CN109856147A - 一种滚子外观用的检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种滚子外观用的检测系统，包括内部存储有标准轴承轮廓信息的上位机和控制整个系统正常运作的控制柜，上位机安装在控制柜上，上位机上连接有报警装置，还包括检测装置。本发明可以准确检测出滚子的轮廓信息，通过轮廓信息的对比，可以保证滚子360°均得到充分检测，避免出现漏检的情况，提高了检测质量，保证了轴承的整体质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种缺陷检测装置，尤其是涉及一种滚子外观用的检测系统。
背景技术
滚子是轴承运转时承受负荷的元件，是滚子轴承中最薄弱的零件，它的制造质量对轴承工作性能（如旋转精度、振动、噪声和灵活性等）有很大的影响，是影响轴承使用寿命的主要因素。
滚子的种类较多，按形状和尺寸分有圆锥滚子、圆柱滚子、球面滚子、螺旋滚子和各类滚针等。按精度分为0，Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ级，各级滚子都有相应的技术条件，对滚针分为三个等级：G2，G3，G5。
滚子属滚动体，与钢球同是轴承的最重要组成部分，也是轴承行业使用最多的滚动体。滚子的质量直接影响轴承质量。
目前，滚子外观缺陷检测大多数是通过相机拍摄照片判断是否存在缺陷，滚子外观缺陷细微，且位置分布随机，通过相机拍摄很难准确提取出滚子外观的缺陷，容易出现有缺陷的滚子未被及时发现，容易造成漏检。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中滚子缺陷通过拍照对比检测中容易出现漏检的问题，提供一种滚子外观用的检测系统，本发明采用激光位移传感器，通过电机控制摩擦轮的旋转，实现激光位移传感器提取滚子弦长方向的信息，由此判断滚子外观是否缺陷。
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种滚子外观用的检测系统，包括内部存储有标准轴承轮廓信息的上位机和控制整个系统正常运作的控制柜，上位机安装在控制柜上，上位机上连接有报警装置，还包括检测装置，检测装置包括实验台，实验台其中一端的台面上安装有第一旋转台固定板，第一旋转台固定板上安装有第二旋转台固定板，第二旋转台固定板上垂直其板面安装有固定轴，固定轴上固定安装有立柱支架，立柱支架上安装有传感器安装板，传感器安装板上安装有激光位移传感器，激光位移传感器与上位机连接以便于将检测的信号传递给上位机，激光位移传感器正下方的试验台台面上固定安装有一对间隔设置的定位陶瓷块，定位陶瓷块与待检测的滚子相切接触以确定待检测滚子在实验台上的检测位置，激光位移传感器发射出的激光射线在滚子上的投影与滚子的直径平行，以便于通过激光位移传感器提取滚子弦长方向的轮廓信息，实验台上还固定有气缸实验台连接板，气缸实验台连接板上固定安装有气缸，气缸的伸出端上固定有气缸电机连接板，气缸电机连接板上安装有输出轴垂直与实验台台面的步进电机，步进电机的输出端上安装有摩擦轮，摩擦轮悬空位于实验台上方，步进电机驱动摩擦轮自由转动，气缸驱动摩擦轮在实验台上水平滑动，检测状态下气缸驱动摩擦轮与滚子相切接触，并通过驱动气缸的作用力使得滚子紧贴在定位陶瓷块上，通过摩擦轮带动滚子在激光位移传感器正下方转动，激光位移传感器将检测到的转动状态下的滚子轮廓信息传递给上位机，上位机将采集到轮廓信息进行处理并将处理后的数据信息与标准轮廓对比，如果对比结果一致，则上位机不报警，滚子无缺陷，如果对比结果不一致上位机报警，滚子外观缺陷。
所述的激光位移传感器发射出的激光射线垂直照射在滚子上，激光射线在滚子的上投影与滚子的其中一条半径重合，激光位移传感器发射出的激光射线覆盖滚子的边沿。
所述的上位机将滚子的轮廓信息利用最小二乘法拟合。
本发明的有益效果是：本发明可以准确检测出滚子的轮廓信息，通过轮廓信息的对比，可以保证滚子360°均得到充分检测，避免出现漏检的情况，提高了检测质量，保证了轴承的整体质量。
附图说明
图1为本申请中检测装置的结构示意图。
图2为本申请中上位机的安装结构示意图。
图3为本申请中检测状态下的结构示意图。
图4为本申请中滚子的定位配合示意图。
图5为滚子标准轮廓图。
图6为滚子砂眼缺陷轮廓图。
图7为滚子磕碰缺陷轮廓图。
图示标记：1.固定轴 ，2.立柱支架， 3.传感器安装板， 4.激光位移传感器， 5.步进电机， 6.气缸电机连接板 ，7.气缸 ，8.气缸实验台连接板， 9.摩擦轮 ，10.滚子， 11.定位陶瓷块 ，12.第一旋转台固定板，13.实验台 ，14.第二旋转台固定板，15.上位机，16.控制柜。
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种滚子外观用的检测系统，包括内部存储有标准轴承轮廓信息的上位机15和控制整个系统正常运作的控制柜16，上位机15安装在控制柜16上，上位机15上连接有报警装置，还包括检测装置，检测装置包括实验台13，实验台13其中一端的台面上安装有第一旋转台固定板12，第一旋转台固定板12上安装有第二旋转台固定板14，第二旋转台固定板14上垂直其板面安装有固定轴1，固定轴1上固定安装有立柱支架2，立柱支架2上安装有传感器安装板3，传感器安装板3上安装有激光位移传感器4，激光位移传感器4与上位机15连接以便于将检测的信号传递给上位机15，激光位移传感器4正下方的试验台台面上固定安装有一对间隔设置的定位陶瓷块11，定位陶瓷块11与待检测的滚子10相切接触以确定待检测滚子在实验台上的检测位置，激光位移传感器4发射出的激光射线垂直照射在滚子10上，激光射线在滚子的上投影与滚子的其中一条半径重合，激光位移传感器发射出的激光射线覆盖滚子的边沿，以便于通过激光位移传感器提取滚子弦长方向的轮廓信息，实验台13上还固定有气缸实验台连接板8，气缸实验台连接板8上固定安装有气缸7，气缸7的伸出端上固定有气缸电机连接板6，气缸电机连接板6上安装有输出轴垂直与实验台台面的步进电机5，步进电机5的输出端上安装有摩擦轮9，摩擦轮9悬空位于实验台13上方，步进电机5驱动摩擦轮9自由转动，气缸7驱动摩擦轮9在实验台13上水平滑动，检测状态下气缸驱动摩擦轮9与滚子10相切接触，并通过驱动气缸的作用力使得滚子10紧贴在定位陶瓷块11上，通过摩擦轮9带动滚子10在激光位移传感器4正下方转动，激光位移传感器4将检测到的转动状态下的滚子轮廓信息传递给上位机15，上位机15将采集到轮廓信息利用最小二乘法拟合并然后将处理后的数据信息与标准轮廓对比，如果对比结果一致，则上位机不报警，滚子无缺陷，如果对比结果不一致上位机报警，滚子外观缺陷。
在检测前先手动上料，将滚子10放到到实验台13台面上，滚子10与定位陶瓷块11相切接触，陶瓷的摩擦力比较小，从而确定了滚子的固定位置，然后气缸7通过气缸电机连接板6带动步进电机5和摩擦轮9一起朝滚子方向做直线运动，直至摩擦轮与滚子接触，滚子、摩擦轮、定位陶瓷块的位置关系如图4中所示，滚子与摩擦轮和定位陶瓷块均相切接触，再调整激光位移传感器4，使得激光位移传感器发射出的线激光打在平行滚子直径的方向上，线激光和滚子位置关系如图3中①所示。启动步进电机驱动摩擦轮旋转，同时摩擦轮带动滚子旋转。激光位移传感器采集滚子①方向的轮廓信息(以下提到的轮廓信息和此相同)并将信息传送到上位机，上位机采用最小二乘法拟合轮廓信息，采集轮廓信息的过程中，首先需采集标准无缺陷滚子的轮廓作为标准轮廓，待检测滚子的轮廓与标准轮廓对比。若待检测滚子轮廓和标准轮廓匹配，则上位机不报警，待检测滚子无缺陷。反之，不匹配，上位机报警，待测滚子有缺陷。
检测步骤：
1.上料 ：手动上料，滚子通过定位放置在实验台上；
2.调整位置：通过气缸调整电机以及摩擦轮的位置，使得摩擦轮以适当的力带动滚子旋转；
3.采集标准轮廓 ：采集标准滚子的轮廓拟合并存储；
4.采集待检测轮廓：激光位移传感器实时采集待检测滚子360度的轮廓；
5.上位机判断：将采集到轮廓利用最小二乘法拟合，并与标准轮廓对比。若上位机不报警，滚子无缺陷，合格。反之，上位机报警，滚子外观缺陷，不合格。手动下料，继续检测下一个待测滚子。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。
Claims (3)
1.一种滚子外观用的检测系统，包括内部存储有标准轴承轮廓信息的上位机和控制整个系统正常运作的控制柜，上位机安装在控制柜上，上位机上连接有报警装置，其特征在于：还包括检测装置，检测装置包括实验台，实验台其中一端的台面上安装有第一旋转台固定板，第一旋转台固定板上安装有第二旋转台固定板，第二旋转台固定板上垂直其板面安装有固定轴，固定轴上固定安装有立柱支架，立柱支架上安装有传感器安装板，传感器安装板上安装有激光位移传感器，激光位移传感器与上位机连接以便于将检测的信号传递给上位机，激光位移传感器正下方的试验台台面上固定安装有一对间隔设置的定位陶瓷块，定位陶瓷块与待检测的滚子相切接触以确定待检测滚子在实验台上的检测位置，激光位移传感器发射出的激光射线在滚子上的投影与滚子的直径平行，以便于通过激光位移传感器提取滚子弦长方向的轮廓信息，实验台上还固定有气缸实验台连接板，气缸实验台连接板上固定安装有气缸，气缸的伸出端上固定有气缸电机连接板，气缸电机连接板上安装有输出轴垂直与实验台台面的步进电机，步进电机的输出端上安装有摩擦轮，摩擦轮悬空位于实验台上方，步进电机驱动摩擦轮自由转动，气缸驱动摩擦轮在实验台上水平滑动，检测状态下气缸驱动摩擦轮与滚子相切接触，并通过驱动气缸的作用力使得滚子紧贴在定位陶瓷块上，通过摩擦轮带动滚子在激光位移传感器正下方转动，激光位移传感器将检测到的转动状态下的滚子轮廓信息传递给上位机，上位机将采集到轮廓信息进行处理并将处理后的数据信息与标准轮廓对比，如果对比结果一致，则上位机不报警，滚子无缺陷，如果对比结果不一致上位机报警，滚子外观缺陷。
2.根据权利要求1所述的一种滚子外观用的检测系统，其特征在于：所述的激光位移传感器发射出的激光射线垂直照射在滚子上，激光射线在滚子的上投影与滚子的其中一条半径重合，激光位移传感器发射出的激光射线覆盖滚子的边沿。
3.根据权利要求1所述的一种滚子外观用的检测系统，其特征在于：所述的上位机将滚子的轮廓信息利用最小二乘法拟合。
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| CN116183603A (zh) * | 2023-04-24 | 2023-05-30 | 深圳市帝迈生物技术有限公司 | 一种动物排泄物分析仪 |
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| CN206556697U (zh) * | 2017-03-16 | 2017-10-13 | 汕头大学 | 一种陶瓷器皿的三维视觉检测设备 |
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