[發明專利]滾珠不合格品剔除方法

在審

• 申請號: 201810680661.1
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN109047004A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 朱琳琳;張效棟;閆寧
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B07C5/00
• 分類號: B07C5/00;B07C5/36;G01B11/24;G01N21/88
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種滾珠不合格品剔除方法，包括下列步驟：滾珠每次一個進入一個S型孔槽通道，滾動過程中，滾珠各個表面依次呈現在相機視場中，相機拍攝多幀圖像，從而獲取滾珠的三維表面全部信息；對各幀圖像進行二值化處理，滾珠在圖像中對應為白色，缺陷部分在圖像中對應為黑色；進行連通域運算，通過連通域運算得到白色區域所在的位置，即滾珠位置；通過連通域運算和凸缺陷檢測進行缺陷件識別；若滾珠存在上述兩種缺陷中的一種，執行下面的剔除步驟：通過計數方式確定缺陷滾珠是否到達開關板位置處；待缺陷滾珠隨傳送機構到達開關板位置處，控制開關板的一側打開，使缺陷滾珠從開關板的此側落下，實現剔除。

技術領域

本發明涉及一種滾動體全表面缺陷自動檢測裝置。

背景技術

滾動軸承被廣泛使用在機械、電力、石化、冶金、航空航天以及軍事工業等領域。滾動體是滾動軸承中的核心元件，由于它的存在，相對運動表面間才有滾動摩擦。滾動體的種類有球、圓柱滾子、圓錐滾子、滾針等。滾動體的質量對滾動軸承的精度、運動性能、使用壽命等有著至關重要的影響，對整機乃至整條生產線的運動狀態都有著重大影響。而現有滾動體的加工一般要經過幾十道工序，加工過程中會經常出現一些表面缺陷，這嚴重影響了軸承的質量及品質，必須予以控制。因此，在對滾動軸承進行自動化裝配之前，需要首先對滾動體關鍵件的表面缺陷進行檢測，以避免由于加工引起的表面缺陷，最終造成機械裝置的嚴重損壞。

目前軸承生產廠家大多采用人工檢查的方法進行滾動體表面缺陷檢測，這種方法勞動強度大，工作效率低，成本大，且易受檢測人員技術素質、經驗、肉眼分辨能力和疲勞等因素的影響。紅外探傷儀等一些檢測方式，受外界環境或操作人的影響較大，檢測效率低。超聲波檢測對超聲波傳感器到工件的距離，及傳感器的定位都有較嚴格的要求，工廠環境下不易實現。為此，需要開發滾動體表面缺陷自動檢測方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種快速可靠的滾珠不合格品剔除方法，實現滾珠的在線檢測，從而提高生產效率，降低成本。技術方案如下：

1.一種滾珠不合格品剔除方法，所采用的裝置包括檢測裝置和剔除裝置兩個部分，其中，檢測裝置包括相機、光源、傳送機構和用來驅動傳送機構移動的驅動機構，相機用于在光源的配合下拍攝滾動體滾動過程中的圖像，其特征在于，在傳送機構上沿待檢滾動體前進方向開設有與待檢滾動體的尺寸及位置相配合的至少一個孔槽通道，且傳送機構置于固定不動的底板上；所述的待檢滾動體為滾珠，所述的驅動機構為電動滾筒，所述的傳送機構為傳送帶，所述的傳送帶具有一定坡度，并開設有多個S型孔槽通道，孔槽通道的深度大于滾珠的半徑且寬度與滾珠的直徑相匹配，電動滾筒帶動傳送帶自坡度的下方向上方運動；剔除裝置包括設置在底板上的剔除槽、固定在剔除槽下方的開關板和用來控制開關板的機構。滾珠不合格品剔除包括下列步驟：

(1)滾珠每次一個進入一個S型孔槽通道，滾動過程中，滾珠各個表面依次呈現在相機視場中，相機拍攝多幀圖像，從而獲取滾珠的三維表面全部信息；

(2)對各幀圖像進行二值化處理，滾珠在圖像中對應為白色，缺陷部分在圖像中對應為黑色；

(3)進行連通域運算，通過連通域運算得到白色區域所在的位置，即滾珠位置；

(4)通過連通域運算和凸缺陷檢測進行缺陷件識別，當缺陷位于滾珠的內部，黑色區域形成閉合區域，設定面積閾值，若通過連通域運算檢測到閉合區域的面積大于此面積閾值，判斷存在滾珠圖像的內部缺陷；當缺陷位于圖像中的滾珠邊緣，影響滾珠圖像的輪廓形狀，通過凸缺陷檢測算法識別是否存在滾珠邊緣缺陷；

(5)若滾珠存在上述兩種缺陷中的一種，執行下面的剔除步驟：通過計數方式確定缺陷滾珠是否到達開關板位置處；待缺陷滾珠隨傳送機構到達開關板位置處，控制開關板的一側打開，使缺陷滾珠從開關板的此側落下，實現剔除。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：