CN207650120U - 表面缺陷检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种表面缺陷检测设备，其运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构及第二滑动机构；第一滑动机构包括第一X滑动机构及第一Y滑动机构，且第一Y滑动机构设于第一X滑动机构上；第二滑动机构包括第二X滑动机构及第二Y滑动机构，且第二Y滑动机构设于第二X滑动机构上；第三滑动机构包括第一Z滑动机构及第二Z滑动机构；其摄像系统包括摄像头、上夹板机构及下夹板机构；上夹板机构装设于第一Z滑动机构上，且为透明结构；下夹板机构设于第二Z滑动机构上，被测球体被夹设于上夹板机构与下夹板机构之间。本实用新型是一种能够极大地提高检测的精确度、重复性高、方便图像分析和打印的表面缺陷检测设备。

Description

表面缺陷检测设备

技术领域

本实用新型涉及属于测量技术领域，尤其涉及一种能够极大地提高检测的精确度、重复性高、方便图像分析和打印的表面缺陷检测设备。

背景技术

随着机械工业的不断发展，对轴承动态性能的不断提高，钢球表面粗糙度直接影响轴承动态性能，因此改善钢球的表面粗糙度已越来越受到行业的普遍关注。钢球表面缺陷测量仪是测量钢球表面缺陷常用的设备，随着对钢球精度的要求不断提高，钢球表面缺陷测量仪也不断更新换代，但是，如何按照标准规定的方法对钢球表面表面缺陷作出合理的评定仍然是被关注的核心问题。

目前行业中，关于钢球表面缺陷执行的标准规定，钢球表面缺陷的评定参数为轮廓算术平均偏差Ra和轮廓最大高度Ry，且Ra和Ry两者应符合标准规定。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够极大地提高检测的精确度、重复性高、方便图像分析和打印的表面缺陷检测设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：提供一种表面缺陷检测设备，用于测量球体的表面缺陷，包括：

支架，所述支架包括底板及设于所述底板两侧的立柱，及跨设于所述立柱上的横梁；

运动系统，所述运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构及第二滑动机构；所述第一滑动机构包括第一X滑动机构及第一Y滑动机构，且所述第一Y滑动机构设于所述第一X滑动机构上；所述第二滑动机构包括第二X滑动机构及第二Y滑动机构，且所述第二Y滑动机构设于所述第二X滑动机构上；所述第三滑动机构包括第一Z滑动机构及第二Z滑动机构，所述第一Z滑动机构设于所述第一Y滑动机构上，所述第二Z滑动机构设于所述第二Y滑动机构上，且所述第一Z滑动机构及第二Z滑动机构相对设置，所述第一Z滑动机构设有上夹板机构，所述第二Z滑动机构设有下夹板机构，且所述上夹板机构及下夹板机构均为透明结构，被测球体设于所述上夹板机构及下夹板机构之间；

激光系统，设于所述下夹板机构侧下方处，且所述激光系统所发出来的激光束照射到所述被测球体上半部分，并通过所述被测球体上半部分反射到摄像系统；

摄像系统，所述摄像系统包括摄像头所述运动系统驱动所述上夹板机构及下夹板机构做反向运动，带动所述被测球体进行原地滚动，所述摄像头对所述被测球体的图像进行采集。

所述运动系统中的每个滑动机构均包括：伺服电机及导轨副，所述导轨副包括导轨及滑动地安装于所述导轨上的滑块。

所述第一Y滑动机构设于所述第一X滑动机构的滑块上；所述第二Y滑动机构设于所述第二X滑动机构的滑块上。

所述第一Z滑动机构设于所述第一Y滑动机构上，所述第一Z滑动机构竖直地设于所述第一Y滑动机构的滑块上，且所述第一Z滑动机构的滑块上固定有一安装板，所述上夹板机构安装于所述安装板上，且所述第二Z滑动机构的滑块上同样固定有所述安装板，所述下夹板机构安装于所述安装板上。

所述激光系统为环形光源，环形直径略大于被测球体。

还包括用于固定所述激光系统的光源支架，所述光源支架跨设于所述立柱上。

还包括摄像头位置调整装置，所述摄像头位置调整装置设于所述横梁上，且对所述摄像头的位置进行上下调整。

所述上夹板机构及下夹板机构均包括用于与所述安装板固定连接的竖直板及连接于所述竖直板上的水平板，所述竖直板与所述水平板之间还设有肋板。

与现有技术相比，由于在本实用新型表面缺陷检测设备中，所述运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构及第二滑动机构；由于本实用新型通过所述运动系统对所述被测球体的运动进行控制，能够确保所述被测球体在一个既定位置滚动，即滚动的时候保持球心在一个固定位置，因此能够极大地提高检测的精确度，而且重复性高，方便图像分析和打印。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型表面缺陷检测设备的一个实施例的立体结构示意图。

图2为如图1所示的表面缺陷检测设备的立体结构的另一个角度的视图。

图3为如图1所示的表面缺陷检测设备的爆炸视图。

图4为如图1所示的表面缺陷检测设备的激光系统与被测球体之间的光路图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，如图1-4所示，本实用新型实施例公开的表面缺陷检测设备100，用于测量球体的表面缺陷，包括：

支架，所述支架包括底板1及设于所述底板1两侧的立柱2，及跨设于所述立柱2上的横梁3；须确保所述底板1为水平放置，所述立柱2的底端与所述底板1固定连接，同样须确保所述立柱2为竖直设置，此外所述底板1的重量必须足够大或者直接将所述底板1通过膨胀螺丝固定在地板上，如此便不会因为运动系统在工作时，产生较大的振动，不利于提高测试的准确度。

运动系统，所述运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构21及第二滑动机构22；所述第一滑动机构21包括第一X滑动机构210及第一Y滑动机构211，且所述第一Y滑动机构211设于所述第一X滑动机构210上；所述第二滑动机构22包括第二X滑动机构220及第二Y滑动机构221，且所述第二Y滑动机构221设于所述第二X滑动机构220上；所述第三滑动机构包括第一Z滑动机构23及第二Z滑动机构23a，所述第一Z滑动机构23设于所述第一Y滑动机构211上，所述第二Z滑动机构23a设于所述第二Y滑动机构221上，且所述第一Z滑动机构23及第二Z滑动机构23a相对设置，所述第一Z滑动机构23设有上夹板机构5，所述第二Z滑动机构23a设有下夹板机构5a，且所述上夹板机构5及下夹板机构5a均为透明结构，被测球体7设于所述上夹板机构5及下夹板机构5a之间；具体是所述第一Z滑动机构23固定安设于所述第一Y滑动机构211的滑块上；所述运动系统的运动控制装置，均可以通过PLC进行控制，其是本领域技术人员的常规技术知识，再此不在赘述。

激光系统11，设于所述下夹板机构5a侧下方处，如图4所示，所述激光系统11所发出来的激光束照射到所述被测球体7上半部分，并通过所述被测球体7上半部分反射到所述上夹板机构5上；需要说明的是，所述激光系统11所发出来的激光束并不限于一束，而是可以多束，而每一束激光均通过所述被测球体7上半部分反射到所述上夹板机构5上。

摄像系统，所述摄像系统包括摄像头4所述运动系统驱动所述上夹板机构5及下夹板机构5a做反向运动，带动所述被测球体7进行原地滚动，所述摄像头4对所述被测球体7的图像进行采集。

由以上所述激光系统11的安装结构可知，在所述上夹板机构5及下夹板机构5a为静止时，由所述摄像头4采集到的图像是一个静止的光斑，该光斑是被所述激光系统11照射到的所述被测球体的部分所反射而来的，随着所述上夹板机构5及下夹板机构5a做反向运动，带动所述被测球体进行原地滚动时，所述摄像头所采集到的图像为一长条形的光带。

更详细地，采用所述摄像系统对被测球体7进行图像采集时，首先采用所述第一Z滑动机构23对所述上夹板机构5的位置进行调整，使得所述上夹板机构5与下夹板机构5a对所述被测球体7处于刚好夹紧状态，然后通过所述第一X滑动机构210及第二X滑动机构220做反向且同速率的运动，也即是使所述被测球体7在X方向原地滚动，通过所述摄像系统对所述被测球体7的图像进行采集；此外还可以通过所述第一Y滑动机构211及第二Y滑动机构221做反向且同速率的运动，也即是使所述被测球体7在Y方向原地滚动，通过所述摄像系统对所述被测球体7的图像进行采集，无论所述被测球体7是在X方向原地滚动或Y方向原地滚动，采集到的图像均应是一个光带形状，并与预设的阈值进行对比，若该光带形状在阈值范围内，则说明该球体的圆度符合要求，否则不符合要求。

如图3所示，一个实施例中，所述运动系统中的每个滑动机构均包括：伺服电机8及导轨副9，所述导轨副9包括导轨91及滑动地安装于所述导轨91上的滑块92。也就是说，所述第一X滑动机构210、第一Y滑动机构211、第二X滑动机构220、第二Y滑动机构221、第一Z滑动机构23及第二Z滑动机构23a中，这些机构所用的伺服电机8、及导轨副9的型号都可以是一样的，这也为设备的安装和调试带来极大的方便。

一个实施例中，所述第一Y滑动机构211设于所述第一X滑动机构210的滑块上；所述第二Y滑动机构221设于所述第二X滑动机构220的滑块上。

一个实施例中，所述第一Z滑动机构23设于所述第一Y滑动机构211上，所述第一Z滑动机构23竖直地设于所述第一Y滑动机构211的滑块上，且所述第一Z滑动机构23的滑块上固定有一安装板10，所述上夹板机构5安装于所述安装板10上，且所述第二Z滑动机构23a的滑块上同样固定有所述安装板10，所述下夹板机构5a安装于所述安装板10上。

一个实施例中，所述激光系统11为环形光源，环形直径略大于被测球体，环形光源从下方照射到被测球体时，可以在球体的上半部分形成一条环形光带，由摄像系统进行图像采集后，可同时对一条光带上的表面缺陷进行分析，提高检测速度。

一个实施例中，还包括用于固定所述激光系统11的光源支架12，所述光源支架12跨设于所述立柱2上。

一个实施例中，还包括摄像头位置调整装置16，所述摄像头位置调整装置16设于所述横梁3上，且对所述摄像头4的位置进行上下调整。

一个实施例中，所述上夹板机构5及下夹板机构5a均包括用于与所述安装板10固定连接的竖直板51及连接于所述竖直板51上的水平板52，所述竖直板51与所述水平板52之间还设有肋板53。

结合图1-4，所述运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构21及第二滑动机构22；由于本实用新型通过所述运动系统对所述被测球体7的运动进行控制，能够确保所述被测球体7在一个既定位置滚动，因此能够极大地提高检测的精确度，而且重复性高，方便图像分析和打印。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种表面缺陷检测设备，用于测量球体的表面缺陷，其特征在于，包括：

支架，所述支架包括底板及设于所述底板两侧的立柱，及跨设于所述立柱上的横梁；

运动系统，所述运动系统包括第三滑动机构、相对设置的第一滑动机构及第二滑动机构；所述第一滑动机构包括第一X滑动机构及第一Y滑动机构，且所述第一Y滑动机构设于所述第一X滑动机构上；所述第二滑动机构包括第二X滑动机构及第二Y滑动机构，且所述第二Y滑动机构设于所述第二X滑动机构上；所述第三滑动机构包括第一Z滑动机构及第二Z滑动机构，所述第一Z滑动机构设于所述第一Y滑动机构上，所述第二Z滑动机构设于所述第二Y滑动机构上，且所述第一Z滑动机构及第二Z滑动机构相对设置，所述第一Z滑动机构设有上夹板机构，所述第二Z滑动机构设有下夹板机构，且所述上夹板机构及下夹板机构均为透明结构，被测球体设于所述上夹板机构及下夹板机构之间；

激光系统，设于所述下夹板机构侧下方处，且所述激光系统所发出来的激光束照射到所述被测球体上半部分，并通过所述被测球体上半部分反射到摄像系统；

摄像系统，所述摄像系统包括摄像头所述运动系统驱动所述上夹板机构及下夹板机构做反向运动，带动所述被测球体进行原地滚动，所述摄像头对所述被测球体的图像进行采集。

2.如权利要求1所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：所述运动系统中的每个滑动机构均包括：伺服电机及导轨副，所述导轨副包括导轨及滑动地安装于所述导轨上的滑块。

3.如权利要求2所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：所述第一Y滑动机构设于所述第一X滑动机构的滑块上；所述第二Y滑动机构设于所述第二X滑动机构的滑块上。

4.如权利要求2所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：所述第一Z滑动机构设于所述第一Y滑动机构上，所述第一Z滑动机构竖直地设于所述第一Y滑动机构的滑块上，且所述第一Z滑动机构的滑块上固定有一安装板，所述上夹板机构安装于所述安装板上，且所述第二Z滑动机构的滑块上同样固定有所述安装板，所述下夹板机构安装于所述安装板上。

5.如权利要求1所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：所述激光系统为环形光源，环形直径略大于被测球体。

6.如权利要求5所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：还包括用于固定所述激光系统的光源支架，所述光源支架跨设于所述立柱上。

7.如权利要求5所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：还包括摄像头位置调整装置，所述摄像头位置调整装置设于所述横梁上，且对所述摄像头的位置进行上下调整。

8.如权利要求4所述的表面缺陷检测设备，其特征在于：所述上夹板机构及下夹板机构均包括用于与所述安装板固定连接的竖直板及连接于所述竖直板上的水平板，所述竖直板与所述水平板之间还设有肋板。