[发明专利]螺纹尺寸自动测定系统

权利要求书

1.一种螺纹尺寸自动测定系统，其以螺纹为测定对象工件，所述螺纹尺寸自动测定系统包括：

把持部，其把持所述工件的阳螺纹的轴向的一端；

把持旋转部，其绕轴向360度旋转驱动所述把持部；

光学测量装置，其光学性且非接触地测量被所述把持部把持所述阳螺纹的轴向的一端的所述工件的尺寸；

轴向移动部，其使所述光学测量装置相对于把持部沿轴向相对性地移动；以及

运算控制装置，其算出并输出所述工件的轴向及绕轴的尺寸，

其中，所述运算控制装置包含：

螺纹径算出部，其算出与所述工件的螺纹牙相关的尺寸及与螺纹底相关的尺寸；和

全长算出部，其算出沿所述工件的轴向的全长。

2.根据权利要求1所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述把持部包含：

适配器，其具有圆板状外形，且在一端面的中心具有规定啮合长度的阴螺纹，所述规定啮合长度的阴螺纹在拧入所述工件的所述阳螺纹的前端部时，能够使所述工件的轴向不晃动而固定；以及

紧固卡盘，其至少在3点夹持固定所述适配器的外周侧面。

3.根据权利要求2所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述适配器具有：

环规，其刻有具有与所述工件的所述阳螺纹的螺纹尺寸对应而预定的啮合精度的基准阴螺纹；以及

圆板状的支架，其具有突出有与所述环规的基准阴螺纹啮合的所述阳螺纹的一端面，

其中不管所述工件的螺纹尺寸，所述支架的圆板形状均为共同的形状。

4.根据权利要求1所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

将轴向设为Y方向，将与Y方向垂直的面设为XZ平面，

所述螺纹尺寸自动测定系统具备基台，所述基台具有与XZ平面平行的上面，

所述把持部可绕轴向旋转地设于所述基台的上面，

所述轴向移动部包含搭载有所述光学测量装置的移动工作台，即相对于基台沿着Y方向能移动至任意Y位置的移动工作台，

所述光学测量装置包含测定所述工件的轴向及绕轴的尺寸的图像投影部。

5.根据权利要求4所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述图像投影部具有：

光源，其相对于所述工件的Y方向中心线配置于Z方向的一侧并输出平行光线；以及

远心光学系统的投影摄像照相机，其相对于所述工件的Y方向中心线而配置于Z方向的另一侧，接收来自所述光源的所述平行光线，对于成为所述工件的影像的投影形状，具有与所述光源相同的受光光轴且仅使与光轴平行的成分在与XY平面平行的拍摄面上成像而进行拍摄。

6.根据权利要求5所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述运算控制装置包含轮廓数据算出部，其将由所述投影摄像照相机拍摄的所述工件的投影形状数据变换成具有任意的位置分辨率的位图的2维数据，

并使用规定阈值将所述位图的所述2维数据的各数据二值化成黑白。

7.根据权利要求6所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述轮廓数据算出部基于预先制定的噪声判断基准，对所述黑白的二值化界限中的数据进行将从所述工件的剖视图形观察而成为异常的数据作为噪声进行除去的平滑化处理，而求得表示螺纹轮廓分布的轮廓数据，

所述轮廓数据算出部基于使所述工件绕Y轴旋转360度时的每隔规定的角度间隔的轮廓数据，算出并输出所述工件的轴向及绕轴的尺寸。

8.根据权利要求7所述的螺纹尺寸自动测定系统，其中，

所述螺纹尺寸自动测定系统包含合焦移动部，其沿着Z方向移动所述投影摄像照相机，

所述运算控制装置包含合焦位置算出部，

作为变换成所述位图的前处理，所述合焦位置算出部在由所述投影摄像照相机拍摄的螺纹的投影形状数据从白数据向黑数据过渡的边缘区域中，以在所述投影形状数据的黑白界限取得最大值的方式，使用预先制定的评价函数，一边利用所述合焦移动部使所述投影摄像照相机沿Z方向移动，一边求得各Z位置的所述评价函数的值，并以所述评价函数的值成为最大值的Z位置为合焦位置，来固定所述投影摄像照相机的Z方向位置。