УСТАНОВКА ДЛЯ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ НАРУЖНЫХ РЕЗЬБ

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно к измерительной технике с помощью оптоэлектронных приборов и может быть использовано для оперативного оптического контроля наружных резьб.
Известен способ измерения параметров наружной резьбы теневым методом с использованием микроскопов (см. книгу: Васильев А.С. Основы метрологии и технические измерения - М.: Машиностроение, 1988, с.155).
При измерении среднего диаметра резьбы проводят два измерения: до и после перемещения стола микроскопа на расстояние, равное диаметру, наклоняя колонку микроскопа сначала в одну сторону, затем в другую на угол подъема резьбы. При измерении шага резьбы также делают два отсчета, перемещая стол с помощью микрометренного винта на расстояние, равное шагу резьбы. Недостатками способа является большая трудоемкость, ограничение диапазона измерений диаметра резьб глубиной резкости объективов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ измерения резьбы с помощью электромеханического устройства, перемещающего источник и приемник лазерного излучения, расположенные по разные стороны от контролируемого резьбового участка (см. патент РФ №2151999) - прототип.
Недостатком способа и устройства является необходимость механических перемещений в процессе измерений, низкая оперативность.
Задача, на решение которой направлено данное техническое решение, состоит в создании автоматизированной установки, позволяющей в автоматическом режиме измерять и заносить в базу данных параметры наружной резьбы.
Поставленная цель достигается тем, что в установке для контроля наружных резьб, содержащей узел базирования контролируемого изделия,
источник и приемник оптического излучения, расположенные по разные от контролируемого резьбового участка, узел базирования состоит из V-образного металлического рольганга, приводимого в движение с помощью электродвигателя, и прижимного ролика, соединенного с пневмоцилиндром, которые позволяют осуществить подачу и жесткую фиксацию контролируемого изделия в зоне контроля, где с четырех сторон в соответствии с фиг.1, установлены осветители и фотоприемные матрицы. При этом каждая пара противоположно расположенных фотоприемных матриц обеспечивает съемку двух диаметрально противоположных участков резьбы, принадлежащих одному сечению. Применение четырех матриц позволяет произвести измерения в двух взаимно перпендикулярных сечениях без поворотов и перемещений контролируемого изделия.
На фиг.1 представлена оптическая схема установки.
Контролируемое изделие 1 фиксируют в зоне контроля с помощью узла базирования, состоящего из V-образного рольганга 2 и прижимного ролика 3. Четыре фотоприемные матрицы F1, F2, F3, F4 неподвижно установлены напротив осветителей L1, L2, L3, L4. При измерении реализуют теневой метод контроля. Осветители и фотоприемные матрицы поочередно включают, в результате создают 4 снимка с изображением профиля резьбы. Кадры изображения считываются с помощью микропроцессорного устройства и передаются в компьютер, где, с помощью специального программного обеспечения, производится управление процессом съемки, обработка информации и хранение полученных результатов.
Для повышения разрешения системы без увеличения размеров ПЗС матриц кадры изображения не перекрываются и содержат информацию лишь о периферийных частях резьбы. Сшивка изображений и определение расстояния базирования матриц производится при юстировке системы путем однократной съемки калибра резьбы или другой детали с резьбой, параметры которой заранее известны.
Предлагаемая полезная модель позволила получить следующий технический результат: создана автоматическая установка, осуществляющая измерение и регистрацию следующих параметров резьбы: шаг, высота профиля, угол наклона высоты профиля, средний диаметр и конусность резьбы в двух взаимно перпендикулярных сечениях в соответствии с ГОСТ 633-80. Преимуществом установки является отсутствие датчиков линейных и угловых перемещений, неподвижность объекта во время измерений. Параметры резьбы вычисляются путем цифровой обработки изображений и хранятся в памяти компьютера.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет оперативно, бесконтактно в автоматическом режиме измерять в двух сечениях параметры наружной резьбы, запоминать в памяти компьютера и при необходимости распечатывать или выводить на экран монитора изображения фрагментов резьбы и их параметры.