[发明专利]基于传感器的管件内螺纹检测方法、管件筛选方法及系统

说明书

本发明公开了基于传感器的管件内螺纹检测方法、管件筛选方法及系统，其检测方法首先调整水平测距传感器与待测管件之间的位置，使水平测距传感器的光轴线能到达待测管件内螺纹的止口处；然后待测管件绕其外壁轴线自转一周，根据公式(1)获得待测管件外圆的轴线与内圆的轴线之间的距离，根据距离以及待测管件的外壁轴线位置，获得待测管件内圆的轴线位置；将水平测距传感器从待测管件的一端沿待测管件内壁轴线方向移动至待测管件的另一端，获得待测管件的测量螺纹牙型。本发明的检测方法解决了由于加工误差等因素导致工件的内外壁不同轴时传统检测方法无法确定工件内壁轴线，使测出来的螺纹中径值不准，影响检测精度的问题。

技术领域

本发明属于内螺纹技术领域，涉及一种基于传感器的管件内螺纹检测方法、管件筛选方法及系统。

背景技术

螺纹因其螺纹副连接紧密，密封性好，螺纹管壁较厚传递扭矩能力与耐压性较强，在高压气体、液体传输管道、高强度钻探工具中得到广泛应用。螺纹加工过程中，螺纹检测是保证螺纹加工质量的重要环节。外螺纹因其螺纹部分易于观测，无论采用接触式或非接触式方法都具有成熟的检测技术。内螺纹因其螺纹在内侧，内部空间较小且逐渐变化。目前常采用接触式检测方式有螺纹规、针式检测仪等。使用螺纹规检测时，需要反复将螺纹规旋入旋出，检测效率低且量具易磨损，难以满足大批量、高精度、快速检测的需求。

非接触式内螺纹检测方法有视觉成像方式和基于激光位移检测技术。对于视觉成像方式，由于内螺纹内部空间有限，采用视觉成像检测时，对成像镜头要求较高，常规镜头无法深入工件内侧。此外，采用视觉成像方法时，由于镜头离螺纹较近且在光线照射下，鱼眼畸变现象严重，图像容易失真，测量准确性较差；而激光位移检测技术，以激光传感器作为探测头，通过空间的移动来实现内螺纹的非接触式测量，但现有的激光位移检测技术适用于大尺寸标准螺纹(如M200以上的螺纹)的测量，而且无法准确的测量管螺纹工件或内外壁不同轴的工件的螺纹牙型。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于传感器的管件内螺纹检测方法、管件筛选方法及系统，解决现有的内螺纹检测方法针对小尺寸螺纹和螺纹深度检测精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

本发明公开了基于传感器的管件内螺纹检测方法，包括以下步骤：

步骤1，确定待测管件外壁轴线位置；

步骤2，在待测管件上方设置水平测距传感器，其中，水平测距传感器的光轴方向与待测管件外圆的轴线垂直，调整水平测距传感器与待测管件之间的位置，使水平测距传感器的光轴线能到达待测管件内螺纹的止口处；

步骤3，待测管件绕其外壁轴线自转一周，获得该旋转过程中水平测距传感器距内圆螺纹圆周面的最远距离a、水平测距传感器距内圆螺纹圆周面的最近距离b以及最远距离时的待测管件相对于起始位置的旋转角度α；根据式(1)获得在垂直待测管件外壁轴线的平面上，待测管件外壁轴线与内壁轴线之间沿x轴方向的距离Δx以及沿y轴方向的距离Δy：

式中，0⁰≤α360⁰，n＝1,2,3,4，当0⁰≤α90⁰，n＝1，当90⁰≤α180⁰，n＝2；当180⁰≤α270⁰，n＝3；270⁰≤α360⁰，n＝4；

根据待测管件的外壁轴线位置以及Δx、Δy，获得待测管件内圆的轴线位置；

步骤4，将水平测距传感器从待测管件的一端沿待测管件内圆的轴线方向移动至待测管件的另一端，获得待测管件的测量螺纹牙型。