CN112798627A - 一种螺母立体成像检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺母立体成像检测装置和检测方法，包括数据采集模块、数据存储模块、数据匹配模块和中央处理器，所述数据采集模块包括X光机和摄像机，所述数据存储模块为螺栓模型库，包含多种不同类型螺母的数据，所述数据匹配模块将采集数据与存储数据进行对照匹配；建立存储有多种不同型号螺母数据的数据模型库，为本装置检测不同型号的螺母提供对比对象，之后通过摄像机与X光机将此次检测的螺母数据模型建立，再利用数据匹配模块，将此次读取的数据模型同提前录入的螺母数据进行对比，使用此种检测方式，不但可以检测出螺母的外表缺陷，还可检测出螺母的内部情况，避免发生螺母结构强度不够，使用时螺母损坏的情况。

Description

一种螺母立体成像检测装置及检测方法

技术领域

本发明属于螺母检测技术领域，具体涉及一种螺母立体成像检测装置，更具体涉及一种螺母立体成像检测装置及检测方法。

背景技术

螺母就是螺帽，与螺栓或螺杆拧在一起用来起紧固作用的零件，所有生产制造机械必须用的一种元件根据材质的不同，分为碳钢、不锈钢、有色金属等几大类型；

现有的螺母检测方法多数都是通过人工手动检测的方法进行检测的，此种检测方法具有诸多不足之处，面对工厂大批量生产的螺母，人工手动检测显然十分不现实，所以多数是采用抽样检测的方式进行检测，即使使用抽样检测的方式，也是十分费事费力的，检测效率十分低下，同时人工检测也仅仅可以检测出螺纹的表面情况，而螺纹的内部缺陷是无法得知的，同时一个检测人员多数仅能检测一种型号的螺母，若检测不同型号的螺母，容易影响到检测人员的准确率。

为此提出一种螺母立体成像检测装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺母立体成像检测装置，以解决上述背景技术中提出现有的螺母检测方法多数都是通过人工手动检测的方法进行检测的，此种检测方法具有诸多不足之处，面对工厂大批量生产的螺母，人工手动检测显然十分不现实，所以多数是采用抽样检测的方式进行检测，即使使用抽样检测的方式，也是十分费事费力的，检测效率十分低下，同时人工检测也仅仅可以检测出螺纹的表面情况，而螺纹的内部缺陷是无法得知的，同时一个检测人员多数仅能检测一种型号的螺母，若检测不同型号的螺母，容易影响到检测人员的准确率的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种螺母立体成像检测装置，包括数据采集模块、数据存储模块、数据匹配模块和中央处理器，所述数据采集模块包括X光机和摄像机，所述数据存储模块为螺栓模型库，包含多种不同类型螺母的数据，所述数据匹配模块将采集数据与存储数据进行对照匹配，所述中央处理器安装在控制面板内；

所述外壳体的前端固定安装有防护门，所述防护门的前端固定安装有控制面板，所述防护门的下方固定安装有底座，所述外壳体内部的右端固定安装有第一铅板，所述防护门上固定安装有第二铅板，所述第一铅板的左端固定安装有隔板，所述隔板的下方固定安装有X光机，所述外壳体内部的中间位置处固定安装有转盘，所述隔板上固定安装有U型轨道，所述隔板的中间位置处开设有U型槽，所述U型槽的右端活动安装有摄像机，所述摄像机的下方固定安装有保护壳，所述保护壳上固定安装有支柱，所述支柱的左侧固定安装有第一电动推杆，所述保护壳的底端固定安装有固定板，所述固定板的底端固定安装有第一传动轴，所述第一传动轴的下方固定安装有转轮；

所述第一传动轴的顶端固定安装有第一连接轴，所述第一连接轴的右侧固定安装有第一电机，所述第一电机的底端固定安装有皮带轮，所述皮带轮上固定安装有皮带，所述皮带轮的下方固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮的右端固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮上固定安装有第二连接轴，所述支柱的顶端开设有开口，所述开口内固定安装有连接杆，所述连接杆的顶端固定安装有连接板，所述连接板上开设有螺纹孔，所述转盘的底端开设有圆槽，所述圆槽的内部开设有齿槽，所述转盘的下方固定安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的上方活动安装有顶杆，所述顶杆内开设有空腔，所述空腔的上方固定安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的底端固定安装有第三齿轮，所述第三齿轮的下方固定安装有第二传动轴，所述第二传动轴的下方固定安装有第二电机，所述X光机、摄像机、第一电机和第二电机均与外部电源电性连接。

作为本发明的进一步方案，所述第一铅板共设置有五组，五组第一铅板分别安装在外壳体内部的左端、右端、后端、顶端和底端，其中左端、右端和后端的第一铅板的中间位置处均开设有卡槽，所述隔板通过滑槽与外壳体卡合连接。

作为本发明的进一步方案，所述摄像机共设置有若干组，若干组摄像机均与U型轨道之间均通过滑动连接，所述U型槽开设在隔板的中间位置处，且U型槽贯穿隔板的前端和上下两端，所述U型槽的宽度大于转盘的直径。

作为本发明的进一步方案，所述每组摄像机上对应设置有一组固定板，所述每组固定板的底端对应设置有两组第一传动轴，每组第一传动轴与固定板之间均通过第一连接轴转动连接，每组固定板上对应设置有一组保护壳。

作为本发明的进一步方案，所述每组保护壳内对应设置有一组第一电机、一组皮带轮一组第二连接轴，一组第一齿轮和一组第二齿轮，所述每组第一传动轴上均开设有皮带槽，所述第一传动轴与第一电机之间均通过皮带轮和皮带的相互配合传动连接，每组第二齿轮与对应的第一齿轮之间均通过啮合连接。

作为本发明的进一步方案，所述每组第一齿轮的底端均设置有一组皮带轮和一组皮带，每组第一齿轮与保护壳之间均通过第二连接轴转动连接。

作为本发明的进一步方案，所述每组支柱和每组第一电动推杆上均设置有一组开口、一组连接杆和一组连接板，每组连接板上均设置有四组螺纹孔，所述摄像机与连接板之间均通过螺接固定。

作为本发明的进一步方案，所述圆槽与顶杆之间通过卡合连接，所述齿槽与空腔之间通过卡合连接，所述转盘与顶杆之间通过第三齿轮与齿槽的相互配合转动连接。

作为本发明的进一步方案，所述固定片与顶杆之间通过焊接固定连接，所述第二电机安装在固定片的圆心位置处。

一种螺母立体成像检测装置的检测方法，该检测方法具体包括以下步骤：

步骤一：在数据存储模块内录入不同型号螺母的数据模型；

步骤二：开启防护门，将需要检测的螺母放置于转盘上，在U型轨道上放入此次检测所需的拍摄设备，之后将隔板放入外壳体的内部，启动设备，通过第二电动推杆，转盘由下向上升起，首先由X光机，对螺母内部情况进行检查，升起后，由摄像机对螺母的表面情况进行拍摄；

步骤三：数据匹配模块将此次由X光机，和摄像机检测所得出的数据同数据存储模块内的螺母数据进行对比，首先匹配出此次检测的螺母型号，之后对比两者数据模型，是否有所偏差，以计算出此次检测的螺母是否为合格品

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、建立存储有多种不同型号螺母数据的数据模型库，为本装置检测不同型号的螺母提供对比对象，之后通过摄像机与X光机将此次检测的螺母数据模型建立，再利用数据匹配模块，将此次读取的数据模型同提前录入的螺母数据进行对比，使用此种检测方式，不但可以检测出螺母的外表缺陷，还可检测出螺母的内部情况，避免发生螺母结构强度不够，使用时螺母损坏的情况；

2、螺母的检测通过摄像机与X光机同时读取数据，但是X光机所发出的X光具有很强的穿透性，同时还具有较强的辐射性，长期处于X光的环境中，对人体的危害性较大，为避免发生此种情况，在检测装置的内部，和防护门上均安装有铅板用于隔绝X光的辐射，降低X光辐射；

3、多重检测方式同时检测，包括摄像机的表面检测，X光的内部检测，和称重盘的重量检测，其中摄像机设置有多组，且环绕于转盘移动，对螺母进行各个角度的监测。

附图说明

图1为本发明的外观结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的隔板结构示意图；

图4为本发明的摄像机结构示意图；

图5为本发明摄像机的移动结构示意图；

图6为本发明的摄像机连接结构示意图；

图7为本发明的转盘连接结构示意图；

图8为本发明的第二电动推杆内部结构示意图；

图9为本发明的流程结构示意图。

图中：1-外壳体、2-防护门、3-控制面板、4-底座、5-第一铅板、6-第二铅板、7-隔板、8-X光机、9-转盘、10-U型轨道、11-U型槽、12-摄像机、13-支柱、14-保护壳、15-固定板、16-第一电动推杆、17-转轮、18-第一传动轴、19-第一连接轴、20-第一电机、21-皮带轮、22-第二连接轴、23-第一齿轮、24-第二齿轮、25-皮带、26-连接板、27-螺纹、28-连接杆、29-开口、30-圆槽、31-齿槽、32-空腔、33-顶杆、34-第二电动推杆、35-第三齿轮、36-第二传动轴、37-电机、38-称重盘。

具体实施方式

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。

实施例1

请参阅图1-图9，本发明提供一种螺母立体成像检测装置，包括数据采集模块、数据存储模块、数据匹配模块和中央处理器，数据采集模块包括X光机8和摄像机12，数据存储模块为螺栓模型库，包含多种不同类型螺母的数据，数据匹配模块将采集数据与存储数据进行对照匹配，中央处理器安装在控制面板3内；

外壳体1的前端固定安装有防护门2，防护门2的前端固定安装有控制面板3，防护门2的下方固定安装有底座4，外壳体1内部的右端固定安装有第一铅板5，防护门2上固定安装有第二铅板6，第一铅板5的左端固定安装有隔板7，隔板7的下方固定安装有X光机8，外壳体1内部的中间位置处固定安装有转盘9，隔板7上固定安装有U型轨道10，隔板7的中间位置处开设有U型槽11，U型槽11的右端活动安装有摄像机12，摄像机12的下方固定安装有保护壳14，保护壳14上固定安装有支柱13，支柱13的左侧固定安装有第一电动推杆16，保护壳14的底端固定安装有固定板15，固定板15的底端固定安装有第一传动轴18，第一传动轴18的下方固定安装有转轮17；

第一传动轴18的顶端固定安装有第一连接轴19，第一连接轴19的右侧固定安装有第一电机20，第一电机20的底端固定安装有皮带轮21，皮带轮21上固定安装有皮带25，皮带轮21的下方固定安装有第二齿轮24，第二齿轮24的右端固定安装有第一齿轮23，第一齿轮23上固定安装有第二连接轴22，支柱13的顶端开设有开口29，开口29内固定安装有连接杆28，连接杆28的顶端固定安装有连接板26，连接板26上开设有螺纹孔27，转盘9的底端开设有圆槽30，圆槽30的内部开设有齿槽31，转盘9的下方固定安装有第二电动推杆34，第二电动推杆34的上方活动安装有顶杆33，顶杆33内开设有空腔32，空腔32的上方固定安装有第二电动推杆34，第二电动推杆34的底端固定安装有第三齿轮35，第三齿轮35的下方固定安装有第二传动轴36，第二传动轴36的下方固定安装有第二电机37，X光机8、摄像机12、第一电机20和第二电机37均与外部电源电性连接。

本实施例中，使用X光机8和摄像机12同时对螺母的表面数据以及内部数据进行提取，然后与提前录入的完好螺母数据进行对比，计算出螺母的表面和内部是否有缺陷，为了避免X光机工作时，所产生的的X光对使用人员造成损害，在设备的内部均设有铅板用于隔绝所产生的X光辐射，同时为了得到更加完整的外表数据，转盘9位于设备中央位置，转盘9可旋转，并且摄像机12也可通过U型轨道10围绕转盘9移动，而支柱13和第一电动升缩杆16的相互配合，也可使得摄像机调节拍摄角度，得到螺母的完整数据模型，通过第二电动升缩杆34，调整转盘9的高度，将螺母由X光机12的检测范围升至摄像机12的检测范围中。

实施例2

第一铅板5共设置有五组，五组第一铅板5分别安装在外壳体1内部的左端、右端、后端、顶端和底端，其中左端、右端和后端的第一铅板5的中间位置处均开设有卡槽，隔板7通过滑槽与外壳体1卡合连接；摄像机12共设置有若干组，若干组摄像机12均与U型轨道10之间均通过滑动连接，U型槽11开设在隔板7的中间位置处，且U型槽11贯穿隔板7的前端和上下两端，U型槽11的宽度大于转盘9的直径；每组摄像机12上对应设置有一组固定板15，每组固定板15的底端对应设置有两组第一传动轴18，每组第一传动轴18与固定板15之间均通过第一连接轴19转动连接，每组固定板15上对应设置有一组保护壳14；每组保护壳14内对应设置有一组第一电机20、一组皮带轮21一组第二连接轴22，一组第一齿轮23和一组第二齿轮24，每组第一传动轴18上均开设有皮带槽，第一传动轴18与第一电机20之间均通过皮带轮21和皮带25的相互配合传动连接，所述每组第一齿轮23的底端均设置有一组皮带轮21和一组皮带25，每组第一齿轮23与保护壳14之间均通过第二连接轴22转动连接；每组支柱13和每组第一电动推杆16上均设置有一组开口29、一组连接杆28和一组连接板26，每组连接板26上均设置有四组螺纹孔27，摄像机12与连接板26之间均通过螺接固定。

本实施例中，隔板7与第一铅板5卡合连接，方便取下隔板7，以更换适应不同型号螺母的摄像机12，开设的U型槽11方便转盘9通过的同时，还方便摄像机12在U型轨道上围绕螺母进行检测，摄像机12与立杆13和电动伸缩杆16的连接方式，使得摄像机12方便调节摄像角度，以将螺母不同角度的数据录入。

实施例3

圆槽30与顶杆33之间通过卡合连接，齿槽31与空腔32之间通过卡合连接转盘9与顶杆33之间通过第三齿轮35与齿槽31的相互配合转动连接，称重盘38与顶杆33之间通过焊接固定连接，第二电机37安装在称重盘38的圆心位置处。

本实施例中，称重盘38首先将转盘9的重量归零，放上螺母后，计算出螺母的质量，通数据库存储的数据进行对比，检测螺母重量是否合格，之后通过第二电机37的工作，带动转盘9以及其上的螺母转动，方便摄像机12完成对螺母的数据读取工作。

一种螺母立体成像检测装置的检测方法，该检测方法具体包括以下步骤：

步骤一：在数据存储模块内录入不同型号螺母的数据模型；

步骤二：开启防护门2，将需要检测的螺母放置于转盘9上，在U型轨道10上放入此次检测所需的拍摄设备，之后将隔板7放入外壳体1的内部，启动设备，通过第二电动推杆34，转盘9由下向上升起，首先由X光机8，对螺母内部情况进行检查，升起后，由摄像机12对螺母的表面情况进行拍摄；

步骤三：数据匹配模块将此次由X光机8，和摄像机12检测所得出的数据同数据存储模块内的螺母数据进行对比，首先匹配出此次检测的螺母型号，之后对比两者数据模型，是否有所偏差，以计算出此次检测的螺母是否为合格品。

本发明的工作原理：通过使用X光机8和摄像机12同时对螺母的表面数据以及内部数据进行提取，然后与提取录入的完好螺母数据进行对比，计算出螺母的表面和内部是否有缺陷，为了避免X光机工作时，所产生的的X光对使用人员造成损害，在设备的内部均设有铅板用于隔绝所产生的X光辐射，同时为了得到更加完整的外表数据，转盘9位于设备中央位置，转盘9可旋转，并且摄像机12也可通过U型轨道10围绕转盘9移动，而支柱13和第一电动升缩杆16的相互配合，也可使得摄像机调节拍摄角度，得到螺母的完整数据模型，通过第二电动升缩杆34，调整转盘9的高度，将螺母由X光机12的检测范围升至摄像机12的检测范围中。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种螺母立体成像检测装置，包括数据采集模块、数据存储模块、数据匹配模块和中央处理器，其特征在于：所述数据采集模块包括X光机（8）和摄像机（12），所述数据存储模块为螺栓模型库，包含多种不同类型螺母的数据，所述数据匹配模块将采集数据与存储数据进行对照匹配，所述中央处理器安装在控制面板（3）内；

所述外壳体（1）的前端固定安装有防护门（2），所述防护门（2）的前端固定安装有控制面板（3），所述防护门（2）的下方固定安装有底座（4），所述外壳体（1）内部的右端固定安装有第一铅板（5），所述防护门（2）上固定安装有第二铅板（6），所述第一铅板（5）的左端固定安装有隔板（7），所述隔板（7）的下方固定安装有X光机（8），所述外壳体（1）内部的中间位置处固定安装有转盘（9），所述隔板（7）上固定安装有U型轨道（10），所述隔板（7）的中间位置处开设有U型槽（11），所述U型槽（11）的右端活动安装有摄像机（12），所述摄像机（12）的下方固定安装有保护壳（14），所述保护壳（14）上固定安装有支柱（13），所述支柱（13）的左侧固定安装有第一电动推杆（16），所述保护壳（14）的底端固定安装有固定板（15），所述固定板（15）的底端固定安装有第一传动轴（18），所述第一传动轴（18）的下方固定安装有转轮（17）。

2.根据权利要求1所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：

所述第一传动轴（18）的顶端固定安装有第一连接轴（19），所述第一连接轴（19）的右侧固定安装有第一电机（20），所述第一电机（20）的底端固定安装有皮带轮（21），所述皮带轮（21）上固定安装有皮带（25），所述皮带轮（21）的下方固定安装有第二齿轮（24），所述第二齿轮（24）的右端固定安装有第一齿轮（23），所述第一齿轮（23）上固定安装有第二连接轴（22），所述支柱（13）的顶端开设有开口（29），所述开口（29）内固定安装有连接杆（28），所述连接杆（28）的顶端固定安装有连接板（26），所述连接板（26）上开设有螺纹孔（27），所述转盘（9）的底端开设有圆槽（30），所述圆槽（30）的内部开设有齿槽（31），所述转盘（9）的下方固定安装有第二电动推杆（34），所述第二电动推杆（34）的上方活动安装有顶杆（33），所述顶杆（33）内开设有空腔（32），所述空腔（32）的上方固定安装有第二电动推杆（34），所述第二电动推杆（34）的底端固定安装有第三齿轮（35），所述第三齿轮（35）的下方固定安装有第二传动轴（36），所述第二传动轴（36）的下方固定安装有第二电机（37），所述第二电机（37）的底端固定安装有称重盘（38），所述X光机（8）、摄像机（12）、第一电机（20）和第二电机（37）均与外部电源电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述第一铅板（5）共设置有五组，五组第一铅板（5）分别安装在外壳体（1）内部的左端、右端、后端、顶端和底端，其中左端、右端和后端的第一铅板（5）的中间位置处均开设有卡槽，所述隔板（7）通过滑槽与外壳体（1）卡合连接。

4.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述摄像机（12）共设置有若干组，若干组摄像机（12）均与U型轨道（10）之间均通过滑动连接，所述U型槽（11）开设在隔板（7）的中间位置处，且U型槽（11）贯穿隔板（7）的前端和上下两端，所述U型槽（11）的宽度大于转盘（9）的直径。

5.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：

所述每组摄像机（12）上对应设置有一组固定板（15），所述每组固定板（15）的底端对应设置有两组第一传动轴（18），每组第一传动轴（18）与固定板（15）之间均通过第一连接轴（19）转动连接，每组固定板（15）上对应设置有一组保护壳（14）；

所述每组保护壳（14）内对应设置有一组第一电机（20）、一组皮带轮（21）、一组第二连接轴（22）、一组第一齿轮（23）和一组第二齿轮（24），所述每组第一传动轴（18）上均开设有皮带槽，所述第一传动轴（18）与第一电机（20）之间均通过皮带轮（21）和皮带（25）的相互配合传动连接，每组第二齿轮（24）与对应的第一齿轮（23）之间均通过啮合连接。

6.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述每组第一齿轮（23）的底端均设置有一组皮带轮（21）和一组皮带（25），每组第一齿轮（23）与保护壳（14）之间均通过第二连接轴（22）转动连接。

7.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述每组支柱（13）和每组第一电动推杆（16）上均设置有一组开口（29）、一组连接杆（28）和一组连接板（26），每组连接板（26）上均设置有四组螺纹孔（27），所述摄像机（12）与连接板（26）之间均通过螺接固定。

8.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述圆槽（30）与顶杆（33）之间通过卡合连接，所述齿槽（31）与空腔（32）之间通过卡合连接，所述转盘（9）与顶杆（33）之间通过第三齿轮（35）与齿槽（31）的相互配合转动连接。

9.根据权利要求2所述的一种螺母立体成像检测装置，其特征在于：所述称重盘（38）与顶杆（33）之间通过焊接固定连接，所述第二电机（37）安装在称重盘（38）的圆心位置处。

10.基于权利要求1所述螺母立体成像检测装置的检测方法，其特征在于，该检测方法具体包括以下步骤：

步骤一：在数据存储模块内录入不同型号螺母的数据模型；

步骤二：开启防护门（2），将需要检测的螺母放置于转盘（9）上，在U型轨道（10）上放入此次检测所需的拍摄设备，之后将隔板（7）放入外壳体（1）的内部，启动设备，通过第二电动推杆（34），转盘（9）由下向上升起，首先由X光机（8），对螺母内部情况进行检查，升起后，由摄像机（12）对螺母的表面情况进行拍摄；

步骤三：数据匹配模块将此次由X光机（8），和摄像机（12）检测所得出的数据同数据存储模块内的螺母数据进行对比，首先匹配出此次检测的螺母型号，之后对比两者数据模型，是否有所偏差，以计算出此次检测的螺母是否为合格品。

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