鋼球表面缺陷視覺檢測儀的製作方法
2023-10-19 10:54:37 1
專利名稱：鋼球表面缺陷視覺檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋼球表面質量的非接觸式檢測設備。
技術背景目前，國內大多數的鋼球廠家對鋼球的表面質量檢測還是人工抽檢，缺點有四個 方面(1)檢測現場中，大量的人工檢測不僅影響生產效率，而且由於工人的技術水平、 情緒、視覺疲勞、個人判斷標準、勞累程度等都給檢測結果帶來不可靠的因素，所以誤檢率 很高，導致檢測的穩定性很差；(2)由於檢測現場為密閉的空間，加上鋼球表面的強烈反光，也給檢測女工的眼睛帶來終生的殘疾，一般女工工作都會有年限限制；(3)自動化程度低，給工廠增加了人工成本與管理成本，效率非常低，檢查質量也 很差，使漏檢的機會增加。而對於小鋼球和高精度鋼球人工肉眼檢查難以勝任；(4)許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測，同時需要準確獲取檢測的統計資料， 比如鋼球表面缺陷類型、檢測數量等等，這些工作很難依靠人眼快速完成，從而嚴重地影響 了企業產品質量和生產效益。
發明內容本實用新型的目的是提供一種檢測過程完全實現自動化、檢測儀沒有易損零件， 使用壽命長、鋼球表面缺陷的檢出率高的鋼球表面缺陷視覺檢測儀上述的目的通過以下的技術方案實現鋼球表面缺陷視覺檢測儀，其組成包括檢測槽，在所述的檢測槽中裝有展開機 構，所述的展開機構對應連接帶有檢測腔的展開盤，所述的展開盤的兩側分別裝有上料機 構和分選機構，所述的展開盤的上方裝有包括光照系統、圖像採集和缺陷識別控制的工控 機的控制機構。所述的鋼球表面缺陷視覺檢測儀，所述的控制機構包括工控機微控制器單元、NI PCI-7342雙軸控制卡、復位模塊、鍵盤模塊，和實現系統的實時圖像採集、處理、分選信號輸 出、檢測計數模塊。本實用新型的有益效果1.本產品解決了現有技術中傳統人工手檢時，可靠性差、自動化程度低等問題。本 產品用於鋼球表面質量的實時在線檢測，完全實現自動化、檢測儀沒有易損零件，使用壽命 長、鋼球表面缺陷的檢出率呈數量級提高。2.作為成品鋼球的驗收程序，最後必須進行表面缺陷檢驗。在中華人民共和國國 家標準軋制鋼球(GB8649-88)中規定，鋼球(軸承滾動體)表面質量用肉眼進行檢查。在本 項目合作企業哈爾濱軸承股份有限公司中，每個月都有數以千萬粒以上的鋼球需要檢測， 而傳統的檢測方法為依靠大量的人工憑肉眼檢測。並且目前國內鋼球廠家對鋼球的表面質量檢測還是人工抽檢，檢測方法也是傳統的燈檢，即在燈光下用推板在小簸箕裡推動鋼球進行檢查。這種人工檢驗方法無疑需要大量人力，生產效率低下，而且檢測質量難以保證， 從而降低了鋼球的可靠性。3.本產品採用特定裝置將鋼球展開後，通過光源和鏡頭的計算機檢測，有效的降 低了工人的勞動強度，維護了工人的健康，提高了勞動生產率，通過科學檢測保證了鋼球質 量，企業產品質量和生產效益。4.本產品是通過對鋼球圖像序列進行動態採集，然後分析鋼球的表面是否存在缺 陷，並判斷缺陷的類型，以驅動執行機構分檢出不合格的鋼球，從而達到自動檢測和分選的 目的。
附圖1是本產品的工作原理圖。附圖2是本產品的電路原理圖。附圖3是本產品的圖像處理流程圖。附圖4是本產品的展開機構的結構示意圖。附圖5是展開盤的圖1中位置的俯視圖本發明的具體實施方式
實施例1 鋼球表面缺陷視覺檢測儀，其組成包括檢測槽1，在所述的檢測槽中裝有展開機 構2，所述的展開機構對應連接帶有檢測腔31的展開盤3，所述的展開盤的兩側分別裝有上 料機構4和分選機構5，所述的展開盤的上方裝有包括光照系統、圖像採集和缺陷識別控制 的工控機的控制機構6。所述的鋼球表面缺陷視覺檢測儀，所述的控制機構包括工控機微控制器單元、NI PCI-7342雙軸控制卡、復位模塊、鍵盤模塊，和實現系統的實時圖像採集、處理、分選信號輸 出、檢測計數模塊，連接關係見電路圖。所述的展開機構包括與轉動電動機7通過傳動軸連接的轉動盤21，與轉動盤傳 動軸平行的傳動軸32連接、並且位於所述的轉動盤上方的所述的展開盤3，所述的轉動盤 傳動軸通過支座22與檢測槽固定連接，所述的轉動盤傳動軸另一端裝有步進進給電機23， 展開盤傳動軸的支座下方裝有導軌和步進展開電機33。本產品的工作過程為實驗系統以LabVIEW為圖像處理軟體和上位機開發環境。該系統利用工業攝像 機獲取鋼球表面的圖像，通過圖像採集卡傳送到工控機中，圖像處理軟體對採集的圖像進 行實時處理，然後生成運動控制指令，並通過工控機的串口發出控制命令，實現進料、展開、 好壞分選功能。控制系統根據上位機的控制指令對上料電機41、步進進給電機23、步進展 開電機33、分選機構的電機的運動進行控制，通過鏡頭得到信號實時獲取和存儲相關的檢 測統計信息，然後再通過串口將這些統計數據傳送到上位工控機中，檢測系統經過相應的 數據處理後將相關參數用各種控制項在上位機中顯示出來，從而實現整個系統的實時狀態監 控。圖1中供料箱8中的鋼球9在攪拌輪10的調整下進入到分類旋轉器11，經過分類器12進入到檢測槽1中的展開盤31中，將展開的鋼球通過物鏡進行檢測並反饋到上位計算機。
權利要求一種鋼球表面缺陷視覺檢測儀，其組成包括檢測槽，其特徵是在所述的檢測槽中裝有展開機構，所述的展開機構對應連接帶有檢測腔的展開盤，所述的展開盤的兩側分別裝有上料機構和和分選機構，所述的展開盤的上方裝有包括光照系統、圖像採集和缺陷識別控制的工控機的控制機構。
2.根據權利要求1所述的鋼球表面缺陷視覺檢測儀，其特徵是所述的控制機構包括 工控機微控制器單元、NI PCI-7342雙軸控制卡、復位模塊、鍵盤模塊，和實現系統的實時圖 像採集、處理、分選信號輸出、檢測計數模塊。
專利摘要鋼球表面缺陷視覺檢測儀，目前，國內大多數的鋼球廠家對鋼球的表面質量檢測還是人工抽檢。本產品的組成包括檢測槽(1)，在所述的檢測槽中裝有展開機構(2)，所述的展開機構對應連接帶有檢測腔(31)的展開盤(3)，所述的展開盤的兩側分別裝有上料機構(4)和分選機構(5)，所述的展開盤的上方裝有包括光照系統、圖像採集和缺陷識別控制的工控機的控制機構(6)。本產品用作鋼球表面缺陷的自動化檢測。
文檔編號G01N21/952GK201555812SQ20092009907
公開日2010年8月18日 申請日期2009年2月10日 優先權日2009年2月10日
發明者嚴復剛, 劉獻禮, 劉益智, 李玉甫, 王義文, 王鵬, 賈冬開, 趙彥玲 申請人:哈爾濱理工大學