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来源:创视自动化
轴承,作为工业设备的关键部分,表面缺陷严重影响轴承性能。轴承金属表面可能会反射光线,从而影响缺陷的可见度。大多数的轴承缺陷细微,难以成像,特别是当缺陷与背景的对比度较低时,捕捉清晰的图像成为影响缺陷被准确检出的重要因素。传统的机器视觉系统很难捕捉清晰的图像,并区分实际缺陷、反射表面和背景,最终会导致缺陷漏误判。

另外,轴承具有复杂的几何形状,包括曲面、滚道和滚动体,传统的机器视觉难以适应多种产品换型检测的需求。在大批量生产环境中,为了跟上生产速度,必须对轴承进行快速检测,大多数传统机器视觉产品的生产节拍速度无法满足。
壹
不同轴承类型
不同种类轴承适配不同使用场景,检测重点也不同。
深沟球轴承
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结构最简单,属于工业生产中最常见的一种,通常用于家电电机、汽车变速箱等工件,上方存在的细小划痕可能引发震动噪音。
圆锥滚子轴承
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这类轴承能够承受重载,通常用于汽车轮毂、差速器等工件中,在检测时主要针对表面划痕、尺寸精度。
调心轴承
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主要用于机械、设备等大型设备中,带有调心结构,其中结构变形可能导致设备振动。
推力轴承
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主要用于机床主轴、发动机。推力面的划痕、烧伤及平面度误差是检测重点,精度超过0.01mm就会严重影响加工精度。

贰
轴承常见缺陷种类
1、裂纹:
在轴承表面形成的细小或明显的裂痕,可能是由于应力集中、材料疲劳或过载等因素导致的。
2、磨损:
轴承表面的逐渐磨损或磨耗,可能是由于与其他部件摩擦或挤压引起的,通常会导致表面不平整或光滑度下降。
3、划痕:
在轴承表面留下的线性或曲线形状的划痕,可能是由于不良装配、异物侵入或摩擦导致的。

4、凹坑:
表面形成的凹陷或坑洼,通常是由于表面材料局部疲劳、腐蚀或颗粒物损伤引起的。
5、点蚀:
表面出现的局部碎裂或剥落,通常是由于表面应力集中、颗粒物挤压或金属疲劳引起的。
6、疲劳裂纹:
在轴承表面形成的裂纹,通常是由于循环载荷引起的金属疲劳过程中产生的。
7、压痕:
轴承表面的局部凹陷或压痕,可能是由于异物、过载或不当装配引起的。
8、变形:
轴承表面的形状改变或变形,通常是由于外部力或温度变化引起的。

叁
视觉检测助力轴承缺陷检测
针对轴承缺陷,传统检测依赖人工+磁粉+超声的形式进行,这种方式漏检高、磁粉效率低、超声检测难以兼顾表面缺陷。机器视觉通过多维度成像+智能算法,实现全场景覆盖。
针对轴承金属表面反光特性,选择对应光源组合,其中环形光源突出滚道边缘缺陷,同轴光源抑制反光,搭配高清工业相机,能够捕捉各类细微划痕,针对滚动体曲面,多工位相机从不同角度拍摄,通过视差还原3D形态,避免遮挡漏检。

方案可深度融入产线:轴承自动上料定位,相机多维度拍摄,创视工业算法软件300ms内完成判断,不合格品被自动剔除;检测数据(缺陷类型、位置)实时上传MES系统,绑定生产批次,实现每套轴承可追溯。