[发明专利]基于齿轮轴视觉检测图像采集系统、方法、产品、设备、终端

说明书

本发明公开是关于基于齿轮轴视觉检测图像采集系统、方法、产品、设备、终端，涉及齿轮轴产品缺陷检测和视觉光学设计技术领域。设置有拍摄工位，齿轮轴上下端面与上下齿面各使用一套单独的拍摄单元，分别用于检测齿轮轴上下端面和上下齿面表面缺陷；端面拍摄单元，拍摄上下端面的拍摄单元沿齿面互为镜像，各拍摄齿轮上下端面区域；齿面拍摄单元，拍摄上下齿面的拍摄单元沿齿轮轴心互为镜像，各拍摄上下齿面区域。本发明的光学设计系统有效采集齿轮轴的各个表面的图片信息，减少了相机及光源数量，便于机械运动方案设计，减少了潜在风险和设备维护成本。光学设计系统在实施时，无需打断原有齿轮轴生产线，只需在原有生产线上挡停即可完成拍摄。

技术领域

本发明公开涉及齿轮轴产品缺陷检测和视觉光学设计技术领域，尤其涉及一种基于齿轮轴视觉检测图像采集系统、方法、产品、设备、终端。

背景技术

汽车变速箱齿轮材料不仅要有良好的强度、韧性、耐磨性，而且还要求变形小、加工精度高。在齿轮的热处理加工工艺中，除了一般的淬火、回火外，还采用渗碳淬火、氮化处理、高频淬火等多种表面硬化工艺。对齿轮材料技术要求有：

1)足够的芯部淬透性、表面硬度和深层，并确保齿轮渗碳淬火时渗碳层和芯部不出现过冷奥氏体分解物；

2)齿轮渗碳淬火后尺寸变形小且均匀，便于后续的精加工，如果齿面产生磕碰会引起凹坑，从而隐藏裂纹；热处理渗碳后齿面出现黑皮，进而产生裂纹。

在磨齿机运行正常且砂轮修整无异常情况下，齿轮磨削齿面黑皮主要是由零件相对机床各轴的偏心(中心不重合)引起的。

随着生产力水平的提高，工厂对各种工件生产的质量要求也有了大幅提升。齿轮作为一种重要的传动件，其生产质量将直接影响机械整体的运行情况。但在齿轮的生产过程中，时常由于各种因素使其端面出现划痕、氧化、黑皮、磕碰等缺陷，从而导致该齿轮工件质量不达标。工件质量不达标影响企业产出效率，齿轮轴使用寿命较低甚至难以使用。

齿轮轴表面缺陷包括如下检测项：

缺陷类型	位置
黑皮	齿面两侧
磕碰	齿顶端面，上下端面
划伤	上下端面，齿顶端面

目前，为了控制齿轮出厂质量，工厂需要雇佣专门的质检员对工件进行人工质检，现阶段针对齿轮轴表面缺陷检测主要依靠人工目检方式。人工目检的方式缺点有：

1)检测成本高、效率低：检查过程需要检测员全程参与，费时费力；

2)稳定性差，漏检多：存在漏检及个体判断不一致等问题；

3)溯源难：人眼检查完毕后，没有保存的数据，不利于日后检查和统计；

4)半自动化检测方式不利于提高检测效率和确保检测准确率。