[發明專利]一種自動檢測軸承滾動體缺失的裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201710998261.0
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107884413A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 郝勇;趙翔;溫欽華;商慶園
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88;G01N21/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及軸承缺陷檢測技術領域，尤其是涉及一種自動檢測軸承滾動體缺失的裝置及檢測方法。

背景技術

滾動軸承是工業器械不可缺少的部件，被稱之為“工業的關節”，其質量的高低決定著工業發展的水平。軸承缺陷檢測是軸承質量檢測中最重要的環節之一,即使是現在，仍然有很多廠家憑借人的視覺來判斷軸承是否存在缺陷，軸承缺陷的檢測精度完全是由熟練工來決定的，這也導致了檢測結果的參差不齊，工作效率低，人力成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自動檢測軸承滾動體缺失的裝置，通過光電技術和機器視覺實現軸承的非接觸檢測，提高軸承檢測效率，統一檢測精度，降低檢測的成本，可以把軸承檢測這項工作從大量的人力中解脫出來。

本發明的目的是這樣實現的：第一方面，本發明實施例提出一種自動檢測軸承滾動體缺失的裝置，特征是：包括檢測平臺、CCD工業相機、白色同軸光源、背光光源、PC機、旋轉氣缸、光電開關，其中檢測平臺由底座、第一支架、第二支架構成，CCD工業相機安裝在第二支架上，用于對單個被檢測軸承實現正反面圖像的單幀和多幀采集，白色同軸光源安裝在第一支架上，背光光源放置在底座上，白色同軸光源和背光光源同時使用，使拍攝到的圖像的區分度(軸承與背景)更加明顯，在顯示出軸承輪廓的同時能夠很清晰的顯現出軸承的細節部分，旋轉氣缸安裝在底座上且處于背光光源正上方，旋轉氣缸的夾具在軸承兩側，使用旋轉氣缸實現單個軸承正反面的圖像采集，完成了軸承的全面檢測，光電開關安裝在底座上，通過光電開光控制待檢測軸承的放置，直到顯示在屏幕上的圖像達到最好的拍攝效果，CCD工業相機、白色同軸光源、背光光源、位于同一條垂直線上。

本發明通過安裝在第二支架上的CCD工業相機拍攝路徑上的白色同軸光源提供的照明對軸承進行垂直拍攝，通過控制光電開關，每次只將一個軸承放置在背光光源之上進行檢測，背光光源為CCD工業相機提供更充足的照明，使采集到的圖像能夠呈現出更多的細節，提高缺陷檢測的準確率。將待檢測軸承視為A、B兩面，當軸承的A面檢測完之后，按照設置好的程序，旋轉氣缸會自動將待測軸承夾住然后翻轉180度放置在背光光源上進行B面的檢測。待A、B面均檢測完畢之后，按下光電開關，將該軸承換下，送入下一個軸承進行檢測。接通CCD工業相機的電源，通過PC機中的MATLAB軟件控制相機的開啟與關閉，調節白色同軸光源和背光光源的亮度使其能達到最好的拍攝效果，將采集到的圖像存入事先安排好的路徑中，最后利用編寫好的程序對采集到的軸承圖像進行處理，識別軸承是否存在滾動體遺漏缺陷。本發明采用MATLAB程序驅動CCD工業相機對單個被檢測軸承實現正反面的單幀和多幀采集并對采集到的軸承圖像進行處理，從而實現對軸承滾動體遺漏缺陷的檢測。

第二方面，本發明實施例提出一種基于上述自動檢測軸承滾動體缺失裝置的檢測方法，其特征在于：所述自動檢測軸承滾動體缺失裝置的檢測方法包括如下步驟：

a、控制光電開關將待測軸承放置在背光光源上，調節照明系統，在光照達到最優時利用CCD工業采集到軸承A面圖像，然后旋轉氣缸自動夾緊該軸承進行180度旋轉放置在背光光源上進行B面的檢測。待A、B面均檢測完畢之后，按下光電開關，將該軸承換下，送入下一個軸承進行檢測；

b、對上述圖像進行預處理、Hough圓算法定位、極坐標展開等處理，可以得到待檢測軸承的矩形展開圖；

c、對上述處理得到的軸承展開圖像進行二值化處理，將圖像顯示為簡單的黑白，這樣便于滾珠特征信息的提取及處理。

d、提取出軸承滾珠特征信息之后對其進行數據處理，判別該軸承是否存在滾珠缺失，若不存在則保留，否則剔除。

所述步驟b具體包括如下步驟：

b1、對采集到的軸承圖像進行預處理，其包括灰度處理和中值濾波。

灰度化處理是將彩色圖像轉化成為灰度圖像的過程。彩色圖像中的每個像素的顏色有R、G、B三個分量決定，而每個分量有255中值可取，這樣一個像素點可以有1600多萬(255*255*255)的顏色的變化范圍，而灰度圖像是R、G、B三個分量相同的一種特殊的彩色圖像，其一個像素點的變化范圍只有255種。