CN221123312U - 一种滚子端面检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滚子端面检测设备，包括支撑座，支撑座上设置有可供滚子通过的导料机构，导料机构的两侧设置有透光口，滚子两端的端面分别与导料机构的两侧的透光口对应匹配；组合光源，组合光源设置有两组，两组组合光源分设于导料机构的两侧，组合光源用于提供为滚子的端面提供复合光源，组合光源发出的光线穿过透光口后可完全照亮滚子的端面，组合光源的中部中空以形成拍摄通道；视觉图像采集装置，安装于支撑座上，视觉图像采集装置设置有两个，两个视觉图像采集装置设置于导料机构的两侧并与组合光源对应匹配，视觉图像采集装置的摄像采集端与拍摄通道同轴，视觉图像采集装置在组合光源的配合下对滚子的端面进行拍摄。

Description

一种滚子端面检测设备

技术领域

本实用新型涉及滚子检测技术领域，特别涉及一种滚子端面检测设备。

背景技术

在滚子生产过程中，其表面质量检测是一个重要的环节，滚子的端面、圆柱面、R角等的表面缺陷以及加工精度均需要一一检测，目前主要是人工上下料检测，操作比较繁琐，自动化程度较低。

另外，现有针对滚子的视觉检测装置都是利用圆盘对滚子进行传输，圆盘上设置有多个不同角度的摄像头，通过摄像头对滚子的各个方向进行拍摄，输送到电脑进行分析比对，上述视觉检测装置的缺点是滚面，端面和R角要通过多相机多次拍摄完成，且R角拍摄成像质量不佳，成本高、检测速度较低、效率低，并且检测的准度不够。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种滚子端面检测设备，自动化程度高，检测速度快，检测精度高，可有效降低人工成本，同时，还提高了检测效率以及检测精度。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，包括：

支撑座，支撑座上设置有可供滚子通过的导料机构，导料机构的两侧设置有透光口，滚子两端的端面分别与导料机构的两侧的透光口对应匹配，导料机构整体为半透明可导光；

组合光源，组合光源设置有两组，两组组合光源分设于导料机构的两侧，组合光源用于提供为滚子的端面提供复合光源，组合光源发出的光线穿过透光口以及透过导料机构本体后可完全照亮滚子的端面以滚子的R角，组合光源的中部中空以形成拍摄通道；

视觉图像采集装置，安装于支撑座上，视觉图像采集装置设置有两个，两个视觉图像采集装置设置于导料机构的两侧并与组合光源对应匹配，视觉图像采集装置的摄像采集端与拍摄通道同轴，视觉图像采集装置在组合光源的配合下对滚子的端面进行拍摄。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，至少具有如下有益效果：利用组合光源为视觉图像采集装置提供充分的照明条件，即，组合光源配合半透明且可导光的导料机构，使得组合光源发出的光线经过直射、折射、反射及导光后，为滚子的端面及R角检测影像拍摄提供均匀的合光源，完全照亮滚子的端面及R角，可一次性完成端面、R角及外圆轮廓的清晰影像采集。

其中，组合光源将滚子的端面充分清晰地展示于视觉图像采集装置的拍摄范围内，而，半透明且可导光的导料机构在经过对组合光源的光线折射后使滚子端部的R角充分清晰地展示于视觉图像采集装置的拍摄范围内，两者结合使得视觉图像采集装置可同时并完全清晰地拍摄滚子的端面以及R角，有效地提高了滚子端面的检测精度以及准确度。同时，本申请设置有两个视觉图像采集装置和组合光源，并分设于导料机构的两侧，可依次地对滚子的两端进行检测，有效地提高了检测效率。

导料机构整体为半透明可导光，可对两侧的组合光源所产生的光线进行导光、折射，使得滚子的端面以及R角可完全清晰地显示于视觉图像采集装置的信息采集范围内，使得滚子的端面信息采集可一次清晰成像。整体结构简单实用，成像速度快，并且成像清晰。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，组合光源包括第一光源和第二光源，第一光源与第二光源叠放，第一光源与第二光源的中部中空以形成拍摄通道，第一光源提供的光线的照射角度与第二光源提供的光线的照射角度不相同。具体地，第一光源和第二光源根据实际需要设定照明角度，如，第一光源可提供45°照明角度，而第二光源可提供60°照明角度，利用不同的照明角度充分地减少照明暗角。具体地，如图所示，第一光源和第二光源为环形照明灯，可有效地避免产生照明阴影，使得视觉图像采集装置对滚子的端面的图像拍摄更加清晰完整，有效地提高检测精度。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，导料机构由两个镜像设置的半透明夹板组成，两个夹板之间留有间隙以形成可供滚子通过的料道，透光口为料道两侧的开口。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，夹板朝向滚子一侧的边缘设置有倒角。具体地，如图所示，两个夹板相对的一侧均设置有倒角，通过对前置光源的反射、对后置光源的导光，使得R角的照明强度得以增强，使得R角图像与端面一样清晰，可提高检测精度。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，导料机构的两侧均设置有光学透光板，光学透光板盖设于透光口上，视觉图像采集装置设置于光学透光板背向透光口的一侧。其中，光学透光板在对滚子起阻挡作用，防止滚子从导料机构掉落外，还可对组合光源产生的光线进行一定的折射，使得滚子的端面可更加完整地被拍摄，有效减少暗角。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，还包括第三光源，第三光源设置于导料机构背向视觉图像采集装置的一侧，第三光源盖设于透光口上。如图所示，通过在第一光源与第二光源的对向增设第三光源，使第一光源、第二光源和第三光源形成对比，同时，第三光源也提高了被检测端面的后部的曝光度，使得滚子端面上倒角边缘可清晰地被显露，视觉图像采集装置可清晰地拍摄滚子完整的端面情况，可有效地提高检测精度。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，还包括上料机构，上料机构包括振动筛选机和输料管，振动筛选机设置于支撑座的外部，振动筛选机通过输料管与导料机构连接，避免人工上料，有助于降低工人的劳动强度，同时，提高检测效率。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，还包括下料机构，下料机构包括分选装置和两个出料管，分选装置至少设置有两个出料口以用于分选检测及格的滚子和检测不及格的滚子，两个出料管设置于分选装置的下方并与分选装置的出料口对应连接，有效地提高检测效率，可实现自动分拣，避免人工分拣，有效地降低工人的劳动强度。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，视觉图像采集装置包括工业相机和安装于工业相机上的工业镜头，工业镜头与拍摄通道同轴。其中，工业相机具体为面阵相机，而工业镜头具体为大景深远心工业镜头。因本设备是针对滚子的端面的检测，因此，利用面阵相机来对滚子的端面进行图像采集，可以在短时间内曝光、一次性获取完整的目标图像，具有测量图像直观的优势。同时，配合大景深远心工业镜头，可确保滚子的整个端面以及滚子端部的R角清洗可见，有效地提高了检测精度，使得滚子端面的检测准确率高，效率高。

根据本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备，视觉图像采集装置还包括调距机构，工业相机安装于调距机构上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备的轴侧图；

图2为本实用新型实施例的一种滚子端面检测设备的正视图；

图3为本实用新型实施例下料机构的轴测图；

图4为本实用新型实施例一种滚子端面检测设备的局部剖视图；

图5为本实用新型实施例图4中标记A的放大图；

图6为本实用新型实施例一种滚子端面检测设备的光照原理图。

附图标记说明：

支撑座100；

导料机构200；夹板210；倒角211；

组合光源300；拍摄通道310；第一光源320；第二光源330；

视觉图像采集装置400；工业相机410；工业镜头420；调距机构430；安装座431；丝杆432；

光学透光板500；

第三光源600；固定支架610；照明灯620；

输料管700；

下料机构800；分选装置810；旋转电机811；分选盘812；容纳槽8121；出料管820；

滚子900；端面910；R角920。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6，本实用新型实施例提供了一种滚子端面检测设备，包括支撑座，支撑座上设置有可供滚子900通过的导料机构200，导料机构200的两侧设置有透光口，滚子900两端的端面910分别与导料机构200的两侧的透光口对应匹配；组合光源300，组合光源300设置有两组，两组组合光源300分设于导料机构200的两侧，组合光源300用于提供为滚子900的端面910提供复合光源，组合光源300发出的光线穿过透光口后可完全照亮滚子900的端面910，组合光源300的中部中空以形成拍摄通道310；视觉图像采集装置400，安装于支撑座上，视觉图像采集装置400设置有两个，两个视觉图像采集装置400设置于导料机构200的两侧并与组合光源300对应匹配，视觉图像采集装置400的摄像采集端与拍摄通道310同轴，视觉图像采集装置400在组合光源300的配合下对滚子900的端面910进行拍摄。

利用组合光源300为视觉图像采集装置400提供充分的照明条件，即，组合光源300配合半透明且可导光的导料机构200，使得组合光源300发出的光线经过直射、折射、反射及导光后，为滚子900的端面910及R角920检测影像拍摄提供均匀的合光源，完全照亮滚子900的端面910及R角920，可一次性完成端面910、R角920及外圆轮廓的清晰影像采集。

其中，组合光源300将滚子900的端面910充分清晰地展示于视觉图像采集装置400的拍摄范围内，而，半透明且可导光的导料机构200在经过对组合光源300的光线折射后使滚子900端部的R角920充分清晰地展示于视觉图像采集装置400的拍摄范围内，两者结合使得视觉图像采集装置400可同时并完全清晰地拍摄滚子900的端面910以及R角920，有效地提高了滚子900端面910的检测精度以及准确度。同时，本申请设置有两个视觉图像采集装置400和组合光源300，并分设于导料机构200的两侧，可依次地对滚子900的两端进行检测，有效地提高了检测效率。

导料机构200整体为半透明可导光，可对两侧的组合光源300所产生的光线进行导光、折射，使得滚子900的端面910以及R角920可完全清晰地显示于视觉图像采集装置400的信息采集范围内，使得滚子900的端面910信息采集可一次清晰成像。整体结构简单实用，成像速度快，并且成像清晰。

根据本申请的一些实施例，组合光源300包括第一光源320和第二光源330，第一光源320与第二光源330叠放设置，第二光源330中部中空以形成拍摄通道310，第一光源320提供的光线的照射角度与第二光源330提供的光线的照射角度不相同。具体地，第一光源320和第二光源330根据实际需要设定照明角度，如，第一光源320可提供45°照明角度，而第二光源330可提供60°照明角度，利用不同的照明角度充分地减少照明暗角。具体地，如图所示，第一光源320和第二光源330为环形照明灯，可有效地避免产生照明阴影，使得视觉图像采集装置400对滚子900的端面910的图像拍摄更加清晰完整，有效地提高检测精度。

具体地，第一光源320和第二光源330为叠放结构，即，第二光源330设置于第一光源320上，如图1所示，第一光源320提供第一角度的照明，而第二光源330作为补充光源，提供第二角度的照明。

根据本申请的一些实施例，导料机构200由两个镜像设置的半透明夹板210组成，两个夹板210之间留有间隙以形成可供滚子通过的料道，透光口为料道两侧的开口。

具体地，夹板210朝向滚子一侧的边缘设置有倒角211。具体地，如图所示，两个夹板210相对的一侧均设置有倒角211，通过对前置光源的反射、对后置光源的导光，使得R角920的照度得以增强，使得R角920图像与端面一样清晰，可提高检测精度。

具体地，本申请的夹板210为半透明的漫反射板，可为觉图像采集装置提供视觉光源的漫反射效果，减少视觉光源的指向性，从而改善光源的光照均匀性，可有效地避免滚子900的端面910以及R角920出现阴影或暗角，有效地保证检测精度以及检测准确度。同时，漫反射板结合倒角，还可对光线进行折射，使得光线可照射于滚子的R角920上，具体地，夹板210为半透明的乳白色漫反射胶板。

根据本申请的一些实施例，导料机构200的两侧均设置有光学透光板500，光学透光板500盖设于透光口上，视觉图像采集装置400设置于光学透光板500背向透光口的一侧。其中，光学透光板500在对滚子900起阻挡作用，防止滚子900从导料机构200掉落外，还可对组合光源300产生的光线进行一定的折射，使得滚子900的端面910可更加完整地被拍摄，有效减少暗角。

具体地，光学透光板500为光学玻璃，光学玻璃能改变光的传播方向，使得组合光源300发出的光线在对滚子900的端面910进行照明时，使光线折射，使得光线可更加均匀地照射于滚子900的端面910上，以实现进一步地提高检测精度和检测准确度。

根据本申请的一些实施例，第三光源600设置于导料机构200背向视觉图像采集装置400的一侧，第三光源600盖设于透光口上。

如图所示，通过在第一光源320与第二光源330的对向增设第三光源600，使第一光源320、第二光源330和第三光源600形成对比，同时，第三光源600也提高了被检测端面910的后部的曝光度，使得滚子900端面910上倒角211边缘可清晰地被显露，视觉图像采集装置400可清晰地拍摄滚子900完整的端面910情况，可有效地提高检测精度。

具体地，第三光源600包括固定支架610和照明灯620，其中，照明灯620的一侧压盖于光学透光板500上，而照明灯620的一端与固定支架610固定连接，照明灯620通过固定支架610安装于支撑座100上。

其中，照明灯620主要为白光灯，而第一光源320和第二光源330则为光线波长比白光波长短的灯源，利用前后光线波长的差异可进一步地提高滚子900端面910边缘的显示清晰度，使得视觉图像采集装置400拍摄得更为清晰。

另外，需要说明的是，照明灯620、第一光源320和第二光源330均与外部的控制器连接，用户可通过控制器调节照明灯620、第一光源320和第二光源330的照明强度。

根据本申请的一些实施例，上料机构包括振动筛选机(图未示出)和输料管700，振动筛选机(图未示出)设置于支撑座100的外部，振动筛选机(图未示出)通过输料管700与导料机构200连接，避免人工上料，有助于降低工人的劳动强度，同时，提高检测效率。

根据本申请的一些实施例，下料机构800包括分选装置810和两个出料管820，分选装置810至少设置有两个出料口以用于分选检测及格的滚子900和检测不及格的滚子900，两个出料管820设置于分选装置810的下方并与分选装置810的出料口对应连接，有效地提高检测效率，可实现自动分拣，避免人工分拣，有效地降低工人的劳动强度。

具体地，如图所示，分选装置810包括旋转电机811以及安装于旋转电机811输出端上的分选盘812，其中，分选盘812上设置有三个容纳槽8121，三个容纳槽8121环绕分选盘812的轴线等间隔设置，具体地，容纳槽8121之间的夹角为120°。当滚子900的端面910在经过检测后，经过系统判定并被判定为不合格品后，滚子900从导料机构200掉落至分选盘812上的其中一个容纳槽8121内，随后旋转电机811旋转预设角度并使分选盘812内不合格的滚子900自然掉落至对应的用于回收不合格滚子900的出料管820上，滚子900从出料管820输出至回收箱箱内。而对于检测合格的滚子900的下料，原理相同。

根据本申请的一些实施例，视觉图像采集装置400包括工业相机410和安装于工业相机410上的工业镜头420，工业镜头420与拍摄通道310同轴。其中，工业相机410具体为面阵相机，而工业镜头420具体为大景深远心工业镜头。因本设备是针对滚子900的端面910的检测，因此，利用面阵相机来对滚子900的端面910进行图像采集，可以在短时间内曝光、一次性获取完整的目标图像，具有测量图像直观的优势。同时，配合大景深远心工业镜头420，可确保滚子900的整个端面910以及滚子900端部的R角920清洗可见，有效地提高了检测精度，使得滚子900端面910的检测准确率高，效率高。

进一步地，视觉图像采集装置400还包括调距机构430，工业相机410安装于调距机构430上。如图所示，调距机构430包括安装座431、丝杆432和调距电机，调距电机(图未示出)和丝杆432安装于安装座431上，调距电机(图未示出)的输出端与丝杆432的一端连接，其中，丝杆432传动精密，可确保对视觉图像采集装置400的焦距的精密调整，以更好的确保检测精度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种滚子端面检测设备，其特征在于，包括：

支撑座，所述支撑座上设置有可供滚子通过的导料机构，所述导料机构的两侧设置有透光口，滚子两端的端面分别与所述导料机构的两侧的所述透光口对应匹配，所述导料机构整体为半透明可导光；

组合光源，所述组合光源设置有两组，两组所述组合光源分设于所述导料机构的两侧，所述组合光源用于提供为滚子的端面提供复合光源，所述组合光源发出的光线穿过所述透光口以及透过所述导料机构本体后可完全照亮滚子的端面以滚子的R角，所述组合光源的中部中空以形成拍摄通道；

视觉图像采集装置，安装于所述支撑座上，所述视觉图像采集装置设置有两个，两个所述视觉图像采集装置设置于所述导料机构的两侧并与所述组合光源对应匹配，所述视觉图像采集装置的摄像采集端与所述拍摄通道同轴，所述视觉图像采集装置在所述组合光源的配合下对滚子的端面进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述组合光源包括第一光源和第二光源，所述第一光源与所述第二光源叠放，所述第一光源与所述第二光源的中部中空以形成所述拍摄通道，所述第一光源提供的光线的照射角度与所述第二光源提供的光线的照射角度不相同。

3.根据权利要求1所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述导料机构由两个镜像设置的半透明夹板组成，两个夹板之间留有间隙以形成可供滚子通过的料道，所述透光口为所述料道两侧的开口。

4.根据权利要求3所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述夹板朝向滚子一侧的边缘设置有倒角。

5.根据权利要求3所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述导料机构的两侧均设置有光学透光板，所述光学透光板盖设于所述透光口上，所述视觉图像采集装置设置于所述光学透光板背向所述透光口的一侧。

6.根据权利要求3所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，还包括第三光源，所述第三光源设置于所述导料机构背向所述视觉图像采集装置的一侧，所述第三光源盖设于所述透光口上。

7.根据权利要求1所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，还包括上料机构，所述上料机构包括振动筛选机和输料管，所述振动筛选机设置于所述支撑座的外部，所述振动筛选机通过所述输料管与所述导料机构连接。

8.根据权利要求1所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，还包括下料机构，所述下料机构包括分选装置和两个出料管，所述分选装置至少设置有两个出料口以用于分选检测及格的滚子和检测不及格的滚子，两个所述出料管设置于所述分选装置的下方并与所述分选装置的出料口对应连接。

9.根据权利要求1所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述视觉图像采集装置包括工业相机和安装于所述工业相机上的工业镜头，所述工业镜头与所述拍摄通道同轴。

10.根据权利要求9所述的一种滚子端面检测设备，其特征在于，所述视觉图像采集装置还包括调距机构，所述工业相机安装于所述调距机构上。