CN209606333U - 一种柱形滚动体表面缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，包括一种顶压式柱形滚动体传输机构、具有二维移动功能的视觉检测系统以及工作平台。顶压式柱形滚动体传输机构采用电磁铁驱动凹形顶板，将皮带上的柱形滚动体压在钢化透明玻璃的下表面，并利用皮带轮组自身的驱动力，实现柱形滚动体在钢化透明玻璃下表面的纯滚动；利用所述具有二维移动功能的视觉检测系统，对纯滚动状态下的多个柱形滚动体表面缺陷进行测量，便于柱形图像全展开，降低由于柱形滚动体滑动或者振动引起的表面漏检率，提高检测精度和检测效率。

Description

一种柱形滚动体表面缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及精密检测技术领域，尤其涉及一种柱形滚动体表面缺陷检测装置。

背景技术

柱形滚动体广泛应用在轴承等精密机械运动部件中，其表面质量直接影响部件的运动精度、动态性能和寿命，因而要求表面精度极高，常接近于镜面。由于加工工艺的不同，柱形滚动体在加工的过程中，表面可能出现表面可能出现杂质、小点、划伤等微小的表面缺陷，在影响轴承运行品质的各种因素中，滚动体表面质量占50％以上，因此，柱形滚动体在出厂前必须对其进行严格的表面缺陷检测，同时，此类零件作为广泛使用的基础件，生产数量巨大，且通常需要全检，因而对检测效率有较高的要求。

目前针对柱形滚动体进行表面缺陷检测的主要方法有人工检测法、涡流探伤法和超声波检测法、机器视觉检测法等。人工检测的方法在效率、安全性、可靠性和成本方面存在诸多缺点；涡流探伤法对滚动体表面杂质的检测效果不好，并会对滚动体磁化；超声波检测法一般为接触式检测且需要耦合剂，难以满足检测效率要求。机器视觉检测法则采用机器代替人工，便于同自动化设备集成，越来越受滚动体制造企业所采用。CN201420388177.9公布了一种圆锥轴承滚子表面疵病检测装置，采用摩擦轮将处于检测台的圆锥轴承滚子进行定位和旋转，通过检测台出口端正上方的面阵CCD相机对其进行检测，CN201320132756.2公开了一种全自动轴承滚子外观检测机，采用凸轮组将轴承滚子传输到待测位置，并进行卡位，利用线阵CCD相机对其进行扫描测量，然后，上述测量方法同一工位只能测量单个滚动体，整个柱面需要转动滚动体位置进行曲面展开，且后续卸料操作还需另加执行机构，操作复杂，测量时间长，成本高。

发明内容

为克服上述技术的不足，本实用新型提出一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，能够实现柱形滚动体在传输装置中的纯滚动传送和多目标同时检测，解决目前柱形滚动体在表面展开方面的效率低下、精准性不高等问题。

本实用新型提供的技术方案：一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，包括一种顶压式柱形滚动体传输机构、具有二维移动功能的视觉检测系统以及工作平台。

所述顶压式柱形滚动体传输机构包括：步进电机(15)、第一皮带轮(201)、第二皮带轮(204)、第一皮带(13)、第二皮带(14)、钢化透明玻璃盖板(7)、盖板支架（8）、凹形顶板(203)以及电磁铁(11)。所述电磁铁(11)安装在工作平台(10)的下方，其顶杆穿过所述工作平台(10)上的圆孔，并通过紧定螺钉(202)同所述凹形顶板（203）相连，电磁铁的底部装有复位弹簧（205）；所述凹形顶板（203）的两侧分别于所述第一皮带(13)和所述第二皮带(14)接触；所述盖板支架(8)底部空心，固定在呈对称分布的第一安装座(9)和第二安装座(12)上，所述透明玻璃盖板(7)和盖板支架通过卡合的方式固定在一起。

所述视觉检测系统包括横向移动机构(2)、上下移动机构(3)、安装板(4)、CCD相机(5)、镜头(6)，所述横向移动机构可实现检测系统的横向调节，在镜头对中或盖板拆装的情况下使用，所述上下移动机构(3)具有调节物距的作用，所述镜头的视场内应至少能紧密排列4个滚动体，以便在视场内滚动体全表面可见和多目标联合测量。

进一步地，所述电磁铁(11)无电时，在所述复位弹簧(205)复位力的作用下，所述凹形顶板（203）顶压所述第一皮带(13)和第二皮带(14)，并将上面的柱形滚动体(1)顶压在钢化透明玻璃盖板(7)的下表面，相反，所述电磁铁(11)上电后，所述柱形滚动体(1)和所述钢化透明玻璃盖板的松开状态。

进一步的，所述第一安装座(9)比所述第二安装座(12)略高，以使皮带上的柱形滚动体在皮带输送力和重力的联合作用下，紧密排列。

本实用新型的有益效果包括：限制了柱形滚动体在皮带传输时发生滑动或震动的可能性，实现纯滚动传送，有利于机器视觉技术下进行表面全展开，降低由于滚动体滑动或者振动引起的表面漏检率；结合皮带传送速度快的优点，采用多目标视觉测量，在PLC等控制器的作用，能够实现自动化的操作，提高检测速度和检测精度。

附图说明

图1是一种柱形滚动体表面缺陷检测装置示意图。

图2是顶压式柱形滚动体传输机构剖面图。

1.柱形滚动体；2.横向移动机构；3.上下移动机构；4.安装板；5.CCD相机；6.镜头；7.钢化透明玻璃盖板；8.盖板支架；9.第一安装座；10.地板；11.电磁铁；12.第二安装座；13.第一皮带；14.第二皮带；15.步进电机；201.第一皮带轮；202.紧定螺钉；203凹型顶板；204第二皮带轮；205.复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，包括一种顶压式柱形滚动体传输机构、具有二维移动功能的视觉检测系统以及工作平台。

所述顶压式柱形滚动体传输机构包括步进电机(15)、第一皮带轮(201)、第二皮带轮(204)、第一皮带(13)、第二皮带(14)、钢化透明玻璃盖板(7)、盖板支架（8）、凹形顶板(203)以及电磁铁(11)。所述电磁铁(11)安装在工作平台(10)的下方，其顶杆穿过所述工作平台(10)上的圆孔，并通过紧定螺钉(202)同所述凹形顶板（203）相连，电磁铁的底部装有复位弹簧（205）；所述凹形顶板（203）的两侧分别同所述第一皮带(13)和所述第二皮带(14)接触；所述盖板支架(8)底部空心，固定在呈对称分布的第一安装座(9)和第二安装座(12)上，所述透明玻璃盖板(7)和盖板支架通过卡合的方式固定在一起。

所述视觉检测系统包括横向移动机构(2)、上下移动机构(3)、安装板(4)、CCD相机(5)、镜头(6)，所述横向移动机构可实现检测系统的横向调节，可在系统对中或盖板拆装的情况下使用，所述上下移动机构(3)具有调节物距的作用，所述镜头的视场内应至少能连续排列4个滚动体，以便在同一位置内对滚动体全表面可见以及实现多目标联合测量。

该柱形滚动体表面缺陷检测装置还具有必要的机械零件和计算机软硬件：联轴器、标准件、直流电源、PLC控制器、计算机、柱形滚动体表面缺陷检测软件等。

具体实施步骤如下：

步骤一：所述电磁铁(11)上电，采用人工或自动送料方式将所述柱形滚动体送入所述第一皮带和所述第二皮带上。

步骤二：启动所述步进电机，在重力的作用下，柱形滚子紧密排列，并沿传输方向移动，当带上柱形滚动体数量超过15个后，电磁铁复位，所述凹形顶板（203）将所述第一皮带(13)和第二皮带(14)上的柱形滚动体(1)顶压在钢化透明玻璃盖板(7)的下表面，并在皮带传送力的作用下进行滚动。

步骤三：将所述CCD相机(5)和所述镜头(6)中心移动到所述钢化透明玻璃盖板(7)的中心线，并对所述镜头(6)的视场、物距、焦距进行调节，使其视场内可至少有4个清晰成像的柱形滚动体(1)。

步骤四：利用所述CCD相机对所述柱形滚动体进行连续采样。

步骤五：利用所述柱形滚动体表面缺陷检测软件对连续采集的图像进行编号、拼接、展开、缺陷识别等操作，确定柱形滚动体表面质量。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，包括一种顶压式柱形滚动体传输机构、具有二维移动功能的视觉检测系统以及工作平台：

所述顶压式柱形滚动体传输机构包括：步进电机(15)、第一皮带轮(201)、第二皮带轮(204)、第一皮带(13)、第二皮带(14)、钢化透明玻璃盖板(7)、盖板支架（8）、凹形顶板(203)以及电磁铁(11)；

所述电磁铁(11)安装在工作平台(10)的下方，其顶杆穿过所述工作平台(10)上的圆孔，并通过紧定螺钉(202)同所述凹形顶板（203）相连，电磁铁的底部装有复位弹簧（205）；所述凹形顶板（203）的两侧分别同所述第一皮带(13)和所述第二皮带(14)接触；所述盖板支架(8)底部空心，固定在呈对称分布的第一安装座(9)和第二安装座(12)上，所述透明玻璃盖板(7)和盖板支架通过卡合的方式固定在一起。

2.根据权利要求1所述一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，其特征在于：

所述第一安装座(9)比所述第二安装座(12)略高，以使皮带上的柱形滚动体在皮带输送力和重力的联合作用下，紧密排列。

3.根据权利要求1所述一种柱形滚动体表面缺陷检测装置，其特征在于：

所述电磁铁(11)无电时，在所述复位弹簧(205)的作用下，所述凹形顶板（203）将所述第一皮带(13)和第二皮带(14)上的柱形滚动体(1)顶压在钢化透明玻璃盖板(7)的下表面，当所述第一皮带(13)和所述第二皮带(14)传动时，所述柱形滚动体的运动状态表现为纯滚动。