割成互不相交的简单子集(即所述颜色分布子图像)，以利于后续判断那个部位“颜色变化明显”、“颜色变化较小”，或者是没有变化。分割方法是：设定形态学算子—》处理采集并进行噪声滤除的图像--》获得含有阶跃边缘的图像—》区域生长—》完成分割。

3、分割好图像(即所述滤除后的颜色分布图像)后，得到众多的子集(即所述颜色分布子图像)，对子集(即所述颜色分布子图像)进行二二比对，得到变化最明显的子集(即所述颜色分布子图像)即为“颜色变化明显”，次之的为“颜色变化较小”，得到变化最不明显的子集(即所述颜色分布子图像)即为“颜色变化不明显”。

上述实施例中，通过对测试板的图像采集得到颜色分布图像，对颜色分布图像的噪声滤除得到滤除后的颜色分布图像，对滤除后的颜色分布图像的图像分割得到多个颜色分布子图像，分别对各个颜色分布子图像的两两比对得到比对结果，并根据比对结果获得传感器设置位置，根据传感器设置位置进行设置，提高了检测的准确率，节约了人工成本，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图1至3所示，所述定位柱7为圆台结构，所述定位柱7垂直于所述测试板4的中位线处设置有贯穿于所述定位柱7的螺孔，所述定位柱7通过螺丝与所述测试板4可拆卸连接。

优选地，所述定位柱7可以为橡塑材质。

应理解地，所述定位柱7用于定位产品(即所述待检测物品)放下的位置，保证放置准确。

应理解地，所述定位柱7为圆台结构是为了易于让所述待检测物品放入，并对所述待检测物品进行固定。

上述实施例中，能够让待检测物品容易放入测试板上，并能够对待检测物品进行固定，保证了待检测物品放置准确。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述处理装置2具体用于：

通过第一式分别对各个所述标定值以及与所述标定值对应的测量值进行传感器下移值的计算，得到与各个所述标定值对应的传感器下移值，所述第一式为：

Ti＝Mi-Ni，

其中，Mi为测量值，Ni为标定值，Ti为传感器下移值；

筛选所有的传感器下移值的最大值，筛选后得到传感器最大下移值；

筛选所有的传感器下移值的最小值，筛选后得到传感器最小下移值；

判断所述传感器最大下移值与所述传感器最小下移值之差是否大于或者等于预设判断值，若是，则判定所述待检测物品为第一检测结果，并将所述第一检测结果作为平整度检测结果；若否，则判定所述待检测物品为第二检测结果，并将所述第二检测结果作为平整度检测结果。

应理解地，所述预设判断值可以为工件允许的最大变形量。

应理解地，所述第一检测结果为超差不良品，所述第二检测结果为合格良品。

具体地，每一个传感器探头(即所述压力传感器6)标定值为Ni，放置工件(即所述待检测物品)后输出的测量值为Mi，则受压后传感器下移值(即所述传感器下移值)为Ti＝Mi-Ni。比较各传感器Ti值(即所述传感器下移值)，当最大的Ti值(即所述传感器最大下移值)和最小的Ti值(即所述传感器最小下移值)的差值大于A(即所述预设判断值)时(A为工件允许的最大变形量)，为超差不良品；当最大的Ti值(即所述传感器最大下移值)和最小的Ti值(即所述传感器最小下移值)的差值小于A时,则满足平面度要求，为合格良品。

上述实施例中，对多个标定值和多个测量值的差值分析得到平整度检测结果，节约了人工成本，也避免了因检测人员的能力不同而影响了检测的准确率，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述报警装置3根据所述第一检测结果进行红灯报警提示；

根据所述第二检测结果进行绿灯提示。

应理解地，当为所述第一检测结果时，则在出现超标的传感器位置处显示红灯报警，当为所述第二检测结果时，则满足平面度要求，为合格良品，显示绿灯。

上述实施例中，通过第一检测结果进行红灯报警提示，并通过第二检测结果进行绿灯提示，能够快速的获知检测结果，提高了检测效率。

可选地，作为本发明的一个实施例，还包括电源装置和移动装置，所述电源装置设置在所述柜体1内部，所述移动装置设置在所述柜体1底部，所述电源装置分别与所述检测装置、所述处理装置2和所述报警装置3线路连接。

优选地，所述电源装置可以为稳压电源，所述移动装置可以为万向轮。

应理解地，所述电源装置通过电源线分别与所述检测装置、所述处理装置2和所述报警装置3连接。

上述实施例中，为系统提供电量，并方便系统进行移动。

可选地，作为本发明的一个实施例，还包括显示装置8，所述显示装置8内嵌在所述柜体1的顶端，并与所述检测装置线路连接。

应理解地，所述显示装置8可以为数据模拟量显示界面。

应理解地，所述显示装置8通过数据线与所述检测装置连接。

应理解地，所述显示装置8的主要功能为：1、显示当前对应通道的传感器(即所述压力传感器6)的位置数据；2、对传感器(即所述压力传感器6)进行控制操作，如：清零功能、复位功能、反向功能、恢复出厂设置等。

上述实施例中，实现了对压力传感器的控制以及获取压力传感器的数据。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述传感器设置位置包括传感器设置位置长度和传感器设置位置宽度，所述根据所述比对结果获得传感器设置位置之后，还包括：

所述数据处理单元用于导入所述待检测物品信息，所述待检测物品信息包括待检测物品长度、待检测物品宽度和待检测物品总重量；

通过第二式对所述待检测物品总重量进行传感器总数量的计算，得到传感器设置总数量，所述第二式为：

D＝W/M，

其中，D为传感器设置总数量，W为待检测物品总重量，M为压力传感器有效工作时所受压力的最小值；

通过所述待检测物品长度和所述待检测物品宽度构建待检测物品网格；

按照预设网格数对所述待检测物品网格进行划分，得到多个待检测物品子网格，并根据各个所述待检测物品子网格提取与各个所述待检测物品子网格对应的最小坐标，所述最小坐标包括最小长度坐标和最小宽度坐标；

通过第三式对所述待检测物品长度和所述预设网格数进行单个子网格长度距离的计算，得到单个子网格长度，所述第三式为：

Δx＝(X+x)/N，

其中，X为待检测物品长度，x为预设增加长度，N为预设网格数，Δx为单个子网格长度；

通过第四式对所述待检测物品宽度和所述预设网格数进行单个子网格宽度距离的计算，得到单个子网格宽度，所述第四式为：

Δy＝(Y+y)/N，

其中，Y为待检测物品宽度，y为预设增加宽度，N为预设网格数，Δy为单个子网格宽度；

通过各个所述传感器设置位置长度以及与所述传感器设置位置长度对应的传感器设置位置宽度依次对各个所述待检测物品子网格进行判断，判断所述传感器设置位置长度以及与所述传感器设置位置长度对应的传感器设置位置宽度是否满足判定条件，

所述判定条件包括所述传感器设置位置长度大于或等于所述最小长度坐标且小于或等于所述最小长度坐标与所述单个子网格长度之和，且所述传感器设置位置宽度是否大于或等于所述最小宽度坐标且小于或等于所述最小宽度坐标与所述单个子网格宽度之和，

若满足，则将所述最小长度坐标对应的待检测物品子网格进行计数，得到子网络坐标数；若不满足，则对下一个待检测物品子网格再次进行判断；

按照从大到小的顺序将所有待检测物品子网格对应的子网络坐标数进行排序，并从排序结果中提取出前传感器设置总数量位的待检测物品子网格，从而得到多个排序后的待检测物品子网格，根据每个所述排序后的待检测物品子网格得到与所述排序后的待检测物品子网格对应的最小长度坐标以及最小宽度坐标；

通过第五式分别对各个所述最小长度坐标和所述单个子网格长度进行传感器布置点长度计算，得到与各个所述排序后的待检测物品子网格对应的传感器布置点长度，所述第五式为：

X’＝Xn+Δx/2，

其中，X’为传感器布置点长度，Xn为第n个排序后的待检测物品子网格对应的最小长度坐标，Δx为单个子网格长度；

通过第六式分别对各个所述最小宽度坐标和所述单个子网格宽度进行传感器布置点宽度计算，得到与各个所述排序后的待检测物品子网格对应的传感器布置点宽度，所述第六式为：

Y’＝Yn+Δy/2，

其中，Y’为传感器布置点宽度，Yn为第n个排序后的待检测物品子网格对应的最小宽度坐标，Δy为单个子网格宽度；

根据所述传感器布置点长度和所述传感器布置点宽度得到传感器布置点位置；

所述压力传感器(6)用于根据所述传感器布置点位置进行设置。

应理解地，工件的尺寸是已知的，检测前就知道要检测工件的形状和尺寸，是检测工件是否合格的判据。即：工件的长X、宽Y是已知的，工件允许的公差范围也是已知的，也就是，判定工件是否合格，是良品或不良品的判据是已知的。

应理解地，x、y是根据设计数据和反复实验得到的，可以算是预设值，x和y的计算公式如下：

x＝U+Q，

y＝V+Q，

其中，U为工件长度方向的允差，该允差是工件设计时给出的，是已知的；V为工件宽度方向的允差，该允差是工件设计时给出的，是已知的；

Q是根据反复实验的结果设定的，在本例的工件检测中，Q为长度不小于1厘米、不大于3厘米的数值，可以为1.1、1.2、1.3。。。。3.0之间的任何数值，Q值小于1厘米有漏掉检测数据的可能，Q值大于3厘米网格数量增加，增加计算工作量，影响系统计算速度。

具体地，所述预设网格数的依据如下：

准备在长度方向(即所述待检测物品长度)放置几个传感器，就将包围盒的X方向(即所述待检测物品长度)分成几个小的网格+3，准备在宽度方向(即所述待检测物品宽度)放置几个传感器，就将包围盒的Y方向(即所述待检测物品宽度)分成几个小的网格+3。例如：准备在长度方向(即所述待检测物品长度)放置10个传感器就将长度X方向(即所述待检测物品长度)分成(10-1)+3＝12个小网格，准备在宽度方向(即所述待检测物品宽度)放置8个传感器就将宽度Y方向(即所述待检测物品宽度)分成(8-1)+3＝10个小网格。

+3是为保证传感器位置分布更有利于测量结果的准确而增加的冗余。

根据实验发现，工件在长度或宽度方向出现问题的概率是不同的，也就是说，长度或宽度方向上不能均匀布置传感器，出现问题多的方向上要多布置传感器。因此在长度和宽度方向上要分别多划分3个小网格，以保证传感器布置的位置能够采集到最大、较大或最小、较小的数据，提高检测准确性。

具体地，每个工件(即所述待检测物品)变形情况不相同，所得到的最大或较大、最小或较小变形位置(即所述传感器设置位置)都不一样，所测得的数据都不尽相同。故建立空间包围盒系统来处理这些随机数据，确定最优传感器位置(即所述传感器布置点位置)，具体步骤如下：

1、设工件(即所述待检测物品)的外形尺寸为：长X、宽Y，做一个能将工件(即所述待检测物品)包裹其中的包围盒(即构建待检测物品网格)，将工件(即所述待检测物品)的长度、宽度数据包围其中。包围盒的尺寸为：长X+x、宽Y+y，高度尺寸设为Z；其中，x、y为包围盒比工件(即所述待检测物品)外形尺寸增加的量，因为x、y的存在，包围盒才能将工件(即所述待检测物品)完全包围其中，其中，Z不是指工件的高度，而是一个表示数据个数的量，相当于一个计数器，Z是一个变量，计数越多Z值越大，包围盒高度方向越高，工件(即所述待检测物品)的高度体现在压力上，所以在点阵系统中不列入；

2、将所述包围盒分割成小的三维网格(即所述待检测物品子网格)。假设X方向为10个网格，则每一个网格X方向的大小为Δx＝(X+x)/10,Y方向为10个网格,则每一个网格Y方向的大小为Δy＝(Y+y)/10；

3、计算出测量最大点、较大点、最小点、较小点所在位置的位置坐标(即所述传感器设置位置)，即X方向和Y方向的坐标，也可以从所述预设数据库中提取所述传感器设置位置，将其放入所述三维网格中，落入哪个小网格中，所在小网格进行一次计数，Z值增加1，依此类推；

4、根据系统中Z值的大小确定压力传感器分布位置(即所述传感器布置点位置)，如：准备布置20个压力传感器就选Z值最大的20个位置，依此类推。

应理解地，每个分割的三维网格(即所述待检测物品子网格)中设置一个计数器，放进一个数据计一次，相当于Z值增加1个，Z值越大说明放到对应三维网格中的测量数据越多，也就是最大点、最小点、较大点、较小点(即所述传感器设置位置)越多，也就是产品对应部位变形比较大的概率较大，便在此处设置传感器。

应理解地，Z值为一个存数字，计数用的，放进一个测量数据为1，再放进一个测量数据便计为2，1、2、3、4、5、6、7…

应理解地，Z值越大说明落在这个小网格的点越多，即在该小网格的范围内出现最大点、较大点、最小点、较小点的频次越高，这小网格的范围内出现超差概率越大，应该予以重视，布置传感器进行检测。

具体地，考虑到传感器的有效工作范围和检测的准确度，设置传感器的总数量(即所述传感器设置总数量)为：

D＝W/M，

式中：D为设置传感器的总数量,传感器的总数量不能超过D，否则当工件放在传感器上时(本测量不允许在工件上加力或增加重量的装置)，传感器没有反应，就无法测出位移值了，W为工件的总重量，M为传感器有效工作时所受压力的最小值，低于这个最小值传感器无法正常工作了。

如果传感器均匀分布，长度方向设置传感器的数量为：

D·X/2(X+Y)，

D·X/2(X+Y)即为预设中，准备在长度方向放置传感器的数量。

如果传感器均匀分布，宽度方向设置传感器的数量为：

D·Y/2(X+Y)，

D·Y/2(X+Y)即为预设中，准备在宽度方向放置传感器的数量。

具体地，网格(即所述待检测物品网格)划分好了后，每个小网格(即所述待检测物品子网格)都有固定的范围，如在长度方向，最小的X坐标为X1,最大的X坐标为(X1+Δx)，如 果当前坐标位置的X值在X1～(X1+Δx)之间，即判定该坐标的X方向落在小网格内；如在宽 度方向，最小的Y坐标为Y1,最大的Y坐标为(Y1+Δy)，如果当前坐标位置的Y值在Y1～(Y1+ Δy)之间，即判定该坐标的Y方向落在小网格内；X方向和Y方向同时落在哪个小网格内，即 判定当前坐标落入该小网格内(注意判据是：X方向和Y方向同时落在小网格内)。

应理解地。测量最大点、较大点、最小点、较小点所在位置的位置坐标(即所述传感器设置位置)，即X方向和Y方向的坐标是软件系统计算的。每个测量点都有输出值，比较输 出值就能得出最大点、较大点、最小点、较小点的数值和位置。

具体地，压力传感器布置在小网格(即所述待检测物品子网格)的中心位置：

X方向的坐标为：X1+Δx/2

Y方向的坐标为：Y1+Δy/2

传感器布置点的坐标(即所述传感器布置点位置)为：(X1+Δx/2，Y1+Δy/2)。

上述实施例中，对待检测物品长度、待检测物品宽度和待检测物品总重量的分析，得到传感器布置点位置，保证了传感器布置的位置能够采集到最大、较大或最小、较小的数据，提高了检测准确性，为产品的不良品统计、超差部位的统计提供依据，为生产工艺和工艺参数的改进或调整提供参考，实现了产品品质的数字化管理。

可选地，作为本发明的另一个实施例，本发明的检测原理为：将工件(即所述待检测物品)放置在垂直设置的所述压力传感器6上，传感器(即所述压力传感器6)受压缩，根据每个传感器(即所述压力传感器6)受压后输出数据，判断传感器(即所述压力传感器6)触头位置，计算工件(即所述待检测物品)相应位置的空间数据，再比较工件(即所述待检测物品)各部位的空间数据并计算差值，超过设定值即为不良品，设定值内为良品。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还包括压敏涂料和用于提供光源的光照装置，所述测试板4为柔性材料，所述压敏涂料喷涂在所述测试板4的顶部，所述光照装置设置在所述测试板4的底部，且位于所述图像采集单元和所述数据处理单元的上方。

应理解地，所述压敏涂料包括：压致变色荧光材料，力致荧光变色材料，基于有机分子、金属络合物和聚合物的新型PCF材料等。

应理解地，所述柔性材料包括：高分子柔性材料、各类织物等。

应理解地，测量时，本系统放在暗室里，用光(即所述光照装置)照射柔性材料(即所述测试板4)。没放检测件(即所述待检测物品)时，所述压敏涂料变化不大，当检测件(即所述待检测物品)放在柔性材料(即所述测试板4)上时，所述压敏涂料受压发生亮度改变，图像采集器(即所述图像采集单元)采集变化图像，是亮度值有变化的图像。亮度值的变化体现在图像上就是明暗的变化，处理非常简单常规，用灰度值的大小，灰度值越大越亮，灰度值越小越暗，反之亦然。

具体地，将所述压敏涂料喷涂到柔性材料(即所述测试板4)表面，用光(即所述光照装置)照射，当检测工件(即所述待检测物品)放在柔性材料(即所述测试板4)上时，柔性材料(即所述测试板4)受到压力作用发生变形，涂料也随着柔性材料的变形发生位置改变。当光线照射到涂料表面时，涂料(即所述压敏涂料)在光照下发光，发光的程度、光线的角度等与它所处的位置相关，图像采集器(即所述图像采集单元)拍摄录像或静止图像、照片，传输到图像处理器(即所述数据处理单元)进行图像处理，进行定量分析或定性分析。

(1)定量分析方法：进行图像处理和亮度与压力转换，获得柔性材料表面压力分布图。最大或较大压力对应位置与最小或较小压力对应位置即为后续布置检测传感器(即所述压力传感器6)的备选位置。

压力与亮度的转换关系为：

Pi＝kf(L)，

其中，Pi为某点的压力kgf/cm2，K为系数，不同材料数值不同，f(L)为亮度函数，某点(如i点)亮度值的单位为尼特(nt)，1nt＝1cd/m2，cd为发光强度，可以测得，L表示亮度，亮度体现在图像上就是灰度。

依据上式，可以根据某点的亮度计算出压力值。也可以将关系曲线上的典型点(若干点)做成一张压力与亮度的关系表，存放于单片机的数据区或计算机的数据库里，根据某点亮度测量值查表或进行插值运算得到压力值。

(2)定性方法：通过定性观察柔性材料(即所述测试板4)各部位的亮度变化，判断柔性材料(即所述测试板4)的变形、扭曲或破坏情况，亮度越大部位柔性材料(即所述测试板4)变形越大，受压力也越大，反之，亮度较暗部位柔性材料(即所述测试板4)变形较小，受压力也较小。确定哪些部位亮度较大、哪些部位亮度较小，这些部位为后续布置检测传感器的备选位置。

可选地，作为本发明的另一个实施例，所述测试板4为易受压变形且回弹较慢的材料，通过工件(即所述待检测物品)导致材料凹陷的程度来判断压力作用效果。

将工件(即所述待检测物品)放在易受压变形且回弹较慢的材料(即所述测试板4)上，材料(即所述测试板4)受压发生变形，取走工件(即所述待检测物品)后，材料上留有工件的印痕，用设置在所述测试板4上方的激光扫描仪对印痕进行扫描，获得印痕的点群数据，进行数据分析，获取最大、最小、较大和较小数据对应的点，这些点即为布置压力传感器的备选位置。

优选地，所述易受压变形且回弹较慢的材料可以是各种粉沫、易受压变形且回弹较慢的材料等。

应理解地，扫描印痕后得到非常多的点群数据，这些点群数据的特点是：单边杂点很多。

具体地，所述数据分析过程为：1、对所有点群数据杂点较少的一侧去除杂点(点群数据重建软件中进行操作)；2、用蒙皮软件进行三维重建得到印痕轮廓；3、在印痕轮廓上每隔一段距离取点，比较所取点的数值大小，最大的即为最大值，最小的即为最小值，第二大的为较大值，第二小的为较小值。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还包括取若干(如100个、200个等)手工测量不合格的零件(即所述待检测物品)，采用滑边测量方法，测出每一个框边相隔5mm的各点平面度间隙高度数据，对这些数据采用小波统计方法分析，得出间隙最大可能的若干个点的位置，即为布置压力传感器(即所述压力传感器6)的备选位置。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还包括将所述传感器设置位置存储在预设数据库中。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还包括以压力传感器测量得到的数据Mi(即所述测量值)为基础，进行曲线拟合，得到工件的检测面形状，再提取面上最大、较大、最小、较小点，与传感器测量数据Mi(即所述测量值)比较，并做工件(即所述待检测物品)是否为良品和不良品的判断。

应理解地，除了比较每个压力传感器测量到的数据(即所述测量值)外，还对工件(即所述待检测物品)上没有布置传感器的地方进行了拟合，因此，没放置传感器(即所述压力传感器6)的地方对应工件(即所述待检测物品)的位置也是有数据的，也进行了是否超差判断，不会出现因某一位置没有布置传感器而漏检的情况，提高了工件检测准确率。

具体地，对测量得到的数据(即所述测量值)进行二次曲线拟合。

判断是否超出最大测量值和最小测量值，用逼近法，设上、下二个面，分别向中间逼近，首先碰到的是最大测量值和最小测量值即说明拟合曲线没有超出，如果首先碰到的是拟合曲线即说明超出范围了，碰到点的数据即为新的最大值或新的最小值。

如果拟合后，拟合曲线上出现超出最大测量值和最小测量值的新的最大值和最小值，还要重新进行判断是否超出允许的设定值(即所述预设判断值)，即进行良品和不良品的判断。其中，较大点为除最大点外的测量数据，即第二大的数据；较小点为除最小点外的测量数据，即第二小的数据。

可选地，作为本发明的另一个实施例，所述压力传感器6还可以采用高灵敏度的电感位移传感器，采用传感器中段设定相对测量基准零点，采用传感器自由状态为测量基准零点，随着测量次数的增加导致回零失效，从而影响测量结果。而采用传感器中段设定相对测量基准零点，避免以上问题，同时，大大增加了传感器的使用寿命。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还包括用于增加配重的套头，所述套头设置在所述压力传感器6的顶部。

应理解地，受到轻型框边零件重量的影响，给传感器(即所述压力传感器6)测量头配重，提高传感器灵敏度等。

具体地，在传感器(即所述压力传感器6)触头上装上套子(即所述套头)，相当于戴了一顶帽子，即增加了重量，又增大了面积，提高了与待检面的接触面积，而检测的产品非常轻，要求压力传感器非常灵敏，要求8克重量时就能测量，所以要增加配重。

可选地，作为本发明的另一个实施例，根据对轻型框边平面度误差精度要求，设：设备测量误差允许值δ，设备测量精度x(本设备为0.01微米)，安全系数为K，测量精度修正后为B，则：

B＝K|δ|+x。

可选地，作为本发明的另一个实施例，还可以进行标定，具体为：(1)用一标准平面压下所有传感器(即所述压力传感器6)，使标准平面与测量(即所述测试板4)底平面贴合，读取每个传感器数据并记录Ni(即所述标定值)，作为相对测量基准零点。(2)如果框边面积较大，可用一小标准平面，分别压下每一个传感器(即所述压力传感器6)，使小标准平面与测量(即所述测试板4)底平面贴合，并记录传感器数据(即所述标定值)，作为相对测量基准零点。

可选地，作为本发明的另一个实施例，本发明能够进一步提高传感器测量灵敏度，实现了灵活并有效、优化传感器布置位置，大大增大乐传感器的使用寿命；实现了传感器的安装、调整方便，有效地避免了归零误差造成的测量误差，使得测量的精度大大提高，能够让测量的工件不受形状限制，如框边可以是方的，也可以是异型的，尤其测量异形框边，其优越性更甚，且特别适用于质量较轻且检测时不允许受力的工件。

图4为本发明一实施例提供的平板电脑保护中框的平整度检测方法的流程图。

可选地，作为本发明的另一个实施例，如图4所示，一种平板电脑保护中框的平整度检测方法，包括以下步骤：

从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果，并根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

作为分离单元说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的单元可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。用于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种平板电脑保护中框的平整度检测系统，其特征在于，包括柜体(1)、检测装置、处理装置(2)和报警装置(3)，

所述检测装置设置在所述柜体(1)顶端，所述报警装置(3)设置在所述柜体(1)顶端且位于所述检测装置的一侧，所述柜体(1)的侧面设有支架，所述处理装置(2)通过所述支架与所述柜体(1)可拆卸连接，所述检测装置分别与所述处理装置(2)和所述报警装置(3)线路连接；

所述检测装置用于从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

所述处理装置(2)用于对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果；

所述报警装置(3)用于根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

2.根据权利要求1所述的平整度检测系统，其特征在于，所述检测装置包括测试板(4)、图像采集单元、数据处理单元、底板(5)、多个压力传感器(6)、多个定位柱(7)以及多个支撑柱；

所述底板(5)设置在所述柜体(1)的顶端，所述测试板(4)设置在所述底板(5)的上方且通过多个所述支撑柱与所述底板(5)可拆卸连接，所述图像采集单元和所述数据处理单元均设置在所述测试板(4)与所述底板(5)之间，所述测试板(4)的顶端设有与所述压力传感器(6)数量相同且贯穿于所述测试板(4)的圆孔，所述压力传感器(6)设置在所述圆孔内，从而实现对待测物体的数据采集，多个所述定位柱(7)可拆卸的设置在所述测试板(4)的顶端；所述图像采集单元分别与所述数据处理单元、所述处理装置(2)、所述报警装置(3)和多个所述压力传感器(6)线路连接。

3.根据权利要求2所述的平整度检测系统，其特征在于，所述测试板(4)为压致变色材料，

所述图像采集单元用于对所述测试板(4)进行图像采集，得到颜色分布图像；

所述数据处理单元用于对所述颜色分布图像进行噪声滤除，得到滤除后的颜色分布图像；

对所述滤除后的颜色分布图像进行图像分割，得到多个颜色分布子图像；

分别对各个所述颜色分布子图像进行两两比对，得到与所述颜色分布子图像对应的比对结果，并根据各个所述比对结果获得与各个所述比对结果对应的传感器设置位置。

4.根据权利要求2所述的平整度检测系统，其特征在于，所述定位柱(7)为圆台结构，所述定位柱(7)垂直于所述测试板(4)的中位线处设置有贯穿于所述定位柱(7)的螺孔，所述定位柱(7)通过螺丝与所述测试板(4)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的平整度检测系统，其特征在于，所述处理装置(2)具体用于：

通过第一式分别对各个所述标定值以及与所述标定值对应的测量值进行传感器下移值的计算，得到与各个所述标定值对应的传感器下移值，所述第一式为：

Ti＝Mi-Ni，

其中，Mi为测量值，Ni为标定值，Ti为传感器下移值；

筛选所有的传感器下移值的最大值，筛选后得到传感器最大下移值；

筛选所有的传感器下移值的最小值，筛选后得到传感器最小下移值；

判断所述传感器最大下移值与所述传感器最小下移值之差是否大于或者等于预设判断值，若是，则判定所述待检测物品为第一检测结果，并将所述第一检测结果作为平整度检测结果；若否，则判定所述待检测物品为第二检测结果，并将所述第二检测结果作为平整度检测结果。

6.根据权利要求5所述的平整度检测系统，其特征在于，所述报警装置(3)根据所述第一检测结果进行红灯报警提示；

根据所述第二检测结果进行绿灯提示。

7.根据权利要求1所述的平整度检测系统，其特征在于，还包括电源装置和移动装置，所述电源装置设置在所述柜体(1)内部，所述移动装置设置在所述柜体(1)底部，所述电源装置分别与所述检测装置、所述处理装置(2)和所述报警装置(3)线路连接。

8.根据权利要求1所述的平整度检测系统，其特征在于，还包括显示装置(8)，所述显示装置(8)内嵌在所述柜体(1)的顶端，并与所述检测装置线路连接。

9.根据权利要求3所述的平整度检测系统，其特征在于，所述传感器设置位置包括传感器设置位置长度和传感器设置位置宽度，所述根据所述比对结果获得传感器设置位置之后，还包括：

所述数据处理单元用于导入所述待检测物品信息，所述待检测物品信息包括待检测物品长度、待检测物品宽度和待检测物品总重量；

通过第二式对所述待检测物品总重量进行传感器总数量的计算，得到传感器设置总数量，所述第二式为：

D＝W/M，

其中，D为传感器设置总数量，W为待检测物品总重量，M为压力传感器有效工作时所受压力的最小值；

通过所述待检测物品长度和所述待检测物品宽度构建待检测物品网格；

按照预设网格数对所述待检测物品网格进行划分，得到多个待检测物品子网格，并根据各个所述待检测物品子网格提取与各个所述待检测物品子网格对应的最小坐标，所述最小坐标包括最小长度坐标和最小宽度坐标；

通过第三式对所述待检测物品长度和所述预设网格数进行单个子网格长度距离的计算，得到单个子网格长度，所述第三式为：

Δx＝(X+x)/N，

其中，X为待检测物品长度，x为预设增加长度，N为预设网格数，Δx为单个子网格长度；

通过第四式对所述待检测物品宽度和所述预设网格数进行单个子网格宽度距离的计算，得到单个子网格宽度，所述第四式为：

Δy＝(Y+y)/N，

其中，Y为待检测物品宽度，y为预设增加宽度，N为预设网格数，Δy为单个子网格宽度；

通过各个所述传感器设置位置长度以及与所述传感器设置位置长度对应的传感器设置位置宽度依次对各个所述待检测物品子网格进行判断，判断所述传感器设置位置长度以及与所述传感器设置位置长度对应的传感器设置位置宽度是否满足判定条件，

所述判定条件包括所述传感器设置位置长度大于或等于所述最小长度坐标且小于或等于所述最小长度坐标与所述单个子网格长度之和，且所述传感器设置位置宽度是否大于或等于所述最小宽度坐标且小于或等于所述最小宽度坐标与所述单个子网格宽度之和，

若满足，则将所述最小长度坐标对应的待检测物品子网格进行计数，得到子网络坐标数；若不满足，则对下一个待检测物品子网格再次进行判断；

按照从大到小的顺序将所有待检测物品子网格对应的子网络坐标数进行排序，并从排序结果中提取出前传感器设置总数量位的待检测物品子网格，从而得到多个排序后的待检测物品子网格，根据每个所述排序后的待检测物品子网格得到与所述排序后的待检测物品子网格对应的最小长度坐标以及最小宽度坐标；

通过第五式分别对各个所述最小长度坐标和所述单个子网格长度进行传感器布置点长度计算，得到与各个所述排序后的待检测物品子网格对应的传感器布置点长度，所述第五式为：

X’＝Xn+Δx/2，

其中，X’为传感器布置点长度，Xn为第n个排序后的待检测物品子网格对应的最小长度坐标，Δx为单个子网格长度；

通过第六式分别对各个所述最小宽度坐标和所述单个子网格宽度进行传感器布置点宽度计算，得到与各个所述排序后的待检测物品子网格对应的传感器布置点宽度，所述第六式为：

Y’＝Yn+Δy/2，

其中，Y’为传感器布置点宽度，Yn为第n个排序后的待检测物品子网格对应的最小宽度坐标，Δy为单个子网格宽度；

根据所述传感器布置点长度和所述传感器布置点宽度得到传感器布置点位置；

所述压力传感器(6)用于根据所述传感器布置点位置进行设置。

10.一种平板电脑保护中框的平整度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

从标定块中获得多个标定值；

从待检测物品中获取多个与所述标定值对应的测量值；

对多个所述标定值和多个所述测量值进行差值分析，得到平整度检测结果，并根据所述平整度检测结果进行灯光显示。

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