一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法及装置，属于螺纹参数测量技术领域。本发明专利技术利用球面反射原理，搭建非接触式检测装置。将钢球固定在移动平台上，相机和远心镜头固定于钢球正上方，相机连接上位机，进行数据通讯；采用低角度环形光源照明，针对待测通孔螺母的检测，螺母水平放置在固定支架上，钢球部分伸入通孔螺母内；针对待测盲孔螺母的检测，钢球放置在盲孔螺母内。通过采集完整的内螺纹图像，在保证测量速度的基础上实现螺母上下左右四个方向的螺纹检测。相较于基于计量光栅尺的螺纹综合测量机，提高了内螺纹螺距和小径两个重要参数的检测速度，适用于普通螺母、精密螺母、盲孔螺母等工件的快速无接触测量。触测量。触测量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法及装置


[0001]本专利技术涉及螺纹参数测量
，特别涉及一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法及装置。

技术介绍

[0002]螺纹连接广泛应用在工业生产、装备制造等领域，起到紧固装备，紧密连接各部分的作用。常用的螺纹连接件有螺母、螺柱、螺钉和紧定螺钉等，多为标准件。螺纹分为外螺纹和内螺纹。外螺纹螺纹外露，处在旋转紧固件旋转侧；内螺纹螺纹不外露，处在旋转紧固件被旋转侧。螺纹的质量关系着设备的正常工作，严重时甚至会导致生命财产损失，因此螺纹的质量与关键参数的检测具有重要意义。
[0003]内螺纹因为螺纹不外露，且存在直径小、内部结构复杂、长径比大等特点，给螺纹参数测量带来一定的困难。在生产加工过程中，由于外界作用以及螺纹连接自身材料特性的原因，使得生产出来的螺纹上存在压伤、划痕等缺陷，但与此缺陷相比，更加影响螺纹连接性能的是内螺纹的相关尺寸不满足精度要求。结合图1，内螺纹涉及牙顶7和牙底8的相关主要参数包括：螺纹内径(大径D、中径D2、小径D1)、螺距(P)、牙型角等，这些参数都直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量装置，包括图像采集设备、照明设备和移动平台，其特征在于：还包括球面反射件，所述的球面反射件设置于移动平台上，图像采集设备、照明设备设置于该球面反射件的一侧；待测件与球面反射件相配合，使得图像采集设备采集完整的待测件内螺纹图像。2.根据权利要求1所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量装置，其特征在于：所述的球面反射件采用钢球。3.根据权利要求1或2所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量装置，其特征在于：所述的待测件为通孔螺母，移动平台上设置固定支架，通孔螺母放置于固定支架上，球面反射件部分伸入通孔螺母内。4.根据权利要求1或2所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量装置，其特征在于：所述的待测件为盲孔螺母，球面反射件置于盲孔螺母内。5.根据权利要求1或2所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量装置，其特征在于：所述的图像采集设备包括相机(1)和远心镜头(2)，远心镜头(2)设置于相机(1)与球面反射件之间，相机(1)连接上位机(6)；所述的照明设备采用低角度环形光源。6.利用权利要求1
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5任一项所述装置进行内螺纹参数视觉测量的方法，其特征在于：对相机(1)进行标定，得到精确的镜头放大倍率γ，通过待测件与球面反射件配合，采集完整的内螺纹图像；结合图像处理算法，分割出球面反射件反射的螺母对应螺纹图像；再结合球面镜反射理论及图像中像素点的灰度值关系，找到螺纹图像中螺纹的边界点；最后计算出螺母的内螺纹螺距P和小径D1。7.根据权利要求6所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法，其特征在于：螺母的内螺纹小径D1测量过程如下：选取内螺纹图像合适的矩形ROI，对图像进行初步的裁剪；对裁剪出的图像进行灰度变换、阈值分割、中值滤波的预处理操作；再使用迭代算法查找钢球反射出的最小内螺纹区域的圆，分割出圆形的ROI区域，半径记为radius，螺母的小径D1＝radius
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相机像元尺寸/γ。8.根据权利要求7所述的一种基于球面反射成像的内螺纹参数视觉测量方法，其特征在于：螺母的内螺纹螺距P测量过程如下：(1)对小径测量时，分割得到的圆形R...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫绪涛，张诗婧，董杨林，赵行，程莹，黄仙山，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：