[實用新型]基于機器視覺的鋼球表面展開裝置

有效

• 申請號: 201420462754.4
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN204086164U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 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

本實用新型涉及鋼球分揀設備技術領域，尤其是涉及一種鋼球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)，為提高分揀效率，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，也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，本實用新型的目的是提供一種基于機器視覺的鋼球分揀設備的鋼球表面展開裝置，其采用螺桿驅動鋼球被動滾動展開的技術手段，主要解決了兩相鄰鋼球因緊密接觸而導致的鋼球不能主動滾動展開的技術問題。

為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是：

一種基于機器視覺的鋼球表面展開裝置，包括用于承載鋼球的導軌、平行設置于導軌下方且與鋼球滾動配合的螺桿以及驅動螺桿轉動的驅動裝置；當鋼球經過所述螺桿上方的導軌時，鋼球在螺桿驅動和導軌導向的共同作用下相對導軌同時徑向滾動和橫向位移，且鋼球至少徑向滾動一個圓周。

其中，所述螺桿長度大于M*N倍螺距，螺桿每轉動M周其帶動鋼球徑向滾動1/N圓周和橫向位移M倍螺距，其中M、N為整數，M≥1，N≥3。優選的，所述螺桿長度為5倍螺距，螺桿轉動1周其帶動鋼球被動滾動1/4圓周和橫向位移1倍螺距。優選的，所述螺桿長度為9倍螺距，螺桿轉動2周其帶動鋼球被動滾動1/4圓周和橫向位移兩倍螺距。

其中，所述驅動裝置為伺服步進電機。所述導軌為設于鋼球兩旁側的相互平行的導向條，所述螺桿設于兩所述導向條正中的下方。