CN107894424A - 用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统 - Google Patents

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李志远
唐立力
陈惠新
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Abstract

本发明公开了用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，包括轴承托架槽，轴承托架槽上方设有机械抓手，轴承托架槽设有定位轴，定位轴的下方设有旋转装置，定位轴上安装有感应传感器，定位轴的一侧设有线光源和侧面线阵高速相机，定位轴的顶部设有环形光源和顶部面阵相机，定位轴旁设有下料槽，下料槽末端连有连有良品传输槽和不良品传输槽；还包括控制器和主机。本发明的轴承外观检测系统，通过精密的仪器设备以及系统来进行缺陷的检测，不仅能够大大的降低轴承产品的漏检率，提高产出产品的质量，同时提高了检测速度，相比于人工逐个检查来说，效率得到了大大的提高，降低了人工的检测成本。

Description

用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统
技术领域
本发明涉及一种轴承外观检测系统，具体涉及用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。因此，轴承在制备完成后需要对其外观表面进行严格的检测，从而判断其表面是否存在裂纹等缺陷，目前轴承外观缺陷是靠人工检测，由于每个人的判断标准以及观察力的不同，使得这种检测方式漏检率较高，而且检测速度很慢，需要肉眼逐个的进行观察，人力成本较高，效率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是轴承在制备完成后需要对其外观表面进行严格的检测，从而判断其表面是否存在裂纹等缺陷，目前轴承外观缺陷是靠人工检测，由于每个人的判断标准以及观察力的不同，使得这种检测方式漏检率较高，而且检测速度很慢，需要肉眼逐个的进行观察，人力成本较高，效率低下，目的在于提供用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，通过精密的仪器设备以及系统来进行缺陷的检测，不仅能够大大的降低轴承产品的漏检率，提高产出产品的质量，同时提高了检测速度，相比于人工逐个检查来说，效率得到了大大的提高，降低了人工的检测成本。
本发明通过下述技术方案实现：
用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，包括轴承托架槽，轴承托架槽上方设有机械抓手，轴承托架槽设有定位轴，定位轴的下方设有旋转装置，旋转装置与电机相连，旋转装置带动定位轴绕自身轴线做水平旋转运动，定位轴上安装有感应传感器，定位轴的一侧设有线光源和侧面线阵高速相机，定位轴的顶部设有环形光源和顶部面阵相机，定位轴旁远离线光源的一侧设有下料槽，下料槽末端连有连有良品传输槽和不良品传输槽，良品传输槽和不良品传输槽与下料槽的连接处均设有电阀门；还包括控制器和主机，控制器的输出端分别与电机、电阀门、线光源、环形光源电连接，感应传感器、侧面线阵高速相机、顶部面阵相机和主机输入端相连，主机输出端与控制器的输入端相连。
本发明的轴承外观检测系统，通过精密的仪器设备以及系统来进行缺陷的检测，不仅能够大大的降低轴承产品的漏检率，提高产出产品的质量，同时提高了检测速度，相比于人工逐个检查来说，效率得到了大大的提高，降低了人工的检测成本。首先将需要进行检测的所有轴承放在轴承托架槽中，通过机械抓手一个一个抓取轴承放置到定位轴上，然后定位轴上的感应传感器被触发，将信号传送至主机，控制器驱动电机旋转，线光源启动，侧面线阵高速相机对轴承的外圆面进行拍照，然后电机停止转动，顶部面阵相机对轴承的顶面图进行拍照，主机对采集的图片进行视觉检测分析，从而显示出良品或不良品；轴承进入到下料槽之中，根据主机判断的良品或不良品从而给控制器发出信号，控制良品传输槽和不良品传输槽与下料槽的连接处电阀门的开或者关，就将良品与不良品进行了快速的分类，其中整个过程无需人工手动的参与，大大降低了劳动力，而且检测速度相比肉眼大大提高，降低了漏检率。
定位轴的外侧壁上设有软垫层，轴承在检测的时候使套设在定位轴上，因此避免对轴承的避免造成磨损。
机械抓手上与轴承接触的避免上采用橡胶材料制得，避免在抓取轴承的过程中划伤轴承表面。
旋转装置的转速为1000转/小时，既能够保证检测的精度，又能够达到一定的检测速率，其中外观缺陷检测精度达到0.02mm，检测速率为1000个/小时。
主机的图像处理算法采用二值化、平均值法、中值法、细化法、Open、Close算法、边界提取、骨架提取、空洞填充、角点提取中的一种或者多种，使得外观缺陷的检测精度更高。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，通过精密的仪器设备以及系统来进行缺陷的检测，不仅能够大大的降低轴承产品的漏检率，提高产出产品的质量，同时提高了检测速度，相比于人工逐个检查来说，效率得到了大大的提高，降低了人工的检测成本；
2、本发明用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，定位轴的外侧壁上设有软垫层，轴承在检测的时候使套设在定位轴上，因此避免对轴承的避免造成磨损，机械抓手上与轴承接触的避免上采用橡胶材料制得，避免在抓取轴承的过程中划伤轴承表面；
3、本发明用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，旋转装置的转速为1000转/小时，既能够保证检测的精度，又能够达到一定的检测速率，其中外观缺陷检测精度达到0.02mm，检测速率为1000个/小时，主机的图像处理算法采用二值化、平均值法、中值法、细化法、Open、Close算法、边界提取、骨架提取、空洞填充、角点提取中的一种或者多种，使得外观缺陷的检测精度更高。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-轴承托架槽，2-机械抓手，3-定位轴，4-旋转装置，5-线光源，6-环形光源，7-下料槽，8-良品传输槽，9-不良品传输槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本发明用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，包括轴承托架槽1，轴承托架槽1上方设有机械抓手2，轴承托架槽1设有定位轴3，定位轴3的下方设有旋转装置4，旋转装置4与电机相连，旋转装置4带动定位轴3绕自身轴线做水平旋转运动，定位轴3上安装有感应传感器，定位轴3的一侧设有线光源5和侧面线阵高速相机，定位轴3的顶部设有环形光源6和顶部面阵相机，定位轴3旁远离线光源5的一侧设有下料槽7，下料槽7末端连有连有良品传输槽8和不良品传输槽9，良品传输槽8和不良品传输槽9与下料槽7的连接处均设有电阀门；还包括控制器和主机，控制器的输出端分别与电机、电阀门、线光源5、环形光源6、电连接，感应传感器、侧面线阵高速相机、顶部面阵相机和主机输入端相连，主机输出端与控制器的输入端相连。
本发明的轴承外观检测系统，通过精密的仪器设备以及系统来进行缺陷的检测，不仅能够大大的降低轴承产品的漏检率，提高产出产品的质量，同时提高了检测速度，相比于人工逐个检查来说，效率得到了大大的提高，降低了人工的检测成本。首先将需要进行检测的所有轴承放在轴承托架槽中，通过机械抓手一个一个抓取轴承放置到定位轴上，然后定位轴上的感应传感器被触发，将信号传送至主机，控制器驱动电机旋转，线光源启动，侧面线阵高速相机对轴承的外圆面进行拍照，然后电机停止转动，顶部面阵相机对轴承的顶面图进行拍照，主机对采集的图片进行视觉检测分析，从而显示出良品或不良品；轴承进入到下料槽之中，根据主机判断的良品或不良品从而给控制器发出信号，控制良品传输槽和不良品传输槽与下料槽的连接处电阀门的开或者关，就将良品与不良品进行了快速的分类，其中整个过程无需人工手动的参与，大大降低了劳动力，而且检测速度相比肉眼大大提高，降低了漏检率。
优选的，定位轴的外侧壁上设有软垫层，轴承在检测的时候使套设在定位轴上，因此避免对轴承的避免造成磨损。
优选的，机械抓手上与轴承接触的避免上采用橡胶材料制得，避免在抓取轴承的过程中划伤轴承表面。
优选的，旋转装置的转速为1000转/小时，既能够保证检测的精度，又能够达到一定的检测速率，其中外观缺陷检测精度达到0.02mm，检测速率为1000个/小时。
优选的，主机的图像处理算法采用二值化、平均值法、中值法、细化法、Open、Close算法、边界提取、骨架提取、空洞填充、角点提取中的一种或者多种，使得外观缺陷的检测精度更高。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，其特征在于，包括轴承托架槽(1)，轴承托架槽(1)上方设有机械抓手(2)，轴承托架槽(1)设有定位轴(3)，定位轴(3)的下方设有旋转装置(4)，旋转装置(4)与电机相连，旋转装置(4)带动定位轴(3)绕自身轴线做水平旋转运动，定位轴(3)上安装有感应传感器，定位轴(3)的一侧设有线光源(5)和侧面线阵高速相机，定位轴(3)的顶部设有环形光源(6)和顶部面阵相机，定位轴(3)旁远离线光源(5)的一侧设有下料槽(7)，下料槽(7)末端连有连有良品传输槽(8)和不良品传输槽(9)，良品传输槽(8)和不良品传输槽(9)与下料槽(7)的连接处均设有电阀门；还包括控制器和主机，控制器的输出端分别与电机、电阀门、线光源(5)、环形光源(6)电连接，感应传感器、侧面线阵高速相机、顶部面阵相机和主机输入端相连，主机输出端与控制器的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，其特征在于，定位轴(3)的外侧壁上设有软垫层。
3.根据权利要求1所述的用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，其特征在于，机械抓手(2)上与轴承接触的避免上采用橡胶材料制得。
4.根据权利要求1所述的用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，其特征在于，旋转装置(4)的转速为1000转/小时。
5.根据权利要求1所述的用于轴承外观缺陷的高效视觉检测系统，其特征在于，主机的图像处理算法采用二值化、平均值法、中值法、细化法、Open、Close算法、边界提取、骨架提取、空洞填充、角点提取中的一种或者多种。
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