基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于产品检测领域中的基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置，包括物料传送总成

【技术实现步骤摘要】
基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置


[0001]本专利技术涉及一种用于产品检测等技术设备，尤其涉及一种基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置
。

技术介绍

[0002]轴承是机械设备中的重要零件之一，能将物体在相对转动中的直接摩擦转化为轴承的滚动摩擦或滑动摩擦，降低摩擦系数，从而保证机器长期平稳运行
。
其中深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承，与同尺寸的其它类型轴承相比，该类轴承具有摩擦系数小
、
极限转速高
、
结构简单
、
制造成本低
、
精度高
、
无需经常维护等优势，且其尺寸范围大
、
形式多，是应用最广的一类轴承，在制造
、
交通
、
航空航天等众多工业领域都能看到它的应用，因此也是轴承表面缺陷检测的重点
。
[0003]在轴承的生产过程中，几乎每一个环节都能使轴承表面产生划痕
、
锈蚀
、
裂纹等表面缺陷，这些缺陷会严重降低轴承的抗腐蚀性
、
耐磨性和抗疲劳强度等性能，如果表面存在缺陷，将会导致机械设备产生振动和噪声，加快轴承的氧化与磨损，引起机器的损坏，严重时甚至会引起重大的安全事故
。
因此，轴承表面的缺陷检测成为各轴承生产企业在加工轴承过程中严格把控的重要环节
。
传统的检测方式如人工目测
、
磁粉探伤
、
涡流检测
、<br/>超声波检测，在轴承工业现场中被广泛应用，但是其缺点制约着产品质量的提高，并且在检测过程中，往往需要人来进行结果判定，并且对检测的条件也有一定限制
。
而近几年机器视觉检测技术被应用在无损检测行业中，其非接触
、
无须人工判定结果的特点很好地弥补了传统检测方式的缺陷，在检测速度和精度上也较其他４种方式高，符合当前工业自动化的发展要求
。
[0004]目前市面上的轴承表面缺陷检测装置都尚未有效的将机械视觉和并联机械手结合使用，轴承检测的效率和精度始终达不到较高的水平，因此，需要借助一种基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置，满足柔性制造的标准，实现精准检测
、
快速分拣的目标，有效提高轴承表面的检测精度和效率，降低误判的概率
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决传统的人工检测轴承方法效率和准确率低下，且长时间检测对工人身体有一定损伤的问题，设计一种基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置
。
工作时，将待检轴承放置到送料传送带上，待检轴承通过送料传送带到达顶部面阵
CCD
相机正下方，顶部面阵
CCD
相机对轴承进行检测并定位，再由送料传送带将其送至待吸取位置
。3
个伺服电机带动各自摇杆旋转指定角度，使得电磁吸盘移至轴承正上方，电磁吸盘通电吸取轴承，重力传感器感应轴承抓取
。
当上端面检测不合格，伺服电机带动摇杆旋转，将轴承移动至次品传送带端口，将轴承放下，由次品传送带输送离开
。
当检测合格，伺服电机带动摇杆旋转，移至周向与下端面检测处停留，旋转置物台与周向线阵
CCD
相机旋转，对轴承的下端面和周向进行检测，若下端面和周向检测不合格，伺服电机带动摇杆旋转，将轴承
移动至次品传送带端口，将轴承放下，由次品传送带输送离开；若检测合格，伺服电机带动摇杆旋转，将轴承移动至合格品传送带端口，将轴承放下，由合格品传送带输送离开，反复以往，实现对轴承表面缺陷的高精度检测和快速分拣
。
[0006]根据检测轴承的类型
、
尺寸，通过人工更换对应待检轴承类型大小的电磁吸盘，完成对不同批次的轴承表面缺陷检测
。
[0007]本专利技术的技术方案是：基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置，其特征在于：该装置分为机械视觉检测总成
、
并联机械手总成
、
物料传送总成；所述机械视觉检测总成包括顶部条形光源
、
顶部面阵
CCD
相机
、
相机玻璃外壳
、
底板
、
旋转置物台
、
立柱
、
透光顶板
、
底部点光源
、
底部面阵
CCD
相机
、
周向线阵
CCD
相机；相机玻璃外壳和顶部条形光源
、
顶部面阵
CCD
相机之间通过螺栓相连，再安装在进料传送带两侧的滑槽，通过相机采集图像，完成轴承上端面缺陷检测和定位；透光顶板
、
底板与立柱之间通过螺栓固定，四根立柱共同支撑透光顶板
、
底板；置物台通过齿轮与其中心轴连接，底部点光源
、
底部面阵
CCD
相机固定在置物台的旋转轴中心，检测过程中不旋转；三个周向线阵
CCD
相机周向均匀安装在旋转置物台三角开口处；旋转置物台安装在底板上，由旋转置物台带动周向线阵
CCD
相机周向旋转，通过相机快速采集图像，完成轴承周向与下端面缺陷检测；所述并联机械手总成包括机械手顶板
、
摇杆
、
伺服电机
、
长杆
、
球帽杆
、
吸盘连接件
、
电磁吸盘；电磁吸盘与吸盘连接件之间通过螺纹连接；长杆与吸盘连接件
、
摇杆之间都通过球帽杆连接，球帽杆在小范围内旋转，有效减弱伺服电机快速启动时的刚性冲击；摇杆与伺服电机通过花键连接，摇杆能在
90
°
范围内旋转；伺服电机与机械手顶板通过螺栓固定；机械手顶板与透光顶板通过螺栓连接；3个伺服电机旋转指定角度，实现并联机械手总成在六自由度自由移动
。
[0008]所述物料传送总成包括进料传送带
、
合格品传送带
、
次品传送带；进料传送带
、
合格品传送带
、
次品传送带实现轴承检测前后的输送，进料传送带分别与合格品传送带
、
次品传送带相互垂直放置，进料传送带
、
合格品传送带
、
次品传送带支撑钢架与底板紧贴；所述的透光顶板保证光线强度，底部点光源
、
顶部条形光源根据所处工作环境自适应调整光源亮度和范围，保证打光范围能完全覆盖轴承整体，保证检测光源强度符合检测要求
。
[0009]所述重力传感器能判定轴承抓取是否成功，并能立即将信号传输到控制器，若抓取成功，继续检测流程；若抓取失败，立刻停止进料传送带，人工排查机械故障，有效避免检测装置机械故障或人为失误而带来的经济损失
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于机械视觉的轴承表面缺陷检测装置，其特征在于：该装置分为机械视觉检测总成
、
并联机械手总成
、
物料传送总成；所述机械视觉检测总成包括顶部条形光源（2）
、
顶部面阵
CCD
相机（3）
、
相机玻璃外壳（4）
、
底板（5）
、
旋转置物台（6）
、
立柱（8）
、
透光顶板（9）
、
底部点光源（
11
）
、
底部面阵
CCD
相机（
12
）
、
周向线阵
CCD
相机（
13
）；相机玻璃外壳（4）和顶部条形光源（2）
、
顶部面阵
CCD
相机（3）之间通过螺栓相连，再安装在进料传送带（1）两侧的滑槽，通过顶部
CCD
相机（3）采集图像，完成轴承上端面缺陷检测和定位；底部点光源（
11
）
、
底部面阵
CCD
相机（
12
）
、
安装在置物台旋转轴中心，三个周向线阵
CCD
相机（
13
）周向均匀安装在旋转置物台（6）三角开口处；旋转置物台（6）安装在底板上，工作时旋转置物台（6）带动周向线阵
CCD
相机（
13
）周向旋转，周向线阵
CCD
相机（
13
）快速采集图像，完成轴承周向与下端面缺陷检测；并联机械手总成包括机械手顶板（
21
），伺服电机（
20
），摇杆（
19
），长杆（
18
），重力传感器（
17
），球帽杆（
16
），吸盘连接件（
15
）
、
电磁吸盘（
14
）；透光顶板（9）
、
机械手顶板（
21
）
、
伺服电机（
20
）依次通过螺栓相连；摇杆（
19
）与伺服电机（
20
）通过花键连接，使得伺服电机（
19
）能在一定角度内旋转；摇杆（
19
）
、
吸盘连接件（
15
）通过上下两侧球帽杆（
16
）与长杆（
18
）相连，球帽杆（
16
）能在小范围内自由转动；重力传感器（
17
）与吸盘连接件（
15
）通过螺栓固定，连接件（
15
）与电磁吸盘（
14
）通过螺纹连接，3个伺服电机（
20
）根据接收到的信号旋转不同角度，实现并联机械手总成的六自由度移动；所述物料传送总成包括进料传送带（1）
、
合格品传送带（7）
、
次品传送带（
10
）；所述物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，谢宇峰，杨琳，毛兰辉，邢春雨，任堰牛，宋豪林，肖乾锐，
申请(专利权)人：南通谐铭科技有限公司四川谐铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：