一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于轴承表面缺陷检测分拣设备技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置。
【背景技术】
[0002]在轴承的质量检测中，对于轴承表面的缺陷，大多采用人工目视检验法，此种方法收到人为因素影响很大，难以保证准确性和稳定性，且对于微小的缺陷人眼难以辨别，目前国内已有对钢球表面缺陷进行自动化检测的设备，如专利公告号CN102658266A公开的一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法，基于机器视觉的产品表面缺陷与尺寸检测方法以其非接触性、实时性、灵活性和精确性等特点可以有效地解决这些问题。另外，这种方法不但可以获取被测物体的表面特征与尺寸参数，还可以根据检测结果及时给出反馈信息，由此做出控制决策，控制后续执行机构的操作，从而实现整个过程的自动化运行，提高企业的生产效率。基于机器视觉进行图像处理的软件已经较为成熟，然而目前还未研发出用于检测轴承表面缺陷的自动化检测设备，其主要技术瓶颈是针对轴承表面完全视觉覆盖的机械结构设计，轴承主要有外圈、内圈、若干钢球、钢球保持架和两侧面的防尘盖构成，轴承表面缺陷的检测主要包括外圈外壁、内圈内壁和两侧防尘盖的表面缺陷检测，由于轴承具有两个相对面，因而很难同时保证轴承表面完全视觉覆盖和检测效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置，采用机器视觉的方式对轴承的表面缺陷进行检测，实现轴承表面完全视觉覆盖，以保证检测准确性，采用可连续检测的转盘式结构，提高检测效率。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
[0005]一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置，包括进料机构、检测机构和分拣机构，待检测工件依序经过进料机构、检测机构和分拣机构，进料机构向检测机构输送待检测工件，检测机构采用机器视觉的方式对该待检测工件进行检测，分拣机构根据检测机构的检测信号对相应的待检测工件进行分拣；所述检测机构包括支撑盘、送料转盘、伺服电机、第一展开盘、第一伺服电机、第一检测相机、翻转机构、第二展开盘、第二伺服电机和第二检测相机；伺服电机驱动送料转盘在支撑盘上转动，送料转盘上的外缘设有若干等间距分布的工件容置槽，支撑盘上设有与所述工件容置槽相对应的第一展开孔、翻转孔和第二展开孔；第一伺服电机驱动第一展开盘在第一展开孔内转动，第二伺服电机驱动第二展开盘在第三展开孔内转动，第一检测相机与第一展开盘相对应，第二检测相机与第二展开盘相对应；翻转机构包括推杆、托盘和翻转通道，推杆驱动托盘在翻转孔内上下运动，翻转通道的上端进口位于翻转孔的上方，翻转通道的下端出口位于与翻转孔相邻的所述工件容置槽的上方，待检测工件通过该翻转机构实现从一个工件容置槽移位至另一工件容置槽同时实现上下两面翻转。
[0006]其中，所述翻转孔的上方设有柱筒，柱筒的上端与所述翻转通道的上端进口相接，所述推杆由气缸驱动，所述推杆带动所述托盘在该柱筒内上下运动。所述送料转盘和所述第二展开盘与所述支撑盘齐平，所述托盘的上端设有斜面。所述进料机构包括料桶和设于该料桶内的锥盘，料桶的底盘由电机驱动转动，料桶的内侧壁设有挡块和出料口，料桶的外侧壁设有与该出料口相接的送料通道，送料通道的另一端与所述送料转盘上的工件容置槽相接。所述送料转盘上的工件容置槽为圆形开口槽，所述工件容置槽的开口部为1/4?1/2圆周，优选为1/3圆周，所述第一检测相机和所述第二检测相机分别对应于所述工件容置槽的开口部。所述第一检测相机和所述第二检测相机呈斜向设置，其斜向拍摄角度为30°?60°，优选为45°。所述工件容置槽的内壁为从上至下向内倾斜的斜壁。
[0007]其中，所述支撑盘还设有与所述工件容置槽相对应的分拣孔，分拣孔通过分拣滑道与所述分拣机构连接。所述分拣机构包括设置于所述分拣滑道上的拨块和位于该拨块下方的分料通道。
[0008]采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是:
[0009]本发明所述的一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置，轴承工件由进料机构依序送入检测机构的送料转盘的工件容置槽内，送料转盘在伺服电机的驱动下步进式转动，使得轴承工件可以逐个地进入送料转盘上的工件容置槽内，随着送料转盘的转动，轴承工件依序经过第一检测工位、翻转工位和第二检测工位；第一检测工位即第一展开孔所处的位置，当送料转盘暂停转动时，第一展开孔内的第一展开盘在第一伺服电机的驱动下转动并带动第一展开盘上的轴承工件随之转动，使得第一检测相机可以摄取到轴承工件上表面的完整图像，优选地第一展开盘在第一伺服电机的驱动下进行步进式转动，以便于第一检测相机可以静态获取轴承工件的图像，使得图像更清晰；翻转工位即翻转孔所处的位置，当送料转盘暂停转动时，翻转孔内的托盘在推杆的驱动下向上运动并带动托盘上的轴承工件随之上移，轴承工件从翻转通道的上端进口进入，并从翻转通道的下端出口滑出，翻转通道为接近180°的弧形通道，其作用是将待检测工件从一个工件容置槽移位至另一工件容置槽同时实现上下两面翻转，然后推杆再驱动托盘下移复位；第二检测工位即第二展开孔所处的位置，其结构和工作原理与第一检测工位相同，作用是摄取轴承工件翻面后的上表面的完整图像。第一检测工位和第二检测工位所获取到的图像传送至计算机，由计算机进行图像处理并判断该轴承工件是否合格，最后由分拣机构根据该检测信号对相应的轴承工件进行分拣。本轴承检测分拣装置采用机器视觉的方式对轴承的表面缺陷进行自动化检测，实现轴承表面完全视觉覆盖，以保证检测准确性，采用可连续检测的转盘式结构，提高检测效率。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明:
[0011]图1为本发明的结构示意图；
[0012]图2为本发明所述检测机构的结构示意图；
[0013]图3为本发明的立体结构示意图；
[0014]图4为本发明的另一立体结构示意图；
[0015]图5为本发明所述送料转盘的结构示意图；
[0016]图6为本发明所述支撑盘的结构示意图；
[0017]图7为本发明所述分拣机构的结构示意图。
[0018]图中:1、进料机构；2、检测机构；3、分拣机构；4、支撑盘；5、送料转盘；6、伺服电机；7、第一展开盘；8、第一伺服电机；9、第一检测相机；10、翻转机构；11、第二展开盘；12、第二伺服电机；13、第二检测相机；14、工件容置槽；15、第一展开孔；16、翻转孔；17、第二展开孔；18、推杆；19、托盘；20、翻转通道；21、柱筒；22、气缸；23、料桶；24、锥盘；25、挡块；26、出料口 ；27、送料通道；28、分拣孔；29、分拣滑道；30、拨块；31、分料通道；32、第一检测工位；33、翻转工位；34、第二检测工位；35、分拣工位。
【具体实施方式】
[0019]以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
[0020]参见图1-图7，一种基于机器视觉的轴承检测分拣装置，包括进料机构1、检测机构2和分拣机构3，待检测工件依序经过进料机构1、检测机构2和分拣机构3，进料机构I向检测机构2输送待检测工件，检测机构2采用机器视觉的方式对该待检测工件进行检测，分拣机构3根据检测机构2的检测信号对相应的待检测工件进行分拣。
[0021 ] 进料机构I包括料桶23和设于该料桶23内的锥盘24，料桶23的底盘由电机驱动转动，料桶23的内侧壁设有挡块25和出料口 26，料桶23的外侧壁设有与该出料口 26相接的送料通道27。轴承工件放入料桶23内后在自身重力作用下沿着锥盘24的锥面滑落至料桶23的周边，轴承工件随着料桶23底盘转动，在料桶23侧壁上的挡块25的限位作用下依序从出料口 26滑出，逐个地进入到送料通道27内。该进料机构I与震动式上料机构相比，送料平稳且效率高，可避免对轴承表面造成损伤。
[0022]检测机构2包括支撑盘4、送料转盘5、伺服电机6、第一展开盘7、第一伺服电机8、第一检测相机9、翻转机构10、第二展开盘11、第二伺服电机12和第二检测相机13。伺服电机6驱动送料转盘5在支撑盘4上转动，送料转盘5上的外缘设有若干等间距分布的工件容置槽14。轴承工件从送料通道27依次进入送料转盘5的工件容置槽14内，送料转盘5在伺服电机6的驱动下步进式转动，使得轴承工件可以逐个地进入送料转盘5上的工件容置槽14内，本实施例中送料转盘5两相邻工件容置槽14间的间距角与伺服电机6的步距角相等，送料转盘5每转动一次便从送料通道27上带走一个轴承工件。所述工件容置槽14的内壁为从上至下向内倾斜的斜壁，使得轴承工件进入工件容置槽14内时可在斜壁的导向作用下水平放置。
[0023]送料转盘5上的工件容置槽14为圆形开口槽，工件容置槽14开设开口部的作用是便于检测相机通过该开口部摄取轴承工件外圈的表面图像，该开口部不应超过工件容置槽14的1/2圆周，否则送料转盘5在转动时轴承工件会掉出工件