一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置的制作方法

本发明涉及轴承加工技术领域，尤其是涉及一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置。

背景技术：

现有技术中，一般多采用人工检测法检测轴承表面的磕碰、断裂、黑皮等缺陷，该种检测方法精度差、效率低、易出现漏检现象，且检测精度极易受到熟练程度的影响，难以保证检测质量的可靠性和稳定性。

申请号为201610236225.6的发明专利申请中公开了用于轴承自动化装配生产线的轴承检测装置，轴承从自动化装配生产线完成后输送至本检测装置的进料端，待检轴承受到挡块阻挡依序排列于进料端上，顶推装置待检轴承逐个顶推至第一滚轮与第二滚轮之间展开工位，第一滚轮和第二滚轮持续转动带动待检轴承滚动展开，检测相机分时获取待检轴承不同部位的图像，并通过凸显给处理系统将图像合成并进行表面缺陷分析处理，可检测轴承内环和外环表面，两侧平面以及倒角面的图像。该检测装置的优点在于适用于轴承自动化装配线中对中对轴承进行表面缺陷检测，可以无缝接入中促二行那个自动化装配生产线中，缺陷在于检测的对象是组装后的轴承，故检测面只能是轴承外露在外的表面，无法对轴承装配的内表面（比如与滚子接触的外圈内表面）进行表面缺陷的检测，且公知的是，轴承外圈内表面滚道如存在缺陷，轻则使滚子磨损加剧，大幅缩减轴承寿命，重则使轴承直接报废无法使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置，考虑到外圈实际安装所处位置及其重要性，本检测装置可在线对外圈全方面检测，采用的技术方案是：一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置，其特征在于：所述自动检测装置包括第一工位，第一工位包括气缸（118），所述气缸（118）连接用于放置轴承外圈的工位顶升座（120），工位顶升座（120）上方设用于轴承外圈外表面和端面ⅰ表面缺陷检测的检测部件；所述自动检测装置还包括第二工位，第二工位包括用于夹紧轴承外圈的夹紧部件，还包括夹紧后带动轴承外圈升降的升降部件以及与夹紧部件连接的翻转部件，以实现轴承外圈的翻转；所述自动检测装置还包括第三工位，所述第三工位包括气缸（318），所述气缸（318）连接用于放置轴承外圈的工位顶升座（320），工位顶升座（320）上方设用于轴承外圈内表面和端面ⅱ表面缺陷检测的检测部件；所述自动检测装置还包括第四工位，所述第四工位包括用于夹紧轴承外圈的夹紧部件，还包括夹紧后带动轴承外圈升降的升降部件以及与夹紧部件的安装部件连接的翻转部件；所述自动检测装置还包括连接上述各个工位的输送部件。

本自动检测装置还设有废料剔除工位，即所述自动检测装置还包括第五工位，所述第五工位包括将不合格轴承外圈经废料输送线外送的废料剔除部件。在检测中不合格的外圈经第五工位下线，检测合格的外圈继续演输送线运行。

本自动检测装置的废料剔除部件的结构为：所述废料剔除部件包括连接至气缸537的废料拉板538，还包括靠近输送部件的废料输送线539。

本自动检测装置第一工位和第三工位检测部件结构为：所述第一工位的检测部件包括分别从轴承外圈外表面和端面ⅰ获取图像的检测头15，还包括为检测头15提供必要照明的照明头12；所述第三工位的检测部件包括分别从轴承外圈内表面和端面ⅱ获取图像的检测头35，还包括为检测头35提供必要照明的照明头32。

本自动检测装置第二工位和第四工位夹紧部件结构为：所述第二工位的夹紧部件包括固定在第三安装板223上的夹紧气缸225，所述夹紧气缸225的活塞杆连接夹紧臂226；所述第四工位的夹紧部件包括固定在第三安装板423上的夹紧气缸425，所述夹紧气缸425的活塞杆连接夹紧臂426。

本自动检测装置第二工位和第四工位升降部件结构为：所述第二工位的升降部件包括固定在翻转基座221的滑轨227，滑块232与滑轨227配合，所述第三安装板223固定在滑块232上，还包括与活塞杆连接第三安装板223的升降气缸229；所述第四工位的升降部件包括固定在翻转基座421的滑轨427，滑块432与滑轨427配合，所述第三安装板423固定在滑块432上，还包括与活塞杆连接第三安装板423的升降气缸429。

本自动检测装置第二工位和第四工位翻转部件结构为：所述第二工位的翻转部件包括活塞杆与第三安装板223连接的翻转气缸；所述第四工位的翻转部件包括活塞杆与第三安装板423连接的翻转气缸。

本自动检测装置连接于各个工位之间的输送部件结构为：所述输送部件包括位于输送台上、带动轴承外圈移动的第一搬运板640和第二搬运板641所述第一搬运板640与第一抱紧翻转连接块656配合，所述第二搬运板与第二抱紧翻转连接块654配合，所述第一抱紧翻转连接块656与第一气缸646配合，所述第二抱紧翻转连接块654与第二气缸649配合。

轴承外圈抱紧组件：所述轴承外圈抱紧组件包括与第一搬运板固定连接的第一抱紧翻转连接块656，还包括与第二搬运板固定连接的第二抱紧翻转连接块654，第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654均配合安装在花键轴642上，花键轴642还与旋转气缸653配合安装。

本发明的有益效果在于：本检测装置实现了轴承外圈全方位检测，并可将检测后不符合要求的轴承外圈经剔除工位剔除；本装置采用模块化组合设计，按节拍快速实现轴承外圈的输送和检测，具有检测速度快、稳定可靠之优点。

附图说明

附图1是本装置第一工位结构示意图，附图2是本装置第二工位结构示意图，附图3是本装置第三工位结构示意图，附图4是本装置第四工位结构示意图，附图5是本装置第五工位结构示意图，附图6是输送部件结构是示意图。附图7是检测流程示意图，图8是轴承外圈各个面名称示意图，图9-14是输送部件工作流程示意图。

其中：

11、检测固定支架，12、照明头，13、光源支架，14、检测支架、15、检测头，16、输送台，17、主轴调整板，18、底座，19、检测开关，110、电机支撑轴，111、电机，112、减速机，113、轴承座安装板，114、下轴承座，115、气缸接头，116、导向轴，117、上轴承座，118、气缸，119、气缸安装板，120、工位顶升座；

221、翻转基座，222、翻转气缸，223、第三安装板，224、第四安装板，225、夹紧气缸，226、夹紧臂，227、滑轨，228、升降气缸支架，229、升降气缸，230、第一安装板，231、第五安装板，232、滑块，233、第二安装板，234缓冲装置，235是输送台；

31、检测固定支架，32、照明头，33、光源支架，34、检测支架、35、检测头，36、输送台，37、主轴调整板，38、底座，39、检测开关，310、电机支撑轴，311、电机，312、减速机，313、轴承座安装板，314、下轴承座，315、气缸接头，316、导向轴，317、上轴承座，318、气缸，319、气缸安装板，320、工位顶升座；

421、翻转基座，422、翻转气缸，423、第三安装板，424、第四安装板，425、夹紧气缸，426、夹紧臂，427、滑轨，428、升降气缸支架，429、升降气缸，430、第一安装板，431、第五安装板，432、滑块，433、第二安装板，434缓冲装置，435是输送台；

535、输送固定型材，536、第六安装板，537、气缸，538、废料拉板，539、废料输送线，540是输送台；

640、第一搬运板，641、第二搬运板，642、花键轴，643、滑轨，644、第一滑块，645、第七安装板，646、第一气缸，647、第八安装板，648、第三气缸，649、第二气缸，650、第九安装板，651、第二滑块，652、第十安装板，653、旋转气缸，654、第二抱紧翻转连接块，655、第三滑块，656、第一抱紧翻转连接块，657是输送台。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。

本发明公开了一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置。

第一工位的结构为：

主轴调整板17固定在底座18上，电机111通过传动机构与减速机112连接，减速机112通过电机支撑轴110固定在轴承座安装板113上，导向轴116与下轴承座114配合且底部与减速机112连接，下轴承座114固定在轴承座安装板113上，导向轴116与上轴承座117配合，上轴承座117固定在主轴调整板17上，气缸118通过气缸安装板119固定在主轴调整板17上，气缸118底部通过气缸接头115固定在轴承座安装板113上，工位顶升座120固定在导向轴116上端，检测固定支架11固定在底座18上，检测头15通过检测支架14固定在检测固定支架11上，照明头12通过光源支架13固定在检测固定支架11上，不少于1个的检测开关19固定在底座18上。

当轴承外圈通过输送部件到达工位顶升座120后，气缸118带动工位顶升座120向上到达指定位置，电机111带动减速机112工作，减速机112通过导向轴116带动工位顶升座120转动，此时随着轴承外圈的转动，检测头15在照明头12的帮助下全面检测工件外表面和端面ⅰ缺陷。当发现外圈存在表面缺陷时，检测头15会给控制器传输信号，控制器会给控制程序传输信号，并将不合格图片传输到计算机中存储，当此不合格外圈到达第五工位时，会被送上废料输送线，外圈合格时则不发出信号，检测完毕后，气缸118工作，工位顶升座120下降到初始位置，外圈回到刚进入该工位的初始位置。

结合附图1，由于本工位设置的检测部件（检测头、检测支架、光源支架、照明头）为两套，分别设置在工位顶升座120上方的两位置处，故可实现对轴承外圈两位置的检测，即外表面和端面ⅰ。

第二工位的结构为：

滑轨227固定在翻转基座221上，滑块232与滑轨227配合，第三安装板223固定在滑块232上，翻转气缸222固定在第三安装板223上，夹紧气缸225通过第四安装板224固定在翻转气缸222上。两个夹紧臂226固定在夹紧气缸225上，缓冲装置234通过第二安装板233固定在翻转基座221上，缓冲装置可为液压缓冲器，升降气缸229通过升降气缸支架228与第一安装板230固定在翻转基座221上，升降气缸229上端通过第五安装板231固定在第三安装板223上。

轴承外圈通过输送部件到达后，由于输送台设开口，下夹紧臂位于开口处并与输送台平齐，轴承外圈输送后恰好停留在下夹紧臂上，夹紧气缸225工作将工件夹紧，气缸229工作通过带动第三安装板进而将外圈上升到位，翻转气缸222工作将外圈翻转，气缸229工作将外圈放回原位，夹紧气缸225工作松开外圈。

第三工位的结构为：

主轴调整板37固定在底座38上，电机311通过传动机构与减速机312连接，减速机312通过电机支撑轴310固定在轴承座安装板313上，导向轴316与下轴承座314配合且底部与减速机312连接，下轴承座314固定在轴承座安装板313上，导向轴316与上轴承座317配合，上轴承座317固定在主轴调整板37上，气缸318通过气缸安装板319固定在主轴调整板37上，气缸318底部通过气缸接头315固定在轴承座安装板313上，工位顶升座320固定在导向轴316上端，检测固定支架31固定在底座38上，检测头35通过检测支架34固定在检测固定支架31上，照明头32通过光源支架33固定在检测固定支架31上，不少于1个的检测开关39固定在底座38上。

第三工位检测头35与照明头32的位置如图3所示，以实现对轴承外圈内表面与端面ⅱ表面缺陷的检测。当发现轴承外圈存在表面缺陷时，检测头将向控制器传输信号，控制器会给控制程序传输信号，并将不合格图片传输到计算机中存储，当此不合格外圈到达第五工位时，经废料输送线向外剔除；当检测后轴承外圈合格时则不发出信号，检测完毕后，气缸18工作，工位顶升座320下降到初始位置，轴承外圈回到刚进入第三工位的位置。

第四工位的结构为：

滑轨427固定在翻转基座421上，滑块432与滑轨427配合，第三安装板423固定在滑块432上，翻转气缸422固定在第三安装板423上，夹紧气缸425通过第四安装板424固定在翻转气缸422上。两个夹紧臂426固定在夹紧气缸425上，缓冲装置434通过第二安装板423固定在翻转基座421上，缓冲装置为液压缓冲装置。升降气缸429通过升降气缸支架428与第一安装板430固定在翻转基座421上，升降气缸429上端通过第五安装板431固定在第三安装板423上。

第五工位的结构为：

第六安装板536固定在输送固定型材535上，气缸537固定在第六安装板536上，废料拉板538固定在气缸537上，废料输送线539垂直于输送台540放置。

当经第一工位和第三工位检测后判断为不合格的轴承外圈到达指定位置后，气缸537工作带动废料拉板538将不合格工件拉到废料输送线539上，气缸537工作，废料拉板538返回初始位置，若轴承外圈符合要求，该工位则不进行工作。

输送部件的结构为：

滑轨643固定在输送台657上，第一搬运板640固定在第一抱紧翻转连接块656上，第二搬运板641固定在第二抱紧翻转连接块654上，第一抱紧翻转连接块656与第二翻转连接块654均与花键轴642相配合，第七安装板645固定在第一滑块644上且与第一抱紧翻转连接块656相配合，第一气缸646一端固定在第七安装板645上，一端固定在第八安装板647上，第八安装板647一端固定在第三滑块655上，一端固定在第三气缸648上，第二气缸649一端固定在第八安装板647上，一端固定在第九安装板650上，第九安装板650固定在第二滑块651上且与第二抱紧翻转连接块654相配合，第三气缸648通过第十安装板652固定在输送台657上，旋转气缸653与花键轴642相配合。

图9是第一搬运板640与第二搬运板641旋转为竖直状态示意图，当轴承外圈到达指定位置后，旋转气缸653工作，花键轴642旋转，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641旋转为竖直状态；

图10第一搬运板640与第二搬运板641向前移动一个工位状态示意图，第三气缸648工作，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641水平往前移动一个工位；

图11是第一搬运板640与第二搬运板641旋转回到水平状态示意图，旋转气缸653工作，花键轴642旋转，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641旋转回到水平状态；

图12是轴承外圈的夹紧示意图，第一气缸646与第二气缸649同时工作，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641水平相向运动，夹紧轴承外圈；

图13是轴承外圈工位移动状态示意图，第三气缸648工作，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641水平往后移动一个工位；

图14是轴承外圈被松开状态示意图，第一气缸646与第二气缸649同时工作，通过第一抱紧翻转连接块656与第二抱紧翻转连接块654带动第一搬运板640与第二搬运板641水平相反运动，松开轴承外圈，完成搬运过程。

本发明利用各工位节拍十分接近的情况使用模块化设计对工件的上、下表面以及内、外表面进行全方位缺陷检测，检测效率高，大幅降低漏检面积，提高了表面缺陷检测的准确性。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。