CN106345705B - 一种钢球检测分选设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢球检测分选设备，包括送料机构、展开机构、检测机构和分选机构，送料机构将钢球送入展开机构，展开机构带动钢球展开，检测机构在钢球展开过程中对其进行全覆盖检测，分选机构根据检测机构的检测结果进行分选；展开机构包括检测工位、设于检测工位旁侧的第一吸臂和第二吸臂、位移驱动装置、旋转驱动装置、抽吸装置；检测机构包括检测传感器和驱动该检测传感器沿待检钢球表面作弧形轨迹运动的转动驱动装置。本发明所提供的一种钢球检测分选设备实现了钢球相对检测机构的完全展开，完全克服了现有钢球展开机构所存在的钢球展开不充分的缺陷，为高精密钢球的生产打通高精密检测的技术瓶颈。
Description
技术领域
本发明涉及钢球检测设备技术领域，尤其是涉及一种钢球检测分选设备。
背景技术
高精密钢球生产一直是国内钢球企业的短板，其技术瓶颈并非钢球的生产工艺及原材料，而是在于钢球的高精密检测及分选。目前钢球检测分选方式主要包括机器视觉和涡电流检测两种，这两种检测方式均需要对钢球进行充分展开以使检测全面覆盖钢球表面。现有技术中，钢球分选设备主要包括送料机构、展开机构、检测机构和分选机构，送料机构将钢球送入展开机构，展开机构利用摩擦驱动或者钢球滚动对其进行展开，检测机构采用机器视觉或涡电流检测装置在钢球展开过程中对其进行全覆盖检测，分选机构根据检测机构的检测结果进行分选。其中针对钢球检测而设计的展开机构主要为靠外力摩擦驱动展开或者靠钢球自身重力滚动展开，例如河南科技大学的宋晓霞提出了用于钢球表面展开的实验平台，其根据检测要求设计了两条相互垂直的轨道，钢球依靠自身重力在两条垂直的轨道上滚动，以便摄取到整个钢球表面的图像，又例如中国专利(公告号CN102658266B)公开了一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法，其采用进给盘中的检测腔承载钢球以一定速度做转动，钢球的展开依靠底部摩擦盘周期的转动和间歇的平动使钢球做偏心运动，达到待检测钢球表面展开的效果，这些展开机构中，钢球在展开过程中作为自由运动个体，不可避免地存在展开不充分的情形，例如摩擦打滑或者因钢球自身缺陷导致的卡滞等，导致检测机构误检率较高。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种钢球检测分选设备，通过设置真空吸附装置将钢球吸附固定，再驱动真空吸附装置转动以实现钢球相对检测机构的完全展开，其完全克服了现有钢球展开机构所存在的钢球展开不充分的缺陷，为高精密钢球的生产打通高精密检测的技术瓶颈。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种钢球检测分选设备，包括送料机构、展开机构、检测机构和分选机构，送料机构将钢球送入展开机构，展开机构带动钢球展开，检测机构在钢球展开过程中对其进行全覆盖检测，分选机构根据检测机构的检测结果进行分选；其特征在于：展开机构包括用于放置待检钢球的检测工位、设于检测工位旁侧的第一吸臂和第二吸臂、驱动第一吸臂及第二吸臂位移的位移驱动装置、驱动第一吸臂及第二吸臂旋转的旋转驱动装置、为第一吸臂及第二吸臂提供吸附力的抽吸装置；检测机构包括检测传感器和驱动该检测传感器沿待检钢球表面作弧形轨迹运动的转动驱动装置；第一吸臂和第二吸臂先后吸附检测工位上的待检钢球并驱动其旋转，以使检测传感器的检测范围全面覆盖整个钢球表面。
进一步的，第一吸臂和第二吸臂对称地设置于检测工位的两侧，所述位移驱动装置包括能相对检测工位滑移的滑座，第一吸臂和第二吸臂均固定连接于滑座。
进一步的，所述旋转驱动装置包括驱动第一吸臂旋转的第一旋转驱动装置和驱动第二吸臂旋转的第二旋转驱动装置，第一旋转驱动装置与第一吸臂之间通过第一旋转密封接头连接，第二旋转驱动装置与第二吸臂之间通过第二旋转密封接头连接。
进一步的，所述抽吸装置为真空泵，真空泵通过两个电磁阀分别与第一旋转密封接头和第二旋转密封接头连接，以分别控制第一吸臂和第二吸臂产生抽吸力。
进一步的，所述转动驱动装置包括与检测工位相对应的转盘和驱动转盘转动的步进电机，所述检测传感器固定连接于转盘，当步进电机驱动转盘转动时，转盘带动检测传感器绕检测工位上的待检钢球作圆周运动。
进一步的，所述检测传感器为光纤传感器探头和/或涡电流传感器探头。
进一步的，所述检测工位包括位于送料机构与分选机构之间的升降顶杆，升降顶杆的顶端设有用于放置待检钢球的容置槽。
采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
本发明提供了一种钢球检测分选设备，包括送料机构、展开机构、检测机构和分选机构；展开机构包括用于放置待检钢球的检测工位、设于检测工位旁侧的第一吸臂和第二吸臂、驱动第一吸臂及第二吸臂位移的位移驱动装置、驱动第一吸臂及第二吸臂旋转的旋转驱动装置、为第一吸臂及第二吸臂提供吸附力的抽吸装置；检测机构包括检测传感器和转动驱动装置；送料机构将钢球送入检测工位，第一吸臂吸附检测工位上的待检钢球并驱动其旋转，同时转动驱动装置驱动检测传感器沿待检钢球表面作弧形轨迹运动，当检测传感器转动90°时，第二吸臂吸附待检钢球同时第一吸臂停止吸附待检钢球并移动远离检测工位，然后第二吸臂驱动待检钢球旋转，同时转动驱动装置驱动检测传感器继续沿待检钢球表面作弧形轨迹运动，当检测传感器转动180°时检测完成，分选机构根据检测机构的检测结果对待检钢球进行分选。本发明所提供的一种钢球检测分选设备实现了钢球相对检测机构的完全展开，完全克服了现有钢球展开机构所存在的钢球展开不充分的缺陷，为高精密钢球的生产打通高精密检测的技术瓶颈。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明的第一吸臂吸附钢球的结构示意图；
图2为本发明的检测传感器旋转90°时的结构示意图；
图3为本发明的第二吸臂吸附钢球的结构示意图；
图4为本发明的检测传感器旋转180°时的结构示意图.
图中，1.送料机构；2.分选机构；3.待检钢球；4.第一吸臂；5.第二吸臂；6.第一旋转驱动装置；7.第二旋转驱动装置；8.第一旋转密封接头；9.第二旋转密封接头；10.转盘；11.光纤传感器探头；12.涡电流传感器探头；13.升降顶杆。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
结合附图对本发明进一步阐释：
参见图1所示一种钢球检测分选设备，包括送料机构1、展开机构、检测机构和分选机构2，送料机构1将钢球送入展开机构，展开机构带动钢球展开，检测机构在钢球展开过程中对其进行全覆盖检测，分选机构2根据检测机构的检测结果进行分选；
展开机构包括检测工位、第一吸臂4、第二吸臂5、位移驱动装置、旋转驱动装置、抽吸装置；检测工位用于放置待检钢球3，检测工位包括位于送料机构1与分选机构2之间的升降顶杆13，升降顶杆13采用下顶料方式，上下往复升降将送料机构1的钢球逐一顶送至检测工位，以便于第一吸臂4或第二吸臂5吸附，升降顶杆13的顶端设有用于放置待检钢球3的容置槽，第一吸臂4和第二吸臂5对称地设置于检测工位的两侧。位移驱动装置包括能相对检测工位滑移的滑座，第一吸臂4和第二吸臂5均固定连接于滑座，位移驱动装置驱动第一吸臂4和第二吸臂5相对检测工位滑移。旋转驱动装置包括驱动第一吸臂4旋转的第一旋转驱动装置6和驱动第二吸臂5旋转的第二旋转驱动装置7，第一旋转驱动装置6与第一吸臂4之间通过第一旋转密封接头8连接，第二旋转驱动装置7与第二吸臂5之间通过第二旋转密封接头9连接，抽吸装置为真空泵，真空泵通过两个电磁阀分别与第一旋转密封接头8和第二旋转密封接头9连接，以分别控制第一吸臂4和第二吸臂5产生抽吸力。
检测机构包括检测传感器和驱动该检测传感器沿待检钢球3表面作弧形轨迹运动的转动驱动装置；检测传感器为光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12，光纤传感器探头11用于检测待检钢球3的表面缺陷，可以克服图像法不能检测到的缺陷，例如跟钢球表面颜色一样的划伤；涡电流传感器探头12用于检测待检钢球3内部裂纹及内部材料夹杂物等缺陷；检测机构可以单独安装光纤传感器探头11或涡电流传感器探头12，也可以同时安装多种不同类型的检测传感器，转动驱动装置包括与检测工位相对应的转盘10和驱动转盘10转动的步进电机，检测传感器固定连接于转盘10，当步进电机驱动转盘10转动时，转盘10带动检测传感器绕检测工位上的待检钢球3作圆周运动。
检测钢球时，升降顶杆13采用下顶料方式，上下往复升降将送料机构1的待检钢球3顶送至检测工位，真空泵控制第一吸臂4产生吸附力将待检钢球3吸附，第一旋转驱动装置6驱动第一吸臂4旋转，同时步进电机驱动转盘10转动，固定连接于转盘10上的光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12绕检测工位上的待检钢球3作圆周运动，光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12可检测出待检钢球3的缺陷。
当光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12转动90°时，参见图2、图3所示，位移驱动装置驱动滑座使第二吸臂5靠近检测工位，真空泵控制第二吸臂5产生吸附力将待检钢球3吸附同时真空泵控制第一吸臂4停止产生吸附力，位移驱动装置驱动滑座使第一吸臂4远离检测工位，光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12继续绕检测工位上的待检钢球3作圆周运动。
当光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12转动180°时，参见图4所示，检测完成，光纤传感器探头11和/或涡电流传感器探头12检测范围已全面覆盖整个钢球表面，真空泵控制第二吸臂5产生停止吸附力，分选机构2根据检测机构的检测结果对待测钢球进行分选。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (7)
1.一种钢球检测分选设备，包括送料机构（1）、展开机构、检测机构和分选机构（2），送料机构（1）将钢球送入展开机构，展开机构带动钢球展开，检测机构在钢球展开过程中对其进行全覆盖检测，分选机构（2）根据检测机构的检测结果进行分选；其特征在于：展开机构包括用于放置待检钢球（3）的检测工位、设于检测工位旁侧的第一吸臂（4）和第二吸臂（5）、驱动第一吸臂（4）及第二吸臂（5）位移的位移驱动装置、驱动第一吸臂（4）及第二吸臂（5）旋转的旋转驱动装置、为第一吸臂（4）及第二吸臂（5）提供吸附力的抽吸装置；检测机构包括检测传感器和驱动该检测传感器沿待检钢球（3）表面作弧形轨迹运动的转动驱动装置；第一吸臂（4）和第二吸臂（5）先后吸附检测工位上的待检钢球（3）并驱动其旋转，以使检测传感器的检测范围全面覆盖整个钢球表面；检测钢球时，第一吸臂（4）吸附检测工位上的待检钢球（3）并驱动其旋转，检测传感器在转动驱动装置的驱动下绕待检钢球（3）转动，当检测传感器转动90°时，第二吸臂（5）吸附检测工位上的待检钢球（3），第一吸臂（4）停止产生吸附力并远离检测工位，第二吸臂（5）驱动检测工位上的待检钢球（3）旋转，当检测传感器转动180°时，检测完成。
2.根据权利要求1所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：第一吸臂（4）和第二吸臂（5）对称地设置于检测工位的两侧，所述位移驱动装置包括能相对检测工位滑移的滑座，第一吸臂（4）和第二吸臂（5）均固定连接于滑座。
3.根据权利要求2所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：所述旋转驱动装置包括驱动第一吸臂（4）旋转的第一旋转驱动装置（6）和驱动第二吸臂（5）旋转的第二旋转驱动装置（7），第一旋转驱动装置（6）与第一吸臂（4）之间通过第一旋转密封接头（8）连接，第二旋转驱动装置（7）与第二吸臂（5）之间通过第二旋转密封接头（9）连接。
4.根据权利要求3所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：所述抽吸装置为真空泵，真空泵通过两个电磁阀分别与第一旋转密封接头（8）和第二旋转密封接头（9）连接，以分别控制第一吸臂（4）和第二吸臂（5）产生抽吸力。
5.根据权利要求1所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：所述转动驱动装置包括与检测工位相对应的转盘（10）和驱动转盘（10）转动的步进电机，所述检测传感器固定连接于转盘（10），当步进电机驱动转盘（10）转动时，转盘（10）带动检测传感器绕检测工位上的待检钢球（3）作圆周运动。
6.根据权利要求5所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：所述检测传感器为光纤传感器探头（11）和/或涡电流传感器探头（12）。
7.根据权利要求1所述的一种钢球检测分选设备，其特征在于：所述检测工位包括位于送料机构（1）与分选机构（2）之间的升降顶杆（13），升降顶杆（13）的顶端设有用于放置待检钢球（3）的容置槽。
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