一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，包括上料装置，检测装置以及分拣装置；分拣装置包括倾斜设置在试验台下方的分拣滚道以及用于将钢球从试验台上推入分拣滚道的落料机构；分拣滚道上设置有不合格品分拣口、合格品分拣口以及未检测钢球回收口，分拣滚道上还设置有用于将分拣滚道上的钢球引导至不合格品分拣口、合格品分拣口或未检测钢球回收口的活动挡板机构；分拣装置还包括用于控制落料机构和活动挡板机构动作的分拣控制器，分拣控制器连接至工业计算机。本发明专利技术具有检测精度较高，速度快，对检测人员的要求较低，检测结果准确，能够降低检测人员的劳动强度，提高钢球分拣效率以及分拣准确率等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢球例如滚动轴承中的滚珠等的分拣
，特别的涉及一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统。
技术介绍
滚动轴承近年来被广泛应用与航空、航天、交通运输、机械制造、仪器仪表等多个领域，而钢球作为轴承的滚动体，它的质量优劣对于滚动轴承的性能、安全起着决定性的作用，因此钢球的质量检测是制约轴承产业发展的重要因素之一。钢球的生产过程一般要经过冷镦-光磨-热处理-硬磨-精磨-精研等工序才能完成，生产结束后需要对钢球的直径进行检测，并将不合格品检出，以提高后期轴承装配的合格率。目前在生产线上的钢球检测以及分拣还是通过检测人员采用杠杆千分尺对钢球进行检测，并手工将不合格品拣出，该检测分拣方法对检测人员使用千分尺的操作熟练程度要求较高，存在测量不准确的问题，检测人员的分拣的劳动强度较高，分拣效率以及正确率较低。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种检测精度较高，速度快，对检测人员的要求较低，检测结果准确，能够降低检测人员的劳动强度，提高钢球分拣效率以及分拣准确率的基于机器视觉系统的钢球分拣系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，包括上料装置，检测装置以及分拣装置；所述上料装置包括用于储存待分拣钢球的储料箱，所述储料箱的上端开口，且下端具有可关闭的出料口；所述检测装置包括用于固定放置待检测钢球的试验台，所述试验台位于所述储料箱的出料口下方；还包括用于检测钢球直径的机器视觉系统，所述机器视觉系统包括用于对试验台上的待检测钢球进行成像的工业相机，用于采集并储存成像数据的图像采集卡，对成像数据进行处理并计算出待检测钢球的测量直径并判定钢球是否合格的工业计算机以及光源；所述分拣装置包括倾斜设置在所述试验台下方的分拣滚道以及用于将钢球从试验台上推入所述分拣滚道的落料机构；所述分拣滚道上设置有不合格品分拣口、合格品分拣口以及未检测钢球回收口，所述分拣滚道上还设置有用于将分拣滚道上的钢球引导至所述不合格品分拣口、合格品分拣口或未检测钢球回收口的活动挡板机构；所述分拣装置还包括用于控制所述落料机构和活动挡板机构动作的分拣控制器，所述分拣控制器连接至所述工业计算机。作为优化，所述试验台包括沿长度方向倾斜设置的台板，所述台板宽度方向的两侧设置有侧板，其较高的一端位于所述上料装置的出料口下方，另一端衔接设置在所述分拣滚道较高的一端的上方，且该端设置有可开闭的围板；所述台板上设置有若干个圆孔，每个所述圆孔处配合设置有上表面呈球窝状的钢球座，所述钢球座的球窝的边缘直径小于待检测钢球的直径；所述钢球座的底部设置有通孔，所述落料机构设置在所述台板下方，并能够穿过该通孔将钢球顶落。作为优化，所述钢球座的底部安装有升降机构，并能够随所述升降机构上升至所述台板的上方。作为优化，所述工业相机为面阵相机，所述光源为面光源，所述光源与所述工业相机相互正对设置，且分别位于所述台板宽度方向的两侧；所述面光源与所述工业相机相正对的区域完全覆盖位于所述钢球座上的待检测钢球。作为优化，所述升降机构包括同轴设置在所述台板的圆孔下方的呈环状的电磁铁，以及可轴向滑动地配合在所述电磁铁的内孔上的支撑管，所述钢球座固定设置在所述支撑管的顶部；所述支撑管的下端设置有环状的衔铁，所述衔铁与所述电磁铁之间设置有复位弹簧，使所述电磁铁失电时，所述钢球座配合在所述台板的圆孔上；所述电磁铁电连接至所述分拣控制器。作为优化，所述电磁铁包括整体呈环状的铁芯以及围绕铁芯设置的励磁线圈，所述铁芯的内径与所述支撑管的外径相匹配。作为优化，所述支撑管的顶部具有外螺纹，所述钢球座的底部通孔上设置有与该外螺纹相匹配的内螺纹，所述钢球座通过螺纹连接旋合在所述支撑管的顶部。作为优化，所述落料机构包括设置在所述支撑管下方的底座，所述底座上具有与所述支撑管同轴设置的出气孔，所述出气孔的直径与所述支撑管的直径相一致，使所述电磁铁失电时，所述支撑管的下端插入该出气孔；所述出气孔的另一端通过管道连接至压缩空气，所述管道上设置有控制压缩空气通断的电磁阀，所述电磁阀电连接至所述分拣控制器。作为优化，所述分拣滚道包括倾斜设置的底板以及设置在底板两侧的边板，所述不合格品分拣口和合格品分拣口从上向下依次设置在所述底板上，所述未检测钢球回收口位于所述底板的下端；所述活动挡板机构包括分别覆盖在所述不合格品分拣口和合格品分拣口上的盖板以及用于驱动每个所述盖板开合的驱动装置，所述驱动装置电连接至所述分拣控制器。作为优化，所述盖板朝向所述底板下端的一侧通过横向设置的转轴安装在所述底板上，且该侧具有朝向所述底板下方延伸设置的支耳，所述驱动装置为连接设置在所述支耳与所述底板之间的气缸，所述气缸伸出时，所述盖板绕转轴向所述底板的上方翻转并直立在所述底板上。综上所述，本专利技术具有检测精度较高，速度快，对检测人员的要求较低，检测结果准确，能够降低检测人员的劳动强度，提高钢球分拣效率以及分拣准确率等优点。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。图2为图1中升降机构部分的结构示意图。图3为图1中试验台部分的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施时：如图1～图3所示，一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统，包括上料装置1，检测装置2以及分拣装置3；所述上料装置1包括用于储存待分拣钢球的储料箱，所述储料箱的上端开口，且下端具有可关闭的出料口；所述检测装置2包括用于固定放置待检测钢球的试验台21，所述试验台21位于所述储料箱的出料口下方；还包括用于检测钢球直径的机器视觉系统，所述机器视觉系统包括用于对试验台21上的待检测钢球进行成像的工业相机，用于采集并储存成像数据的图像采集卡222，对成像数据进行处理并计算出待检测钢球的测量直径并判定钢球是否合格的工业计算机以及光源；所述分拣装置3包括倾斜设置在所述试验台21下方的分拣滚道31以及用于将钢球从试验台21上推入所述分拣滚道31的落料机构32；所述分拣滚道31上设置有不合格品分拣口311、合格品分拣口312以及未检测钢球回收口313，所述分拣滚道31上还设置有用于将分拣滚道31上的钢球引导至所述不合格品分拣口311、合格品分拣口312或未检测钢球回收口313的活动挡板机构33；所述分拣装置3还包括用于控制所述落料机构32和活动挡板机构33动作的分拣控制器，所述分拣控制器连接至所述工业计算机。分拣时，将待检测钢球放入储料箱中，打开储料箱底部的出料口，使钢球落到试验台上并关闭出料口，机器视觉系统的工业相机对试验台上的钢球进行拍照成像，并通过图像采集卡储存并送入工业计算机处理，计算出钢球的测量直径，并与钢球的合格直径范围进行对比，判断该钢球的直径是否合格，分拣控制器控制落料机构将检测后的钢球推入到分拣滚道中，并根据工业计算机检测到该钢球的直径是否合格控制活动挡板机构，引导钢球滚入相对应的不合格品分拣口或合格品分拣口。上述分拣过程中，采用机器视觉系统对钢球的直径进行检测，并判断钢球是否合格，避免了人工测量时的不稳定性，对工人的操作熟练程度要求低，测量结果准确快速，降低了工人的劳动强度，分拣结果准确，有利于提高分拣的效率。实施时，所述试验台21包括沿长度方向倾斜设置的台板2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，包括上料装置，检测装置以及分拣装置；所述上料装置包括用于储存待分拣钢球的储料箱，所述储料箱的上端开口，且下端具有可关闭的出料口；所述检测装置包括用于固定放置待检测钢球的试验台，所述试验台位于所述储料箱的出料口下方；还包括用于检测钢球直径的机器视觉系统，所述机器视觉系统包括用于对试验台上的待检测钢球进行成像的工业相机，用于采集并储存成像数据的图像采集卡，对成像数据进行处理并计算出待检测钢球的测量直径并判定钢球是否合格的工业计算机以及光源；所述分拣装置包括倾斜设置在所述试验台下方的分拣滚道以及用于将钢球从试验台上推入所述分拣滚道的落料机构；所述分拣滚道上设置有不合格品分拣口、合格品分拣口以及未检测钢球回收口，所述分拣滚道上还设置有用于将分拣滚道上的钢球引导至所述不合格品分拣口、合格品分拣口或未检测钢球回收口的活动挡板机构；所述分拣装置还包括用于控制所述落料机构和活动挡板机构动作的分拣控制器，所述分拣控制器连接至所述工业计算机。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，包括上料装置，检测装置以及分拣装置；所述上料装置包括用于储存待分拣钢球的储料箱，所述储料箱的上端开口，且下端具有可关闭的出料口；所述检测装置包括用于固定放置待检测钢球的试验台，所述试验台位于所述储料箱的出料口下方；还包括用于检测钢球直径的机器视觉系统，所述机器视觉系统包括用于对试验台上的待检测钢球进行成像的工业相机，用于采集并储存成像数据的图像采集卡，对成像数据进行处理并计算出待检测钢球的测量直径并判定钢球是否合格的工业计算机以及光源；所述分拣装置包括倾斜设置在所述试验台下方的分拣滚道以及用于将钢球从试验台上推入所述分拣滚道的落料机构；所述分拣滚道上设置有不合格品分拣口、合格品分拣口以及未检测钢球回收口，所述分拣滚道上还设置有用于将分拣滚道上的钢球引导至所述不合格品分拣口、合格品分拣口或未检测钢球回收口的活动挡板机构；所述分拣装置还包括用于控制所述落料机构和活动挡板机构动作的分拣控制器，所述分拣控制器连接至所述工业计算机。2.如权利要求1所述的基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，所述试验台包括沿长度方向倾斜设置的台板，所述台板宽度方向的两侧设置有侧板，其较高的一端位于所述上料装置的出料口下方，另一端衔接设置在所述分拣滚道较高的一端的上方，且该端设置有可开闭的围板；所述台板上设置有若干个圆孔，每个所述圆孔处配合设置有上表面呈球窝状的钢球座，所述钢球座的球窝的边缘直径小于待检测钢球的直径；所述钢球座的底部设置有通孔，所述落料机构设置在所述台板下方，并能够穿过该通孔将钢球顶落。3.如权利要求2所述的基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，所述钢球座的底部安装有升降机构，并能够随所述升降机构上升至所述台板的上方。4.如权利要求3所述的基于机器视觉系统的钢球分拣系统，其特征在于，所述工业相机为面阵相机，所述光源为面光源，所述光源与所述工业相机相互正对设置，且分别位于所述台板宽度方向的两侧；所述面光源与所述工业相机相正对的区域完全覆盖位于所述钢球座上的待检测钢球。5.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晶磊，
申请(专利权)人：安顺市虹翼特种钢球制造有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52