螺纹尺寸自动测定系统技术方案

本发明专利技术涉及螺纹尺寸自动测定系统。螺纹尺寸自动测定系统以螺纹为测定对象工件，包含：把持部，其把持工件的阳螺纹的轴向的一端；把持旋转部，其绕轴向360度旋转驱动把持部；光学测量装置，其光学性且非接触地测量被把持部把持阳螺纹的轴向的一端的工件的尺寸；轴向移动部，其使光学测量装置相对于把持部沿轴向相对性地移动；运算控制装置，其算出并输出工件的轴向及绕轴的尺寸。运算控制装置具有：螺纹径算出部，其算出与工件的螺纹牙相关的尺寸及与螺纹底相关的尺寸；全长算出部，其算出沿工件的轴向的全长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及螺纹尺寸自动测定系统，特别是涉及可以自动测定螺纹有关的各种尺寸的螺纹尺寸自动测定系统。
技术介绍
在螺纹制造商中，为了将制造的螺纹制成满足预先制定的规格的制品进行出货，而进行螺纹的各种尺寸测定。螺纹的各种尺寸分别具有规格，为了对这些规格进行测量，一边分开使用测微计、卡尺、螺纹量规等多种多样的测量设备，一边在大部分测量中通过检查员的手动作业进行螺纹尺寸检查。一个螺纹中具有10个以上的应该管理的尺寸，在这些尺寸的测定中，使用各不相同的测量设备，其检查结果通过工作人员的手写记录于检查表中。这种螺纹尺寸测定需要大量的精力和时间，因此，提出有一些自动测定方法。例如，在日本国特开2012 — 112929号公报中，作为螺纹检查装置，公开有如下装置，S卩，利用卡盘单元固定螺纹的头部，从发光器对螺纹部照射平行光线，并利用相对于螺纹部而设于发光器的相反侧的受光器取得螺纹部的明暗影像，利用计算机对螺纹部的取得影像进行计算，并显示螺纹的长度、径宽、螺纹牙等测定信息。叙述了发光器和受光器沿着螺纹部的轴向可移动，旋转螺纹的头部而改变螺纹部的方向，由此，可360度检查螺纹外周。日本国特开2010 - 210292号公报中，作为螺纹形状测定装置，公开有如下装置，即，具有:光源，其与螺纹的螺旋平行地照射光；拍摄装置，其具有使用与光源具有同一受光光轴且仅使与光轴平行的成分成像的远心透镜，取得与螺纹轴正交的方向的1维图像的直线传感器。在此，通过扫描对螺纹槽取得多个1维图像，并将这些图像合成而测定螺纹的形状。在现有技术中，提出有自动测定螺纹部的尺寸关系，但没有叙述螺纹部以外的螺纹的各种尺寸的测定。例如，在带头部的螺纹的情况下，没有叙述头部的形状尺寸、头部和螺纹部之间的头下部的曲率半径、设于头部的头部孔的深度等。另外，在螺纹的绕轴的尺寸测定中，需要使螺纹绕轴旋转，而不易连续进行该旋转和测定。日本国特开2012 - 112929号公报中，为了 360度检查螺纹的外周，暂时解除卡盘单元进行的头部固定，而使头部旋转，并再次利用卡盘单元重新固定头部，因此，不能连续进行旋转和测定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种螺纹尺寸自动测定系统，仅安置一次作为测定对象工件的螺纹，就可自动测定螺纹的各种尺寸。本专利技术提供一种螺纹尺寸自动测定系统，其以螺纹为测定对象工件，包括:把持部，其把持工件的阳螺纹的轴向的一端；把持旋转部，其绕轴向360度旋转驱动把持部；光学测量装置，其光学性且非接触地测量被把持部把持阳螺纹的轴向的一端的工件的尺寸；轴向移动部，其使光学测量装置相对于把持部沿轴向相对性地移动；运算控制装置，其算出并输出工件的轴向及绕轴的尺寸，其中，运算控制装置包含:螺纹径算出部，其算出与工件的螺纹牙相关的尺寸及与螺纹底相关的尺寸；全长算出部，其算出沿工件的轴向的全长。在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，把持部包含:适配器，其具有圆板状外形，且在一端面的中心具有规定啮合长度的阴螺纹，该规定啮合长度的阴螺纹在拧入工件的阳螺纹的前端部时，可使工件的轴向不晃动而固定；紧固卡盘，其至少在3点夹持固定适配器的外周侧面。在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，适配器具有:环规，其刻有具有与工件的阳螺纹的螺纹尺寸对应而预定的啮合精度的基准阴螺纹；圆板状的支架，其具有突出有与环规的基准阴螺纹啮合的阳螺纹的一端面，其中，不管工件的螺纹尺寸，支架的圆板形状均为共同的形状。在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，将轴向设为Y方向，将与Y方向垂直的面设为XZ平面，且具备具有与XZ平面平行的上面的基台，把持部可绕轴向旋转地设于基台的上面，轴向移动部包含搭载有光学测量装置的移动工作台即相对于基台可以沿着Y方向移动至任意Y位置的移动工作台，光学测量装置包含测定工件的轴向及绕轴尺寸的图像投影部。另外在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，图像投影部具有:光源，其相对于工件的Y方向中心线配置于Z方向的一侧并输出平行光线；远心光学系统的投影摄像照相机，其相对于工件的Y方向中心线而配置于Z方向的另一侧，接收来自光源的平行光线，对于成为工件影像的投影形状，具有与光源相同的受光光轴且仅使与光轴平行的成分在与XY平面平行的拍摄面上成像而进行拍摄。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，运算控制装置包含轮廓数据算出部，其将由投影摄像照相机拍摄的工件的投影形状数据变换成具有任意的位置分辨率的位图的2维数据，并使用规定阈值将位图的2维数据的各数据二值化成黑白。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，轮廓数据算出部基于预先制定的噪声判断基准，对黑白的二值化界限的数据进行将从工件的剖视图形观察而成为异常的数据作为噪声进行除去的平滑化处理，而求得表示螺纹轮廓分布的轮廓数据，轮廓数据算出部基于使工件绕Y轴旋转360度时的每隔规定的角度间隔的轮廓数据，算出并输出工件的轴向及绕轴的尺寸。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，包含合焦移动部，其沿着Z方向移动投影摄像照相机，运算控制装置包含合焦位置算出部，作为变换成位图的前处理，合焦位置算出部在由投影摄像照相机拍摄的螺纹的投影形状数据从白数据向黑数据过渡的边缘区域中，以在投影形状数据的黑白界限取得最大值的方式，使用预先制定的评价函数，一边利用合焦移动部使投影摄像照相机沿Z方向移动，一边求得各Z位置的评价函数的值，并以评价函数的值成为最大值的Z位置为合焦位置，来固定投影摄像照相机的Z方向位置。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，运算控制装置对工件的每隔规定的角度间隔的轮廓数据求得工件的绕Y轴的尺寸的测定数据的组，并排除脱离预先设定的下限阈值至预先设定的上限阈值的范围的所述尺寸的测定数据，且基于所述尺寸的测定数据的剩余的组算出绕Y轴的尺寸的值并输出至输出装置。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，运算控制装置对于黑白的二值化的界限的数据通过如下方式进行平滑化处理，即，在使工件绕Y轴旋转时得到的每隔规定的角度间隔的轮廓数据中，对沿着工件的Υ方向连续的测定数据的轨迹进行预先设定的规定频率的低通滤波。另外，在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，运算控制装置对于黑白的二值化的界限的数据，基于工件每隔规定角度偏离对使工件绕Υ轴旋转时得到的每隔规定的角度间隔的轮廓数据预测Υ方向的偏离，对根据通过对应工件的绕Υ轴的角度预测的偏离进行了修正的多个点而预测的点的X方向位置的轨迹进行低通滤波，生成过滤处理后的轮廓数据，基于过滤处理后的轮廓数据算出所述工件的绕Υ轴的尺寸的值并输出至输出装置。在本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，工件是具有头部和螺纹轴部且在头部具有紧固工具用的旋转槽或旋转孔的带头部的螺纹件，光学测量装置包含测定工件的头部孔的深度的头部测量部。本专利技术的螺纹尺寸自动测定系统中，优选为，头部测量部具有:头部摄像照相机，其在与ΧΖ平面平行的拍摄面上拍摄工件的头部孔的形状；激光光源，其以相对于工件的Υ方向成规定的倾斜角度，跨过工件的头部的上面和头部孔的底面而照射在ΧΖ平面上直线状延伸的光束，运算控制装置包含:头部尺寸算出部，其基于头部摄像照相机的拍摄数据算出工件的头部尺寸；头部孔深度算出部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺纹尺寸自动测定系统，其以螺纹为测定对象工件，所述螺纹尺寸自动测定系统包括：把持部，其把持所述工件的阳螺纹的轴向的一端；把持旋转部，其绕轴向360度旋转驱动所述把持部；光学测量装置，其光学性且非接触地测量被所述把持部把持所述阳螺纹的轴向的一端的所述工件的尺寸；轴向移动部，其使所述光学测量装置相对于把持部沿轴向相对性地移动；以及运算控制装置，其算出并输出所述工件的轴向及绕轴的尺寸，其中，所述运算控制装置包含：螺纹径算出部，其算出与所述工件的螺纹牙相关的尺寸及与螺纹底相关的尺寸；和全长算出部，其算出沿所述工件的轴向的全长。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：北尾八三一，
申请(专利权)人：日产螺丝股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP