CN205246632U - 球体表面缺陷检测的展开装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及球体表面缺陷检测的展开装置，采用两个驱动电机改变球体与两个摩擦面接触的位置，使得球体表面完全展开，提升检测质量，其包括检测盘（1）、检测槽（3）、摩擦盘（2）、侧摩擦机构、检测盘驱动电机（6）、摩擦盘驱动电机（7）、安装板（8），所述的检测盘（1）是一个齿形的圆盘，所述的检测槽（3）均布于检测盘（1）的外圆柱上，所述的摩擦盘（2）是一个同轴线安置在检测盘（1）下方的圆盘，所述的侧摩擦装置由摩擦条（4）和衬板（5）组成，所述的检测盘（1）嵌入在侧摩擦装置中自由转动，所述的检测盘（1）、摩擦盘（2）、衬板（5）、检测盘驱动电机（6）、摩擦盘驱动电机（7）固定在倾斜放置的安装板（8）上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种球体表面展开装置，主要用于对轴承钢球、陶瓷球、玻璃球、塑料球等产品的质量检测。
背景技术
生产和生活中有大量的球体，为了保证产品的质量，通常需要对球体表面进行缺陷检测。不同于平面目标，球体表面分布于三维空间中。通常把球面分解为多个曲面的组合，然后对每个曲面单独检测。检测过程中，检测单元一般固定不动，通过多次转动球体，将球面的每个曲面都呈现到检测区。这个过程也被称之为“展开”，如果展开之后的面积等于球体表面积，则称之为“完全展开”。以往，球体的表面展开依赖于人力。由检测人员将球体多次翻转，效率低下，不利于大批量产品检测。以轴承钢球行业为例，钢球产量极其庞大，钢球在加工、运输、储存过程中，难以避免会产生表面撞伤、划痕、凹陷、锈斑、污渍等缺陷。这些缺陷对于轴承是致命的，极大地损害了产品质量。要求球面每一个点都被检测到，必须保证球面被“完全展开”，仅依靠人力是极不可靠的。
国内已经有部分企业开始采用自动化仪器，批次展开并检测钢球质量。
专利1（申请号CN201520225765.5）采用非对称布置的左右展开轮、支撑轮和主动轮实现球面展开。检测过程中，需要将每一颗钢球单独放置于展开轮、主动轮和支撑轮之间，然后由主动轮搓动钢球翻转，将钢球表面每一个缺陷呈现于检测区。左右展开轮分别具有锥面，相对连接轴非对称布置，使得贴合的球体做变轴线转动，能保证“完全展开”。但是成本高，易损耗，并且每次只能检测一颗球，检测速度慢。
专利2（申请号CN201420650461.9）采用一个圆形的检测盘，检测盘外圆周均布圆锥形通孔。检测盘的一侧，有一个平行安装的圆形展开盘，展开盘的一部分伸展到检测盘下方。检测过程，球体落入检测盘的圆锥形通孔中，底部与展开盘接触。展开盘在凸轮连杆机构驱动下做圆周运动的同时不停做直线往复运动。由于展开盘运动的随机性，导致球体表面“不完全展开”，有部分曲面上的点无法被检测到，会出现一定比例的“漏检”。
发明内容
为了解决现有球体表面缺陷检测的展开装置中存在的展开不完全、漏检、结构复杂、效率低、速度慢、精度低等问题，本实用新型提供一种高效、准确、结构简单的球体表面展开装置。
本实用新型是通过如下技术方案实现的。
一种球体表面缺陷检测的展开装置，包括检测盘、检测槽、摩擦盘、侧摩擦机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机、安装板，所述的检测盘是一个齿形的圆盘，所述的检测槽均布于检测盘的外圆柱上，所述的摩擦盘是一个圆盘，位于所述的检测盘下方，且两者同轴线；所述的侧摩擦机构平行于检测盘，所述的检测盘嵌入在侧摩擦机构中能够自由转动；所述的检测盘、摩擦盘、侧摩擦机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机安装在安装板上，所述的安装板倾斜放置。
所述的检测槽是贯穿检测盘的方形槽，长、宽、深比待检测球体直径大0.5mm-2mm，待检测球体放置在检测槽中恰好能自由转动；检测过程中，球体底部与摩擦盘接触，侧面与侧摩擦机构接触。
所述的检测盘采用耐磨擦的自润滑材料加工，所述的检测槽内壁光滑，相对45#钢摩擦系数小于0.25。
所述的检测盘驱动电机采用步进电机或伺服电机，检测盘驱动电机的传动轴垂直于检测盘中心。
所述的摩擦盘驱动电机采用步进电机或伺服电机，摩擦盘驱动电机通过传动机构与摩擦盘相接。所述的传动机构是同步带和同步轮。
所述的检测盘和摩擦盘直径相同，两者之间存在间隙，间隙宽度小于待检测球体直径，检测盘和摩擦盘平行，彼此能够相互独立地自由转动。
所述的侧摩擦机构包括衬板和摩擦条，所述的衬板中心有一个比检测盘直径大的通孔，所述的摩擦条沿检测盘外圆周安装于衬板中心通孔的内壁，所述检测盘能够刚好嵌入到通孔中自由转动，摩擦条与检测盘最外侧之间的间隙宽度小于待检测球体直径。
所述的摩擦条高度与衬板厚度相同，衬板厚度大于等于检测盘厚度。
所述的摩擦盘上表面采用低磨耗的防滑材料制作，相对45#钢摩擦系数大于0.4；所述的侧摩擦机构中的摩擦条采用低磨耗的防滑材料制作，相对45#钢摩擦系数大于0.4。
所述的安装板相对水平面倾斜15-50度放置。
所述的展开装置通过调整检测盘与摩擦盘之间的转速差，改变球体滚动方向，实现球体表面的完全展开。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果。
一、采用电机数字控制技术，模拟人手的翻转，从两个不同方向，相互组合地翻转球体，能够根据不同球体尺寸，精确控制球体的转动方位，保证球面的完全展开，不存在“缺陷”没有被翻转到检测区域的弊端。
二、相比其他方法，仅用两个电机就能实现高效精准的展开，同时实现自动入球和出球。
三、检测过程中，检测盘不需要停止转动，极大地提升了检测效率。
附图说明
图1是包括球体表面展开装置的检测设备的结构示意图。
图2是球体表面展开装置沿转动轴的俯视图。
图中，1-检测盘、2-摩擦盘、3-检测槽、4-摩擦条、5-衬板、6-检测盘驱动电机、7-摩擦盘驱动电机、8-安装板、9-检测单元、10-入球管、11-出球通道、12-分流盘、13-双孔漏斗、14-分流电机、15-传动机构、16-升降电机、17-升降台、18-入球通道、19-储球仓、20-底座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的解释说明。
实施例1：
一种球体表面展开装置，如图1-2所示，包括检测盘1、检测槽3、摩擦盘2、摩擦条4、衬板5、检测盘驱动电机6、摩擦盘驱动电机7、传动机构15、安装板8、底座20。
所述的检测盘1是一个齿形的圆盘，可以采用低磨耗的自润滑材料。检测槽3是均布于检测盘1外圆柱上的方形槽，其内壁相对45#钢摩擦系数小于0.25。优选地，检测盘采用相对45#钢摩擦系数小于0.25的材料，然后沿外圆周加工检测槽。所述的检测槽长、宽、深比待检测球体直径大0.5mm-2mm，待检测球体放置在检测槽3中能自由转动。检测盘1中心有安装孔，其通过传动轴与安装于检测盘1上方的检测盘驱动电机6同轴相连。所述的检测盘驱动电机6可以采用步进电机或者伺服电机。
所述的摩擦盘2是一个上表面粗糙的圆盘，可以采用低磨耗、相对45#钢摩擦系数大于0.4的防滑材料制作，优选地，摩擦盘2可以采用双层复合圆盘，上层为粗糙防滑的摩擦面，下层为支撑盘。所述的摩擦盘2位于检测盘1下方，摩擦盘2与检测盘1同轴线，相互平行，但是并不接触，两者之间的间隙小于待检测球体直径；所述的摩擦盘2直径与检测盘1外圆直径相同。所述的摩擦盘2通过传动机构15与摩擦盘驱动电机7相连，使得摩擦盘能够相对检测盘独立转动。所述的传动机构15可以采用同步带和同步轮，通过传动轴垂直连接摩擦盘2中心，传动轴位于摩擦盘2下方。所述的摩擦盘驱动电机7可以采用步进电机或者伺服电机。
所述的摩擦条4和衬板5构成侧摩擦机构。所述的衬板5平行于检测盘1，其中心有一个比检测盘1大且与检测盘1同轴线的圆形通孔，使得检测盘1能够刚好嵌入到通孔中自由转动；衬板5的厚度大于等于检测盘1的厚度，衬板5的上表面与检测盘1上表面齐平。所述的摩擦条4为圆弧形，紧贴衬板5的中心通孔的内壁安装，摩擦条4的高度等于衬板厚度。摩擦条4内侧与检测盘1外侧之间的间隙宽度小于待检测球体直径；摩擦条4可以
采用低磨耗、相对45#钢摩擦系数大于0.4的防滑材料制作。
所述的检测盘1、摩擦盘2、衬板5、检测盘驱动电机6、摩擦盘驱动电机7和传动机构15通过固定支架安装在安装板8上。所述的安装板8倾斜地安装在底座20上，与水平面之间形成锐角，优选地，该锐角可以是15-50度。
在检测过程中，球体底部与摩擦盘2接触，侧面与侧摩擦机构接触。检测盘1在检测过程中不停地匀速向一个方向转动，摩擦盘2在检测过程中不停地改变速度，并沿与检测盘1相同的方向转动。通过调整检测盘1与摩擦盘2之间的转速差，改变球体滚动方向，从而实现球体表面的完全展开。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (7)
1.球体表面缺陷检测的展开装置，包括检测盘、检测槽、摩擦盘、侧摩擦机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机、安装板，所述的检测盘是一个齿形的圆盘，所述的检测槽均布于检测盘的外圆柱上，所述的摩擦盘是一个圆盘，位于所述的检测盘下方，且两者同轴线；所述的侧摩擦机构平行于检测盘，所述的检测盘嵌入在侧摩擦机构中能够自由转动；所述的检测盘、摩擦盘、侧摩擦机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机安装在安装板上，所述的安装板倾斜放置，所述的检测盘采用自润滑材料制作。
2.根据权利要求1所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：所述的检测槽是方形槽，待检测球体放置在检测槽中能自由转动；检测过程中，球体底部与摩擦盘接触，侧面与侧摩擦机构接触。
3.根据权利要求1或2所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：所述的检测盘驱动电机和摩擦盘驱动电机采用步进电机或伺服电机。
4.根据权利要求1或2所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：所述的检测盘和摩擦盘之间存在间隙，间隙宽度小于待检测球体直径，检测盘和摩擦盘能够相互独立地自由转动。
5.根据权利要求1或2所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：所述的侧摩擦机构包括衬板和摩擦条，所述的摩擦条沿检测盘外圆周安装于衬板中心通孔的内壁，摩擦条与检测盘最外侧之间的间隙宽度小于待检测球体直径。
6.根据权利要求5所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：所述的摩擦盘上表面采用低磨耗的防滑材料制作，所述的侧摩擦机构中的摩擦条采用低磨耗的防滑材料制作。
7.根据权利要求1或2所述的球体表面缺陷检测的展开装置，其特征是：通过调整检测盘与摩擦盘之间的转速差，改变球体滚动方向，实现球体表面的完全展开。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109444168A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-03-08 | 常州光电技术研究所 | 球体球面展开装置 |
| CN112729067A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-30 | 无锡市爱可赛体育用品有限公司 | 一种适用于篮球生产用球面检测工艺 |
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