CN113125464A - 一种视觉检测方法 - Google Patents

一种视觉检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113125464A
CN113125464A CN201911413233.3A CN201911413233A CN113125464A CN 113125464 A CN113125464 A CN 113125464A CN 201911413233 A CN201911413233 A CN 201911413233A CN 113125464 A CN113125464 A CN 113125464A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
internal thread
detected
rotating part
standard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911413233.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113125464B (zh
Inventor
肖诗秋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Innoway Intelligent Equipment Co ltd
Original Assignee
Suzhou Innoway Intelligent Equipment Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Innoway Intelligent Equipment Co ltd filed Critical Suzhou Innoway Intelligent Equipment Co ltd
Priority to CN201911413233.3A priority Critical patent/CN113125464B/zh
Publication of CN113125464A publication Critical patent/CN113125464A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113125464B publication Critical patent/CN113125464B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种视觉检测方法，该方法包括以下步骤：建立标准模板轮廓模型：选择完好无损的标准内螺纹管工件，利用夹持装置固定标准内螺纹管工件，夹持装置包括夹持部和旋转部，所述旋转部安装在工作架上，旋转部的端部安装有夹持部，夹持部用于夹持内螺纹管工件，将视觉检测设备伸入标准内螺纹管工件内部，进行视觉扫描内螺纹，获取标准模板轮廓模型数据；自动化程度高，利用伺服电缸和旋转部的配合，能够快速的在内螺纹管工件的螺纹上进行检测，测量的速度快、测量精度高，实现自动化的检测，能够判定待测工件是否合格，并且能够分析出不合格的原因是因为螺牙轮廓的尺寸偏差还是因为螺牙轮廓缺失导致的，功能多，可靠性强。

Description

一种视觉检测方法
技术领域
本发明涉及一种视觉检测技术，特别是涉及一种视觉检测方法。
背景技术
随着工业技术的迅猛发展，机械装置的自动化程度越来越高，在这过程中也对生产制造中的工件精度要求越来越高。
传统的内螺纹管在质量检测的主要方法是螺纹环规或塞规、用螺纹千分尺测量、用齿厚游标卡尺测量、三针测量法、双针测量法，由于内螺纹管的螺纹在管子的内部，上述的这些测量方法存在测量速度慢、测量精度低的确定，不利于提供流水线的自动化检测速度，并且，难以检测出在加工过程中导致的螺牙轮廓缺失的情况。
发明内容
为了解决目前传统的方法测量内螺纹管时，出现的测量速度慢、测量精度低的确定，不利于提供流水线的自动化检测速度，并且，难以检测出在加工过程中导致的螺牙轮廓缺失的问题，本发明的目的是提供一种视觉检测方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种视觉检测方法，该方法包括以下步骤：
S1、建立标准模板轮廓模型：选择完好无损的标准内螺纹管工件，利用夹持装置固定标准内螺纹管工件，夹持装置包括夹持部和旋转部，所述旋转部安装在工作架上，旋转部的端部安装有夹持部，夹持部用于夹持内螺纹管工件，将视觉检测设备伸入标准内螺纹管工件内部，进行视觉扫描内螺纹，获取标准模板轮廓模型数据；其中，所述视觉检测设备包括伺服电缸、摄像采集模块、补光灯，伺服电缸安装在工作架上，伺服电缸的端部固定安装有两个摄像采集模块，两个摄像采集模块中间设有补光灯，补光灯安装在伺服电缸上，伺服电缸带动摄像采集模块在螺纹孔内逐渐向里伸，摄像采集模块拍摄螺纹的图像，并采集由螺纹面反射而来的光线强度，通过控制器控制旋转部和伺服电缸配合工作，使得摄像采集模块拍摄到的螺纹面始终相同，闪光灯的位置始终位于一条螺纹牙顶的正下方，获取的标准模板轮廓模型数据包括3D数据模型和光线强度，建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个波峰，3D模型数据是以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征的所有坐标点集合(X1，Y1)，并根据所有坐标点集合(X1，Y1)得到螺纹的峰值点的集合(Xai，Yai)和螺纹的谷值点的集合(Xbi，Ybi)，根据峰值点和谷值点分别运算求得螺纹大径d、螺纹小径d1和螺纹中径d2，其中，Yai为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极大值，Ybi为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极小值；
S2、设置报警参数阈值：在步骤S1所测量的基础上设定3D数据模型和光线强度的可接受范围，作为报警参数阈值，当拍摄的画面或接收到的光线强度超出了报警参数阈值，则由外部的警报装置发出警报，示意内螺纹管工件不合格；
S3、待测工件的检测：将待测工件按照标准内螺纹管工件在步骤S1中检测的方式进行检测，获取待测工件的3D模型数据和光线强度；
S4、数据的对比分析：1)通过对比待测工件的3D模型数据和建立标准模板轮廓模型的3D数据模型，当两个数据的差值超出阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓的尺寸偏差，由外部的警报装置发出警报，当两个数据的差值均未超出阈值时，此时进行光线强度分析；2)将两个摄像采集模块采集到的两个光线强度以时间为横坐标，在电脑上绘制曲线图；当曲线上出现的拨动峰值超出预设的阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓缺失。
优选的，在步骤S1中伺服电缸的伸缩速度为V＝aXcm/s,旋转部的转速w＝bXr/s，其中a和b为基数，a和b的取值方法为：将标准内螺纹管工件在配对的螺杆上旋转b圈，旋转完成后，测量标准内螺纹管工件位移的距离，其位移距离即为acm；X为倍数常数，只需同时满足bXr/s在旋转部的工作区间内，aXcm/s在伺服电缸的伸缩速度区间内即可。
与现有技术相比，本发明实现的有益效果：本发明所述的一种视觉检测方法，自动化程度高，利用伺服电缸和旋转部的配合，能够快速的在内螺纹管工件的螺纹上进行检测，测量的速度快、测量精度高，实现自动化的检测，能够判定待测工件是否合格，并且能够分析出不合格的原因是因为螺牙轮廓的尺寸偏差还是因为螺牙轮廓缺失导致的，功能多，可靠性强。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步详细说明本发明：
图1为本发明实施例中公开的夹持装置和视觉检测设备的结构示意图；
图2为图1中A处的局部放大图；
图3为实施例中电脑绘制的光线强度曲线图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例：
一种视觉检测方法，该方法包括以下步骤：
S1、建立标准模板轮廓模型：选择完好无损的标准内螺纹管工件200，利用夹持装置100固定标准内螺纹管工件200，夹持装置100包括夹持部110和旋转部120，所述旋转部120安装在工作架400上，旋转部120的端部安装有夹持部110，夹持部110用于夹持内螺纹管工件200，将视觉检测设备300伸入标准内螺纹管工件200内部，进行视觉扫描内螺纹，获取标准模板轮廓模型数据；其中，所述视觉检测设备300包括伺服电缸310、摄像采集模块320、补光灯330，伺服电缸310安装在工作架400上，伺服电缸310的端部固定安装有两个摄像采集模块320，两个摄像采集模块320中间设有补光灯330，补光灯330安装在伺服电缸310上，伺服电缸310带动摄像采集模块320在螺纹孔内逐渐向里伸，摄像采集模块320拍摄螺纹的图像，并采集由螺纹面反射而来的光线强度，通过控制器控制旋转部120和伺服电缸310配合工作，使得摄像采集模块320拍摄到的螺纹面始终相同，闪光灯的位置始终位于一条螺纹牙顶的正下方，伺服电缸310的伸缩速度为V＝aXcm/s,旋转部120的转速w＝bXr/s，其中a和b为基数，a和b的取值方法为：将标准内螺纹管工件200在配对的螺杆上旋转b圈，旋转完成后，测量标准内螺纹管工件200位移的距离，其位移距离即为acm；X为倍数常数，只需同时满足bXr/s在旋转部120的工作区间内，aXcm/s在伺服电缸310的伸缩速度区间内即可，获取的标准模板轮廓模型数据包括3D数据模型和光线强度，建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个波峰，3D模型数据是以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征的所有坐标点集合(X1，Y1)，并根据所有坐标点集合(X1，Y1)得到螺纹的峰值点的集合(Xai，Yai)和螺纹的谷值点的集合(Xbi，Ybi)，根据峰值点和谷值点分别运算求得螺纹大径d、螺纹小径d1和螺纹中径d2，其中，Yai为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极大值，Ybi为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极小值；
S2、设置报警参数阈值：在步骤S1所测量的基础上设定3D数据模型和光线强度的可接受范围，作为报警参数阈值，当拍摄的画面或接收到的光线强度超出了报警参数阈值，则由外部的警报装置发出警报，示意内螺纹管工件200不合格；
S3、待测工件的检测：将待测工件按照标准内螺纹管工件200在步骤S1中检测的方式进行检测，获取待测工件的3D模型数据和光线强度；
S4、数据的对比分析：1)通过对比待测工件的3D模型数据和建立标准模板轮廓模型的3D数据模型，当两个数据的差值超出阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓的尺寸偏差，由外部的警报装置发出警报，当两个数据的差值均未超出阈值时，此时进行光线强度分析；2)将两个摄像采集模块320采集到的两个光线强度以时间为横坐标，在电脑上绘制曲线图；当曲线上出现的拨动峰值超出预设的阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓缺失，如图2所示，因为螺牙轮廓缺失，位于右侧的摄像采集模块320所采集到的光线强度会降低，从而使得曲线图发生拨动，如图3所示。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (2)

1.一种视觉检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、建立标准模板轮廓模型：选择完好无损的标准内螺纹管工件，利用夹持装置固定标准内螺纹管工件，夹持装置包括夹持部和旋转部，所述旋转部安装在工作架上，旋转部的端部安装有夹持部，夹持部用于夹持内螺纹管工件，将视觉检测设备伸入标准内螺纹管工件内部，进行视觉扫描内螺纹，获取标准模板轮廓模型数据；其中，所述视觉检测设备包括伺服电缸、摄像采集模块、补光灯，伺服电缸安装在工作架上，伺服电缸的端部固定安装有两个摄像采集模块，两个摄像采集模块中间设有补光灯，补光灯安装在伺服电缸上，伺服电缸带动摄像采集模块在螺纹孔内逐渐向里伸，摄像采集模块拍摄螺纹的图像，并采集由螺纹面反射而来的光线强度，通过控制器控制旋转部和伺服电缸配合工作，使得摄像采集模块拍摄到的螺纹面始终相同，闪光灯的位置始终位于一条螺纹牙顶的正下方，获取的标准模板轮廓模型数据包括3D数据模型和光线强度，建立待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征，根据该两侧的螺牙轮廓特征获取待检测螺纹工件两侧的螺牙之间的中线L，该螺牙轮廓特征具有多个波峰，3D模型数据是以中线L为基准轴建立二维直角坐标系以得到待检测螺纹工件两侧的螺牙轮廓特征的所有坐标点集合(X1，Y1)，并根据所有坐标点集合(X1，Y1)得到螺纹的峰值点的集合(Xai，Yai)和螺纹的谷值点的集合(Xbi，Ybi)，根据峰值点和谷值点分别运算求得螺纹大径d、螺纹小径d1和螺纹中径d2，其中，Yai为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极大值，Ybi为所有坐标点集合(X1，Y1)中Y1的极小值；
S2、设置报警参数阈值：在步骤S1所测量的基础上设定3D数据模型和光线强度的可接受范围，作为报警参数阈值，当拍摄的画面或接收到的光线强度超出了报警参数阈值，则由外部的警报装置发出警报，示意内螺纹管工件不合格；
S3、待测工件的检测：将待测工件按照标准内螺纹管工件在步骤S1中检测的方式进行检测，获取待测工件的3D模型数据和光线强度；
S4、数据的对比分析：1)通过对比待测工件的3D模型数据和建立标准模板轮廓模型的3D数据模型，当两个数据的差值超出阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓的尺寸偏差，由外部的警报装置发出警报，当两个数据的差值均未超出阈值时，此时进行光线强度分析；2)将两个摄像采集模块采集到的两个光线强度以时间为横坐标，在电脑上绘制曲线图；当曲线上出现的拨动峰值超出预设的阈值时，此时判定待测工件不合格，判定原因为螺牙轮廓缺失。
2.根据权利要求1所述的一种视觉检测方法，其特征在于，在步骤S1中伺服电缸的伸缩速度为V＝aXcm/s,旋转部的转速w＝bXr/s，其中a和b为基数，a和b的取值方法为：将标准内螺纹管工件在配对的螺杆上旋转b圈，旋转完成后，测量标准内螺纹管工件位移的距离，其位移距离即为acm；X为倍数常数，只需同时满足bXr/s在旋转部的工作区间内，aXcm/s在伺服电缸的伸缩速度区间内即可。
CN201911413233.3A 2019-12-31 2019-12-31 一种视觉检测方法 Active CN113125464B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911413233.3A CN113125464B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种视觉检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911413233.3A CN113125464B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种视觉检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113125464A true CN113125464A (zh) 2021-07-16
CN113125464B CN113125464B (zh) 2022-08-05

Family

ID=76770330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911413233.3A Active CN113125464B (zh) 2019-12-31 2019-12-31 一种视觉检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113125464B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114087999A (zh) * 2021-11-19 2022-02-25 安徽家瑞轴承有限公司 一种轴承缺陷检测装置及其检测方法
CN117237449A (zh) * 2023-08-22 2023-12-15 苏州兰康自动化科技有限公司 一种自动化测试设备的控制方法及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090279083A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Methodology for evaluating the start and profile of a thread with a vision-based system
US20100110448A1 (en) * 2008-07-10 2010-05-06 Johnson Stanley P Internal inspection system and method
CN101797701A (zh) * 2010-01-18 2010-08-11 北京航空航天大学 油管接箍内螺纹在线非接触激光立体扫描检测装置
US20150204798A1 (en) * 2011-05-17 2015-07-23 Gii Acquisition, Llc Dba General Inspection, Llc Non-contact method and system for inspecting a manufactured part at an inspection station having a measurement axis
CN105157611A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 广州超音速自动化科技股份有限公司 管螺纹视觉检测方法
JP2016156679A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社デンソー 雌ねじ検査装置
CN205570823U (zh) * 2016-05-09 2016-09-14 广州小出钢管有限公司 一种钢管内螺纹自动检测机
CN105965324A (zh) * 2016-06-17 2016-09-28 沈阳工业大学 石油螺纹廓形在机激光反射检测及反馈补偿装置与方法
CN109341570A (zh) * 2018-09-19 2019-02-15 中船重工鹏力（南京）智能装备系统有限公司 一种基于机器视觉的内螺纹检测方法及系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090279083A1 (en) * 2008-05-12 2009-11-12 Gm Global Technology Operations, Inc. Methodology for evaluating the start and profile of a thread with a vision-based system
US20100110448A1 (en) * 2008-07-10 2010-05-06 Johnson Stanley P Internal inspection system and method
CN101797701A (zh) * 2010-01-18 2010-08-11 北京航空航天大学 油管接箍内螺纹在线非接触激光立体扫描检测装置
US20150204798A1 (en) * 2011-05-17 2015-07-23 Gii Acquisition, Llc Dba General Inspection, Llc Non-contact method and system for inspecting a manufactured part at an inspection station having a measurement axis
JP2016156679A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社デンソー 雌ねじ検査装置
CN105157611A (zh) * 2015-09-30 2015-12-16 广州超音速自动化科技股份有限公司 管螺纹视觉检测方法
CN205570823U (zh) * 2016-05-09 2016-09-14 广州小出钢管有限公司 一种钢管内螺纹自动检测机
CN105965324A (zh) * 2016-06-17 2016-09-28 沈阳工业大学 石油螺纹廓形在机激光反射检测及反馈补偿装置与方法
CN109341570A (zh) * 2018-09-19 2019-02-15 中船重工鹏力（南京）智能装备系统有限公司 一种基于机器视觉的内螺纹检测方法及系统

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114087999A (zh) * 2021-11-19 2022-02-25 安徽家瑞轴承有限公司 一种轴承缺陷检测装置及其检测方法
CN114087999B (zh) * 2021-11-19 2022-07-22 安徽家瑞轴承有限公司 一种轴承缺陷检测装置及其检测方法
CN117237449A (zh) * 2023-08-22 2023-12-15 苏州兰康自动化科技有限公司 一种自动化测试设备的控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113125464B (zh) 2022-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108180851B (zh) 一种用于测量气膜孔形位参数的五轴影像测量装置
US9370799B2 (en) Method and system for optically inspecting a manufactured part at a single inspection station having a measurement axis
CN113125464B (zh) 一种视觉检测方法
CN110793966B (zh) 航空电连接器接触件缩针自动化检测装置及其检测方法
WO2009140150A2 (en) Methodology for evaluating the start and profile of a thread with a vision-based system
CN103492834B (zh) 用于检测回转部件质量的自动器具及检验方法
CN109489581B (zh) 一种大螺距锥形外螺纹检测装置及方法
CN105157611A (zh) 管螺纹视觉检测方法
CN103335602A (zh) 一种光幕式轴类零件多工位多参数高精度测量方法及装置
CN104990511A (zh) 螺纹孔结构质量检测方法
CN111322950B (zh) 利用线结构光传感器定位圆柱体位置的方法及其用途
US5768138A (en) Automatic tooling inspection system
CN106092008A (zh) 高精度复合式测量机的坐标统一标定器及标定方法
US20140347438A1 (en) Triangulation-based, 3-d method and system for imaging the outer peripheral surface of a part
CN110631490B (zh) 一种螺纹通止检测装置及检测方法
Li et al. Non-contact dimension measurement of mechanical parts based on image processing
CN104215171A (zh) 内螺纹非接触激光线测量方法
CN110969357A (zh) 一种铝合金机加工零件孔洞视觉检测方法
CN109900234A (zh) 一种内齿形工件的齿顶圆平均直径检测机构
CN209432097U (zh) 一种内齿形工件的齿顶圆平均直径检测机构
Ullmann et al. A new approach for holistic thread profile determination supported by optical focus variation measurements
CN204924190U (zh) 螺纹孔检测装置
Chao et al. Parameters of small pitch thread measured by an intelligent detection method
CN220062788U (zh) 铸件异型面检测工装
CN215725554U (zh) 一种芯轴跳动检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant