本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种紧固件缺陷检测装置及方法。

背景技术：

紧固件的质量检测往往需要无损检测技术。目前常用的无损检测方法有超声波探伤、涡流探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。螺栓的超声波检测容易漏检或误判。射线照相检测在紧固件检测领域没有广泛应用。由于许多干扰因素，涡流无损检测需要特殊的信号处理。在紧固件的检测中，表面比较复杂，常用的贯穿式线圈或探头在光杆处定位扫描，无法检测出螺栓各部位的缺陷。漏磁检测的机理决定了检测装置的复杂程度，也相应增加了检测系统的不可靠性。高强度螺栓磁化后，两条螺纹形成n极和s极，形成漏磁场。因此，螺纹之间的裂缝很容易被遗漏。渗透检测具有以下局限性：检测程序复杂，只能检测表面开口缺陷，环境污染较重。

技术实施要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种紧固件缺陷检测装置及方法，具有检测操作简单方便、检测效率高、可靠性高等优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种紧固件缺陷检测装置，包括摄像头、照明装置、转盘、驱动转盘转动的电机、智能机器视觉系统；转盘上设有多个通孔紧固件的缺陷标准，紧固件通过通孔悬挂在转盘上。摄像头设置在转盘的顶部和侧面，可以全方位对紧固件的特征进行成像。照明装置用于照亮紧固件，使成像清晰；智能机器视觉系统包括图像采集单元、误差计算单元、MCU和结果输出单元；摄像头与图像采集单元连接，将采集到的图像发送给图像采集单元，图像采集单元对图像进行a/d转换，并将模拟图像信号转换成计算机可以接受和处理的数字图像信号；图像采集单元将数字图像信号发送给误差计算单元，误差计算单元根据MCU中设置的紧固件生产质量的各种标准计算紧固件与标准的差值。错误，然后将计算结果反馈给MCU；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置紧固件的缺陷标准，并将结果输出到结果输出单元。误差计算单元根据MCU中设置的紧固件生产质量的各种标准，计算出紧固件与标准之间的差异。错误，然后将计算结果反馈给MCU；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。误差计算单元根据MCU中设置的紧固件生产质量的各种标准，计算出紧固件与标准之间的差异。错误，然后将计算结果反馈给MCU；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。

进一步地，还包括显示器，结果输出单元与显示器连接，通过显示器显示问题紧固件的位置信息。

一种紧固件缺陷检测方法，包括以下步骤：

步骤1：卡入转盘中的紧固件；

第二步：启动电机，使转盘匀速旋转，开启照明装置；

步骤3：摄像头对紧固件断面的各个方向的特征进行成像，并将采集到的图像发送给图像采集单元；

步骤4：图像采集单元对图像进行a/d转换，将模拟图像信号转换为计算机可以接受和处理的数字图像信号，并将数字图像信号发送给误差计算单元；

步骤5：误差计算单元根据MCU中设置的紧固件生产质量的各种标准计算紧固件与标准之间的误差，然后将计算结果反馈给MCU；

第六步：MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。

有益效果：紧固件缺陷检测采用视觉检测系统和自动控制系统，实现对总长度、杆长、头部直径、大直径、小直径、头部厚度、齿距、头部和杆同心度的自动、高效、准确检测. 同心头槽、扭槽形状、头部形状、字符、裂纹等，并能准确记录好坏产品的数量，大大提高成品螺丝的质量。

详细方法

为了详细说明本发明的技术内容、达到的目的和效果，下面结合实施例进行说明。

本发明提供一种紧固件缺陷检测装置，包括摄像头、照明装置、转盘、驱动转盘转动的电机和智能机器视觉系统。转盘上设有多个通孔，紧固件通过该通孔悬挂在转盘上；摄像头设置在转盘的上方和侧面，可以对紧固件各个方向的横截面特征进行成像；照明装置用于照亮紧固件，使图像清晰；智能机器视觉系统包括图像采集单元、误差计算单元、单片机、结果输出单元；摄像头与图像采集单元连接，将采集到的图像发送给图像采集单元，图像采集单元对图像进行a/d转换，转换模拟图像信号。成为计算机可以接受和处理的数字图像信号；图像采集单元将数字图像信号发送给误差计算单元，由误差计算单元计算紧固件，然后将计算结果反馈给MCU；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。计算结果反馈给单片机；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。计算结果反馈给单片机；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置，并将结果输出到结果输出单元。

使用时，螺丝卡在转盘内，通过转盘的转动使螺丝散开。在周围安装多个摄像头，以对紧固件的各个方向的特征进行成像。根据螺丝生产质量的各种标准，利用视觉工具测量相关的长度、螺距、厚度等，计算标准间的误差，并对检测到的缺陷图像进行特征归档和质量分析。

以上具体实施例对本发明的目的、技术方案和有益效果作了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特点：

技术总结

本发明提供一种紧固件缺陷检测装置及方法，包括摄像头、照明装置、带通孔的转台和智能机器视觉系统。紧固件通过通孔悬挂在转盘上；对各个方向的横截面特征进行成像；照明装置用于照亮紧固件，使图像清晰；智能机器视觉系统包括图像采集单元、误差计算单元和MCU；摄像头与图像采集单元连接，将采集到的图像发送至图像采集单元；图像采集单元将数字图像信号发送至误差计算单元，误差计算单元根据MCU中设置的紧固件生产质量的各种标准计算紧固件与标准之间的误差，进而计算紧固件与标准之间的误差。结果反馈给MCU；MCU根据计算结果判断并记录问题紧固件的位置。本发明检测操作简单方便，检测效率高，可靠性高。

技术研发人员：欧阳阳；志敏

受保护技术用户：南京民光视觉智能科技有限公司

技术研发日：2017.10.09

技术发布日期：2019.04.16