一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统及应用方法技术方案

一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统，包括工业摄像机、上位机、声音检测设备；还具有音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判断单元、报警单元；工业摄像机安装在检测工位机架的上端，工业摄像机、声音检测设备和上位机分别经数据线连接，声音检测设备安装在变速箱的壳体外侧端，音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判断单元、报警单元是安装在上位机内的应用软件。一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统的应用方法分为七个步骤。本发明专利技术第一时间提示技术人员进行开箱检测，对故障齿轮进行维护或更换。本发明专利技术检测速度快、精度高，节省了人工、保证了检测质量，减少了变速箱故障扩大化。减少了变速箱故障扩大化。减少了变速箱故障扩大化。

【技术实现步骤摘要】
一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统及应用方法


[0001]本专利技术涉及变速箱检测设备及应用方法
，特别是一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统及应用方法。

技术介绍

[0002]变速箱是广泛使用的一种机械设备，主要作用是将电机、内燃机等输出的动力经内部多级齿轮减速增加扭矩后从动力输出轴输出，进而驱动设备工作。变速箱在实际应用中，受到制造工艺以及产品质量，或者负荷过大等影响，有可能使用较长时间后，齿轮会出现裂纹、掉齿、以及磨损过大等现象，还有就是齿轮制造中因为质量问题出现偏心，进而导致传递动力受阻、振动加大，对自身及受驱动的设备正常工作带来影响。
[0003]为了保证变速箱的正常工作，因此需要技术人员每间隔一定时间或者变速箱出现故障后，拆卸开变速箱的箱体对其进行性能检测。目前对于变速箱的检测，一般是技术人员在变速箱传动动力出现问题或出现较大异响后，才会对其内部的齿轮进行检测。实际情况下，变速箱在出现故障的初期就会有一定人耳不易察觉的异响，如果此刻对变速箱内部齿轮进行检测，无疑会减少变速箱内部齿轮故障扩大化的几率。但是受到周围机械设备声响的影响，以及初期异响不明显，因此技术人员往往不能察觉得到，不能在第一时间对变速箱内部进行维修，一般在异响较大拆开变速箱进行维护时，往往内部齿轮都损坏较为严重，增加了维护成本，给生产方带来了不必要的经济损失。还有就是，现有的变速箱对其内部齿轮进行检测时，一般是人为采用聚光照明设备，经技术人员人为目视对其质量进行检测，实际情况下，当故障点较小时(比如齿轮裂纹)，受到检测人员经验及其他因素影响，有可能会漏掉故障点，这样就会达不到好的检测效果，对变速箱的有效应用带来影响。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术人为检测变速箱齿轮的质量，因技术所限，不能第一时间检测到变速箱故障，且在检测中，受到检测人员经验及其他因素影响，不容易检测到小故障点的弊端，本专利技术提供了在变速箱的侧端安装有声音检测设备，声音检测设备能实时监测工作中变速箱的音频数据，并将音频数据输出到音频分析单元进行分析，在相关应用单元作用下，当变速箱内齿轮故障导致异响时能第一时间提示技术人员拆下变速箱壳体对其内部齿轮进行检测，且在检测齿轮中，能利用图像储存单元获取齿轮的图片基础上，用预存大量的齿轮图片作为图片数据库，引入人工智能的深度学习方法，采用人工智能的仿人脑神经网络算法，能精确找到齿轮各种质量问题，能涵盖齿轮裂纹、掉齿、以及磨损过大、是否偏心等主要质量检测项目，由此达到检测速度快、检测精度高、节省了人工、保证了检测质量，减少了变速箱故障扩大化的一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统及应用方法。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统，包括工业摄像机、上位机、声音检测设备；其特征在于还具有音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判
断单元、报警单元；所述工业摄像机安装在检测工位机架的上端，工业摄像机、声音检测设备和上位机分别经数据线连接，声音检测设备安装在变速箱的壳体外侧端且声音检测设备的探测头紧贴变速箱的壳体外侧，音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判断单元、报警单元是安装在上位机内的应用软件；所述声音检测设备能接收变速箱工作时产生的音频信号并将音频信号转换为电信号输出到音频接收单元，音频接收单元将音频数据输出到音频分析单元；所述音频分析单元内部预先存入有变速箱正常工作及非正常工作时的音频信号数据、并作为比对数据，信号输出单元能在变速箱出现异响的第一时间输出提示信号；所述数据库存单元内存储有若干量变速箱多个齿轮包括齿轮裂纹、掉齿、以及磨损过大、是否偏心的故障图片；所述比对单元能调阅数据库单元内的相应图片和摄像机输入的齿轮图片作比对，判断单元能对齿轮状态进行判别，并在齿轮有质量问题时第一时间经报警单元提示技术人员。
[0007]进一步地，所述数据库存单元内储存有变速箱内多个齿轮分别大量已知故障的图片特征数据的同时，还存有和故障一比一对应合格的图片特征数据。
[0008]进一步地，所述信号输出单元及报警单元输出的提示信号包括文字提示、语音提示。
[0009]一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统的应用方法，其特征在于包括如下七个步骤，第一步：先将变速箱内多个齿轮分别已知故障图片的特征基于人工智能深度学习技术，经比对单元进行数据标注，同时配上与故障图片数据一比一对应的合格齿轮的图片数据，并将这些数据按照一定比例分为训练集和测试集；第二步：基于人工智能深度学习技术，针对齿轮故障图片特征设计出适合的人工智能深度学习类型；第三步：用标注过的图片数据对模型进行训练；第四步：用测试集对基于人工智能深度学习的人工智能平台上、生成的实证模型进行测试其是否正确，测试集生成的数据存入数据比对单元作为比对数据；第五步：变速箱工作中，声音检测设备接收变速箱工作时产生的音频信号并将音频信号转换为电信号输出到音频接收单元，音频接收单元将音频数据输出到音频分析单元；第六步：当音频分析单元分析后得出变速箱异响的数据时，会输出触发信号到信号输出单元，信号输出单元输出语音及文字提示信号，提示技术人员变速箱内齿轮出现问题应该打开变速箱壳体进行检测；第七步：技术人员打开变速箱壳体，将多个齿轮吊装到检测工位进行检测，检测中，工业摄像机实时分别对多个齿轮进行摄像并将图片数据输入到比对单元，比对单元自动调阅数据库存单元内比对数据和图片数据作比对，判断单元得出齿轮质量是否合格数据，数据不合格时经报警单元发出提示信息，技术人员对相应齿轮质量进行针对性检测，并对故障齿轮做针对性维护或更换。
[0010]进一步地，所述第一步中，将变速箱内多个齿轮分别已知故障图片的特征基于人工智能深度学习技术，经比对单元进行数据标注中，故障数据累积的愈多愈好。
[0011]进一步地，所述第一步中，训练集和测试集同时兼具齿轮的图片故障数据和合格数据；第三步中，标注过的图片数据是第一步中的训练集。
[0012]进一步地，所述第七步，将多个齿轮吊装到检测工位进行检测时，齿轮一面检测完后将其翻面进行另一面的检测，工业摄像机的视角能涵盖齿轮全部。
[0013]本专利技术有益效果是：本专利技术基于人工智能技术，利用工业摄像机获取产品图片基础上，用大量齿轮故障及正常图片作为图片数据库，引入人工智能的深度学习方法，采用人
工智能的仿人脑神经网络算法，能精确找到齿轮各种质量问题，涵盖齿轮裂纹、掉齿、以及磨损过大、是否偏心等主要质量检测项目。本专利技术能在变速箱内齿轮出现问题初期产生异响时，第一时间提示技术人员进行开箱检测，这样，技术人员能在相应齿轮出现质量问题初期时，第一时间对故障齿轮进行维护或更换。本专利技术检测速度快、精度高，节省了人工、保证了检测质量，减少了变速箱故障扩大化。基于上述，本专利技术具有好的应用前景。
附图说明
[0014]以下结合附图和实施例将本专利技术做进一步说明。
[0015]图1是本专利技术一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统的架构框图示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统，包括工业摄像机、上位机、声音检测设备；其特征在于还具有音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判断单元、报警单元；所述工业摄像机安装在检测工位机架的上端，工业摄像机、声音检测设备和上位机分别经数据线连接，声音检测设备安装在变速箱的壳体外侧端且声音检测设备的探测头紧贴变速箱的壳体外侧，音频接收单元、音频分析单元、信号输出单元、数据库存单元、比对单元、判断单元、报警单元是安装在上位机内的应用软件；所述声音检测设备能接收变速箱工作时产生的音频信号并将音频信号转换为电信号输出到音频接收单元，音频接收单元将音频数据输出到音频分析单元；所述音频分析单元内部预先存入有变速箱正常工作及非正常工作时的音频信号数据、并作为比对数据，信号输出单元能在变速箱出现异响的第一时间输出提示信号；所述数据库存单元内存储有若干量变速箱多个齿轮包括齿轮裂纹、掉齿、以及磨损过大、是否偏心的故障图片；所述比对单元能调阅数据库单元内的相应图片和摄像机输入的齿轮图片作比对，判断单元能对齿轮状态进行判别，并在齿轮有质量问题时第一时间经报警单元提示技术人员。2.根据权利要求1所述的一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统，其特征在于，数据库存单元内储存有变速箱内多个齿轮分别大量已知故障的图片特征数据的同时，还存有和故障一比一对应合格的图片特征数据。3.根据权利要求1所述的一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统，其特征在于，信号输出单元及报警单元输出的提示信号包括文字提示、语音提示。4.根据权利要求1所述的一种变速箱齿轮表面缺陷检测系统的应用方法，其特征在于包括如下七个步骤，第一步：先将变速箱内多个齿轮分别已知故障图片的特征基于人工智能深度学习技术，经比对单元进行数据标注，同时配上与故障图片数据一比一对应的合格齿轮的图片数据，并将这些数据按照...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建友，肖向东，盛伟，
申请(专利权)人：苏州诺维博得智能装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：