[发明专利]一种确定表面平面度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及数据测量技术领域，尤其涉及一种确定表面平面度的方法及装 置。

背景技术

平面度一直以来都是产品生产、组装过程中的重要精度公差，其精度检测 一直以来都是产品生产环节的重中之重。现在随着消费电子行业科技的进步， 大尺寸显示屏幕越来越受到消费者欢迎，这种大尺寸的玻璃面板在装配过程 中，如果与之配合的连接部件的平面度精度不够，则会直接导致玻璃面板的报 废，增加了企业的成本。再比如，现在手机的外壳大都采用铝制一体式外壳， 由CNC(Computer numerical control，数控机床)直接加工完成，后续的屏幕 直接装在铝制外壳上，如果这个铝制外壳平面度精度不够的话，在屏幕装配时 可能会导致这个屏幕报废。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

传统的平面度测量方法大都比较繁琐，无法应用到生产线给产品做全检。 比如图1所示的打表测量法，手动拖动百分表在大理石平台上移动，使表头与 被测平面保持接触，并实时记录百分表上的值，通过最大值减最小值来计算平 面度。这种方法精度低、效率低。

还有一种常见的方法使用电子水平仪。电子水平仪的特点就是精度高、携 带方便，但是，在测量平面度时需要反复移动该仪器，记录各个测点的数据， 费时费力且调整时间长，记录完数据后还要进行繁琐的数据处理，效率低。

发明内容

本发明实施例提供的一种确定表面平面度的方法及装置，用于解决现有平 面度测量方法精度低的技术问题。

本发明实施例提供的一种确定表面平面度的方法，包括以下步骤：

依次获取待测表面上多个采集点的空间位置信息，空间位置信息包括采集 点的横坐标数据、纵坐标数据和高度数据；

确定基准平面，基准平面为根据多个采集点的空间位置信息拟合而成的平 面；

分别确定每个采集点与基准平面之间的高度误差，并根据高度误差计算待 测表面的平面度。

在一种可能的实现方式中，确定基准平面包括：

建立基准平面的数学模型Z＝a₁+a₂X+a₃Y，其中，a₁,a₂,a₃为基准平面的三 个待测参数；

确定每个采集点与基准平面在高度方向上的偏差平方和S，且其中，n为采集点的个数，X_i,Y_i,Z_i分别为第i个采集 点的横坐标数据、纵坐标数据和高度数据；

确定基准平面的三个待测参数，待测参数是使得偏差平方和取得最小值的 参数。

在一种可能的实现方式中，确定基准平面的三个待测参数，包括：

依次以待测参数a₁,a₂,a₃为变量确定偏差平方和的一阶偏导数；

确定使得偏差平方和的三个一阶偏导数均为零的待测参数a₁,a₂,a₃。

在一种可能的实现方式中，确定使得偏差平方和的三个一阶偏导数均为零 的待测参数a₁,a₂,a₃，包括：

确定在偏差平方和的三个一阶偏导数均为零时的系数矩阵B和系数矩阵 C，且：

确定待测参数矩阵a，且：

在一种可能的实现方式中，根据高度误差计算待测表面的平面度，包括：

将高度误差的最大值和最小值的绝对值之和作为待测表面的平面度。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种确定表面平面度的装置， 包括：

获取模块，用于依次获取待测表面上多个采集点的空间位置信息，空间位 置信息包括采集点的横坐标数据、纵坐标数据和高度数据；

拟合模块，用于确定基准平面，基准平面为根据多个采集点的空间位置信 息拟合而成的平面；

处理模块，用于分别确定每个采集点与基准平面之间的高度误差，并根据 高度误差计算待测表面的平面度。

在一种可能的实现方式中，拟合模块包括：