CN104215641B - 一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置 - Google Patents

Abstract

一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，采用双杆转轴方式送排料，滚子通过上料结构进入双转轴前端，转轴A为螺距为p的螺杆，转轴B为一光杆，轴承滚子经转轴螺牙推动前进，随着动转轴运动，轴承滚子进入周期旋转工位，整个过程轴承滚子自转一周，由下一颗进入本工位的滚子推出。整个过程全自动、可靠，巧妙得使得传递、停留自转以及出料快速连贯地实现。旋转轴转速为ω，自转工位处小径范围：，递进工位螺距p

Description

一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置

技术领域

本发明涉及一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，属于机电自动化设备领域。

背景技术

滚子轴承常用的外观和表面缺陷检测方式有人工检测和图像检测等。采用人工检测方式，存在效率低下，检出率低等缺点。目前已有的图像检测方式往往是利用摄像头对单一端面简单的拍摄图像，送排料方式没有实现自动化，还是采用人工及机械式，无法实现轴承滚子的在线全角度检测，因此，要实现轴承滚子外观的自动化作业，必须解决轴承滚子输送自动化和检测的同步问题。

专利CN201737458公开了一种轴承自动排料机构，包含输送轨道和设置在输送轨道末端的接料盘，输送轨道包括使轴承滑动的水平输送轨道和使轴承滚动的倾斜输送轨道，倾斜输送轨道设置在水平输送轨道和接料盘之间，水平输送轨道末端的一侧设有处于倾斜输送轨道上方的挡料部，挡料部末端和对应倾斜输送轨道的高度差介于轴承高度的1/2和轴承高度之间；接料盘的四周设有挡板，其中一挡板设置在倾斜轨道出口处正下方和轴承滚动方向平行，该挡板为活动挡板，其外侧设置感应开关和驱动装置。该方式仅可以输送轴承滚子，无法实现对轴承滚子的方向进行调整，无法实现滚子头部处于同一方向排列和在线检测。专利CN102139268A公开了一种轴承内径自动检测及分选的仪器，采用双路对称结构，进口分料机构固定在传送带一侧，传送带一侧还有送料汽缸和送料杆，另一侧是工位台，工位台上有工位卡进板和推送块，均固定在工位卡进气缸上，工位卡紧气缸固定在工位推送气缸上，工位台一侧有内径检测机构，工位台上有两个缺口，分别与报废出口和返修出口相连通，两缺口上分别装报废区挡板和翻修区挡板，工位台一端固定出口分料斗，出口分料斗下有出口分料块，出口分料块固定在出口分料气缸上，出口分料块两侧分别是出口推料气缸和小凹槽，小凹槽两侧分别是排料板和排料框。该方式同样存在无法确保轴承滚子同一方向排料，进而实现对中径等尺寸参数精确测量的目的。

以上方式采用的检测装置，由于输送盘本身遮挡限制，无法对轴承滚子进行全角度检测。因此，非常有必要开发一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，可以对轴承滚子统一排料，精确定位，实现机器视觉检测和自动化送排料同步。

发明内容

本发明解决以上技术问题的方案是：

一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，采用双杆转轴方式送排料，滚子通过上料结构进入双转轴前端，转轴A为螺距为p的螺杆，转轴B为一光杆，轴承滚子经转轴螺牙推动前进，随着动转轴运动，轴承滚子进入周期旋转工位，整个过程轴承滚子自转一周，由下一颗进入本工位的滚子推出。整个过程全自动、可靠，巧妙得使得传递、停留自转以及出料快速连贯地实现。

为方便说明，滚子高度记为a；滚子大头直径记为d，自转工位处小径记为D；递进工位螺距记为p。旋转轴转速为ω，摄像需要时间为T，自转工位即摄像检测工位。

作为优选，对于检测工位而言，当检测速度为n颗/秒时，ω ；对于自转工位，从滚子进入到完全出去整个过程时间为t，；

作为优选，预留滚子旋转摄像时间为T₁(T₁ T)，此时段内滚子在轴向上必须保持静止并且至少自转一圈，滚子自转一周时间为t₀，被推出（亦是下一颗进入）时间为T₂。另据机械实验，滚子停留自转时，下一颗滚子不得进入自转工位，定下tt₀可满足要求。

故 t₀= D，tt₀ D。自转工位处小径范围：。

作为优选，滚子进入检测工位、检测完毕等待、被推出检测工位之和是为一个周期，传递螺杆转一圈是为一个周期，p。

作为优选，旋转轴转速为ω，自转工位处小径范围：，递进工位螺距p。

本发明通过双杆转轴方式送排料，滚子通过上料结构进入双转轴前端，转轴A为螺距为p的螺杆，转轴B为一光杆，轴承滚子经转轴螺牙推动前进，随着动转轴运动，轴承滚子进入周期旋转工位，整个过程轴承滚子自转一周，由下一颗进入本工位的滚子推出。整个过程全自动、可靠，巧妙得使得传递、停留自转以及出料快速连贯地实现。为轴承滚子的自动化作业提供便利。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为送料装置结构图。

图3为送排料装置周期性递进、自转工位示意图。

图4为送排料尾端周期性递进、自转工位剖视图。

图5为送排料机构传动系统结构图。

图6为送排料机构正面剖视图。

图7为送排料机构正面上料示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1：

一种圆锥滚子自动送送排料装置，要求检测速度为5颗/秒，故：

ω

对于自转工位，从滚子进入到完全出去整个过程时间为0.2s，

；

其中，预留滚子旋转摄像时间为T₁(T₁ T)，此时段内滚子在轴向上必须保持静止并且至少自转一圈，滚子自转一周时间为0.2s，被推出（亦是下一颗进入）时间为T₂。另据机械实验，滚子停留自转时，下一颗滚子不得进入自转工位，定下tt₀可满足要求。从整个传递过程看，滚子进入检测工位、检测完毕等待、被推出检测工位之和是为一个周期，传递螺杆转一圈是为一个周期。整个过程检测速度块，效率高。

开始步进电机带动同步带轮1逆时针旋转，在同步带的带动下同步带轮2和3跟着逆时针旋转，传递螺杆和传递光轴2端出个有一个C6002轴承，保持轴的中心位置，降低转动时产生的摩擦，延长机构的使用寿命。

调节螺钉5和6（背面用螺母吃紧），使得下料管如图所示在传递轴的运转下能使滚子一个接一个下料，不至于在一个节距之间有2个滚子。当滚子运动到如图所示黑色箭头位置时，相机从上方开始拍照采集图片处理。

加工进料管塑料或橡胶（不是稍有弹性的材料），使管前段变成尖嘴型，并使其略微上翘，当机构在运转时中间过程会有如图所示的滚子排列位置，此时进料管（配合螺钉的调节）前端给滚子8施加适当的压力使其不会因后面滚子的压力随滚子7进入同一个节距中，突起的螺纹带动滚子7继续前进，而滚子8落入后一个节距中。滚子在此位置时不进行拍照。

Claims (3)

1.一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，包含滚子上料机构、双杆转轴送排料机构和机器视觉检测部件，其特征在于：所述双杆转轴排送料机构为一光杆和螺杆组合；

滚子进入检测工位、检测完毕等待、被推出检测工位之和为一个周期，传递螺杆转一圈为一个周期；

检测速度为n颗/秒时，转动角速度ω＝2π·n，对于自转工位，从滚子进入到完全出去整个过程时间为t，滚子大头直径记为d，自转工位处小径记为D，预留滚子旋转摄像时间为T1，T1≥T，T为摄像需要时间，此时段内滚子在轴向上必须保持静止并且至少自转一圈，滚子自转一周时间为t₀，下一颗滚子进入时间为T2，根据机械实验，滚子停留自转时，下一颗滚子不得进入自转工位，定下t≥2t₀满足需求；

故自转工位处小径范围：

2.根据权利要求1所述的一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，其特征在于：所述滚子上料机构为一中空圆柱导轨。

3.根据权利要求1所述的一种圆柱形工件侧面外观缺陷机器视觉检测装置，其特征在于：递进工位螺距p大于等于2倍的滚子高度。