双目视觉轴承滚珠转动矢量测量装置

±0.2%测量误差

首次将三维视觉测量技术用于轴承滚珠转动矢量测量，实现滚珠滚动与滑动特性的高精度分析。

卢文卜 · 薛俊鹏 · 蒲伟 · Ran, Jia

Sensors 2024

参数信息

测量误差

0.2 %

自旋角速度最大测量误差

0.25 °/s

线速度最大测量误差

0.028 mm/s

相机帧率

100 FPS

可测转速范围

5–50 RPM

技术优势

首次用三维视觉测转动矢量

通过标记点三维坐标实时重建滚珠自旋运动模型，无需接触即可获得角速度与线速度。

高速下仍保持高精度

在100 FPS帧率、5–50 RPM转速范围内，测量误差控制在±0.2%以内，满足在线监测需求。

能同步测角速度和线速度

从同一套标记点轨迹中同时解算出自旋角速度和线速度，最大误差分别为0.25°/s和0.028 mm/s。

应用场景

• 轴承测试与监测：用于轴承滚珠转速在线监测，及时发现打滑或异常转动。
• 旋转机械状态监测：为旋转机械中的滚珠运动提供实时数据，辅助故障诊断与寿命预测。
• 三维运动测量：利用三维坐标测量分析滚珠滚动与滑动特性，推动三维视觉在机械运动测量中的应用。
• 精密仪器与测量：作为高精度测量装置，为轴承滚珠运动分析提供可靠数据源。