手机中框平面度测量

本文介绍手机中框平面度测量方案的基本信息、设计与部署。

方案基本信息

应用场景描述

手机中框是手机的核心结构部件，需要与其他众多关键组件精确装配，因此生产过程中对手机中框的平面度有较高的要求。在手机组装过程中，手机中框以下区域的平面度直接影响相应部件的装配质量。

前装面——显示模组装配区
后装面——后壳装配区
天线装配面——天线模组装配区
相机装配面——相机模组装配区
电池仓面——电池模组装配区
其他连接器装配面

任何一处平面度不合格，都可能导致相应部件无法精准装配，进而引发渗光、零件位移、接触不良等一系列问题，严重影响手机的整体质量和外观。

典型工件示例

本文以手机中框的电池仓面为例，介绍如何测量平面度。如下图所示，框选部分为手机中框上需要测量的区域。

关键技术指标

手机中框平面度测量方案的技术指标如下。

重复精度要求：8~12μm
视觉工程节拍：小于2s

方案设计

轮廓测量仪选型

选择轮廓测量仪时，轮廓测量仪的X轴测量范围应大于被测物体的长度或宽度，并且轮廓测量仪的长边通常与被测物体的长边平行。

下图展示了LNX-8000系列各型号感测头的视野范围。由于待测工件尺寸为155mm × 76mm，为确保轮廓测量仪的视野能够完整覆盖该工件，选择使用LNX-8080。

轮廓测量仪安装方式

轮廓测量仪支持固定式、滑轨式安装，可根据实际情况选择安装方式，该方案选择固定式安装。

轮廓测量仪触发方式

轮廓测量仪支持多种触发方式，可与系统中其他设备及软件灵活配合，获取强度图、深度图和点云。该方案选择使用外部触发+编码器的方式进行数据采集，具体操作如下。

在Mech-Eye Viewer中设置相关参数。
1. 设置数据采集触发源参数为外部触发。
2. 设置行扫描触发源参数为编码器。
3. 根据实际需求，设置扫描模式下的其他参数。
设置3D线激光轮廓测量仪步骤参数。
1. 在参数处单击打开编辑器，选择并连接对应的轮廓测量仪。
2. 开启数据采集状态，使轮廓测量仪进入接收外部信号状态，当外部信号传入时开始采集图像。
运行测量工程，机台转动，由外部信号触发轮廓测量仪开始采集图像。
轮廓测量仪采集图像完成，将图像传输至Mech-MSR。

方案部署

测量工程配置

流程概览

在该方案中，首先使用轮廓测量仪采集深度图，然后将获取的深度图输入到测量表面平面度步骤中，以进行精确的平面度测量。完成测量后，即可输出相应的检测结果。

整体流程如下图所示。

下文将对该流程中的重点步骤进行详细解释。

步骤详解

测量表面平面度

功能描述：

该步骤可测量特征区域表面的平整程度。

该步骤测量区域如下图所示，其中红色区域为涂胶区域，蓝色区域为需进行平面度测量的区域。
使用流程：
1. 添加特征区域。
2. 将特征区域调整至待测区域。
3. 根据实际情况，在步骤参数处选择数据过滤模式。由于测量区域存在部分噪点，可将特征区域内最高的20%点和最低的20%点进行去除，然后计算平面度。
4. 在步骤输出栏中勾选全局平面度。
查看输出结果：

该步骤的输出结果如下图所示，其中半透明蓝色平面为拟合平面，黄色特征点为全局最大点和全局最小点。

该步骤测量得到的平面度为0.344mm。

质量判定规则配置

步骤参数调节完成后，还需进行质量判定规则配置，用于输出测量和检测结果。

在步骤输出栏中，对全局平面度设置合格范围。

在全局平面度折叠栏中设置测量结果允许的最大值和最小值。当检测数值在区间内，检测结果判定为OK。需根据工件图纸和工艺要求设置最大值和最小值。
在输出管理中对待检测工件进行综合判定设置。

此处仅检测全局平面度，当所有的检测结果判定为OK时，向外界设备通信输出“0”（OK）。
将测量结果进行输出（可选）。

如果外部设备需要获取测量结果，需将测量项添加为输出内容，即在输出管理 通信输出中按如下操作添加测量项。

通信配置

为了保证Mech-MSR能够与外部设备（PLC或其他产线设备）正常通信，从而实现外部设备触发Mech-MSR工程运行，并获取测量结果，还需进行通信配置，详细内容可参考通信配置。

至此，已完成了测量工程相关配置。