CN105954300A - 子午线钢球表面展开装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了子午线钢球表面展开装置，该装置包括控制柜，在控制柜左侧有两个展开液压缸分别与其左侧两个展开板相连；两展开板穿过左侧的钢球承载体内部；钢球承载体上方有检测探头和载球箱；在载球箱内部和下方分别有钢球和软管；在钢球承载体左侧和下方分别有拉动液压缸和皮带；在皮带左右两侧各一有皮带轮，左皮带轮的左侧和右皮带轮的前侧分别有分拣装置和皮带轮电机。上述的展开板和皮带能够快速准确地搓动钢球，使钢球沿指定的旋转轴转过预定角度。本发明的实用效果：能够通过子午线展开方式快速将钢球全表面展开，并且能够准确迅速地将优质、缺陷钢球分离。

Description

子午线钢球表面展开装置

技术领域

本发明涉及子午线钢球表面展开装置，具体地说是一种高效钢球展开检测的方法。

技术背景

随着时代的发展，各行各业的自动化水平不断地提高，与此同时对于机械设备的要求也在不断地提高。轴承作为机械设备中最主要的部件之一，其性能的好坏将大大影响设备在工作过程中的各项性能。轴承的种类繁多，有双列角接触球轴承、调心球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、滚针轴承等，根据工作状况的不同对于轴承的选用也是各不相同。能够使轴承完成其相应使命的核心元件是它的滚动体。根据承载能力、支承刚度、允许角偏差、极限转速等因素的不同，可以将滚动体的形状加工成不同的几何外形来满足所需的工作条件。滚动体的形状有很多种如：球、圆柱、圆锥、滚针等。滚动体作为轴承的核心元件，其表面精度将直接影响到轴承在工作时的性能。

在各种形状的轴承滚动体中球形表面检测最为困难，因此球状表面检测受到了极大的关注。我国最早的检测方式是工人肉眼检测，即将钢球放置在检测台上，将钢球的表面放大一百倍，并通过工人手动将钢球进行翻转进行全表面检测。这种最原始的检测方法对肉眼损伤非常大，工人的工作年龄受到较大的限制平均在四十岁左右。在检测过程中表面检测受到工人情绪，自身条件等因素的影响，在检测过程中通过手动的方式将钢球进行翻转，此方法很难保证每次翻转的角度相同，这样也使得钢球的检测受到很大的影响，可导致部分表面被多次检测或表面漏检的情况发生，从而使钢球表面检测的有效性受到了影响。

中国专利（公告号CN102879371B）公开了一种检测接触性钢球展开机构展开效果的方法，该装置是将钢球放置在涂有荧光粉的展开盘上做展开运动，使钢球表面涂抹上荧光粉的方式来检测钢球表面是否被完全检测，根据检测的效果来进行检测方案的修改。钢球在涂有荧光粉的展开盘表面上滚动时，有钢球表面荧光粉脱落现象的发生，使得脱落部分受到检测而被误认为没有被检测到；钢球被检测完之后为了能够使钢球装配到轴承中，必须在装配前将钢球表面上涂有的荧光粉去除掉，这道工序大大增加了轴承装配的时间，减小了轴承生产的效率。

中国专利（公开号CN102658266A）公开了一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法，其主要的工作原理是将钢球下落到带有孔的展开盘中，展开盘将钢球带入到摩擦盘上进行检测，最后通过出球口将缺陷钢球和优质钢球分离。这种检测方法在展开的过程中还存在一定的不确定因素。在同一圆周上进行检测的N个钢球，在展开的过程中由于每个钢球的球心水平方向上与摩擦盘中心的位置不同再加上钢球所处展开盘球孔的孔心到展开盘盘心的水平位置不同会导致在检测的过程中不同位置的钢球在检测过程中的速率不同。有一定的几率使得中间位置的钢球已经完全展开而两侧的钢球还没有完全展开导致的展开不充分，或者两侧的钢球展开完毕时中间位置的钢球已经展开多次导致检测速率降低。

中国专利（公开号CN203117113U）公开了钢球表面检测仪，这种装置对钢球表面进行检测，通过一个盒子将显微镜安装在上部下部放置一横向圆柱，在圆柱上方放置4个带有不同直径的镂空的检测板，将钢球放置在孔上方，对圆柱体进行滚动从而达到检测钢球表面的目的。由于在检测时需要将钢球带入到检测孔下进行检测，检测完毕后再将其取出，此种方法大大降低了钢球检测的速度，大批量的钢球检测将需要花费大量的时间，大大降低了检测的效率；圆柱体在转动过程中，不能够解决钢球转动的角度从而产生部分表面已检测多次或部分表面漏检的情况；由于板上的孔的尺寸是不同的，当进行大批量检测同一直径钢球表面时该装置的检测速率也将大大降低。

中国专利（公告号CN204514910U）公开了钢球表面缺陷检测的展开轮装置，其主要功能是将钢球放置在展开轮上，在电动机的带动下钢球做展开运动。此种检测方法每次只能检测一个钢球且检测速度较高，对展开轮和钢球的表面都有一定的影响；检测钢球的直径单一，不同直径的钢球对应不同的展开轮，进行不同直径钢球展开时，需要对展开轮的型号进行更换，降低了工作效率；由于展开轮是非对称式结构因此加工十分困难从而导致展开轮的制作成本大大提升。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种子午线钢球表面展开装置，该装置具有结构简单、钢球全表面展开快速高效、优劣钢球分离准确的实用优点。

本发明的技术方案是：该装置包括控制柜，在控制柜的左侧有展开液压缸1和展开液压缸2；展开液压缸1位于展开液压缸2的前方；展开板1和展开板2位于展开液压缸1和展开液压缸2的左侧；展开板1和展开板2分别与展开液压缸1和展开液压缸2相连；展开液压缸1的前方和展开液压缸2的后方分别有纵向液压缸1和纵向液压缸2；展开液压缸1和展开液压缸2的下方有底座；展开板1和展开板2穿过位于展开液压缸1左侧的钢球承载体内部；钢球承载体上方有用于检测钢球表面的检测探头，载球箱位于检测探头的右侧，在载球箱的内部和下方分别有钢球和软管，在软管的下方末端右侧有限制钢球下落的截止液压缸；拉动液压缸位于钢球承载体的左侧；在钢球承载体的下方有带动钢球做旋转运动的皮带，在皮带的左右两侧分别有皮带轮1和皮带轮2；皮带轮1的左侧有用于分离优劣钢球的分拣装置；皮带轮电机位于皮带轮2的前方。

上述的子午线钢球表面展开装置还设有用于观测钢球表面的显示屏位于控制柜前侧的上方；位于显示屏下方左右两侧分别有控制分拣装置的按钮1和控制展开液压缸1、展开液压缸2的按钮2；按钮1和按钮2的下方分别有控制皮带轮电机的按钮3和控制截止液压缸的按钮4；按钮3和按钮4的下方分别有控制纵向液压缸1、纵向液压缸2运动的按钮5和控制拉动液压缸运动的按钮6。

上述的子午线钢球表面展开装置还设有钢球承载体上的方孔是边长为L的正方形，正方形的边长L与钢球的直径D大小相等且正方形的对角线a的方向与前后方向平行，对角线b的方向与左右方向平行；两正方形之间的距离p均相同。

上述的子午线钢球表面展开装置还设有检测探头与控制柜通过数据线1相连接；分拣装置与控制柜通过数据线2相连接；皮带轮电机与控制柜通过数据线3相连接；纵向液压缸1与控制柜通过数据线4相连接；展开液压缸1与控制柜通过数据线5相连接；截止液压缸与控制柜通过数据线6相连接；展开液压缸2与控制柜通过数据线7相连接；纵向液压缸2与控制柜通过数据线8相连接；拉动液压缸与控制柜（12）通过数据线9相连接。

本发明的有益效果是：检测探头捕捉钢球表面图像清晰、控制柜处理图像信息快速准确、分拣装置分离优劣钢球迅速精准；通过皮带和两展开板的相互运动使钢球做子午线展开运动，不但解决了已有展开机构复杂、核心机构需要经常更换等一系列难题，而且能够保证钢球全表面展开；检测装置整机结构简单、易于加工制造、成本低、检测效率高、效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步说明。

附图1是本发明的总体结构示意图。

附图2是附图1在B-B处的截面图。

附图3是附图1在A方向的向视图。

附图4是附图2在C-C处的截面图。

附图5是附图2在D-D出的截面图。

附图中标号：

1.拉动液压缸 2.钢球承载体 3.检测探头 4.数据线1 5.软管 6.载球箱 7.钢球 8.分拣装置 9.数据线2 10.皮带轮1 11.皮带 12.控制柜 13.数据线3 14.数据线4 15数据线5 16.纵向液压缸1 17.展开液压缸1 18.展开板1 19.数据线6 20.截止液压缸 21.显示屏 22.皮带轮电机 23.底座 24.展开板2 25.数据线7 26.数据线8 27.展开液压缸2 28.纵向液压缸2 29.按钮1 30. 按钮2 31. 按钮3 32. 按钮4 33. 按钮6 34. 按钮5 35.数据线9 36. 皮带轮2。

具体实施方式

如附图1、2、3、4、5所示，本发明的子午线钢球表面展开装置，其步骤如下：

1.将钢球（7）放置在载球箱（6）内，启动装置后钢球（7）沿软管（5）下落，在软管（5）下方末端右侧有截止液压缸（20）来控制钢球（7）是否下落。

2.当钢球（7）落入到钢球承载体（2）中后拉动液压缸（1）将钢球承载体（2）拉动到检测探头（3）的正下方。

3. 钢球（7）在钢球承载体（2）静止后开始展开工作，皮带轮电机（22）给皮带轮2（36）提供旋转动力，皮带轮1（10）和皮带轮2（36）带动皮带（11）做顺时针运动，使钢球旋转，当钢球旋转一周后皮带（11）停止工作；纵向液压缸2（28）向前推动展开液压缸2（27）使展开板2（24）靠向钢球（7），与此同时纵向液压缸1（16）向后推动展开液压缸1（17）使展开板1（18）靠向钢球（7）；展开板1（18）向右移动，与此同时展开板2（24）向左移动，使钢球（7）旋转一定角度，然后皮带（11）再次做顺时针运动。在钢球做全表面运动过程中，检测探头（3）将钢球（7）表面的图像数据通过数据线1（4）传输给控制柜（12），通过控制柜（12）上的显示屏（21）来观察钢球（7）的表面。

4.钢球（7）表面检测结束后，拉动液压缸（1）带动钢球承载体（2）向左运动，钢球（7）落入到分拣装置（8）中，分拣装置（8）根据控制柜（12）给出的检测信号将优质钢球和缺陷钢球进行分离。

5.在整个装置工作过程中，通过观察按钮1（29）的状态来了解分拣装置（8）是否工作，分拣装置（8）通过数据线2（9）从控制柜（12）得到分拣信号；通过观察按钮2（30）的状态来了解展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）是否工作，展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）分别通过数据线5（15）和数据线7（25）从控制柜（12）得到运动工作信号；通过观察按钮3（31）的状态来了解皮带轮电机（22）是否工作，皮带轮电机（22）通过数据线3（13）从控制柜（12）得到电机转动工作信号；通过观察按钮4（32）的状态来了解截止液压缸（20）是否工作，截止液压缸（20）通过数据线6（19）从控制柜（12）得到运动工作信号；通过观察按钮5（34）的状态来了解纵向液压缸1（16）和纵向液压缸2（28）是否工作，纵向液压缸1（16）和纵向液压缸2（28）分别通过数据线4（14）和数据线8（26）从控制柜（12）得到运动工作信号；通过观察按钮6（33）的状态来了解拉动液压缸（1）是否工作，拉动液压缸（1）通过数据线9（35）从控制柜（12）得到运动工作信号。

Claims (4)

1.子午线钢球表面展开装置，其特征在于：该装置包括控制柜（12），在控制柜（12）的左侧有展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）；展开液压缸1（17）位于展开液压缸2（27）的前方；展开板1（18）和展开板2（24）位于展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）的左侧；展开板1（18）和展开板2（24）分别与展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）相连；展开液压缸1（17）的前方和展开液压缸2（27）的后方分别有纵向液压缸1（16）和纵向液压缸2（28）；展开液压缸1（17）和展开液压缸2（27）的下方有底座（23）；展开板1（18）和展开板2（24）穿过位于展开液压缸1（17）左侧的钢球承载体（2）内部；钢球承载体（2）上方有用于检测钢球表面的检测探头（3），载球箱（6）位于检测探头（3）的右侧，在载球箱（6）的内部和下方分别有钢球（7）和软管（5），在软管（5）的下方末端右侧有限制钢球（7）下落的截止液压缸（20）；拉动液压缸（1）位于钢球承载体（2）的左侧；在钢球承载体（2）的下方有带动钢球（7）做旋转运动的皮带（11），在皮带（11）的左右两侧分别有皮带轮1（10）和皮带轮2（36）；皮带轮1（10）的左侧有用于分离优劣钢球（7）的分拣装置（8）；皮带轮电机（22）位于皮带轮2（36）的前方。

2.根据权利要求1所述的子午线钢球表面展开装置，其特征在于：用于观测钢球（7）表面的显示屏（21）位于控制柜（12）前侧的上方；位于显示屏（21）下方左右两侧分别有控制分拣装置（8）的按钮1（29）和控制展开液压缸1（17）、展开液压缸2（27）的按钮2（30）；按钮1（29）和按钮2（30）的下方分别有控制皮带轮电机（22）的按钮3（31）和控制截止液压缸（20）的按钮4（32）；按钮3（31）和按钮4（32）的下方分别有控制纵向液压缸1（16）、纵向液压缸2（28）运动的按钮5（34）和控制拉动液压缸（1）运动的按钮6（33）。

3.根据权利要求1所述的子午线钢球表面展开装置，其特征在于：钢球承载体（2）上的方孔是边长为L的正方形，正方形的边长L与钢球（7）的直径D大小相等且正方形的对角线a的方向与前后方向平行，对角线b的方向与左右方向平行；两正方形之间的距离p均相同。

4.根据权利要求1所述的子午线钢球表面展开装置，其特征在于：检测探头（3）与控制柜（12）通过数据线1（4）相连接；分拣装置（8）与控制柜（12）通过数据线2（9）相连接；皮带轮电机（22）与控制柜（12）通过数据线3（13）相连接；纵向液压缸1（16）与控制柜（12）通过数据线4（14）相连接；展开液压缸1（17）与控制柜（12）通过数据线5（15）相连接；截止液压缸（20）与控制柜（12）通过数据线6（19）相连接；展开液压缸2（27）与控制柜（12）通过数据线7（25）相连接；纵向液压缸2（28）与控制柜（12）通过数据线8（26）相连接；拉动液压缸（1）与控制柜（12）通过数据线9（35）相连接。