视觉检测在圆锥滚子轴承内组件装配中的应用研究

发布时间：2020-04-07 05:18

【摘要】：圆锥滚子轴承内组件由轴承内圈、保持架和圆锥滚子组成,作为圆锥滚子轴承的核心部件,其性能好坏直接决定着整台机械设备的工作性能和使用寿命。圆锥滚子轴承内组件是否存在滚子倒装、漏装缺陷以及保持架的定位精度直接影响着内组件的产品质量。随着自动化水平的不断提高,传统的检测和定位方法已经无法满足自动化生产的需求。为了实现待测内组件的自动化检测和保持架的精确定位,本文以LabVIEW为开发平台,借助机器视觉对圆锥滚子轴承内组件滚子倒装、漏装缺陷以及保持架视觉定位方法进行研究。本系统在对圆锥滚子轴承内组件是否存在滚子倒装、漏装缺陷进行判断的同时,实现了保持架的定位。主要内容包括:首先,提出了一种圆锥滚子轴承内组件滚子倒装、漏装视觉检测算法。对比合格内组件与存在滚子倒装、漏装缺陷的内组件,其区别主要是滚子分布所在环带区域,故以环带的中线作为判断内组件是否存在滚子倒装、漏装缺陷的特征信息。首先通过图像预处理技术、分割技术提取特征信息。然后为方便特征信息分析,通过坐标变换将环带中线展开,统计其灰度值分布并绘制特征信息的波形图。最后通过波形图分析对内组件是否存在滚子倒装、漏装进行判断。然后,提出了一种保持架视觉定位算法。获取收缩模具的灰度图像,通过粗、精二次拟合的方法确定收缩模具的圆心,并以收缩模具脊中心点的周向位置作为保持架定位基准。根据内组件的特征信息确定待测内组件的梁与收缩模具基准位置的偏角。以该偏角作为保持架定位的补正角,由伺服控制系统实现保持架的正位。最后,完成了圆锥滚子轴承内组件视觉检测与定位系统的开发。大量实验表明,该系统可准确检测滚子的倒装、漏装缺陷,保持架定位精度可达±0.6mm,满足检测和定位要求。且该系统可有效解决目前已有检测方法检测效率低、可靠性差的问题。
【图文】：

图 1.1 人工观察法 图 1.2 拟合圆判断法浙江杭州虔城光电公司[50]生产出一套基于机器视觉的轴承滚子倒装漏装缺陷检测系统。其检测的依据是圆锥滚子大、小端面的差异，大端面中心位置有一个凹穴，而小端面则光滑而无凹穴，通过大端面凹穴轮廓来拟合圆的方式进行判断是否存在圆锥滚子倒装、漏装缺陷，，如图 1.2 所示。(a)机械结构 (b)圆锥滚子倒装检测

图 1.1 人工观察法 图 1.2 拟合圆判断法浙江杭州虔城光电公司[50]生产出一套基于机器视觉的轴承滚子倒装漏装缺陷检测系统。其检测的依据是圆锥滚子大、小端面的差异，大端面中心位置有一个凹穴，而小端面则光滑而无凹穴，通过大端面凹穴轮廓来拟合圆的方式进行判断是否存在圆锥滚子倒装、漏装缺陷，如图 1.2 所示。(a)机械结构 (b)圆锥滚子倒装检测
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.33;TH161.7;TP391.41

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本文编号：2617498