本發(fā)明涉及基于機(jī)器視覺(jué)的鋼球分揀設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備。

背景技術(shù)：
機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷，機(jī)器視覺(jué)技術(shù)是指通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作?；跈C(jī)器視覺(jué)技術(shù)的軸承鋼球表面缺陷檢測(cè)是目前國(guó)內(nèi)外科技工作者研究的熱點(diǎn)，其中鋼球的表面展開(kāi)裝置是核心，也是一直以來(lái)國(guó)內(nèi)外難以解決的技術(shù)問(wèn)題。哈爾濱理工大學(xué)機(jī)械動(dòng)力工程學(xué)院的王鵬、吳春亞等人提出了一種以LabView為軟件平臺(tái)結(jié)合IMAQVision函數(shù)庫(kù)的鋼球表面缺陷檢測(cè)方法，該方法通過(guò)鋼球在傳送帶上運(yùn)動(dòng)獲取圖像，然后利用缺陷區(qū)域紋理被破壞的特征，完成鋼球表面缺陷的有無(wú)與類型判斷，不能確切計(jì)算缺陷的大小，也不能攝取到鋼球整個(gè)外表面的圖像。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的潘洪平博士也提出了一種利用攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)圖像處理與識(shí)別技術(shù)對(duì)鋼球表面進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別分類的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置是在捷克子午線展開(kāi)輪的基礎(chǔ)上進(jìn)行的研究，讓鋼球在自制的載物臺(tái)上滾動(dòng)，以便攝取鋼球各個(gè)方位的圖像，實(shí)現(xiàn)了鋼球表面缺陷的自動(dòng)檢測(cè)，但是無(wú)法保證鋼球在自制的載物臺(tái)上被完全展開(kāi)，不能保證可以攝取到各個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)的圖像。河南科技大學(xué)的宋曉霞提出了用于鋼球表面展開(kāi)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其根據(jù)檢測(cè)要求設(shè)計(jì)了兩條相互垂直的軌道，鋼球依靠自身重力在兩條垂直的軌道上滾動(dòng)，以便攝取到整個(gè)鋼球表面的圖像，但是由于鋼球的二維機(jī)械運(yùn)動(dòng)使得獲取鋼球表面全覆蓋圖像具有隨機(jī)性和復(fù)雜性。中國(guó)專利(公告號(hào)CN102658266B)公開(kāi)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的鋼球分揀裝置和方法，其采用進(jìn)給盤(pán)中的檢測(cè)腔承載鋼球以一定速度做轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼球的展開(kāi)依靠底部摩擦盤(pán)周期的轉(zhuǎn)動(dòng)和間歇的平動(dòng)使鋼球做偏心運(yùn)動(dòng)，達(dá)到待檢測(cè)鋼球表面展開(kāi)的效果，但是此種方法獲取圖像具有隨機(jī)性，并不能保證完全覆蓋鋼球表面，機(jī)構(gòu)也比較復(fù)雜。中國(guó)專利(公告號(hào)CN102288620B)公開(kāi)了一種基于多圖像傳感器的鋼球表面展開(kāi)方法及裝置，該裝置利用鋼球的自身重力在一維軌道上滾動(dòng)，其采用兩個(gè)對(duì)稱的圖像傳感器就可達(dá)到鋼球表面全面覆蓋，因而其展開(kāi)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)化，但是該裝置在實(shí)際使用過(guò)程中(參見(jiàn)專利公告號(hào)CN102735693B附圖1)，該一維軌道上的鋼球呈連續(xù)排布，兩相鄰鋼球之間緊密接觸，如果兩相鄰鋼球接觸的表面具有凹坑或銹斑等缺陷，在重力擠壓力作用下會(huì)影響其相對(duì)滾動(dòng)，使得鋼球沿該一維軌道滑動(dòng)，不能充分滾動(dòng)展開(kāi)，導(dǎo)致不能攝取到完整的鋼球表面圖像而造成漏檢，其誤檢率較高為3～5‰，顯然不能適用于鋼球工業(yè)化批量分揀，因而有必要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。還可參見(jiàn)中國(guó)專利(公告號(hào)CN102680490A)公開(kāi)的一種鋼球表面缺陷檢測(cè)自動(dòng)分揀裝置，現(xiàn)有的鋼球分揀設(shè)備或裝置并未充分考慮鋼球加工的實(shí)際情況，導(dǎo)致鋼球分揀設(shè)備的功能單一，僅僅是對(duì)理想狀態(tài)下的鋼球進(jìn)行表面缺陷的檢測(cè)和自動(dòng)分揀。然而在實(shí)際的鋼球加工行業(yè)中，鋼球從磨床加工成型后，鋼球不能長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸，需要放置在煤油中避免氧化生銹，因而鋼球分揀設(shè)備需要將鋼球放置在煤油中進(jìn)行圖像攝取和分揀；鋼球從磨床加工成型后，鋼球表面還帶有油污，油污會(huì)造成鋼球分揀設(shè)備誤檢，導(dǎo)致誤檢率較高，因而在鋼球進(jìn)入分揀設(shè)備檢測(cè)前需要清洗鋼球表面，現(xiàn)有的鋼球分揀設(shè)備均不具有對(duì)鋼球表面進(jìn)行清洗的功能，目前還依靠手工清洗鋼球表面，效率低下，而且在清洗時(shí)還容易損傷鋼球表面；除此之外現(xiàn)有的鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備還不具有對(duì)鋼球尺寸大小進(jìn)行分揀的功能，鋼球至少經(jīng)過(guò)兩臺(tái)設(shè)備分揀后才能進(jìn)行浸涂防銹油處理；當(dāng)鋼球分揀完成后從煤油中取出時(shí)，鋼球表面還殘留有部分煤油，會(huì)影響鋼球表面浸涂防銹油，導(dǎo)致鋼球表面的防銹效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，該設(shè)備具有鋼球尺寸篩選功能和鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀功能。本發(fā)明的另一目的是提供一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，該設(shè)備具有鋼球表面清洗功能和鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀功能。本發(fā)明的另一目的是提供一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，該設(shè)備具有鋼球尺寸篩選功能、鋼球表面清洗功能和鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀功能。上述三種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備均包括有鋼球表面展開(kāi)裝置，該鋼球表面展開(kāi)裝置利用鋼球自身重力驅(qū)使鋼球在一個(gè)方向上滾動(dòng)展開(kāi)，同時(shí)借助滾杠驅(qū)動(dòng)鋼球在另一個(gè)方向上滾動(dòng)展開(kāi)，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中鋼球不能充分滾動(dòng)展開(kāi)而導(dǎo)致的誤檢率較高的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，包括鋼球尺寸篩選裝置、鋼球表面展開(kāi)裝置、相機(jī)、分選裝置及控制模塊，相機(jī)及分選裝置分別與控制模塊連接，所述鋼球尺寸篩選裝置包括兩根平行設(shè)置的滾軸，兩滾軸之間至少形成有第一間隙段和第二間隙段，第一間隙段位于第二間隙段之前，所述第一間隙段的寬度小于標(biāo)準(zhǔn)鋼球的球徑，所述第二間隙段的寬度等于標(biāo)準(zhǔn)鋼球的球徑；所述鋼球表面展開(kāi)裝置包括至少兩根滾杠，兩相鄰滾杠之間形成有用于承載鋼球的容置槽，并且鋼球在自身重力的驅(qū)使下可從該容置槽的一端滾向另一端，該兩相鄰滾杠中至少有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的滾杠以用于驅(qū)動(dòng)鋼球在所述容置槽內(nèi)與該滾杠同步滾動(dòng)，該滾杠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)與所述控制模塊連接；所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的鋼球進(jìn)入端與所述鋼球尺寸篩選裝置的所述第二間隙段之間通過(guò)送料通道連通；所述相機(jī)設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的上方，所述分選裝置設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的鋼球滾出端。作為優(yōu)選的方案，所述鋼球表面展開(kāi)裝置包括三根滾杠，該三根滾杠并排設(shè)置，并且形成有兩條所述容置槽，該三根滾杠在所述電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下同向同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述鋼球表面展開(kāi)裝置還包括底座及設(shè)于底座上的兩塊支撐板，兩塊支撐板相對(duì)設(shè)置，所述滾杠包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地架設(shè)于兩支撐板上的轉(zhuǎn)軸及套設(shè)于該轉(zhuǎn)軸上的滾套，滾套位于兩支撐板之間。作為優(yōu)選的方案，所述滾杠的上方還設(shè)有擋塊，該擋塊開(kāi)設(shè)有與所述容置槽相對(duì)應(yīng)的限位擋槽，該限位擋槽為上下通槽結(jié)構(gòu)，并且該限位擋槽位于所述容置槽的正上方；所述擋塊為淺色的有機(jī)玻璃制成，并且所述擋塊內(nèi)沿著所述限位擋槽的槽壁裝設(shè)有若干柔光燈珠。其中，所述分選裝置包括用于將鋼球逐個(gè)從所述容置槽釋放的出球機(jī)構(gòu)。一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，包括鋼球表面清洗裝置、鋼球表面展開(kāi)裝置、相機(jī)、分選裝置及控制模塊，相機(jī)及分選裝置分別與控制模塊連接，所述鋼球表面清洗裝置包括梯形的轉(zhuǎn)臺(tái)及罩設(shè)于該轉(zhuǎn)臺(tái)外的轉(zhuǎn)套，轉(zhuǎn)臺(tái)的外壁及轉(zhuǎn)套的內(nèi)壁均設(shè)有海綿層，并且轉(zhuǎn)臺(tái)的海綿層上設(shè)有與鋼球相匹配的螺旋槽，鋼球隨著轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)從該螺旋槽的上端槽口依次進(jìn)入，并從該螺旋槽的下端槽口依次滾出；所述鋼球表面展開(kāi)裝置包括至少兩根滾杠，兩相鄰滾杠之間形成有用于承載鋼球的容置槽，并且鋼球在自身重力的驅(qū)使下可從該容置槽的一端滾向另一端，該兩相鄰滾杠中至少有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的滾杠以用于驅(qū)動(dòng)鋼球在所述容置槽內(nèi)與該滾杠同步滾動(dòng)，該滾杠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)與所述控制模塊連接；所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的鋼球進(jìn)入端與所述鋼球表面清洗裝置的所述螺旋槽的鋼球滾出端之間通過(guò)送料通道連通；所述相機(jī)設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的上方，所述分選裝置設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的鋼球滾出端。一種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，包括鋼球尺寸篩選裝置、鋼球表面清洗裝置、鋼球表面展開(kāi)裝置、相機(jī)、分選裝置及控制模塊，相機(jī)及分選裝置分別與控制模塊連接，所述鋼球尺寸篩選裝置包括兩根平行設(shè)置的滾軸，兩滾軸之間至少形成有第一間隙段和第二間隙段，第一間隙段位于第二間隙段之前，所述第一間隙段的寬度小于標(biāo)準(zhǔn)鋼球的球徑，所述第二間隙段的寬度等于標(biāo)準(zhǔn)鋼球的球徑；所述鋼球表面清洗裝置包括梯形的轉(zhuǎn)臺(tái)及罩設(shè)于該轉(zhuǎn)臺(tái)外的轉(zhuǎn)套，轉(zhuǎn)臺(tái)的外壁及轉(zhuǎn)套的內(nèi)壁均設(shè)有海綿層，并且轉(zhuǎn)臺(tái)的海綿層上設(shè)有與鋼球相匹配的螺旋槽，鋼球隨著轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)從該螺旋槽的上端槽口依次進(jìn)入，并從該螺旋槽的下端槽口依次滾出；所述鋼球表面展開(kāi)裝置包括至少兩根滾杠，兩相鄰滾杠之間形成有用于承載鋼球的容置槽，并且鋼球在自身重力的驅(qū)使下可從該容置槽的一端滾向另一端，該兩相鄰滾杠中至少有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)的滾杠以用于驅(qū)動(dòng)鋼球在所述容置槽內(nèi)與該滾杠同步滾動(dòng)，該滾杠由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)與所述控制模塊連接；所述鋼球表面清洗裝置的所述螺旋槽的鋼球進(jìn)入端與所述鋼球尺寸篩選裝置的所述第二間隙段之間通過(guò)送料通道連通，所述鋼球表面清洗裝置的所述螺旋槽的鋼球滾出端與所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽之間通過(guò)送料通道連通；所述相機(jī)設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的上方，所述分選裝置設(shè)于所述鋼球表面展開(kāi)裝置的所述容置槽的鋼球滾出端。作為優(yōu)選的方案，所述分選裝置的鋼球輸出端還設(shè)有鋼球提升裝置，該鋼球提升裝置包括主動(dòng)輪、從動(dòng)輪及傳送帶，主動(dòng)輪和從動(dòng)輪分別位于傳送帶的上下兩端，傳送帶上設(shè)有用于容置鋼球的格板。采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明提供了三種鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀設(shè)備，分別是具有鋼球尺寸篩選功能和鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀功能的鋼球分揀設(shè)備、具有鋼球表面清洗功能和鋼球表面缺陷檢測(cè)分揀功能的鋼球分揀設(shè)備、以及具有鋼球尺寸篩選功能、鋼球表面清洗功...