[发明专利]基于双目的双排滚针轴承缺针检测方法

说明书

本发明公开了一种基于双目的双排滚针轴承缺针检测方法。本发明将机器视觉应用于双排滚针轴承的缺针检测，避免了人工测量方式工作强度大、耗时耗力的问题，同时也避免了接触测量通用性差问题。该方法不仅可以作为双排滚针轴承缺针检测手段，而且适用于其他滚针轴承的缺针检测、尺寸和精准定位等问题，具有良好的通用性。作为一种柔性检测手段，基于机器视觉的双排滚针轴承缺针检测装置与方法可以非常方便地移植到其他相关的检测、识别、分类等应用领域。

技术领域

本发明涉及一种滚针轴承缺针情况的检测方法，特别涉及一种基于视觉的双排滚针轴承缺针检测方法。

背景技术

滚针轴承是带有圆柱滚子的滚针轴承，一般来说轴承自身的直径与滚子的直径相比大很多。双排滚子轴承则是包含上下两层的圆柱滚子(如图1所示)，与单排滚针轴承相比其生产和安装过程更为复杂。在生产过程中，通常利用机械装置将滚子排列到上下两层的固定位置。然而，由于制造和装配过程中的不确定因素，有时会发生滚子并未安装在指定位置或者缺少了某个滚子甚至某些滚子(即所谓的缺针)。当出现缺针的情况时，需要将这些轴承分拣出来重新装入缺少的滚子并进入下一道轴承的加工制造工序。在缺针的检测方法中，一般的轴承生产厂家均采用人工方法进行检测，该方法耗时耗力、工作强度大，由于人的精力有限因此存在漏检的风险。

针对轴承的漏针问题，相关专利提出通过对装帧完毕的轴承进行称重，重量与正常滚针轴承有一定差异的即为缺针的轴承。这种检测方法要求具有较高的称重精度，特别是对于体积小、重量较轻的轴承，称重装置的测量精度必须能够达到分辨单根滚针。该方法对应装置的硬件成本会较高，而且对环境的变化会比较敏感使得测量精度难以保证，从而影响缺针检测的准确性；另外，有专利提出一种探针检测装置和方法。该方法的缺针检测机构包括直线位移传感器和控制器，在直线位移传感器的滑动端设有探针，它用于深入所述轴承传送通道上的滚针轴承的滚针间隙。探针直径大于滚针直径的二分之一并小于滚针直径，通过判断探针的深入距离区分滚针是否缺针或者按要求装配。这种方法的判断依据就是缺针情况下的深入距离与滚针装满时深入距离差异大，无需高精度的检测即可进行判断。然而，其作为接触式测量的方法存在如下的问题：1)探针的加工精度要求较高，特别是对于滚针直径较小的情况下，加工精度的保证比较困难；2)探针只能针对当前的滚针轴承的检测，如果有不同的直径尺寸的轴承需要检测，则通用性差。为了避免上述问题，本发明提出基于机器视觉的方法解决双排滚针轴承的缺针问题。即利用双目相机对某一方向的滚针轴承进行图像采集，利用图像处理的方法对获得的滚针成像子区域的个数与实际滚针个数是否吻合从而判断是否缺针。

发明内容

本发明要解决的技术问题是双排滚针轴承的缺针检测，而现有的人工检测和接触式检测方法存在劳动强度大、加工难度高、检测柔性差等诸多不足。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双目的机器视觉方法解决双排滚针轴承的缺针检测问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于双目的双排滚针轴承缺针检测方法，包括：

步骤S1：初始化，设置计数器count的数值，当双目相机的一个相机从滚针轴承的一侧对靠近该侧的一排滚针进行缺针检测时，计数器count的数值设置为M1，当双目相机的另一个相机从滚针轴承的另一侧对靠近该侧的一排滚针进行缺针检测时，计数器count的数值设置为M2；

步骤S2：采用双目相机对滚针轴承的图像进行采集；

步骤S3：通过阈值分割提取出滚针独立的子区域；同时，通过阈值分割获取轴承的圆环区域，再通过边缘提取得到圆环的外部和内部边界，进一步利用霍夫变换进行内圆和外圆的拟合，得到内圆和外圆轮廓；

步骤S4：比较外圆以外区域的滚针独立子区域的个数N1与滚针个数N0的大小；