CN109596074B - 轴承同轴度检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承同轴度检测系统，包括用于采集轴承的图像的视觉装置、对由视觉装置采集的图像进行预处理的图像处理模块和用于计算轴承的同轴度的同轴度计算模块。本发明的轴承同轴度检测系统，对轴承同轴度检测结果准确可靠，可有效提高工业轴承类零件的检测速度。

Description

轴承同轴度检测系统
技术领域
本发明属于轴承技术领域，具体地说，本发明涉及一种轴承同轴度检测系统。
背景技术
同轴度检测针对的是轴承类零件同轴度误差的检测，同轴度误差也称轴不对中误差，是一种定位误差。同轴度的理论正确尺寸为零，即被测实际轴线的理想轴线与基准轴同轴，但是实际制造生产中，由于工艺、制造设备自身误差等因素导致生产出来的零件同轴度不可能为零。轴对中不良会增加轴承的受力，增大联轴器处摩擦力，这些由于不对中产生的额外力大大的降低了机器的使用寿命。轴承在不同的工作环境和工作机器上其的同轴度要求也各有不同，这就需要对轴承的同轴度进行检测。
目前为止，同轴度测量的方案大致可以分为三种：机械准直法、传统光学准直法和激光准直法。使用接触式的探头进行测量时不可避免的都会出现接触不紧密和固定不稳定带来的累积误差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种轴承同轴度检测系统，目的是提高检测精度。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：轴承同轴度检测系统，包括用于采集轴承的图像的视觉装置、对由视觉装置采集的图像进行预处理的图像处理模块和用于计算轴承的同轴度的同轴度计算模块。
所述视觉装置包括工业相机和设置于工业相机上的工业镜头。
所述工业镜头为远心镜头。
所述视觉装置还包括光源，光源发出的光线射向待检测的轴承，待检测的轴承放置在光源与所述工业镜头之间。
所述的轴承同轴度检测系统还包括可旋转设置的主动轴，待检测的轴承套设于主动轴上，所述视觉装置采集轴承外轮廓边缘和主动轴外轮廓边缘的图像。
所述视觉装置进行图像采集时，所述主动轴带动轴承旋转一周。
检测过程中以所述主动轴的轴心线作为轴承检测的基准线。
所述的轴承同轴度检测系统还包括用于在图像采集结束后顶升轴承的顶升装置。
所述顶升装置包括套设于所述主动轴上的顶块和用于控制顶块沿竖直方向进行移动的执行器，顶块位于轴承的下方。
所述执行器为气缸。
本发明的轴承同轴度检测系统，对轴承同轴度检测结果准确可靠，可有效提高工业轴承类零件的检测速度。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明轴承同轴度检测系统的主视图；
图2是本发明轴承同轴度检测系统的俯视图；
图3是图像预处理算法流程图；
图中标记为：1、工业相机；2、工业镜头；3、光源；4、主动轴；5、轴承；6、顶块。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1和图2所示，本发明提供了一种轴承同轴度检测系统，包括用于采集轴承的图像的视觉装置、对由视觉装置采集的图像进行预处理的图像处理模块和用于计算轴承的同轴度的同轴度计算模块。
具体地说，如图1和图2所示，视觉装置包括工业相机1、光源3和设置于工业相机1上的工业镜头2，工业镜头2优选为远心镜头。光源3用来打光，光源3发出的光线射向待检测的轴承，待检测的轴承放置在光源3与工业镜头2之间，有利于获取清晰的图片，并降低图像处理的难度。工业镜头2和工业相机1为图像采集的装置，通过工业镜头2将所成的像聚焦到工业相机1的靶面上，从而完成图像采集。
图像采集时，为了应对高精度，使用远心镜头，对于检测平台的稳定性要求非常高。远心镜头可以在工作的物距范围内，保证图像的放大倍率不变，且镜头的畸变极小，有利于提高检测精度。
如图1和图2所示，本发明的轴承同轴度检测系统还包括可旋转设置的主动轴4，待检测的轴承套设于主动轴4上，视觉装置采集轴承外轮廓边缘和主动轴4外轮廓边缘的图像。主动轴4为圆柱体，主动轴4为竖直设置。视觉装置进行图像采集时，主动轴4带动轴承旋转一周，辅助图像采集。
检测过程中以主动轴4的轴心线作为轴承检测的基准线。视觉装置主要负责采集轴承与主动轴4的外轮廓边缘的图像的采集，光源3发出的光线射向待检测的轴承和主动轴4，待检测的轴承和主动轴4放置在光源3与工业镜头2之间。在主动轴4带动轴承进行旋转的过程中，通过外部触发相机采集图片。而且工业镜头2的视野覆盖在轴承的外圆面，同时也可以拍摄到主动轴4的外圆面。通过背向照明提高图像中边缘的成像质量，提高后续边缘提取算法的精度。
如图1和图2所示，本发明的轴承同轴度检测系统还包括用于在图像采集结束后顶升轴承的顶升装置，方便检测结束后取下轴承。在图像采集结束后，由顶升装置将轴承向上顶起，使轴承与主动轴4分离。作为优选的，顶升装置主要包括套设于主动轴4上的顶块和用于控制顶块沿竖直方向进行移动的执行器(图中未示出)，顶块位于轴承的下方。执行器优选为气缸，执行器位于顶块的下方，顶块的中心处设有让主动轴4穿过的通孔，顶块与执行器的活塞杆固定连接。
工业相机1将采集的图像传输至图像处理模块，图像处理模块负责图像的预处理，把图像中的轴承的外圆柱的边缘和主动轴的边缘提取出来，同轴度计算模块根据图像处理模块的处理结果，把轴承的同轴度计算出来。
如图3所示，图像处理模块对图像预处理的过程为：首先对采集到的图像进行灰度处理，然后对图像进行平滑处理，然后对图像进行二值化处理，然后对图像进行边缘提取，然后对图像进行边缘细化，最后对图像进行边缘拟合处理，从而把轴承的外边缘和主动轴的外边缘提取出来。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.轴承同轴度检测系统，其特征在于：包括用于采集轴承的图像的视觉装置、对由视觉装置采集的图像进行预处理的图像处理模块、用于计算轴承的同轴度的同轴度计算模块和可旋转设置的主动轴；
主动轴为竖直设置，待检测的轴承套设于主动轴上，所述视觉装置采集轴承外轮廓边缘和主动轴外轮廓边缘的图像；且所述视觉装置进行图像采集时，所述主动轴带动轴承旋转一周；光源发出的光线射向待检测的轴承和主动轴，待检测的轴承和主动轴放置在光源与工业镜头之间；
检测过程中以所述主动轴的轴心线作为轴承检测的基准线；
所述的轴承同轴度检测系统还包括用于在图像采集结束后顶升轴承的顶升装置，在图像采集结束后，由顶升装置将轴承向上顶起，使轴承与主动轴分离；
所述顶升装置包括套设于所述主动轴上的顶块和用于控制顶块沿竖直方向进行移动的执行器，顶块位于轴承的下方。
2.根据权利要求1所述的轴承同轴度检测系统，其特征在于：所述视觉装置包括工业相机和设置于工业相机上的工业镜头。
3.根据权利要求2所述的轴承同轴度检测系统，其特征在于：所述工业镜头为远心镜头。
4.根据权利要求1至3任一所述的轴承同轴度检测系统，其特征在于：所述主动轴为圆柱体。
5.根据权利要求1至3任一所述的轴承同轴度检测系统，其特征在于：所述执行器为气缸，所述执行器位于顶块的下方，顶块的中心处设有让主动轴穿过的通孔，顶块与执行器的活塞杆固定连接。
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