機(jī)器視覺用于螺紋的檢測(cè)

摘　要：基于光學(xué)測(cè)量原理，提出了非接觸式檢測(cè)內(nèi)外螺紋各參數(shù)的工作原理和實(shí)現(xiàn)方法。采用加拿大Dalas Coreco 公司的IPD智能視覺系統(tǒng)完成檢測(cè)任務(wù)，利用高分辨率CCD拍攝出檢測(cè)螺紋輪廓在橫截面上的尺寸，結(jié)合精密平臺(tái)的XY軸向位移和螺紋合格的判斷標(biāo)準(zhǔn)完成螺紋輪廓曲線的檢測(cè)和評(píng)價(jià)。該檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)精度可以

并給出了檢測(cè)螺紋各主要參數(shù)的算法。利用激光測(cè)量頭檢測(cè)螺紋輪廓在橫截面上的尺寸，結(jié)合由光柵測(cè)得

的精密平臺(tái)的軸向位移量和螺紋合格的判斷標(biāo)準(zhǔn)完成螺紋輪廓曲線的檢測(cè)和評(píng)價(jià)。該測(cè)量裝置的實(shí)際檢測(cè)分辨可達(dá)0.05MM，能滿足絕大多數(shù)的螺紋表面檢測(cè)要求。此測(cè)量方法能避免接觸式測(cè)量方式引起的變形問題，實(shí)時(shí)控制螺紋加工質(zhì)量，提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率。

關(guān)鍵詞：螺紋檢測(cè)；光學(xué)測(cè)量；螺紋參數(shù)；機(jī)器視覺

作者簡介：王寅（1981—），男， IPD項(xiàng)目工程師

E-mail: unicornwy2003@yahoo.com.cn

作者單位：深圳眾為興數(shù)控有限公司 機(jī)器視覺部 Adtech（Shenzhen）CNC Technology Co., Ltd

一．系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由五部分組成

1． 光源照明系統(tǒng)

2． CCD攝像系統(tǒng)

3． iNspect智能視覺處理系統(tǒng)

4． 螺紋傳送裝置

5．工件到位感應(yīng)觸發(fā)裝置

圖1 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)示意圖

二．視覺功能要求

A．檢測(cè)出工件的內(nèi)螺紋是否存在

B．檢測(cè)出螺紋輪廓在橫截面上的條數(shù)和間距

C．檢測(cè)速度要求達(dá)到每分鐘70-80個(gè)

三．內(nèi)螺紋的檢測(cè)

相機(jī)安裝示意圖：

圖2 相機(jī)安裝示意圖

所拍攝的兩張工件照片：

圖3A 內(nèi)部螺紋存在 圖3B 內(nèi)部螺紋不存在

為了檢測(cè)螺紋是否存在，需要用束射光對(duì)連接器的內(nèi)側(cè)面進(jìn)行照射。束射光源安裝在環(huán)行光源的中心位置，當(dāng)束射光照射到工件的內(nèi)側(cè)面時(shí)，如有螺紋存在相機(jī)將會(huì)拍攝到高對(duì)比度的圖像。

圖4 檢測(cè)螺紋是否存在

如果螺紋不存在，則工件的內(nèi)側(cè)面將會(huì)呈現(xiàn)出暗黑色。這些后我們統(tǒng)計(jì)檢測(cè)區(qū)域中白色像素的個(gè)數(shù)，如果螺紋存在那么白色像素?cái)?shù)量應(yīng)該大于3500，如果螺紋不存在則這個(gè)數(shù)量應(yīng)該小于2000。

四．外螺紋的檢測(cè)

相機(jī)安裝示意圖：

圖5 相機(jī)安裝示意圖

在檢測(cè)外螺紋的時(shí)候，我們采用背光源的照明方式能夠清晰的拍攝出螺紋邊緣輪廓的圖像，CCD相機(jī)安裝位置與螺冒垂直。

檢測(cè)系統(tǒng)的流程圖如下所示：

圖6 檢測(cè)流程圖

下圖為在iNspect的用戶軟件界面中對(duì)待檢螺冒進(jìn)行參數(shù)設(shè)置

圖7 用戶軟件界面中參數(shù)設(shè)置

下圖為經(jīng)過參數(shù)設(shè)置和標(biāo)準(zhǔn)資料學(xué)習(xí)后開始進(jìn)行螺紋檢測(cè)

圖8 軟件檢測(cè)界面