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一种轴承 缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法

阅读：857发布：2020-06-28

专利汇可以提供一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法，包括检测部、上料部、下料部、可编程控制器、PC主机；被检轴承由上料部输送至指点位置后，由检测部的夹爪抓取至检测位，CCD相机进行图片的采集，然后夹爪抓取被检轴承，翻转180度，放置在检测位，CCD相机再次进行图片采集，采集完成后，夹爪将被检轴承放置到下料部，PC主机处理CCD相机拍摄的照片，判断被检轴承是否存在缺陷；本发明基于视觉识别系统检测轴承缺陷，效率高，易于实现自动化检测，同时能够在一个检测工位对轴承的上下面及外圈进行检测，使该装置结构紧凑，成本较低。，下面是一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种轴承缺陷检测装置，包括检测部(1)、上料部(2)、下料部(3)、可编程控制器(4)、PC主机(5)，其特征在于：所述检测部(1)包括旋转臂(118)、第一回转气缸(119)、滑台气缸(121)、第一连接板(122)、第二回转气缸(123)、第二连接板(124)、薄型气爪(125)、夹爪(126)；所述旋转臂(118)有2个，固定安装在第一回转气缸(119) 上，互成90度，所述旋转臂(118)另一端依次安装有滑台气缸(121)、第一连接板(122)、第二回转气缸(123)、第二连接板(124)、薄型气爪(125)，每个薄型气爪(125)上安装有两个夹爪(126)。
2.根据权利要求1所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述检测部(1)还包括机架(101)、相机夹(102)、线阵CCD相机(103)、线阵CCD相机支架(104)、十字承夹(105)、同轴光源支架(106)、线性光源(107)、同轴光源(108)、检测支架(109)、面阵CCD相机支架(110)、面阵CCD相机(111)、回转支架(120)；所述回转支架(120)固定安装在机架(101)一端，所述第一回转气缸119固定安装在回转支架120上；所述检测支架(109)固定安装在机架(101)另一端，所述检测支架(109)由下至上依次旋转安装线阵CCD相机支架(104)、两个十字承夹(105)，所述线阵CCD相机(103)通过相机夹(102)与线阵CCD相机支架(104)连接，所述同轴光源支架(106)通过下方的十字承夹(105)与检测支架(109)转动连接；所述同轴光源(108)固定安装在同轴光源支架(106)另一端；所述面阵CCD相机支架(110)通过上方的十字承夹(105)与检测支架(109)转动连接；所述面阵CCD相机(111)通过相机夹(102)与面阵CCD相机支架(110)连接，所述线性光源(107)固定安装在检测支架(109)旁边的机架(101)上，与线阵CCD相机(103)分别位于检测支架(109)的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述检测部(1)还包括旋转盘(112)、电机架(115)、电机(116)、编码器(117)，所述电机架(115)固定安装在机架(101)中部，位于回转支架(120)及检测支架(109)之间；所述电机(116)固定在电机架(115)上，带编码器(117)；所述旋转盘(112)固定安装在电机(116)的输出端，所述旋转盘(112)由旋转平台(113)及旋转凸台(114)组成，所述旋转凸台(114)位于旋转平台(113)中央，用于定位被检轴承，旋转平台(113)及旋转凸台(114)表面带高摩擦纹路，增大摩擦力以防止被检轴承滑动。
4.根据权利要求1所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述同轴光源(108)发射的光垂直照射在被检轴承端面上，经反射后进入面阵CCD相机(111)；所述线性光源(107)发射的光照射在被检轴承外圆面，经反射后进入线阵CCD相机(103)。
5.根据权利要求1所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述下料部(3)括第二驱动辊(301)、第二机架(302)、第二从动辊(303)、第二传感器(304)、第二传感器支架(305)、剔除气缸(306)、剔除气缸支架(307)、第二输送带(308)；所述第二机架(302)有两个，分别位于第二驱动辊(301)及第二从动辊(303)的两侧；所述第二输送带(308)套在第二驱动辊(301)及第二从动辊(303)上；所述剔除气缸(306)通过剔除气缸支架(307)固定安装在第二机架(302)一侧；所述第二传感器(304)通过第二传感器支架(305)固定安装在第二机架(302)一侧；所述第二传感器(304)位于剔除气缸(306)前方，靠近检测部(1)。
6.根据权利要求1所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述检测部(1)位于上料部(2)及下料部(3)之间，用于检测轴承缺陷；所述可编程控制器(4)及PC主机(5)位于控制柜内，可编程控制器(4)控制轴承缺陷检测装置的运动，PC主机(5)用于处理CCD相机拍摄的照片，并对处理结果进行被检轴承是否存在缺陷的判断。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述上料部(2)包括上料支架(201)、推料气缸(202)、推料板(203)、料仓(205)；所述推料气缸(202)固定安装在上料支架(201)上端面的下方；所述推料板(203)固定安装在推料气缸(202)的气缸杆上；所述料仓(205)固定按装在上料支架(201)上端面的上方，位于推料板(203)两侧，用于存放被检轴承；所述上料支架(201)的上端面设有限位板(204)，限位板(204)位于推料板(203)前方，用于被检轴承的定位。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的一种轴承缺陷检测装置，其特征在于：所述上料部(2)包括第一驱动辊(210)、第一机架(211)、第一从动辊(212)、护栏(213)、护栏支架(214)、第一传感器(215)、第一传感器支架(216)、第一输送带(217)；所述第一机架(211)有两个，分别位于第一驱动辊(210)及第一从动辊(212)的两侧；所述第一输送带(217)套在第一驱动辊(210)及第一从动辊(212)上；所述护栏(213)有两个，分别通过护栏支架(214)与两个第一机架(211)固定连接，护栏(213)用于调整被检轴承的输送姿态；所述第一传感器(215)通过第一传感器支架(216)与第一机架(211)固定连接，第一传感器(215)位于上料部(2)前端，靠近检测部(1)。
9.一种轴承缺陷检测方法，其特征是：
第一步：被检轴承由上料部(2)输送至指点位置后，夹爪(126)夹取被检轴承，第一回转气缸(119)带动夹爪(126)及被检轴承旋转到检测部(1)的检测位上方，夹爪(126)将被检轴承放置在检测位的旋转盘(112)上，然后夹爪(126)归位，此时面阵CCD相机(111)进行采集被检轴承上端面图像，采集完毕后，可编程控制器(4)控制电机，电机(116)带动旋转盘(112)及编码器(117)一同转动，编码器(117)产生触发指令，控制线阵CCD相机(103)对被检轴承外圆面进行图像采集；
第二步：采集完毕后，夹爪(126)夹取被检轴承，由第二回转气缸(123)带动夹爪(126)及被检轴承旋转180度，被检轴承下端面朝上，然后夹爪(126)将被检轴承再放置在检测位的旋转盘(112)上，然后夹爪(126)归位，此时面阵CCD相机(111)进行采集被检轴承下端面图像，采集完毕后，另一个夹爪(126)将被检轴承夹取，通过第一回转气缸(119)旋转，将被检轴承放置到下料部(3)；
第三步：PC主机(5)对步骤1及步骤2的CCD相机采集到的图片进行处理，判断被检轴承是否存在缺陷，存在缺陷的轴承被下料部的剔除气缸(306)剔除，合格的轴承通过下料部(3)输送至下一工序。
10.根据权利要求9所述的一种轴承缺陷检测方法，其特征是：首先对CCD相机采集到的图片进行灰度处理和中值滤波和二值化预处理，然后采用Hough圆提取方法对轴承进行定位，完成轴承定位后，对经过二值化处理的轴承图像，进行边缘检测处理，对图像进行快速定位与分割，针对不同的缺陷形式，提取被检轴承的不同部位的特征信息，将被检轴承的特征信息与合格轴承的特征信息对比，判断被检轴承是否存在缺陷。

说明书全文

一种轴承 缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及轴承缺陷检测技术，尤其涉及一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法。

背景技术

[0002] 作为常见的零部件，轴承在工业领域使用普遍且型号各异。轴承配合机械体转动，能够大大减少旋转时的阻力，并且确保转动的精确度。轴承在众多行业中扮演越来越重要的角色，它是机电、电气、石油、冶炼、及军工部门中大量使用的零部件，可以说凡是有转动的地方都需要它。

[0003] 由于轴承的加工过程包括锻造、碾扩、冲孔、车削、磨削、热处理等多道工序，所以轴承外圈表面可能会出现各种缺陷。轴承外圈表面的质量缺陷严重损害企业的声誉，从而影响其销售进而降低企业利润，严重时可能会降低使用这些轴承作为零部件的工业产品的安全性与可靠性，从而引发安全事故。为此轴承生产商十分重视轴承的质量检测。在轴承外圈生产工艺流程中，轴承外圈表面有时会产生锈迹、刮痕、磕碰、黑皮、开裂等质量问题。质量是制造业的核心竞争力，深入某轴承厂调研得知，国内轴承厂商的生产流程已基本实现自动化，但对轴承的质量检则还是主要由人工目测，还有其他检测方法如磁粉检测、渗透检测及探伤检测等方法。

[0004] 人工检测在速度和精度上因个体差异、经验水平等因素难以定量，在表面质量定性过程中由于工人主观因素，容易对产品表面缺陷造成漏检、漏判。磁粉检测、渗透检测、涡流检测等方法在轴承行业的生产现场均有所限制，如磁粉探伤存在对被测工件表面光滑度要求高，需要技术人员有丰富的经验及成熟的技术，存在对被测工件表面光滑度要求高，需要技术人员有丰富的经验及成熟的技术，检测范围小且检测速度慢等缺点，难以满足工艺条件、材料性能、成本、产能条件等要求。

[0005] 基于机器视觉的表面质量检测方法能够快速采集目标图像，并通过设计的算法来满足工业环境中对工件表面质量检测的要求，能够集采集、传递数据、分析数据、判定结果于一体，从而实现高度的自动化。鉴于此，将机器视觉用于轴承表面质量检查，并且采取适合的图像处理方法，结合适合的机器学习算法来检测与分类轴承外圈表面缺陷是非常有必要的。

[0006] 专利CN107703145A公开了一种轴承缺陷检测装置，由图1所示，包括固定环、伸缩杆、上滑动槽、上放大镜片、下滑动槽、下放大镜片、灯罩、电池盒、固定夹板和基座，其特征在于：所述固定环通过支撑立杆与支撑底座相连接，且固定环与固定立杆的两端活动连接，所述固定立杆的一侧固定有固定侧板，且固定立杆的另一侧通过旋转轴与外检测板相连接，所述固定侧板与检测筒之间通过旋转轴相连接，所述伸缩杆的一端与固定侧板固定连接，且伸缩杆的另一端上焊接有旋转轴承，所述上滑动槽和下滑动槽通过连接杆与旋转轴承固定连接，且上滑动槽和下滑动槽设置有固定件，所述上放大镜片和下放大镜片的顶端和底端均形成有与上滑动槽和下滑动槽相适配的滑动轨，且滑动轨位于上滑动槽和下滑动槽内，所述灯罩内部设置有第一观察灯，且灯罩两端与固定件活动连接并连接有转动杆，所述外检测板上设置有内检测板，且内检测板上开设有活动槽，所述活动槽内固定有滑动杆，所述滑动杆从滑动块中穿过，且滑动杆上设置有弹力弹簧，所述固定夹板与滑动块形成为一体，所述基座上设置有第二观察灯；该专利公开的就属于一种人工检测装置，存在检测精度差，效率低，主观性强，而且不具备信息化条件的缺点。

[0007] 专利CN107876425A也公开了一种基于视觉的轴承缺陷检测系统装置，如图2所示，包括由电动机、传送带、垂直工业CCD相机、水平工业CCD相机、支架、机械手臂、导轨、旋转圆盘、PLC控制器、主机、工作台、机械手臂、同轴光源、轴承、线光源、水平台、光电接近开关、轴台、加速度传感器、液晶显示器、数据采集卡和旋转轴组成，所述机械手臂将轴承放置于视觉检测旋转轴台上，所述 PLC控制器控制轴旋转数周带动轴承旋转，此时水平CCD相机和垂直CCD相机进行采集轴承图像，机械手臂将轴承翻转180°，垂直相机继续采集图像；当轴承被机械手臂置于轴台上，PLC控制旋转圆盘以带动轴承旋转，此时接近开关触发PC端控制数据采集卡利用加速度传感器进行数据采集；轴承由传送带运往待检测位置由机械手臂搬运至旋转轴上，垂直CCD相机,采集图像，轴承在旋转轴上自旋时，水平CCD相机采集图像，接着机械臂将轴承翻转，垂直相机继续采集图像；图像采集完成后，机械手臂将轴承搬运至轴台，此时旋转圆盘自旋带动轴承旋转，光电接近开关触发程序驱动数据采集卡，使安装在轴台上的加速度传感器采集旋转轴承的振动信号；采集到轴承图像和振动信号后，装有Matlab程序的PC主机对采集到的数据进行处理并识别出轴承的缺陷；整个流程的机械动作都是由PLC控制器控制的；该专利是一种基于机器视觉的缺陷检测装置，但是，该装置检测轴承时需多个检测工位分别对轴承的上下面及外圈进行检测，使得结构复杂，整体机构偏大，成本较高，不利于技术的推广。

发明内容

[0008] 针对上述现有技术的不足，本发明提出一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法，能够在一个检测工位对轴承的上下面及外圈进行检测，使该装置结构紧凑，成本较低。

[0009] 为实现上述目的，本发明提供了一种轴承缺陷检测装置，包括检测部、上料部、下料部、可编程控制器、PC主机，检测部位于上料部及下料部之间，用于检测轴承缺陷。

[0010] 进一步的，所述检测部包括机架、相机夹、线阵CCD相机、线阵CCD相机支架、十字承夹、同轴光源支架、检测支架、面阵CCD相机支架、线性光源、同轴光源、面阵CCD相机、旋转盘、电机架、电机、编码器、旋转臂、第一回转气缸、回转支架、滑台气缸、第一连接板、第二回转气缸、第二连接板、薄型气爪、夹爪；所述回转支架固定安装在机架一端，所述第一回转气缸固定安装在回转支架上，所述旋转臂固定安装在第一回转气缸的刻度盘上，作为优选的，所述旋转臂有两个，互成90度安装；所述滑台气缸的滑座固定安装在旋转臂的另一端；所述第二回转气缸通过第一连接板固定安装在滑台气缸的本体上；所述薄型气爪的本体通过第二连接板固定安装在第二回转气缸的刻度盘上；所述夹爪有两个，固定安装在薄型气爪的滑座上，夹爪前段上有V型坡口，方便抓取轴承。

[0011] 进一步的，所述检测支架固定安装在机架另一端，所述检测支架由下至上依次旋转安装线阵CCD相机支架、两个十字承夹，所述线阵CCD相机支架能在检测支架上调整水平角度及垂直位置；作为优选的，所述线阵CCD相机支架一端呈“凹”字型，两侧耳板竖直放置，通过螺纹孔与相机夹相连，所述两相机夹中间将线阵CCD相机夹紧；所述同轴光源支架通过下方的十字承夹与检测支架转动连接，通过十字承夹能调整同轴光源支架的水平角度，垂直位置及水平位置；所述同轴光源固定安装在同轴光源支架另一端；所述面阵CCD相机支架通过上方的十字承夹与检测支架转动连接，通过十字承夹能调整面阵CCD相机支架的水平角度、垂直位置及水平位置；作为优选的，面阵CCD相机支架另一端呈“凹”字型，两侧耳板水平放置，通过螺纹孔与相机夹相连，所述两相机夹中间将面阵CCD相机夹紧；同轴光源发射的光垂直照射在被检轴承端面上，经反射后进入面阵CCD相机。

[0012] 进一步的，所述线性光源固定安装在检测支架旁边的机架上，与线阵CCD相机分别位于检测支架的两侧，线性光源发射的光照射在被检轴承外圆面，经反射后进入线阵CCD相机。

[0013] 进一步的，所述电机架固定安装在机架中部，位于回转支架及检测支架之间；作为优选的，电机架为“几”字型，所述电机固定安装在电机架的“几”字型内部，所述电机带编码器；所述旋转盘固定安装在电机的输出端，所述旋转盘由旋转平台及旋转凸台组成，所述旋转平台为圆盘型，外径大于被检轴承的外径，所述旋转凸台位于旋转平台中央，成圆锥形，底径与被检轴承的内径相同，旋转平台及旋转凸台表面带高摩擦纹路，增大摩擦力以防止被检轴承滑动。

[0014] 进一步的，所述上料部包括上料支架、推料气缸、推料板、料仓；所述推料气缸固定安装在上料支架上端面的下方；所述推料板固定安装在推料气缸的气缸杆上；所述料仓固定按装在上料支架上端面的上方，位于推料板两侧，用于存放被检轴承；所述上料支架的上端面设有限位板，限位板位于推料板前方，用于被检轴承的定位。

[0015] 进一步的，所述下料部包括第二驱动辊、第二机架、第二从动辊、第二传感器、第二传感器支架、剔除气缸、剔除气缸支架、第二输送带；所述第二机架有两个，分别位于第二驱动辊及第二从动辊的两侧；所述第二输送带套在第二驱动辊及第二从动辊上；作为优选的，第二驱动辊采用电动辊筒；所述剔除气缸通过剔除气缸支架固定安装在第二机架一侧；所述第二传感器通过第二传感器支架固定安装在第二机架一侧；所述第二传感器位于剔除气缸前方，靠近检测部。

[0016] 进一步的，所述可编程控制器及PC主机位于控制柜内，可编程控制器控制轴承缺陷检测装置的运动，PC主机用于处理CCD相机拍摄的照片，并对处理结果进行被检轴承是否存在缺陷的判断。

[0017] 本发明还提供了一种轴承缺陷检测装置，包括上料部和上述检测部、下料部、可编程控制器、PC主机；所述上料部包括第一驱动辊、第一机架、第一从动辊、护栏、护栏支架、第一传感器、第一传感器支架、第一输送带；所述第一机架有两个，分别位于第一驱动辊及第一从动辊的两侧；所述第一输送带套在第一驱动辊及第一从动辊上；作为优选的，第一驱动辊采用电动辊筒；所述护栏至少有两个，分别通过护栏支架与两个第一机架固定连接，护栏用于调整被检轴承的输送姿态；所述第一传感器通过第一传感器支架与第一机架固定连接，第一传感器位于上料部前端，靠近检测部。

[0018] 本发明还提供了一种轴承缺陷检测方法，具体步骤如下：1.被检轴承由上料部输送至指点位置后，夹爪夹取被检轴承，第一回转气缸带动夹爪及被检轴承旋转到检测部的检测位上方，夹爪将被检轴承放置在检测位的旋转盘上，然后夹爪归位，此时面阵CCD相机进行采集被检轴承上端面图像，采集完毕后，可编程控制器控制电机，电机带动旋转盘及编码器一同转动，编码器产生触发指令，控制线阵CCD相机对被检轴承外圆面进行图像采集。

[0019] 2.步骤1采集完毕后，夹爪夹取被检轴承，由第二回转气缸带动夹爪及被检轴承旋转180度，被检轴承下端面朝上，然后夹爪将被检轴承再放置在检测位的旋转盘上，然后夹爪归位，此时面阵CCD相机进行采集被检轴承下端面图像，采集完毕后，另一个夹爪将被检轴承夹取，通过第一回转气缸旋转，将被检轴承放置到下料部。

[0020] 3.PC主机对步骤1及步骤2的CCD相机采集到的图片进行处理，判断被检轴承是否存在缺陷，存在缺陷的轴承被下料部的剔除气缸剔除，合格的轴承通过下料部输送至下一工序。

[0021] 所述步骤1及步骤2采集的图像处理方法如下：首先对CCD相机采集到的图片进行灰度处理和中值滤波和二值化预处理，然后采用Hough圆提取方法对轴承进行定位，完成轴承定位后，对经过二值化处理的轴承图像，进行边缘检测处理，对图像进行快速定位与分割，针对不同的缺陷形式，提取被检轴承的不同部位的特征信息，将被检轴承的特征信息与合格轴承的特征信息对比，判断被检轴承是否存在缺陷。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明将视觉检测系统用于轴承的缺陷识别，可以准确快速全面的识别出轴承的缺陷，克服了传统检测手段精度低，效率低和成本高的缺点；利用PLC与PC机控制整个检测流程，可以实现自动化检测，同时操作简单易懂，不需要专业的技术，适合产业化生产，可以有效的实现轴承的智能检测，同时能够在一个检测工位对轴承的上下面及外圈进行检测，使该装置结构紧凑，成本较低。附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0024] 图1为已有技术中的一种轴承缺陷检测装置的结构示意图图2 为已有技术中的一种基于视觉的轴承缺陷检测系统装置的示意图
图3 为本发明第一实施方式的结构轴侧视图
图4 为本发明第一实施方式的结构主视图
图5 为本发明第一实施方式的结构左视图
图6 为本发明第一实施方式的结构俯视图
图 7为本发明第一实施方式抓手放置轴承时的俯视图
图8 为本发明第二实施方式的结构轴侧视图
图9 为本发明第二实施方式的结构主视图
图10 为本发明第二实施方式的结构俯视图
图11 为本发明第二实施方式抓手放置轴承时的俯视图
图12 为本发明电机处局部视图
图13 为本发明面阵CCD相机的光路图
图14 为本发明线阵CCD相机的光路图
图中：1、检测部；101、机架；102、相机夹；103、线阵CCD相机；104、线阵CCD相机支架；
105、十字承夹；106、同轴光源支架；107、线性光源；108、同轴光源；109、检测支架；110、面阵CCD相机支架；111、面阵CCD相机；112、旋转盘；113、旋转平台；114、旋转凸台；115、电机架；
116、电机；117、编码器；118、旋转臂；119、第一回转气缸；120、回转支架；121、滑台气缸；
122、第一连接板；123、第二回转气缸；124、第二连接板；125、薄型气爪；126、夹爪；2、上料部；201、上料支架；202、推料气缸；203、推料板；204、限位板；205、料仓；210、第一驱动辊；
211、第一机架；212、第一从动辊；213、护栏；214、护栏支架；215、第一传感器；216、第一传感器支架；217、第一输送带；3、下料部；301、第二驱动辊；302、第二机架；303、第二从动辊；
304、第二传感器；305、第二传感器支架；306、剔除气缸；307、剔除气缸支架；308、第二输送带；4、可编程控制器；5、PC主机。

具体实施方式

[0025] 以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

[0026] 图3-7示出了第一具体实施方式的主要技术内容，本具体实施方式提供了一种轴承缺陷检测装置，包括检测部1、上料部2、下料部3、可编程控制器4、PC主机5；所述检测部1位于上料部2及下料部3之间，用于检测轴承缺陷；所述可编程控制器4及PC主机5位于控制柜内，可编程控制器4控制轴承缺陷检测装置的运动，PC主机5用于处理CCD相机拍摄的照片，并对处理结果进行被检轴承是否存在缺陷的判断；所述检测部1包括机架101、相机夹102、线阵CCD相机103、线阵CCD相机支架104、十字承夹105、同轴光源支架106、线性光源
107、同轴光源108、检测支架109、面阵CCD相机支架110、面阵CCD相机111、旋转盘112、电机架115、电机116、编码器117、旋转臂118、第一回转气缸119、回转支架120、滑台气缸121、第一连接板122、第二回转气缸123、第二连接板124、薄型气爪125、夹爪126；所述回转支架120固定安装在机架101一端，所述第一回转气缸119固定安装在回转支架120上，所述旋转臂
118固定安装在第一回转气缸119的刻度盘上，所述旋转臂118有两个，互成90度安装；所述滑台气缸121的滑座固定安装在旋转臂118的另一端；所述第二回转气缸123通过第一连接板122固定安装在滑台气缸121的本体上；所述薄型气爪125的本体通过第二连接板124固定安装在第二回转气缸123的刻度盘上；所述夹爪126有两个，固定安装在薄型气爪125的滑座上，夹爪126前段上有V型坡口，方便抓取轴承。

[0027] 所述检测支架109固定安装在机架101另一端，所述检测支架109由下至上依次旋转安装线阵CCD相机支架104、两个十字承夹105，所述线阵CCD相机支架104能在检测支架109上调整水平角度及垂直位置；所述线阵CCD相机支架104一端呈“凹”字型，两侧耳板竖直放置，通过螺纹孔与相机夹102相连，所述两相机夹102中间将线阵CCD相机103夹紧；所述同轴光源支架106通过下方的十字承夹105与检测支架109转动连接，通过十字承夹105能调整同轴光源支架106的水平角度，垂直位置及水平位置；所述同轴光源108固定安装在同轴光源支架106另一端；所述面阵CCD相机支架110通过上方的十字承夹105与检测支架109转动连接，通过十字承夹105能调整面阵CCD相机支架110的水平角度、垂直位置及水平位置；所述面阵CCD相机支架110另一端呈“凹”字型，两侧耳板水平放置，通过螺纹孔与相机夹102相连，所述两相机夹102中间将面阵CCD相机111夹紧；同轴光源108发射的光垂直照射在被检轴承端面上，经反射后进入面阵CCD相机111；所述线性光源107固定安装在检测支架109旁边的机架101上，与线阵CCD相机103分别位于检测支架109的两侧，线性光源107发射的光照射在被检轴承外圆面，经反射后进入线阵CCD相机103。

[0028] 所述电机架115固定安装在机架101中部，位于回转支架120及检测支架109之间；电机架115为“几”字型，所述电机116固定安装在电机架115的“几”字型内部，所述电机116带编码器117；所述旋转盘112固定安装在电机116的输出端，所述旋转盘112由旋转平台113及旋转凸台114组成，所述旋转平台113为圆盘型，外径大于被检轴承的外径，所述旋转凸台
114位于旋转平台113中央，成圆锥形，底径与被检轴承的内径相同，旋转平台113及旋转凸台114表面带高摩擦纹路，增大摩擦力以防止被检轴承滑动。

[0029] 所述上料部2包括上料支架201、推料气缸202、推料板203、料仓205；所述推料气缸202固定安装在上料支架201上端面的下方；所述推料板203固定安装在推料气缸202的气缸杆上；所述料仓205固定按装在上料支架201上端面的上方，位于推料板203两侧，用于存放被检轴承；所述上料支架201的上端面设有限位板204，限位板204位于推料板203前方，用于被检轴承的定位。

[0030] 所述下料部3括第二驱动辊301、第二机架302、第二从动辊303、第二传感器304、第二传感器支架305、剔除气缸306、剔除气缸支架307、第二输送带308；所述第二机架302有两个，分别位于第二驱动辊301及第二从动辊303的两侧；所述第二输送带308套在第二驱动辊301及第二从动辊303上；第二驱动辊301采用电动辊筒；所述剔除气缸306通过剔除气缸支架307固定安装在第二机架302一侧；所述第二传感器304通过第二传感器支架305固定安装在第二机架302一侧；所述第二传感器304位于剔除气缸306前方，靠近检测部1。

[0031] 本具体实施方式还提供了一种轴承缺陷检测方法，具体步骤如下：1.被检轴承由上料部2输送至指点位置后，夹爪126夹取被检轴承，第一回转气缸119带动夹爪126及被检轴承旋转到检测部1的检测位上方，夹爪126将被检轴承放置在检测位的旋转盘112上，然后夹爪126归位，此时面阵CCD相机111进行采集被检轴承上端面图像，采集完毕后，可编程控制器4控制电机，电机116带动旋转盘112及编码器117一同转动，编码器
117产生触发指令，控制线阵CCD相机103对被检轴承外圆面进行图像采集。

[0032] 2.步骤1采集完毕后，夹爪126夹取被检轴承，由第二回转气缸123带动夹爪126及被检轴承旋转180度，被检轴承下端面朝上，然后夹爪126将被检轴承再放置在检测位的旋转盘112上，然后夹爪126归位，此时面阵CCD相机111进行采集被检轴承下端面图像，采集完毕后，另一个夹爪126将被检轴承夹取，通过第一回转气缸119旋转，将被检轴承放置到下料部3。

[0033] 3.PC主机5对步骤1及步骤2的CCD相机采集到的图片进行处理，判断被检轴承是否存在缺陷，存在缺陷的轴承被下料部的剔除气缸306剔除，合格的轴承通过下料部3输送至下一工序。

[0034] 所述步骤1及步骤2采集的图像处理方法如下：首先对CCD相机采集到的图片进行灰度处理和中值滤波和二值化预处理，然后采用Hough圆提取方法对轴承进行定位，完成轴承定位后，对经过二值化处理的轴承图像，进行边缘检测处理，对图像进行快速定位与分割，针对不同的缺陷形式，提取被检轴承的不同部位的特征信息，将被检轴承的特征信息与合格轴承的特征信息对比，判断被检轴承是否存在缺陷。

[0035] 图8-11示出了第二具体实施方式的主要技术内容，本具体实施方式提供了一种轴承缺陷检测装置，包括上料部2及上述的检测部1、下料部3、可编程控制器4、PC主机5；所述上料部2包括第一驱动辊210、第一机架211、第一从动辊212、护栏213、护栏支架214、第一传感器215、第一传感器支架216、第一输送带217；所述第一机架211有两个，分别位于第一驱动辊210及第一从动辊212的两侧；所述第一输送带217套在第一驱动辊210及第一从动辊212上；第一驱动辊210采用电动辊筒；所述护栏213有两个，分别通过护栏支架214与两个第一机架211固定连接，护栏213用于调整被检轴承的输送姿态；所述第一传感器215通过第一传感器支架216与第一机架211固定连接，第一传感器215位于上料部2前端，靠近检测部1。

[0036] 第二实施方式的工作原理及检测方法与第一实施方式一致，不再赘述。

[0037] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

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一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法

一种轴承缺陷检测装置及轴承缺陷检测方法

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