滚针轴承检测机结构设计【字数：10012】
考虑到我国滚针轴承检测较为落后，人工检测耗时耗力的缺点，本课题采用了一种新型CCD照相机检测检测滚针轴承漏针的方法。主要原理待测滚针轴承使用气缸传送，CCD照相机进行图像采集，并对图像进行一系列地处理，最终将不合格的滚针轴承检测出来。本课题对其进行主要结构设计，并对标准件进行选型、加工件图纸绘制。
目录
1. 论述 4
1.1. 前言 4
1.2. 国内外的发展现状 4
1.3. 课题研究任务及要求 4
2. 系统总体设计 6
2.1. 系统总体技术分析 6
2.2. 总体方案确定 6
2.3. 系统问题分析及描述 7
2.4. 传动系统选择 8
3. 硬件选型 9
3.1. 气缸选型 9
3.2. 导向轴选型 19
3.3. 直线轴承选型 20
3.4. XYZ燕尾槽滑台选择 25
3.5. CCD成像系统设计 28
4. 总结及展望 34
4.1. 总结 34
4.2. 展望 34
参考文献 35
致谢 36
论述
前言
轴承作为当前工业4.0社会下制造业中的一种代表性工件，而滚针轴承作为轴承的一种在机械行业应用广泛，在各种机械装置中起到不可替代的作用，目前滚针轴承厂家都是大批量生产的，如果滚针轴承出现质量问题，流入市场，不但会影响企业的声誉，而且这种带有缺陷的轴承如果被使用，会造成机器故障甚至瘫痪，造成难以挽回的损失。因此，滚针轴承缺陷检测变得更加重要。
检测技术是机械制造业的一项关键技术,它能直接影响产品质量好坏。随着我国经济的发展，很多企业仍然采用人工检测，这种检测效率很低，浪费时间，制约了制造业的发展，更不能满足当前生产力的需求。
工业图像检测检测是近些年发展起来的新型检测技术。主要原理是利用相机和传感器对图像进行采集和处理。经过计算机识别对比图象得出检测结果。相比传统检测，它有着速度快、稳定性高、精度高的优点,逐渐在轴承生产中得到了广泛的应用，显示出广阔的应用前景。
国内外的发展现状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
目前我国大部分轴承企业主要还是依靠人力来检测轴承，但是由于个人情况等不同，产品的检测结果容易受到劳动者的个人能力、工作环境的影响甚至情绪的影响，工序耗时耗力，劳动强度大,存在着漏检的问题。市场上在售的检测机检测产品单一，只能批量检测，不能精确地检测周边和不规则表面，而且检测耗时较长，因此大部分的检测方法还不足以胜任，也制约了我国制造业的发展。
在国外大部分落后国家仍然有人工检测，当然照相机视觉检测技术也被普遍应用于轴承检测，工业图像检测是一种近年来发展起来的自动化检测方法。除此之外还有许多轴承检测方法：比如震动检测、声发射检测、油膜电阻检测、频谱分析检测等等。
课题研究任务及要求
课题研究任务
本课题利用CCD照相机系统进行视觉检测，针对我国目前还是普遍采用人力的这种落后的检测方式，我们必须寻找一种高效的检测用以代替人工检测。采用CCD照相机检测技术设计出一种用以检测滚针轴承滚针数量以及表面缺陷的自动检测系统。这种系统依靠转盘的离心力和摩擦力将滚针轴承送入料道，再利用气缸将轴承推到指定位置，利用照相机系统进行图像的采集和识别，判断轴承是否合格，可以实现准确化和自动化检测。
系统要求
滚针轴承外径46mm，高度18mm，质量小于0.2kg；
系统功率1000W；
主电源220V；
检测速度2S。
要求检测机构可以稳定工作，结构简单合理
系统总体设计
系统总体技术分析
本系统使用CCD照相机检测系统来检测滚针轴承，很大程度上解决了人工检测效率低下、检测结果不稳定的问题，并且实现了自动化，这种检测技术目前被广泛应用于表面缺陷检测、形状尺寸检测，条形码、零件位置检测等许多工业方面。
随着计算机技术的发展，这种图象识别处理技术“对滚针轴承滚针进行在线图象检测”的技术研究是可行的。这种检测方法和传统的方法相比，主要有下面几个优点：
①极大的提高了检测率，更好地控制产品质量；
②可以进行大批量地连续检测；
③可以降低检测成本,从而提高经济效益。
总体方案确定
滚针轴承自动检测系统开始工作后。流水线中的滚针轴承由输送带运至圆形料盘,在气缸的推动下由机械手爪将其运送至CCD照相机检测位置，检测系统开始工作，进行图像提取、对比检测一系列工作。滚针轴承在检测位置停留时，照相机进行连续取像，然后与事先设定好的模版进行对比匹配，得出检测结果，检测结果反馈给处理器，处理器控制顶升气缸的活动，从而实现对检测轴承的正确分类。
具体工作原理：
1 系统启动，滚针轴承由圆盘运送到位，近感器发出信号，双杆双作用气缸工作，将轴承推送到机械卡爪后立即复位，滚针轴承由卡爪在无杆气缸的作用下向右运动检测位；
2 当滚针轴承被送到检测位置时，CCD照相机检测系统进行图像拍摄、对比一系列工作，从而检测出滚针轴承是否合格；
3 检测后的轴承由机械手运输，合格的轴承会被送至生产线；不合格的会被顶升气缸作用下进入NG盒子；
/
图21 CCD轴承检测原理示意图
系统问题分析及描述
对于滚针轴承的检测系统中，因为滚针轴承种类繁多，这就要需要检测具有灵活性，最好可以检测不同型号尺寸滚针轴承，因为每个工厂的生产线都不相同，也检测系统与要其适应。生产线的运行速度也不不一样，这就需要系统检测速度也可以跟上。
滚针轴承检测还要考虑到以下几个重要方面:
(1) 对于滚针轴承检测要求每一处的滚针都是合格的，这里要对轴承的取像会被分割成很多块，然后再进行检测。
(2) 照相检测和生产线工作互不干扰。这里的图像传感器多用于普通场合，经济可靠,它工作制式是和普通电视制式一样，并且没有照相机触发拍摄功能，每帧图像耗时四十毫秒.轴承会在检测位停留两秒，这段时间内，照相机拍摄轴承图像，允许滚针轴承位置上有偏差，检测系统也能够根据和计算机内的模板进行比对，自动调整取像位置，以拍摄到最佳图像。
目录
1. 论述 4
1.1. 前言 4
1.2. 国内外的发展现状 4
1.3. 课题研究任务及要求 4
2. 系统总体设计 6
2.1. 系统总体技术分析 6
2.2. 总体方案确定 6
2.3. 系统问题分析及描述 7
2.4. 传动系统选择 8
3. 硬件选型 9
3.1. 气缸选型 9
3.2. 导向轴选型 19
3.3. 直线轴承选型 20
3.4. XYZ燕尾槽滑台选择 25
3.5. CCD成像系统设计 28
4. 总结及展望 34
4.1. 总结 34
4.2. 展望 34
参考文献 35
致谢 36
论述
前言
轴承作为当前工业4.0社会下制造业中的一种代表性工件，而滚针轴承作为轴承的一种在机械行业应用广泛，在各种机械装置中起到不可替代的作用，目前滚针轴承厂家都是大批量生产的，如果滚针轴承出现质量问题，流入市场，不但会影响企业的声誉，而且这种带有缺陷的轴承如果被使用，会造成机器故障甚至瘫痪，造成难以挽回的损失。因此，滚针轴承缺陷检测变得更加重要。
检测技术是机械制造业的一项关键技术,它能直接影响产品质量好坏。随着我国经济的发展，很多企业仍然采用人工检测，这种检测效率很低，浪费时间，制约了制造业的发展，更不能满足当前生产力的需求。
工业图像检测检测是近些年发展起来的新型检测技术。主要原理是利用相机和传感器对图像进行采集和处理。经过计算机识别对比图象得出检测结果。相比传统检测，它有着速度快、稳定性高、精度高的优点,逐渐在轴承生产中得到了广泛的应用，显示出广阔的应用前景。
国内外的发展现状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
目前我国大部分轴承企业主要还是依靠人力来检测轴承，但是由于个人情况等不同，产品的检测结果容易受到劳动者的个人能力、工作环境的影响甚至情绪的影响，工序耗时耗力，劳动强度大,存在着漏检的问题。市场上在售的检测机检测产品单一，只能批量检测，不能精确地检测周边和不规则表面，而且检测耗时较长，因此大部分的检测方法还不足以胜任，也制约了我国制造业的发展。
在国外大部分落后国家仍然有人工检测，当然照相机视觉检测技术也被普遍应用于轴承检测，工业图像检测是一种近年来发展起来的自动化检测方法。除此之外还有许多轴承检测方法：比如震动检测、声发射检测、油膜电阻检测、频谱分析检测等等。
课题研究任务及要求
课题研究任务
本课题利用CCD照相机系统进行视觉检测，针对我国目前还是普遍采用人力的这种落后的检测方式，我们必须寻找一种高效的检测用以代替人工检测。采用CCD照相机检测技术设计出一种用以检测滚针轴承滚针数量以及表面缺陷的自动检测系统。这种系统依靠转盘的离心力和摩擦力将滚针轴承送入料道，再利用气缸将轴承推到指定位置，利用照相机系统进行图像的采集和识别，判断轴承是否合格，可以实现准确化和自动化检测。
系统要求
滚针轴承外径46mm，高度18mm，质量小于0.2kg；
系统功率1000W；
主电源220V；
检测速度2S。
要求检测机构可以稳定工作，结构简单合理
系统总体设计
系统总体技术分析
本系统使用CCD照相机检测系统来检测滚针轴承，很大程度上解决了人工检测效率低下、检测结果不稳定的问题，并且实现了自动化，这种检测技术目前被广泛应用于表面缺陷检测、形状尺寸检测，条形码、零件位置检测等许多工业方面。
随着计算机技术的发展，这种图象识别处理技术“对滚针轴承滚针进行在线图象检测”的技术研究是可行的。这种检测方法和传统的方法相比，主要有下面几个优点：
①极大的提高了检测率，更好地控制产品质量；
②可以进行大批量地连续检测；
③可以降低检测成本,从而提高经济效益。
总体方案确定
滚针轴承自动检测系统开始工作后。流水线中的滚针轴承由输送带运至圆形料盘,在气缸的推动下由机械手爪将其运送至CCD照相机检测位置，检测系统开始工作，进行图像提取、对比检测一系列工作。滚针轴承在检测位置停留时，照相机进行连续取像，然后与事先设定好的模版进行对比匹配，得出检测结果，检测结果反馈给处理器，处理器控制顶升气缸的活动，从而实现对检测轴承的正确分类。
具体工作原理：
1 系统启动，滚针轴承由圆盘运送到位，近感器发出信号，双杆双作用气缸工作，将轴承推送到机械卡爪后立即复位，滚针轴承由卡爪在无杆气缸的作用下向右运动检测位；
2 当滚针轴承被送到检测位置时，CCD照相机检测系统进行图像拍摄、对比一系列工作，从而检测出滚针轴承是否合格；
3 检测后的轴承由机械手运输，合格的轴承会被送至生产线；不合格的会被顶升气缸作用下进入NG盒子；
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图21 CCD轴承检测原理示意图
系统问题分析及描述
对于滚针轴承的检测系统中，因为滚针轴承种类繁多，这就要需要检测具有灵活性，最好可以检测不同型号尺寸滚针轴承，因为每个工厂的生产线都不相同，也检测系统与要其适应。生产线的运行速度也不不一样，这就需要系统检测速度也可以跟上。
滚针轴承检测还要考虑到以下几个重要方面:
(1) 对于滚针轴承检测要求每一处的滚针都是合格的，这里要对轴承的取像会被分割成很多块，然后再进行检测。
(2) 照相检测和生产线工作互不干扰。这里的图像传感器多用于普通场合，经济可靠,它工作制式是和普通电视制式一样，并且没有照相机触发拍摄功能，每帧图像耗时四十毫秒.轴承会在检测位停留两秒，这段时间内，照相机拍摄轴承图像，允许滚针轴承位置上有偏差，检测系统也能够根据和计算机内的模板进行比对，自动调整取像位置，以拍摄到最佳图像。
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