[發(fā)明專利]內螺紋非接觸激光線測量方法

無效

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• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN104215171A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 于生海
• 申請（專利權）人: 于生海
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及工程檢測技術領域，特別提供了一種內螺紋非接觸激光線測量方法。

背景技術

內螺紋檢測是工程檢測中需要解決的具有代表性的重要基礎問題之一，其在工業(yè)領域具有重要的應用價值。例如：在實現石油工業(yè)管道螺紋以及機床加工領域的精密標準件的快速檢測、采集、應用和生產支持。

工業(yè)生產特別是機械制造中，螺紋是數量最大，應用最為廣泛的一種結構要素，可用于緊固、連接、密封、傳動、傳力和精密定位等。因此螺紋連接在機器制造和儀器制造工業(yè)中占有極重要的地位。對于不同的螺紋它們都有共同的基本參數，如螺距、導程、螺紋升角、理論齒高、中徑、頂徑等。而有一些參數對于某種螺紋是相當重要的，因此在實際生產中產生了許多測量單項指標的測量方法，例如測量螺紋中徑d，螺距P，牙型半角和大、小徑等。為保證各種螺紋達到其功能，必須對螺紋各幾何參量進行檢測。

長期以來，我國主要應用螺紋量規(guī)和其它通用量儀和一些螺紋測量儀對螺紋進行檢測。螺紋測量的現有方式“

1.對于一般標準螺紋，都采用螺紋環(huán)規(guī)或塞規(guī)來測量。

2.螺紋千分尺是用來測量螺紋中徑的。也可以用量針測量螺紋中徑的方法稱三針量法。

3.齒厚游標卡尺用來測量梯形螺紋中徑牙厚和蝸桿節(jié)徑齒厚。

4.其他參數測量用專用量具和儀器。

這些檢測方法缺點主要表現在以下一些方面：

1.它們都須人工直接進行操作，測量精度跟操作人員有密切地關系；

2.很多方法在檢測過程中測量儀器要與螺紋發(fā)生直接接觸，其結果是導致螺紋的損傷及測量精度的下降；

3.因方法的局限性導致傳統(tǒng)螺紋測量精度相對較低；

4.整個測量過程耗時耗力，工作效率低下。

對于以上的這些缺點，研究人員也花費了大量地精力，對螺紋的檢測方法進行不斷地改進。但因理論和方法的局限性，其研究的重點主要集中在對螺紋檢測的數據處理方面和對傳統(tǒng)測量方法的一些優(yōu)化上，很難有本質上的轉變。

人們迫切希望獲得一種技術效果優(yōu)良的適于工程應用的內螺紋非接觸激光線測量方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種技術效果優(yōu)良的適于工程應用的內螺紋非接觸激光線測量方法。

本發(fā)明一種內螺紋非接觸激光線測量方法；其特征在于：所述內螺紋非接觸激光線測量方法是利用激光三角法獲取待測內螺紋的圖像信息，然后用控制器進行后處理計算內螺紋的各項參數，據此判定被檢測件2是否合格，并最終完成整個測試過程；激光三角法獲取待測內螺紋的圖像信息的具體過程內容要求依次是：

使用激光器1向被檢測件2上選定的被檢測部位發(fā)出激光束，激光束在被檢測部位反射，使用反射鏡3將反射回的光線傳給光學放大系統(tǒng)4，然后光學信號經面陣CCD成像系統(tǒng)5處理后再通過圖像采集卡6傳遞到控制器7進行后續(xù)處理。

所述內螺紋非接觸激光線測量方法，其特征在于：

所述內螺紋非接觸激光線測量方法中，激光器1發(fā)出的激光經會聚透鏡垂直投射到被檢測件2表面，光線漫反射后經接收透鏡最終成像到接收器件即光學放大系統(tǒng)4的表面，光學放大系統(tǒng)4上獲得的光斑的中心位置由激光器1與被檢測件2上的被測表面的距離決定；

當被檢測件2的表面發(fā)生位移改變時，激光束的光軸與光學放大系統(tǒng)4中的接收透鏡光軸間的夾角α發(fā)生變化，通過檢測光學放大系統(tǒng)4上的光斑成像的位移變化量x，根據相似三角形各邊之間的比例關系，計算被測物體表面的位移量y；據此操作最終描繪出被檢測件2上目標監(jiān)測區(qū)域表面的三維形態(tài)。

控制器7中可以借助軟件進行下述的后續(xù)處理：

可以使用對應上述測量方法的專用檢測軟件的交互界面，實現選擇軟件交互模塊，設定待檢測內螺紋型號，尺寸自動進行存檔，屏幕顯示打印、存儲等功能；

①系統(tǒng)初始化：設置內螺紋預定參數值，誤差值；

②被檢測件2被測表面區(qū)域的圖像采集后保存為圖象文件

③進行螺紋檢參數計算：運用數字圖像處理方法獲得螺紋輪廓并計算參數；

④螺紋判廢處理：按照設定的公差要求，根據系統(tǒng)設定的誤差對螺紋的油管進行判廢與否的對應處理；

⑤顯示或者打印方式輸出按照生產實際要求給出檢測結果及報表。

控制器7中的后續(xù)處理：是確認被檢測件2上螺紋的下述基本參數：螺距、導程、螺紋升角、理論齒高、中徑、頂徑。