钢球表面检测方法
钢球作为轴承的重要组件,其表面质量直接影响着轴承的使用寿命、精度和运动性能。有关数据显示,球轴承中钢球、轴承内圈及外圈表面缺陷对轴承振动与噪声的影响程度为10∶3∶1。尤其是在精密机械及仪器仪表中广泛应用的微型轴承,滚动体表面的任何缺陷都会导致其机械性能的劣化,甚至导致机器故障,所以对作为滚动体的微型钢球的表面质量要求更为严格,因此在生产时需要对其进行逐一的表面缺陷检测。目前国内的钢球制造厂商在检测时通常采用传统的人工检测方法,即用肉眼或借助低倍放大镜检查钢球表面缺陷。但是由于人工检测主观性强,极易出现漏检及误检现象,同时检测速度难以满足生产需求。
在已研制出的钢球表面检测装置中,其所利用的无损检测方法有很多种,包括光电检测技术、涡流探伤技术、超声检测技术、视觉检测技术等。但是以上所有的检测方法都要建立在检测装置能够对被检测球面进行全面展开的基础之上。在实际应用当中,普遍使用的球面全展开方法有子午线展开法和经纬扫描式展开法。两种方法都需要辅助展开装置使球体进行沿固定曲线路径的二维滚动使球面全展开,缺点是展开装置在应用中容易磨损,表面受到磨损的展开装置会导致球体的不充分展开,极易引起缺陷与漏检现象,所以必须要周期性更换展开装置,大幅增加了维护成本[6]。近两年开始有学者对新的球面展开方法进行突破性的研究,文献针对基于视觉的球体表面检测技术,提出了一种利用双传感器对球体表面进行全展开的方法,被测球体依靠自身重力在倾斜直线导轨上作纯滚动下落,在直线导轨的轴线两侧的斜上方分别设置对称且结构相同的两个图像传感器,当被测球体经过图像传感器下方时,两个图像传感器同步对被测钢球进行连续采像,可实现被测球体的全展开。文献提出类似的双传感器钢球表面缺陷检测方法,但是文中设计的检测装置每次只能够对单一球体进行检测,且采像过程是在球体滚动过程中进行,这两个条件就限制了其不能够对大批量检测对象进行高速检测。