圓柱型高精密零件表面缺陷檢測(cè)及形貌分析-論文.pdf

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1、澈與電子學(xué)進(jìn)展51,041202(2014)Laser&0ptOelectrOnicsProgress~2014(中國(guó)激光》雜志社圓柱型高精密零件表面缺陷檢測(cè)及形貌分析蘇俊宏劉勝利西安工業(yè)大學(xué)光電學(xué)院,陜西西安710032摘要針對(duì)圓柱型高精密零件高曲率表面缺陷檢測(cè)的問題,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于機(jī)器視覺的在線檢測(cè)系統(tǒng)。檢測(cè)時(shí),為了解決金屬件表面反光的問題,設(shè)計(jì)了專用的光源系統(tǒng)和照明方式。通過光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的配合,圓柱型零件在旋轉(zhuǎn)的過程中被光學(xué)系統(tǒng)成像,從而可以采集到完整的圓柱面圖像;經(jīng)過快速的圖像處理技術(shù),可以檢測(cè)到微米級(jí)的軸承表面缺陷;然后對(duì)表面缺陷進(jìn)行形貌分析,

2、確定缺陷的類型。檢測(cè)結(jié)果表明系統(tǒng)具有效率高、精度高、易于使用等特點(diǎn),可有效解決圓柱型高精密零件表面缺陷在線檢測(cè)的問題。關(guān)鍵詞測(cè)量;機(jī)器視覺;圓柱面缺陷檢測(cè);圖像處理;高精密軸承中圖分類號(hào)TP274~.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Adoi:10.3788/LOP51.041202MeasureSystemofSurfaceFlawandMorphologyAnalysisofCylindricalHighPrecisionPartsSuJunhongLiuShengliSchoolofOptoelectronicEngineering,XianTechnologicalUnivers

3、ity,Xian,Shaanxi710032,ChinaAbstractHighprecisionbearingisakindofcylindricalparts.Amachinevisionbasedonlinedetectionsystemisdesignedandimplementedtomeettheneedofhighcurvaturesurfacedefectsdetectionofcylindricalparts.Duringthemeasurement,aspeciallightsourceandalightingsystemareusedtosol

4、vetheproblemofthereflectionsonthemetalsurface.Throughthecombinationofopticalsystemsandmechanicalrotatingplatform,cylindricalpartsareimagedbytheopticalsystemintheprocessofrotation,thenacompletecylindricalsurfaceimagecanbeacquired.Micronsurfacedefectsanddimensionsofbearingcanbedetectedaf

5、terusingthefastimageprocessingtechnique.Throughtheanalysisonthemorphologyofsurfacedefects,thetypeofdefectscanbedetermined.Experimentsshowthattheproposedsystemhasthefeaturesofhighefficiency,highaccuracyandeaseofuse.Itcaneffectivelymeettheneedsofhighprecisionbearingdetectionanddimensiono

6、nlinedetection.Keywordsmeasurement;machinevision;cylindricalsurfacedefectdetection;imageprocessing;highprecisionbearing0CIScodes120.4630;100.2960l引言圓柱型高精密零件廣泛地應(yīng)用在航天、軍事等先進(jìn)領(lǐng)域。高精密軸承作為圓柱型零件的一種,應(yīng)用廣泛,且精度要求很高。對(duì)于微小軸承,其加工過程復(fù)雜,檢測(cè)難度較大,并且在使用時(shí)對(duì)其表面光潔度都要求較高u,高曲率的表面缺陷檢測(cè)仍是一個(gè)難題,因此對(duì)高精密軸承表面缺陷高精度的在線檢測(cè)是迫切需要

7、解決的問題。高精密軸承一般為空心圓柱體,待測(cè)缺陷表面為整個(gè)圓柱面,要求檢測(cè)出圓柱面上面積不小于20ptmx20m的劃痕、裂紋等缺陷,可以識(shí)別并且確定缺陷的類型。上海大學(xué)理學(xué)院利用Gamma技術(shù)對(duì)不同光照條件下帶鋼表面的缺陷檢測(cè)進(jìn)行了研究;西安廣播電視大學(xué)利用x射線對(duì)鋁管表面的缺陷檢測(cè)進(jìn)行了研究;日本基恩士通過“實(shí)時(shí)濃淡補(bǔ)正技術(shù)”對(duì)軸承鋼珠表面缺陷實(shí)現(xiàn)了檢測(cè),這些方法在金屬面的檢測(cè)中都有其優(yōu)點(diǎn),但是這些方法都是對(duì)特定金屬面的檢測(cè),而對(duì)于高曲率金屬面的檢測(cè),國(guó)內(nèi)目前還沒有一種特定的處理方法。針對(duì)軸承高曲率表面缺陷在工業(yè)環(huán)境下的檢測(cè)需求,本文將機(jī)器視覺的方法應(yīng)用在軸承

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