內螺紋自動檢測機台之設計研發

Design and Develop an Internal Thread Defect Auto-Inspection System

彭德保(Der-Baau Perng) ； 陳思翰(Ssu-Han Chen) ； 張元碩(Yuan-Shuo Chang) ； 李恕明(Shu-Ming Lee) ； 張朝香(Chaur-Hsiang Chang) ； 王文政(Wen-Cheng Wang)

《技術學刊》 25卷3期 (2010/09) Pp. 235-243

https://doi.org/10.29507/JT.201009.0007

摘要

由於內螺紋(internal thread)特殊的結構與空間位置的限制，目前尚未發現以機器視覺爲基礎的內螺紋檢測機制。本研究所發展之光學螺紋塞規(optical thread plug gauge, OTPG)，可對內螺紋工件進行非接觸式的自動化檢測。OTPG乃以內視鏡及電荷耦合元件(charge coupled device, CCD)組成取像光學模組，並透過觸發器與兩組馬達控制單元搭配，逐步拼貼連續拍攝到的部分螺紋影像，以重建出360度內螺紋壁的二維全周影像圖(unwrapped image)，接著，運用傅立葉轉換法(Fourier transform, FT)將影像還原，並配合統計管制圖之二值化法來突顯依附在內螺紋上的瑕疵，如：螺紋坡(flank)上凸起狀的刮痕(scratch)，以及螺峰(crest)或螺谷(root)上凹陷狀的崩塌(collapse)或裂痕(flaw)。

關鍵字

內螺紋 ； 工業內視鏡 ； 自動光學檢測 ； 條狀性紋理 ； 傅立葉轉換影像還原技術

並列摘要

This paper has proposed and developed a novel optical thread plug gauge (OTPG) for internal thread inspection using machine vision. The OTPG is composed of a rigid industrial endoscope, a charge-coupled device camera, and a two degree-of-freedom motion control unit. A sequence of partial wall images of an internal thread are retrieved and reconstructed into a two-dimensional unwrapped image. Then, a digital image processing and classification procedure is used to normalize, segment, and determine the quality of the internal thread. The proposed OTPG provides an orientation-free and convenient method for detecting defects such as scratches, collapses, and flaws in an internal thread.

並列關鍵字

internal thread ； rigid industrial endoscope ； machine vision ； directional texture ； Fourier-based image restoration scheme