CN108613931A - 一种钢球表面检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢球表面检测装置，包括检测箱体，检测箱体上方固定有相机安装支架，相机安装支架滑动连接有相机，相机安装支架包括立柱以及滑轨，滑轨滑动连接有滑块，滑块内部设置有螺纹轴、移动块、第一楔形块、第二楔形块、定位杆，滑轨底部可拆卸固定有定位套，转动螺纹轴使定位杆上升或者下降，进而实现定位杆与定位套的脱离或者结合。本发明中相机可以在相机安装支架中滑动，方便相机在相机安装支架中位置的调节，定位套可以对相机进行定位，可以避免相机在相机安装支架中来回滑动。

Description

一种钢球表面检测装置

技术领域

本发明属于检测装置制造技术领域，具体涉及一种钢球表面检测装置。

背景技术

轴承用钢球是一种表面光滑呈镜面反射状态的机械配件，作为各类轴承的滚动体，其缺陷程度直接影响轴承精度、动态性能和使用寿命。因此，钢球表面质量作为衡量轴承质量的一项重要指标，必须对其进行严格检测。

用于钢球表面缺陷检测的技术有：涡流探伤法、光电检测法等。其中涡流探伤法利用电磁感应原理进行缺陷的检测。钢球在交变磁场作用下，由于电磁感应将产生涡电流，钢球的表面缺陷影响涡电流的大小和分布，可根据传感器接收到涡电流的变化来判断缺陷是否存在，该方法对裂纹、烧伤及针孔等钢球加工及材料缺陷具有较高的分选能力，是一种钢球近表面内材检测的有效方法，而对表面缺陷识别较差，且其检测成本较高；光电检测法通常是通过照射到钢球表面的反射光来判断钢球表面是否有缺陷。近年来，随着照相设备以及自动化控制技术的快速发展，照相设备配合自动化控制技术也进入了钢球表面检测的行列。照相设备对钢球表面进行表面缺陷识别，自动化控制技术获取照相设备识别的信息后进行钢球表面缺陷的判断并作出选择。在该种光电检测技术中，照相设备准确获取钢球表面的照相结果成为该检测技术的一个重要环节，而现有技术中，照相设备固定在机架上，照相设备的位置调节相对复杂，如何快速调节照相以保证照相设备能够准确获取钢球表面的照相结果成为本技术领域急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种钢球表面检测装置，解决了现有技术中照相机位置调节不便的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种钢球表面检测装置，用于检测钢球表面的缺陷，包括顶部开口的检测箱体，其特征在于：检测箱体的内部依次设置有钢球传输部、钢球检测部、以及钢球分选部，检测箱体的顶部固定有控制箱以及光源，光源用于对钢球检测部中的钢球进行照射，位于检测箱体的开口位置处所述检测箱体上方固定有相机安装支架，相机安装支架滑动连接有相机，所述相机安装支架可拆卸固定有定位套；

所述相机安装支架包括立柱以及固定在立柱上的滑轨，所述滑轨滑动连接有滑块，滑块固定有相机安装板，相机固定在相机安装板上；所述滑轨轴向设置有通道，所述滑块内部设置有螺纹轴、与螺纹轴螺纹连接的移动块、与移动块固定的第一楔形块、与第一楔形块匹配的第二楔形块、与第二楔形块固定的定位杆；所述螺纹轴与滑块转动连接，所述第二楔形块与滑块滑动连接，所述定位杆套设有弹簧，弹簧的一端固定在第二楔形块上，弹簧的另一端固定在滑块上，所述定位杆的一端穿出滑块后延伸至滑轨的通道内，定位杆底部固定有第一磁铁，所述定位套内部设置有第二磁铁，定位杆延伸至通道后所述第一磁铁与第二磁铁吸合将滑块定位。

优选的，所述钢球传输部包括钢球传输底座、固定在传输底座上的液压缸、以及与液压缸的输出轴固定的传输平台，所述传输底座固定在检测箱体中，所述传输平台包括传输板以及垂直固定在传输板上的挡板，钢球经过传输板传输后进入钢球检测部。

优选的，所述钢球检测部包括第一电机固定座、固定在第一电机固定座内的第一电机、与第一电机的输出轴连接的钢球检测盘、第一电磁铁、第二电机固定座、固定在第二电机固定座内的第二电机、以及与第二电机的输出轴连接的转盘，所述钢球检测盘内部设置有若干钢球定位孔，钢球定位孔沿钢球检测盘的圆周方向分布，所述第一电磁铁设置于钢球检测盘的上方，第一电磁铁中的第一推杆指向钢球分选部，所述转盘位于钢球检测盘的下方，且转盘的上端面与钢球定位孔中的钢球抵接，转盘转动后带动钢球定位孔中的钢球转动。

优选的，所述钢球检测盘设置有环形通道，所述第一电机固定座的上方固定有安装轴，安装轴的一端穿过环形通道，穿过环形通道的安装轴上固定有安装板，第一电磁铁固定在安装板上。

优选的，所述钢球分选部包括分选流通板、固定在分选流通板上方的感应器固定板、分别位于分选流通板两侧的第二电磁铁以及第三电磁铁、位于分选流通板两侧的合格品收集箱以及不合格品收集箱，所述分选流通板的末端固定有压力感应器，所述感应器固定板位于旋转检测部的上方，感应器固定板固定有红外对射式感应器，所述第二电磁铁中的第二推杆指向合格品收集箱，所述第三电磁铁中的第三推杆指向不合格品收集箱，所述压力感应器、红外对射式感应器、第二电磁铁、以及第三电磁铁与控制箱电连接。

优选的，所述定位套为“凹”型结构，定位套的内部设置有限位槽，所述第二磁铁设置于限位槽内。

优选的，所述定位套的上端固定有第三电磁铁，滑轨的底部固定有第四磁铁，所述第三磁铁与第四磁铁吸附后将定位套与滑轨固定。

优选的，所述滑块内固定有导杆，所述移动块上固定有导向块，所述导向块与导杆滑动连接。

优选的，所述螺纹轴的一端固定有手柄。

优选的，所述滑块的底部设置有导向条，所述滑轨上轴向设置有导向槽，所述导向条与导向槽滑动连接。

本发明的有益效果：本发明公开的钢球表面检测装置，包括检测箱体，检测箱体上方固定有相机安装支架，相机安装支架滑动连接有相机，相机安装支架包括立柱以及滑轨，滑轨滑动连接有滑块，滑块内部设置有螺纹轴、移动块、第一楔形块、第二楔形块、定位杆，滑轨底部可拆卸固定有定位套，转动螺纹轴使定位杆上升或者下降，进而实现定位杆与定位套的脱离或者结合。本发明中相机可以在相机安装支架中滑动，方便相机在相机安装支架中位置的调节，定位套可以对相机进行定位，可以避免相机在相机安装支架中来回滑动；

其次，本发明公开的钢球表面检测装置，钢球表面的检测以及分选采用自动化控制过程，钢球表面通过转盘进行展开，以保证钢球表面被全部检测，钢球分选部通过电磁铁、压力传感器配合控制器来实现钢球分选，分选精度高。

附图说明

图1为钢球表面检测装置的结构示意图；

图2为相机安装支架的结构示意图；

图3为图1中箱体内部装置的俯视图；

图4为滑块内部结构示意图；

图中附图标记，1-检测箱体；2-钢球传输部，2.1-钢球传输底座，2.2-液压缸，2.3-传输平台，2.3.1-传输板，2.3.2-挡板；3-钢球检测部，3.1-第一电机固定座，3.2-第一电机，3.3-钢球检测盘，3.3.1-钢球定位孔，3.3.2-环形通道，3.4-第一电磁铁，3.4.1-第一推杆，3.5-第二电机固定座，3.6-第二电机，3.7-转盘，3.8-安装轴，3.9-安装板；4-钢球分选部，4.1-分选流通板，4.2-感应器固定板，4.3-第二电磁铁，4.3.1-第二推杆，4.4-第三电磁铁，4.4.1-第三推杆，4.5-合格品收集箱，4.6-不合格品收集箱，4.7-压力感应器，4.8-红外对射式感应器，4.9-“T”型固定板；5-控制箱；6-光源；7-相机安装支架，7.1-立柱，7.2-滑轨，7.2.1-通道，7.2.2-导向槽；8-相机；9-定位套，9.1-限位槽；10-滑块，10.1-导向条，10.2-螺纹轴，10.3-移动块，10.4-第一楔形块，10.5-第二楔形块，10.6-定位杆，10.7-导杆，10.8-导向块，10.9-滑槽，10.10-弹簧；11-相机安装板；12-手柄；13-第一磁铁；14-第二磁铁；15-第三磁铁；16-第四磁铁。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种钢球表面检测装置，用于检测钢球表面的缺陷，如图1～3所示，包括顶部开口的检测箱体1，检测箱体1的内部依次设置有钢球传输部2、钢球检测部3、以及钢球分选部4，检测箱体1的顶部固定有控制箱5以及光源6，光源6用于对钢球检测部中的钢球进行照射，位于检测箱体的开口位置处，检测箱体1上方固定有相机安装支架7，相机安装支架7滑动连接有相机8，相机安装支架7可拆卸固定有定位套9。

相机安装支架7包括4根立柱7.1和2根滑轨7.2，4根立柱7.1固定在检测箱体1的上方，2根滑轨7.2固定在4根立柱7.1上，立柱7.1以及滑轨7.2构成长方体支架结构。需要说明的是，滑轨的设置方向即为相机的移动方向。如图2所示，滑轨7.2滑动连接有滑块10，两个滑块10之间固定有相机安装板11，相机8固定在相机安装板11上。滑轨7.2轴向设置有通道7.2.1，位于通道的两侧滑轨中轴向设置有导向槽7.2.2，滑块10的底部设置有2根导向条10.1，导向条10.1与导向槽7.2.2滑动连接使得滑块在滑轨中滑动。如图4所示，滑块10内部设置有螺纹轴10.2、与螺纹轴螺纹连接的移动块10.3、与移动块固定的第一楔形块10.4、与第一楔形块匹配的第二楔形块10.5、与第二楔形块固定的定位杆10.6。螺纹轴10.2的一端与滑块10的侧面转动连接，螺纹轴10.2的另一端穿出滑块10，且穿出滑块的螺纹轴一端固定有手柄12。滑块10内固定有导杆10.7，导杆10.7设置于螺纹轴10.2的上方，且与螺纹轴10.2平行。移动块10.3上固定有导向块10.8，导向块10.8与导杆10.7滑动连接。滑块的侧面设置有滑槽10.9，第二楔形块10.5与滑块侧面的滑槽10.9滑动连接，使得第二楔形块沿着滑槽上下移动。定位杆10.6中套设有弹簧10.10，弹簧10.10的一端固定在第二楔形块10.5上，弹簧10.10的另一端固定在滑块10上。定位杆10.6的一端穿出滑块后延伸至滑轨的通道7.2.1内，定位杆10.6底部固定有第一磁铁13。本实施例中，定位套9为“凹”型结构，定位套9的内部设置有限位槽9.1，限位槽9.1内设置有第二磁铁14。定位套9的上端固定有第三电磁铁15，滑轨7.2的底部固定有第四磁铁16，第三磁铁15与第四磁铁16吸附后将定位套9与滑轨7.2固定。旋转手柄12转动螺纹轴10.2，螺纹轴10.2转动后带动移动块10.3沿着导杆10.7左右移动，当移动块10.3往第二楔形块10.5的方向移动时，第一楔形块10.4移动后带动第二楔形块10.5沿着滑槽10.9向下滑动，第二楔形块10.5移动后带动定位杆10.6向下移动，当在滑轨下方套上定位套9后，定位杆10.6下方的第一磁铁13与定位套9内部的第二磁铁14吸附，从而使得滑块定位；当需要调节相机位置时，移除定位套9，并旋转手柄12，使得第一楔形块10.4背离第二楔形块10.5的方向移动，第二楔形块10.5受弹簧10.10的回弹力后沿着滑槽10.9向上移动，进而带动定位杆10.6向上移动。本发明中相机可以在相机安装支架中滑动，方便相机在相机安装支架中位置的调节，定位套可以对相机进行定位，避免相机在相机安装支架中来回滑动。

本实施例中，钢球传输部2包括钢球传输底座2.1、固定在传输底座上的液压缸2.2、以及与液压缸的输出轴固定的传输平台2.3，传输底座2.1固定在检测箱体1中，传输平台2.3包括传输板2.3.1以及垂直固定在传输板上的挡板2.3.2，钢球经过传输板2.3.1传输后进入钢球检测部3。液压缸可以调节传输平台的高低位置，进而方便传输平台中的钢球落入钢球检测部中。

钢球检测部3包括第一电机固定座3.1、固定在第一电机固定座内的第一电机3.2、与第一电机的输出轴连接的钢球检测盘3.3、第一电磁铁3.4、第二电机固定座3.5、固定在第二电机固定座内的第二电机3.6、以及与第二电机的输出轴连接的转盘3.7。钢球检测盘内部设置有若干钢球定位孔3.3.1，钢球定位孔3.3.1沿钢球检测盘的圆周方向分布。钢球检测盘3.3设置有环形通道3.3.2，第一电机固定座3.1的上方固定有安装轴3.8，安装轴3.8的一端穿过环形通道3.3.2，穿过环形通道的安装轴3.8上固定有安装板3.9，第一电磁铁3.4固定在安装板3.9上。第一电磁铁3.4位于钢球检测盘的上方，且第一电磁铁3.4中的第一推杆3.4.1指向钢球分选部4。转盘3.7位于钢球检测盘3.3的下方，即转盘与钢球检测盘部分重合，转盘3.7的上端面与钢球定位孔中的钢球抵接，转盘转动后带动钢球定位孔中的钢球转动。转盘转动可以让钢球表面充分展开，避免出现检测漏点。

钢球分选部4包括分选流通板4.1、固定在分选流通板上方的感应器固定板4.2、分别位于分选流通板两侧的第二电磁铁4.3以及第三电磁铁4.4、位于分选流通板两侧的合格品收集箱4.5以及不合格品收集箱4.6。分选流通板4.1的末端固定有压力感应器4.7，感应器固定板4.2位于旋转检测部3的上方，且感应器固定板4.2固定有红外对射式感应器4.8。第二电磁铁4.3与第三电磁铁4.3均通过“T”型固定板4.9固定，“T”型固定板4.9与检测箱体1固定。第二电磁铁4.3中的第二推杆4.3.1指向合格品收集箱4.5，第三电磁铁4.4中的第三推杆4.4.1指向不合格品收集箱4.6。钢球分选部通过电磁铁配合压力传感器来实现钢球分选，分选精度高。

控制箱5内部设置控制器以及图像处理器，相机与图像处理器连接，图像处理器与控制器连接，控制器与第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁、压力感应器、以及红外对射式感应器连接。本实施例中，控制器为PLC控制器。

本发明的具体操作步骤如下：首先移动相机，使得相机的摄像头正好对准待检测钢球的表面。顺时针旋转手柄，手柄带动螺纹轴转动，螺纹轴转动后带动移动块沿着导杆向第二楔形块的方向，第一楔形块移动后带动第二楔形块沿着滑槽向下滑动，第二楔形块移动后带动定位杆向下移动，当在滑轨下方套上定位套后，定位杆下方的第一磁铁与定位套内部的第二磁铁吸附，定位套将滑块定位。启动液压缸，调节传输平台的高度，为了方便传输平台中的钢球落入钢球检测盘的钢球定位孔中，传输平台的高度略高于钢球检测盘的高度。调节完毕后，关闭液压缸，启动第一电机以及第二电机。首先，钢球经过传输平台依次落入钢球检测盘的钢球定位孔中。第一电机旋转后带动钢球检测盘逆时针转动，钢球检测盘中的钢球旋转至转盘的下方，第二电机带动转盘转动，转盘将位于转盘上方的钢球表面展开，相机拍摄钢球表面照片后传输至图像处理器。图像处理器分析后将分析结果传输至控制器。钢球检测盘继续旋转，当钢球旋转至红外对射式感应器的正下方位置时，即钢球针对钢球分选部时，红外对射式感应器传输信号给控制器，控制器控制第一电磁铁工作，第一电磁铁中的第一推杆将钢球定位孔的钢球推送至钢球分选部。钢球到达分选流通板的末端后撞击压力感应器，压力感应器将信号传输至控制器，控制器根据压力感应器以及图像处理器的分析结果控制第二电磁铁或者第三电磁铁工作，进而进行合格钢球与不合格钢球的分选。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种钢球表面检测装置，用于检测钢球表面的缺陷，包括顶部开口的检测箱体，其特征在于：检测箱体的内部依次设置有钢球传输部、钢球检测部、以及钢球分选部，检测箱体的顶部固定有控制箱以及光源，光源用于对钢球检测部中的钢球进行照射，位于检测箱体的开口位置处所述检测箱体上方固定有相机安装支架，相机安装支架滑动连接有相机，所述相机安装支架可拆卸固定有定位套；

所述相机安装支架包括立柱以及固定在立柱上的滑轨，所述滑轨滑动连接有滑块，滑块固定有相机安装板，相机固定在相机安装板上；所述滑轨轴向设置有通道，所述滑块内部设置有螺纹轴、与螺纹轴螺纹连接的移动块、与移动块固定的第一楔形块、与第一楔形块匹配的第二楔形块、与第二楔形块固定的定位杆；所述螺纹轴与滑块转动连接，所述第二楔形块与滑块滑动连接，所述定位杆套设有弹簧，弹簧的一端固定在第二楔形块上，弹簧的另一端固定在滑块上，所述定位杆的一端穿出滑块后延伸至滑轨的通道内，定位杆底部固定有第一磁铁，所述定位套内部设置有第二磁铁，定位杆延伸至通道后所述第一磁铁与第二磁铁吸合将滑块定位。

2.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述钢球传输部包括钢球传输底座、固定在传输底座上的液压缸、以及与液压缸的输出轴固定的传输平台，所述传输底座固定在检测箱体中，所述传输平台包括传输板以及垂直固定在传输板上的挡板，钢球经过传输板传输后进入钢球检测部。

3.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述钢球检测部包括第一电机固定座、固定在第一电机固定座内的第一电机、与第一电机的输出轴连接的钢球检测盘、第一电磁铁、第二电机固定座、固定在第二电机固定座内的第二电机、以及与第二电机的输出轴连接的转盘，所述钢球检测盘内部设置有若干钢球定位孔，钢球定位孔沿钢球检测盘的圆周方向分布，所述第一电磁铁设置于钢球检测盘的上方，第一电磁铁中的第一推杆指向钢球分选部，所述转盘位于钢球检测盘的下方，且转盘的上端面与钢球定位孔中的钢球抵接，转盘转动后带动钢球定位孔中的钢球转动。

4.根据权利要求3所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述钢球检测盘设置有环形通道，所述第一电机固定座的上方固定有安装轴，安装轴的一端穿过环形通道，穿过环形通道的安装轴上固定有安装板，第一电磁铁固定在安装板上。

5.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述钢球分选部包括分选流通板、固定在分选流通板上方的感应器固定板、分别位于分选流通板两侧的第二电磁铁以及第三电磁铁、位于分选流通板两侧的合格品收集箱以及不合格品收集箱，所述分选流通板的末端固定有压力感应器，所述感应器固定板位于旋转检测部的上方，感应器固定板固定有红外对射式感应器，所述第二电磁铁中的第二推杆指向合格品收集箱，所述第三电磁铁中的第三推杆指向不合格品收集箱，所述压力感应器、红外对射式感应器、第二电磁铁、以及第三电磁铁与控制箱电连接。

6.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述定位套为“凹”型结构，定位套的内部设置有限位槽，所述第二磁铁设置于限位槽内。

7.根据权利要求6所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述定位套的上端固定有第三电磁铁，滑轨的底部固定有第四磁铁，所述第三磁铁与第四磁铁吸附后将定位套与滑轨固定。

8.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述滑块内固定有导杆，所述移动块上固定有导向块，所述导向块与导杆滑动连接。

9.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述螺纹轴的一端固定有手柄。

10.根据权利要求1所述一种钢球表面检测装置，其特征在于：所述滑块的底部设置有导向条，所述滑轨上轴向设置有导向槽，所述导向条与导向槽滑动连接。