CN111389757A - 一种轴承滚子的缺陷分拣装置 - Google Patents

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王驰
沈传兴
陈岁繁
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Abstract

本发明涉及一种轴承滚子的缺陷分拣装置，通过设置电磁铁、推动件、线光源、线阵相机及固定架，所述固定架设于所述电磁铁及所述推动件之间，所述线光源与线阵相机对应所述电磁铁的位置设置；所述固定架用于放置所述轴承滚子并与所述滚动面接触，所述推动件推动所述轴承滚子的一个端面以靠近所述电磁铁，所述电磁铁定位另一端面后所述推动件回位，所述电磁铁带动所述轴承滚子转动，所述线光源配合线阵相机检测所述滚动面的缺陷，使得所述轴承滚子从放置、定位及检测整个流程均可实现自动化，同时定位时仅通过电磁铁定位轴承滚子的一端面，减少了对轴承滚子定位时的装夹工序，提高了轴承滚子的定位效率，提高轴承滚子的缺陷分拣的工作效率。

Description

一种轴承滚子的缺陷分拣装置
【技术领域】
本发明涉及轴承滚子的缺陷分拣领域，特别涉及一种轴承滚子的缺陷分拣装置。
【背景技术】
圆柱滚子轴承，即为滚动体是圆柱滚子的向心滚动轴承，其通过圆柱滚子的转动实现轴承功能，故该轴承滚子的精度是轴承转动稳定性的保证。
在现有的圆柱滚子轴承的缺陷识别及分拣装置中，通过识别滚子表面的缺陷实现分拣功能，但现有的装置中定位圆柱滚子的结构复杂，不便于自动化的缺陷识别和分拣，分拣效率较低。
【发明内容】
为了克服目前现有的轴承滚子的缺陷分拣装置分拣效率较低的问题，本发明提供一种轴承滚子的缺陷分拣装置，所述轴承滚子包括滚动面和设于滚动面两端的端面，包括电磁铁、推动件、线光源、线阵相机及固定架，所述固定架设于所述电磁铁及所述推动件之间，所述线光源、所述线阵相机对应所述电磁铁的位置设置；所述固定架用于放置所述轴承滚子并与所述滚动面接触，所述推动件推动所述轴承滚子的一个端面以靠近所述电磁铁，所述电磁铁定位另一端面后所述推动件回位，所述电磁铁带动所述轴承滚子转动，所述线光源配合所述线阵相机检测所述滚动面的缺陷。
优选地，所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括第一剔除组件和传送带，所述传送带一端对应所述电磁铁位置设置，所述第一剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；当所述轴承滚子脱离所述电磁铁时，所述轴承滚子定位于所述传送带上；所述第一剔除组件与所述线阵相机电连接，当所述线阵相机检测到所述滚动面有缺陷时，发送剔除信号至所述第一剔除组件，所述第一剔除组件按照预设规则剔除对应的轴承滚子。
优选地，所述第一剔除组件包括物体传感器及第一剔除件，所述物体传感器及所述第一剔除件在所述传送带的传送方向上依次设置；所述第一剔除件与所述物体传感器、所述线阵相机电连接，当所述物体传感器检测到所述轴承滚子时，发送一到位信号至所述第一剔除件。
优选地，所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括废料箱和成品箱，所述成品箱设于所述传送带远离电磁铁一端，所述废料箱设于所述传送带上与所述第一剔除件相对一侧。
优选地，所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括至少一个端面检测机构，所述至少一个端面检测机构设于所述传送带传送方向的至少一侧面；所述端面检测机构用于检测所述端面的缺陷。
优选地，所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括第二剔除组件，所述端面检测机构包括相机，所述相机及所述第二剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；所述相机用于获取所述端面的图像，所述第二剔除组件用于剔除所述端面具有缺陷的轴承滚子。
优选地，所述端面检测机构还包括打光器，所述打光器设于所述传送带及所述相机之间，所述打光器用于提高所述端面的光照。
优选地，所述推动件靠近所述电磁铁一端设有软胶垫。
优选地，所述传送带表面设有与所述轴承滚子匹配的凹槽。
优选地，所述传送带一端设有一移动底座，所述移动底座与所述传送带一端连接，用于预紧所述传送带。
与现有技术相比，本发明提供的轴承滚子的缺陷分拣装置具有如下优点：
1、在轴承滚子的缺陷分拣装置领域，通过设置电磁铁、推动件、线光源、线阵相机及固定架，所述固定架设于所述电磁铁及所述推动件之间，所述线光源与线阵相机对应所述电磁铁的位置设置；所述固定架用于放置所述轴承滚子并与所述滚动面接触，所述推动件推动所述轴承滚子的一个端面以靠近所述电磁铁，所述电磁铁定位另一端面后所述推动件回位，所述电磁铁带动所述轴承滚子转动，所述线光源配合线阵相机检测所述滚动面的缺陷，使得所述轴承滚子从放置、定位及检测整个流程均可实现自动化，同时定位时仅通过电磁铁定位轴承滚子的一端面，减少了对轴承滚子定位时的装夹工序，提高了轴承滚子的定位效率，提高轴承滚子的缺陷分拣的工作效率。
2、通过设置所述第一剔除组件及传送带，所述传送带一端对应所述电磁铁位置设置，所述第一剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；当所述轴承滚子脱离所述电磁铁时，所述轴承滚子定位于所述传送带上，使得所述轴承滚子在完成滚动面的缺陷检测时，只需要切断电磁铁的电源即可停止对轴承滚子的定位，同时通过重力的作用自由落入传送带上，减少了装夹机构和传送机构的设置，让轴承滚子的缺陷分拣装置更简单，节约装置的制造成本，同时也提高了缺陷检测的效率。
3、通过设置所述端面检测机构，增加了对轴承棍子端面的缺陷识别，提高了对轴承滚子整体的缺陷检测，避免端面的缺陷导致的轴承滚子受力不均引起的寿命降低的问题。
4、通过设置所述打光器，使得所述相机获取的端面图像成像质量更高，避免光线不足导致的检测准确度下降的问题，提高了缺陷检测的精度。
5、所述传送带一端设有一移动底座，所述移动底座与所述传送带一端连接，用于预紧所述传送带，避免传送带的长期使用导致的松弛。
【附图说明】
图1是本发明第一实施例所提供的轴承滚子的缺陷分拣装置的结构示意图。
图2是轴承滚子的结构示意图。
图3是本发明第一实施例所提供的轴承滚子的缺陷分拣装置中滚动面检测机构及断面检测机构的结构示意图。
图4是本发明第一实施例所提供的轴承滚子的缺陷分拣装置的另一角度的结构示意图。
附图标记说明：
1、轴承滚子的缺陷分拣装置；
11、滚动面检测机构；111、电磁铁；112、推动件；113、线光源；114、固定架；115、线阵相机；
12、端面检测机构；121、相机；122、打光器；
13、第一剔除组件；131、物体传感器；132、第一剔除件；
14、第二剔除件；15、传送带；16、移动底座；
2、轴承滚子；21、滚动面；22、端面。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请结合图1和图2，本发明第一实施例提供一种轴承滚子的缺陷分拣装置1，用于对轴承滚子2进行缺陷识别后分拣，以剔除精度不足的瑕疵件，所述轴承滚子2可以为圆柱滚子或圆锥滚子，在本实施例中以圆柱滚子进行示例说明。所述轴承滚子2包括滚动面21和设于滚动面两端的端面22。
所述轴承滚子的缺陷分拣装置1包括滚动面检测机构11、端面检测机构12、第一剔除组件13、第二剔除组件14及传送带15，所述滚动面检测机构11、第一剔除组件13、端面检测机构12及第二剔除组件14在传送带15的传送方向上依次设置。
所述滚动面检测机构11用于检测所述轴承滚子2的滚动面21，完成检测后所述轴承滚子2落入所述传送带15上，并由所述传送带15带动移动到预设位置。所述第一剔除件13用于将所述滚动面检测机构11检测完成后将不符合精度要求(也即滚动面21有缺陷)的轴承滚子21剔除出所述传送带15。所述端面检测机构12将滚动面21符合要求的轴承滚子2进行端面22的缺陷检测，所述第二剔除组件14将不符合精度要求(也即端面21有缺陷)的轴承滚子21剔除出所述传送带15。
可以理解，所述端面检测机构12的数量可以为1个、2个或者多个，当数量为1个时为仅检测一个端面22，数量为2个时为检测两个端面22，当数量为3个、4个或者多个时可以为进行多个端面22且重复检测，提高缺陷检测的准确度，在此不做限定。对应地，所述第二剔除组件14的数量与所述端面检测机构12的数量匹配。
可以理解，在本实施例中，通过先检测所述轴承滚子2的滚动面21的缺陷后，接着将滚动面21具有缺陷的轴承滚子2剔除，再讲滚动面21符合要求的轴承滚子2进行端面22的缺陷检测，避免了对同一具有缺陷的轴承滚子2的重复检测，提高了检测效率。
请参阅图3，所述滚动面检测机构11包括电磁铁111、推动件112、线光源113及固定架114，所述固定架114设于所述电磁铁111及所述推动件112之间，所述线光源113、线阵相机115对应所述电磁铁111的位置设置。
所述传送带15一端对应所述电磁铁111位置设置，所述第一剔除组件13设于所述传送带15传送方向的任一侧面，当所述轴承滚子2脱离所述电磁铁111时，所述轴承滚子2定位于所述传送带15上。所述第一剔除组件13与所述线阵相机115电连接，当所述线光源113配合线阵相机115检测到所述滚动面21有缺陷时，发送剔除信号至所述第一剔除组件13，所述第一剔除组件13按照预设规则剔除对应的轴承滚子。
所述固定架114用于放置所述轴承滚子2并与所述滚动面21接触，所述推动件112推动所述轴承滚子2的一个端面21以靠近所述电磁铁111，所述电磁铁111定位另一端面21后所述推动件112回位，滚珠丝杠回位，所述电磁铁111带动所述轴承滚子2转动，所述线光源113配合线阵相机115检测所述滚动面的缺陷。
可以理解，所述电磁铁111一端可连接一电机实现电磁铁111的转动，所述推动件112一端可连接一气缸实现对轴承滚子2的推动，所述固定架114可以为由两个滚筒相切设置，所述轴承滚子2置于两个滚筒之间，并通过所述推动件112推出所述固定架114，当所述电磁铁111通电时，吸附所述推动件112推送过来的轴承滚子2的端面22，之后所述电磁铁111在所述电机的带动下转动，同时所述线光源113配合线阵相机115开启以检测所述滚动面21表面的缺陷，当检测滚动面21完毕后，所述电磁铁111断电并停止转动，所述轴承滚子2掉落到下方的传送带15上，同时，所述线阵相机115实时记录当前轴承滚子2的滚动面21是否符合要求。
可选地，所述推动件112靠近所述电磁铁111一端设有软胶垫，使得所述推动件112推动所述轴承滚子2时具有缓冲作用力。
请结合图3和图4，所述第一剔除组件13包括物体传感器131及第一剔除件132，所述物体传感器131及所述第一剔除件132在所述传送带15的传送方向上依次设置。所述第一剔除件132与所述物体传感器131、所述线阵相机115电连接，当所述物体传感器131检测到所述轴承滚子2时，发送一到位信号至所述第一剔除件132，以提示所述第一剔除件132将有物体进入剔除区域内。
当所述轴承滚子2从所述电磁铁111上掉落入所述传送带15上后，在所述传送带15的驱动下进入所述物体传感器131的检测范围，通过所述线阵相机115之前记录的信息，基于所述第一剔除件132将滚动面21不符合要求的轴承滚子2剔除出传送带15。
可以理解，在本实施例中，所述第一剔除件132可以为气缸带动的推动板件，所述第一物体传感器131可以为漫反射光电传感器，所述传送带15的传送表面可设有与所述轴承滚子2匹配的凹槽，以带动所述轴承滚子2移动。
请继续结合图3和图4，所述端面检测机构12包括相机121及打光器122，所述相机121设于所述传送带15传送方向的侧面，用于获取所述端面22的图像。所述打光器122设于所述传送带15及所述相机121之间，所述打光器122用于提高所述端面22的光照，以提高所述相机121获取端面22图像的成像质量，提高检测准确度。
可以理解，所述相机121可以设置为面阵相机，用于提取端面22的二维图像。
进一步，所述端面检测机构12还设有一与所述相机121电连接的图像识别器(图未示)，用于将所述相机121获取的端面22的图像进行缺陷识别，并将端面22具有缺陷的轴承滚子2记录并传送至所述第二剔除组件14，以通过所述第二剔除组件14剔除端面22不符合要求的轴承滚子2。
可以理解，所述第二剔除组件14可设置为与所述第一剔除组件13相同的组成元件，以通过相同的原理将所述轴承滚子2剔除出所述传送带15。
请参阅图4，所述传送带15一端设有一移动底座16，所述移动底座16与所述传送带15一端连接，用于预紧所述传送带15，避免传送带15的长期使用导致的松弛。
请继续参阅图4，所述轴承滚子的缺陷分拣装置1还包括废料箱17和成品箱18，所述成品箱18设于所述传送带15远离电磁铁111一端，所述废料箱17设于所述传送带15上与所述第一剔除组件13及第二剔除组件14相对一侧，以回收被剔除的轴承滚子2。
与现有技术相比，本发明提供的轴承滚子的缺陷分拣装置具有如下优点：
1、在轴承滚子的缺陷分拣装置领域，通过设置电磁铁、推动件、线光源、线阵相机及固定架，所述固定架设于所述电磁铁及所述推动件之间，所述线光源与线阵相机对应所述电磁铁的位置设置；所述固定架用于放置所述轴承滚子并与所述滚动面接触，所述推动件推动所述轴承滚子的一个端面以靠近所述电磁铁，所述电磁铁定位另一端面后所述推动件回位，所述电磁铁带动所述轴承滚子转动，所述线光源配合线阵相机检测所述滚动面的缺陷，使得所述轴承滚子从放置、定位及检测整个流程均可实现自动化，同时定位时仅通过电磁铁定位轴承滚子的一端面，减少了对轴承滚子定位时的装夹工序，提高了轴承滚子的定位效率，提高轴承滚子的缺陷分拣的工作效率。
2、通过设置所述第一剔除组件及传送带，所述传送带一端对应所述电磁铁位置设置，所述第一剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；当所述轴承滚子脱离所述电磁铁时，所述轴承滚子定位于所述传送带上，使得所述轴承滚子在完成滚动面的缺陷检测时，只需要切断电磁铁的电源即可停止对轴承滚子的定位，同时通过重力的作用自由落入传送带上，减少了装夹机构和传送机构的设置，让轴承滚子的缺陷分拣装置更简单，节约装置的制造成本，同时也提高了缺陷检测的效率。
3、通过设置所述端面检测机构，增加了对轴承棍子端面的缺陷识别，提高了对轴承滚子整体的缺陷检测，避免端面的缺陷导致的轴承滚子受力不均引起的寿命降低的问题。
4、通过设置所述打光器，使得所述相机获取的端面图像成像质量更高，避免光线不足导致的检测准确度下降的问题，提高了缺陷检测的精度。
5、所述传送带一端设有一移动底座，所述移动底座与所述传送带一端连接，用于预紧所述传送带，避免传送带的长期使用导致的松弛。
以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承滚子的缺陷分拣装置，所述轴承滚子包括滚动面和设于滚动面两端的端面，其特征在于：包括电磁铁、推动件、线光源、线阵相机及固定架，所述固定架设于所述电磁铁及所述推动件之间，所述线光源、所述线阵相机对应所述电磁铁的位置设置；
所述固定架用于放置所述轴承滚子并与所述滚动面接触，所述推动件推动所述轴承滚子的一个端面以靠近所述电磁铁，所述电磁铁定位另一端面后所述推动件回位，所述电磁铁带动所述轴承滚子转动，所述线光源配合所述线阵相机检测所述滚动面的缺陷。
2.如权利要求1中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括第一剔除组件和传送带，所述传送带一端对应所述电磁铁位置设置，所述第一剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；
当所述轴承滚子脱离所述电磁铁时，所述轴承滚子定位于所述传送带上；
所述第一剔除组件与所述线阵相机电连接，当所述线阵相机检测到所述滚动面有缺陷时，发送剔除信号至所述第一剔除组件，所述第一剔除组件按照预设规则剔除对应的轴承滚子。
3.如权利要求2中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述第一剔除组件包括物体传感器及第一剔除件，所述物体传感器及所述第一剔除件在所述传送带的传送方向上依次设置；
所述第一剔除件与所述物体传感器、所述线阵相机电连接，当所述物体传感器检测到所述轴承滚子时，发送一到位信号至所述第一剔除件。
4.如权利要求3中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括废料箱和成品箱，所述成品箱设于所述传送带远离电磁铁一端，所述废料箱设于所述传送带上与所述第一剔除件相对一侧。
5.如权利要求2中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括至少一个端面检测机构，所述至少一个端面检测机构设于所述传送带传送方向的至少一侧面；
所述端面检测机构用于检测所述端面的缺陷。
6.如权利要求5中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述轴承滚子的缺陷分拣装置还包括第二剔除组件，所述端面检测机构包括相机，所述相机及所述第二剔除组件设于所述传送带传送方向的任一侧面；
所述相机用于获取所述端面的图像，所述第二剔除组件用于剔除所述端面具有缺陷的轴承滚子。
7.如权利要求6中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述端面检测机构还包括打光器，所述打光器设于所述传送带及所述相机之间，所述打光器用于提高所述端面的光照。
8.如权利要求1中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述推动件靠近所述电磁铁一端设有软胶垫。
9.如权利要求2中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述传送带表面设有与所述轴承滚子匹配的凹槽。
10.如权利要求2中所述轴承滚子的缺陷分拣装置，其特征在于：所述传送带一端设有一移动底座，所述移动底座与所述传送带一端连接，用于预紧所述传送带。
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