鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法技术

鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，过程如下：1)将鼓形滚子竖立于上传送带输送装置上，在鼓形滚子移动至第一CMOS面阵拍摄相机和第二CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成对应的图像采集；2)鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的末端后，由第一电磁铁将其吸住，继续传送，在鼓形滚子被传送到上传送带输送装置和下传送带输送装置的重叠区域后，第一电磁铁断电，第二电磁铁通电，鼓形滚子落入下传送带输送装置；3)鼓形滚子被下传送带输送装置传送到第三CMOS面阵拍摄相机和第四CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成剩余的图像采集；4)整个检测过程均合格的，即为合格品。该方法可以用于检测各种尺寸形状鼓形滚子，检测时间短，检测效率高，检测精度高。

Detection Method of Full Surface Defect of Drum Roller

【技术实现步骤摘要】
鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法
本专利技术涉及鼓形滚子表面缺陷检测技术，具体涉及了一种鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法。
技术介绍
轴承是装备制造业中重要的、关键的基础零部件，直接决定着重大装备和主机产品的性能、质量和可靠性，被誉为装备制造的“心脏”部件。精密鼓形滚子作为鼓形滚子轴承的一种关键零件，其精度和一致性对轴承的工作性能和使用寿命起到至关重要的作用。目前，针对鼓形滚子表面缺陷检测仍以人工为主。但是人工检测费时费力，且精确度较差，往往有许多缺陷是肉眼难以发现的，从而有部分瑕疵品被当做质量合格的投入生产使用，从而造成安全隐患。此外，人工检测还存在效率较低的问题。近年来，随着机器视觉技术的兴起，业内也有人尝试利用机器视觉技术来检测鼓形滚子。但是，如何高效、高质量地采集鼓形滚子表面轮廓图像的问题一直困扰着相关技术人员，阻碍了机器视觉技术在鼓形滚子检测中的应用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种基于机器视觉技术的鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，该方法检测时间短，检测效率高，检测精度高。本专利技术的技术方案：鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，实现该方法的检测装置包括水平设置的上传送带输送装置和下传送带输送装置；下传送带输送装置位于上传送带输送装置下方且下传送带输送装置的起始端与上传送带输送装置的末端呈部分重叠状设置；所述上传送带输送装置内部，在与下传送带输送装置重叠的区域，设有第一电磁铁；对应的，所述下传送带输送装置内部，在与上传送带输送装置重叠的区域，设有第二电磁铁；所述上传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第一CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第二CMOS面阵拍摄相机；所述下传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第三CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第四CMOS面阵拍摄相机；检测过程如下：1)将鼓形滚子竖立于上传送带输送装置上，随上传送带输送装置移动，在鼓形滚子移动至第一CMOS面阵拍摄相机和第二CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成对鼓形滚子上端面及其倒角面的图像采集和侧面上半部分的图像采集，并送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成上半轮廓表面的检测；2)鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的末端后，第一电磁铁通电将其吸住，继续传送，在鼓形滚子1被传送到上传送带输送装置的与下传送带输送装置重叠部分的下侧后，第一电磁铁断电，第二电磁铁通电，鼓形滚子落入下传送带输送装置，完成180度翻转，然后随下传送带输送装置移动；3)鼓形滚子被下传送带输送装置传送到第三CMOS面阵拍摄相机和第四CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成另一个端面及其倒角面的图像采集和另一半侧面的图像采集，并传送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成另一半轮廓表面的检测；4)整个检测过程均合格的，即为合格品。与现有技术相比，本专利技术的鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法通过呈上、下设置的特定传送带输送装置输送待检测鼓形滚子，在完成上半部分的检测后，利用设于输送带内部特定位置的电磁铁的通断电完成180度翻转，再进行另一半表面轮廓的检测，实现了流水线式地传送待检测鼓形滚子，待鼓形滚子到达指定工位时，由两台装有环侧面展开镜头的CMOS面阵拍摄相机和两台装有平面拍摄镜头的CMOS面阵拍摄相机分别进行图像采集，并由计算机对采集到的图像进行分析，得出检测结果，不仅实现了圆柱滚子表面瑕疵的自动化检测和全表面检测，有效填补了现有技术中关于鼓形滚子的自动化全表面检测技术的空白，检测效率高且检测精确度也高。作为优化，所述上传送带输送装置的下表面和下传送带输送装置的表面材料为棉帆布、尼龙或PVC；所述上传送带输送装置的下表面和下传送带输送装置的上表面之间的距离为待检测鼓形滚子高度的1.2～1.5倍。此时，鼓形滚子从上传送带输送装置稳定地落到下传送带输送装置上，同时，鼓形滚子对下输送带装置的冲击较小，避免鼓形滚子掉落到下输送带装置上时发生损坏。作为优化，所述上传送带输送装置内部紧邻着第一电磁铁设有第三电磁铁，第三电磁铁的下方对应设有第一次品盒；过程1)检测结果为不合格时，在鼓形滚子被传送到上传送带输送装置与下传送带输送装置重叠部分的下侧后，第一电磁铁不断电，第二电磁铁不通电，第三电磁铁通电，鼓形滚子随上传送带输送装置继续移动，到达第一次品盒上方后，第三电磁铁断电，使不合格的鼓形滚子落入第一次品盒内。该结构可以进行次品鼓形滚子的淘汰和分选，大幅优化了检测过程，通过提前淘汰部分次品，减少了第三CMOS面阵拍摄相机和第四CMOS面阵拍摄相机的工作量，有利于提高检测效率。作为优化，所述下传送带输送装置内部在传送末端位置设有第四电磁铁，第四电磁铁的下方对应设有第二次品盒；过程3)检测结果为不合格时，鼓形滚子传送至下传送带装置的末端后，第四电磁铁通电，将其吸住，继续传送，在鼓形滚子被传送到下传送带输送装置的末端下侧后，第四电磁铁断电，不合格的鼓形滚子落入第二次品盒。该结构实现了次品鼓形滚子的淘汰和分选。作为优化，所述上传送带输送装置和所述下传送带输送装置均为定速传动；所述下传送带输送装置的传送速度与所述上传送带输送装置的传送速度之和不超过10cm/s。上传送带输送装置下表面和下传送带输送装置上表面的运动方向相反，鼓形滚子从上传带装置落到下传送带装置上的瞬间，容易因两者之间存在相对运动，发生倾倒，经试验表明，相对运动的速度不超过10cm/s时，鼓形滚子可以稳定的落到下传送带装置上，完成翻转，且不会因摩擦力的作用对鼓形滚子造成伤害。作为优化，所述上传送带输送装置的输送带表面等间距一组用于放置鼓形滚子的定位标记槽；所述下传送带输送装置的传送速度为所述上传送带输送装置的传送速度的60～80％。定位标记槽可以对鼓形滚子起到定位作用，使上传送带装置可以更快地输送滚子，提高检查效率(上传送带装置的传送速度决定了整体的检测效率)；同时，定位标记槽还具有方便上料的优点，操作人员按照定位标记槽放置鼓形滚子，可以避免出现上料过快或过慢的情况，便于大批量检测。进一步，所述下传送带输送装置的传送速度4cm/s；所述上传送带输送装置的传送速度6cm/s。上述的两个运动传送速度既可以保证较高的传送效率，又可以进一步确保鼓形滚子可以准确且稳定的落至下传送带输送装置上。作为优化，所有CMOS面阵拍摄相机均安装于可调节高度的支架上。所有CMOS面阵拍摄相机安装于可调节高度的支架上时，检测人员可以根据鼓形滚子的尺寸调节CMOS面阵拍摄相机位置，使其始终位于合适高度，保证采集到的图像具有较高清晰度和完整性，从而使得本专利技术的适用范围更广。作为优化，所述上传送带输送装置和/或所述下传送带输送装置的高度可调。上传送带输送装置和下传送带输送装置其中至少一个高度可调，从而可以适用不用高度尺寸的鼓形滚子，使得本专利技术的适用范围更广。作为优化，上传送带输送装置与下传送带输送装置重叠区域的长度为5～10cm；相邻两定位标记槽的间距为10～15cm。从而，保证检测质量的同时，具有较快的检测速度。(定位标记槽的间距以及上下输送带装置的重叠长度过小，容易影响检测质量，过大则会影响检测效率)附图说明图1是实现本专利技术的鼓形滚子全表面瑕疵检测方法的检测装置的结构示意图；图2是鼓形滚子的结构示意图；图3是本专利技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，其特征在于：实现该方法的检测装置包括水平设置的上传送带输送装置和下传送带输送装置；下传送带输送装置位于上传送带输送装置下方且下传送带输送装置的起始端与上传送带输送装置的末端呈部分重叠状设置；所述上传送带输送装置内部，在与下传送带输送装置重叠的区域，设有第一电磁铁；对应的，所述下传送带输送装置内部，在与上传送带输送装置重叠的区域，设有第二电磁铁；所述上传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第一CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第二CMOS面阵拍摄相机；所述下传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第三CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第四CMOS面阵拍摄相机；检测过程如下：1)将鼓形滚子竖立于上传送带输送装置上，随上传送带输送装置移动，在鼓形滚子移动至第一CMOS面阵拍摄相机和第二CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成对鼓形滚子上端面及其倒角面的图像采集和侧面上半部分的图像采集，并送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成上半轮廓表面的检测；2)鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的末端后，第一电磁铁通电将其吸住，继续传送，在鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的与下传送带输送装置重叠部分的下侧后，第一电磁铁断电，第二电磁铁通电，鼓形滚子落入下传送带输送装置，完成180度翻转，然后随下传送带输送装置移动；3)鼓形滚子被下传送带输送装置传送到第三CMOS面阵拍摄相机和第四CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成另一个端面及其倒角面的图像采集和另一半侧面的图像采集，并传送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成另一半轮廓表面的检测；4)整个检测过程均合格的，即为合格品。...

【技术特征摘要】
1.鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，其特征在于：实现该方法的检测装置包括水平设置的上传送带输送装置和下传送带输送装置；下传送带输送装置位于上传送带输送装置下方且下传送带输送装置的起始端与上传送带输送装置的末端呈部分重叠状设置；所述上传送带输送装置内部，在与下传送带输送装置重叠的区域，设有第一电磁铁；对应的，所述下传送带输送装置内部，在与上传送带输送装置重叠的区域，设有第二电磁铁；所述上传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第一CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第二CMOS面阵拍摄相机；所述下传送带输送装置的上方设有装有平面拍摄镜头的第三CMOS面阵拍摄相机和装有环侧面展开镜头的第四CMOS面阵拍摄相机；检测过程如下：1)将鼓形滚子竖立于上传送带输送装置上，随上传送带输送装置移动，在鼓形滚子移动至第一CMOS面阵拍摄相机和第二CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成对鼓形滚子上端面及其倒角面的图像采集和侧面上半部分的图像采集，并送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成上半轮廓表面的检测；2)鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的末端后，第一电磁铁通电将其吸住，继续传送，在鼓形滚子被传送到上传送带输送装置的与下传送带输送装置重叠部分的下侧后，第一电磁铁断电，第二电磁铁通电，鼓形滚子落入下传送带输送装置，完成180度翻转，然后随下传送带输送装置移动；3)鼓形滚子被下传送带输送装置传送到第三CMOS面阵拍摄相机和第四CMOS面阵拍摄相机的下方时，分别完成另一个端面及其倒角面的图像采集和另一半侧面的图像采集，并传送给计算机，由计算机判断是否存在瑕疵，完成另一半轮廓表面的检测；4)整个检测过程均合格的，即为合格品。2.根据权利要求1所述的鼓形滚子的全表面瑕疵检测方法，其特征在于：所述上传送带输送装置的下表面和下传送带输送装置的表面材料为棉帆布、尼龙或PVC；所述上传送带输送装置的下表面和下传送带输送装置的上表面之间的距离为待检测鼓形滚子高度的1.2～1.5倍。3.根据权利要求2所述的鼓形滚子的全表面瑕疵检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕迅，袁巨龙，周见行，张万辉，权斌，
申请(专利权)人：新昌浙江工业大学科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33