CN104889075B - 一种滚子外观缺陷视觉检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滚子外观缺陷视觉检测装置，涉及视觉检测装置技术领域，包括传送待检滚子的第一传送带，传送合格滚子的第二传送带，以及检测滚子上侧外观缺陷并剔除不合格次品的第一取像装置、第一图像处理***和第一次品剔除装置，还包括用于检测滚子下侧外观缺陷并剔除不合格次品的转盘、转盘驱动装置、滚子吸取装置、第二取像装置、第二图像处理***；本发明全方位无死角对滚子进行视觉检测，同时剔除不合格次品，并实现整个过程的自动化和智能化，有利于提高滚子次品检测的精确度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种滚子外观缺陷视觉检测装置。
背景技术
滚子轴承中的滚子是重要的滚动部件，滚子的质量直接影响了轴承的品质和寿命。滚子常采用短圆柱体、圆锥体或腰鼓体等形状。轴承滚子要求对外观进行严格检测，包含外形尺寸、外部缺陷等，目前常用的方式是人工抽检，存在效率低下，缺陷检出率低等问题。外观视觉检测装置是利用机器视觉的方法对物体的外观尺寸、缺陷等进行检测的专用设备。要实现轴承滚子外观的自动化检测，必须对轴承滚子进行全面检测，而现在的机器视觉自动检测设备通常通过输送盘上部的检测头，进行检测，由于输送盘本身的遮挡，无法对轴承滚子底部缺陷进行检测。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种滚子外观缺陷视觉检测装置。
本发明提供了一种滚子外观缺陷视觉检测装置，包括第一传送带、第二传送带、第一取像装置、第一图像处理***、第一次品剔除装置、光学传感器、转盘、转盘驱动装置、三个滚子吸取装置、第二取像装置、第二图像处理***和控制装置；
第一取像装置和第一次品剔除装置设置在第一传送带的上方，且沿第一传送带输送方向依次设置，第一取像装置和第一图像处理***连接；
转盘和三组滚子吸取装置设置在第一传送带和第二传送带之间，且在第一传送带和第二传送带的上方，转盘由转盘驱动装置驱动旋转，每次旋转的角度为120度，滚子吸取装置包括连杆、吸盘和真空泵，连杆一端与转盘连接，另一端与吸盘连接，吸盘与真空泵连接，吸盘在同一高度沿等边三角形设置，转盘的转轴垂直三个吸盘所在的平面，且通过所述等边三角形的重心；
转盘每次转动后，始终有两个吸盘分别停留在第一传送带下游端上方的第一位置和第二传送带上游端上方的第二位置，剩下的一个吸盘停留在待拍摄位置即第三位置；
光学传感器设置在第一传送带输出端上方；
第二取像装置设置第三位置的下方，第二取像装置和第二图像处理***连接；
控制装置分别连接第一图像处理***、第一次品剔除装置、转盘驱动装置、三个真空泵、光学传感器、第二图像处理***；
第一图像处理***获取第一取像装置拍摄的滚子图片，并将滚子图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置通过第一图像处理***获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第一次品剔除装置剔除不合格品；第一取像装置对第一传送带上的滚子上方进行拍照，通过与第一图像处理***配合工作，检测出不合格滚子，再由控制装置控制第一次品剔除装置剔除不合格滚子，完成滚子部分表面的视觉检测工作；
控制装置获取光学传感器感应滚子到达第一位置的信息，发出指令控制第一位置的真空泵启动吸取滚子；
第二图像处理***获取第二取像装置拍摄的滚子图片，并将图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置通过第二图像处理***获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第三位置对应的真空泵停止工作，释放不合格滚子；
控制装置发出指令控制第二位置对应的真空泵停止工作，释放合格的滚子；
三个位置同步的工作完成后，控制装置控制转盘驱动装置驱动转盘转动120度，进入下一轮三个位置同步的工作；
通过将滚子吸附后旋转，第二取像装置拍摄滚子下方的图片，配合第二图像处理***检测出滚子下方表面区域不合格的滚子，通过控制装置控制在滚子释放位置，将合格滚子与不合格滚子分开，完成滚子外观缺陷的视觉检测。
优选地，控制装置与警报器连接，控制装置获取到滚子质量不合格，警报器发出警报，用于提醒工作人员。
优选地，第一取像装置包括环状光源和多个沿圆周向下倾斜设置且镜头对着滚子的相机，便于获取更清晰的滚子上方表面区域的图片。
优选地，第一取像装置包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机，采用较少的相机获取相同合适角度的滚子的图片，便于采用同样的预设标准图片进行对比，可节省计算资源，减少第一图像处理***的计算时间，提高计算速度。
优选地，第二取像装置包括环状光源和多个沿圆周向上倾斜设置且镜头对着第三位置的相机，便于获取更清晰的滚子下方表面区域的图片。
优选地，第二取像装置包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机，采用较少的相机获取相同合适角度的滚子的图片，便于采用同样的预设标准图片进行对比，可节省计算资源，减少第二图像处理***的计算时间，提高计算速度。
优选地，第一次品剔除装置的下方设有第一次品回收箱，第二取像装置的下方第二次品回收箱，用于回收不合格的滚子。
优选地，第一传送带与第二传送带反向平行布置，可减少本装置的占地长度，从而达到节省空间的目的
本发明通过在设置第一取像装置和第一图像处理***对滚子上侧外观缺陷进行多角度视觉检测，并通过第一次品剔除装置将次品剔除；经第一次检测并剔除剩下的滚子由吸取装置吸附提起并旋转，第二取像装置和第二图像处理***对滚子下侧外观缺陷进行多角度视觉检测，检测后的滚子通过控制装置控制滚子吸取装置将滚子在不同位置释放来实现合格品与不合格品的分类。
本发明通过对滚子上下侧的外观缺陷进行多角度检测，实现对滚子全方位无死角的视觉检测，同时，整个过程可实现自动化和智能化，有利于提高滚子质量检测的精确度和效率。
附图说明
图1为本发明提出的一种滚子外观缺陷视觉检测装置实施例一结构示意图。
图2为本发明提出的一种滚子外观缺陷视觉检测装置施例二中的传送带布置示意图。
图3为本发明提出的一种滚子外观缺陷视觉检测装置施例三中的传送带布置示意图。
图中：1-第一传送带、2-第二传送带、3-第一取像装置、4-第一图像处理***、5-第一次品剔除装置、6-光学传感器、7-转盘、8-转盘驱动装置、9-滚子吸取装置、10-第二取像装置、11-第二图像处理***、12-第一次品回收箱、13-控制装置、14-第二次品回收箱、901-连杆、902-吸盘、903-真空泵。
具体实施方式
实施例一：
参照图1，本发明提出的一种滚子外观缺陷视觉检测装置，包括第一传送带1、第二传送带2、第一取像装置3、第一图像处理***4、第一次品剔除装置5、光学传感器6、转盘7、转盘驱动装置8、三个滚子吸取装置9、第二取像装置10、第二图像处理***11和控制装置13；
第一取像装置3和第一次品剔除装置5设置在第一传送带1的上方，且沿第一传送带1输送方向依次设置，第一取像装置3和第一图像处理***4连接；
转盘7和三组滚子吸取装置9设置在第一传送带1和第二传送带2之间，且在第一传送带1和第二传送带2的上方，转盘7由转盘驱动装置8驱动旋转，每次旋转的角度为120度，滚子吸取装置9包括连杆901、吸盘902和真空泵903，连杆901一端与转盘7连接，另一端与吸盘902连接，吸盘902与真空泵903连接，吸盘902在同一高度沿等边三角形设置，转盘7的转轴垂直三个吸盘902所在的平面，且通过所述等边三角形的重心；
转盘7每次转动后，始终有两个吸盘902分别停留在第一传送带1下游端上方的第一位置和第二传送带2上游端上方的第二位置，剩下的一个吸盘902停留在待拍摄位置即第三位置；
光学传感器6设置在第一传送带1输出端上方；
第二取像装置10设置第三位置的下方，第二取像装置10和第二图像处理***11连接；
控制装置13分别连接第一图像处理***4、第一次品剔除装置5、转盘驱动装置8、三个真空泵903、光学传感器6、第二图像处理***11；
第一图像处理***4获取第一取像装置3拍摄的滚子图片，并将滚子图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置13通过第一图像处理***4获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第一次品剔除装置5剔除不合格品；第一取像装置3对第一传送带1上的滚子上方进行拍照，通过与第一图像处理***4配合工作，检测出不合格滚子，再由控制装置13控制第一次品剔除装置5剔除不合格滚子，完成滚子部分表面的视觉检测工作；
控制装置13获取光学传感器6感应滚子到达第一位置的信息，发出指令控制第一位置的真空泵903启动吸取滚子；
第二图像处理***11获取第二取像装置10拍摄的滚子图片，并将图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置13通过第二图像处理***11获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第三位置对应的真空泵903停止工作，释放不合格滚子；
控制装置13发出指令控制第二位置对应的真空泵903停止工作，释放合格的滚子；
三个位置同步的工作完成后，控制装置13控制转盘驱动装置8驱动转盘7转动120度，进入下一轮三个位置同步的工作；
通过将滚子吸附后旋转，第二取像装置10拍摄滚子下方的图片，配合第二图像处理***11检测出滚子下方表面区域不合格的滚子，通过控制装置13控制在滚子释放位置，将合格滚子与不合格滚子分开，完成滚子外观缺陷的视觉检测。
本实施方式中，控制装置13与警报器连接，控制装置13获取到滚子质量不合格，警报器发出警报，用于提醒工作人员。
本实施方式中，第一取像装置3包括环状光源和多个沿圆周向下倾斜设置且镜头对着滚子的相机，便于获取更清晰的滚子上方表面区域的图片。
本实施方式中，第一取像装置3包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机，采用较少的相机获取相同合适角度的滚子的图片，便于采用同样的预设标准图片进行对比，可节省计算资源，减少第一图像处理***4的计算时间，提高计算速度。
本实施方式中，第二取像装置10包括环状光源和多个沿圆周向上倾斜设置且镜头对着第三位置的相机，便于获取更清晰的滚子下方表面区域的图片。
本实施方式中，第二取像装置10包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机，采用较少的相机获取相同合适角度的滚子的图片，便于采用同样的预设标准图片进行对比，可节省计算资源，减少第二图像处理***11的计算时间，提高计算速度。
本实施方式中，第一次品剔除装置5的下方设有第一次品回收箱12，第二取像装置10的下方第二次品回收箱14，用于回收不合格的滚子。
本实施例中，第一传送带1与第二传送带2同向输送且前后布置。
具体实施例二：
本实施例的主要技术方案与实施例一相同，在此不再赘述，其区别在于，参照图2，第一传送带1与第二传送带2交叉布置，合理利用占地空间。
具体实施例三：
本实施例的主要技术方案与实施例一相同，在此不再赘述，其区别在于，参照图3，第一传送带1与第二传送带2反向并列布置，从而可减少视觉检测装置长度方向的占用空间，有利于合理利用空间。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，包括第一传送带(1)、第二传送带(2)、第一取像装置(3)、第一图像处理***(4)、第一次品剔除装置(5)、光学传感器(6)、转盘(7)、转盘驱动装置(8)、三个滚子吸取装置(9)、第二取像装置(10)、第二图像处理***(11)和控制装置(13)；
第一取像装置(3)和第一次品剔除装置(5)设置在第一传送带(1)的上方，且沿第一传送带(1)输送方向依次设置，第一取像装置(3)和第一图像处理***(4)连接；
转盘(7)和三组滚子吸取装置(9)设置在第一传送带(1)和第二传送带(2)之间，且在第一传送带(1)和第二传送带(2)的上方，转盘(7)由转盘驱动装置(8)驱动旋转，每次旋转的角度为120度，滚子吸取装置(9)包括连杆(901)、吸盘(902)和真空泵(903)，连杆(901)一端与转盘(7)连接，另一端与吸盘(902)连接，吸盘(902)与真空泵(903)连接，吸盘(902)在同一高度沿等边三角形设置，转盘(7)的转轴垂直三个吸盘(902)所在的平面，且通过所述等边三角形的重心；
转盘(7)每次转动后，始终有两个吸盘(902)分别停留在第一传送带(1)下游端上方的第一位置和第二传送带(2)上游端上方的第二位置，剩下的一个吸盘(902)停留在待拍摄位置即第三位置；
光学传感器(6)设置在第一传送带(1)输出端上方；
第二取像装置(10)设置第三位置的下方，第二取像装置(10)和第二图像处理***(11)连接；
控制装置(13)分别连接第一图像处理***(4)、第一次品剔除装置(5)、转盘驱动装置(8)、三个真空泵(903)、光学传感器(6)、第二图像处理***(11)；
第一图像处理***(4)获取第一取像装置(3)拍摄的滚子图片，并将滚子图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置(13)通过第一图像处理***(4)获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第一次品剔除装置(5)剔除不合格品；
控制装置(13)获取光学传感器(6)感应滚子到达第一位置的信息，发出指令控制第一位置的真空泵(903)启动吸取滚子；
第二图像处理***(11)获取第二取像装置(10)拍摄的滚子图片，并将图片与其预存的标准图片进行对比，根据预设判断标准判断滚子外观质量是否合格，控制装置(13)通过第二图像处理***(11)获取滚子质量不合格信息，发出指令控制第三位置对应的真空泵(903)停止工作，释放不合格滚子；
控制装置(13)发出指令控制第二位置对应的真空泵(903)停止工作，释放合格的滚子；
三个位置同步的工作完成后，控制装置(13)控制转盘驱动装置(8)驱动转盘(7)转动120度，进入下一轮三个位置同步的工作。
2.如权利要求1所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，控制装置(13)与警报器连接，控制装置(13)获取到滚子质量不合格，警报器发出警报。
3.如权利要求1所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第一取像装置(3)包括环状光源和多个沿圆周向下倾斜设置且镜头对着滚子的相机。
4.如权利要求3所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第一取像装置(3)包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机。
5.如权利要求1所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第二取像装置(10)包括环状光源和多个沿圆周向上倾斜设置且镜头对着第三位置的相机。
6.如权利要求5所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第二取像装置(10)包括3或4个倾斜角度相同的，且在同一高度均匀布置的相机。
7.如权利要求1所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第一次品剔除装置(5)的下方设有第一次品回收箱(12)，第二取像装置(10)的下方第二次品回收箱(14)。
8.如权利要求1所述的滚子外观缺陷视觉检测装置，其特征在于，第一传送带(1)与第二传送带(2)反向平行布置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220113 Address after: 252000 Industrial Park, Yandian Town, Linqing City, Liaocheng City, Shandong Province Patentee after: Linqing Wanda Bearing Co.,Ltd. Address before: 241200 CISCO 6 building, Fanchuang County Economic Development Zone, Wuhu, Anhui Patentee before: WUHU LINYI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A visual detection device for roller appearance defects Effective date of registration: 20220512 Granted publication date: 20181214 Pledgee: China Postal Savings Bank Corporation Linqing sub branch Pledgor: Linqing Wanda Bearing Co.,Ltd. Registration number: Y2022980005520 |