专利名称：钢球表面缺陷视觉检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钢球表面质量的非接触式检测设备。
技术背景目前，国内大多数的钢球厂家对钢球的表面质量检测还是人工抽检，缺点有四个 方面(1)检测现场中，大量的人工检测不仅影响生产效率，而且由于工人的技术水平、 情绪、视觉疲劳、个人判断标准、劳累程度等都给检测结果带来不可靠的因素，所以误检率 很高，导致检测的稳定性很差；(2)由于检测现场为密闭的空间，加上钢球表面的强烈反光，也给检测女工的眼睛带来终生的残疾，一般女工工作都会有年限限制；(3)自动化程度低，给工厂增加了人工成本与管理成本，效率非常低，检查质量也 很差，使漏检的机会增加。而对于小钢球和高精度钢球人工肉眼检查难以胜任；(4)许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测的统计资料， 比如钢球表面缺陷类型、检测数量等等，这些工作很难依靠人眼快速完成，从而严重地影响 了企业产品质量和生产效益。
发明内容本实用新型的目的是提供一种检测过程完全实现自动化、检测仪没有易损零件， 使用寿命长、钢球表面缺陷的检出率高的钢球表面缺陷视觉检测仪上述的目的通过以下的技术方案实现钢球表面缺陷视觉检测仪，其组成包括检测槽，在所述的检测槽中装有展开机 构，所述的展开机构对应连接带有检测腔的展开盘，所述的展开盘的两侧分别装有上料机 构和分选机构，所述的展开盘的上方装有包括光照系统、图像采集和缺陷识别控制的工控 机的控制机构。所述的钢球表面缺陷视觉检测仪，所述的控制机构包括工控机微控制器单元、NI PCI-7342双轴控制卡、复位模块、键盘模块，和实现系统的实时图像采集、处理、分选信号输 出、检测计数模块。本实用新型的有益效果1.本产品解决了现有技术中传统人工手检时，可靠性差、自动化程度低等问题。本 产品用于钢球表面质量的实时在线检测，完全实现自动化、检测仪没有易损零件，使用寿命 长、钢球表面缺陷的检出率呈数量级提高。2.作为成品钢球的验收程序，最后必须进行表面缺陷检验。在中华人民共和国国 家标准轧制钢球(GB8649-88)中规定，钢球(轴承滚动体)表面质量用肉眼进行检查。在本 项目合作企业哈尔滨轴承股份有限公司中，每个月都有数以千万粒以上的钢球需要检测， 而传统的检测方法为依靠大量的人工凭肉眼检测。并且目前国内钢球厂家对钢球的表面质量检测还是人工抽检，检测方法也是传统的灯检，即在灯光下用推板在小簸箕里推动钢球进行检查。这种人工检验方法无疑需要大量人力，生产效率低下，而且检测质量难以保证， 从而降低了钢球的可靠性。3.本产品采用特定装置将钢球展开后，通过光源和镜头的计算机检测，有效的降 低了工人的劳动强度，维护了工人的健康，提高了劳动生产率，通过科学检测保证了钢球质 量，企业产品质量和生产效益。4.本产品是通过对钢球图像序列进行动态采集，然后分析钢球的表面是否存在缺 陷，并判断缺陷的类型，以驱动执行机构分检出不合格的钢球，从而达到自动检测和分选的 目的。
附图1是本产品的工作原理图。附图2是本产品的电路原理图。附图3是本产品的图像处理流程图。附图4是本产品的展开机构的结构示意图。附图5是展开盘的图1中位置的俯视图本发明的具体实施方式
实施例1 钢球表面缺陷视觉检测仪，其组成包括检测槽1，在所述的检测槽中装有展开机 构2，所述的展开机构对应连接带有检测腔31的展开盘3，所述的展开盘的两侧分别装有上 料机构4和分选机构5，所述的展开盘的上方装有包括光照系统、图像采集和缺陷识别控制 的工控机的控制机构6。所述的钢球表面缺陷视觉检测仪，所述的控制机构包括工控机微控制器单元、NI PCI-7342双轴控制卡、复位模块、键盘模块，和实现系统的实时图像采集、处理、分选信号输 出、检测计数模块，连接关系见电路图。所述的展开机构包括与转动电动机7通过传动轴连接的转动盘21，与转动盘传 动轴平行的传动轴32连接、并且位于所述的转动盘上方的所述的展开盘3，所述的转动盘 传动轴通过支座22与检测槽固定连接，所述的转动盘传动轴另一端装有步进进给电机23， 展开盘传动轴的支座下方装有导轨和步进展开电机33。本产品的工作过程为实验系统以LabVIEW为图像处理软件和上位机开发环境。该系统利用工业摄像 机获取钢球表面的图像，通过图像采集卡传送到工控机中，图像处理软件对采集的图像进 行实时处理，然后生成运动控制指令，并通过工控机的串口发出控制命令，实现进料、展开、 好坏分选功能。控制系统根据上位机的控制指令对上料电机41、步进进给电机23、步进展 开电机33、分选机构的电机的运动进行控制，通过镜头得到信号实时获取和存储相关的检 测统计信息，然后再通过串口将这些统计数据传送到上位工控机中，检测系统经过相应的 数据处理后将相关参数用各种控件在上位机中显示出来，从而实现整个系统的实时状态监 控。图1中供料箱8中的钢球9在搅拌轮10的调整下进入到分类旋转器11，经过分类器12进入到检测槽1中的展开盘31中，将展开的钢球通过物镜进行检测并反馈到上位计算机。
权利要求一种钢球表面缺陷视觉检测仪，其组成包括检测槽，其特征是在所述的检测槽中装有展开机构，所述的展开机构对应连接带有检测腔的展开盘，所述的展开盘的两侧分别装有上料机构和和分选机构，所述的展开盘的上方装有包括光照系统、图像采集和缺陷识别控制的工控机的控制机构。
2.根据权利要求1所述的钢球表面缺陷视觉检测仪，其特征是所述的控制机构包括 工控机微控制器单元、NI PCI-7342双轴控制卡、复位模块、键盘模块，和实现系统的实时图 像采集、处理、分选信号输出、检测计数模块。
专利摘要钢球表面缺陷视觉检测仪，目前，国内大多数的钢球厂家对钢球的表面质量检测还是人工抽检。本产品的组成包括检测槽(1)，在所述的检测槽中装有展开机构(2)，所述的展开机构对应连接带有检测腔(31)的展开盘(3)，所述的展开盘的两侧分别装有上料机构(4)和分选机构(5)，所述的展开盘的上方装有包括光照系统、图像采集和缺陷识别控制的工控机的控制机构(6)。本产品用作钢球表面缺陷的自动化检测。
文档编号G01N21/952GK201555812SQ20092009907
公开日2010年8月18日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日
发明者严复刚, 刘献礼, 刘益智, 李玉甫, 王义文, 王鹏, 贾冬开, 赵彦玲 申请人:哈尔滨理工大学