[發明專利]一種鋼球表面展開裝置及方法

有效

• 申請號: 201410403156.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104267039B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 李方
• 申請（專利權）人: 寧波百加百測控設備有限公司
• 主分類號: G01N21/892
• 分類號: G01N21/892;B07C5/342
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司31253
• 代理人: 王明超

技術領域

本發明涉及基于機器視覺的鋼球分揀設備技術領域，尤其是涉及一種采用攝像頭獲取鋼球表面圖像的分揀設備的鋼球表面展開裝置。

背景技術

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷，機器視覺技術是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統，根據像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數字化信號；圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據判別的結果來控制現場的設備動作。

基于機器視覺技術的軸承鋼球表面缺陷檢測是目前國內外科技工作者研究的熱點，其中鋼球的表面展開裝置是核心，也是一直以來國內外難以解決的技術問題。哈爾濱理工大學機械動力工程學院的王鵬、吳春亞等人提出了一種以LabView為軟件平臺結合IMAQ?Vision函數庫的鋼球表面缺陷檢測方法，該方法通過鋼球在傳送帶上運動獲取圖像，然后利用缺陷區域紋理被破壞的特征，完成鋼球表面缺陷的有無與類型判斷，不能確切計算缺陷的大小，也不能攝取到鋼球整個外表面的圖像。哈爾濱工業大學的潘洪平博士也提出了一種利用攝像機和計算機圖像處理與識別技術對鋼球表面進行自動檢測和識別分類的實驗裝置，該裝置是在捷克子午線展開輪的基礎上進行的研究，讓鋼球在自制的載物臺上滾動，以便攝取鋼球各個方位的圖像，實現了鋼球表面缺陷的自動檢測，但是無法保證鋼球在自制的載物臺上被完全展開，不能保證可以攝取到各個預設點的圖像。河南科技大學的宋曉霞提出了用于鋼球表面展開的實驗平臺，其根據檢測要求設計了兩條相互垂直的軌道，鋼球依靠自身重力在兩條垂直的軌道上滾動，以便攝取到整個鋼球表面的圖像，但是由于鋼球的二維機械運動使得獲取鋼球表面全覆蓋圖像具有隨機性和復雜性。中國專利(公告號CN102658266B)公開了一種基于機器視覺的鋼球分揀裝置和方法，其采用進給盤中的檢測腔承載鋼球以一定速度做轉動，鋼球的展開依靠底部摩擦盤周期的轉動和間歇的平動使鋼球做偏心運動，達到待檢測鋼球表面展開的效果，但是此種方法獲取圖像具有隨機性，并不能保證完全覆蓋鋼球表面，機構也比較復雜。中國專利(公告號CN102288620B)公開了一種基于多圖像傳感器的鋼球表面展開方法及裝置，該裝置利用鋼球的自身重力在一維軌道上滾動，其采用兩個對稱的圖像傳感器就可達到鋼球表面全面覆蓋，因而其展開機構的結構非常簡化，但是該裝置在實際使用過程中(參見專利公告號CN102735693B附圖1)，該一維軌道上的鋼球呈連續排布，兩相鄰鋼球之間緊密接觸，如果兩相鄰鋼球接觸的表面具有凹坑或銹斑等缺陷，在重力擠壓力作用下會影響其相對滾動，使得鋼球沿該一維軌道滑動，不能充分滾動展開，導致不能攝取到完整的鋼球表面圖像而造成漏檢，其誤檢率較高為3～5‰，顯然不能適用于鋼球工業化批量分揀，因而有必要對其進行改進。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種鋼球表面展開裝置及方法，該裝置利用鋼球自身重力驅使鋼球在一個方向上滾動展開，同時借助滾杠驅動鋼球在另一個方向上滾動展開，其解決了現有技術中鋼球不能充分滾動展開而導致的誤檢率較高的技術問題。該方法利用上述裝置驅使鋼球在兩個相互垂直的方向上分別滾動展開，能夠以較少的圖像攝取次數而構成完整的鋼球表面圖像，進而提高鋼球表面圖像攝取的效率，而且各攝取圖像的重疊區域較小，能夠減少圖像處理的冗余數據，可縮短鋼球表面缺陷的識別處理時間。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種鋼球表面展開裝置，包括至少兩根滾杠，兩相鄰滾杠之間形成有用于承載鋼球的容置槽，并且鋼球在自身重力的驅使下可從該容置槽的一端滾向另一端，該兩相鄰滾杠中至少有一根可轉動的滾杠以用于驅動鋼球在所述容置槽內與該滾杠同步滾動。

作為優選的方案，一種鋼球表面展開裝置，包括三根滾杠，該三根滾杠并排設置，并且形成有兩條所述容置槽，該三根滾杠同向同步轉動。

其中，本鋼球表面展開裝置，還包括底座及設于底座上的兩塊支撐板，兩塊支撐板相對設置，所述滾杠包括可轉動地架設于兩支撐板上的轉軸及套設于該轉軸上的滾套，滾套位于兩支撐板之間。

作為另一優選的方案，一種鋼球表面展開裝置，所述滾杠的上方還設有擋塊，該擋塊開設有與所述容置槽相對應的限位擋槽，該限位擋槽為上下通槽結構，并且該限位擋槽位于所述容置槽的正上方。

進一步的，所述擋塊為淺色的有機玻璃制成，并且所述擋塊內沿著所述限位擋槽的槽壁裝設有若干柔光燈珠。

更進一步的，所述容置槽的鋼球滾出端還設有用于將鋼球逐個釋放的出球機構。