专利名称：滚针轴承缺针检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业产品的检测装置，特别是一种滚针轴承缺针检测装置。
背景技术：
汽车钣金摇臂上安装有滚针轴承，滚针轴承的外套内、沿圆周方向排列有滚针，滚 针沿圆周排列后的内圆周镶有圆柱形塑料芯，滚针轴承外套内的滚针应是排满外套内圆 周，如果滚针轴承外套内的滚针缺少时，会影响汽车摇臂的正常工作，所以在向汽车钣金摇 臂上安装滚针轴承时要检查滚针轴承是否缺针。现有技术中，没有检查滚针轴承是否缺针 的专用装置，在汽车钣金摇臂上安装滚针轴承的工业生产中，一般采用人工肉眼识别的方 法检测轴承是否缺针，滚针轴承较小，用人工肉眼识别的方法检测很麻烦，工作效率低，也 不准确，常出现漏检的情况，影响装配后的汽车钣金摇臂产品质量。

发明内容本实用新型的目的是为了克服上述不足，提出一种检测方便、工作效率较高、准确 的滚针轴承缺针检测装置。 本实用新型是用如下方法实现的。本实用新型的技术方案是滚针轴承缺针检测装 置有相连的工业相机和定焦镜头与微机，工业相机是图像转换装置，微机内有图像处理装 置，滚针轴承缺针检测方法是用工业相机把滚针轴承产品转换成数字图像，用微机内的图 像处理装置与预存的标准图像对比，判断滚针轴承是否缺针。 为实现上述发明方案，滚针轴承缺针检测装置有检测架，检测架有水平底板，水平 底板上有与水平底板垂直的立杆，立杆上方安装有相连的工业相机和定焦镜头，水平底板 上有按阵列排有滚针轴承的方盘，立杆上有方盘的照明灯具，工业相机用USB线缆连有微 机，微机内有图像处理装置，图像处理装置有相连的采集通讯模块、缓存指令模块、算法处 理模块和显示模块， 采集通讯模块有USB接口通讯单元， 缓存指令模块中有工业相机参数和被检滚针轴承参数的设置单元、标准图像和处 理中图像的图像缓存单元和指令控制单元， 算法处理模块中有对读取的滚针轴承图像作滤波、二值化、膨胀和腐蚀的轴承图 像预处理算法单元、对预处理图像作滚针外环识别去除、内轴识别去除、滚针灰度计算和与 标准图像比较的特征提取单元、对读取滚针轴承图像进行图像分割处理的图像分割单元、 结合提取的特征确定缺陷位置的缺陷位置识别算法单元和通过缺陷位置识别的结果信息 进行合格率的计算并输出检测结果的检测计算单元， 显示模块中有从图像缓存读取图像进行原始图像显示的图像显示单元、从算法处 理模块读取相应的结果信息并显示出来的检测结果显示单元、缺陷位置显示单元和合格率 显示单元。
对滚针轴承缺针检测时[0011] 首先，把按阵列排有滚针轴承的方盘放在水平底板上，方盘中的滚针轴承可以是 按10X10、8X8阵列或者其它的阵列排列，用设置单元对工业相机的采样频率、曝光时间 等采样参数进行设置，对方盘中所要检测的滚针轴承的阵列、滚针轴承的直径、滚针轴承 的针数等被检参数进行设置，根据不同环境作出滤波算法参数设置，把设置的工业相机采 样参数通过USB接口传输给工业相机，把设置的被检参数和算法参数传输给"算法处理模 块"； 然后，用工业相机摄取方盘内滚针轴承图像，用USB线缆送入微机的缓存指令模 块中的图像缓存单元存储起来； 再通过"指令控制单元"发出进行轴承缺针的自动检测和合格率参数的自动计算 的指令，分别送给"算法处理模块"中的"轴承图像预处理算法单元、"图像分割单元"和"自 动检测合格率计算单元"； 在"算法处理模块"中的"轴承图像预处理算法单元"、"图像分割单元"和"自动检 测合格率计算单元"分别接收"缓存指令模块"中相应单元的数据指令后，分别开始相应的 处理算法，即"轴承图像预处理算法单元"从"图像缓存单元"中读取图像，并接受开始处理 的指令，然后开始轴承缺针检测的滤波、二值化、膨胀和腐蚀等图像预处理和特征提取，然 后计算给出检测结果；"图像分割单元"从"图像缓存单元"中读取图像，并接受开始处理的 指令，然后进行图像分割处理和"缺陷位置识别算法单元"的处理，通过结合"特征提取单 元"之后的缺陷信息，最终确定缺陷位置；"自动检测合格率计算单元"接受开始计算指令， 然后自动开始记录检测工件的数量并通过缺陷检测的结果信息进行合格率的计算，最终给 出检测合格率。 最后，"显示模块"从"图像缓存单元"读取图像进行原始图像的显示，并从"算法 处理模块单元"读取相应的结果信息，并通过"检测结果显示单元"、"缺陷位置显示单元"和
"合格率显示单元"显示出来。 本实用新型用工业相机摄取滚针轴承的数码图像，用微机中的图像处理装置处理
滚针轴承的数码图像，在检测中，检测方便、工作效率较高、检测结果准确。
以下结合附图，对本实用新型作进一步地说明。

图1是根据本实用新型的发明方案提出的一种滚针轴承缺针检测装置的主视示 意图； 图2是微机中图像处理装置的示意图； 图3是滚针轴承缺针检测方法的功能实现流程示意图。
具体实施方式图1、图2中，滚针轴承缺针检测装置有检测架1，检测架有水平底板2，水平底板 上有与水平底板垂直的立杆3，立杆上方安装有相连的工业相机4和定焦镜头27，镜头可以 是ComputarM0814-MP定焦镜头，工业相机可以是1280X 1024点数的面阵CCD大恒图像摄 像机DH-HV1303UM，水平底板上有按10X 10或者8X8阵列排有滚针轴承的方盘5，立杆上 有方盘的照明灯具6，工业相机用USB线缆7连有微机8，微机内有图像处理装置9，图像处理装置有相连的采集通讯模块10、缓存指令模块11、算法处理模块12和显示模块13，采集 通讯模块有USB接口通讯单元14， 缓存指令模块中有标准图像和处理中图像的图像缓存单元15、工业相机参数和被 检滚针轴承参数的参数设置单元16和指令控制单元17， 算法处理模块中有对读取的滚针轴承图像作滤波、二值化、膨胀和腐蚀等图像预 处理的轴承图像预处理算法单元18、对预处理图像作滚针外环识别去除、内轴识别去除、滚 针灰度计算和与标准图像比较的特征提取单元19、对读取滚针轴承图像进行图像分割处理 的图像分割单元20、结合提取的特征确定缺陷位置的缺陷位置识别算法单元21和通过缺 陷位置识别的结果信息进行合格率的计算并输出检测结果的检测计算单元22， 显示模块中有从图像缓存读取图像进行原始图像显示的图像显示单元23、从算法 处理模块读取相应的结果信息并显示出来的检测结果显示单元24、缺陷位置显示单元25 和合格率显示单元26。 滚针轴承缺针检测方法的功能实现流程可参阅图3，具体过程描述如下 1)图像处理功能A实现过程如下首先对采集到的原始图像进行图像缓存，然后
根据实际工件和环境情况进行参数设置(包括检测轴承的大小、个数和检测环境的明暗
等)，对图像进行参数匹配，与参数设置一致的图像被认为是合适的被检工件，进行后续图
像分割处理，否则重新进行参数设置或者人为更换被检工件。图像分割后得到众多子图像，
对子图像进行后续图像处理得到相应的检测结果，完成图像处理功能部分； 其中，子图像的图像处理过程见图3中A5，依次包括子图像缓存、对缓存的子图像
进行滤波得到滤波后图像、对滤波后图像进行二值化图像增强处理、对二值化后的图像实
施膨胀和腐蚀的数学形态学处理、对膨胀和腐蚀后的图像进行边缘提取、对边缘提取后的
图像进行滚针特征提取缺针计算，得到检测结果； 其中滚针特征提取缺针计算实现过程见图3中A501，依次通过对边缘提取后的图 像进行轴承外环识别去除处理，得到无外环信息的轴承图像、对外环去除处理后的图像进 行轴承内轴识别去除处理，得到无内轴信息的轴承图像、对内轴识别去除的图像进行滚针 灰度累加计算处理、对滚针灰度累加计算处理后的图像，与具有合格滚针针数的标准图像 灰度值进行比较，完成滚针针数识别，得到检测结果； 2)缺陷定位功能B实现过程如下根据各子图像的检测结果和子图像在图像分割 后在整幅图中的位置，可以确定缺陷子图像在整幅图像中的位置，即确定缺针轴承在实际 盒装轴承中的位置。 3)合格率计算功能C实现过程如下从操作者给定的某一个开始计时检测的时刻 开始，根据整幅图像的检测结果，累计计算得到检测的合格率。 4)结果显示功能D实现过程如下从上述过程的"图像缓存"中提取图像进行原始 图像显示，并显示是否有轴承缺针的检测结果(如"合格"或"不合格")；通过缺陷定位处 理结果，显示缺针轴承在整盒轴承中的位置；通过合格率计算结果，显示从某一时刻开始的 最后检测工件的合格率。
权利要求一种滚针轴承缺针检测装置，其特征在于有检测架，检测架有水平底板，水平底板上有与水平底板垂直的立杆，立杆上方安装有相连的工业相机和定焦镜头，水平底板上有按阵列排有滚针轴承的方盘，立杆上有方盘的照明灯具，工业相机用USB线缆连有微机，微机内有图像处理装置，图像处理装置有相连的采集通讯模块、缓存指令模块、算法处理模块和显示模块，采集通讯模块有USB接口通讯单元，缓存指令模块中有工业相机参数和被检滚针轴承参数的设置单元、标准图像和处理中图像的图像缓存单元和指令控制单元，算法处理模块中有对读取的滚针轴承图像作滤波、二值化、膨胀和腐蚀的轴承图像预处理算法单元、对预处理图像作滚针外环识别去除、内轴识别去除、滚针灰度计算和与标准图像比较的特征提取单元、对读取滚针轴承图像进行图像分割处理的图像分割单元、结合提取的特征确定缺陷位置的缺陷位置识别算法单元和通过缺陷位置识别的结果信息进行合格率的计算并输出检测结果的检测计算单元，显示模块中有从图像缓存读取图像进行原始图像显示的图像显示单元、从算法处理模块读取相应的结果信息并显示出来的检测结果显示单元、缺陷位置显示单元和合格率显示单元。
专利摘要滚针轴承缺针检测装置，有连工业相机的微机，微机内有图像处理装置，图像处理装置有相连的采集通讯模块、缓存指令模块、算法处理模块和显示模块，用工业相机把滚针轴承转换成数字图像，对图像作滤波、二值化、膨胀和腐蚀图像预处理，对预处理图像作滚针外环识别去除、内轴识别去除、滚针灰度计算和与标准图像比较，对图像进行图像分割处理，结合提取的特征确定缺陷位置，通过缺陷位置识别的结果信息进行合格率的计算并输出检测结果。本实用新型用工业相机摄取滚针轴承的数码图像，用微机中的图像处理装置处理滚针轴承的数码图像，在检测中，检测方便、工作效率较高、检测结果准确。
文档编号G01N21/88GK201436584SQ20092001575
公开日2010年4月7日 申请日期2009年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者刘秋雷, 姜春英 申请人:沈阳天嘉科技有限公司