CN203720102U - 用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置 - Google Patents

Abstract

用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，通过第一导轮和第二导轮的转动带动滚动体向前移动，还包括至少一个用于读取滚动体侧面图像信息的外圆图像采集单元，外圆图像采集单元与用于处理图像信息的计算机相连，在第一导轮和第二导轮传送的末端设有纵向输送带，在纵向输送带的两侧分别设有用于读取滚动体端面图像信息的大端图像采集单元和小端图像采集单元以及推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ，大端图像采集单元和推出机构Ⅰ相对设置，小端图像采集单元和推出机构Ⅱ相对设置，大端图像采集单元和小端图像采集单元的输出端分别于计算机相连。该系统结构简单，而且通用性能较好，可用于检测多种类型的滚动体，同时检测得到的图像清晰度较好。

Description

用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置

技术领域

本实用新型涉及轴承滚动体检测领域，具体的说是一种用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置。

背景技术

轴承滚动体是轴承的重要部件，滚动体质量的优劣直接影响了轴承的可靠性与寿命。目前轴承滚动体主要采用以下几种检测方法：人工目测方法、电磁涡流检测方法、超声波检测方法、磁粉检测方法。

人工目测方法是通过人眼对滚动体的表面和端面进行目测检验，可借助于放大镜观测滚动体是否有瑕疵。

电磁涡流检测方法是通过给一个线圈通入交流电，在一定条件下通过的电流是不变的。如果把线圈靠近被测滚动体，滚动体表面会感应出涡流，受涡流影响，线圈电流会发生变化。由于涡流的大小随滚动体表面有没有缺陷而不同，所以线圈电流变化的大小能反映出滚动体表面有无缺陷。

超声波检测方法是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查滚动体缺陷的一种方法，当超声波束自滚动体表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与滚动体底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

磁粉检测方法是用来检测铁磁性材料表面和近表面缺陷的一种检测方法。当滚动体磁化时，若滚动体表面有缺陷存在，由于缺陷处的磁阻增大而产生漏磁，形成局部磁场，磁粉便在此处显示缺陷的形状和位置，从而判断缺陷的存在。

综上所述，上述各种检测方法的使用都存在一定的缺陷，人工目测方法需要大量的检测人员，人的眼睛长时间观测易产生疲劳，影响到检测的质量和效率；电磁涡流检测方法可进行高速检测,易于实现自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷,检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰；超声波检测方法对工件工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性；磁粉检测方法不能发现滚动体表面气孔、夹碴及加工过程中产生磨伤或碰伤等外观缺陷。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，该系统结构简单，而且通用性能较好，可用于检测多种类型的滚动体，同时检测得到的图像清晰度较好。

本实用新型所采用的技术方案是：用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，包括呈一定间距设置的第一导轮和第二导轮，由动力机构驱动第一导轮和第二导轮同步同向转动，通过第一导轮和第二导轮的转动带动滚动体向前移动，还包括至少一个用于读取滚动体侧面图像信息的外圆图像采集单元，外圆图像采集单元与用于处理图像信息的计算机相连， 

在第一导轮和第二导轮传送的末端设有纵向输送带，在所述纵向

输送带的端面上设有用于放置滚动体的凹槽，在纵向输送带的两侧分别设有用于读取滚动体端面图像信息的大端图像采集单元和小端图像采集单元，在纵向输送带的两侧还设有推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ，大端图像采集单元和推出机构Ⅰ相对设置，小端图像采集单元和推出机构Ⅱ相对设置，大端图像采集单元和小端图像采集单元的输出端分别于计算机相连，位于纵向输送带的末端还设有剔除机构，计算机的控制端与剔除机构相连。

所述的大端图像采集单元通过角度调整机构设置在支架上，大端图像采集单元倾斜角度可调节；所述的小端图像采集单元通过角度调整机构设置在支架上，小端图像采集单元倾斜角度可调节；

所述的推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ的结构相同，为液压油缸、气缸或者电动推杆中的任意一种。

正对第一导轮和第二导轮传送的末端，在所述纵向输送带的一侧设有一挡板，挡板用于限定滚动体在纵向输送带的位置。

所述的第一导轮和第二导轮，其中第一导轮为固定导轮，第二导轮为可调式导轮，第二导轮与间距调整机构相连。

还包括能使外圆图像采集单元、大端图像采集单元和小端图像采集单元视场内的工件被清晰捕捉的辅助光源。

位于纵向输送带的末端还设有用于统计输出不合格品数目的计数器，剔除机构的信号输出端与计数器相连，剔除机构每推出一个合格品均给计数器一个信号，通过计数器显示不合格品和合格品的数目。

本实用新型的有益效果是：该系统结构简单，而且该设备通用性能较好，可用于检测多种类型的滚动体，同时检测得到的图像清晰度较好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记： 1、第一导轮，2、第二导轮， 201、间距调整机构，3、外圆图像采集单元，4、计算机，5、纵向传送带，501、凹槽，502、挡板， 6、大端图像采集单元， 7、小端图像采集单元，8、剔除机构，9、计数器，10、合格品收集箱，11、不合格品收集箱，12、推出机构Ⅰ，13、推出机构Ⅱ。

具体实施方式

    下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图所示，用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，包括呈一定间距设置的第一导轮1和第二导轮2，由动力机构驱动第一导轮1和第二导轮2同步同向转动，通过第一导轮1和第二导轮2的转动带动滚动体向前移动，还包括至少一个用于读取滚动体侧面图像信息的外圆图像采集单元3，外圆图像采集单元3与用于处理图像信息的计算机4相连， 在第一导轮1和第二导轮2传送的末端设有纵向输送带5，在所述的纵向输送带5的端面上设有用于放置滚动体的凹槽501，凹槽的形状可以合理设计，所述的凹槽501的方向在纵向输送带5上呈向上倾斜设置，保证滚动体呈水平放置在纵向输送带上。在纵向输送带5的两侧分别设有用于读取滚动体端面图像信息的大端图像采集单元6和小端图像采集单元7，在纵向输送带5的两侧还设有推出机构Ⅰ12和推出机构Ⅱ13，大端图像采集单元6和推出机构Ⅰ12相对设置，小端图像采集单元7和推出机构Ⅱ13相对设置，大端图像采集单元6和小端图像采集单元7的输出端分别于计算机4相连，位于纵向输送带5的末端还设有剔除机构8，计算机4的控制端与剔除机构8相连，计算机4通过分析认为是合格品时，控制剔除机构8将合格品推出至合格品收集箱10，不合格品通过纵向输送带5的末端进入不合格品收集箱11。

上述推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ的作用主要是将凹槽内的滚动体推出一段距离以便于图像采集单元可以扑捉到最清晰的端面图像，所述的推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ的结构相同，为液压油缸、气缸或者电动推杆中的任意一种。

    进一步优化该设备，所述的大端图像采集单元6通过角度调整机构设置在支架上，大端图像采集单元6倾斜角度可调节；所述的小端图像采集单元7通过角度调整机构设置在支架上，小端图像采集单元7倾斜角度可调节，该设备要满足可以传递多种类型的滚动体，包括圆柱滚子和圆锥滚子，因为圆锥滚子具有不同的锥度，因此需要不断的调整图像采集单元的视角以扑捉清晰的图像。

    本装置，所述的纵向输送带5由私服电机驱动，计算机4每次给私服电机一个信号，均使纵向输送带5向前移动一个设定好的工位，通过计算机的控制便于后续的剔除机构8将合格产品剔除出来收集。

    为了保证工件在纵向输送带整齐的排列，正对第一导轮1和第二导轮2传送的末端，在所述的纵向输送带5的一侧设有一挡板502，挡板502用于限定工件在纵向输送带5的位置。

    为使得该装置实现多种规格的滚动体检测，可采用如下结构：所述的第一导轮1和第二导轮2，其中第一导轮1为固定导轮，第二导轮2为可调式导轮，第二导轮2与间距调整机构201相连，通过控制间距调整机构201来实现调整第一导轮1和第二导轮2之间的间距，从而适应不同规格的滚动体的驱动，其中两个导轮的颜色最好与传送工件的颜色具有较高的对比度，以便于图像采集单元可以清晰的读取到工件的表面信息。

    该装置中还包括能使外圆图像采集单元3、大端图像采集单元6和小端图像采集单元7视场内的工件被清晰捕捉的辅助光源，上述图像采集单元可采用市售的相机。

    本装置，位于纵向输送带5的末端还设有用于统计输出不合格品数目的计数器9，剔除机构8的信号输出端与计数器9相连，剔除机构8每推出一个合格品均给计数器9一个信号，通过计数器9显示不合格品和合格品的数目。

Claims (8)

1.用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，包括呈一定间距设置的第一导轮（1）和第二导轮（2），由动力机构驱动第一导轮（1）和第二导轮（2）同步同向转动，通过第一导轮（1）和第二导轮（2）的转动带动滚动体向前移动，还包括至少一个用于读取滚动体侧面图像信息的外圆图像采集单元（3），外圆图像采集单元（3）与用于处理图像信息的计算机（4）相连，其特征在于：

在第一导轮（1）和第二导轮（2）传送的末端设有纵向输送带（5），在所述纵向输送带（5）的端面上设有用于放置滚动体的凹槽（501），在纵向输送带（5）的两侧分别设有用于读取滚动体端面图像信息的大端图像采集单元（6）和小端图像采集单元（7），在纵向输送带（5）的两侧还设有推出机构Ⅰ（12）和推出机构Ⅱ（13），大端图像采集单元（6）和推出机构Ⅰ（12）相对设置，小端图像采集单元（7）和推出机构Ⅱ（13）相对设置，大端图像采集单元（6）和小端图像采集单元（7）的输出端分别于计算机（4）相连，位于纵向输送带（5）的末端还设有剔除机构（8），计算机（4）的控制端与剔除机构（8）相连。

2.根据权利要求1所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：所述的大端图像采集单元（6）通过角度调整机构设置在支架上，大端图像采集单元（6）倾斜角度可调节。

3.根据权利要求1所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：所述的小端图像采集单元（7）通过角度调整机构设置在支架上，小端图像采集单元（7）倾斜角度可调节。

4.根据权利要求2或3所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：所述的推出机构Ⅰ和推出机构Ⅱ的结构相同，为液压油缸、气缸或者电动推杆中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：正对第一导轮（1）和第二导轮（2）传送的末端，在所述纵向输送带（5）的一侧设有一挡板（502），挡板（502）用于限定滚动体在纵向输送带（5）的位置。

6.根据权利要求5所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：所述的第一导轮（1）和第二导轮（2），其中第一导轮（1）为固定导轮，第二导轮（2）为可调式导轮，第二导轮（2）与间距调整机构（201）相连。

7.根据权利要求6所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：还包括能使外圆图像采集单元（3）、大端图像采集单元（6）和小端图像采集单元（7）视场内的工件被清晰捕捉的辅助光源。

8.根据权利要求7所述的用于检测滚动体表面缺陷的图像检测装置，其特征在于：位于纵向输送带（5）的末端还设有用于统计输出不合格品数目的计数器（9），剔除机构（8）的信号输出端与计数器（9）相连，剔除机构（8）每推出一个合格品均给计数器（9）一个信号，通过计数器（9）显示不合格品和合格品的数目。