[發(fā)明專利]一種物體表面平整度檢測(cè)方法及其檢測(cè)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110277617.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN113155060A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王振興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市度彼電子有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/30
• 分類號(hào): G01B11/30
• 代理公司: 深圳市凱達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44256
• 代理人: 劉大彎

本發(fā)明涉及一種物體表面平整度檢測(cè)方法及其檢測(cè)設(shè)備，包括如下步驟：設(shè)置一可拆卸固定單元(15)將激光發(fā)射平臺(tái)(21)固定在所述被測(cè)物體表面上，所述可拆卸固定單元(15)包括電池(13)、真空泵(10)、連接軟管(12)和海綿體(11)；其中，所述海綿體固定粘貼于所述固定單元的工作面上；當(dāng)所述工作面貼緊所述被測(cè)物體表面(20)時(shí)，所述工作面與所述被檢測(cè)物體表面(20)以及所述海綿體形成一封閉的腔體；所述真空泵通過所述連接軟管將所述封閉的腔體抽真空，形成負(fù)壓吸附腔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)測(cè)量技術(shù)，特別是涉及一種物體表面平整度檢測(cè)方法及其設(shè)備。

背景技術(shù)

物體表面平整度的測(cè)量在工業(yè)制造領(lǐng)域有著強(qiáng)烈的需求，特別是非接觸式的測(cè)量方式，在精密制造、航空航天、軍事等許多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。對(duì)物體表面平整度的測(cè)量可以分為接觸式和非接觸式的測(cè)量方法。接觸式測(cè)量是測(cè)量頭與工件表面進(jìn)行接觸測(cè)量，沿著工件形狀進(jìn)行掃描運(yùn)動(dòng)。它的缺點(diǎn)是容易對(duì)被測(cè)表面造成不同程度的損傷。由于激光測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，非接觸測(cè)量方式已經(jīng)成為主流。

在施工中對(duì)墻面的平整度、傾斜度測(cè)量領(lǐng)域，目前使用的主要就是檢測(cè)尺。使用檢測(cè)尺來測(cè)量平整度的原理和路面檢測(cè)里的3m直尺類似，是接觸在被測(cè)面上然后觀察、測(cè)量縫隙。檢測(cè)尺上還安裝有測(cè)量坡度、水平度和垂直度等參數(shù)的儀表，可以進(jìn)行傾斜程度的測(cè)量。此法幾乎是目前測(cè)量豎直墻面、建筑內(nèi)天花板、地板等平整度的唯一方法，需要人手動(dòng)操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，難以得到全面、直觀的結(jié)果，一些難以觸及的位置也不適合用這種方法測(cè)量。

專利號(hào)為201610901267.7的文獻(xiàn)公開了一種光學(xué)測(cè)量近似平面平整度和傾斜度的方法，利用測(cè)量平面狀激光與被測(cè)面的交線和其與人為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)平面的交線這兩條交線在被測(cè)面上的投影之間的偏差，加以計(jì)算得出被測(cè)面與標(biāo)準(zhǔn)面在各位置處的偏移量，進(jìn)而得到整個(gè)被測(cè)面的平整度、傾斜度數(shù)據(jù)，其特征在于，包括如下步驟：(1)人為定義一個(gè)實(shí)際被測(cè)平面對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面，應(yīng)當(dāng)盡可能接近被測(cè)面；(2)在距離該標(biāo)準(zhǔn)平面一定距離的地方放置有能發(fā)射出某種顏色的平面狀激光的激光發(fā)射器來向被測(cè)面發(fā)射激光，使得激光平面與該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面間有一個(gè)非90°的夾角，則被測(cè)面上出現(xiàn)的被激光照射照亮的區(qū)域位于激光平面與實(shí)際被測(cè)面兩面的交線上；(3)而如果被測(cè)面不完全和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面重合(即存在不平整的情況)，則激光在被測(cè)面上照亮的區(qū)域會(huì)和激光平面與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面之間的交線以標(biāo)準(zhǔn)平面的法線為投影線的在被測(cè)面上的投影之間存在偏差，通過這個(gè)偏差量進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算可以得出投影線上各個(gè)位置的相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面的差距值；(4)通過數(shù)碼拍攝裝置攝取被測(cè)面受激光照射的圖片，收集被測(cè)面上各位置處的這些偏差的數(shù)據(jù)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理圖片做相應(yīng)的分析，計(jì)算得出被測(cè)面上當(dāng)前激光平面與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面之間的交線的以標(biāo)準(zhǔn)平面的法線為投影線的在被測(cè)面上的投影區(qū)域中每一點(diǎn)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面的凹凸差距值；(5)改變平面型激光發(fā)射器的發(fā)射方向或位置，讓激光照亮區(qū)域以及激光平面與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)平面之間的交線以標(biāo)準(zhǔn)平面的法線為投影線的在被測(cè)面上的投影掃過整個(gè)被測(cè)面，并同步多次重復(fù)進(jìn)行步驟4，直到能夠計(jì)算出整個(gè)被測(cè)面在照片中任意像素點(diǎn)代表的位置的相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)平面的凹凸差距值，從而獲取被測(cè)面的整體平整度數(shù)據(jù)；(6)整個(gè)被測(cè)面相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)平面的差異情況得到以后，同時(shí)就知道了被測(cè)面相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)平面的整體傾斜程度，其后只要讀出設(shè)備擺放時(shí)確定的攝像方向，就可以通過計(jì)算得到被測(cè)面在空間中整體的傾斜程度。

本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述平整度的檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)方法存在如下缺點(diǎn)：第一，平整度的獲得都需要在獲得大量的數(shù)據(jù)后，通過計(jì)算和比較數(shù)據(jù)得到結(jié)果，計(jì)算量大，耗時(shí)較多。第二、需要借助計(jì)算機(jī)和數(shù)碼攝影設(shè)備實(shí)現(xiàn)，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單，精度高，測(cè)量速度快，設(shè)備成本低的物體表面平整度檢測(cè)設(shè)備和方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種物體表面平整度檢測(cè)方法，包括如下步驟：