螺紋孔結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種螺紋一系列指標(biāo)的質(zhì)量檢測計(jì)算方法，尤其涉及一種螺紋孔結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于重要部件上設(shè)有的內(nèi)螺紋，在安裝過程中，需要將螺絲或螺釘擰入。在擰入過程中經(jīng)常發(fā)生的問題是因?yàn)閮?nèi)螺紋的質(zhì)量問題導(dǎo)致整個(gè)內(nèi)螺紋滑絲或者其他損壞發(fā)生，往往由于一個(gè)內(nèi)螺紋的損壞，就會(huì)造成整個(gè)重要部件的報(bào)廢，損失較大。為了避免上述技術(shù)問題，需要預(yù)先對內(nèi)螺紋和螺絲上的外螺紋進(jìn)行質(zhì)量檢測。剔除不良品后再進(jìn)行擰入操作。
[0003]螺絲或螺釘上的外螺紋由于位于外部，對其表面的螺紋進(jìn)行預(yù)先檢測，剔除不良品是很容易做到的。但是內(nèi)螺紋的檢測就不容易實(shí)現(xiàn)，首先內(nèi)螺紋位于孔內(nèi)，不易觀察，特別是深度較大位置的螺紋，也是特別難以檢測。
[0004]在質(zhì)量檢測的項(xiàng)目通常包括:內(nèi)螺紋的內(nèi)徑、外徑，內(nèi)螺紋的螺紋數(shù)目，每兩個(gè)相鄰兩圈螺紋之間的牙距，第一圈螺紋與最后一圈螺紋之間的間距(牙深)，還有檢測螺紋的有效牙(無效牙包括螺牙的:爛牙、缺牙和缺牙，甚至包括異物和毛刺的存在)，通過內(nèi)徑外徑尺寸還可以計(jì)算得到飽牙率，飽牙率:就是指內(nèi)螺紋孔上的螺牙在預(yù)挑(做)絲前，孔的內(nèi)徑要足夠小，這樣的材料挑出來的絲才全端部那部份的絲尖，如不是用那樣材料的那就會(huì)少了那部份絲尖，不缺和缺的好壞就這個(gè)飽牙率來表示。
[0005]ROI (reg1n of interest)即感興趣區(qū)域。機(jī)器視覺、圖像處理中，從被處理的圖像以方框、圓、橢圓、不規(guī)則多邊形等方式勾勒出需要處理的區(qū)域，稱為感興趣區(qū)域，R0I。在Halcon、OpenCV、Matlab等機(jī)器視覺軟件上常用到各種算子(Operator)和函數(shù)來求得感興趣區(qū)域R0I，并進(jìn)行圖像的下一步處理。在圖像處理領(lǐng)域，感興趣區(qū)域(ROI)是從圖像中選擇的一個(gè)圖像區(qū)域，這個(gè)區(qū)域是你的圖像分析所關(guān)注的重點(diǎn)。圈定該區(qū)域以便進(jìn)行進(jìn)一步處理。使用ROI圈定你想讀的目標(biāo)，可以減少處理時(shí)間，增加精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種非接觸式的螺紋孔結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測方法。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
本發(fā)明第一種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋外徑和內(nèi)徑的檢測計(jì)算方法，其特征在于:將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭垂直的朝向所述內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔孔口的第一圈螺牙影像，分析出影像中第一圈螺牙反光形成的環(huán)形光斑，計(jì)算所述環(huán)形光斑的內(nèi)徑和外徑尺寸。
[0008]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，分析影像過程包括以下步驟:
1)分析出黑斑，即所述螺紋孔內(nèi)徑內(nèi)的斑點(diǎn)，并以所述黑斑為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系；
2)畫找所述環(huán)形光斑的ROI框，通過找圓算子，擬合出外徑的圓和內(nèi)徑的圓，并以此計(jì)算出對應(yīng)的外徑和內(nèi)徑，即所述環(huán)形光斑的內(nèi)徑和外徑。
[0009]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述影像設(shè)備為CCD相機(jī)。
[0010]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源設(shè)置在所述影像設(shè)備和所述內(nèi)螺紋之間。
[0011]本發(fā)明第一種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源為環(huán)形光源。
[0012]本發(fā)明第二種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋螺牙數(shù)目檢測計(jì)算方法，其特征在于:將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭傾斜的朝向所述內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔內(nèi)若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分影像，分析出影像中若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分反光形成的弧條形光斑數(shù)量，即螺牙數(shù)目。
[0013]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，兩個(gè)所述影像設(shè)備的鏡頭分別從兩個(gè)不同的傾斜方向朝向所述內(nèi)螺紋一端。
[0014]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述影像設(shè)備為CCD相機(jī)。
[0015]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源設(shè)置在所述影像設(shè)備和所述內(nèi)螺紋之間。
[0016]本發(fā)明第二種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源為環(huán)形光源。
[0017]本發(fā)明第三種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋牙距和牙深檢測計(jì)算方法，其特征在于:將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭傾斜的朝向所述內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔內(nèi)若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分影像，分析出影像中若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分反光形成的弧條形光斑，計(jì)算相鄰兩個(gè)弧條形光斑之間的間距即為牙距，計(jì)算第一個(gè)弧條形光斑與最后一個(gè)弧條形光斑之間的間距即為牙深。
[0018]本發(fā)明第三種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，兩個(gè)所述影像設(shè)備的鏡頭分別從兩個(gè)不同的傾斜方向朝向所述內(nèi)螺紋一端。
[0019]本發(fā)明第三種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述影像設(shè)備為CCD相機(jī)。
[0020]本發(fā)明第三種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源設(shè)置在所述影像設(shè)備和所述內(nèi)螺紋之間。
[0021]本發(fā)明第三種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源為環(huán)形光源。
[0022]本發(fā)明第四種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋有效牙檢測計(jì)算方法，其特征在于:將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭傾斜的朝向所述內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔內(nèi)若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分影像，分析出影像中若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分反光形成的弧條形光斑，根據(jù)每個(gè)所述弧條形光斑的面積大小判斷螺牙是否有效。
[0023]本發(fā)明第四種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，分析影像過程為:畫找所述弧條形光斑的ROI框，計(jì)算所述ROI框內(nèi)亮斑和黑斑的面積比。
[0024]本發(fā)明第四種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，兩個(gè)所述影像設(shè)備的鏡頭分別從兩個(gè)不同的傾斜方向朝向所述內(nèi)螺紋一端。
[0025]本發(fā)明第四種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述影像設(shè)備為CCD相機(jī)。
[0026]本發(fā)明第四種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源設(shè)置在所述影像設(shè)備和所述內(nèi)螺紋之間。
[0027]本發(fā)明第四種技術(shù)方案的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述光源為環(huán)形光源。
[0028]本發(fā)明解決了【背景技術(shù)】中存在的缺陷，本發(fā)明具備以下有益效果:
【附圖說明】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0030]圖1是本發(fā)明第一種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋外徑拍攝的影像圖；
圖2是本發(fā)明第一種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋內(nèi)徑拍攝的影像圖；
圖3是本發(fā)明第二種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋螺牙數(shù)目拍攝的影像圖；
圖4是本發(fā)明第三種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋牙距和牙深拍攝的影像圖；
圖5是本發(fā)明第四種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋確認(rèn)為有效牙拍攝的影像圖；
圖6是本發(fā)明第四種技術(shù)方案檢測計(jì)算內(nèi)螺紋確認(rèn)為無效牙拍攝的影像圖；
圖7是本發(fā)明涉及到的用于檢測的影像檢測機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)圖；
圖中:1、影像檢測機(jī)構(gòu)，2、架體，3、固定板，4、腰型孔，5、Z軸移動(dòng)模組，6、第一影像設(shè)備，7、第二影像設(shè)備，8、第三影像設(shè)備，9、環(huán)形光源，10、內(nèi)孔，11、載具臺(tái)面，12、托盤夾具，13、固定柱，14、活動(dòng)柱，15、氣缸，16、X軸移動(dòng)模組，17、Y軸移動(dòng)模組，18、交點(diǎn)，21、外徑，22、內(nèi)徑，23、環(huán)形光斑，24、弧條形光斑，25、黑斑，26、亮斑，27、ROI框，28、輔助線。
【具體實(shí)施方式】
[0031]現(xiàn)在結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0032]如圖1、圖2和圖7所示，本發(fā)明第一種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋外徑21和內(nèi)徑22的檢測計(jì)算方法，將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭垂直的朝向內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔孔口的第一圈螺牙影像，分析出影像中第一圈螺牙反光形成的環(huán)形光斑23，計(jì)算環(huán)形光斑23的內(nèi)徑22和外徑21尺寸。
[0033]分析影像過程包括以下步驟:
1)分析出黑斑25，即螺紋孔內(nèi)徑22內(nèi)的斑點(diǎn)，并以黑斑25為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系；
2)畫找環(huán)形光斑23的ROI框26，通過找圓算子，擬合出外徑21的圓和內(nèi)徑22的圓，并以此計(jì)算出對應(yīng)的外徑21和內(nèi)徑22，即環(huán)形光斑23的內(nèi)徑22和外徑21。
[0034]影像設(shè)備為CCD相機(jī)，光源設(shè)置在影像設(shè)備和內(nèi)螺紋之間，光源為環(huán)形光源。
[0035]C⑶相機(jī)捕獲的效果圖如圖1所示，即為測量外徑21的效果圖。選取坐標(biāo)系后，畫找圓的ROI框26，通過找圓算子，擬合出外徑21的圓，并以此計(jì)算出對應(yīng)的D_0utside (外徑21)。以此，即可根據(jù)已知的d(鉆頭外徑21)和飽牙率公式，計(jì)算出:
飽牙率=(D_outside-d)/2X0.5413P
C⑶相機(jī)捕獲的效果圖如圖2所示。先通過Blob分析(找斑點(diǎn))，找到黑斑25，即內(nèi)徑22斑點(diǎn)。并以此建立坐標(biāo)系。再選取坐標(biāo)系后，畫找圓的ROI框26，通過找圓算子，擬合出內(nèi)徑22的圓，并以此計(jì)算出對應(yīng)的內(nèi)徑22。
[0036]如圖3和圖7所示，本發(fā)明第二種技術(shù)方案:一種內(nèi)螺紋螺牙數(shù)目檢測計(jì)算方法，將帶有光源的影像設(shè)備鏡頭傾斜的朝向內(nèi)螺紋孔的一端，拍取內(nèi)螺紋孔內(nèi)若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分影像，分析出影像中若干個(gè)正對鏡頭的螺牙部分反光形成的弧條光斑24數(shù)量，即螺牙數(shù)目。
[0037]兩個(gè)影像設(shè)備的鏡頭分別從兩個(gè)不同的傾斜方向朝向內(nèi)螺紋一端。
[0038]影像設(shè)備為CCD相機(jī)，光源設(shè)置在影像設(shè)備和內(nèi)螺紋之間，光源為環(huán)形光源。
[0039]C⑶相機(jī)捕獲的螺牙效果圖即為圖3所示。通過Blob分析(找亮斑26)，找到效果圖上的亮斑26區(qū)域，并加上限制條件，即亮斑26區(qū)域的面積，只有當(dāng)亮斑26區(qū)域的面積在正常范圍內(nèi)，才判定此圈螺牙屬于正常螺牙，否則判定為缺牙、爛牙或有異物等。如果整體都沒有黑白變化的區(qū)域，則可以判斷為無牙。
[0040]根據(jù)圖3，可得出螺牙數(shù)為:5個(gè)。
[0041]如圖4和圖7