用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置及其采集方法
【專利摘要】用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置及其采集方法，該裝置包括一圖像采集單元以及光源裝置，所述的光源裝置包括一環(huán)形光源和一同軸光源，環(huán)形光源設(shè)置被測滾動體的外部，在被測滾動體端面的正前方依次設(shè)置同軸光源和圖像采集單元，圖像采集單元的采集面透過同軸光源的窗口采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息；本裝置合理設(shè)置同軸光源和環(huán)形光源，同軸光源為端面采集提供清晰的視場，環(huán)形光源為倒角采集提供清晰的視場，保證相機(jī)可以清晰的采集到端面圖像和倒角圖像信息，提高檢測精度。
【專利說明】用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置及其采集方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軸承滾動體檢測領(lǐng)域，具體的說是一種用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置及其采集方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，軸承滾動體檢測系統(tǒng)逐漸被滾子加工企業(yè)廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)可通過自動化監(jiān)測手段大大減少了廢品進(jìn)入后續(xù)的加工環(huán)節(jié)，由于該系統(tǒng)檢測經(jīng)常要用到滾動體表面圖像采集裝置，圖像采集裝置將采集到的圖片傳輸至計算機(jī)內(nèi)處理，因此采集圖像的清晰度決定著檢測精度，常規(guī)的采集裝置均為一相機(jī)和一光源，光源發(fā)出的光照在滾動體表面上，由于相機(jī)要采集滾動體的端面信息以及倒角信息，采集過程中受到光照不清晰的影響，使得采集到的圖像不能較好的識別，因此檢測精度較低，一些企業(yè)為了提高檢測精度，采用昂貴的相機(jī)以及增強(qiáng)光源的亮度，由于要采集有端面圖像信息和倒角圖像信息，光源即使亮度很高，也不能很好的使相機(jī)很清晰的同時拍攝到端面圖像和倒角圖像，因此如何采集到清晰的端面圖像和倒角圖像一直是本領(lǐng)域急于解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置及其采集方法，合理設(shè)置同軸光源和環(huán)形光源，保證同軸光源和環(huán)形光源不能同時發(fā)光，避免了光線的干涉，提高所采集圖像的清晰度，更加方便后續(xù)的檢測。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，包括一圖像采集單元以及使得圖像采集單元能清晰的采集到被測滾動體圖像信息的光源裝置，其特征在于:
所述的光源裝置包括一環(huán)形光源和一同軸光源，環(huán)形光源設(shè)置被測滾動體的外部，在被測滾動體端面的正前方依次設(shè)置同軸光源和圖像采集單元，圖像采集單元的采集面透過同軸光源的窗口采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息；
所述的同軸光源設(shè)有一殼體，在殼體的兩側(cè)分別設(shè)有用于透光的窗口，在殼體內(nèi)設(shè)有一 LED發(fā)光板和一傾斜放置的透鏡，LED發(fā)光板發(fā)出的光通過透鏡折射后照射在被測滾動體的端面上，圖像采集單元依次通過殼體一側(cè)的窗口、透鏡以及殼體另一側(cè)的窗口以采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)化本方案，所述的透鏡與水平面夾角為45°。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)化本方案，所述的透鏡為二向色鏡。
[0007]進(jìn)一步優(yōu)化本方案，所述的圖像采集單元為相機(jī)。
[0008]用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置的采集方法，包括以下步驟:
調(diào)整圖像采集單元啟動；
在同軸光源關(guān)閉電源的條件下，控制環(huán)形光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的倒角圖像信息； 關(guān)閉環(huán)形光源的電源，控制同軸光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的端面圖像信息；
圖像信息采集完成。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:
其一、本發(fā)明通過合理設(shè)置同軸光源和環(huán)形光源，同軸光源為端面采集提供清晰的視場，環(huán)形光源為倒角采集提供清晰的視場，保證相機(jī)可以清晰的采集到端面圖像和倒角圖像信息，提高檢測精度；其次、所述的同軸光源設(shè)有一殼體，在殼體的兩側(cè)分別設(shè)有用于透光的窗口，在殼體內(nèi)設(shè)有一 LED發(fā)光板和一傾斜放置的透鏡，LED發(fā)光板發(fā)出的光通過透鏡折射后照射在被測滾動體的端面上，圖像采集單元依次通過殼體一側(cè)的窗口、透鏡以及殼體另一側(cè)的窗口以采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息，由于該透鏡采用二向色鏡，使得上述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了兩者采集過程中光源互不干涉，進(jìn)一步提高檢測精度。
[0010]其二、為了提高采集的清晰度，保證同軸光源和環(huán)形光源不能同時發(fā)光，當(dāng)環(huán)形光源亮?xí)r，相機(jī)采集到滾動體的倒角圖像信息，當(dāng)同軸光源亮起時，相機(jī)采集到滾動體的端面圖像信息，如此以來避免了兩個光源不會產(chǎn)生干涉、干擾以降低圖像清晰度的現(xiàn)象的發(fā)生，更加方便后續(xù)的檢測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)記:1、圖像采集單元，2、同軸光源，201、殼體，202、窗口，203、LED發(fā)光板，204、透鏡，3、環(huán)形光源，4、被測滾動體。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0014]如圖所示，如圖所示，用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，包括一圖像采集單元I以及使得圖像采集單元I能清晰的采集到被測滾動體4表面圖像信息的光源裝置，所述的光源裝置包括一環(huán)形光源3和一同軸光源2，環(huán)形光源3設(shè)置被測滾動體的外部用于將光線照射在滾動體的倒角部位，在被測滾動體4檢測端面的正前方依次設(shè)置同軸光源2和圖像采集單元1，圖像采集單元I的采集面透過同軸光源2的窗口采集到被測滾動體4的端面圖像信息和倒角圖像信息；
所述的同軸光源2設(shè)有一殼體201,在殼體201的兩側(cè)對稱設(shè)有用于透光的窗口 202,在殼體201的內(nèi)腔中設(shè)有一 LED發(fā)光板203和一傾斜放置的透鏡204，LED發(fā)光板203發(fā)出的光通過透鏡204折射后照射在被測滾動體4的端面上，圖像采集單元I依次通過殼體一側(cè)的窗口、透鏡以及殼體另一側(cè)的窗口以采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信肩、O
[0015]本方案中，為了實(shí)現(xiàn)最佳使用效果，所述的透鏡204與水平面夾角為45°，如此以來，LED發(fā)光板203發(fā)出的光通過透鏡204折射后剛好照射在滾動體端面上，而且圖像采集單元的采集視角剛好透過透鏡采集到端面的圖像信息，本文所述的透鏡為二向色鏡，二相色鏡(Dichroic Mirrors )又稱雙色鏡,其特點(diǎn)是對一定波長的光幾乎完全透過,而對另一些波長的光幾乎完全反射；因此，可以保證LED發(fā)光板203發(fā)出的光只能折射而不能透過。
[0016]本方案中，所述的圖像采集單元可以采用市售的相機(jī)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)所需精度的不同挑選不同的型號。
[0017]用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置的采集方法，包括以下步驟:
調(diào)整圖像采集單元啟動；
在同軸光源關(guān)閉電源的條件下，控制環(huán)形光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的倒角圖像信息；
關(guān)閉環(huán)形光源的電源，控制同軸光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的端面圖像信息；
圖像信息采集完成。
【權(quán)利要求】
1.用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，包括一圖像采集單元以及使得圖像采集單元能清晰的采集到被測滾動體圖像信息的光源裝置，其特征在于: 所述的光源裝置包括一環(huán)形光源和一同軸光源，環(huán)形光源設(shè)置被測滾動體的外部，在被測滾動體端面的正前方依次設(shè)置同軸光源和圖像采集單元，圖像采集單元的采集面透過同軸光源的窗口采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息； 所述的同軸光源設(shè)有一殼體，在殼體的兩側(cè)分別設(shè)有用于透光的窗口，在殼體內(nèi)設(shè)有一 LED發(fā)光板和一傾斜放置的透鏡，LED發(fā)光板發(fā)出的光通過透鏡折射后照射在被測滾動體的端面上，圖像采集單元依次通過殼體一側(cè)的窗口、透鏡以及殼體另一側(cè)的窗口以采集到被測滾動體的端面圖像信息和倒角圖像信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，其特征在于:所述的透鏡與水平面夾角為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，其特征在于:所述的透鏡為二向色鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置，其特征在于:所述的圖像采集單元為相機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于采集軸承滾動體端面和倒角圖像的裝置的采集方法，其特征在于: 調(diào)整圖像采集單元啟動； 在同軸光源關(guān)閉電源的條件下，控制環(huán)形光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的倒角圖像信息； 關(guān)閉環(huán)形光源的電源，控制同軸光源亮起，圖像采集單元采集被測滾動體的端面圖像信息； 圖像信息采集完成。
【文檔編號】G01D21/00GK104165653SQ201410424316
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】張亞納, 郭昊卿 申請人:洛陽久德軸承模具技術(shù)有限公司