一种滚子形廓检测方法技术

本发明专利技术提供了一种滚子形廓检测方法，包括以下步骤：步骤一、准备工作：将滚子输送至检测工作台上；步骤二、滚子形廓检测：采用检测机构对滚子处于多个位态下的形廓进行检测，并得到滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值；步骤三、滚子形廓判断：将滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值与滚子的长度、直径和修形量设计数值进行比较，判断滚子的长度、直径和修形量数值是否满足设计需求以及判断滚子形廓是否存在椭圆。本发明专利技术通过对滚子不同位态的检测，实现对滚子全方位的检测，并通过将多次检测结果求平均值的方式提高了检测精度；且能够可以同时对滚子的直径、长度和修形量进行检测。测。测。

【技术实现步骤摘要】
一种滚子形廓检测方法


[0001]本专利技术涉及滚子外形检测
，具体地，涉及一种滚子形廓检测方法。

技术介绍

[0002]滚子是掘进机主轴承中承受载荷、抵抗冲击的关键核心部件，其中滚子微小的形廓尺寸差异对主轴承的工作性能影响都很大，而若滚子形廓尺寸差异过大，则将导致主轴承滚子组承载区发生局部载荷集中现象，加剧滚子和滚道的摩擦磨损，引起振动和噪声，极易造成掘进机主轴承早期失效。
[0003]为保证掘进机主轴承的正常运行，避免后续生产造成的经济损失，应及时剔除尺寸不合格的滚子。
[0004]目前滚子的形廓检测普遍为人工检测和分选机检测两种，其中：人工检测方法由于检测效率低、人工成本过高等原因，已经不能满足现代工业的需求；而分选机检测也存在分选设备单一和分选范围小等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种滚子形廓检测方法，以便于检测滚子外形轮廓的几何尺寸及是否存在椭圆，有助于挑选出尺寸不合格的滚子，保证掘进机主轴承的正常运行。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种滚子形廓检测方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、准备工作：将滚子输送至第一检测位处；
[0008]步骤二、滚子形廓检测：采用检测机构对滚子处于多个位态下的形廓进行检测，并得到滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值；
[0009]步骤三、滚子形廓判断：将滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值与滚子的长度、直径和修形量设计数值进行比较，判断滚子的长度、直径和修形量数值是否满足设计需求以及判断滚子形廓是否存在椭圆。
[0010]优选的，所述步骤一中采用输送机构将滚子输送至检测工作台上；所述输送机构设置为皮带传送结构，且所述皮带传送结构中的皮带上表面均布设有多个梯形凸起，滚子通过相邻两个梯形凸起夹持输送。
[0011]优选的，所述步骤二中滚子多个位态的转换采用回转夹持机构对滚子夹持转动；所述回转夹持机构设置为回转气缸。
[0012]优选的，所述步骤二中滚子多个位态之间的相互关系设置为后一位态较前一位态旋转120
°
。
[0013]优选的，所述步骤二中检测机构设置为工业相机。
[0014]优选的，所述步骤二中得到滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值的具体过程如下：
[0015]1)检测机构对滚子多个位态下的形廓进行检测并形成滚子图像；
[0016]2)将滚子图像输送至计算机中进行灰度处理，使像素点矩阵中的每一个像素点都满足下面的关系：R＝G＝B，其中R表示为红色变量的值，G表示为绿色变量的值，B表示为蓝色变量的值；
[0017]3)降噪后对滚子图像进行灰度线性变换；
[0018]4)将滚子图像处理为仅有两个值的二值图像，并设定阈值为130，即大于130的像素值设为255，小于或等于130的像素值设为0；
[0019]5)利用Sobel算子增强图像的边缘效果并突出图像的轮廓特征；
[0020]6)对图像中滚子边缘进行最小外接矩形拟合，具体为：将矩形的宽度D
′
和长度L
′
设为滚子的直径D
1k
和长度L
1k
，拟合出滚子修形量P(x
1k
)；
[0021]7)对k张照片拟合出的尺寸求平均值，其中长度L
i
的平均值采用下列公式计算：
[0022][0023]直径D
i
的平均值采用下列公式计算：
[0024][0025]修形量P(x
i
)的平均值采用下列公式计算：
[0026][0027]其中：i表示为滚子检测位态的数量，k表示为滚子检测位态的照片数量。
[0028]优选的，所述步骤三中将滚子形廓检测中得到的长度、直径和修形量数值与滚子的设计值进行比较的具体过程如下：
[0029]1)计算检测得到的滚子数值与滚子设计值的偏差：
[0030]通过下列公式计算检测得到的滚子直径与滚子直径设计值的偏差：
[0031]ΔD
n
＝D
n
‑
D(n＝1
…
i)；
[0032]通过下列公式计算检测得到的滚子长度与滚子长度设计值的偏差：
[0033]ΔL
n
＝L
n
‑
L(n＝1
…
i)；
[0034]通过下列公式计算检测得到的滚子修形量与滚子修形量设计值的偏差：
[0035]ΔP(x
n
)＝P(x
n
)
‑
P(x)(n＝1
…
i)；
[0036]其中，ΔD
n
为检测到的滚子直径与设计值的偏差，ΔL
n
为检测到的滚子长度与设计值的偏差，ΔP(x
n
)为检测到的滚子修形量与设计值的偏差；
[0037]2)判断滚子形廓是否满足设计要求：如ΔD
n
满足公差要求ΔD
n
∈[a,b]，则滚子直径满足设计要求；如ΔL
n
满足公差要求ΔL
n
∈[c,d]，则滚子长度满足设计要求；如ΔP(x
n
)满足公差要求ΔP(x
n
)∈[e,f]，则滚子修形量满足设计要求。
[0038]优选的，所述步骤三中判断滚子形廓是否存在椭圆的具体过程如下：
[0039]1)当D
max
‑
D
min
≤ΔD
m
时，则无椭圆，满足设计要求，此处ΔD
m
为滚子直径设计的最大差值，D
max
为检测到的滚子直径的最大值，D
min
为检测到的滚子直径的最大值；
[0040]2)若ΔD
n
、ΔL
n
和ΔP(x
n
)均满足设计要求，且D
max
‑
D
min
≤ΔD
m
，则滚子尺寸是合格的，反之，滚子尺寸不合格。
[0041]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0042]本专利技术通过对滚子不同位态的检测，实现对滚子全方位的检测，并通过将多次检测结果求平均值的方式提高了检测精度；且能够可以同时对滚子的直径、长度和修形量进行检测；该方法克服了人工检测和分选机检测的缺点，节约了人工成本，避免了人工检测可能存在的误差，且可以对不同大小的滚子进行检测，具有适用范围广的特点。
[0043]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0044]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚子形廓检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、准备工作：将滚子输送至第一检测位处；步骤二、滚子形廓检测：采用检测机构对滚子处于多个位态下的形廓进行检测，并得到滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值；步骤三、滚子形廓判断：将滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值与滚子的长度、直径和修形量设计数值进行比较，判断滚子的长度、直径和修形量数值是否满足设计需求以及判断滚子形廓是否存在椭圆。2.根据权利要求1所述的滚子形廓检测方法，其特征在于，所述步骤一中采用输送机构将滚子输送至检测工作台上；所述输送机构设置为皮带传送结构，且所述皮带传送结构中的皮带上表面均布设有多个梯形凸起，滚子通过相邻两个梯形凸起夹持输送。3.根据权利要求1所述的滚子形廓检测方法，其特征在于，所述步骤二中滚子多个位态的转换采用回转夹持机构对滚子夹持转动；所述回转夹持机构设置为回转气缸。4.根据权利要求3所述的滚子形廓检测方法，其特征在于，所述步骤二中滚子多个位态之间的相互关系设置为后一位态较前一位态旋转120
°
。5.根据权利要求4所述的滚子形廓检测方法，其特征在于，所述步骤二中检测机构设置为工业相机。6.根据权利要求5所述的滚子形廓检测方法，其特征在于，所述步骤二中得到滚子多个位态时的长度、直径和修形量数值的具体过程如下：1)检测机构对滚子多个位态下的形廓进行检测并形成滚子图像；2)将滚子图像输送至计算机中进行灰度处理，使像素点矩阵中的每一个像素点都满足下面的关系：R＝G＝B，其中R表示为红色变量的值，G表示为绿色变量的值，B表示为蓝色变量的值；3)降噪后对滚子图像进行灰度线性变换；4)将滚子图像处理为仅有两个值的二值图像，并设定阈值为130，即大于130的像素值设为255，小于或等于130的像素值设为0；5)利用Sobel算子增强图像的边缘效果并突出图像的轮廓特征；6)对图像中滚子边缘进行最小外接矩形拟合，具体为：将矩形的宽度D
′
和长度L
′
设为滚子的直径D
1k
和长度L
1k
，拟合出滚子修形量P(x
1k
)；7)对k张照片拟合出的尺寸求平均值，其中长度L
i
的平均值采用下列公式计算：直径D
i
的平均值采用下列公式计算：修形量P(x
i
)的平均值采用下列公式计算：
其中：i表示为滚子检测位态的数量，k表示为滚子检测位态的照片数量。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永亮，陈浩林，麻成标，文寄望，许正根，吴鹏，马建阳，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：