光学测定外螺纹的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光学测定外螺纹断面形状的一种方法，尤其是光学测定管端上外螺纹断面形状的方法，其中将之前在生产线中有节奏地产生的和在生产线中从螺纹起始直至末端进一步加工之前的螺纹连续进行测定。目的是使在有节奏的螺纹制作时有可能费用低廉的检验螺纹。为此，将之前制作的螺纹断面形状经过由旋转和平移形成的相对运动和由摄像机构成的光学测定单元切线地向管截面照射或辐射，在顾及到摄像机要求的空间分辨率的情况下将扫描速度调节的使螺纹断面形状扫描的时间在制作下一个螺纹的周期时间之内，其中螺纹轮廓的图像由摄像机记录和随后将光学信号进行处理并与标定给出值比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学测定外螺紋的方^装置牀领域本专利技术涉及一种按照^5U'J要求1和4的用于光学测定外螺紋、尤其是管上外螺纟丈的方法和装置。背景絲例如，用于^Ti^l其;l^:于压力下的流体(i勤o气M油)的管线的管设置有外螺紋。其中，管在^M^M有外螺玟，并与具有内螺玟的錄元件相互旋紧。对于这些处于压力下的管线，M紧方面有高的要求，并且因》时螺紋的质量有高的^^。这种管在i^i油或气时例:M^]作为套管(保护管)和导管(立管)。这种管的典型外直径为6(Umm至177.8 mm，其中在其上切削出有至多48个螺纟t^的螺紋。所切削的管螺紋的质量检验要,^ii行螺紋断面形状的几何测定，以便能够将其与额定预雑》嫩。其中，尤其测量下列数值- 每个螺錄的直径，- 每英寸螺故的螺距，- 管端与螺^^会处之间的空ii^的H- 螺紋狄(mm)，- 螺紀汰- 螺紋轮廓，- 未切断的螺紋。为了质量检验，可以在生产线中在切削螺故时以例如15至25秒的周期只手工测定螺紋很费时间、絲高，财于全面的质*^验是不够的。除此"卜，存在以下危险，即在只进#^方式的检验的情况下，不肯汰时"iWJ出螺紋质量的变坏，并ita品^&诉的风险提高。由DE10359837Al么青了^t用于自动检^Mf^it样的连接元件中螺故损坏的光学方法和装置。该装置具有一个用于照明#^验螺^|设备，其中照明设备对准螺农，使得itM^上垂直于螺紋的牙侧面^^^射。itb^卜，该装置包括用于接^ib^螺纟丈的牙侧面所^J"的it^的接il^学部件构成，其中接4tt学部件对准连接元件，使得1^上，垂直于螺紋牙侧面贿的緒皮接仏然而，因为没有检测螺故断面形状，所以用这种装置不能进行管螺紋的测定。
技术实现思路
;^专利技术的任「^"A^^^种用于光学测量外螺紋的断面形状的方法，尤其是光学测定管的外螺紋的断面形状的方法，用该方法使得有可E^按时钟节拍的螺故制作期间成本^J:的和100%的检#^累紋。另"HM壬务在于提^—种相应的装置。这些任务按照与^'J要求1特征部分中所记载的特 目联系的上^^念来解决。有利的扩^r^A^^M，漆求的内容。按照本专利技术的教:导，先前生成的螺故的断面形状经过由旋#平移构成的管与至少-HS^4iil^中的由照明装置和摄^^ia成的测定单元之间的相对运动，从螺^i合处直至螺^^相对于管截面正切i^i[^射或扫描'螺紋轮廓的图像由谢斜;^续 1集，并^学信"!*1接紧接*^:理并与额定预雑线按照本专利技术，扫描ii^l被调节为使得在考虑所^"求的損^^几空间，率的情况下，螺欲断面形状的扫描时间处于下一螺紋制作所要求的周期时间之内。在大范围的运#^睑中证明了 ，用本专利技术的方法可以有利地完^J4采集和处^t于光学测定螺纹所必需的螺紋断面形状Wt现在，通过^A自动化的方法，有可育t^螺紋切削期间在不必中断生产过程的情况下进行100%的螺紋检睑，并JU^而进行完全的质量检验。通过使得能够实现的螺紋在线测量，现在可以在质量变化时直接对螺紋切削过禾li^ftf》响。螺紋的修整加工和废品因j^錄小化，并且由于未识别出螺紋缺陷而ii^的投诉风l^ibt大斷赋甚至被排除。有利的是，为了光学采集螺紋断面形状，应用高^^岸率的CCD摄^bL,该摄^NM吏得可能同时处理多个螺^。在一个有利的实施形式时，用远心i^目应"^E的带有远心物镜的摄^f糾几进行照明。使用远心部件具有以下优点，即测量系统不受由于阳光和大厅光(Hallenlicht)导致的外来itE射的影响。^il个方法时，螺紋轮廓作为黑Bf^体而U明MA亮的背景突出出来。测量结果与预给定的额定值的tb^合出有关螺纹质量的结论。在大的管直^isl螺^il径时，有利的是，用至少两台摄^4几同时在管的两个相对位^hi^种茅妓的测定，因为否则不能^5'J出摄^f几图像中断面形^"廓由于远心的光路，标度因子在小的定位偏差的情况下^#恒定，从而测量精度不受限制。才娥所应用的光学部件，在应用两个测定单元时可以在管旋转半周期间用相应螺^采集M管圆周。为了提高效率，按照本专利技术，也可以安装雞测定单元用于螺紋断面形状的平行^1^处理。对应于测定单元的部件的;u可设计^ifc^^"验的螺纟iJL径，按照本专利技术，可以以M方式实现管与测定单;^间的相对运动。其中之一，如为了连续测定螺紋，可以使管处于旋转中，并且使测定单元在管纵向方向JL^螺^LU多动。另一个可能貼于，测定单元围绕管的螺紋旋转并同时在管纵向方向J^多动。jJ^卜i^!"在以下可能性，即为了连续测定螺紋，测量单;^皮固^X位，并且管在测定单;^/F旋转^l多动。另一个可能f錄于，管被固^^位，并且测定单it^^N多动。在应用有益的自动串行测量某个管型号的螺紋断面形状之前，要求在学习模式(Lernmodus)中调节额定#。这主要是对于螺紋^lt和管M的预给7按照本专利技术，额定轮廓要么被描述为数学曲线，要么通it^v最佳样板(Gutmuster )，该最佳样板作为图^斜皮^^在系统中并用作为串行测量的絲。除itt^卜，最佳样板有利ilfe^可以用于摄^^L的校准。如果管是可旋转且测定单元是平移放置的，则由于^确对准的;^偶尔可能导ft^^转时管在纵向方向上的无意的"移动"。这#-"种位置变化可能导|^测量期间不能准确*^角定螺玟^1，并JLit个测量只有在测定单iLi4回到^^位置时才育^i行。为了采集这种对螺紋"^L确定的影响，按照另一个有利的特征，连续^^角定在管纵向方向上管端相对于测定单it/f立置的位置，并在考虑在测定期间出现的管纵向移动的情况下连续计算螺紋长度，使得在测定单元的去程上已经可以确定螺玟饥有利的是，按照M三角测量原理确定轴向方向上管端的位置测定。为此，例如在与管轴成约30。至40°角的情况下将CCD摄^N^准管端。线^器被布置在管或管轴的直接延长中，该线'絲11#^*^线她到管上。樹紂几摄W^4t线的位置。如^t转期间iLt管的纵向移动，则^^#线4^射斜几图像中向下或向Jii^动。由此，可以直^f角定管端的轴向位置。>^聂^^图像中'^*^#线的高度位置可以测量线' 6器与管的距离或位置变化，即^向方向上的管位置。其中，测量的^#岸率在约0.5111111范围内。jH^卜，有利地识别出在管端是否絲保护盖或转存在。在这种情况，激it^4t线的"ML^得更大，^i经一个报^f言号。通iiil^Mt号防止测量系统离开它的初始状态和受到4;M^损坏'按照本专利技术的位置釆集提供的主^点有- 螺紋"^L在管静止的情况下不再在处理单元回禾Uiii行测量，而AJl接在去程用所有其它的测量值测量，但;UU出现的^JL移动的数值^^正。- 处理单元的回程可以以高速进4亍。附图说明本专利技术的其它特征、优点和细节由下面的说明得出。附图中图la示出了才^!4^专利技术的装置的原理示意图，该装置具有两个测定单元用 于光学测定管外螺紋的轮廓，图lb示出了丝锥齿的舰图像，图2示出了用于在测定期间确定管的纵向位置的##本专利技术的测量单元。 M实施方式图la以原理示意图示出才娥本专利技术的用于测定管J^卜螺紋的螺故轮廓的 組为了提高效率，即为了缩短测定时间，该装置i^有两个测定单元2，这 两个测定单元关于管截面相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光学测定外螺纹断面形状的方法，尤其是用于光学测定管上外螺纹断面形状的方法，其中螺纹事先在生产线中按时钟节拍地产生，并且在生产线中进一步加工之前，从螺纹的起始处直至末端连续地测定所述螺纹，其特征在于，　先前产生的螺纹的断面形状通过由 旋转和平移构成的管与至少一个设置在逆光中的、由照明装置和摄像机组成的光学测定单元之间的相对运动而正切于管截面地被照射或扫描，并且扫描速度被调节为使得在考虑所要求的摄像机空间分辨率的情况下，用于扫描螺纹断面形状的时间处于用于制作下一个螺纹的周期时间之内，其中螺纹轮廓的图像被摄像机采集，并且光学信号随后被处理并与额定给出值比较。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H施克文德纳，W汉格斯特恩伯格，A皮内泽，
申请(专利权)人：VM德国有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]