CN108993928A - 一种齿轮的检测与分选装置及其工作方法 - Google Patents

一种齿轮的检测与分选装置及其工作方法 Download PDF

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Abstract

一种齿轮的检测与分选装置，包括倾斜设置的检测通道和竖直设置的传送链结构，检测通道正对着传送链结构；传送链结构设有一组载料框，一组载料框在传送链结构带动下循环移动；检测通道通过柔性件与进料口连接，检测通道设有换位驱动装置，换位驱动装置设置在检测通道靠近传送链结构的一端，检测通道端部可在换位驱动装置装置带动下偏离传送链结构；检测通道底部设有齿面检测装置，两侧壁分别设有端面检测装置；齿面检测装置包括一组沿检测通道轴向排列的摄像单元；实现齿面与端面的外观检测和分选的一体化动作，实现全部齿形的齿面外观检测，齿面与端面同时检测，并且在下落时即可通过偏移检测通道的方式将不合格零件卸除，工作效率高。

Description

一种齿轮的检测与分选装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及齿轮生产的技术领域，特别涉及一种齿轮的检测与分选装置。
背景技术
齿轮是最常用的传动部件，为保证其使用寿命，齿轮加工的质量要求越来越高，则针对齿轮的检测也是越来越全面。首先要检测的就是齿轮的外观，外观不得有毛刺、缺损、裂痕、变形等，外观无问题后才进行后续的质检工作。
目前，针对齿轮产品的检测，由于齿轮的齿形结构相对复杂，很难实现自动化，一般通过工人肉眼判别分拣，工作效率低，劳动强度大，也不能保证分拣质量。
发明内容
发明的目的：本发明公开一种齿轮的检测与分选装置，实现齿面与端面的外观检测和分选的一体化动作，利用齿轮的滚动实现全部齿形的齿面外观检测，齿面与端面同时检测，并且在下落时即可通过偏移检测通道的方式将不合格零件卸除，将合格零件放入载料框进行传递，整体结构简单，工作效率高，且自动化程度高。
技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种齿轮的检测与分选装置，包括倾斜设置的检测通道和竖直设置的传送链结构，所述检测通道正对着传送链结构；所述传送链结构设有一组载料框，所述一组载料框在传送链结构带动下循环移动；所述检测通道通过柔性件与进料口连接，所述检测通道设有换位驱动装置，所述换位驱动装置设置在检测通道靠近传送链结构的一端，所述检测通道端部可在换位驱动装置装置带动下偏离传送链结构；所述检测通道底部设有齿面检测装置，两侧壁分别设有端面检测装置；所述齿面检测装置包括一组沿检测通道轴向排列的摄像单元。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述传送链结构还包括循环运动的链条，以及与链条啮合的一组链轮；所述一组载料框设置在链条上，所述链轮连接有链轮驱动装置，所述载料框的开口方向与移动方向一致。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述检测通道端部的下方设有不合格齿轮收集框。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述载料框的底部与侧壁均开设有一组通孔，或者，所述载料框为网框。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述换位驱动装置为液压缸装置，且换位驱动装置的顶杆与检测通道铰接，所述顶杆推动检测通道在水平方向偏移一定角度。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述检测通道的内宽与齿轮的厚度相适应，所述载料框的内宽大于检测通道的内宽。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述载料框底部设有压力传感器。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置，所述检测通道由透明材料制成，所述齿面检测装置与端面检测装置均设置在检测通道外部。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，齿轮在重力作用下沿检测通道滚落；检测通道底部设置的齿面检测装置、以及两侧壁设置的端面检测装置同时运行，对齿轮进行齿面及端面的外观检测：齿面检测具体包括：齿面检测装置运行，一组摄像单元以设定的频率获取图像；当齿轮滚落时，靠近齿轮的一个以上的摄像单元分别获取齿轮的部分齿面的图像；一个以上的摄像单元获取的齿面图像叠加，传递给控制单元或齿面检测装置的图像处理中心；齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一个以上全周期的齿面检测；图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；端面检测具体包括：两侧壁设置的端面检测装置运行，两侧壁的一组摄像单元分别以设定的频率获取图像；当齿轮滚落时，靠近齿轮的、分别在两侧壁的一对摄像单元，获取齿轮两个端面的全部图像，传递给控制单元或齿面检测装置的图像处理中心；齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一次以上的端面检测；图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；若判断为不合格产品，则将相应的指令发送给换位驱动装置。
进一步的，上述一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，还包括以下步骤：当齿轮滚落至检测通道端部时，传送链结构的其中一载料框移动就位，就位后传送链结构暂停运行：若齿轮为合格产品，检测通道端部对准传送链结构，齿轮落入载料框；若齿轮为不合格产品，则换位驱动装置接受指令并运行，推动检测通道偏移设定角度，使齿轮滚落至不合格齿轮收集框；齿轮落入载料框后触发载料框底部的压力传感器，压力传感器传递信号给控制单元，控制单元控制传送链结构继续运行，带着合格产品上升。
上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：
（1）本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置，实现齿面与端面的外观检测和分选的一体化动作，利用齿轮的滚动实现全部齿形的齿面外观检测，齿面与端面同时检测，并且在下落时即可通过偏移检测通道的方式将不合格零件卸除，将合格零件放入载料框进行传递，整体结构简单，工作效率高，且自动化程度高。
（2）本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置，检测通道的内宽与齿轮的厚度相适应，起到规制齿轮运动的作用，而载料框的内宽大于检测通道的内宽，可以使齿轮顺利的落入载料框。
（3）本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，实现了齿面与端面的外观检测，通过多个摄像单元同时获取图像来扩大每次检测的齿面范围，通过齿轮的滚动实现多个全周期的齿面检测，检测过程可靠、准确。
（4）本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，通过传送链结构的循环运动翻转载料框实现送料，控制简单且可靠，通过偏移检测通道的方式将不合格零件卸除，将合格零件放入载料框进行传递。
附图说明
图1为本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的结构示意图；
图2为本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的检测通道的俯视图；
图3为本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的工作方法中进行齿面外观检测的示意图；
图4为本发明所述的一种齿轮的检测与分选装置的检测通道端部的详细结构示意图；
图中：1-检测通道，2-传送链结构，21-链条，22-链轮，23-载料框，3-柔性件，4-进料口，5-齿面检测装置，501-第一摄像单元，502-第二摄像单元，503-第三摄像单元，504-第四摄像单元，6-端面检测装置，7-换位驱动装置，8-清洗装置，9-出料通道，10-不合格齿轮收集框，11-出料挡板，12-高压风机吹劈装置，13-伸缩档杆结构，14-基座，15-传感器，101-第一被拍摄点，102-第二被拍摄点。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式进行详细的描述。
实施例
本发明的一种齿轮的检测与分选装置，如图1和图2所示，包括倾斜设置的检测通道1和竖直设置的传送链结构2，所述检测通道1正对着传送链结构2；所述传送链结构2设有一组载料框23，所述一组载料框23在传送链结构2带动下循环移动；所述检测通道1通过柔性件3与进料口4连接，所述检测通道1设有换位驱动装置7，所述换位驱动装置7设置在检测通道1靠近传送链结构2的一端，所述检测通道1端部可在换位驱动装置7装置带动下偏离传送链结构2；所述检测通道1底部设有齿面检测装置5，两侧壁分别设有端面检测装置6；所述齿面检测装置5包括一组沿检测通道1轴向排列的摄像单元。
本实施例中所述传送链结构2还包括循环运动的链条21，以及与链条21啮合的一组链轮22；所述一组载料框23设置在链条21上，所述链轮22连接有链轮驱动装置，所述载料框23的开口方向与移动方向一致。所述传送链结构2靠近检测通道1的一侧设有清洗装置8，所述传送链结构2另一侧的上端设有出料通道9。所述柔性件3也制成通道的形状，与检测通道1相衔接。
本实施例中所述检测通道1端部的下方设有不合格齿轮收集框10。
本实施例中所述出料通道9靠近传送链结构2的一端设有出料挡板11和高压风机吹劈装置12。
本实施例中所述载料框23的底部与侧壁均开设有一组通孔，或者，所述载料框23为网框。
本实施例中所述换位驱动装置7为液压缸装置，且换位驱动装置7的顶杆与检测通道1铰接，所述顶杆推动检测通道1在水平方向偏移一定角度。
本实施例中所述检测通道1的内宽与齿轮的厚度相适应，所述载料框23的内宽大于检测通道1的内宽。
本实施例中所述载料框23底部设有压力传感器。
本实施例中所述检测通道1由透明材料制成，所述齿面检测装置5与端面检测装置6均设置在检测通道1外部。
本实施例中，齿面检测装置5包括一组沿检测通道1轴向排列的摄像单元，当齿轮滚落时，靠近齿轮的一个以上的摄像单元获取齿轮部分齿面的图像，由于是一个以上的摄像单元在各自位置同时获取，则当齿轮在某一点时，通过叠加会有较大面积的齿面图像被获取；一组摄像单元以设定的频率获取图像，齿轮则以稳定的速度滚落，那么，齿轮会在相对稳定的一组被拍摄点依次被获取图像；为更好的说明本实施例中的齿面检测方法，举例如图3所示，齿轮依次通过第一被拍摄点101和第二被拍摄点102，在第一被拍摄点101时，第一摄像单元501与第二摄像单元502分别获取齿轮的部分齿面图像，两部分齿面图像叠加，要比单个摄像单元获取的图像范围更广；齿轮经过第二被拍摄点102时，第二摄像单元502、第三摄像单元503和第四摄像单元504分别获取齿轮的部分齿面图像，三部分齿面图像叠加，以获取更广的图像范围；以此类推，在齿轮滚落的过程中，不仅完成了整个周期全周期即全部齿面的检测，并重复进行检测，这样可以保证不遗漏每个角落；控制单元及齿面检测装置5对图像进行判别时具体是控制单元或齿面检测装置5的图像处理中心对图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品。
本实施例中，端面检测装置6也包括一组摄像单元，一组摄像单元沿着检测通道1轴向排列，每个摄像单元即能获取整个端面图像，设置一个以上的摄像单元的目的是为了重复进行检测，保证检测结果。
本实施例中一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，包括以下步骤：
S1、传送链结构2运行；
S2、进料口4每间隔设定时间后开闭，每次放入一个齿轮，齿轮在重力作用下沿检测通道1滚落；
S3、检测通道1底部设置的齿面检测装置5、以及两侧壁设置的端面检测装置6同时运行，对齿轮进行齿面及端面的外观检测：
S31、齿面检测具体包括：
S31a、齿面检测装置5运行，一组摄像单元以设定的频率获取图像；
S31b当齿轮滚落时，靠近齿轮的一个以上的摄像单元分别获取齿轮的部分齿面的图像；
S31c一个以上的摄像单元获取的齿面图像叠加，传递给控制单元或齿面检测装置5的图像处理中心；
S31d齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一个以上全周期的齿面检测；
S31e图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；
S32、端面检测具体包括：
S32a、两侧壁设置的端面检测装置6运行，两侧壁的一组摄像单元分别以设定的频率获取图像；
S32b、当齿轮滚落时，靠近齿轮的、分别在两侧壁的一对摄像单元，获取齿轮两个端面的全部图像，传递给控制单元或齿面检测装置5的图像处理中心；
S32c、齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一次以上的端面检测；
S32d、图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；
S4、若判断为不合格产品，则将相应的指令发送给换位驱动装置7。
S5、当齿轮滚落至检测通道1端部时，传送链结构2的其中一载料框23移动就位，就位后传送链结构2暂停运行：
S5a、若齿轮为合格产品，检测通道1端部对准传送链结构2，齿轮落入载料框23；
S5b、若齿轮为不合格产品，则换位驱动装置7接受指令并运行，推动检测通道1偏移设定角度，使齿轮滚落至不合格齿轮收集框10；
S6、齿轮落入载料框23后触发载料框23底部的压力传感器，压力传感器传递信号给控制单元，控制单元控制传送链结构2继续运行，带着合格产品上升，清洗装置8运行，对合格产品进行清洗；
S7、传送链结构2循环运动，先带着载料框23及合格产品上升，上升至最高点后翻转并回落，载料框23翻转后开口朝下，将合格产品倒入出料通道9。
本实施例中，所述步骤S7中，载料框23带着合格产品翻转并回落的过程中，高压风机吹劈装置12形成的高速风迅速吹走合格零件表面的水分；所述步骤S5中，每一载料框23移动就位所需的时间与每一齿轮滚落检测通道1所需的时间相适应；所述步骤S3中，齿面检测装置5记录齿轮一个以上转动周期的齿面情况。所述步骤S6中，若齿轮判定为合格零件，且在设定时间内压力传感器未被触发，则控制单元发出报警指令，提醒工作人员解决问题，同时暂时关闭进料口4。
本实施例中，如图4所示，所述检测通道1端部设有伸缩档杆结构13，所述伸缩档杆结构13包括伸缩杆和油缸，所述伸缩档杆结构13安装在基座14上，所述基座14与检测通道1连接，所述基座14设有传感器15，用于检测载料框23的位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：包括倾斜设置的检测通道（1）和竖直设置的传送链结构（2），所述检测通道（1）正对着传送链结构（2）；所述传送链结构（2）设有一组载料框（23），所述一组载料框（23）在传送链结构（2）带动下循环移动；
所述检测通道（1）通过柔性件（3）与进料口（4）连接，所述检测通道（1）设有换位驱动装置（7），所述换位驱动装置（7）设置在检测通道（1）靠近传送链结构（2）的一端，所述检测通道（1）端部可在换位驱动装置（7）装置带动下偏离传送链结构（2）；
所述检测通道（1）底部设有齿面检测装置（5），两侧壁分别设有端面检测装置（6）；所述齿面检测装置（5）包括一组沿检测通道（1）轴向排列的摄像单元。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述传送链结构（2）还包括循环运动的链条（21），以及与链条（21）啮合的一组链轮（22）；所述一组载料框（23）设置在链条（21）上，所述链轮（22）连接有链轮驱动装置，所述载料框（23）的开口方向与移动方向一致。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述检测通道（1）端部的下方设有不合格齿轮收集框（10）。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述载料框（23）的底部与侧壁均开设有一组通孔，或者，所述载料框（23）为网框。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述换位驱动装置（7）为液压缸装置，且换位驱动装置（7）的顶杆与检测通道（1）铰接，所述顶杆推动检测通道（1）在水平方向偏移一定角度。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述检测通道（1）的内宽与齿轮的厚度相适应，所述载料框（23）的内宽大于检测通道（1）的内宽。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述载料框（23）底部设有压力传感器。
8.根据权利要求1所述的一种齿轮的检测与分选装置，其特征在于：所述检测通道（1）由透明材料制成，所述齿面检测装置（5）与端面检测装置（6）均设置在检测通道（1）外部。
9.一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
齿轮在重力作用下沿检测通道（1）滚落；
检测通道（1）底部设置的齿面检测装置（5）、以及两侧壁设置的端面检测装置（6）同时运行，对齿轮进行齿面及端面的外观检测：
齿面检测具体包括：
齿面检测装置（5）运行，一组摄像单元以设定的频率获取图像；
当齿轮滚落时，靠近齿轮的一个以上的摄像单元分别获取齿轮的部分齿面的图像；
一个以上的摄像单元获取的齿面图像叠加，传递给控制单元或齿面检测装置（5）的图像处理中心；
齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一个以上全周期的齿面检测；
图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；
端面检测具体包括：
两侧壁设置的端面检测装置（6）运行，两侧壁的一组摄像单元分别以设定的频率获取图像；
当齿轮滚落时，靠近齿轮的、分别在两侧壁的一对摄像单元，获取齿轮两个端面的全部图像，传递给控制单元或齿面检测装置（5）的图像处理中心；
齿轮滚落过程中，一组摄像单元持续以设定的频率获取图像，完成一次以上的端面检测；
图像处理中心对接收到的图像进行判别，首先判别瑕疵点，然后判别瑕疵点出现次数，当瑕疵点超过设定的出现次数时，即可判定为不合格产品；
若判断为不合格产品，则将相应的指令发送给换位驱动装置（7）。
10.根据权利要求9所述的一种齿轮的检测与分选装置的工作方法，其特征在于：还包括以下步骤：
当齿轮滚落至检测通道（1）端部时，传送链结构（2）的其中一载料框（23）移动就位，就位后传送链结构（2）暂停运行：
若齿轮为合格产品，检测通道（1）端部对准传送链结构（2），齿轮落入载料框（23）；
若齿轮为不合格产品，则换位驱动装置（7）接受指令并运行，推动检测通道（1）偏移设定角度，使齿轮滚落至不合格齿轮收集框（10）；
齿轮落入载料框（23）后触发载料框（23）底部的压力传感器，压力传感器传递信号给控制单元，控制单元控制传送链结构（2）继续运行，带着合格产品上升。
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