基于气悬浮的轴承钢球全表面缺陷检测方法研究

发布时间：2021-10-11 13:46

　　轴承钢球的生产由于加工工艺、设备精度、原材料质量等原因,存在表面缺陷。根据轴承行业标准,缺陷分为五类:组点缺陷、凹坑缺陷、行程缺陷和划痕缺陷。根据国内外相关数据,滚珠轴承中钢球的表面缺陷、内环和外环对轴承钢球的稳定工作都有不同程度的影响。目前,在轴承行业,钢球表面缺陷的检测仍采用传统的目视检测方法,其准确率和稳定性难以保证。为提高检测效率和可靠性,需要建立钢球表面缺陷自动监测系统。其中,球面展开和表面缺陷自动检测技术是该系统中的重点和难点。一方面,由于钢球表面极强的反射,缺陷在图像采集过程中存在随机性,极难检测;另一方面,缺陷的检测要求钢球表面必须充分展开。本课题对于现有的轴承钢球检测系统进行深入了解与分析,对球面全展开系统进行创新与改进,并建立数学模型,分析气悬浮系统工作原理,对气悬浮展开系统关键参数与条件进行CFD流体力学仿真,并对气悬浮结构进行三维设计。搭建光学成像系统借由LED照明光获取钢球表面信息,通过图像处理系统对采集到的球体表面形貌进行处理、采集的钢球表面图像进行拼接,得到钢球全表面缺陷图像以验证气悬浮全展开完整性,并根据技术指标准确判断钢球合格与否。本课题搭建了气悬浮钢... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

上下导轮的结构图

图 1-1 上下导轮的结构图在运动时是与钢球同步进行，在过程中可以看作是点接检测过程中钢球的旋转运动。虽然这种部署结构简单[1器的运动和球旋转的同步要求非常严格。此外，由于传像，因此采集的图像可能不够准确。展开法开机构如图 1-2 所示，该机构为摩擦展开法机构[12]，展开轮[13]、驱动电机、凸轮等组成。

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文展开法开法已经是轴承钢球展开方式中较为成熟的一种方法。高制造与检测行业中应用十分广泛的方法。子午线展开法具其中以 Aviko 展开系统作为例子[16]。展开机构主要由主动轮轮组成。驱动轮是为钢球表面全展开提供动力的主要部件的主要原理是依靠着间接摩擦力带动展开轮与展开机构中传感器处能够采集到钢球旋转的每一个点，从而保证钢球检测精度。由于展开轮两侧锥面不对称，在钢球展开过程带动钢球作轴的转动运动，从而实现钢球的表面的展开。开机构，钢球能否完全展开完全取决于径向轮的可变角度

【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式球磨机钢球自动添加策略[J]. 魏建鹏,陈伟利,闫欢欢,张海峰,黄婉婉,刘震.  仪器仪表用户. 2019(02)
[2]基于X射线的盒装水饺异物自动检测与分类[J]. 王强,武凯,王新宇,孙宇,杨晓燕,楼晓华.  计算机辅助设计与图形学学报. 2018(12)
[3]某止动器锥孔尺寸检测方法改进[J]. 何晨龙.  山东工业技术. 2018(24)
[4]钢球表面缺陷检测方法综述[J]. 周杭超,董晨晨,陈锋,程力,吴淳杰,翁海舟.  装备制造技术. 2018(10)
[5]基于Halcon的钢球表面缺陷检测系统设计[J]. 吴秀东,李东兴,常晓刚,王建军.  轴承. 2018(10)
[6]微结构钢球展开轮增摩降磨特性分析[J]. 赵彦玲,张经纬,侯新新,潘承怡,孙蒙蒙.  哈尔滨理工大学学报. 2018(05)
[7]钢球平底孔超声直探头接触法检测研究[J]. 濮海明,王哲,康宜华,华飞.  轴承. 2018(09)
[8]汽车发动机缸盖钢球孔气密性检测系统分析[J]. 卢锦河,刘全凯.  中国设备工程. 2018(15)
[9]钢球表面强化工艺优化探讨[J]. 陈银军,陈掌娥,李兴林,常振,李斌.  哈尔滨轴承. 2018(02)
[10]光电直读原子发射光谱法测定钢球中碳、硅、锰、磷和硫的含量[J]. 王娇娜,周西林,刘迪,黄晴晴,梁波.  理化检验(化学分册). 2018(03)

硕士论文
[1]钢球表面缺陷检测用双波长同轴光纤传感器研究[D]. 周生党.济南大学 2018
[2]钢球缺陷超声自动无损检测方法与系统[D]. 濮海明.华中科技大学 2018
[3]基于机器视觉的钢球表面缺陷检测算法[D]. 董百川.哈尔滨理工大学 2018
[4]基于机器视觉的钢球表面缺陷检测技术研究[D]. 常晓刚.山东理工大学 2017
[5]钢球表面缺陷检测技术的研究[D]. 徐记玲.济南大学 2016
[6]钢球表面缺陷检测装置的设计及仿真[D]. 李积才.哈尔滨理工大学 2016
[7]基于组合空气轴承的质量特性测量研究[D]. 郑海峰.哈尔滨工业大学 2015
[8]基于光纤传感技术的钢球表面缺陷检测研究[D]. 张永奎.济南大学 2011



本文编号：3430630