機器視覺用于螺紋的檢測
摘　要：基于光學測量原理，提出了非接觸式檢測內外螺紋各參數的工作原理和實現方法。采用加拿大Dalas Coreco 公司的IPD智能視覺系統完成檢測任務，利用高分辨率CCD拍攝出檢測螺紋輪廓在橫截面上的尺寸，結合精密平臺的XY軸向位移和螺紋合格的判斷標準完成螺紋輪廓曲線的檢測和評價。該檢測系統的檢測精度可以
并給出了檢測螺紋各主要參數的算法。利用激光測量頭檢測螺紋輪廓在橫截面上的尺寸，結合由光柵測得
的精密平臺的軸向位移量和螺紋合格的判斷標準完成螺紋輪廓曲線的檢測和評價。該測量裝置的實際檢測分辨可達0.05MM，能滿足絕大多數的螺紋表面檢測要求。此測量方法能避免接觸式測量方式引起的變形問題，實時控制螺紋加工質量，提高檢測精度和檢測效率。
關鍵詞：螺紋檢測；光學測量；螺紋參數；機器視覺
作者簡介：王寅（1981—），男， IPD項目工程師
E-mail: unicornwy2003@yahoo.com.cn
作者單位：深圳眾為興數控有限公司 機器視覺部 Adtech（Shenzhen）CNC Technology Co., Ltd
一．系統組成
系統由五部分組成

1． 光源照明系統

2． CCD攝像系統

3． iNspect智能視覺處理系統

4． 螺紋傳送裝置

5．工件到位感應觸發裝置

圖1 系統現場示意圖
二．視覺功能要求
A．檢測出工件的內螺紋是否存在
B．檢測出螺紋輪廓在橫截面上的條數和間距
C．檢測速度要求達到每分鐘70-80個

三．內螺紋的檢測
相機安裝示意圖：

圖2 相機安裝示意圖

所拍攝的兩張工件照片：

圖3A 內部螺紋存在 圖3B 內部螺紋不存在

為了檢測螺紋是否存在，需要用束射光對連接器的內側面進行照射。束射光源安裝在環行光源的中心位置，當束射光照射到工件的內側面時，如有螺紋存在相機將會拍攝到高對比度的圖像。

圖4 檢測螺紋是否存在
如果螺紋不存在，則工件的內側面將會呈現出暗黑色。這些后我們統計檢測區域中白色像素的個數，如果螺紋存在那么白色像素數量應該大于3500，如果螺紋不存在則這個數量應該小于2000。

四．外螺紋的檢測
相機安裝示意圖：

圖5 相機安裝示意圖

在檢測外螺紋的時候，我們采用背光源的照明方式能夠清晰的拍攝出螺紋邊緣輪廓的圖像，CCD相機安裝位置與螺冒垂直。
檢測系統的流程圖如下所示：

圖6 檢測流程圖
下圖為在iNspect的用戶軟件界面中對待檢螺冒進行參數設置

圖7 用戶軟件界面中參數設置

下圖為經過參數設置和標準資料學習后開始進行螺紋檢測

圖8 軟件檢測界面