[发明专利]一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法

说明书

本发明提供一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法，包括：驱动被测曲柄转动的驱动端，驱动端设置于被测曲柄的一端；驱动端设有第一定位装置；支撑被测曲柄转动的支撑端；支撑端设置于被测曲柄的另一端；支撑端设有第二定位装置；采集待测表面图像的图像采集装置；第一、二定位装置分别从两端定位并夹紧被测曲柄，驱动端驱动被测曲柄转动，图像采集装置随被测曲柄转动依次获取设定角度所对应的待测曲轴主轴颈、曲柄销局部表面图像，得到待测曲轴主轴颈、曲柄销旋转一周的若干图像；将得到的若干图像按照获取顺序拼接得到待测表面的图像。本发明高效地分析被测表面是否存在缺陷；以及有效确定被测表面缺陷位置。

技术领域

本发明涉及光学图像检测领域，具体地，涉及一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法。

背景技术

在内燃机中，曲柄使活塞的直线往复运动转化为旋转运动，进而输出扭矩。主轴颈与曲柄销是曲轴的重要工作区域，主轴颈支撑并约束曲轴实现绕主轴颈轴线的旋转运动，曲柄销连接曲轴和曲柄并与活塞共同形成曲柄滑块机构。所以在曲轴上，主轴颈和曲柄销的表面是重要的工作面，其表面通常不允许出现裂纹、锈蚀等缺陷。否则，在内燃机工作工程中，曲轴和曲柄以及发动机缸体之间会出现严重的磨损。

经检索发现，申请号为202010005098.5的中国专利，公开了一种发动机曲轴轴颈缺陷的机器视觉检测机构及检测方法，包括检测室、生产线和NG线，所述检测室的内部安装有CCD检测组和机械人，所述机械人的移动端安装有夹爪组件，所述夹爪组件包括主板架，所述主板架的顶壁中部与机械人的移动端相连接，所述主板架左右两部的顶壁均安装有气缸，所述气缸的活塞端安装有夹爪，本发明通过CCD采像头和气动挡停器的使用，对曲轴支座上的曲轴进行挡停作业，再通过夹爪组件和机器人的配合，对曲轴进行快速夹持，利用CCD采像头和CCD检测组的检测口，能够快速拍摄曲轴各个轴颈并保持图像的一致性。

但是上述专利需要机器手抓取主轴颈并移动到CCD采像头前，采集完数据后再放回生产线上，对生产线的速度和节拍控制要求很高。机器手本身的抓取和移动操作都浪费了较长时间。另外，上述专利未解决曲轴弧面因素的影响，仅通过拍摄多张图片求得近似结果。最终得到的缺陷大小、形貌结果会有很大的畸变。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备及方法。

本发明第一个方面提供一种曲轴主轴颈与曲柄销表面缺陷视觉检测设备，包括：

用于驱动被测曲柄转动的驱动端，所述驱动端设置于所述被测曲柄的一端；所述驱动端设有与所述被测曲柄一端连接的第一定位装置；

用于支撑所述被测曲柄转动的支撑端；所述支撑端设置于所述被测曲柄的另一端；所述支撑端设有与所述被测曲柄连接的第二定位装置；

用于采集曲轴主轴颈和曲柄销待测表面图像的图像采集装置，所述图像采集装置设置于所述曲轴主轴颈与所述曲柄销的正上方；

所述第一定位装置、所述第二定位装置分别从两端定位并夹紧所述被测曲柄，所述驱动端驱动所述被测曲柄转动，所述图像采集装置随被测曲柄转动依次获取设定角度所对应的待测曲轴主轴颈、曲柄销局部表面图像，得到待测曲轴主轴颈、曲柄销旋转一周的若干图像；并将得到的若干图像按照获取顺序拼接得到待测表面的图像，从而能获得待测表面完整的缺陷形貌。

优选地，所述驱动端包括：

为所述被测曲柄转动提供动力的第一动力装置；

第一转轴；所述第一转轴的一端与所述第一动力装置连接，所述第一动力装置驱动所述第一转轴转动；

第一调节盘；所述第一调节盘一侧与所述第一转轴的另一端连接，所述第一调节盘的另一侧面与所述第一定位装置连接，所述第一转轴转动带动所述第一调节盘及所述第一定位装置转动；且所述第一定位装置能沿所述第一调节盘侧面移动，从而调节所述第一定位装置与所述第一转轴的距离。