CN201141839Y - 计算机视觉技术检测微小轴承表面缺陷的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及计算机视觉检测领域。提供了一种通过计算机视觉技术对微小轴承表面缺陷进行检测的装置。该装置的技术方案为：微小轴承表面缺陷检测装置在线工作于微小轴承生产线中，当微小轴承移动到数字摄像头(1)下方时，通过光电传感器发出信号触发数字摄像头拍摄轴承表面图像；光源(2)通过焦阑镜头(3)将光线改变成平行光，使光线垂直照射轴承表面；用暗箱(6)将轴承与外界隔离；通过图像采集卡，把采集到的灰度图像传送到计算机，根据图像灰度变化由专用软件自动分析轴承表面是否存在缺陷；输送装置(5)中的剔除机构将带有缺陷的轴承自动剔除。该装置可方便工作于微小轴承生产线，结构简单，易于维护，设备投入低。

Description

计算机视觉技术检测微小轴承表面缺陷的装置
技术领域
本实用新型涉及计算机视觉检测领域，具体涉及通过计算机视觉技术对微小轴承表面的缺陷进行检测所发明的一种装置。
背景技术
微小轴承的应用面广、产量极大，其使用场合要求表面无缺陷，但实际上轴承会出现如压坑、划伤等各种缺陷，且其大小、深度与分布位置都是随机的。目前企业通常采用人工目测的方法来完成检验工作，不仅用工量大、效率低，且漏检率高，常有用户要求退换的事情发生。这不仅造成企业经济损失，而且给用户带来负面影响。采用计算机视觉检测技术实施非接触检测，是解决这一问题的最好途径。
计算机视觉是一种以计算机视觉技术为基础，综合运用图像处理、精密测量以及模式识别、人工智能等技术的非接触检测方法，其基本原理是通过对计算机视觉系统采集到的被测目标图像进行分析，从而得到所需要的检测信息，并根据已有的先验知识，判断被测目标是否符合规范。
由于计算机视觉对光谱的敏感范围广、测量精度高、检测结果稳定，因此在许多领域内对提高生产效率、产品精度和保证产品质量等方面做出了重大贡献。应用计算机视觉检测技术最为广泛的是那些重复性检测相同部件或产品的场合。早在上世纪八十年代，国外就对视觉检测技术进行了广泛的研究并得到了迅速发展，美国就有100多家公司跻身于视觉检测系统的经营市场，并在美国制造业中广泛应用。据统计，在美国每三套视觉系统中，有两套是工业视觉检测系统，而在需要视觉检测的生产系统中，八十年代末已有至少25％完全被视觉检测系统所取代。到上世纪末，已有90％完全被视觉系统所取代。口本已将计算机视觉系统成功用于印刷电路板的质量检测。据统计：1982年美国共安装6300套工业视觉系统，而日本则更多。到1990美国安装数超过10万套，日本超过了55.7万套。在市场售销金额方面，在美国1984年达6亿美元，到1994年达12亿美元。总之，在工业发达国家工业视觉系统都得到迅速的发展。
国内一些大学及研究机构从上世纪九十年代开始计算机视觉技术的研究。十几年来，在理论研究和应用研究方面取得了很大的进展。
尽管计算机视觉检测技术在许多领域应用，但将其应用于微小轴承的表面缺陷检测，国内外尚未发现报道。
采用计算机视觉检测技术可使微小轴承表面缺陷检测工序实现自动化，使缺陷识别率、不合格产品的去除率达到较高水平，提高出厂产品的总体质量，尽可能避免实际损失，提高企业的信誉度和现代化水平。
本实用新型所要解决的问题就是克服轴承表明缺陷采用人工检测所引起的效率低和可靠性差的问题。
发明内容
本实用新型所解决的技术问题是提供一种可靠、方便实用、可用于微小轴承表面缺陷检测的装置，该装置可用于电子及其他机械制造业。
本实用新型所解决的技术方案，其工作原理和过程如下所述：1、微小轴承表面缺陷检测装置在线工作于按一定节拍运动的轴承生产线中；2、在微小轴承移动到检测工位时，通过光电传感器发出信号触发数字摄像头工作，抓取微小轴承表面图像；3、所采集图像通过图像采集卡传送到计算机中，并由专用软件进行处理；4、判别微小轴承表面是否有缺陷，将带有缺陷的轴承由分拣机构自动剔除，合格轴承则继续按上述过程进行另一表面的检测。
与现有人工检测方法相比，本实用新型的优点在于：将计算机视觉技术灵活地运用到轴承生产自动线，提高了自动化程度和效率，减轻了劳动强度。该装置结构简单，系统易于维护，设备投入低，实用性高。该方法可以广泛适用于其他微小零件的形状检测。
附图说明
图1为本实用新型计算机视觉技术检测微小轴承表面缺陷装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
采用计算机视觉技术检测微小轴承表面缺陷的装置主要由拍摄轴承表面图像的数字摄像头(1)、照明轴承的光源(2)、焦阑镜头(3)、固定数字摄像头和光源的支架(7)、包含剔除机构的微小轴承输送装置(5)、防止外界光线干扰的暗箱(6)以及对整个检测过程实施控制的计算机控制系统组成。
工作原理和过程：计算机视觉技术检测微小轴承表面缺陷的装置在线工作于根据一定节拍运动的微小轴承生产线(5)中，当微小轴承(4)移动到数字摄像头(1)正下方时，通过光电传感器发出信号触发数字摄像头(1)工作并拍摄微小轴承表面图像；光源(2)通过焦阑镜头(3)将光线改变成平行光，使光线垂直照射到轴承表面，从而最大程度地减少暗角；为了不受外界环境光源等影响，用暗箱(6)将轴承与外界隔离；把采集到的图像通过图像采集卡传送到计算机中，根据图像灰度值由专用软件来判别轴承表面是否有缺陷；当发现轴承表面有缺陷时，输送装置(5)中的剔除机构将带有缺陷的轴承自动剔除。否则，轴承翻转180°对轴承的另一表面进行检测。

Claims (1)

1.一种将CCD摄像机用于微小轴承表面缺陷检测的装置，其特征在于所述的检测装置具有可直接判别微小轴承(4)表面缺陷的计算机视觉装置以及可将有缺陷轴承自动剔除的机构，计算机视觉装置由CCD摄像机(1)、支架(7)、焦阑镜头(3)、暗箱(6)、输送装置(5)、冷光源(2)和对整个检测过程实施控制的控制系统组成，焦阑镜头(3)连接在CCD摄像机(1)的正下方，使冷光源(2)发出的光线变成平行光并垂直照射于微小轴承(4)表面，暗箱(6)固定于支架(7)上，既不影响微小轴承在生产线上的连续运动，又可避免环境光源对拍摄效果产生影响；控制系统由光电传感器、图像采集卡和PLC组成，光电传感器发出信号触发CCD摄像机(1)拍摄微小轴承(4)表面的图像，图像采集卡把所拍摄的图像传输到计算机，根据图像灰度值的变化判别轴承表面有无缺陷；剔除机构可将带有缺陷的轴承自动剔除。
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