基于CCD摄像机的数控车床螺纹修复方法.pdf

《基于CCD摄像机的数控车床螺纹修复方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年4月机床与液压Apr．2011第39卷第8期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．8DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．08．003基于CCD摄像机的数控车床螺纹修复方法王筱，王庆明(华东理工大学机械与动力工程学院，上海200237)摘要：对已损坏的锥螺纹工件按照原有螺纹螺旋线进行修复能够降低生产成本、提高经济效益，在石油钻井行业中具有重要意义。采用机器视觉的方法，利用CCD摄像机拍摄获取螺纹图片并通过计算机进行图像分析处理，得出螺纹螺距和修复螺纹所需的对刀回转角度，并通过数控程序配合外部定位板同步工作

2、，高效、准确地在数控机床上实现了对钻杆螺纹的修复加工。关键词：螺纹修复；对刀；CCD摄像机；图像处理中图分类号：TG519．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)8—022—4ApproachtoCNCRenovationofScrewThreadBasedonCCDCameraWANGXiao，WANGQingming(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Theren

3、ovationofthedamagedtaperthreadworkpieceaccordingtoitsoriginalthreadhelicallinecanreduceproduc-tioncostandenhanceeconomiceficiency，whichhasgreatsignificanceinpetroleumdrillingindustry．TheadoptionofmachinevisioncouldworkoutthreadpitchandachievetheemendationofrotatinganglewiththehelpofCCDc

4、ameraandcomputerpictureprocessing．CombinedwithcontrollingofpositioningplatethroughNCprogram，thedrill’SscrewthreadisrepairedeficientlyandaccuratelyinCNC．Keywords：Screwthreadrenovation；Emendation；CCDcamera；Pictureprocess在石油钻井行业中，随着石油产业的高速发展，时，在车床主轴上装上光电编码器，以光电编码器的对石油钻杆的需求量约来越大。钻杆是由多根内外锥零位

5、信号作为同步信号，保证加工螺纹时不乱扣。螺纹管联接起来的。由于钻井时钻杆受力大，温度更有人提出采用CCD摄像机拍摄图像获取工件与刀高，加之高压沉浆的冲刷摩擦，钻杆台肩和螺纹牙型具的轴向位置关系并配合光电编码器对工件进行周向很容易变形、磨损和局部损坏，从而造成整根钻杆报定位。然而，光电编码器零位信号对螺纹螺旋线的废。若就此报废而重新购买新的锥螺纹管，则浪费材起点位置的定位关系要求颇高，很难准确地实现螺纹料、增加成本。所以，对已损坏的锥螺纹进行螺纹修修复。复，能够减小损耗、降低生产成本，从而提高经济效作者提出一种新的螺纹修复方法，即在机床内增率。加定位板对钻杆轴向定位，再

6、利用CCD摄像机拍摄螺纹修复的传统方法，是将已损坏的螺纹部分完获得螺纹位置，并自动计算出钻杆周向回转角度以周全切除后再车削出新的螺纹，这种修复方法虽然比较向定位，实现螺纹自动对刀，并输出数控程序对螺纹简单，但是在石油钻杆的长度上产生极大的浪费。因进行修复。此希望能够在原有损坏的螺纹管上，切除少量顶部1总体方案管道部分，然后按照先前的螺纹槽规律，沿其原螺先将待修复钻杆螺纹送入机床，螺纹顶部顶住右纹槽进行修复车削，这样，既提高了加工效率又节侧的定位板以取得轴向定位，然后通过CCD摄像机省了管材和刀具。然而，目前国内的数控机床并不获取螺纹图片并传至计算机，通过图像分析得到螺

7、纹具备螺纹修复功能。而在传统的人工修复过程中，周向旋转信息，同时计算出至进刀位置的回转角度、由于修复前有较大的变形，因此管道的安装找正很输出数控程序，程序员对机床输入该数控程序后，即不方便。可完成螺纹的自动对刀，并执行螺纹修复程序。现在有一种修复方式，即用数控车床车削螺纹图1为CCD摄像机的安装位置示意图。收稿日期：2010—04—27作者简介：王筱，女，在读博士生，从事机器视觉、图像处理的研究。通信作者：王庆明，E—mail：wangqm@ec·ust．edu．an。第8期王筱等：基于CCD摄像机的数控车床螺纹修复方法·23·同时在外罩内增加相机位