基于激光三角测量原理%提出了非接触式检测内外螺纹各参数的工作原理和实现方法%设计制造了由轴向位移测量模块&横向位移测量模块以及上位机数据处理&控制&评价模块组成的检测系统%并给出了检测螺纹各主要参数的算法%
利用激光测量头检测螺纹轮廓在横截面上的尺寸%结合由光栅测得的精密平台的轴向位移量和螺纹合格的判断标准完成螺纹轮廓曲线的检测和评价%该测量装置的检测分辨率可达8%B(>%能满足绝大多数的螺纹表面检测要求%此测量方法能避免接触式测量方式引起的变形问题%实时控制螺纹加工质量%提高检测精度和检测效率%关键词!螺纹检测(激光测量(螺纹参数(数据处理
螺纹检测的传统方式是利用螺纹量规进行接触
式测量或利用万能工具显微镜进行人工测量%测量工作量大%工作效率低%测量结果易受人为因素的影响(而且在接触式测量中%螺纹量规易磨损从而影响测量精度%更换量规的成本较高(另外%在某些工作
场合人工难以完成检测工作)8*%
为此%许多螺纹加工企业%尤其是石油套管生产企业迫切需要自动的螺纹检测设备来解决生产线的效率瓶颈问题%
以提高企业的效益%本文提出一种基于激光三角测量原理的非接触式螺纹自动检测方式%激光测量头可以检测出螺纹轮廓在横截面上的尺寸%结合精密位移平台的轴向位移量完成螺纹轮廓曲线的检测%该检测方式能够解决接触应力引起的测量误差问题%从而提高测量精度%并且能够快速地把检测结果实时反馈到螺纹加工现场%以提高生产效率和产品的合格率.
8!激光测量原理
光学三角测量原理如图8所示%从光源发出的光束经照明光学系统聚焦到被测表面上!形成光强分布均匀的小光斑!
待测表面散射光的一部分经过接收透镜成像在光电探测器上%成像光点在光电探测器上的位置是探头与被测表面之间距离的函数!当被测表面接近或离开探头时!在光电探测器上成像光点位置将产生横向位移!通过检测像点的位移
变化便可求得物体表面位移的变化"!#%
!!系统组成及工作原理
9%8!系统组成
螺纹检测系统主要包括基于精密位移平台的纵
向位移测量模块’
采用激光测量头的横向位移测量模块以及上位机的数据处理’控制’评价模块%纵向位移测量模块由一维的精密位移平台’驱动电机’光栅线位移传感器’平台运动控制器等组成!光栅线位移传感器选用JS6#%!型!其栅距为"%"!>>!精度为f"%""A>>%横向位移测量模块由激光发射单元’激光光斑66M检测单元’位移解算单元’高速精密:&M转换单元’数据传输单元等组成!系统组成如图!所示%激光器发射单元采用波长为95"+>的半导体激光器!功率为8g">V!
经过光学整形后
