CN217878935U - 齿轮品质检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿轮品质检测装置，包括传送带、用于检测齿轮的侧面及第一端面的第一检测装置、在传送带运行方向上设置于第一检测箱的下游并用于检测齿轮的第二端面的第二检测装置、支持卷积网络的用于判断齿轮的图像信息的控制单元，第二端面与第一端面位置相对，上述齿轮品质检测装置，通过设置第一检测装置以及第二检测装置，实现对齿轮外观的全方位检测；两个检测工位的设置，节约检测时间，检测效率高；第一检测装置、第二检测装置布局紧凑，检测作业线占用空间小。

Description

齿轮品质检测装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮外观检测技术领域，具体来说是一种齿轮品质检测装置。

背景技术

齿轮作为传动机械器件，其加工、检测的工序多而精细，因此无论是对其外观或是齿轮孔进行检测，都需要多角度进行，从而需要设置多个检测工位，导致检测作业线延长，布局困难，浪费空间，且经过多个检测工位耗费较长工作时间，导致检测效率低下。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种齿轮品质检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种齿轮品质检测装置，包括用于输送被检测的齿轮的传送带、用于检测齿轮的侧面及第一端面的第一检测装置、在传送带运行方向上设置于第一检测装置的下游并用于检测齿轮的第二端面的第二检测装置，第二端面与第一端面位置相对。齿轮品质检测装置还包括支持卷积网络的用于判断齿轮的图像信息的控制单元，第一检测装置包括架设在传送带的上方及两侧的第一箱体、可上下移动地设置在第一箱体的内侧壁上并且与控制单元通讯连接的用于拍摄齿轮的侧面的图像的第一相机、设置于第一箱体的顶壁的内侧并且与控制单元通讯连接的用于拍摄齿轮的第一端面的图像的第二相机、输入端与控制单元的输出端通讯连接的第一指示灯，第一相机设置有至少四个，且分别设置在第一箱体的左侧壁的内侧的前部和后部以及第一箱体的右侧壁的内侧的前部和后部，使四个第一相机的拍摄视角能够完整覆盖齿轮侧面。第二检测装置包括架设在传送带的上方及两侧的第二箱体、设置于第二箱体顶壁的内侧并且与控制单元通讯连接的用于拍摄齿轮的第二端面的图像的第三相机、输入端与控制单元的输出端通讯连接的第二指示灯。在具体应用时，第一指示灯可在第一检测装置检测到不良品时提示操作人员，即，当齿轮在第一检测装置中被检测到具有坏齿、点蚀等不良，第一指示灯亮起，更为优选地，第一指示灯还可以根据不良的种类亮起不同的灯光或通过不同频率闪烁，使作业员根据第一指示灯的指示对齿轮进行相应的处理，第二指示灯同理，第一指示灯、第二指示灯如何指示不良以及指示不良的种类根据实际需求设定。当齿轮位于第一检测装置与第二检测装置之间，可以通过设置于第一检测装置与第二检测装置之间的机构将齿轮翻面或将具有不良的齿轮剔除，如现有技术中的机械手，也可以通过人工操作进行翻面或剔除，相同地，当齿轮位于第二检测装置的下游，也可以通过机构或人工将具有不良的齿轮剔除。

进一步地，第一检测装置还包括设置于第一相机和第二相机的上游的用于感知齿轮位置的第一光栅传感器，第二检测装置还包括设置于第三相机的上游的用于感知齿轮位置的第二光栅传感器，第一光栅传感器的输出端、第二光栅传感器的输出端均与控制单元的输入端连接。这里以及下文所述上游指的是传送带传送方向的上游，下游与上游相反。第一相机和第二相机/第三相机并不是持续进行拍摄的，当第一光栅传感器/第二光栅传感器感应到齿轮进入第一检测装置/第二检测装置中的指定位置，第一相机和第二相机/第三相机进入拍摄状态。

进一步地，第一箱体上设置有第一交互显示设备，第二箱体上设置有第二交互显示设备，第一交互显示设备、第二交互显示设备均与控制单元通讯连接且信号传输方向为双向传输，检测情况可视化，作业员能够实时修改指令，检测装置也能给作业员及时提供反馈。

进一步地，第一箱体上设置有用于安装第一相机的升降组件，升降组件包括固定连接于第一箱体且沿上下方向设置的滑轨、可转动地设置于第一箱体上且与滑轨平行设置的丝杆、后部可上下滑动地套设在滑轨上且与丝杆通过螺纹相连接的移动块、驱动丝杆转动的驱动装置，第一相机可转动地连接在移动块的前部。升降组件的设置有利于调整第一相机的视角，使装置适用于拍摄多种规格的齿轮零件。驱动装置可以通过控制单元控制，也可以通过外设的开关人工控制，升降组件的升降也可以直接通过人工转动丝杆实现。

进一步地，第一指示灯设置于第一检测装置的上游，第二指示灯设置于第二检测装置的下游。

进一步地，第一箱体的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第一斜照灯，第二箱体的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第二斜照灯，用于改善被摄体的照明条件。

进一步地，第一箱体、第二箱体均沿传送带传送方向前后贯通，第一箱体的前侧、后侧均设置有第一遮光帘，第二箱体的前侧、后侧均设置有第二遮光帘，使被摄体现场照明环境不被破坏。

由于上述技术方案运用，本实用新型相较现有技术具有以下优点：

本齿轮品质检测装置，通过设置用于检测齿轮的侧面及第一端面的第一检测装置以及用于检测齿轮的第二端面的第二检测装置，实现对齿轮外观的全方位检测；两个检测工位的设置，节约检测时间，检测效率高；第一检测装置、第二检测装置布局紧凑，检测作业线占用空间小。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的组件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本实用新型的齿轮品质检测装置的一个实施例的结构示意图；

图2是图1将第一检测装置后侧的第一遮光帘、第二检测装置后侧的第二遮光帘隐藏的结构示意图；

图3是图2中A区域的局部放大图；

图4是本实用新型的齿轮品质检测装置的一个实施例的连接关系的模块图。

其中，附图标记说明如下：

1、传送带；2、控制单元；3、第一箱体；4、第一相机；5、第二相机；6、第一指示灯；7、第二箱体；8、第三相机；9、第二指示灯；10、第一光栅传感器；11、第二光栅传感器；12、第一交互显示设备；13、第二交互显示设备；14、滑轨；15、丝杆；16、移动块； 17、第一斜照灯；18、第二斜照灯；19、第一遮光帘；20、第二遮光帘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参考附图1至附图4，本实施例中的齿轮品质检测装置，包括用于输送被检测的齿轮的传送带1、用于检测齿轮的侧面及第一端面的第一检测装置、在传送带1运行方向上设置于第一检测箱的下游并用于检测齿轮的第二端面的第二检测装置、支持卷积网络的用于判断齿轮的图像信息的控制单元2。所述第二端面与第一端面位置相对，第一端面、第二端面即齿轮的没有齿的底面。

第一检测装置包括架设在传送带1的上方及两侧的第一箱体3、可上下移动地设置在第一箱体3的内侧壁上并且与控制单元2通讯连接的用于拍摄齿轮的侧面的图像的第一相机4、设置于第一箱体3的顶壁的内侧并且与控制单元2通讯连接的用于拍摄齿轮的第一端面的图像的第二相机5、输入端与控制单元2的输出端通讯连接的第一指示灯6、设置于第一相机4和第二相机5的上游的用于感知齿轮位置的第一光栅传感器10，第一光栅传感器10的输出端与控制单元2 的输入端连接，第一指示灯6设置于第一检测装置的上游。这里以及下文所说的上游指的是传送带1传送方向的上游，下游与上游相反。第一相机4设置有四个，且分别设置在第一箱体3的左侧壁的内侧的前部和后部以及第一箱体3的右侧壁的内侧的前部和后部，使四个第一相机4的拍摄视角能够完整覆盖齿轮侧面，在实际应用中，第一相机4的数量不限于四个，可以根据实际需求设定。

第二检测装置包括架设在传送带1的上方及两侧的第二箱体7、设置于第二箱体7顶壁的内侧并且与控制单元2通讯连接的用于拍摄齿轮的第二端面的图像的第三相机8、输入端与控制单元2的输出端通讯连接的第二指示灯9、设置于第三相机8的上游的用于感知齿轮位置的第二光栅传感器11，第二光栅传感器11的输出端与控制单元 2的输入端连接，第二指示灯9设置于第二检测装置的下游。

在一种更为优选的实施方案中，第一箱体3上设置有用于安装第一相机4的升降组件，本实施例给出一种升降组件的具体结构，在实际应用中也可以采用现有技术中具有相同作用的其他结构替代，升降组件包括固定连接于第一箱体3且沿上下方向设置的滑轨14、可转动地设置于第一箱体3上且与滑轨14平行设置的丝杆15、后部可上下滑动地套设在滑轨14上且与丝杆15通过螺纹相连接的移动块16、驱动丝杆15转动的驱动装置，第一相机4可转动地连接在移动块16的前部。升降组件的设置有利于调整第一相机4的视角，使装置适用于拍摄多种规格的齿轮零件。驱动装置可以通过控制单元2控制，也可以通过外设的开关人工控制，升降组件的升降也可以直接通过人工转动丝杆15实现。

在一种更为优选的实施方案中，第一箱体3、第二箱体7均沿传送带1传送方向前后贯通，第一箱体3的前侧、后侧均设置有第一遮光帘19，第二箱体7的前侧、后侧均设置有第二遮光帘20，使被摄体现场照明环境不被破坏。第一箱体3的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第一斜照灯17，第二箱体7的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第二斜照灯18，用于改善被摄体的照明条件。

在一种更为优选的实施方案中，第一箱体3上设置有第一交互显示设备12，第二箱体7上设置有第二交互显示设备13，第一交互显示设备12、第二交互显示设备13均与控制单元2通讯连接且信号传输方向为双向传输，检测情况可视化，作业员能够实时修改指令，检测装置也能给作业员及时提供反馈。

本实施例给出了一种应用上述齿轮品质检测装置的检测方法，需要说明的是，该检测方法仅为通过上述齿轮品质检测装置所实现的一种较佳应用，不能理解为对上述齿轮品质检测装置的限定。

该检测方法具体如下：

齿轮随传送带1进入第一检测装置，第一光栅传感器10感知到齿轮进入第一箱体3后向控制单元2发送信号，控制单元2接收来自第一光栅传感器10的信号并向第一相机4、第二相机5发送开始拍摄的控制信号，第一相机4、第二相机5接收到控制信号后开始采集齿轮的侧面及第一端面的图像并将采集到的4张齿轮侧面图像(本实施例具有4个第一相机4)、1张齿轮第一端面图像的图像(本实施例具有1个第二相机5)信息发送到控制单元2。

控制单元2先对这5张图像进行处理和分析对比，处理和分析对比方法可通过卷积网络。

控制单元2综合5张图像的结果对齿轮进行分类并根据分类结果发送控制信号给第一指示灯6，第一指示灯6接收到控制单元2的控制信号并根据控制信号作出指示。

在第一相机4、第二相机5将采集到的图像信息发送给控制单元 2后，第一相机4、第二相机5停止拍摄。在控制单元2对齿轮的图像信息进行监测时，传送带1始终保持传送状态。

齿轮进入第二检测装置的工作过程与进入第一检测装置的工作过程一致，在此不再赘述。

举个例子，控制单元2将5张图中都没有诊断出不良分为第一类，将5张图片中有一张及以上的图像具有点蚀不良并且没有图像具有坏齿不良分为第二类，将5张图片中具有一张及以上的图像检测出坏齿不良分为第三类，当第一指示灯6接收到的控制单元2的判断结果为第一类的控制信号时，亮绿灯；当第一指示灯6接收到的控制单元 2的判断结果为第二类的控制信号时，亮黄灯；当第一指示灯6接收到的控制单元2的判断结果为第三类的控制信号时，亮红灯。实际上，第一指示灯6可以根据控制单元2的判定结果亮起不同的灯光或通过不同频率闪烁，使作业员根据第一指示灯6的指示对齿轮进行相应的处理，第二指示灯9同理。第一指示灯6、第二指示灯9如何指示不良以及指示不良的种类根据实际需求设定。当齿轮位于第一检测装置与第二检测装置之间，可以通过设置于第一检测装置与第二检测装置之间的机构将齿轮翻面或将具有不良的齿轮剔除，如现有技术中的机械手，也可以通过人工操作进行翻面或剔除，相同地，当齿轮位于第二检测装置的下游，也可以通过机构或人工将具有不良的齿轮剔除。

需要说明的是，上述的利用卷积网络的处理和分析对比方法、分类方法、对相机和指示灯等部件的控制方法，均为现有技术，以上方法不是本申请发明点，这里不做限定，本领域技术人员可根据实际需求在现有技术中选择适合的方案。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.齿轮品质检测装置，其特征在于，包括用于输送被检测的齿轮的传送带(1)、用于检测所述齿轮的侧面及第一端面的第一检测装置、在所述传送带运行方向上设置于所述第一检测装置的下游并用于检测齿轮的第二端面的第二检测装置，所述第二端面与第一端面位置相对，

所述齿轮品质检测装置还包括支持卷积网络的用于判断齿轮的图像信息的控制单元(2)，所述第一检测装置包括架设在所述传送带(1)的上方及两侧的第一箱体(3)、可上下移动地设置在第一箱体(3)的内侧壁上并且与所述控制单元(2)通讯连接的用于拍摄齿轮的侧面的图像的第一相机(4)、设置于第一箱体(3)的顶壁的内侧并且与所述控制单元(2)通讯连接的用于拍摄齿轮的第一端面的图像的第二相机(5)、输入端与所述控制单元(2)的输出端通讯连接的第一指示灯(6)，所述第一相机(4)设置有至少四个，且分别设置在所述第一箱体(3)的左侧壁的内侧的前部和后部以及所述第一箱体(3)的右侧壁的内侧的前部和后部。

2.根据权利要求1所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第二检测装置包括架设在所述传送带(1)的上方及两侧的第二箱体(7)、设置于第二箱体(7)顶壁的内侧并且与所述控制单元(2)通讯连接的用于拍摄齿轮的第二端面的图像的第三相机(8)、输入端与所述控制单元(2)的输出端通讯连接的第二指示灯(9)。

3.根据权利要求2所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一检测装置还包括设置于所述第一相机(4)和第二相机(5)的上游的用于感知齿轮位置的第一光栅传感器(10)，所述第二检测装置还包括设置于所述第三相机(8)的上游的用于感知齿轮位置的第二光栅传感器(11)，所述第一光栅传感器(10)的输出端、第二光栅传感器(11)的输出端均与控制单元(2)的输入端连接。

4.根据权利要求2所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一箱体(3)上设置有第一交互显示设备(12)，所述第二箱体(7)上设置有第二交互显示设备(13)，所述第一交互显示设备(12)、第二交互显示设备(13)均与控制单元(2)通讯连接且信号传输方向为双向传输。

5.根据权利要求1所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一箱体(3)上设置有用于安装第一相机(4)的升降组件，所述升降组件包括固定连接于第一箱体(3)且沿上下方向设置的滑轨(14)、可转动地设置于所述第一箱体(3)上且与所述滑轨平行设置的丝杆(15)、后部可上下滑动地套设在所述滑轨(14)上且与丝杆(15)通过螺纹相连接的移动块(16)、驱动所述丝杆(15)转动的驱动装置，所述第一相机(4)可转动地连接在移动块(16)的前部。

6.根据权利要求2所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一指示灯(6)设置于第一检测装置的上游，所述第二指示灯(9)设置于第二检测装置的下游。

7.根据权利要求2所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一箱体(3)的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第一斜照灯(17)；所述第二箱体(7)的左侧壁的内侧的上部、右侧壁的内侧的上部分别设置有第二斜照灯(18)。

8.根据权利要求2所述的齿轮品质检测装置，其特征在于，所述第一箱体(3)、第二箱体(7)均沿传送带传送方向前后贯通，所述第一箱体(3)的前侧、后侧均设置有第一遮光帘(19)，所述第二箱体(7)的前侧、后侧均设置有第二遮光帘(20)。

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