【摘要】

针对曲轴二维码完整性、平衡块去重孔侧穿、中心孔异物及主轴颈、连杆颈、法兰盘等部位缺陷，配置面阵相机与定制内窥镜，48秒节拍完成检测并实现读码追溯。

【关键词定位】

曲轴缺陷检测、曲轴表面检测、曲轴视觉检测、平衡块去重孔检测、内窥镜检测、大鹏工业

一、曲轴的检测难点：回转件加多部位

曲轴是发动机的动力输出核心，形状特殊——主轴颈与连杆颈交错分布，轴颈之间由曲柄臂连接，两端还有法兰盘与平衡块。它要检测的部位多且分散：主轴颈、连杆颈、长轴颈、法兰轴颈、键槽、法兰盘、中心孔、平衡块去重孔，几乎覆盖了整个零件表面。

这些部位在外观上相似度很高，缺陷类型却很杂：磕碰、划伤、斑点、擦伤、夹渣、裂纹、黑皮、缺料、油水，每一种的判定标准都不一样。而且曲轴是回转体，常规的固定工位拍照很难覆盖到所有角度，需要运动机构配合多角度取像。

还有一个容易被忽视但后果严重的项目：曲轴平衡块上的去重孔，如果钻穿到相邻表面（侧穿），会削弱结构强度并可能形成应力集中点，属于必须检出的功能性缺陷。

二、设备方案：多相机加内窥镜的组合成像

曲轴表面缺陷视觉检测设备针对上述检测项设计，设备描述中列出的检测内容如下：

•  检测工件二维码是否完整；

•  检测曲轴平衡块去重孔是否侧穿；

•  检测曲轴中心孔是否含有异物；

•  检测长轴颈上小端面的缺陷，包括磕碰、划伤、斑点、擦伤、夹渣、裂纹、黑皮、缺料、油水；

•  检测法兰盘上的缺陷；

•  检测主轴颈、连杆颈、长轴颈、法兰轴颈和键槽上的缺陷。

硬件配置上，设备采用面阵相机500万像素2台、面阵相机2000万像素12台，并配置定制内窥镜3组，配合大光源组与条光组完成成像。内窥镜的引入正是为了解决中心孔、去重孔这类深腔内部的观察问题——这些位置常规外置相机无法看到。设备功能涵盖读码、机器视觉检测（深度学习）、追溯、数据分析、检测区域划定与远程查看。协作机器人采用艾利特、新松、大族、杰卡等品牌。

三、技术参数

以下参数取自官网产品页公开信息：

•  适用行业：商用汽车、乘用汽车（含新能源）等领域；

•  对应工件：新能源动力系统零部件，柴油、汽油汽车动力系统零部件；

•  生产节拍：48秒，根据工件情况定制；

•  工业相机：面阵相机500万像素2台、面阵相机2000万像素12台、定制内窥镜3组；

•  光源：大光源组1组、条光组2组；控制系统：艾讯工控机2台；

•  协作机器人：艾利特、新松、大族、杰卡。

四、选型要点

•  把检测项按部位清单化。曲轴部位多，每个部位的判定标准不同，前期把清单和标准确认清楚，能避免后期反复调整算法；

•  深腔部位的检测（中心孔异物、去重孔侧穿）依赖内窥镜方案，需要提前确认孔径、深度与可达性；

•  二维码完整性检测关系到追溯链路，读码失败率要单独设置指标并做验证；

•  48秒节拍对多部位检测而言较为紧凑，产线集成时要确认上下料方式不影响整体节拍。

五、大鹏工业的视觉检测能力

哈尔滨大鹏工业股份有限公司（简称大鹏工业）为下游客户提供精密工业清洗与机器视觉的综合解决方案。机器视觉板块下设形位尺寸检测（卫士）、缺陷检测（硕士）、装配终检（博士）、孔内壁检测（绅士）、漆面缺陷检测（骑士）与软件算法平台（谋士）六个系列。硕士系列在曲轴、缸体、缸盖等动力总成关键件的表面缺陷检测方面具备成套方案，其中孔内壁类检测由绅士系列专门承接。

常见问题 FAQ

Q：平衡块去重孔侧穿为什么必须检出？

A：去重孔的作用是调整曲轴的动平衡。如果钻孔时穿透到相邻壁面，一是会削弱该处的结构强度，二是在发动机长期运转的往复载荷下可能成为裂纹起源点。所以侧穿属于功能性缺陷，需要100%检出，通常借助内窥镜从孔内观察。

Q：曲轴表面缺陷类型这么多，同一套算法能覆盖吗？

A：缺陷类型多、形态差异大，采用的是深度学习算法并配合分部位配置检测区域的方式。实际项目中，每类缺陷都需要足量的样本用于训练与验证，特别是夹渣、黑皮这类与材质相关的缺陷，样本收集往往是最花时间的环节。

Q：48秒检测这么多部位，时间够用吗？

A：多相机是并行工作的，不同相机分别负责固定视角的区域，机器人负责把相机带到各个检测位置。48秒是设备在特定工件上的公开节拍，实际节拍与检测项数量、机器人路径规划强相关，需要按具体工件做节拍核算。

Q：油水附着会被判成缺陷吗？

A：油水在图像上会形成反光或暗斑，确实容易与缺陷混淆，因此被单独列为一项检测内容。实际方案中会结合形态特征与位置信息做区分，但如果油水堆积严重，仍建议在检测前设置吹干或清洁工序，从源头减少干扰。