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1、学号：硕士学位论文轴承滚子表面疵病检测方法的研究研究生姓名：吴文龙学科、专业：机械电子工程二〇三年三月分类号：密级：公开：编号轴承滚子表面疵病检测方法的研究学位授予单位及代码：长春理工大学(学科专业名称及代码机械电子工程(研究方向：机电系统控制与技术申请学位级别：题±指导教师：杨东林教授研究生：吴文龙论文起止时问：—长春理工大学硕士学位论文原创性声明木人郑重声明：所呈交的硕士学位论文《轴承滚子表面疵病检测方法的研究》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表
2、或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将木学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。导师签名
3、：令立妹摘要在圆锥滚子轴承中,滚子表面如果出现裂纹、斑点等表面疵病,将对轴承质量产生严重影响,直接导致轴承使用寿命的降低。因此在工业生产中,需对滚子表面进行的缺陷检测。就目前人工检测方法而言,已经满足不了工业发展越来越高效与高精度的要求,因此需要对滚子表面疵病的自动检测方法进行研究。本文在总结轴承钢球自动检测的研究成果的基础上,结合技术、计算机图像处理及模式识别技术,提出一种新的滚子表面图像缺陷自动检测方法。结合滚子检测的特点,介绍系统的自动检测原理及工作流程；提出滚子自动送料装置、自动展幵装置、以及自动分拣装置等的设计方案,实现对滚子
4、高速、完整的展开以及快速、准确的分拣；在选择适当的相机及光学显微镜的同时,对光源进行优化设计,实现滚子表面图像的高清晰采集。利用数字图像处理及模式识别技术,完成对图像信息的相应处理与分析及对缺陷信息的对比与识别,最终完成对不合格品的分拣。该方法实现了圆锥滚子表面疵病的实时检测,可以对直径的滚子进行精度达的表面疵病检测,检测准确率达以上,具有操作方便、自动化程度高、出错率低、检测周期短等优点,大大降低了检测成本。关键词：圆锥滚子自动检测显微摄像光源图像处理缺陷识别ABSTRACTIntaperedrollerbearings,录摘要目录第
5、一章绪论课题研究背景课题研究的现实背景机器视觉技术简介图像处理技术的发展课题研究目的和意乂国内外研究现状本章小结第二章检测系统总体设计方案检测系统工作原理检测系统的主要技术指标本章小结第三章检测系统各部分设计方案机械系统的设计丄送料部分设计滚子展幵系统设计分拣装置设计光学系统设计光源的设计显微成像系统设计电机的选择展开系统中电机的选择分拣系统中电机的选择控制系统原理控制系统的总体设计步进电机闭环控制硬件电路设计本章小结第四章图像处理图像处理软件概要设计滚子原始图像分析丄软件整体设计流程图像的滤噪中值滤波器图像分割分离滚子信息和开操作腐蚀
6、与膨胀开操作与滤除噪声信息主要检测功能的算法4.4.1中值滤波器算法图像分割算法开操作中的膨胀算法背景分离操作算法木章小结第五章图像缺陷的识别与实验分析图像缺陷的识别滚子表面缺陷类型分析图像缺陷特征的提取图像与模板的匹配试验分析显微成像系统精度分析图像处理效果试验检测系统试验验证本章小结总结与展望參考叉献硕士期间发表的论文第一章绪论课题研究背景课题研究的现实背景随着现代工业自动化程度的高速发展,在加工过程中对机器速度、精度以及对产品质量的要求越来越高。轴承作为应用最广泛的基础部件,可以说任何机械设备都离不开它,尤其是滚动轴承,在航空、航
7、天、船舶、汽车、精密仪器以及军工等各个领域都有广泛的应用,轴承的好坏、使用寿命对机器的精度、性能以及可靠性都有极大’的影响。在机电设备中,如果轴承存在缺陷可能就会导致机器震动或产生噪声,甚至是机器的损坏,这样都会对整个生产过程产生重大影响。在一些精密机械中,对滚动轴承的要求会更高,滚动轴承甚至与轴承接触的部件上哪怕存在微米级的缺陷都会对整台机器的精度甚至是使用寿命产生重大的影响。对于滚动轴承来说,滚动体是最重要也是最容易损坏的零件,所以滚动体的质量直接决定了轴承的工作性能,甚至决定了轴承的使用寿命。尤其是在一些特殊要求的轴承中,滚动体几
8、何精度和表面质量更是要比套圈、滚道的精度和质量高出一级。在滚动轴承中,除了我们常见的深沟球轴承外,圆锥滚子轴承也是应用十分广泛的一类。圆锥滚子轴承具有承载能力大、可同时承受径向载荷和轴向载荷、寿命长等优点,
