[发明专利]一种自动检测轴承滚动体缺失的装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及轴承缺陷检测技术领域，尤其是涉及一种自动检测轴承滚动体缺失的装置及检测方法。

背景技术

滚动轴承是工业器械不可缺少的部件，被称之为“工业的关节”，其质量的高低决定着工业发展的水平。轴承缺陷检测是轴承质量检测中最重要的环节之一,即使是现在，仍然有很多厂家凭借人的视觉来判断轴承是否存在缺陷，轴承缺陷的检测精度完全是由熟练工来决定的，这也导致了检测结果的参差不齐，工作效率低，人力成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动检测轴承滚动体缺失的装置，通过光电技术和机器视觉实现轴承的非接触检测，提高轴承检测效率，统一检测精度，降低检测的成本，可以把轴承检测这项工作从大量的人力中解脱出来。

本发明的目的是这样实现的：第一方面，本发明实施例提出一种自动检测轴承滚动体缺失的装置，特征是：包括检测平台、CCD工业相机、白色同轴光源、背光光源、PC机、旋转气缸、光电开关，其中检测平台由底座、第一支架、第二支架构成，CCD工业相机安装在第二支架上，用于对单个被检测轴承实现正反面图像的单帧和多帧采集，白色同轴光源安装在第一支架上，背光光源放置在底座上，白色同轴光源和背光光源同时使用，使拍摄到的图像的区分度(轴承与背景)更加明显，在显示出轴承轮廓的同时能够很清晰的显现出轴承的细节部分，旋转气缸安装在底座上且处于背光光源正上方，旋转气缸的夹具在轴承两侧，使用旋转气缸实现单个轴承正反面的图像采集，完成了轴承的全面检测，光电开关安装在底座上，通过光电开光控制待检测轴承的放置，直到显示在屏幕上的图像达到最好的拍摄效果，CCD工业相机、白色同轴光源、背光光源、位于同一条垂直线上。

本发明通过安装在第二支架上的CCD工业相机拍摄路径上的白色同轴光源提供的照明对轴承进行垂直拍摄，通过控制光电开关，每次只将一个轴承放置在背光光源之上进行检测，背光光源为CCD工业相机提供更充足的照明，使采集到的图像能够呈现出更多的细节，提高缺陷检测的准确率。将待检测轴承视为A、B两面，当轴承的A面检测完之后，按照设置好的程序，旋转气缸会自动将待测轴承夹住然后翻转180度放置在背光光源上进行B面的检测。待A、B面均检测完毕之后，按下光电开关，将该轴承换下，送入下一个轴承进行检测。接通CCD工业相机的电源，通过PC机中的MATLAB软件控制相机的开启与关闭，调节白色同轴光源和背光光源的亮度使其能达到最好的拍摄效果，将采集到的图像存入事先安排好的路径中，最后利用编写好的程序对采集到的轴承图像进行处理，识别轴承是否存在滚动体遗漏缺陷。本发明采用MATLAB程序驱动CCD工业相机对单个被检测轴承实现正反面的单帧和多帧采集并对采集到的轴承图像进行处理，从而实现对轴承滚动体遗漏缺陷的检测。

第二方面，本发明实施例提出一种基于上述自动检测轴承滚动体缺失装置的检测方法，其特征在于：所述自动检测轴承滚动体缺失装置的检测方法包括如下步骤：

a、控制光电开关将待测轴承放置在背光光源上，调节照明系统，在光照达到最优时利用CCD工业采集到轴承A面图像，然后旋转气缸自动夹紧该轴承进行180度旋转放置在背光光源上进行B面的检测。待A、B面均检测完毕之后，按下光电开关，将该轴承换下，送入下一个轴承进行检测；

b、对上述图像进行预处理、Hough圆算法定位、极坐标展开等处理，可以得到待检测轴承的矩形展开图；

c、对上述处理得到的轴承展开图像进行二值化处理，将图像显示为简单的黑白，这样便于滚珠特征信息的提取及处理。

d、提取出轴承滚珠特征信息之后对其进行数据处理，判别该轴承是否存在滚珠缺失，若不存在则保留，否则剔除。

所述步骤b具体包括如下步骤：

b1、对采集到的轴承图像进行预处理，其包括灰度处理和中值滤波。

灰度化处理是将彩色图像转化成为灰度图像的过程。彩色图像中的每个像素的颜色有R、G、B三个分量决定，而每个分量有255中值可取，这样一个像素点可以有1600多万(255*255*255)的颜色的变化范围，而灰度图像是R、G、B三个分量相同的一种特殊的彩色图像，其一个像素点的变化范围只有255种。