一种视觉引导机器人自动螺纹检测系统技术领域
本发明涉及螺纹检测的技术领域，具体为一种视觉引导机器人自动螺纹检测系
统。
背景技术
螺纹联结件是一种常见的标准件。在现代机械设计和制造生产中，对标准件精度
的要求越来越高。如果螺纹加工质量不好，就会导致在使用过程中损耗增大，甚至折断或脱
落。因此，螺纹的加工精度、螺纹中径、螺距等参数对螺纹联结状态是至关重要的。为确保零
件的质量，需要对生产线和装配线进行相关检测。传统的螺纹检测方法是利用螺纹量规进
行接触式测量，工人根据手工检测结果对待检测产品进行判定产品是否合格，其工作量大、
工作效率低、且测量结果易受人为因素影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种视觉引导机器人自动螺纹检测系统，其通过视
觉采集来自动定位螺纹位置，引导机器人进行全自动螺纹检测，其基于视觉系统的高分辨
分析能力，螺纹检测更加精准、快速。
一种视觉引导机器人自动螺纹检测系统，其特征在于：其包括检测平台、机械手，
所述检测平台包括零件放置区、工作卡盘区、检测规头放置区、不合格品放置区，所述零件
放置区用于放置零件，所述工作卡盘区放置有工作卡盘，所述检测规头放置区排列布置有
各种规格的检测规头，所述不合格品放置区用于放置检测不合格产品，所述机械手的基座
位于所述检测平台外部，所述机械手具体为六轴机器人，所述六轴机器人的输出端为可翻
转工作头，所述工作头的一端为机械卡爪，所述工作头的内部设置有电机，所述工作头的另
一端安装有检测螺纹规头，所述工作头的前端位置设置有闪光灯、相机，所述六轴机器人用
于转移所述工作头的位置、旋转工作头，所述工作头的数据线连接至分析系统，所述分析系
统包括有图像分析系统、数据分析系统。
其进一步特征在于：所述零件放置区、工作卡盘区、检测规头放置区、不合格品放
置区顺次排布形成C型区域，所述C型区域的中心位置设置有机械手的基座；
所述图像分析系统内储存有各种零件的对应图像，所述图像分析系统根据相机传
送回的照片判定待检测零件的型号，所述图像分析系统控制六轴机器人的工作头运动至检
测规头放置区正上方、工作头旋转后自动套装对应型号的检测螺纹规头；
所述数据分析系统内存储有各种型号产品所对应的螺纹量规型号、检测距离、检
测圈数、扭矩，对应型号的所述检测规头对应于工作卡盘区上的零件检测时所产生的数据
反馈至所述数据分析系统，所述数据分析系统根据反馈的数据判定待检测的零件是否合
格，不合格产品通过六轴机器人转运至不合格品放置区，合格产品通过六轴机器人转运至
零件放置区；
所述零件放置区可设置输送带，输送带将检测合格的零件输出、同时将下一个待
检测的零件输入到六轴机器人可夹持的待夹持工位。
采用上述技术方案后，机器人通过机械卡爪自动抓取零件到工作卡盘区将零件进
行固定，之后通过闪光灯、相机拍照采集螺纹图像，采集到的图像传输至图像分析系统，所
述图像分析系统根据相机传送回的照片判定待检测零件的型号，分析系统控制六轴机器人
的工作头运动至检测规头放置区正上方、工作头旋转后自动套装对应型号的检测螺纹规
头，之后工作头回到工作卡盘区位置，工作头动作使得检测螺纹规头对零件进行检测，检测
时所产生的数据反馈至所述数据分析系统，所述数据分析系统根据反馈的数据判定待检测
的零件是否合格，不合格产品通过六轴机器人转运至不合格品放置区，合格产品通过六轴
机器人转运至零件放置区，完成整个自动检测螺纹系统的运行，其通过视觉采集来自动定
位螺纹位置，引导机器人进行全自动螺纹检测，其基于视觉系统的高分辨分析能力，螺纹检
测更加精准、快速。
附图说明
图1为本发明的俯视图结构示意图；
图2为本发明的机械手的结构示意简图；
图中序号所对应的名称如下：
检测平台1、机械手2、零件放置区3、工作卡盘区4、检测规头放置区5、不合格品放
置区6、基座7、工作头8、机械卡爪9、电机10、检测螺纹规头11、闪光灯12、相机13、分析系统
14。
具体实施方式
一种视觉引导机器人自动螺纹检测系统，见图1、图2：其包括检测平台1、机械手2，
检测平台1包括零件放置区3、工作卡盘区4、检测规头放置区5、不合格品放置区6，零件放置
区3用于放置零件，工作卡盘区4放置有工作卡盘，检测规头放置区5排列布置有各种规格的
检测规头，不合格品放置区6用于放置检测不合格产品，机械手2的基座7位于检测平台1外
部，机械手2具体为六轴机器人，六轴机器人的输出端为可翻转工作头8，工作头8的一端为
机械卡爪9，工作头8的内部设置有电机10，工作头8的另一端安装有检测螺纹规头11，工作
头8的前端位置设置有闪光灯12、相机13，相机13用于采集零件的俯视图，闪光灯12用于采
集图像时的照明使用，工作头8的数据线连接至分析系统14，分析系统14包括有图像分析系
统、数据分析系统。工作头8的也可通过无线模块连接分析系统14。
六轴机器人2用于转移工作头8的位置、旋转工作头8，图像分析系统内储存有各种
零件的对应图像，图像分析系统根据相机传送回的照片判定待检测零件的型号，图像分析
系统控制六轴机器人的工作头8运动至检测规头放置区5正上方、工作头8旋转后自动套装
对应型号的检测螺纹规头。
零件放置区3、工作卡盘区4、检测规头放置区5、不合格品放置区6顺次排布形成C
型区域，C型区域的中心位置设置有机械手2的基座7；
数据分析系统内存储有各种型号产品所对应的螺纹量规型号、检测距离、检测圈
数、扭矩，对应型号的检测规头对应于工作卡盘区4上的零件检测时所产生的数据反馈至数
据分析系统，数据分析系统根据反馈的数据判定待检测的零件是否合格，不合格产品通过
六轴机器人转运至不合格品放置区6，合格产品通过六轴机器人转运至零件放置区3；
零件放置区3可设置输送带，输送带将检测合格的零件输出、同时将下一个待检测
的零件输入到六轴机器人可夹持的待夹持工位。
其工作原理如下：机器人通过机械卡爪自动抓取零件到工作卡盘区将零件进行固
定，之后通过闪光灯、相机拍照采集螺纹图像，采集到的图像传输至图像分析系统，图像分
析系统根据相机传送回的照片判定待检测零件的型号，分析系统控制六轴机器人的工作头
运动至检测规头放置区正上方、工作头旋转后自动套装对应型号的检测螺纹规头，之后工
作头回到工作卡盘区位置，工作头动作使得检测螺纹规头对零件进行检测，检测时所产生
的数据反馈至数据分析系统，数据分析系统根据反馈的数据判定待检测的零件是否合格，
不合格产品通过六轴机器人转运至不合格品放置区，合格产品通过六轴机器人转运至零件
放置区，完成整个自动检测螺纹系统的运行。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施
例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变
化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。