一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置

[0002][0003]
本发明涉及机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置。


背景技术：

[0004][0005]
陶瓷轴承内外圈是陶瓷轴承的重要组成部分，具有密度低、硬度高、无磁性等优点，广泛应用于电子、化工、航空、航天、汽车、国防等领域。陶瓷轴承内外圈质量要求高，生产工序复杂，易产生缺陷。轴承表面缺陷的检测方法有机器视觉检测法、超声波检测法、渗透检测法。
[0006]
现阶段国内企业正向自动化方向转型，自动化程度高的无损检测装置逐步替代检测效率低，检测标准不统一的人工目测检测法。无损检测技术中，超声波检测法利用超声波在两种介质反射的能量不同判断缺陷，检测灵敏度高、速度快、成本低，但对检测物表面要求高，需要经验丰富的技术人员操作；渗透检测法适用于非多孔性金属材料或非金属材料的表面开口缺陷，但对零件表面粗糙度和整洁度要求高，需要对零件预清洗，加大了检测成本；机器视觉检测法利用工业相机采集零件表面图像，依靠图像处理软件对采集的图形进行预处理、分割、识别等操作，最后获得检测结果，检测效率高、精度高、成本低，在轴承缺陷行业得到广泛应用。
[0007]
目前使用的陶瓷轴承内外圈检测装置采用振动盘上料。振动盘上料时料斗做扭转式上下振动，使工件沿着螺旋轨道由低到高移动，并自动排列定向，直至上部出料口而进入输料槽，然后由送料机构送至相应工位。振动盘上料过程中零件被抛起后落下，零件间产生落差，碰撞后更容易造成零件二次损伤。
[0008]
现有的陶瓷轴承内外圈检测装置的采用玻璃盘送料，陶瓷轴承内外圈的上下两端面图像通过两个工业相机采集，上端面图像采集相机正对陶瓷轴承内外圈上端面，下端面图像采集相机安装在玻璃盘正下方，需要透过一层玻璃采集图像，玻璃盘上的划痕影响检测精度。将陶瓷轴承内外圈翻转180
°
，通过上端面图像采集相机采集翻转后零件上端面图像，排除玻璃盘划痕的影响，降低误检率。
[0009]
现有的陶瓷轴承内外圈检测装置对检测后的产品简单分为ok产品和ng产品，无法分离出可二次利用的产品。通过设计分类出料机构，分离出ng产品中可二次利用的，将可二次利用的ng产品应用在要求对轴承质量要求不高的场合，降低生产成本，这种可分离二次利用ng产品的陶瓷轴承内外圈检测装置将拥有更加开阔的前景。
[0010]
为此，提出一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置来解决现有问题。


技术实现要素：

[0011][0012]
本发明的目的在于提供一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈检测陷检测装置。为
了实现上述的目的，本发明采用了如下技术方案：
[0013]
一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，所述陶瓷轴承内外圈检测装置包括上料系统、送料系统、检测系统和下料系统；所述上料系采用圆盘上料机将陶瓷轴承内外圈按照规定摆放方式排列整齐后上料；所述送料系统将圆盘上料机中的陶瓷轴承内外圈输送到相应的检测机构；所述检测系统由两个端面图像采集机构、一个侧面图像采集机构及内表面图像采集机构组成，主要用于采集陶瓷轴承内外圈外表面图像；所述下料系统对检测完的陶瓷轴承内外圈进行分类下料。本发明实现陶瓷轴承内外圈外表面缺陷检测，避免检测过程中陶瓷轴承内外圈相互碰撞，降低二次损伤，提高检测效率。
[0014]
进一步地，所述上料系统包含圆盘上料机1，根据检测零件的尺寸调节上料尺寸调节板18距上料固定板19的距离，上料过程中电机一24通过蜗杆25将运动传递给涡轮27，进而转盘22转动，转盘22转动过程中，通过转盘22转动过程的离心力和导料架22使零件运动到转盘22的边缘，通过调整整料机构23保证没有零件层叠，再通过调整好的上料口排列好上料。
[0015]
进一步地，所述送料系统包括送料机一2，推料机构3，挡料板4，滑料板5，送料机二7，翻转机械爪16以及回转机械爪12。开机前根据检测零件尺寸调节尺寸调节板33，伺服电机一30通过蜗轮蜗杆减速器31将转矩传递滚筒36，从而带动传送带35运作，传送带35带动零件运动，待到零件运动到送料机末端时，推料电机42通过联轴器38将转动传递给主动杆件39，进而带动推杆41移动将零件经滑料板5推向送料机二7，待零件送至送料机二7的末端时，圆形气缸一45伸出带动主动滑块49移动，再通过连杆44将带动从动滑块47移动，两夹爪一48闭合抓起零件，翻转气缸43带动整个手爪翻转180
°
将零件放置在回转检测台13上。回转检测台13上的零件检测完后，圆形气缸二57带动两夹爪二61闭合，抓取检测后的零件，在经回转气缸60旋转180
°
将零件放置在圆盘下料机11的下料转盘64上。
[0016]
进一步地，所述检测系统包括四个图像采集机构及回转检测台13，检测前调整好角度调整架一77和角度调整架二78。送料机二7送料过程中，上端面图像采集机6的工业相机74抓取零件上端面图像。零件有翻转机械爪16送到回转监测台13的检测转盘53上时，伺服电机二52通过联轴器二54带动检测转盘53转动，侧面图像采集机构的工业相机74采集零件侧面图像，内表面图像采集机构10的工业相机74采集零件内表面图像。零件送至圆盘下料机11后已经过180
°
翻转，下料机架63上的端面图像采集机构的工业相机74采集翻转后零件的上端面图像。
[0017]
进一步地，所述下料系统只包含圆盘下料机11。下料电机67通过斜齿轮一70及斜齿轮二68将运动传递给下料转盘64，经端面图像采集机构6采集图像后经一系列图像处理，相应的喷头67通气将零件吹入相应的储料仓65。
[0018]
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈检测装置，与现有技术相比较，具有以下优点：
[0019]
1、本发明的陶瓷轴承内外圈检测装置，设计的圆盘上料机采用蜗轮蜗杆传动，传动平稳，上料过程中通过圆盘转动的离心力将零件甩至边缘，通过设计好的上料槽排列整齐。
[0020]
2、本发明的陶瓷轴承内外圈检测装置，设计的陶瓷轴承内外圈检测装置将图像采集分为四个部分，将陶瓷轴承内外圈分为四个部分检测，上端面、下端面、侧面、内表面，每
个部分采用一个相机正对着零件进行图像采集，避免误检和漏检。
[0021]
3、本发明的陶瓷轴承内外圈检测装置，设计的下料装置设计成转盘式的，大大简化了产品分类所需的复杂结构，对部分ng产品进行回收，用于对轴承精度要求低的设备中，降低了生产成本的同时减少资源浪费。
附图说明
[0022][0023]
图1是本发明的陶瓷轴承内外圈检测装置示意图；
[0024]
图2是本发明的圆盘上料机示意图；
[0025]
图3是本发明的圆盘上料机剖视图；
[0026]
图4是本发明的送料机示意图；
[0027]
图5是本发明的推料机构示意图；
[0028]
图6是本发明的翻转机械爪示意图；
[0029]
图7是本发明的回转检测台示意图；
[0030]
图8是本发明的回转检测台剖视图；
[0031]
图9是本发明的回转机械爪示意图；
[0032]
图10是本发明的圆盘下料机示意图；
[0033]
图11是本发明的端面图像采集机构示意图；
[0034]
图12是本发明的侧面图像采集机构示意图；
[0035]
图13是本发明的内表面图像采集机构示意图。
具体实施方式
[0036][0037]
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]
本发明提供了如图1的一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，所述陶瓷轴承内外圈检测装置包括上料系统、送料系统、检测系统和下料系统；所述上料系采用圆盘上料机将陶瓷轴承内外圈按照规定摆放方式排列整齐后上料；所述送料系统将圆盘上料机中的陶瓷轴承内外圈输送到相应的检测机构；所述检测系统由两个端面图像采集机构、一个侧面图像采集机构及内表面图像采集机构组成，主要用于采集陶瓷轴承内外圈外表面图像；所述下料系统对检测完的陶瓷轴承内外圈进行分类下料。本发明实现陶瓷轴承内外圈外表面缺陷检测，避免检测过程中陶瓷轴承内外圈相互碰撞，降低二次损伤，提高检测效率。
[0039]
上料系统包含圆盘上料机1，根据检测零件的尺寸调节上料尺寸调节板18距上料固定板19的距离，上料过程中电机一24通过蜗杆25将运动传递给涡轮27，进而转盘22转动，转盘22转动过程中，通过转盘22转动过程的离心力和导料架22使零件运动到转盘22的边缘，通过调整整料机构23保证没有零件层叠，再通过调整好的上料口排列好上料。
[0040]
送料系统包括送料机一2，推料机构3，挡料板4，滑料板5，送料机二7，翻转机械爪16以及回转机械爪12。开机前根据检测零件尺寸调节尺寸调节板33，伺服电机一30通过蜗轮蜗杆减速器31将转矩传递滚筒36，从而带动传送带35运作，传送带35带动零件运动，待到零件运动到送料机末端时，推料电机42通过联轴器38将转动传递给主动杆件39，进而带动推杆41移动将零件经滑料板5推向送料机二7，待零件送至送料机二7的末端时，圆形气缸一45伸出带动主动滑块49移动，再通过连杆44将带动从动滑块47移动，两夹爪一48闭合抓起零件，翻转气缸43带动整个手爪翻转180
°
将零件放置在回转检测台13上。回转检测台13上的零件检测完后，圆形气缸二57带动两夹爪二61闭合，抓取检测后的零件，在经回转气缸60旋转180
°
将零件放置在圆盘下料机11的下料转盘64上。
[0041]
检测系统包括四个图像采集机构及回转检测台13，检测前调整好角度调整架一77和角度调整架二78。送料机二7送料过程中，上端面图像采集机6的工业相机74抓取零件上端面图像。零件有翻转机械爪16送到回转监测台13的检测转盘53上时，伺服电机二52通过联轴器二54带动检测转盘53转动，侧面图像采集机构的工业相机74采集零件侧面图像，内表面图像采集机构10的工业相机74采集零件内表面图像。零件送至圆盘下料机11后已经过180
°
翻转，下料机架63上的端面图像采集机构的工业相机74采集翻转后零件的上端面图像。
[0042]
下料系统只包含圆盘下料机11。下料电机67通过斜齿轮一70及斜齿轮二68将运动传递给下料转盘64，经端面图像采集机构6采集图像后经一系列图像处理，相应的喷头67通气将零件吹入相应的储料仓65。

技术特征：
1.一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，所述陶瓷轴承内外圈检测装置包括上料系统、送料系统、检测系统和下料系统；所述上料系采用圆盘上料机将陶瓷轴承内外圈按照规定摆放方式排列整齐后上料；所述送料系统将圆盘上料机中的陶瓷轴承内外圈输送到相应的检测机构；所述检测系统由两个端面图像采集机构、一个侧面图像采集机构及内表面图像采集机构组成，主要用于采集陶瓷轴承内外圈外表面图像；所述下料系统对检测完的陶瓷轴承内外圈进行分类下料。本发明实现陶瓷轴承内外圈外表面缺陷检测，避免检测过程中陶瓷轴承内外圈相互碰撞，降低二次损伤，提高检测效率。2.根据权利要求1所述的所述陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，其特征在于：所述上料系统包含圆盘上料机1，根据检测零件的尺寸调节上料尺寸调节板18距上料固定板19的距离，上料过程中电机一24通过蜗杆25将运动传递给涡轮27，进而转盘22转动，转盘22转动过程中，通过转盘22转动过程的离心力和导料架22使零件运动到转盘22的边缘，通过调整整料机构23保证没有零件层叠，再通过调整好的上料口排列好上料。3.根据权利要求1所述的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，其特征在于：所述送料系统：上料系统包括送料机一2，推料机构3，挡料板4，滑料板5，送料机二7，翻转机械爪16以及回转机械爪12。开机前根据检测零件尺寸调节尺寸调节板33，伺服电机一30通过蜗轮蜗杆减速器31将转矩传递滚筒36，从而带动传送带35运作，传送带35带动零件运动，待到零件运动到送料机末端时，推料电机42通过联轴器38将转动传递给主动杆件39，进而带动推杆41移动将零件经滑料板5推向送料机二7，待零件送至送料机二7的末端时，圆形气缸一45伸出带动主动滑块49移动，再通过连杆44将带动从动滑块47移动，两夹爪一48闭合抓起零件，翻转气缸43带动整个手爪翻转180
°
将零件放置在回转检测台13上。回转检测台13上的零件检测完后，圆形气缸二57带动两夹爪二61闭合，抓取检测后的零件，在经回转气缸60旋转180
°
将零件放置在圆盘下料机11的下料转盘64上。4.根据权利要求1所述的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，其特征在于：所述检测系统包括四个图像采集机构及回转检测台13，检测前调整好角度调整架一77和角度调整架二78。送料机二7送料过程中，上端面图像采集机6的工业相机74抓取零件上端面图像。零件有翻转机械爪16送到回转监测台13的检测转盘53上时，伺服电机二52通过联轴器二54带动检测转盘53转动，侧面图像采集机构的工业相机74采集零件侧面图像，内表面图像采集机构10的工业相机74采集零件内表面图像。零件送至圆盘下料机11后已经过180
°
翻转，下料机架63上的端面图像采集机构的工业相机74采集翻转后零件的上端面图像。5.根据权利要求1所述的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，其特征在于：所述下料系统只包含圆盘下料机11。下料电机67通过斜齿轮一70及斜齿轮二68将运动传递给下料转盘64，经端面图像采集机构6采集图像后经一系列图像处理，相应的喷头67通气将零件吹入相应的储料仓65。

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉的陶瓷轴承内外圈缺陷检测装置，所述陶瓷轴承内外圈检缺陷测装置包括上料系统、送料系统、检测系统和下料系统；所述上料系采用圆盘上料机将陶瓷轴承内外圈按照规定摆放方式排列整齐后上料；所述送料系统将圆盘上料机中的陶瓷轴承内外圈输送到相应的检测机构；所述检测系统由两个端面图像采集机构、一个侧面图像采集机构及内表面图像采集机构组成，主要用于采集陶瓷轴承内外圈外表面图像；所述下料系统对检测完的陶瓷轴承内外圈进行分类下料。本发明实现陶瓷轴承内外圈外表面缺陷检测，避免检测过程中陶瓷轴承内外圈相互碰撞，降低二次损伤，提高检测效率。效率。效率。


技术研发人员：何博涛 罗宏斌 江毅 周健震 刘昌正 王首明 吴宇航 余凌峰 李团帮 廖显琦 张如梦 郑赛男 张雷斯 崔晓斌
受保护的技术使用者：景德镇陶瓷大学
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/8/13