轴承内套表面缺陷视觉检测装置的研制

发布时间：2023-11-26 13:48

　　随着工厂全自动化的发展,工业现场对自动化装备的完备性要求越来越高,轴承作为机械装置内必不可少的元件,在生产加工过程中可能出现各类缺陷,对产品质量造成严重的影响。目前,绝大多数轴承生产企业以人工检测为主,少数企业使用电磁等传统检测手段,存在污染环境和浪费能源等弊端。机器视觉技术作为新兴的无损检测方法,在轴承表面检测领域得到了快速地发展。本文针对四工位轴承内套表面检测装置进行结构优化与重新设计。结合轴承生产企业的质检标准,设计实现了单工位检测系统。论文对轴承内套的生产加工过程、常见缺陷进行了介绍,提出了轴承内套视觉检测系统的重点与难点。设计实现了集光、机、电一体化的综合性复杂检测系统。在硬件方案中,依据轴承厂商制定的检测标准,选择了合适的工业摄像机、镜头、光源等成像设备,设计了新的端面和内环的打光结构,搭建了完整的轴承内套缺陷检测实验平台。在软件方案中,主要完成了五个部分的工作,系统并行软件架构、高性能数据缓冲队列、基于VC环境的MODBUS通信协议、基于MFC的人机交互界面、轴承内套图像处理算法的解决方案。完成了检测系统软件的编写、调试与测试的工作和系统运动控制方案的设计与实施。在软件架...

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 国内外研究动态
        1.2.1 轴承外观检测的物理方法及其不足
        1.2.2 轴承外观检测的视觉检测方法
    1.3 课题主要工作
    1.4 论文结构安排
第2章 检测系统总体方案设计
    2.1 轴承内套表面常见缺陷
    2.2 检测重点与难点分析
    2.3 检测系统方案总体设计
        2.3.1 系统模块划分
        2.3.2 模块功能概述
    2.4 系统功能与性能的需求分析
    2.5 本章小结
第3章 检测系统的硬件设计
    3.1 系统组成结构与运行原理
        3.1.1 组成结构
        3.1.2 系统运行原理
    3.2 系统硬件选型
        3.2.1 工业摄像机选择
        3.2.2 镜头选择
        3.2.3 光源与滤光片选择
    3.3 打光设计
        3.3.1 照明方式分类
        3.3.2 检测系统的打光设计
    3.4 实验平台搭建
    3.5 本章小结
第4章 检测系统的软件设计
    4.1 软件系统整体结构
    4.2 软件系统运行流程
    4.3 软件系统的并行化
        4.3.1 多线程技术应用
        4.3.2 基于多级多线程的设计与实现
        4.3.3 基于线程池的并发架构设计与实现
        4.3.4 相关实验
    4.4 软件系统的数据缓冲模块
        4.4.1 队列的概述
        4.4.2 数据缓冲模块的结构设计
        4.4.3 数据缓冲模块操作逻辑的设计
        4.4.4 相关实验
    4.5 相机接口的封装设计
    4.6 基于VC环境通信协议的设计与实现
        4.6.1 modbus协议介绍
        4.6.2 modbus协议的实现
    4.7 本章小结
第5章 轴承内套表面缺陷检测算法
    5.1 算法流程概述
    5.2 图像预处理
    5.3 轴承内套各检测面定位
        5.3.1 提取ROI
        5.3.2 定位检测目标
        5.3.3 提取检测目标
    5.4 缺陷的分割与量化
        5.4.1 分割缺陷
        5.4.2 量化缺陷
    5.5 本章小结
第6章 实验分析
    6.1 实验说明
    6.2 检测过程
    6.3 结果分析
    6.4 本章小结
第7章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3867901