一种螺丝内斜牙缺陷检测系统及其检测方法技术方案

一种螺丝内斜牙缺陷检测系统，包括用于摆放螺丝的托板（１６０），其还包括距离所述托板（１６０）一个表面Ｂ１一固定距离Ｘ１的照明单元（１１０）；以及包括距离托板（１６０）另一个表面Ｂ２一固定距离Ｘ２的至少一组反射镜的反射单元（１２０）；距离托板（１６０）另一个表面Ｂ２一固定距离Ｘ３，且位于反射单元（１２０）上方的成像单元（１３０）；成像单元（１３０）相连接的图像构建模块（１４０）和与图像构建模块（１４０）相连接的图像处理模块（１５０）。本发明专利技术还公开了一种螺丝内斜牙缺陷检测方法。本发明专利技术所述的缺陷检测系统及其方法可以对螺丝的内螺牙是否存在斜牙缺陷进行检测以及判断对所出现的斜牙缺陷的严重程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种缺陷检测系统及其检测方法，具体来说为一种螺丝内斜牙缺陷检 测系统及其检测方法，属于光学检测领域。
技术介绍
螺丝内斜牙缺陷，指的是螺丝在加工过程中内螺纹轴心出现倾斜的情况。如图1 所示，为螺丝的剖面示意图。其中，图1(a)为没有出现内斜牙缺陷的螺丝的剖面图，此时， 螺丝的中轴线00’与水平方向垂直，其内螺纹1与水平方向夹角为Al，并且视该值为此规 格螺丝的内螺牙倾斜角度的理论值(通常，该理论值在实际操作过程中用某一取值范围代 替)。当此规格螺丝存在内斜牙缺陷时，见图1(b)和1(c)，此时，螺丝的中轴线00’与水平 方向的夹角不再是直角，螺丝的内螺纹1与水平方向的夹角也不再是Al。存在内斜牙缺陷 的螺丝的内螺纹1与水平方向的夹角(A2，A3)与该规格螺丝的内螺纹1与水平方向夹角的 理论值Al之差，S卩|A2-A1|和|A3-A1|，将超过某一给定阈值。同理，当所述差值小于某一 给定阈值时，表明待检测螺丝不存在内斜牙缺陷。另外，所述螺纹内斜牙缺陷的严重程度， 也可以通过该差值的大小判断，差值越大，内斜牙缺陷越严重。目前，许多领域都对紧固件的质量提出了很高的要求，例如，汽车紧固件产业中多 种规格的螺丝产品。在制造过程中，螺丝会产生各种各样的缺陷，例如位于螺丝表面及侧面 的划伤，产品标号打印错误，较大的尺寸误差，内、外螺牙漏攻，内、外螺牙攻斜等。现有技术 已经提出许多缺陷检测方案用来检测上述的缺陷。然而，随着对紧固件的质量的要求越来越高，尤其是部分用于出口的紧固件被要 求全检，需要针对不同类型的缺陷采取不同的质量控制标准。在这种情况下，不但需要检测 出尺寸误差所带来的缺陷，而且还需要检测出螺丝内斜牙缺陷，并根据所检测出的螺丝轴 心的倾斜程度对螺丝内斜牙缺陷的严重程度进行分级。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供， 其能有效地检测出螺丝是否存在内斜牙缺陷，以及内斜牙缺陷的严重程度。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种螺丝内斜牙缺陷检测系统，其包括用于 摆放螺丝的透明或半透明状的托板，以及照明单元，其距离所述托板一个表面Bl —固定距离Xl ；反射单元，其包括距离所述托板另一个表面B2—固定距离X2的至少一组反射镜， 所述每组反射镜分别以螺丝轴心所在位置为中心对称放置，且当反射镜是两组时，每组相 邻反射镜间夹角为90度；成像单元，其距离所述托板另一个表面B2—固定距离X3，且位于所述反射单元上 方，所述成像单元的光轴和待检测螺丝的轴心基本重合；图像构建模块，其与所述成像单元相连接；图像处理模块，其与所述图像构建模块相连接；所述照明单元向所述托板照射且透射通过所述托板而入射到所述成像单元的光， 以及所述照明单元向放置在所述托板上的待检测螺丝照射且通过螺丝内壁反射而入射到 所述反射单元的光在所述成像单元上形成二维图像；所述二维图像包括感测照明单元向所述托板照射且透射通过所述托板的光形成 的第一图像和感测所述反射单元反射的光形成的第二图像，上述第一图像和该第二图像在 同在一幅一维图像中出现，但其在位置上是相互分开的，所述第二图像成对出现，且其与所 述反射单元中的反射镜的组数相等。在所述的检测系统中，所述成像单元的光轴垂直于所述托板的表面Bl和B2。在所述的检测系统中，所述托板为转盘或皮带。在所述的检测系统中，所述托板与所述照明单元、反射单元和成像单元相对移动。在所述的检测系统中，所述照明单元为一个或多个光源。在所述的检测系统中，所述成像单元以连续方式拍摄二维图像或以脉冲方式拍摄 二维图像，相应的所述照明单元采用连续照射光或脉冲照射光。当以脉冲方式拍摄图像时， 所述成像单元与照明单元时序相同，即光源亮时拍一次图像。在所述螺丝内斜牙缺陷检测系统中，所述照明单元与托板之间的距离或所述反射 单元与托板之间的距离或所述成像单元与托板之间的距离可以调整变动。一种螺丝内斜牙缺陷检测方法，其包括以下步骤1)、启动螺丝内斜牙缺陷检测系统，照明单元常亮，由震动料斗向托板的B2面供 应待测螺丝G，测螺丝G由摆正装置自动摆正，使所述待测螺丝的中轴线与所述托板的表面垂直；2)、调整所述反射单元中反射镜的角度和位置，使所述反射单元中的每个反射镜 都反射出待检测螺丝G内壁的图像；3)、在所述成像单元上形成二维图像，其中包括感测照明单元向所述托板照射且 透射通过所述托板的光形成的第一图像21和感测所述反射单元反射的光形成的第二图像 22 ；4)、通过所述图像构建模块和图像处理模块，得到所述待测螺丝内螺纹所成的图 像，并通过其得出待测螺丝内螺纹与水平线的夹角A2、A3 ；5)、取所检测出待测螺丝内螺纹与水平线的夹角A2、A3与该规格螺丝的内螺纹与 水平方向夹角的理论值Al的绝对值差，S卩|A2-A1|或|A3-A1|，将其与设定的阈值进行比 较，若所述绝对值差大于设定的阈值，则所述待测螺丝G存在内斜牙缺陷；若所述绝对值差 小于等于设定的阈值，则所述待测螺丝G不存在内斜牙缺陷。在所述的螺丝内斜牙缺陷检测方法中，所述阈值采用以下方法来确定1)、若待检测螺丝G为标准件，直接使用其参数；幻、若待检测螺丝G为非标准件， 采用人工方式筛选出多枚无内斜牙缺陷的螺丝的内螺纹倾斜角度进行多次测量，将该测量 值做为该类型螺丝的内螺纹倾斜角度的标准参数。在所述的螺丝内斜牙缺陷检测方法中，所述步骤幻中，所述绝对值差与所述设定 的阈值相比，相差越大，表示所述待测螺丝的内斜牙缺陷越严重。在所述的螺丝内斜牙缺陷检测方法中，在所述步骤4)中，取所述内螺纹与水平线的夹角中最大值为待检测螺丝G的内螺纹倾斜角。本专利技术所述的螺丝内斜牙缺陷检测系统及其检测方法，其可以对螺丝的内螺牙是 否存在斜牙缺陷进行检测以及判断对所出现的斜牙缺陷的严重程度，其操作简单，检测精 确。附图说明图1为螺丝的剖面示意图2为本专利技术所述螺丝内斜牙缺陷检测系统的结构示意图3为图2所示检测系统中成像单元形成的二维图像；图4为图2所示检测系统中反射单元所反映的螺丝内壁的示意图。具体实施方式以下，用实施例结合附图对本专利技术作更详细的描述。本实施例仅仅是对本专利技术最 佳实施方式的描述，并不对本专利技术的范围有任何限制。实施例如图2所示，为本专利技术所述螺丝内斜牙缺陷检测系统的结构示意图。所述螺丝内 斜牙缺陷检测系统100，包括用于摆放螺丝G的透明或半透明状的托板160，其可以为转盘 或皮带，所述缺陷检测系统还包括照明单元110，其距离所述托板160 —个表面Bl —固定距离XI，当然所述照明单 元110与托板160之间的距离Xl可以根据需要变动。所述照明单元110用于向托板160 及放置其上的待检测螺丝G照射光。照明单元110可以包括一个或多个光源，以便照明单 元110能在透明或半透明状托板160的整个平面范围上向透明或半透明状托板160及放置 在其上的待检测螺丝照射光。反射单元120，其包括距离所述托板160另一个表面B2外侧一固定距离X2的至少 一组反射镜，所述每组反射镜分别以螺丝轴心所在位置为中心对称放置，且当反射镜是两 组时，每组相邻反射镜间夹角为90度。用于反射照明单元110向所述托板160照射且透射 通过透明或半透明状托板160而入射到反射单元120的光以及照明单元110向放置在所述 托板16本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺丝内斜牙缺陷检测系统，包括用于摆放螺丝的透明或半透明状的托板（１６０），其特征在于：所述检测系统还包括照明单元（１１０），其距离所述托板（１６０）一个表面Ｂ１一固定距离Ｘ１；反射单元（１２０），其包括距离所述托板（１６０）另一个表面Ｂ２一固定距离Ｘ２的至少一组反射镜，所述每组反射镜分别以螺丝轴心所在位置为中心对称放置，且当反射镜是两组时，每组相邻反射镜间夹角为９０度；成像单元（１３０），其距离所述托板（１６０）另一个表面Ｂ２一固定距离Ｘ３，且位于所述反射单元（１２０）上方，所述成像单元（１３０）的光轴和待检测螺丝的轴心基本重合；图像构建模块（１４０），其与所述成像单元（１３０）相连接；图像处理模块（１５０），其与所述图像构建模块（１４０）相连接；所述照明单元（１１０）向所述托板（１６０）照射且透射通过所述托板（１６０）而入射到所述成像单元（１３０）的光，以及所述照明单元（１１０）向放置在所述托板（１６０）上的待检测螺丝照射且通过螺丝内壁反射而入射到所述反射单元（１２０）的光在所述成像单元（１３０）上形成二维图像；所述二维图像包括感测照明单元（１１０）向所述托板（１６０）照射且透射通过所述托板（１６０）的光形成的第一图像和感测所述反射单元（１２０）反射的光形成的第二图像，上述第一图像和该第二图像在同在一幅一维图像中出现，但其在位置上是相互分开的，所述第二图像成对出现，且其与所述反射单元（１２０）中的反射镜的组数相等。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓锋，赵晓宇，
申请(专利权)人：赵晓宇，郭晓锋，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]