軸承注脂機(jī)用注脂定位裝置和定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及軸承注脂機(jī)，尤其是涉及軸承注脂機(jī)用注脂定位裝置和定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 滾動軸承是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)件，它的質(zhì)量和水平直接影響到工 作機(jī)械的性能和質(zhì)量。近年來隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的提高，對軸承質(zhì)量的要求 也不斷提升。公知的，軸承在工作過程中多需要潤滑，因此具有密封性能的軸承在密封之前 均需加注一定量的潤滑油脂，不同軸承的注脂量均有嚴(yán)格的規(guī)定，加多或加少都會對軸承 的性能和壽命產(chǎn)生不利的影響。
[0003]目前軸承的注脂作業(yè)多采用以下兩種方法：一是人工注脂，二是軸承注脂機(jī)自動 注脂。人工注脂由于存在效率低、注脂量散差大等缺點，正越來越多地被軸承注脂機(jī)所取 代。軸承注脂機(jī)工作時，要求將油脂加注在保持架的凹陷部位，這樣才能保證油脂不溢出， 軸承工作時得到充分潤滑。
[0004] 經(jīng)過技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn)已公開的相關(guān)專利： 中國專利，申請?zhí)枮?01020646833. 2的實用新型專利公開了"軸承注脂機(jī)"，包括定 位裝置、控制器、執(zhí)行電機(jī)和注脂器，定位裝置包括CMOS數(shù)字成像裝置和背光源，背光源與 CMOS數(shù)字成像裝置相配，CMOS數(shù)字成像裝置與控制器相連，控制器與執(zhí)行電機(jī)相連，執(zhí)行 電機(jī)與注脂器相連，CMOS數(shù)字成像裝置內(nèi)設(shè)有數(shù)字圖像處理器。CMOS數(shù)字成像裝置將采集 到的圖像傳送給數(shù)字圖像處理器，數(shù)字圖像處理器對圖像進(jìn)行處理，計算出軸承與注脂口 的偏差角度，根據(jù)偏差角度由控制器控制執(zhí)行電機(jī)，帶動注脂器轉(zhuǎn)動，直至注脂口完全對準(zhǔn) 軸承縫隙。
[0005] 中國專利，申請?zhí)枮?01020187921. 0的實用新型專利公開了 "軸承注脂機(jī)保持架 的自動定位裝置"，其特征是光導(dǎo)纖維通過光導(dǎo)纖維固定夾安裝在支撐桿上，支撐桿通過支 撐桿固定夾固定在注脂頭上，注脂頭通過導(dǎo)套和連軸套與步進(jìn)電機(jī)相連。當(dāng)需注脂的軸承 到達(dá)注脂工位時，步進(jìn)電機(jī)帶動注脂頭和光導(dǎo)纖維開始轉(zhuǎn)動，同時光導(dǎo)纖維發(fā)出的光信號 打在軸承保持架上。當(dāng)光導(dǎo)纖維接收到的軸承保持架反射回的光信號達(dá)到注脂要求時，光 導(dǎo)纖維給步進(jìn)電機(jī)發(fā)出控制信號，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，注脂頭開始加脂。
[0006] 中國專利，申請?zhí)枮?3221586.X的實用新型專利公開了"非接觸式軸承注脂裝 置"，其定位裝置包括紅外光纖傳感器及與步進(jìn)電機(jī)連接的定位頭。工作時光纖傳感器發(fā)射 的紅外線射在軸承保持架的球形凸面某一位置上，并接收其反射的紅外光線，計算光通量， 根據(jù)光通量的大小控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，確定軸承保持架凸面的位置。
[0007] 中國專利，申請?zhí)枮?00820120874. 0的實用新型專利公開了 "自動定位的非接觸 式軸承注脂裝置"，其注脂裝置包括光纖檢測單元、可編程邏輯控制器、旋轉(zhuǎn)電機(jī)等。光纖放 大器的發(fā)射端發(fā)射的紅外線照在軸承保持架的某一位置，其反射的紅外光又進(jìn)入光纖放大 器的接收端，光纖放大器根據(jù)接收的光通量大小控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步確定軸承保 持架的位置。
[0008] 通過分析上述專利所公開的技術(shù)方案可知：申請?zhí)枮?01020646833. 2的實用新 型專利采用CMOS數(shù)字成像裝置和背光源相配，將采集到的軸承圖像進(jìn)行處理，計算出軸承 與注脂口的偏差角度，根據(jù)偏差角度由控制器控制執(zhí)行電機(jī)，帶動注脂器轉(zhuǎn)動，直至注脂口 完全對準(zhǔn)軸承縫隙。該方案通用性強(qiáng)，但該專利設(shè)計為兩個工位，前一個工位進(jìn)行圖像采 集，并根據(jù)圖像處理結(jié)果控制后一個工位注脂器的旋轉(zhuǎn)角度。其缺陷是工位多，且軸承從圖 像采集工位被推動到下一個工位的過程中，可能會轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致后工位注脂器的轉(zhuǎn)角和實際 到位的軸承保持架凹陷部分的中心位置不對應(yīng)。另外該專利并未闡述圖像處理方法。
[0009] 申請?zhí)枮?01020187921. 0的實用新型專利、申請?zhí)枮?3221586.X的實用新型專 利和申請?zhí)枮?00820120874.0的實用新型專利均利用光纖傳感器發(fā)射光線，照射軸承保 持架，并根據(jù)反射光通量的大小控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動，以確定軸承保持架的位置。該方案結(jié)構(gòu)簡 單，但軸承裝配過程存在油霧，長時間工作會對光纖發(fā)射和接收窗口造成污染，導(dǎo)致接收到 的光通量衰減，無法確定保持架的位置。另外更換軸承型號時，調(diào)整較為繁瑣，操作不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開了軸承注脂機(jī)用注脂定位裝置和定位方 法。本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種集圖像采集、處理、顯示和現(xiàn)場控制于一體的 注脂定位裝置和定位方法，可在注脂工位同時完成定位工作，保證注脂的可靠性。
[0011] 本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提高注脂定位裝置的通用性，適應(yīng)不同型號、 不同結(jié)構(gòu)軸承注脂的需要。
[0012] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的方案是：軸承注脂機(jī)用注脂定位裝置，定位裝 置包括中央處理模塊、圖像采集模塊和運動控制模塊； 所述中央處理模塊由中央處理單元、通訊單元和接近開關(guān)組成，所述中央處理單元通 過對應(yīng)接口連接通訊單元；所述接近開關(guān)用于檢測軸承是否到達(dá)注脂工位，并與通訊單元 的對應(yīng)接口連接； 所述圖像采集模塊由環(huán)形光源、漫射板、攝像機(jī)和圖像采集單元組成，所述環(huán)形光源和 漫射板安裝在軸承的上方；所述攝像機(jī)安裝在托架的下方用于拍攝軸承的圖像，并通過數(shù) 據(jù)線與圖像采集單元連接；所述圖像采集單元與中央處理單元的對應(yīng)接口連接，用于將軸 承的圖像傳送給中央處理單元； 所述運動控制模塊由透明托板、托架、傳送帶、主動輪、步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動器組成，軸承放 置在透明托板上，透明托板固定在所述托架上；所述步進(jìn)電機(jī)由驅(qū)動器驅(qū)動，驅(qū)動器接收到 通訊單元發(fā)送的驅(qū)動信號，并驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)通過主動輪和傳送帶帶動托架、透明托板和軸 承旋轉(zhuǎn)，使注脂頭上的多個注脂口對準(zhǔn)軸承保持架凹陷部分的中心位置。
[0013] 本發(fā)明所述環(huán)形光源、漫射板、透明托板、托架和注脂頭同軸安裝，且與軸承的圓 心在同一條鉛垂線上。
[0014] 本發(fā)明所述攝像機(jī)上方設(shè)有透明保護(hù)板，水平平面內(nèi)攝像機(jī)可固定在任意角度。
[0015] 本發(fā)明所述環(huán)形光源和漫射板距離軸承的遠(yuǎn)近可以調(diào)整，攝像機(jī)和透明保護(hù)板距 離軸承的遠(yuǎn)近可以調(diào)整。
[0016] 軸承注脂機(jī)用注脂定位裝置的定位方法，包括以下步驟： 步驟一、通過接近開關(guān)檢測軸承是否到達(dá)注脂工位，軸承到達(dá)注脂工位后由攝像機(jī)拍 攝其圖像，并將圖像通過圖像采集單元送至中央處理器； 步驟二、中央處理單元根據(jù)拍攝圖像確定圖像中軸承的圓心坐標(biāo)與半徑，以及注脂口 的位置，如果注脂口與軸承保持架凹陷部位的中心位置重合，定位結(jié)束，否則，中央處理單 元根據(jù)注脂口與軸承的相對位置，將驅(qū)動信號通過通訊單元傳輸給驅(qū)動器； 步驟三、驅(qū)動器根據(jù)驅(qū)動信號控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，調(diào)整軸承的角度，使注脂頭上的多個 注脂口對準(zhǔn)軸承保持架凹陷部位的中心位置，再次執(zhí)行步驟一與步驟二，直至定位完成。
[0017] 本發(fā)明所述的確定圖像中軸承