[发明专利]陶瓷球球体表面瑕疵检测系统

说明书

本发明公开了一种陶瓷球球体表面瑕疵检测系统，其要点是：包括机架、摩擦盘、摩擦盘驱动机构、球体托盘、托盘驱动机构、机器视觉拍摄装置和球体分类机构。由托盘驱动机构驱动球体托盘在摩擦盘的上方转动。球体托盘上设有贯穿其上下的球体限位孔。陶瓷球中部相应部位位于球体限位孔中，球体下部相应部位与摩擦盘相接触。球体托盘用于改变球体在水平面中的位置，陶瓷球在球体限位孔中能自由转动。摩擦盘驱动装置设置在机架上，由摩擦盘驱动装置驱动摩擦盘在同一水平面中运动。由摩擦盘通过摩擦力使球体在球体限位孔中原地自由转动。机器视觉拍摄装置用于拍摄陶瓷球表面。球体分类机构用于将合格的陶瓷球与不合格的陶瓷球分开收集。

技术领域

本发明涉及基于机器视觉的球体表面瑕疵检测技术领域，具体是一种用于检测轴承中陶瓷球的非接触式陶瓷球球体表面瑕疵检测系统。

背景技术

滚珠轴承是应用及其广泛的通用机械产品，其中滚珠为球体，其需求量极大，而其表面质量直接影响轴承质量。目前轴承所用滚珠大多选用钢球，相较于钢球，氮化硅陶瓷轴承球具有热膨胀系数小，摩擦系数小、无油自润滑、转数高、寿命长、绝缘等特性，在未来一段时间里必将在航空、航天等领域有广泛的应用前景。然而由于陶瓷材料的脆性，在陶瓷球制造和加工的各个阶段都有可能产生表面缺陷，处于表面和次表面的缺陷能显著降低陶瓷球的疲劳寿命。因此在生产过程中对陶瓷球的表面质量检测十分重要。

目前大多数厂家都是采用人工目检方式对球体表面进行检测，即利用显微镜，借助环境光拨动球体从而观察球体表面情况，当发现有缺陷瑕疵球后，人工剔选出来。这种利用人眼检测的方式有以下两个缺点：一、钢球或陶瓷球等抛光球体，表面高亮高反光，容易刺激眼睛，因而人的眼睛在显微镜下观察极易疲劳；二、通过人工手动拨动的方式检测，无法保证观察到的待测球体的表面为全部表面，因此准确性难以保证。

随着科学技术的发展，基于机器视觉的球体表面瑕疵检测系统越来越多的应用于工业检测中，利用机器代替人眼来做测量和判断，为了对球体进行全部扫描，因此需要对球体进行球面展开的装置。现有的自动化机器视觉检测系统通常由球面展开装置和显微图像检测装置两部分构成。其中的球面展开装置大多存在结构复杂，不能实现连续作业的问题；而显微图像检测装置中的显微镜需要配备相应的驱动装置来调节其拍摄位置和角度，不仅增加了成本，而且效率较低。球体在检测过程中被相应的夹具夹紧固定，易造成球体损坏。而且球体直径越小，固定就越困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能够取代人工目检，实现自动化连续检测陶瓷球表面瑕疵，并能够实现陶瓷球分类的陶瓷球球体表面瑕疵检测系统。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种陶瓷球球体表面瑕疵检测系统，其结构特点是：包括机架、摩擦盘、摩擦盘驱动机构、球体托盘、托盘驱动机构、机器视觉拍摄装置和球体分类机构。球体托盘转动设置在摩擦盘的上方，由托盘驱动机构驱动球体托盘在同一水平面中转动。球体托盘上设有贯穿其上下的球体限位孔，球体限位孔的孔径与陶瓷球的直径相对应。陶瓷球中部相应部位位于球体限位孔中，球体下部相应部位与摩擦盘相接触。球体托盘用于改变球体在水平面中的位置，陶瓷球在球体限位孔中能自由转动。摩擦盘驱动装置设置在机架上，由摩擦盘驱动装置驱动摩擦盘在同一水平面中运动。由摩擦盘通过摩擦力使球体在球体限位孔中原地自由转动。机器视觉拍摄装置用于拍摄陶瓷球表面。球体分类机构用于将合格的陶瓷球与不合格的陶瓷球分开收集。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：摩擦盘表面采用聚氨酯材料制成。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：摩擦盘的后部设有贯穿其上下的开口向后的落料口。