一、开发背景

轴承作为机械设备关键构成，从某种角度上来说，轴承是机械业的基础。那么轴承的零件之一的钢球则发挥了巨大的作用。这个零件的好坏很大程度上决定了轴承的活动精度和寿命。

据统计，轴承的所有失效形式当中，钢球表面缺陷占了很大的比例。钢球表面缺陷为：因为各种缘由在钢球的加工过程当中，钢球的表面产生了细小的质料缺损情况。缺陷类型可以大致分为斑点、麻点、擦痕、划条、凹坑这五种。钢球表面若有缺陷，其对钢球动态性能会有着非常大的影响，基于此实现对钢球质量的评定。

据了解，我国大部分钢球厂以及轴承企业大多是用人工进行检测。然而，由于人工检测的种种缺陷和不足，使得效率低、准确度低、自动化程度低、误捡率高、漏检率高，严重的影响了企业效益，这已经成为制约企业发展的瓶颈之一

二、结构说明

   此机构包括驱动装置、钢球运送装置、展开装置、图像采集装置四个部分。

（1）钢球运送装置：该部分主要由转向盘和转向盘轴组成.转向盘上均匀布置12个钢球孔位，为了支撑钢球，在转向盘下方另外安装一个支撑盘，出于对展开机构位置的考虑，支撑盘设计为月牙型，并在钢球离开位置布置一个圆孔，以便钢球顺利离开。转向盘的旋转为间歇运动，所以选择步进电机作为驱动电机。

（2）展开装置：展开机构主要由内圆盘、外圆盘以及各自驱动轴组成，展开盘内圆环和外圆环之间的V型槽成120°，V型槽深度大约4mm。内圆盘通过螺钉连接固定在内圆轴上，由一个步进电机带动旋转。外圆盘通过螺钉固定在外圆支撑轴上。外圆支撑轴上法兰通过螺钉连接固定在轴套上并安装在箱体之中。

（3）图像采集装置：根据漫散光照明原理选用了CCD摄像机及配套碗状光源，并安装于灯架上。选用上述CCD相机和碗状光源后，根据光源和CCD相机尺寸要求设计灯架。

三、功能和使用说明

钢球表面缺陷在线检测装置包括进出料机构、钢球展开机构、分选机构、图像采集模块、图像识别缺陷识别模块。当装置开始运作时，转向盘主轴连接的步进电机开始运作，使转向盘旋转，带动钢球运动到检测位置，当钢球被运输到固定位置的相机下后，转向盘不再旋转。检测时，展开盘内圆与外圆分别间歇运动，达到使钢球表面得到完全展开的目的。在钢球表面完全展开的同时，安置于上方的CCD摄像机，可以捕捉到钢球表面情况，完成拍摄后，运送机构继续转动，将钢球带出检测位置离开机构，然后在分选机构中完成完好钢球和瑕疵钢球的分离。最终在对钢球表面缺陷准确识别分选的基础上，对钢球表面各种表面缺陷进行统计。