一種基于機器視覺的軸承檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，包括與軸承自動化裝配生產(chǎn)線連接的進料端和出料端，進料端與出料端之間設有呈平行設置的第一輥軸和第二輥軸，第一輥軸和第二輥軸通過伺服電機帶動同步轉動，第一輥軸的圓周上設有第一移送槽，第二輥軸的圓周上設有第二移送槽；還包括設置于待檢軸承兩側的檢測相機。本發(fā)明采用伺服電機帶動兩根輥軸同步滾動以完全展開軸承，在軸承兩側分別設置相機以進行圖像識別和檢測，通過伺服電機調(diào)節(jié)輥軸轉速以達到調(diào)節(jié)軸承展開速度的目的，適用于軸承自動化裝配生產(chǎn)線中對軸承進行表面缺陷檢測。
【專利說明】
一種基于機器視覺的軸承檢測裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于軸承表面缺陷檢測分揀設備技術領域，具體涉及一種基于機器視覺的軸承檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在軸承的質(zhì)量檢測中，對于軸承表面的缺陷，大多采用人工目視檢驗法，此種方法受到人為因素影響很大，難以保證準確性和穩(wěn)定性，且對于微小的缺陷人眼難以辨別，目前國內(nèi)已有對鋼球表面缺陷進行自動化檢測的設備，如專利公告號CN102658266A公開的一種基于機器視覺的鋼球分揀裝置和方法，基于機器視覺的產(chǎn)品表面缺陷與尺寸檢測方法以其非接觸性、實時性、靈活性和精確性等特點可以有效地解決這些問題。另外，這種方法不但可以獲取被測物體的表面特征與尺寸參數(shù)，還可以根據(jù)檢測結果及時給出反饋信息，由此做出控制決策，控制后續(xù)執(zhí)行機構的操作，從而實現(xiàn)整個過程的自動化運行，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率?；跈C器視覺進行圖像處理的軟件已經(jīng)較為成熟，然而目前還未研發(fā)出用于檢測軸承表面缺陷的自動化檢測設備，其主要技術瓶頸是針對軸承表面完全視覺覆蓋的機械結構設計，軸承主要有外圈、內(nèi)圈、若干鋼球、鋼球保持架和兩側面的防塵蓋構成，軸承表面缺陷的檢測主要包括外圈外壁、內(nèi)圈內(nèi)壁和兩側防塵蓋的表面缺陷檢測，由于軸承具有兩個相對面，因而很難同時保證軸承表面完全視覺覆蓋和檢測效率。
[0003]為解決上述問題，本
【申請人】研發(fā)了一種基于機器視覺的軸承檢測分揀裝置，參見專利公告號CN104624522A，該分揀裝置采用可連續(xù)檢測的轉盤式結構，相對人工目視檢測其效率和精確度得以大幅提升，得到了廣大軸承加工廠商的認可。隨著軸承加工及裝配行業(yè)的自動化裝配生產(chǎn)線的改造，軸承自動化裝配生產(chǎn)線集自動上料、自動裝配、自動檢測和自動分揀于一體，大大提高了軸承的生產(chǎn)及裝配效率，而且僅需人工值守，減少用工成本和工作強度，目前軸承自動化裝配生產(chǎn)線的自動檢測工序僅能實現(xiàn)軸承的噪音及跳動度檢測，因而軸承在裝配完成后，需再次放入前述的基于機器視覺的軸承檢測分揀裝置中進行表面缺陷檢測及分揀，造成軸承在轉移過程中存在二次損傷的問題，因此有軸承加工廠商提出將前述基于機器視覺的軸承檢測分揀裝置嫁接到軸承自動化裝配生產(chǎn)線中，對軸承進行在線表面缺陷檢測，這樣只需一次裝配、檢測及分揀，避免軸承二次損傷。該技術問題的最大難點在于軸承的表面缺陷檢測速度需大于軸承的裝配速度，現(xiàn)有的軸承裝配速度一般在2000個/小時，即要在1.6秒內(nèi)完成對軸承的表面缺陷檢測，而且隨著軸承自動化裝配生產(chǎn)線不斷改進和完善，其軸承裝配速度還會進一步提升，因此在線表面缺陷檢測的檢測速度還應當留有一定提升空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，該軸承檢測裝置采用伺服電機帶動兩根輥軸同步滾動以完全展開軸承，在軸承兩側分別設置相機以進行圖像識別和檢測，通過伺服電機調(diào)節(jié)輥軸轉速以達到調(diào)節(jié)軸承展開速度的目的，本裝置適用于軸承自動化裝配生產(chǎn)線中對軸承進行表面缺陷檢測。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0006]一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，包括與軸承自動化裝配生產(chǎn)線連接的進料端和出料端，進料端與出料端之間設有呈平行設置的第一輥軸和第二輥軸，第一輥軸和第二輥軸通過伺服電機帶動同步轉動，第一輥軸的圓周上設有將待檢軸承從進料端移送至第一輥軸與第二輥軸之間的第一移送槽，第二輥軸的圓周上設有將待檢軸承從第一輥軸與第二輥軸之間已送至出料端的第二移送槽;還包括設置于待檢軸承兩側的檢測相機，兩所述檢測相機設置在對應第一輥軸與第二輥軸之間的位置；當待檢軸承位于第一輥軸與第二輥軸之間時，待檢軸承隨第一輥軸和第二輥軸的同步轉動而滾動，兩所述檢測相機分別從待檢軸承的兩側獲取圖像。
[0007]進一步的，第一輥軸和/或第二輥軸設有用于防止待檢軸承側翻的擋邊。或者另一方案，進料端與出料端之間設有用于防止待檢軸承側翻的擋壁。優(yōu)選的，進料端設有用于將待檢軸承轉向放置的翻轉軌道，該翻轉軌道用于將軸承從水平狀態(tài)變?yōu)樨Q直狀態(tài)，以使軸承能在外力作用下滾動。
[0008]進一步的，進料端設有限位機構，該限位機構用于待檢軸承配合使待檢軸承逐一進入第一輥軸的第一移送槽內(nèi)。具體地，所述限位機構包括擋塊和驅(qū)動擋塊上下移動的凸輪，該凸輪在所述伺服電機的帶動下與第一輥軸和第二輥軸同步運作。限位機構對待檢軸承起到限位阻擋作用，每次僅允許一個待檢軸承通過并進入到第一輥軸的第一移送槽內(nèi)，待上一待檢軸承的圖像獲取完成后，再放行下一個待檢軸承。采用由同一伺服電機帶動凸輪機構運作，可以與第一輥軸和第二輥軸保持同步，其結構簡單，有利于安裝操作。
[0009]進料端和出料端均傾斜設置，以使待檢軸承在進料端和出料端均能在自身重力作用下沿進料端向出料端的方向滾動，無需專用傳送帶，且有利于檢測速度的隨意調(diào)節(jié)。第一輥軸與第二輥軸的軸徑相同，并且第一輥軸的軸心高于第二輥軸的軸心，有利于待檢軸承從第一輥軸與第二輥軸之間滑移至第二輥軸的第二移送槽內(nèi)。優(yōu)選的，第一移送槽和第二移送槽為圓弧形，且第一移送槽和第二移的兩端設有倒角，以防止待檢軸承損傷。
[0010]另一優(yōu)選的方案，檢測相機設置于待檢軸承上方，以直接獲取待檢軸承的圓周面圖像，待檢軸承兩側還設有反射鏡，檢測相機通過兩所述反射鏡獲取待檢軸承兩端面的圖像。本方案中，檢測相機僅需一個，通過圖像合成的方式將待檢軸承的圓周面圖像和兩端面的圖像進行合成，以充分覆蓋軸承表面。
[0011]采用上述技術方案后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點是:
[0012]本發(fā)明所述的一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，軸承從自動化裝配生產(chǎn)線裝配完成后輸送至本檢測裝置的進料端，當?shù)谝惠佪S轉動至第一移送槽與待檢軸承相接的位置時，待檢軸承滑入第一移送槽內(nèi)，并隨著第一輥軸的繼續(xù)轉動移送至第一輥軸與第二輥軸之間，待檢軸承與第一輥軸和第二輥軸的圓周壁接觸，第一輥軸和第二輥軸持續(xù)轉動帶動待檢軸承滾動，此時檢測相機分時獲取待檢軸承不同部位的圖像，并通過圖像處理系統(tǒng)將圖像合成并進行表面缺陷的分析處理，檢測相機每次獲取圖像均能獲取到待檢軸承部分外環(huán)和內(nèi)環(huán)表面、兩側平面以及倒角面的圖像，檢測相機為兩個，對稱設置于待檢軸承的兩側，這樣可以確保獲取到的圖像能完全覆蓋待檢軸承的表面，一般地，第一輥軸和第二輥軸轉動一周的線距離要大于待檢軸承的外周長加移送槽的長度，且第一輥軸和第二輥軸需采用聚氨酯、尼龍等工程塑料制成，防止待檢軸承在滾動展開過程中受到損傷，待檢軸承位于第一輥軸與第二輥軸之間，隨著第一輥軸和第二輥軸的持續(xù)轉動，當?shù)诙佪S轉動至第二移送槽與待檢軸承相接的位置時，待檢軸承滑入第二移送槽內(nèi)，并隨著第二輥軸的繼續(xù)轉動移送至出料端，最后進入自動化裝配生產(chǎn)線的分揀裝置進行分揀。本軸承檢測裝置適用于軸承自動化裝配生產(chǎn)線中對軸承進行表面缺陷檢測，可以無縫接入軸承自動化裝配生產(chǎn)線中，而且通過伺服電機調(diào)節(jié)第一輥軸和第二輥軸的轉速即可達到調(diào)節(jié)軸承展開速度的目的，其適用性廣。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明:
[0014]圖1-圖5為本發(fā)明的工作順序的結構示意圖；
[0015]圖6為本發(fā)明的凸輪式限位機構的結構示意圖；
[0016]圖7為本發(fā)明的檢測狀態(tài)的示意圖；
[0017]圖8為本發(fā)明的另一實施方式的檢測狀態(tài)示意圖。
[0018]圖中:1、進料端;2、出料端;3、第一輥軸;4、第二輥軸;5、第一移送槽;6、第二移送槽;7、待檢軸承;8、擋塊;9、凸輪;1、檢測相機;11、反射鏡ο
【具體實施方式】
[0019]以下所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。
[0020]參見圖1-圖8，一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，包括與軸承自動化裝配生產(chǎn)線連接的進料端I和出料端2，進料端I與出料端2之間設有呈平行設置的第一輥軸3和第二輥軸4，第一輥軸3和第二輥軸4通過伺服電機帶動同步轉動，第一輥軸3的圓周上設有將待檢軸承7從進料端I移送至第一輥軸3與第二輥軸4之間的第一移送槽5，第二輥軸4的圓周上設有將待檢軸承7從第一輥軸3與第二輥軸4之間已送至出料端2的第二移送槽6;還包括設置于待檢軸承7兩側的呈傾斜角設置的檢測相機10，兩所述檢測相機10設置在對應第一輥軸3與第二輥軸4之間的位置;當待檢軸承7位于第一輥軸3與第二輥軸4之間時，待檢軸承7隨第一輥軸3和第二輥軸4的同步轉動而滾動，兩所述檢測相機10分別從待檢軸承7的兩側獲取圖像。
[0021]進一步的，第一輥軸3和/或第二輥軸4設有用于防止待檢軸承7側翻的擋邊。或者另一方案，進料端I與出料端2之間設有用于防止待檢軸承7側翻的擋壁。優(yōu)選的，進料端I設有用于將待檢軸承7轉向放置的翻轉軌道，該翻轉軌道用于將軸承從水平狀態(tài)變?yōu)樨Q直狀態(tài)，以使軸承能在外力作用下滾動。
[0022]進一步的，進料端I設有限位機構，該限位機構用于待檢軸承7配合使待檢軸承7逐一進入第一輥軸3的第一移送槽5內(nèi)。具體地如圖6所示，所述限位機構包括擋塊8和驅(qū)動擋塊8上下移動的凸輪9，該凸輪9在所述伺服電機的帶動下與第一輥軸3和第二輥軸4同步運作。限位機構對待檢軸承7起到限位阻擋作用，每次僅允許一個待檢軸承7通過并進入到第一輥軸3的第一移送槽5內(nèi)，待上一待檢軸承7的圖像獲取完成后，再放行下一個待檢軸承7。采用由同一伺服電機帶動凸輪9機構運作，可以與第一輥軸3和第二輥軸4保持同步，其結構簡單，有利于安裝操作。
[0023]進料端I和出料端2均傾斜設置，以使待檢軸承7在進料端I和出料端2均能在自身重力作用下沿進料端I向出料端2的方向滾動，無需專用傳送帶，且有利于檢測速度的隨意調(diào)節(jié)。第一輥軸3與第二輥軸4的軸徑相同，并且第一輥軸3的軸心高于第二輥軸4的軸心，有利于待檢軸承7從第一輥軸3與第二輥軸4之間滑移至第二輥軸4的第二移送槽6內(nèi)。優(yōu)選的，第一移送槽5和第二移送槽6為圓弧形，且第一移送槽5和第二移的兩端設有倒角，以防止待檢軸承7損傷。
[0024]另一實施方式，參見圖8，檢測相機10設置于待檢軸承7上方，檢測相機10正對待檢軸承7的圓周面設置，當?shù)谝惠佪S3和第二輥軸4帶動待檢軸承7滾動時，檢測相機10可以直接獲取待檢軸承7的圓周面圖像，待檢軸承7兩側還設有反射鏡11，檢測相機10通過兩所述反射鏡11獲取待檢軸承7兩端面的圖像，兩反射鏡11呈倒八字設置于待檢軸承7的兩側，以使待檢軸承7兩端面圖像能夠通過反射鏡11反射至檢測相機10。采用本方式，檢測相機10僅需一個，通過圖像合成的方式將待檢軸承7的圓周面圖像和兩端面的圖像進行合成，以充分覆蓋軸承7表面。
[0025]本基于機器視覺的軸承檢測裝置，軸承從自動化裝配生產(chǎn)線裝配完成后輸送至本檢測裝置的進料端I，當?shù)谝惠佪S3轉動至第一移送槽5與待檢軸承7相接的位置時，待檢軸承7滑入第一移送槽5內(nèi)(如圖1所示)，并隨著第一輥軸3的繼續(xù)轉動移送至第一輥軸3與第二輥軸4之間(如圖2所示)，待檢軸承7與第一輥軸3和第二輥軸4的圓周壁接觸，第一輥軸3和第二輥軸4持續(xù)轉動帶動待檢軸承7滾動(如圖3所示)，此時檢測相機10分時獲取待檢軸承7不同部位的圖像，并通過圖像處理系統(tǒng)將圖像合成并進行表面缺陷的分析處理，檢測相機10每次獲取圖像均能獲取到待檢軸承7部分外環(huán)和內(nèi)環(huán)表面的圖像，檢測相機10為兩個，對稱設置于待檢軸承7的兩側，這樣可以確保獲取到的圖像能完全覆蓋待檢軸承7的表面，一般地，第一輥軸3和第二輥軸4轉動一周的線距離要大于待檢軸承7的周長，且第一輥軸3和第二輥軸4需采用聚氨酯塑料制成，防止待檢軸承7在滾動展開過程中受到損傷，待檢軸承7位于第一輥軸3與第二輥軸4之間，隨著第一輥軸3和第二輥軸4的持續(xù)轉動，當?shù)诙佪S4轉動至第二移送槽6與待檢軸承7相接的位置時，待檢軸承7滑入第二移送槽6內(nèi)(如圖4所示)，并隨著第二輥軸4的繼續(xù)轉動移送至出料端2(如圖5所示)，最后進入自動化裝配生產(chǎn)線的分揀裝置進行分揀。本軸承檢測裝置適用于軸承自動化裝配生產(chǎn)線中對軸承進行表面缺陷檢測，可以無縫接入軸承自動化裝配生產(chǎn)線中，而且通過伺服電機調(diào)節(jié)第一輥軸3和第二輥軸4的轉速即可達到調(diào)節(jié)軸承展開速度的目的，其適用性廣。
[0026]以上所述實施例并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)對其中部分技術特征進行等同替換，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:包括與軸承自動化裝配生產(chǎn)線連接的進料端(I)和出料端(2)，進料端(I)與出料端(2)之間設有呈平行設置的第一輥軸(3)和第二輥軸(4)，第一輥軸(3)和第二輥軸(4)通過伺服電機帶動同步轉動，第一輥軸(3)的圓周上設有將待檢軸承(7)從進料端(I)移送至第一輥軸(3)與第二輥軸(4)之間的第一移送槽(5)，第二輥軸(4)的圓周上設有將待檢軸承(7)從第一輥軸(3)與第二輥軸(4)之間已送至出料端(2)的第二移送槽(6);還包括設置于待檢軸承(7)兩側的檢測相機(10)，兩所述檢測相機(10)設置在對應第一輥軸(3)與第二輥軸(4)之間的位置；當待檢軸承(7)位于第一輥軸(3)與第二輥軸(4)之間時，待檢軸承(7)隨第一輥軸(3)和第二輥軸(4)的同步轉動而滾動，兩所述檢測相機(10)分別從待檢軸承(7)的兩側獲取圖像。2.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:第一輥軸(3)和/或第二輥軸(4)設有用于防止待檢軸承(7)側翻的擋邊。3.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:進料端(I)與出料端(2)之間設有用于防止待檢軸承(7)側翻的擋壁。4.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:進料端(I)設有用于將待檢軸承(7)轉向放置的翻轉軌道。5.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:進料端(I)設有限位機構，該限位機構用于待檢軸承(7)配合使待檢軸承(7)逐一進入第一輥軸(3)的第一移送槽(5)內(nèi)。6.根據(jù)權利要求5所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:所述限位機構包括擋塊(8)和驅(qū)動擋塊(8)上下移動的凸輪(9)，該凸輪(9)在所述伺服電機的帶動下與第一輥軸(3)和第二輥軸(4)同步運作。7.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:進料端(I)和出料端(2)均傾斜設置，以使待檢軸承(7)在進料端(I)和出料端(2)均能在自身重力作用下沿進料端(I)向出料端(2)的方向滾動。8.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:第一輥軸(3)與第二輥軸(4)的軸徑相同，并且第一輥軸(3)的軸心高于第二輥軸(4)的軸心。9.根據(jù)權利要求1所述的基于機器視覺的軸承檢測裝置，其特征在于:檢測相機(10)設置于待檢軸承(7)上方，以直接獲取待檢軸承(7)的圓周面圖像，待檢軸承(7)兩側還設有反射鏡(11)，檢測相機(10)通過兩所述反射鏡(11)獲取待檢軸承(7)兩端面的圖像。
【文檔編號】G01N21/952GK105928950SQ201610236386
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】李林燦, 李方
【申請人】寧波百加百測控設備有限公司