机器视觉用于螺纹的检测
摘　要：基于光学测量原理，提出了非接触式检测内外螺纹各参数的工作原理和实现方法。采用加拿大Dalas Coreco 公司的IPD智能视觉系统完成检测任务，利用高分辨率CCD拍摄出检测螺纹轮廓在横截面上的尺寸，结合精密平台的XY轴向位移和螺纹合格的判断标准完成螺纹轮廓曲线的检测和评价。该检测系统的检测精度可以
并给出了检测螺纹各主要参数的算法。利用激光测量头检测螺纹轮廓在横截面上的尺寸，结合由光栅测得
的精密平台的轴向位移量和螺纹合格的判断标准完成螺纹轮廓曲线的检测和评价。该测量装置的实际检测分辨可达0.05MM，能满足绝大多数的螺纹表面检测要求。此测量方法能避免接触式测量方式引起的变形问题，实时控制螺纹加工质量，提高检测精度和检测效率。
关键词：螺纹检测；光学测量；螺纹参数；机器视觉
作者简介：王寅（1981—），男， IPD项目工程师
E-mail: unicornwy2003@yahoo.com.cn
作者单位：深圳众为兴数控有限公司 机器视觉部            Adtech（Shenzhen）CNC Technology Co., Ltd
一．系统组成
系统由五部分组成

1． 光源照明系统

2． CCD摄像系统

3． iNspect智能视觉处理系统

4． 螺纹传送装置

5．工件到位感应触发装置

图1 系统现场示意图
二．视觉功能要求
A．检测出工件的内螺纹是否存在
B．检测出螺纹轮廓在横截面上的条数和间距
C．检测速度要求达到每分钟70-80个

三．内螺纹的检测
相机安装示意图：

图2 相机安装示意图

所拍摄的两张工件照片：

图3A 内部螺纹存在       图3B 内部螺纹不存在

为了检测螺纹是否存在，需要用束射光对连接器的内侧面进行照射。束射光源安装在环行光源的中心位置，当束射光照射到工件的内侧面时，如有螺纹存在相机将会拍摄到高对比度的图像。

图4 检测螺纹是否存在
如果螺纹不存在，则工件的内侧面将会呈现出暗黑色。这些后我们统计检测区域中白色像素的个数，如果螺纹存在那么白色像素数量应该大于3500，如果螺纹不存在则这个数量应该小于2000。

四．外螺纹的检测
相机安装示意图：

图5 相机安装示意图

在检测外螺纹的时候，我们采用背光源的照明方式能够清晰的拍摄出螺纹边缘轮廓的图像，CCD相机安装位置与螺冒垂直。
检测系统的流程图如下所示：

图6 检测流程图
下图为在iNspect的用户软件界面中对待检螺冒进行参数设置

图7 用户软件界面中参数设置

下图为经过参数设置和标准资料学习后开始进行螺纹检测

图8 软件检测界面