1.本发明视觉检测技术领域，尤其涉及一种用于对紧固件的螺纹进行视觉自动检测的螺纹检测装置。
背景技术：2.目前对螺纹螺牙的检测都是人工进行测量，测量相对繁琐，费时费力，增加了很多的人力成本和时间成本。为此中国专利申请号为201510428037.9公开了一种螺纹孔结构质量检测方法，利用ccd相机以及环形光源对内螺纹进行质量检测，检测的指标项目包括：对内螺纹进行检测计算外径和内径的尺寸以及饱牙率、检测计算螺牙数目、检测计算牙距和牙深、检测计算有效牙，其中可以识别出的无效牙包括：烂牙、少牙以及异物和毛刺。但是，该螺纹孔结构质量检测方法依然存在以下技术问题：
3.1)需要设置多个ccd相机进行拍摄，这样数据处理较为复杂，影响检测效率；
4.2)结构复杂，在检测小孔径的内螺纹时，操作极为不方便，且经常出错；
5.3)只能针对特定的内螺纹进行检测，当需要对不同类型的螺纹进行检测时需要对机构进行较大的改动。
6.鉴于此，本发明由此而生，提供一种可适用于检测不同类型的螺纹，检测装置成本低，结构简单，操作便捷的螺纹检测装置。
技术实现要素：7.为了解决上述技术问题，本发明提供一种通过第一成像部件将内螺纹或外螺纹以锥形螺旋线进行成像，最后在由ccd拍摄成涡状线后进行检测,而且只要抓取一次就可以判断螺纹是否存在缺陷，检测速度快的螺纹检测装置。
8.本发明的技术方案如下：一种螺纹检测装置，所述螺纹检测装置包括：
9.图像采集部件，用于采集螺纹图像信息；
10.光源部件，沿所述图像采集部件采集光路设置，用于为所述图像采集部件采集提供光线补偿；以及
11.第一成像部件，位于所述图像采集部件正对面；所述第一成像部件设有环状成像面，用于对螺纹进行成像；
12.其中：所述第一成像部件将待测件上的螺纹以锥形螺旋线在成像面成像；所述图像采集部件将所述成像面上的锥形螺旋线图像拍摄成涡状线图片后发送至后台处理其进行检测检测。
13.在上述实施了基础上，所述第一成像部件为阵列设置的圆锥状回转体或阵列设置设有内凹圆台状回转体。
14.在上述实施了基础上，所述圆锥状回转体与铅垂线所成的角度为α，25
°
＜α＜35
°
。
15.在上述实施了基础上，所述圆锥状回转体与铅垂线所成的角度为α，29
°
＜α＜31
°
。
16.在上述实施了基础上，所述内凹圆台状回转体与所述水平面所成的角度为β，55
°
＜β＜65
°
。
17.在上述实施了基础上，所述内凹圆台状回转体与所述水平面所成的角度为β，59
°
＜β＜61；所述内凹圆台状回转体上设有一个贯穿安装孔。
18.在上述实施了基础上，所述图像采集部件与所述光源部件之间通过凸字形连接板连接；所述图像采集部件与所述光源部件之间间距可调节设置于所述凸字形连接板上。
19.在上述实施了基础上，所述凸字形连接板上阵列设有第一安装孔和第二安装孔；所述凸字形连接板设有第一动力源；所述第一动力源可驱动所述图像采集部件在所述第一成像部件上方来回往复移动；所述第一动力源另一侧通过l型安装座连接有第一成像部件。
20.在上述实施例基础上，所述螺纹检测装置还包括清洁部件；所述清洁部件与所述第一成像部件连接，用于对所述第一成像部件上的成像面进行清洁。
21.在上述实施例基础上，所述清洁部件为高压吹气部件或高频震动部件中的一种。
22.在上述实施例基础上，所述清洁部件为高频震动部件。
23.在上述实施例基础上，所述高频震动部件与所述第一成像部件可拆卸连接；所述高频震动部件为圆台状，且在外边电场或磁场作用下发生高频振动；所述高频震动部件包括同轴设置且由内至外包括依次紧密粘连的第一形变层、绝缘层以及第二形变层；所述第一形变层内侧一端设有第一配重层，另一端设有第二配重层；所述第一形变层和第二形变层均为径向厚度变形型的压电敏感材质，两供电电路分别为第一形变层和第二形变层供电，在逆压电效应下，所述第一形变层和第二形变层在第一配重层与第二配重层之间发生形变振动。
24.本发明具有如下有益效果：
25.1)本发明通过第一成像部件将待检测的内螺纹或外螺纹以锥形螺旋线进行成像，最后在由ccd进行拍摄成一张只有涡状线图片进行检测，整个过程只要抓拍一次涡状线进行检测，检测效率快，且检测精度高，可高达2500/每小时；
26.2)本发明通过第一成像部件可以有效的将小孔径的内螺纹进行以涡状线成像，使得整个检测装置成本低，结构简单，操作便捷；
27.3)本发明对第一成像部件为圆锥状回转体或设有内凹圆台状回转体，使其可以对内螺纹或外螺纹进行检测，而且在检测不同类型时只要替换一下第一成像部件即可，无需大幅度改造，进一步提高螺纹检测装置的实用性；
28.4)本发明通过第一动力源驱动光源部件和图像采集部件在第一成像部件上来回往复移动以实现对阵列设置的螺纹紧固件进行快速检测，有效的提高检测效率；
29.5)本发明在检测不同高度的待测件时，只要通过松开紧固件，调整一下光源部件和图像采集部件在第一安装孔和第二安装孔的相对位置即可，几乎可以不用改动整体结构就可以使用，而且效果尤为显著；
30.6)本发明通过设置清洁部件对第一成像部件进行定期处理，可有效的保证整个第一成像部件一直处于一个最佳的检测状态，提高检测精度；
31.7)本发明利用逆压电效应，利用高频震动部件圆台的结构特点和内外多层结构的特点，通过第一变片层在电场作用下的径向厚度变化和第二变片层在电场作用下的径向厚度变化同实现对第一成像部件进行瞬间高频振动，有效的将附着在第一成像部件上的杂质灰尘快速的分离，进一步提高第一成像部件的光洁度，保证检测效果。
附图说明
32.为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
33.图1为本发明第一成像部件为圆锥状回转体的螺纹检测装置立体结构示意图；
34.图2为本发明的螺纹检测装置立体结构示意图；
35.图3为本发明第一成像部件为圆锥状回转体且采用高频震动部件的螺纹检测装置立体结构示意图；
36.图4为本发明第一成像部件为内凹圆台状回转体的螺纹检测装置立体结构示意图；
37.图5为本发明第一成像部件为内凹圆台状回转体且采用高频震动部件的螺纹检测装置立体结构示意图；
38.图6为本发明的高压吹气部件正视图；
39.图7为本发明的高频震动部件正视图；
40.图8为本发明的内螺纹拍摄的涡装下检测图；
41.图9为本发明的外螺纹拍摄的涡装下检测图。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
44.参见图1至9，一种螺纹检测装置，该螺纹检测装置包括：图像采集部件1、光源部件2、第一成像部件3以及清洁部件7。其中：图像采集部件1为数码相机或ccd相机，在本实施例中，优先选择ccd相机，ccd相机用于采集螺纹图像信息并上传至控制器(现有技术，为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述)进行处理；光源部件2沿所述图像采集部件1采集光路设置，相邻图像采集部件1与所述光源部件2之间间距可调整，用于为所述图像采集部件1采集提供光线补偿，保证图像采集部件1采集出来的图像是一张最佳效果的图片；第一成像部件3位于所述图像采集部件1正对面；所述第一成像部件3设有环状成像面31，用于对螺纹进行成像；清洁部件4与所述第一成像部件3连接，用于对所述第一成像部件3上的成像面31进行清洁；具体的：检测时所述第一成像部件3将待测件上的螺纹以锥形螺旋线在成像面31上进行成像；紧接着所述图像采集部件1对所述成像面31上的锥形螺旋线图像进行拍摄，拍摄成涡状线图像后发送至后台处理器后再进行检测，后台处理器现有技术，为本领域技术人员所熟知，此处不再赘述。本发明通过第一成像部件将待检测的内螺纹或外螺纹以锥形螺旋线进行成像，最后在由ccd进行拍摄成一张涡状线图片最后在通过检测涡状线是否存在问题来进行判别，整个过程只要抓拍一次涡状线进行检测，检测效率快，且检测精度高，可高
达2500/每小时。
45.具体实施例一
46.在上述实施了基础上，所述第一成像部件3为阵列设置的圆锥状回转体；圆锥状回转体上延伸设有连接部，连接部上设有螺纹。
47.在上述实施了基础上，所述圆锥状回转体与铅垂线所成的角度为α，25
°
＜α＜35
°
。
48.在上述实施了基础上，所述圆锥状回转体与铅垂线所成的角度为α，29
°
＜α＜31
°
，优选的α为30
°
。
49.在上述实施了基础上，所述图像采集部件1与所述光源部件2之间通过凸字形连接板4连接；所述图像采集部件1与所述光源部件2之间间距可调节设置于所述凸字形连接板4上。
50.在上述实施了基础上，所述凸字形连接板4上阵列设有第一安装孔41和第二安装孔42；所述凸字形连接板4设有第一动力源43，第一动力源43为气缸，气缸通过紧固件固定设置于所述l型安装座上，对应于所述气缸的伸缩位置均设有传感器(图未标)，用于感知气缸的伸缩状态；当然，在其它实施方式中，第一动力源43还可以是电动或者各种形式的缸体或推动式动力器件。；所述第一动力源43可驱动所述图像采集部件1在所述第一成像部件3上方来回往复移动；所述第一动力源43另一侧通过l型安装座连接有第一成像部件3，第一成像部件3通过连接部上的螺纹可调节的旋接在l型安装座。
51.在本实施例中，通过采用圆锥状回转体设置，可有效的将内螺纹以锥形螺旋线在第一成像部件3上的成像面31进行成像，如此即便是检测小孔径的内螺纹时依然可有高清晰的显示，保证ccd可以精准的检测出是否是不良品。有效的解决现有无法对小孔径进行检测的技术问题。
52.具体实施例二
53.在上述实施了基础上，所述第一成像部件3为阵列设置设有内凹圆台状回转体。在上述实施了基础上，所述内凹圆台状回转体与所述水平面所成的角度为β，55
°
＜β＜65
°
；优选的β为60
°
，所述内凹圆台状回转体上设有一个贯穿安装孔。
54.在上述实施了基础上，所述图像采集部件1与所述光源部件2之间通过凸字形连接板4连接；所述图像采集部件1与所述光源部件2之间间距可调节设置于所述凸字形连接板4上。
55.在上述实施了基础上，所述凸字形连接板4上阵列设有第一安装孔41和第二安装孔42；所述凸字形连接板4设有第一动力源43，第一动力源43为气缸，气缸通过紧固件固定设置于所述l型安装座上，对应于所述气缸的伸缩位置均设有传感器(图未标)，用于感知气缸的伸缩状态；当然，在其它实施方式中，第一动力源43还可以是电动或者各种形式的缸体或推动式动力器件。；所述第一动力源43可驱动所述图像采集部件1在所述第一成像部件3上方来回往复移动；所述第一动力源43另一侧通过l型安装座连接有第一成像部件3，第一成像部件3通过紧固件可调节的旋接在l型安装座。
56.在本实施例中，通过采用内凹圆台状回转体设置，可有效的将外螺纹以锥形螺旋线在第一成像部件3上的成像面31进行成像，最后在由ccd对成像面31上的图像进场拍摄成一种只有涡状线的图片，方便后续控制系统的处理，且整个过程只要拍摄一次，且无需多角度设置ccd，使得整个结构在能精准检测的同时做到体积最小，有效减少设备占用空间。
57.具体实施例三
58.在上述实施例基础上，所述清洁部件7为高压吹气部件，所述高压吹气部件倾斜设置于所述第一成像部件3一侧，用于对第一成像部件3进行瞬间喷射高压气体，以将第一成像部件3上积累的灰尘或杂质吹离，保证后续检测依然可以高精度进行成像。
59.在上述实施例基础上，所述高压吹气部件包括可拆卸安装的高压吹气支架71，所述高压吹气支架71上可转动设有高速电磁阀72；所述高速电磁阀72的输出端密封连接有柔性气嘴73，其中：所述柔性气嘴73在通气时延伸至第一成像部件3上方，并向第一成像部件3进行吹高速气流来对第一成像部件3进行清洁。
60.通过采用上述方案，本发明在实施时可有效的将附着在第一成像部件上的杂质灰尘快速的分离，进一步提高第一成像部件的光洁度，保证检测效果具体实施例四
61.在上述实施例基础上，所述清洁部件7为高频震动部件5，使用时通过高频震动部件5产生高频振动可有效的将附着在第一成像部件上的杂质灰尘快速的分离。
62.在上述实施例基础上，所述高频震动部件5与所述第一成像部件3可拆卸连接；所述高频震动部件5为圆台状，且在外边电场或磁场作用下发生高频振动；所述高频震动部件5包括同轴设置且由内至外包括依次紧密粘连的第一形变层51、绝缘层52以及第二形变层53；所述绝缘层52内侧一端设有第一配重层54，另一端设有第二配重层55，所述绝缘层52为弹性板上涂有一层绝缘层；所述第一形变层51和第二形变层53均为径向厚度变形型的压电敏感材质，两供电电路分别为第一形变层51和第二形变层53供电，在逆压电效应下，所述第一形变层51和第二形变层53在第一配重层54与第二配重层55之间发生形变振动。
63.本实施例中利用逆压电效应，利用高频震动部件圆台的结构特点和内外多层结构的特点，通过第一变片层在电场作用下的径向厚度变化和第二变片层在电场作用下的径向厚度变化同实现对第一成像部件进行瞬间高频振动，有效的将附着在第一成像部件上的杂质灰尘快速的分离，进一步提高第一成像部件的光洁度，保证检测效果。
64.综上所述，本发明具有检测效率高，ccd只要抓取一次就可以判断螺纹是否存在缺陷，检测速度快(可高达2500/每小时)，且可以针对小孔径的内螺纹进行检测，可针对不同类型的内外螺纹进行检测，检测装置成本低，结构简单，操作便捷。
65.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：1.一种螺纹检测装置，其特征在于：所述螺纹检测装置包括：图像采集部件(1)，用于采集螺纹图像信息；光源部件(2)，沿所述图像采集部件(1)采集光路设置，用于为所述图像采集部件(1)采集提供光线补偿；以及第一成像部件(3)，位于所述图像采集部件(1)正对面；所述第一成像部件(3)设有环状的成像面(31)，用于对螺纹进行成像；其中：所述第一成像部件(3)将待测件上的螺纹以锥形螺旋线在成像面(31)成像；所述图像采集部件(1)将所述成像面(31)上的锥形螺旋线图像拍摄成涡状线图片后发送至处理器进行检测处理。2.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述第一成像部件(3)为阵列设置的圆锥状回转体或阵列设置设的内凹圆台状回转体。3.如权利要求2所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述圆锥状回转体与铅垂线所成的角度为α，25
°
＜α＜35
°
。4.如权利要求2所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述内凹圆台状回转体与所述水平面所成的角度为β，55
°
＜β＜65
°
；所述内凹圆台状回转体上设有一个贯穿安装孔。5.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述图像采集部件(1)与所述光源部件(2)之间通过凸字形连接板(4)连接；所述图像采集部件(1)与所述光源部件(2)之间间距可调节设置于所述凸字形连接板(4)上。6.如权利要求5所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述凸字形连接板(4)上阵列设有第一安装孔(41)和第二安装孔(42)；所述凸字形连接板(4)设有第一动力源(43)；所述第一动力源(43)可驱动所述图像采集部件(1)在所述第一成像部件(3)上方来回往复移动；所述第一动力源(43)另一侧通过l型安装座(44)连接有第一成像部件(3)。7.如权利要求1所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述螺纹检测装置还包括清洁部件(7)；所述清洁部件(7)与所述第一成像部件(3)连接，用于对所述第一成像部件(3)上的成像面(31)进行清洁。8.如权利要求7所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述清洁部件(7)为高压吹气部件或高频震动部件(5)中的一种。9.如权利要求8所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述清洁部件(7)为高频震动部件(5)。10.如权利要求9所述的螺纹检测装置，其特征在于：所述高频震动部件(5)与所述第一成像部件(3)可拆卸连接；所述高频震动部件(5)为圆台状，且在外边电场或磁场作用下发生高频振动；所述高频震动部件(5)包括同轴设置且由内至外包括依次紧密粘连的第一形变层(51)、绝缘层(52)以及第二形变层(53)；所述绝缘层(52)内侧一端设有第一配重层(54)，另一端设有第二配重层(55)；所述第一形变层(51)和第二形变层(53)均为径向厚度变形型的压电敏感材质，两供电电路分别为第一形变层(51)和第二形变层(53)供电，在逆压电效应下，所述第一形变层(51)和第二形变层(53)在第一配重层(54)与第二配重层(55)之间发生形变振动。
技术总结本发明涉及一种螺纹检测装置，所述螺纹检测装置包括：图像采集部件，用于采集螺纹图像信息；光源部件，沿所述图像采集部件采集光路设置，用于为所述图像采集部件采集提供光线补偿；以及第一成像部件，位于所述图像采集部件正对面；所述第一成像部件为环状物且设有成像面；其中：所述第一成像部件将待测件上的螺纹以锥形螺旋线在成像面成像；所述图像采集部件将所述成像面上的锥形螺旋线图像拍摄成涡状线图片后进行检测。本发明内螺纹或外螺纹以锥形螺旋线进行成像，最后在由ccd进行拍摄成一张只有涡状线图片进行检测，整个过程只要抓拍一次涡状线进行检测，检测效率快，且检测精度高，可高达2500/每小时。可高达2500/每小时。可高达2500/每小时。
技术研发人员：沈志煌 连海勇 林荣灿 林杰民 黄宗健
受保护的技术使用者：厦门科俊亿智能科技有限公司
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/11/1
