1、《全國軸承行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》指出，軸承是當(dāng)代機(jī)械設(shè)備中的一種核心基礎(chǔ)零部件，軸承工業(yè)作為國家基礎(chǔ)性以及戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防建設(shè)起著重要的支撐作用。在國民經(jīng)濟(jì)中，滾動(dòng)軸承素有“工業(yè)關(guān)節(jié)”之美稱，廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)，軍事裝備，航空航天，儀器儀表等眾多領(lǐng)域。如今，伴隨著市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)產(chǎn)品的需求日趨嚴(yán)格，而滾子作為軸承的重要部件，其質(zhì)量對(duì)軸承的性能起著至關(guān)重要的影響，因此對(duì)軸承滾子表面缺陷的檢測(cè)尤為必要。
　　本課題采用

2、機(jī)器視覺的方法對(duì)軸承滾子表面缺陷進(jìn)行檢測(cè)，使用線陣相機(jī)對(duì)滾子柱面掃描成像，使用面陣相機(jī)對(duì)滾子端面拍照采圖，并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集的圖像進(jìn)行濾波去噪，圖像分割，邊緣檢測(cè)，特征提取，目標(biāo)識(shí)別等圖像處理操作，判別滾子表面是否存有外觀缺陷，以及對(duì)表面缺陷進(jìn)行分類。相比磁粉檢測(cè)，聲震檢測(cè)，光電檢測(cè)等主流傳統(tǒng)的無損方法有著檢測(cè)速度快，精度高，缺陷定位，缺陷類型識(shí)別等優(yōu)勢(shì)。主要研究工作如下:
　　1、分析了軸承工業(yè)國內(nèi)發(fā)展及需求現(xiàn)狀，介紹了軸承滾子

3、表面缺陷產(chǎn)生的常見原因，論述并對(duì)比了當(dāng)前國內(nèi)外主流軸承滾子表面缺陷檢測(cè)方案及其相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀并總結(jié)其優(yōu)劣性，提出了基于機(jī)器視覺的軸承滾子表面缺陷檢測(cè)的方案，確定了主要的技術(shù)參數(shù)與指標(biāo)。
　　2、提出了采用雙螺桿、同步傳送帶作為軸承滾子柱（錐）面、端面檢測(cè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案，設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)完成了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)建。對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件進(jìn)行選型以及可行性分析，確保滾子傳動(dòng)的連續(xù)性及平穩(wěn)性，增加結(jié)構(gòu)的自由度，可根據(jù)需求

4、靈活調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同規(guī)格（形狀，尺寸）的檢測(cè)對(duì)象。
　　3、設(shè)計(jì)了視覺檢測(cè)系統(tǒng)與運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)方案。根據(jù)電機(jī)的控制流程、傳感器的檢測(cè)方式與滾子的運(yùn)動(dòng)情況，在軸承滾子柱（錐）面檢測(cè)系統(tǒng)中采用線陣相機(jī)對(duì)其表面進(jìn)行展開掃描并拼接成一張完整圖像，在端面檢測(cè)系統(tǒng)中則采用面陣相機(jī)對(duì)滾子端面拍照采圖，并將采集的圖像傳回上位機(jī)系統(tǒng)，為后續(xù)的圖像處理提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　4、設(shè)計(jì)了機(jī)器視覺條形光源與電磁推桿電機(jī)。區(qū)別于市場(chǎng)主流機(jī)器視覺條形光源，該光

5、源采用兩個(gè)雙凸柱面將點(diǎn)光源轉(zhuǎn)變成線光源，用于滾子柱面檢測(cè)，降低項(xiàng)目成本，提高最終成像的信噪比高，保證圖像處理的穩(wěn)定性。電磁推桿電機(jī)基于音圈電機(jī)原理，實(shí)現(xiàn)高頻往返運(yùn)動(dòng)，以保證檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
　　5、分析軸承滾子表面主要的缺陷（刻蝕、銹斑，欠磨，過磨、麻點(diǎn)等）特征，通過實(shí)驗(yàn)比較多種處理方案，并根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)效率要求，確立了圖像處理優(yōu)化方案。并設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件，集成了相機(jī)控制，與下位機(jī)通訊，圖像采集與傳輸、數(shù)據(jù)庫管理以及圖像處理等功能