基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，包括由透明材料制得的傳送圓盤，傳送圓盤的邊緣設(shè)有4個(gè)工位，其中：軸承套圈外圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭；軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭；軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有平面拍攝鏡頭；軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)位于傳送圓盤的下方，其余CMOS面陣拍攝相機(jī)位于傳送圓盤的上方。該裝置可以實(shí)現(xiàn)對軸承套圈全表面檢測，檢測精度極高；同時(shí)檢測時(shí)間短，檢測效率高，檢測結(jié)果可靠；使用本申請的裝置可以實(shí)現(xiàn)一種對軸承套圈全表面瑕疵進(jìn)行檢測的方法。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置和方法
本申請涉及軸承套圈表面缺陷檢測領(lǐng)域，尤其涉及了一種基于視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，以及使用該裝置對軸承套圈全表面進(jìn)行檢測的方法。
技術(shù)介紹
目前，針對軸承套圈表面缺陷檢測多以人工為主，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且檢測精度有限，往往有許多缺陷是肉眼難以發(fā)現(xiàn)的；少數(shù)也有使用軸承套圈表面瑕疵檢測設(shè)備進(jìn)行檢測，但是現(xiàn)有的軸承套圈表面瑕疵檢測設(shè)備尚不能實(shí)現(xiàn)軸承套圈內(nèi)圓柱面表面的檢測，并且對外圓柱面的視覺檢測基于圓柱面相對相機(jī)做定軸轉(zhuǎn)動的方式實(shí)現(xiàn)，該種方式獲取數(shù)據(jù)的檢測時(shí)間長，嚴(yán)重影響檢測效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本申請?zhí)峁┝艘环N基于機(jī)器視覺的軸承套圈的瑕疵檢測裝置，它可以實(shí)現(xiàn)對軸承套圈的內(nèi)、外圓柱面及上、下端面的檢測，且檢測精度高；同時(shí)本申請的檢測裝置還具有檢測時(shí)間短，檢測效率高的優(yōu)點(diǎn)；對應(yīng)的，本申請還提供了使用本申請的檢測裝置對軸承套圈全表面瑕疵進(jìn)行檢測的方法。對于檢測裝置而言，本申請的技術(shù)方案是：基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，包括由透明材料制得的傳送圓盤，傳送圓盤的邊緣設(shè)有4個(gè)工位，每個(gè)工位均設(shè)有一臺CMOS面陣拍攝相機(jī)；所述4個(gè)工位分別為軸承套圈外圓柱面檢測工位、軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位、軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位；其中：軸承套圈外圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭；軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭；軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)上安裝有平面拍攝鏡頭；軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)位于傳送圓盤的下方，其余CMOS面陣拍攝相機(jī)位于傳送圓盤的上方。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本申請的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置取得了以下顯著的進(jìn)步：(1)實(shí)現(xiàn)了軸承套圈內(nèi)圓柱面的快速檢測：現(xiàn)有設(shè)備由于無法檢測軸承套圈內(nèi)圓柱面而導(dǎo)致有一部分內(nèi)圓柱面有瑕疵的軸承套圈作為合格品投入生產(chǎn)使用中，從而帶來安全隱患；本申請通過采用裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭的CMOS面陣拍攝相機(jī)對軸承套圈內(nèi)圓柱面的進(jìn)行快速圖像采集，得到平面圓環(huán)圖，然后即可通過計(jì)算機(jī)對平面圓環(huán)圖進(jìn)行還原，得到柱面展開圖，通過分析并與各種瑕疵類型的閾值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對軸承套圈內(nèi)圓柱面的快速檢測，填補(bǔ)了現(xiàn)有設(shè)備無法檢測軸承套圈內(nèi)圓柱面的技術(shù)空白，進(jìn)一步提高檢測裝置對軸承套圈的質(zhì)量把控，檢測結(jié)果可靠性更高；(2)實(shí)現(xiàn)了對軸承套圈外圓柱面的快速檢測：采用裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭的CMOS面陣拍攝相機(jī)對軸承套圈外圓柱面進(jìn)行快速圖像采集，得到平面圓環(huán)圖，然后即可利用計(jì)算將平面圓環(huán)圖進(jìn)行還原得到柱面展開圖，再通過分析并與各種瑕疵類型的閾值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對軸承套圈外圓柱面的快速檢測；(3)檢測全面且快速：利用傳送圓盤輸送待檢測的軸承套圈(工件)，并將分別檢測內(nèi)、外圓柱面和上、下端面的工位設(shè)于傳送圓盤邊緣，在工件到達(dá)指定工位時(shí)，由CMOS面陣拍攝相機(jī)進(jìn)行快速圖像采集，從而使得整個(gè)檢測過程相比現(xiàn)有技術(shù)更加快速、高效，且一套設(shè)備即可完成對軸承套圈全表面的檢測，相比現(xiàn)有設(shè)備更加全面。作為優(yōu)化，所述傳送圓盤由伺服電機(jī)驅(qū)動。伺服電機(jī)安裝方便，運(yùn)轉(zhuǎn)精度高，低速運(yùn)行平穩(wěn)，振動小，噪音低，保證軸承套圈在傳送圓盤上勻速平穩(wěn)的傳送，使得采集的圖像清晰度好。作為優(yōu)化，所述傳送圓盤為無色光學(xué)玻璃制成。無色光學(xué)玻璃具有可見區(qū)高透過、無選擇吸收著色等特點(diǎn)，可以保證位于傳送圓盤下方的CMOS面陣拍攝相機(jī)也可以清晰地拍下軸承套圈的下端面圖像，保證檢測精確度。作為優(yōu)化，所述CMOS面陣拍攝相機(jī)安裝于可調(diào)節(jié)高度的支架上。CMOS面陣拍攝相機(jī)安裝于可調(diào)節(jié)高度的支架上時(shí)，檢測人員可以根據(jù)軸承套圈的尺寸對CMOS面陣拍攝相機(jī)始終位于合適高度，保證采集到的圖像具有較高清晰度和完整性，從而具有使用范圍廣的特點(diǎn)。作為優(yōu)化，還包括工作臺；所述傳送圓盤和支架均設(shè)于工作臺上。通過工作臺可以將送圓盤和支架設(shè)置其上，不但提高了裝置整體的一體化程度，而且安裝更加方便，可以避免現(xiàn)場安裝調(diào)試帶來的麻煩。對于檢測方法而言，本申請的技術(shù)方案是：使用前述的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置對軸承套圈全表面進(jìn)行瑕疵檢測的方法，該方法將待檢測的軸承套圈放置于傳送圓盤上，由傳送圓盤將軸承套圈依序輸送至各個(gè)工位，完成圖像采集，并由計(jì)算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理，判斷出是否存在缺陷。該方法實(shí)現(xiàn)了對軸承套圈全表面的檢測，檢測精度高，且結(jié)果可靠性高。附圖說明圖1是本申請的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本申請的CMOS面陣拍攝相機(jī)拍攝的平面圓環(huán)圖；圖3是本申請的平面圓環(huán)圖通過計(jì)算機(jī)還原的柱面展開圖。附圖中的標(biāo)記為：1-傳送圓盤；2-CMOS面陣拍攝相機(jī)；3-支架；4-工作臺。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式(實(shí)施例)對本申請作進(jìn)一步的說明，但并不作為對本申請限制的依據(jù)。如圖1～3所示，基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，包括由透明材料制得的傳送圓盤1，傳送圓盤1的邊緣設(shè)有4個(gè)工位，每個(gè)工位均設(shè)有一臺CMOS面陣拍攝相機(jī)2；所述4個(gè)工位分別為軸承套圈外圓柱面檢測工位、軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位、軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位；其中：軸承套圈外圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)2上安裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭；軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)2上安裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭；軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)2上安裝有平面拍攝鏡頭；軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)2位于傳送圓盤1的下方，其余CMOS面陣拍攝相機(jī)2位于傳送圓盤1的上方。以下是一個(gè)具體實(shí)施例：所述傳送圓盤1由伺服電機(jī)驅(qū)動。伺服電機(jī)安裝方便，運(yùn)轉(zhuǎn)精度高，低速運(yùn)行平穩(wěn)，振動小，噪音低，保證軸承套圈在傳送圓盤1上勻速平穩(wěn)的傳送，使得采集的圖像清晰度好。所述傳送圓盤1為無色光學(xué)玻璃制成。無色光學(xué)玻璃具有可見區(qū)高透過、無選擇吸收著色等特點(diǎn)，可以保證位于傳送圓盤1下方的CMOS面陣拍攝相機(jī)2也可以清晰地拍下軸承套圈的下端面圖像，保證檢測精確度。所述CMOS面陣拍攝相機(jī)2安裝于可調(diào)節(jié)高度的支架3上。CMOS面陣拍攝相機(jī)2安裝于可調(diào)節(jié)高度的支架3上時(shí)，檢測人員可以根據(jù)軸承套圈的尺寸對CMOS面陣拍攝相機(jī)2始終位于合適高度，保證采集到的圖像具有較高清晰度和完整性，從而具有使用范圍廣的特點(diǎn)。還包括工作臺4；所述傳送圓盤1和支架3均設(shè)于工作臺上4。通過工作臺4可以將送圓盤1和支架3設(shè)置其上，不但提高了裝置整體的一體化程度，而且安裝更加方便，可以避免現(xiàn)場安裝調(diào)試帶來的麻煩。使用前述的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置對軸承套圈全表面進(jìn)行瑕疵檢測的方法是：將待檢測的軸承套圈放置于傳送圓盤1上，由傳送圓盤1將軸承套圈依序輸送至各個(gè)工位，完成圖像采集，并由計(jì)算機(jī)對采集到的圖像進(jìn)行處理，判斷出是否存在缺陷。該方法實(shí)現(xiàn)了對軸承套圈全表面的檢測，檢測精度高，且結(jié)果可靠性高。以下結(jié)合圖1-3說明本申請的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置的工作過程和工作原理：傳送圓盤1帶動工件依次經(jīng)過四個(gè)工位時(shí)，由對應(yīng)工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)2分別對本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，其特征在于：包括由透明材料制得的傳送圓盤(1)，傳送圓盤(1)的邊緣設(shè)有4個(gè)工位，每個(gè)工位均設(shè)有一臺CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)；所述4個(gè)工位分別為軸承套圈外圓柱面檢測工位、軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位、軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位；其中：軸承套圈外圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭；軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭；軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有平面拍攝鏡頭；軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)位于傳送圓盤(1)的下方，其余CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)位于傳送圓盤(1)的上方。
【技術(shù)特征摘要】
1.基于機(jī)器視覺的軸承套圈全表面瑕疵檢測裝置，其特征在于：包括由透明材料制得的傳送圓盤(1)，傳送圓盤(1)的邊緣設(shè)有4個(gè)工位，每個(gè)工位均設(shè)有一臺CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)；所述4個(gè)工位分別為軸承套圈外圓柱面檢測工位、軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位、軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位；其中：軸承套圈外圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有環(huán)外側(cè)展開鏡頭；軸承套圈內(nèi)圓柱面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有孔洞內(nèi)壁檢測鏡頭；軸承套圈上端面檢測工位和軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)上安裝有平面拍攝鏡頭；軸承套圈下端面檢測工位的CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)位于傳送圓盤(1)的下方，其余CMOS面陣拍攝相機(jī)(2)位于傳送圓盤(1)的上方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于機(jī)器視覺的軸承套圈全...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張冬峰，呂迅，袁巨龍，陳金濤，權(quán)斌，
申請(專利權(quán))人：新昌浙江工業(yè)大學(xué)科學(xué)技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：浙江,33
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