CN214277937U - O型圈裂纹检测用取像检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种O型圈裂纹检测用取像检测系统，包括用于检测O型圈下部分的下取像检测装置、用于检测O型圈外周面的外取像检测装置以及用于检测O型圈内圈和上部分的综合取像检测装置，O型圈位于旋转式平台，旋转式平台为透光平台；下取像检测装置位于旋转式平台的下方，外取像检测装置位于旋转式平台的上方；旋转式平台的正上方安装有光源装置和反射装置，反射装置位于综合取像检测装置的正下方，通过光源装置发光至O型圈处并经反射装置反射至所述综合取像检测装置进行取像检测。本实用新型通过上述三者的配合，能够实现对O型圈的整个表面的无死角的裂纹的检测，提高检测过程的可靠性和全面性，保证产品的最终质量。

Description

O型圈裂纹检测用取像检测系统

技术领域

本实用新型属于自动化设备技术领域，特别涉及一种取像检测系统。

背景技术

橡胶密封圈是由一个或几个零件组成的环形罩，固定在轴承的一个套圈或垫圈上并与另一套圈或垫圈接触或形成窄的迷宫间隙，防止润滑油漏出及外物侵入。最常用的一种橡胶圈就是呈“O”型的O型圈。

在橡胶圈的加工或者检测环节，特别是检测，橡胶圈由于其工作中所担任的重要(密封作用)，因此对橡胶圈的品质具有特别高的要求，所以其在出厂之前需要经过全检工序，这就造成了非常大的工作量，在自动化设备普及的当下，橡胶圈的检测也是通过CCD完成的自动检验，由于O型圈的形状，现有的设备还不能有效的实现O型圈整个表面(含内周面、外周面、上表面和下表面)的无死角的裂纹的检测。

另外，现有的视觉检测设备在实现O型圈的全表面检测时，由于在检测O型圈的内周面时，干扰光线过多等，具有取像检测效果不理想的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种O型圈裂纹检测用取像检测系统，通过上述三者的配合，能够实现对O型圈的整个表面(含内周面、外周面、上表面和下表面)的无死角的裂纹的检测，提高检测过程的可靠性和全面性，保证产品的最终质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种O型圈裂纹检测用取像检测系统，包括用于检测O型圈下部分的下取像检测装置、用于检测O型圈外周面的外取像检测装置以及用于检测O型圈内圈和上部分的综合取像检测装置，O型圈位于旋转式平台，所述旋转式平台为透光平台；

所述下取像检测装置位于旋转式平台的下方，所述外取像检测装置位于旋转式平台的上方；

所述旋转式平台的正上方安装有光源装置和反射装置，所述反射装置位于所述综合取像检测装置的正下方，通过所述光源装置发光至O型圈处并经反射装置反射至所述综合取像检测装置进行取像检测。

进一步地说，所述光源装置包括灯罩和安装于所述灯罩的光源，光源发出的光经所述灯罩的内表面反射向下射出，所述灯罩的设有一缺口，所述反射装置安装于所述缺口处。

进一步地说，所述反射装置包括安装架和反射镜片，所述安装架的内侧设有第一台阶和第二台阶，所述第二台阶的上方为从下向上且向外倾斜的斜面，所述反射镜片固定于所述斜面，反射的光线经反射镜片反射至综合取像检测装置。

进一步地说，所述斜面的倾斜角度α为69-71°；所述第一台阶的宽度为2.28-2.32mm，所述第二台阶的高度为1.98-2.02mm，且所述第二台阶的宽度为1.28-1.32mm。

进一步地说，所述反射镜片粘贴于所述斜面。

进一步地说，所述灯罩包括下罩体和上罩体，所述下罩体的外径大于所述上罩体的外径，所述缺口位于所述下罩体和所述上罩体的连接处，所述上罩体且位于所述缺口处与所述安装架的边缘具有一重合段，所述重合段的宽度为0.45-1.0mm。

进一步地说，所述下取像检测装置还连接有驱动其上下移动的上下驱动结构和驱动其水平移动的水平驱动结构；

所述外取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第一上下驱动单元；

所述综合取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第二上下驱动单元。

进一步地说，所述第一上下驱动单元和所述第二上下驱动单元均为电机通过直线导轨驱动对应的取像检测装置上下移动。

进一步地说，所述上下驱动结构和所述水平驱动结构均包括滑块、滑台和锁紧手柄，所述下取像检测装置安装于所述上下驱动结构的滑块，所述滑块能沿所述滑台滑动，并通过所述锁紧手柄将所述滑块相对固定于所述滑台的相对位置实现下取像检测装置的上下移动；

安装所述上下驱动单元的支架安装于所述水平驱动结构的滑块，所述滑块能够沿所述滑台滑动，并通过所述锁紧手柄将所述滑块相对固定于所述滑台的相对位置实现下取像装置的水平移动。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型包括用于检测O型圈下部分的下取像检测装置、用于检测O型圈外周面的外取像检测装置以及用于检测O型圈内圈和上部分的综合取像检测装置，通过上述三者的配合，能够实现对O型圈的整个表面(含内周面、外周面、上表面和下表面)的无死角的裂纹的检测，提高检测过程的可靠性和全面性，保证产品的最终质量；

再者，本实用新型的反射装置包括安装架和反射镜片，安装架的内侧设有第一台阶和第二台阶，第二台阶的上方为从下向上且向外倾斜的下面，反射镜片固定于斜面，反射的光线经反射镜片反射至综合取像检测装置，第一台阶能够遮挡住第一台阶下方设上来的光线的干扰，避免这部分光线射到放射镜片的表面，第二台阶能够避免光线从反射镜片的下端面反射上来，避免该部分光线的干扰，且第一台阶、第二台阶的尺寸和斜面的角度设计合理，使得O型圈处的光线正好射到放射镜片的表面，再射到综合取像检测装置处，避免多余光线的干扰，提高检测的精确度；

再者，本实用新型的灯罩可以包括下罩体和上罩体，下罩体的外径大于上罩体的外径，缺口位于所述下罩体和所述上罩体的连接处，上罩体且位于所述缺口处与所述安装架的边缘具有一重合段，重合段的宽度，通过该重合段的设计，使得不需要的光线不会通过安装架的边缘与灯罩之间的狭小缝隙射进来，进一步减少多余光线的干扰，提高最终检测加结果的可靠性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的外观图；

图2是本实用新型的结构示意图之一(为了便于展示结构，部分机构未安装)；

图3是本实用新型的俯视图之一(对应图2的，箭头表示O型圈输送过程中旋转式平台和两挤压轮的转动方向示意图)；

图4是本实用新型的俯视图之二(对应图2的，箭头表示O型圈挤压过程中旋转式平台和两挤压轮的转动方向示意图)；

图5是本实用新型的结构示意图之二(为了便于展示结构，部分机构未安装)；

图6是本实用新型的挤压轮处的结构示意图；

图7是本实用新型的挤压轮和法兰处的分解结构示意图；

图8是本实用新型的挤压轮处的轴向剖视图(此图中表示出螺栓)；

图9是本实用新型结构示意图之三(为了便于展示结构，部分机构未安装)；

图10是本实用新型的光源装置和反射装置处的结构示意图；

图11是图10的A部的局部放大图；

图12是本实用新型的安装架处的结构示意图；

图13是本实用新型的安装架的剖视图；

附图中各部分标记如下：

O型圈100、旋转式平台200；

机架10、挡料块101；

第一旋转式挤压装置20、挤压轮201、挤压槽2011、下安装孔2012、法兰202、上安装孔2021、上安装孔的上段20211、上安装孔的下段20212、挤压轮驱动单元203、径向水平驱动机构204、定位调节组件205、定位销2051、螺栓2052；

第二旋转式挤压装置30；

下取像检测装置40、上下驱动结构401、滑块4011、滑台4012、锁紧手柄4013、安装所述上下驱动单元的支架4014、水平驱动结构402；

外取像检测装置50、第一上下驱动单元501；

综合取像检测装置60、第二上下驱动单元601；

光源装置70、灯罩701、下罩体7011、上罩体7012、重合段70121、缺口702；

反射装置80、安装架801、第一台阶8011、第二台阶8012、反射镜片802；

所述斜面的倾斜角度α、所述第一台阶的宽度W1、所述第二台阶的高H1、所述重合段的宽度W2、且所述第二台阶的宽度W3。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的优点及功效。本实用新型也可以其它不同的方式予以实施，即，在不背离本实用新型所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

实施例：一种挤压式O型圈裂纹取像检测设备，如图1到图13所示，如图1所示，所述取像检测设备包括机架10、至少一个用于放置O型圈100(如图2所示)且能够水平转动的旋转式平台200、用于驱动所述O型圈旋转和挤压的旋转式挤压装置以及用于对所述O型圈进行检测的取像检测装置，所述旋转式挤压装置和所述取像检测装置均安装于所述机架；

所述旋转式平台连接有驱动所述旋转式平台水平转动的转动驱动机构(本实施例中，图未示意，比如为电机驱动该旋转式平台旋转，该驱动方式为现有技术，故结构和原理不详细描述)；

所述旋转式挤压装置包括第一旋转式挤压装置20和第二旋转式挤压装置30，所述O型圈随所述旋转式平台移动并所述第一旋转式挤压装置和第二旋转式挤压装置挤压变形，且通过所述取像检测装置检测所述O型圈的裂纹状况。

如图2到图4所示，所述第一旋转式挤压装置和第二旋转式挤压装置皆包括挤压轮201、用于安装挤压轮的法兰202和驱动所述挤压轮旋转的挤压轮驱动单元203，所述挤压轮安装于所述法兰，所述挤压轮驱动单元的输出端与所述法兰连接，并驱动其旋转。

本实施例中，所述挤压轮驱动单元为电机，所述电机的输出轴与所述法兰通过交叉滚子轴承连接。采用该方式，能够减少法兰的端面跳动、减少偏摆、增加动力输出过程的稳定性，还能提高电机的抗冲击性等。

所述挤压轮的外周设有一圈与所述O型圈相匹配的挤压槽2011，O型圈位于挤压轮的挤压槽之间。

更加的是，所述挤压槽为具有纹路的凹槽，增加与O型圈挤压时的摩擦力，提高挤压效果。

本实施例中，所述挤压轮为铝轮，比如为AL6061或AL7015,采用该材质，挤压轮的软硬度合适，一是，挤压轮加工时不会变形；二是，挤压轮挤压O型圈时，既能起到挤压效果，又不会将O型圈划伤。

如图5所示，所述第一旋转式挤压装置还连接有用于驱动其靠近或远离所述第二旋转式挤压装置的径向水平驱动机构204。本实施例中，所述径向水平驱动机构为电机和丝杆传动结构，其为现有技术，故不赘述。

如图6到图8所示，所述第一旋转式挤压装置和所述第二旋转式挤压装置皆还包括定位调节组件205，所述法兰设有多个上安装孔2021，所述挤压轮设有多个与所述上安装孔位置相对的下安装孔2012，通过所述定位调节组件穿过所述上安装孔和所述下安装孔实现所述挤压轮和所述法兰的可拆卸连接。

如图6到图8所示，所述定位调节组件包括定位销2051和螺栓2052，所述定位销与所述上安装孔和所述下安装孔过盈配合，所述定位销具有内螺纹孔，所述螺栓与所述内螺纹孔紧固连接。

本实施例中，所述定位销的外周面的表面粗糙度Ra为0.05μm；

如图6到图8所示，所述上安装孔为台阶孔，所述上安装孔的上段20211的孔径大于所述上安装孔的下段20212的孔径，所述定位销与所述上安装孔的下段过盈配合且其上端位于所述安上安装孔的孔径较大的上段。

此结构设计，使得在将定位销取出的过程中，可以用手或工具夹住定位销位于上安装孔的上段的位置，避免在螺栓拧紧定位销时，定位销回沿上、下安装孔打滑或晃动的问题。

本实施例中，所述挤压轮的下表面距离旋转式平台的距离为0.1-0.2mm。

如图1所示，所述取像检测装置包括用于检测O型圈下部分的下取像检测装置40、用于检测O型圈外周面的外取像检测装置50以及用于检测O型圈内圈和上部分的综合取像检测装置60，所述下取像检测装置位于所述旋转式平台的下方，所述外取像检测装置位于所述旋转式平台的上方。本实施例中，所述旋转式平台为透光平台，较佳的，为玻璃平台。所述综合取像检测装置位于所述旋转式平台的上方或下方，本实施例中为前者。

本实施例中，所述下取像检测装置、所述外取像检测装置和综合取像检测装置的取像检测装置均为工业相机，又称CCD。

如图1和图2所示，所述下取像检测装置还连接有驱动其上下移动的上下驱动结构401和驱动其水平移动的水平驱动结构402；

所述外取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第一上下驱动单元501；

所述综合取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第二上下驱动单元601。

本实施例中，所述第一上下驱动单元和所述第二上下驱动单元均为电机通过直线导轨驱动对应的取像检测装置上下移动，该驱动方式为现有技术，故不赘述。

本实施例中，如图1和图2所示，所述上下驱动结构和所述水平驱动结构可以均包括滑块4011、滑台4012和锁紧手柄4013，所述下取像检测装置安装于所述上下驱动结构的滑块，所述滑块能沿所述滑台滑动，并通过所述锁紧手柄将所述滑块相对固定于所述滑台的相对位置。同理，安装所述上下驱动单元的支架4014与所述水平驱动结构也是采用上述方式滑动和相对固定的。

如图9所示，所述机架且位于所述旋转式平台的正上方安装有光源装置70和反射装置80，所述反射装置位于所述综合取像检测装置的正下方，通过所述光源装置发光至O型圈处并经反射装置反射至所述综合取像检测装置进行取像检测。

如图9到图13所示，所述光源装置包括灯罩701和安装于所述灯罩的光源，光源发出的光经所述灯罩的内表面反射向下射出，所述灯罩的设有一缺口702，所述反射装置安装于所述缺口处。

如图9到图13所示，所述反射装置包括安装架801和反射镜片802(本实施例中，较佳的是，所述反射镜片为全反射镜片)，所述安装架的内侧设有第一台阶8011和第二台阶8012，所述第二台阶的上方为从下向上且向外倾斜的斜面，所述反射镜片固定于所述斜面，反射的光线经反射镜片反射至综合取像检测装置。

如图9到图13所示，所述斜面的倾斜角度α为69-71°；所述第一台阶的宽度W1为2.28-2.32mm，所述第二台阶的高度H1为1.98-2.02mm，且所述第二台阶的宽度W3为1.28-1.32mm。本实施例中，较佳的是，所述斜面的倾斜角度α为70°；所述第一台阶的宽度为2.30mm，所述第二台阶的高度为2.00mm，且所述第二台阶的宽度W3为1.30mm。

本实施例中，较佳的是，所述反射镜片粘贴于所述斜面。

如图9到图13所示，所述灯罩包括下罩体7011和上罩体7012，所述下罩体的外径大于所述上罩体的外径，所述缺口位于所述下罩体和所述上罩体的连接处，所述上罩体且位于所述缺口处与所述安装架的边缘具有一重合段70121，所述重合段的宽度W2为0.45-1.0mm。本实施例中，所述重合段的宽度为0.50mm。

通过该重合段的设计，使得不需要的光线不会通过安装架的边缘与灯罩之间的狭小缝隙射进来，进一步减少多余光线的干扰，提高最终检测加结果的可靠性。

本实施例中，如图1所示，所述机架还设有用于防止O型圈因卡入挤压槽而随挤压轮跟转的挡料块101(本实施例中，所述挡料块的外表面为圆弧面)，所述挡料块位于所述挤压轮的挤压槽的处。结构设计巧妙，能够避免O型圈随挤压轮跟转。

本实用新型的工作原理和工作过程如下：

启动设备，转动驱动机构驱动旋转式平台旋转，带动位于旋转式平台的工件至两旋转式挤压装置处，此时，旋转式平台以及两挤压轮的转动方向如图3所示，O型圈会位于两挤压轮的挤压槽内，直至O型圈到达合适位置(比如配合光纤传感器检测位置)，两挤压轮均减速，然后第一旋转式挤压装置的挤压轮反向旋转，如图4所示，使得O型圈被两挤压轮搓动，旋转的同时被挤压变型，此时，若有裂纹的话，裂纹就会显现出来，然后通过下取像检测装置、外取像检测装置和综合取像检测装置的配合够实现对O型圈的整个表面的无死角的隐形裂纹的检测，提高检测过程的可靠性，保证产品的最终质量；

此过程中：通过径向水平驱动机构驱动第一旋转式挤压装置径向靠近或远离第二旋转式挤压装置，即通过调整两个旋转式挤压装置的挤压轮之间的距离，可以适应不同外径大小的O型圈的隐形裂纹的检测；

若要检测不同线径的O型圈的裂纹情况的话，因为不同线径的O型圈就需要不同尺寸的挤压槽的配合，就需要更换挤压轮，挤压轮的更换过程为：通过螺栓拧紧定位销的内螺纹孔能够将定位销取出，使得挤压轮和法兰分离，取出挤压轮，将需要更换的挤压轮放置在法兰的正下方，使得上安装孔和下安装孔对齐，然后将定位销敲击至上安装孔和下安装孔内，从而实现挤压轮的更换，由于定位销与上安装孔和下安装孔过盈配合，通过定位销的外周面和上、下安装孔的孔壁面进行精准定位，因为二者均为光滑表面，便于保证加工精度，更能保证最终的定位精准度，使得更换后的挤压轮依然具有较佳的同轴性和平面度，不会造成偏移等，且由于挤压轮的下表面距离旋转式平台较近，此方式能够快捷、方便、精准的实现挤压轮的更换；

综合取像检测装置处的光源装置和反射装置的工作过程：

下罩体的下边缘的上表面安装一圈灯珠，发光的光线经灯罩的内表面的漫反射投射到旋转式平台，然后O型圈处的光线经反射镜片正好反射至综合取像检测装置的相机处(光线的路径如图9到12所示)，采集图像检测裂纹，由于该综合取像检测装置需要实现对O型圈的内圈和上部分的取像，且由于旋转式平台为透光平台，会反光，存在多余光线的干扰这个问题，因此需要对灯罩和反射镜片的安装架进行针对性的结构设计，安装架的内侧设有第一台阶和第二台阶，第二台阶的上方为从下向上且向外倾斜的下面，反射镜片固定于斜面，反射的光线经反射镜片反射至综合取像检测装置，第一台阶能够遮挡住第一台阶下方设上来的光线的干扰，避免这部分光线射到放射镜片的表面，第二台阶能够避免光线从反射镜片的下端面反射上来，避免该部分光线的干扰，且第一台阶、第二台阶的尺寸和斜面的角度设计合理，使得O型圈处的光线正好射到放射镜片的表面，再射到综合取像检测装置处，避免多余光线的干扰，提高检测的精确度。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：包括用于检测O型圈下部分的下取像检测装置(40)、用于检测O型圈外周面的外取像检测装置(50)以及用于检测O型圈内圈和上部分的综合取像检测装置(60)，O型圈位于旋转式平台，所述旋转式平台为透光平台；

所述下取像检测装置位于旋转式平台的下方，所述外取像检测装置位于旋转式平台的上方；

所述旋转式平台的正上方安装有光源装置(70)和反射装置(80)，所述反射装置位于所述综合取像检测装置的正下方，通过所述光源装置发光至O型圈处并经反射装置反射至所述综合取像检测装置进行取像检测。

2.根据权利要求1所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述光源装置包括灯罩(701)和安装于所述灯罩的光源，光源发出的光经所述灯罩的内表面反射向下射出，所述灯罩的设有一缺口(702)，所述反射装置安装于所述缺口处。

3.根据权利要求2所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述反射装置包括安装架(801)和反射镜片(802)，所述安装架的内侧设有第一台阶(8011)和第二台阶(8012)，所述第二台阶的上方为从下向上且向外倾斜的斜面，所述反射镜片固定于所述斜面，反射的光线经反射镜片反射至综合取像检测装置。

4.根据权利要求3所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述斜面的倾斜角度为69-71°；所述第一台阶的宽度为2.28-2.32mm，所述第二台阶的高度为1.98-2.02mm，且所述第二台阶的宽度为1.28-1.32mm。

5.根据权利要求3所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述反射镜片粘贴于所述斜面。

6.根据权利要求3所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述灯罩包括下罩体(7011)和上罩体(7012)，所述下罩体的外径大于所述上罩体的外径，所述缺口位于所述下罩体和所述上罩体的连接处，所述上罩体且位于所述缺口处与所述安装架的边缘具有一重合段(70121)，所述重合段的宽度为0.45-1.0mm。

7.根据权利要求1所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述下取像检测装置还连接有驱动其上下移动的上下驱动结构(401)和驱动其水平移动的水平驱动结构(402)；

所述外取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第一上下驱动单元(501)；

所述综合取像检测装置还连接有驱动其上下移动的第二上下驱动单元(601)。

8.根据权利要求7所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述第一上下驱动单元和所述第二上下驱动单元均为电机通过直线导轨驱动对应的取像检测装置上下移动。

9.根据权利要求7所述的O型圈裂纹检测用取像检测系统，其特征在于：所述上下驱动结构和所述水平驱动结构均包括滑块(4011)、滑台(4012)和锁紧手柄(4013)，所述下取像检测装置安装于所述上下驱动结构的滑块，所述滑块能沿所述滑台滑动，并通过所述锁紧手柄将所述滑块相对固定于所述滑台的相对位置实现下取像检测装置的上下移动；

安装所述上下驱动单元的支架(4014)安装于所述水平驱动结构的滑块，所述滑块能够沿所述滑台滑动，并通过所述锁紧手柄将所述滑块相对固定于所述滑台的相对位置实现下取像装置的水平移动。

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