CN104897072B - 一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法，用于快速方便的检测万向节保持架的兜孔精度，包括进料机构、装夹平台、气缸装夹系统、装夹系统、检测装置和出料装置。本发明结构简单紧凑，生产成本低；能够通过图像判别的方式逐个检测万向节保持架的兜孔精度，检测精度高，自动化程度高，节省了劳动力；本发明能使用不同尺寸的万向节保持架的检测，适应性好，易于推广。

Description

一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，更具体的说，涉及一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法。

背景技术

保持架是一种轴承零件，部分地包裹全部或部分滚动体，并随之运动；用以隔离滚动体，引导滚动体将其保持在轴承内。球笼式等速万向节因为其承载能力强、结构紧凑、拆装方便，因此应用广泛，其保持架，即球笼式等速万向节保持架，因为应用在较高转速的设备上，所以其尺寸精度要求很高。本实用新型所指球笼式等速万向节保持架为经车削和冲孔后成型的内外表现均为球面、两端面为平面且已经冲好兜孔的金属结构件，在兜孔冲孔完毕后，需要对其进行兜孔精度检测时，以将不合格的产品进行筛选。在现有技术中，对万向节保持架的的兜孔检测往往是通过手动抽检的方式进行，其检测效率低，并且精度不高。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测装置及方法，用于快速方便的检测万向节保持架兜孔的加工精度。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测装置，包括：

进料机构，用于待测万向节保持架的进料；

装夹平台，设在进料机构的末端并与进料机构连通，且装夹平台末端设有限位挡块，用于待测万向节保持架在装夹平台上的限位；

装夹系统，设在装夹平台的一侧，用于待测万向节保持架的装夹；

气缸装夹系统，设在装夹平台的另一侧，用于将待测万向节保持架顶向装夹系统并在检测结束后将待测万向节保持架夹住并带动待测万向节保持架移动；

检测系统，设在装夹平台上方用于待测万向节保持架的兜孔检测；

出料装置，设在气缸装夹系统下方，用于待测万向节保持架的出料；.

所述装夹系统包括卡盘、驱动所述卡盘张开和收缩的驱动气缸、驱动所述卡盘转动的卡盘驱动电机和卡盘固定座，所述卡盘与卡盘固定座通过轴承连接，所述卡盘的外圈设有同步齿轮，并通过同步带连接卡盘驱动电机；

所述检测系统包括与卡盘固定座固接的摄像头固定板和安装在摄像头固定板上的检测摄像头，所述检测摄像头设在装夹平台的正上方。

进一步的，所述进料机构为倾斜的自动进料通道。

进一步的，所述限位挡块为设在装夹平台末端的梯形凸台。

进一步的，所述装夹平台底部设有与进料方向同向的通槽，所述装夹平台底部还设有顶起杆，所述顶起杆的一端连接顶起杆驱动电机，顶起杆驱动电机推动顶起杆沿通槽向限位挡块方向运动，顶起杆水平高度高于装夹平台的底面且顶起杆的前端为倾斜的顶起面。

进一步的，所述气缸装夹系统包括第一气缸、第二气缸、滑块和夹子，所述第一气缸固定在滑块上，第二气缸的运动头连接滑块，所述第二气缸驱动第一气缸和滑块直线运动，所述夹子固定在第二气缸上，所述第二气缸用于驱动所述夹子的夹紧与松开，所述夹子用于装夹待测万向节保持架和将待测万向节保持架向装夹系统方向顶紧。

进一步的，所述出料装置包括合格品通道和不合格品通道，夹子夹住待测万向节保持架后受气缸作用移动到出料装置上，再放开夹子，实现待测万向节保持架的出料操作。

一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法，包括如下步骤：

1)将待测万向节保持架沿着进料通道滚下到装夹平台上，并被装夹平台末端的限位挡块挡住并停留在装夹平台上；

2)启动第二气缸，通过第一气缸上的夹子将待测万向节保持架向装夹装置方向推动直至待测万向节保持架与卡盘接触，同时启动驱动气缸将卡盘张开，卡盘将待测万向节保持架的内壁夹紧，此时第二气缸反向运动，将第一气缸和夹子与待测万向节保持架分离；

3)启动卡盘驱动电机并带动卡盘的转动，从而带动待测万向节保持架的转动，调整卡盘驱动电机的转动角度使待测万向节保持架的其中一个兜孔正对上方的检测摄像头，再利用检测摄像头进行拍摄；

4)再通过卡盘驱动电机带动卡盘转动，转动角度为(360÷2÷兜孔数)，利用检测摄像头进行第二次拍摄；

5)重复步骤4，使用检测摄像头一共进行(兜孔数×2)次拍摄，结束拍摄过程；

6)将检测摄像头拍摄到的图片发送到计算机，并利用图像识别技术进行分析，得出待测万向节保持架是否合格的结论；

7)将步骤6得出的结论发送至第二气缸上，此时驱动第二气缸将第一气缸和夹子推进至待测万向节保持架处，启动第一气缸，通过夹子将待测万向节保持架夹紧，松开卡盘，第二气缸反向运动；根据步骤6得出的结论控制待测万向节保持架出料位置，将检测完毕的工件出料装置中送出。

进一步的，所述检测摄像头拍摄到的图片通过图像识别技术进行分析的参数包括兜孔边与待测万向节保持架端面边线的距离和相邻两个兜孔的距离。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明结构简单紧凑，生产成本低；能够通过图像判别的方式逐个检测万向节保持架的兜孔精度，检测精度高，自动化程度高，节省了劳动力；本发明能使用不同尺寸的万向节保持架的检测，适应性好，易于推广。

附图说明

图1是本发明一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测装置的结构示意图。

图2是本发明气缸装夹系统和出料装置的结构示意图。

图3是本发明装夹系统的结构示意图。

图4是万向节保持架的立体图。

图5是万向节保持架的拍摄参数位置标识图。

图中，1-进料机构、2-装夹平台、3-卡盘、4-驱动气缸、5-卡盘驱动电机、6-第二气缸、7-第一气缸、8-滑块、9-夹子、10-待测万向节保持架、11-检测台、12-检测摄像头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测装置的结构示意图；图2是本发明气缸装夹系统和出料装置的结构示意图；图3是本发明装夹系统的结构示意图；图4是万向节保持架的立体图；图5是万向节保持架的拍摄参数位置标识图；可见：

一种基于图像判别的待测万向节保持架兜孔检测装置，包括：

进料机构1，用于待测万向节保持架10的进料；装夹平台2，设在进料机构1的末端并与进料机构1连通，且装夹平台2末端设有限位挡块，用于待测万向节保持架10在装夹平台2上的限位；装夹系统，设在装夹平台2的一侧，用于待测万向节保持架10的装夹；气缸装夹系统，设在装夹平台2的另一侧，用于将待测万向节保持架10顶向装夹系统并在检测结束后将待测万向节保持架10夹住并带动待测万向节保持架10移动；检测系统，设在装夹平台2上方用于待测万向节保持架10的兜孔检测；出料装置，设在气缸装夹系统下方，用于待测万向节保持架10的出料；

所述装夹系统包括卡盘3、驱动所述卡盘3张开和收缩的驱动气缸4、驱动所述卡盘3转动的卡盘驱动电机5和卡盘固定座，所述卡盘3与卡盘固定座通过轴承连接，所述卡盘3的外圈设有同步齿轮，并通过同步带连接卡盘驱动电机5；

所述检测系统包括与卡盘固定座固接的摄像头固定板和安装在摄像头固定板上的检测摄像头12，所述检测摄像头12设在装夹平台2的正上方。

所述进料机构1为倾斜的自动进料通道。

所述限位挡块为设在装夹平台2末端的梯形凸台，限位挡块与装夹平台2可通过螺栓连接、焊接或压铸成一体的方式连接。

所述装夹平台2底部设有与进料方向同向的通槽，所述装夹平台2底部还设有顶起杆，所述顶起杆的一端连接顶起杆驱动电机，顶起杆驱动电机推动顶起杆沿通槽向限位挡块方向运动，顶起杆水平高度高于装夹平台2的底面且顶起杆的前端为倾斜的顶起面。通过顶起杆的设置使本装置适用于不同尺寸的万向节保持架的装夹，且顶起杆更换容易，使得本装置的适应性更好。

所述气缸装夹系统包括第一气缸7、第二气缸6、滑块8和夹子9，所述第一气缸7固定在滑块8上，第二气缸6的运动头连接滑块8，所述第二气缸6驱动第一气缸7和滑块8直线运动，所述夹子9固定在第二气缸6上，所述第二气缸6用于驱动所述夹子9的夹紧与松开，所述夹子9用于装夹待测万向节保持架10和将待测万向节保持架10向装夹系统方向顶紧。

所述出料装置包括合格品通道和不合格品通道，夹子9夹住待测万向节保持架10后受第二气缸作用移动到出料装置上，再放开夹子9，实现待测万向节保持架10的出料操作。

进料机构1、装夹平台2、气缸装夹系统、装夹系统和出料装置均设置在水平的检测台11上。

一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法，包括如下步骤：

1)将待测万向节保持架10沿着进料通道滚下到装夹平台2上，并被装夹平台2末端的限位挡块挡住并停留在装夹平台2上；

2)启动第二气缸6，通过第一气缸7上的夹子9将待测万向节保持架10向装夹装置方向推动直至待测万向节保持架10与卡盘3接触，同时启动驱动气缸4将卡盘3张开，卡盘3将待测万向节保持架10的内壁夹紧，此时第二气缸6反向运动，将第一气缸7和夹子9与待测万向节保持架10分离；

3)启动卡盘驱动电机5并带动卡盘3的转动，从而带动待测万向节保持架10的转动，调整卡盘驱动电机5的转动角度使待测万向节保持架10的其中一个兜孔正对上方的检测摄像头12，再利用检测摄像头12进行拍摄兜孔加工数据，如兜孔加工长度、宽度或倒角等；

4)再通过卡盘驱动电机5带动卡盘3转动，转动角度为360÷2÷兜孔数，利用检测摄像头12进行第二次拍摄，获取兜孔的加工间隔精度数据；

5)重复步骤4，使用检测摄像头12一共进行兜孔数×2次拍摄，结束拍摄过程；

6)将检测摄像头12拍摄到的图片发送到计算机，并利用图像识别技术进行分析，得出待测万向节保持架10是否合格的结论；

7)将步骤6得出的结论发送至第二气缸6上，此时驱动第二气缸6将第一气缸7和夹子9推进至待测万向节保持架10处，启动第一气缸7，通过夹子9将待测万向节保持架10夹紧，松开卡盘3，第二气缸6反向运动；根据步骤6得出的结论控制待测万向节保持架10出料位置，将检测完毕的工件出料装置中送出。

所述检测摄像头12拍摄到的图片通过图像识别技术进行分析的参数包括兜孔边与待测万向节保持架10端面边线的距离和相邻两个兜孔的距离。如图5所示，兜孔边与待测万向节保持架10端面边线有a和b两个参数，相邻两个兜孔的距离c为一个参数，以六兜孔万向节保持架为例，则需要利用检测摄像头12拍摄十二次，其中六次用于检测六个兜孔的a和b参数，另外六次用于检测c参数。根据a、b、c三个参数与预设在计算机中的参数对比，得出待测万向节保持架10冲出的兜孔是否符合精度要求的结论。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (2)

1.一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）将待测万向节保持架（10）沿着进料通道滚下到装夹平台（2）上，并被装夹平台（2）末端的限位挡块挡住并停留在装夹平台（2）上；

2）启动第二气缸（6），通过第一气缸（7）上的夹子（9）将待测万向节保持架（10）向装夹装置方向推动直至待测万向节保持架（10）与卡盘（3）接触，同时启动驱动气缸（4）将卡盘（3）张开，卡盘（3）将待测万向节保持架（10）的内壁夹紧，此时第二气缸（6）反向运动，将第一气缸（7）和夹子（9）与待测万向节保持架（10）分离；

3）启动卡盘驱动电机（5）并带动卡盘（3）的转动，从而带动待测万向节保持架（10）的转动，调整卡盘驱动电机（5）的转动角度使待测万向节保持架（10）的其中一个兜孔正对上方的检测摄像头（12），利用检测摄像头（12）拍摄；

4）再通过卡盘驱动电机（5）带动卡盘（3）转动，转动角度为（360÷2÷兜孔数），利用检测摄像头（12）进行第二次拍摄；

5）重复步骤4，使用检测摄像头（12）一共进行（兜孔数×2）次拍摄，结束拍摄过程；

6）将检测摄像头（12）拍摄到的图片发送到计算机，并利用图像识别技术进行分析，得出待测万向节保持架（10）是否合格的结论；

7）将步骤6得出的结论发送至第二气缸（6）上，此时驱动第二气缸（6）将第一气缸（7）和夹子（9）推进至待测万向节保持架（10）处，启动第一气缸（7），通过夹子（9）将待测万向节保持架（10）夹紧，松开卡盘（3），第二气缸（6）反向运动；根据步骤6得出的结论控制待测万向节保持架（10）出料位置，将检测完毕的工件出料装置中送出。

2.根据权利要求1所述的一种基于图像判别的万向节保持架兜孔检测方法，其特征在于：所述检测摄像头（12）拍摄到的图片通过图像识别技术进行分析的参数包括兜孔边与待测万向节保持架（10）端面边线的距离和相邻两个兜孔的距离。