CN101131469A - 陶瓷球表面图像自动采集装置 - Google Patents
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Abstract
陶瓷球表面图像自动采集装置，涉及到球体表面图像自动采集装置。它解决了现有的陶瓷球表面检测主要依赖于人工，检测速度低、无法准确分类的问题。它包括计算机系统、控制器、图像采集终端、显微镜、数据采集卡、吸球机构、平台、换向机构、显微镜旋转机构和电机控制器，吸球机构能够吸住被测陶瓷球并且旋转，换向机构能够使托球台在平面旋转，显微镜旋转机构能够使显微镜以被测陶瓷球的球心为圆心旋转，计算机系统通过控制器，控制所述吸球机构、换向机构、显微镜旋转机构旋转，同时通过图像采集终端采集陶瓷球表面的图像信息。本发明能够采集陶瓷球以及不透明球体零件的表面状态信息，能够广泛应用到陶瓷球表面状态的检测、分类系统中。
Description
技术领域
本发明涉及到一种图像采集装置，具体涉及到陶瓷球表面图像的自动采集装置。
背景技术
陶瓷材料是即不导电也不导磁的材料，对于陶瓷球表面状况的检测不能够通过现有对钢球等导电材料的自动检测技术进行，目前，对陶瓷球表面状况的检测基本上是采用人工在显微镜下目测检测，此种检测方法的缺点有：一、人为检测，可靠性低，检测速度慢，不适合在批量生产中应用；二、检测者容易疲劳，检测结论受检测者的经验、状态的影响大；三、不能定量描述所检测到的陶瓷球表面信息，更无法定量表述表面的缺陷信息，无法进行准确的分类。
发明内容
为了解决现有陶瓷球表面检测主要依赖于人工，检测速度低、无法准确分类的问题，本发明提供了一种陶瓷球表面图像自动采集装置。
陶瓷球表面图像自动采集装置包括显微镜，还包括计算机系统、图像采集终端、数据采集卡、吸球机构、平台、换向机构、显微镜旋转机构和电机控制器；图像采集终端固定在显微镜的目镜上，所述图像采集终端的信号输出端和数据采集卡的信号输入端连接，所述吸球机构由吸球电机、吸球机构导轨、固定轴套和吸球器组成，吸球机构导轨固定在平台的上表面上，吸球电机固定在所述吸球机构导轨上，所述吸球电机可以沿吸球机构导轨滑动；吸球器为圆柱形，在所述圆柱形的一端沿轴线开有长盲孔，所述吸球器的另一端与吸球电机的输出轴固定连接，在吸球器的长盲孔的靠近吸球电机的末端与所述长盲孔的轴线垂直开有通孔，固定轴套套在所述吸球电机的输出轴和吸球器连接部位的外侧，在所述固定轴套内壁与吸球器上的通孔对应的位置开有一个环形凹槽，所述环形凹槽与外部通过进气孔连通；
换向机构由托球台、固定台、直线轴承、空心轴、转动电机组成，固定台为圆筒形，所述固定台固定在平台上，并且所述固定台的中心轴线与所述吸球器的轴线垂直相交，所述平台与所述固定台中心的通孔对应也开有通孔，空心轴嵌入到所述固定台中，并穿过平台上的通孔，所述空心轴和所述固定台之间通过直线轴承连接；转动电机位于所述空心轴的正下方并与空心轴固定连接；所述转动电机的输出轴通过联轴器与传动轴的一端连接，所述传动轴的另一端穿过空心轴的腔体与托球台固定连接，所述传动轴与空心轴之间通过轴承连接，所述托球台的上表面为中心带有凹坑的平面；
显微镜旋转机构由显微镜固定支架、传动杆、显微镜旋转电机组成，显微镜旋转电机固定在平台的上表面上，并且所述显微镜旋转电机的输出轴的轴线同时与吸球器的中心轴线、托球台的中心轴线垂直相交，传动杆的一端与显微镜旋转电机的输出轴固定连接，所述传动杆的另一端与显微镜固定支架固定连接，显微镜固定在所述显微镜固定支架上，所述显微镜的中心轴线同时与吸球器的中心轴线、托球台的中心轴线相交；
电机控制器的三个控制信号输出端分别与吸球电机、转动电机和显微镜旋转电机的控制信号输入端连接，所述电机控制器的控制信号输入端与计算机系统的控制信号输出端连接。
本发明的陶瓷球表面图像自动采集装置，能够对陶瓷球以及其它不透明材料的球体零件的表面状态信息进行采集，尤其适用于检测直径5mm以上的球类零件。本发明采用显微镜作为图像拾取的终端器件，图像分辨率高，检测到的表面状态信息的准确率也高。
使用本发明的陶瓷球表面图像自动采集装置能够准确的采集到被检测的陶瓷球表面的图像信息，本领域技术人员用计算机可以对所采集到的图像信息进行分析、处理，进而获得陶瓷球表面形状的图像信息，还可以根据所获得的图像信息判断陶瓷球表面是否存在缺陷以及存在缺陷的具体情况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；图2是图1中的I部放大图；图3是图2的A-A剖视图；图4是具体实施方式二所述的结构示意图；图5是图4的B-B剖视图。
实施方式
具体实施方式一：本实施方式的陶瓷球表面图像自动采集装置，由计算机系统、图像采集终端100、数据采集卡101、显微镜1、吸球机构、平台4、换向机构、显微镜旋转机构和电机控制器200组成；图像采集终端100固定在显微镜1的目镜上，所述图像采集终端100的信号输出端和数据采集卡101的信号输入端连接，所述吸球机构由吸球电机21、吸球机构导轨25、固定轴套22和吸球器23组成，吸球机构导轨25固定在平台4的上表面上，吸球电机21固定在所述吸球机构导轨25上，所述吸球电机21可以沿吸球机构导轨25滑动；吸球器23为圆柱形，在所述圆柱形的一端沿轴线开有长盲孔231，所述吸球器23的另一端与吸球电机21的输出轴固定连接，在吸球器23的长盲孔231的靠近吸球电机21的末端与所述长盲孔231的轴线垂直开有通孔232，固定轴套22套在所述吸球电机21的输出轴和吸球器23连接部位的外侧，在所述固定轴套22内壁与吸球器23上的通孔232对应的位置开有一个环形凹槽221，所述环形凹槽221与外部通过进气孔222连通；
换向机构由托球台51、固定台52、直线轴承55、空心轴54、转动电机7组成，固定台52为圆筒形，所述固定台52固定在平台4上，并且所述固定台52的中心轴线与所述吸球器23的轴线垂直相交，所述平台4与所述固定台52中心的通孔对应也开有通孔，空心轴54嵌入到所述固定台52中，并穿过平台4上的通孔，所述空心轴54和所述固定台52之间通过直线轴承55连接；转动电机7位于所述空心轴54的正下方并与空心轴54固定连接；所述转动电机7的输出轴通过联轴器56与传动轴57的一端连接，所述传动轴57的另一端穿过空心轴54的腔体与托球台51固定连接，所述传动轴57与空心轴54之间通过轴承连接，所述托球台51的上表面为中心带有凹坑的平面；
显微镜旋转机构由显微镜固定支架91、传动杆92、显微镜旋转电机93组成，显微镜旋转电机93固定在平台4的上表面上，并且所述显微镜旋转电机93的输出轴的轴线同时与吸球器23的中心轴线、托球台51的中心轴线垂直相交，传动杆92的一端与显微镜旋转电机93的输出轴固定连接，所述传动杆92的另一端与显微镜固定支架91固定连接，显微镜1固定在所述显微镜固定支架91上，所述显微镜1的中心轴线同时与吸球器23的中心轴线、托球台51的中心轴线相交；
电机控制器200的三个控制信号输出端分别与吸球电机21、转动电机7和显微镜旋转电机93的控制信号输入端连接，所述电机控制器200的控制信号输入端与计算机系统的控制信号输出端连接。
本实施方式中的电机控制器200由三个电机驱动器和三个运动控制卡组成，所述吸球电机21、转动电机7和显微镜旋转电机93的控制信号输入端分别与一个电机驱动器的信号输出端连接，每个电机驱动器的信号输入端分别与每个运动控制卡的信号输出端连接，每个运动控制卡的控制信号输入端分别与计算机系统的控制信号输出端连接。
本实施方式中的图像采集终端100采用CCD摄像机。
本实施方式中的吸球电机21、转动电机7和显微镜旋转电机93均采用步进电机。
本实施方式中的运动控制卡选用HK-880型，驱动器选用MC20301型。
本实施方式陶瓷球表面图像自动采集装置能够无盲点的采集到被测陶瓷球表面的状态信息，本实施方式中的陶瓷球表面图像自动采集装置在应用的时候，将数据采集卡101与计算机系统连接，将固定轴套22的进气孔222与外部抽气的气源连接，然后将被测试的陶瓷球10放在托球台51的凹坑内，然后调整托球台51的高度，使被测量的陶瓷球10的中心位于吸球器23的中心轴线上，然后调整吸球机构2在吸球机构导轨25的位置，使吸球器23尽量靠近被测陶瓷球10，然后开启外部气源，使被测陶瓷球10被吸附在吸球器23的端部，然后调整显微镜1使采集到的图像清晰，并调整显微镜旋转电机91使所述显微镜1偏转到一侧最大角度的位置，然后开始采集图像信息。
图像采集的过程为：第一步：通过计算机控制旋转吸球电机21使被测陶瓷球旋转一周，在旋转的同时采集被测陶瓷球10与显微镜1对应位置的表面信息；第二步：通过计算机控制显微镜旋转电机91控制显微镜1向另一侧转动一个角度，重复第一步继续采集图像信息；第三步：重复第二步，直到显微镜1旋转到另一侧的最大角度；第四步：将外部气源停止，被测陶瓷球10停在托球台51的凹坑内，然后通过计算机控制转动电机7使托球台51旋转90°；第五步：开启外部气源，使被测陶瓷球10再次被吸附在吸球器23的端部，重复第一步至第三步，完成被测陶瓷球10的表面的信息采集。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一所述的陶瓷球表面缺陷自动检测装置的区别在于，它还包括升降控制电机6和传动齿轮61，在空心轴54的下部的外表面上有多个与其轴线垂直的齿541，升降控制电机6固定在平台4的下表面上，传动齿轮61固定在所述升降控制电机6的输出轴上，所述传动齿轮61的齿与空心轴54外表面上的齿541相啮合；升降控制电机6的控制信号输入端与电机控制器200中的一个控制信号输出端连接。
本实施方式所述的电机控制器200与具体实施方式一所述的区别在于，它增加了一个电器驱动器和一个运动控制卡，升降控制电机6的控制信号输入端与电机控制器200中增加的电机驱动器的信号输出端连接，所述电机驱动器的控制信号输入端和增加的运动控制卡的信号输出端连接，所述运动控制卡的信号输入端和计算机系统连接。
通过控制升降控制电机6能够更准确的控制托球台51的升降距离，能够使本实施方式的陶瓷球表面图像自动采集装置能够适应多种直径的陶瓷球表面状态的检测。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一所述的陶瓷球表面图像自动采集装置的区别在于，它还包括推球机构，所述推球机构由固定支架31、推球机构导轨33和推球杆32组成，推球机构导轨33与吸球机构导轨25以托球台51的中心线为轴对称固定在平台4的上表面上，固定支架31固定在所述推球机构导轨33上，所述固定支架31能够在所述推球机构导轨33上滑动；推球杆32固定在所述固定支架31上部，并且推球杆32能够自由自转；所述推球杆32的中心轴线与吸球器23的中心轴线重合。
本实施方式的陶瓷球表面图像自动采集装置在工作的时候，当吸球器23吸起陶瓷球10的时候，调整推球机构3使推球杆32与吸球器23夹持被吸起的陶瓷球10，然后开始旋转，使陶瓷球10的旋转更稳定，进而保证采集到的图像信息更清晰。
Claims (4)
1.陶瓷球表面图像自动采集装置，它包括显微镜(1)，其特征在于它还包括计算机系统、图像采集终端(100)、数据采集卡(101)、吸球机构、平台(4)、换向机构、显微镜旋转机构和电机控制器(200)；图像采集终端(100)固定在显微镜(1)的目镜上，所述图像采集终端(100)的信号输出端和数据采集卡(101)的信号输入端连接，所述吸球机构由吸球电机(21)、吸球机构导轨(25)、固定轴套(22)和吸球器(23)组成，吸球机构导轨(25)固定在平台(4)的上表面上，吸球电机(21)固定在所述吸球机构导轨(25)上，所述吸球电机(21)可以沿吸球机构导轨(25)滑动；吸球器(23)为圆柱形，在所述圆柱形的一端沿轴线开有长盲孔(231)，所述吸球器(23)的另一端与吸球电机(21)的输出轴固定连接，在吸球器(23)的长盲孔(231)的靠近吸球电机(21)的末端与所述长盲孔(231)的轴线垂直开有通孔(232)，固定轴套(22)套在所述吸球电机(21)的输出轴和吸球器(23)连接部位的外侧，在所述固定轴套(22)内壁与吸球器(23)上的通孔(232)对应的位置开有一个环形凹槽(221)，所述环形凹槽(221)与外部通过进气孔(222)连通；
换向机构由托球台(51)、固定台(52)、直线轴承(55)、空心轴(54)、转动电机(7)组成，固定台(52)为圆筒形，所述固定台(52)固定在平台(4)上，并且所述固定台(52)的中心轴线与所述吸球器(23)的轴线垂直相交，所述平台(4)与所述固定台(52)中心的通孔对应也开有通孔，空心轴(54)嵌入到所述固定台(52)中，并穿过平台(4)上的通孔，所述空心轴(54)和所述固定台(52)之间通过直线轴承(55)连接；转动电机(7)位于所述空心轴(54)的正下方并与空心轴(54)固定连接；所述转动电机(7)的输出轴通过联轴器(56)与传动轴(57)的一端连接，所述传动轴(57)的另一端穿过空心轴(54)的腔体与托球台(51)固定连接，所述传动轴(57)与空心轴(54)之间通过轴承连接，所述托球台(51)的上表面为中心带有凹坑的平面；
显微镜旋转机构由显微镜固定支架(91)、传动杆(92)、显微镜旋转电机(93)组成，显微镜旋转电机(93)固定在平台(4)的上表面上，并且所述显微镜旋转电机(93)的输出轴的轴线同时与吸球器(23)的中心轴线、托球台(51)的中心轴线垂直相交，传动杆(92)的一端与显微镜旋转电机(93)的输出轴固定连接，所述传动杆(92)的另一端与显微镜固定支架(91)固定连接，显微镜(1)固定在所述显微镜固定支架(91)上，所述显微镜(1)的中心轴线同时与吸球器(23)的中心轴线、托球台(51)的中心轴线相交；
电机控制器(200)的三个控制信号输出端分别与吸球电机(21)、转动电机(7)和显微镜旋转电机(93)的控制信号输入端连接，所述电机控制器(200)的控制信号输入端与计算机系统的控制信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的陶瓷球表面缺陷自动检测装置，其特征在于所述电机控制器(200)包括三个电机驱动器和三个运动控制卡，所述吸球电机(21)、转动电机(7)和显微镜旋转电机(93)的控制信号输入端分别与一个电机驱动器的信号输出端连接，每个电机驱动器的信号输入端分别与每个运动控制卡的信号输出端连接，每个运动控制卡的控制信号输入端分别与计算机系统的控制信号输出端连接。
3.根据权利要求1所述的陶瓷球表面缺陷自动检测装置，其特征在于它还包括升降控制电机(6)和传动齿轮(61)，在空心轴(54)的下部的外表面上有多个与其轴线垂直的齿(541)，升降控制电机(6)固定在平台(4)的下表面上，传动齿轮(61)固定在所述升降控制电机(6)的输出轴上，所述传动齿轮(61)的齿与空心轴(54)外表面上的齿(541)相啮合；升降控制电机(6)的控制信号输入端与电机控制器(200)中的一个控制信号输出端连接。
4.根据权利要求1所述的陶瓷球表面缺陷自动检测装置，其特征在于它还包括推球机构，所述推球机构由固定支架(31)、推球机构导轨(33)和推球杆(32)组成，推球机构导轨(33)与吸球机构导轨(25)以托球台(51)的中心线为轴对称固定在平台(4)的上表面上，固定支架(31)固定在所述推球机构导轨(33)上，所述固定支架(31)能够在所述推球机构导轨(33)上滑动；推球杆(32)固定在所述固定支架(31)上部，并且推球杆(32)能够自由自转；所述推球杆(32)的中心轴线与吸球器(23)的中心轴线重合。
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|---|---|---|---|---|
| CN101915768A (zh) * | 2010-08-03 | 2010-12-15 | 河北科技大学 | 陶瓷球表面质量检测装置 |
| CN103954635A (zh) * | 2010-01-07 | 2014-07-30 | 日化陶股份有限公司 | 陶瓷球体检查装置 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103954635A (zh) * | 2010-01-07 | 2014-07-30 | 日化陶股份有限公司 | 陶瓷球体检查装置 |
| CN103954635B (zh) * | 2010-01-07 | 2016-06-08 | 日化陶股份有限公司 | 陶瓷球体检查装置 |
| CN101915768A (zh) * | 2010-08-03 | 2010-12-15 | 河北科技大学 | 陶瓷球表面质量检测装置 |
| CN106352832A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-25 | 哈尔滨理工大学 | 子午线双轮导向钢球表面展开机构 |
| WO2020051728A1 (zh) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 中材高新氮化物陶瓷有限公司 | 一种陶瓷球自动分拣系统及方法 |
| EP3650129A4 (en) * | 2018-09-10 | 2020-11-25 | Sinoma Advanced Nitride Ceramics Co., Ltd. | SYSTEM AND PROCEDURE FOR AUTOMATIC SORTING OF CERAMIC BALLS |
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