[发明专利]一种螺丝内斜牙缺陷检测系统及其检测方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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OO’与水平方向垂直，其内螺纹1与水平方向夹角为A1，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OO’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A1。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A1之差，即|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。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种螺丝内斜牙缺陷检测系统及其检测方法，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，本发明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B1一固定距离X1；

反射单元，其包括距离所述托板另一个表面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，其距离所述托板另一个表面B2一固定距离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B1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；