[发明专利]一种机器视觉测量螺纹中径的补偿方法

说明书

本发明公开一种机器视觉测量螺纹中径的补偿方法，具体包括如下步骤：步骤1，获得待测螺纹左侧牙侧角β₀和右侧牙侧角γ₀；步骤2，采用机器视觉方法的影像测量仪器获得待测螺纹的左侧牙侧角β₁和右侧牙侧角γ₁；步骤3，求螺纹右侧牙侧角变动量和左侧牙侧角变动量；步骤4，分别计算上侧螺纹中径左、右两侧边总补偿量与下侧螺纹中径左、右两侧边总补偿量；步骤5，计算螺纹上、下侧左、右牙侧角修正的中径总补偿量Δd₂；步骤6，对影像测量仪或机器视觉方法测量得到的单个牙螺纹中径d_2C进行补偿，获得螺纹中径d₂；步骤7，递推获得n个牙的螺纹中径各自补偿量。解决了目前机器视觉螺纹测量中难以得到精确获得螺纹中径参数的问题。

技术领域

本发明属于螺纹测量技术领域，涉及一种机器视觉测量螺纹中径的补偿方法。

背景技术

螺纹中径被定义为螺纹轴截面上牙宽等于牙槽宽的假想圆柱直径，实现其精确测量一直是螺纹测量的难题。传统方法采用三针法可以近似实现螺纹中径测量，测量时需要针对不同螺距选择量针，且测量过程由人工完成，测量效率低下。采用背光源机器视觉方法检测螺纹可以方便地获取螺纹牙廓，进而获取螺纹各项参数，近年来得到广泛应用。对螺纹牙廓图像采用适当的图像处理算法，可以方便地得到螺纹牙两侧斜率，即螺纹牙侧角。然而，这种方法获得的牙侧角受到螺纹牙廓失真的影响，造成机器视觉螺纹参数测量精度不高。螺纹参数定义为螺纹轴截面参数，由于螺纹牙侧面为一定螺旋升角的连续曲面，对于螺纹牙相邻螺纹牙侧投影图像，其一面会受到轴截面后延伸螺旋面重叠影响，而另一侧面则会受到轴截面前螺旋面遮挡，造成牙形失真。由于不同直径、螺距螺纹受遮挡或重叠影响程度差异很大，而且螺纹成像还受到现场的光源、螺纹材质及表面质量的影响，对螺纹中径进行理论补偿效果不佳。螺纹现场制造过程中，用同一刀具可以方便地制造没有螺旋升角的螺纹牙廓环沟，对特定设备在现场条件下而言，以没有螺旋升角的螺纹牙廓环沟与有螺旋升角的螺纹牙比对，可以方便地获取螺纹牙侧角补偿量。根据牙侧角补偿量，如果能找到对应螺纹牙中径补偿方法，则可以较为精确地获取到螺纹旋合的重要参数螺纹中径。

发明内容

本发明的目的是提供一种机器视觉测量螺纹中径的补偿方法，解决了目前机器视觉螺纹测量中难以得到精确获得螺纹中径参数的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种机器视觉测量螺纹中径的补偿方法，具体包括如下步骤：

步骤1，获得待测螺纹左侧牙侧角β₀和右侧牙侧角γ₀；

步骤2，采用机器视觉方法的影像测量仪器获得待测螺纹的左侧牙侧角β₁和右侧牙侧角γ₁；

步骤3，根据步骤1和步骤2所得结果求螺纹右侧牙侧角变动量和左侧牙侧角变动量；

步骤4，分别计算上侧螺纹中径左、右两侧边总补偿量d_2T与下侧螺纹中径左、右两侧边总补偿量d_2B

步骤5，根据步骤4所得结果计算螺纹上、下侧左、右牙侧角修正的中径总补偿量Δd₂；

步骤6，对影像测量仪或机器视觉方法测量得到的单个牙螺纹中径d_2C进行补偿，获得螺纹中径d₂；

步骤7，根据步骤6所得结果，递推获得n个牙的螺纹中径各自补偿量。

本发明的特点还在于，

步骤3的具体过程为：

右侧牙侧角变动量如下：

θ_R＝γ₁-γ₀；

左侧牙侧角变动量如下：