一种轴承检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及轴承检测领域，具体涉及一种轴承检测设备。


背景技术：

2.轴承是一种比较精密的配件，其外观和尺寸的要求比较严格，需要符合相关行业对标，因此需要对其外观以及尺寸进行检测。现有轴承套圈的检测大都采用人工进行，工作效率低，容易出现误检。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型为解决上述问题，提供一种轴承检测设备。
4.为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：
5.一种轴承检测设备，包括设置有流水线的机架、控制系统、与控制系统连接的拨料机构以及连接控制系统并沿流水线依次设置的第一端面成像机构、翻转机构、第二端面成像机构、内壁成像机构和侧向外观/尺寸成像机构；所述第一端面成像机构用于采集轴承的第一端面图像，所述翻转机构用于将轴承进行180
°
翻转，所述第二端面成像机构用于采集轴承的第二端面图像，所述内壁成像机构用于采集轴承的内壁图像，所述侧向外观/尺寸成像机构用于采集轴承的外侧壁图像或侧向投影图像；所述拨料机构用于将轴承从上一个工位转移到下一个工位；所述控制系统用于控制各个机构运行并处理所采集的图像信息。
6.进一步的，所述第一端面成像机构和第二端面成像机构均包括支撑立柱、设置在支撑立柱上的升降驱动器以及连接升降驱动器的图像采集器和顶部光源，所述图像采集器和顶部光源均位于对应工位的上方。
7.进一步的，对应所述第一端面成像机构的工位下方位置还设有平行面光源，所述平行面光源的出光面朝上，对应所述第一端面成像机构的工位设置有一透光板，所述透光板与平行面光源之间设置有可拆卸的遮光背板。
8.进一步的，所述内壁成像机构包括面光源和图像采集组件，对应内壁成像机构的工位设置有一透光板，所述面光源设置在透光板的下方，且出光面朝上设置；所述图像采集组件包括支撑立柱、升降驱动器和图像采集器；所述升降驱动器设置在支撑立柱上，所述图像采集器位于载物板的上方，并固定在升降驱动器上，且图像采集器的成像面朝下以正对载物板上轴承的内圈轴孔，所述升降驱动器能够带动图像采集器靠近轴承以实现对轴承的内壁的图像采集。
9.进一步的，所述升降驱动器包括滑座和驱动装置，所述支撑立柱上开设有一竖直的滑轨，所述滑座可升降滑动的配合于滑轨上，所述驱动装置驱动连接所述滑座以控制滑座的升降移动；所述图像采集器固定在滑座上。
10.进一步的，所述支撑立柱具有一竖向延伸的内腔，所述滑轨设置在内腔内，所述滑座包括滑块和安装架，所述滑块设置于内腔内并与滑轨配合；所述安装架设置于支撑立柱的外侧并与滑块固定连接。
11.进一步的，所述图像采集器的下端部的成像面外围形成有锥面。
12.进一步的，所述侧向外观/尺寸成像机构包括轴承支撑组件、周侧照明光源、侧向平行光源和图像采集器，所述轴承支撑组件具有用于固定轴承的固定工位；所述侧向平行光源设置在轴承支撑组件的固定工位的前端以向后出射平行光源；所述周侧照明光源设置在轴承支撑组件的固定工位的后上方，以向下出射光线；所述图像采集器设置在轴承支撑组件的固定工位的后端。
13.进一步的，所述轴承支撑组件包括位于下方的下支撑组件和位于上方的上压紧组件，所述下支撑组件包括升降旋转驱动装置和设置在升降旋转驱动装置上的支撑座，所述支撑座用于支撑轴承，并通过升降旋转驱动装置的驱动上移而实现轴承的悬空；所述上压紧组件包括旋转驱动装置和设置在旋转驱动装置上的压杆，所述压杆位于支撑座的上方，并通过旋转驱动装置的驱动下压至支撑座的轴承上，所述支撑座与压杆的压紧配合为所述轴承支撑组件的固定工位。
14.进一步的，所述拨料机构包括：x轴传动组件、y轴传动组件、夹持气缸、第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板和第二夹持板连接在夹持气缸上，所述第一夹持板和第二夹持板组成有多对夹爪，所述夹持气缸设置在y轴传动组件上，所述y轴传动组件设置在x轴传动组件上。
15.通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：
16.该设备能够自动对轴承的两端端面的外观、内壁的外观和外侧壁的外观进行图像采集并判断；以及，再对轴承的侧向尺寸进行采集并判断。实现自动化检测，效率高，精准度好。同时，设备结构集成度好，体积小。
附图说明
17.图1所示为实施例中轴承检测设备的总装图；
18.图2所示为实施例中拨料机构的结构示意图；
19.图3所示为实施例中进料机构的结构示意图；
20.图4所示为实施例中第一端面成像机构的结构示意图；
21.图5所示为实施例中内壁成像机构的结构示意图；
22.图6所示为实施例中内壁成像机构隐藏了载台结构时的结构示意图；
23.图7所示为实施例中内壁成像机构的部分结构分解示意图；
24.图8所示为实施例中侧向外观/尺寸成像机构的结构示意图；
25.图9所示为实施例中侧向外观/尺寸成像机构的部分结构分解示意图；
26.图10所示为实施例中侧向外观/尺寸成像机构的支撑座的结构示意图。
具体实施方式
27.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
28.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
29.参照图1所示，本实施例提供一种轴承检测设备，非常适用于外径在12-30mm之间的轴承检测。该轴承检测设备包括设置有流水线的机架100、控制系统(未示出)、与控制系统连接的拨料机构60以及连接控制系统并沿流水线依次设置的第一端面成像机构10、翻转机构20、第二端面成像机构30、内壁成像机构40和侧向外观/尺寸成像机构50；具体的，机架100上设置有载台101，对应第一端面成像机构10、第二端面成像机构20、内壁成像机构40和侧向外观/尺寸成像机构50的工位均位于该载台上，而对应翻转机构20的工位则位于翻转机构20的翻转板上。
30.所述第一端面成像机构10用于采集轴承1的第一端面图像，所述翻转机构20用于将轴承1进行180
°
翻转，所述第二端面成像机构30用于采集轴承1的第二端面图像，所述内壁成像机构40用于采集轴承1的内壁图像，所述侧向外观/尺寸成像机构50用于采集轴承1的外侧壁图像或侧向投影图像；所述拨料机构60用于将轴承1从上一个工位转移到下一个工位；所述控制系统用于控制各个机构运行并处理所采集的图像信息。
31.具体的，工位包括：位于进料端的第一工位、对应第一端面成像机构10的第二工位、位于翻转机构20的翻转板上的第三工位、对应第二端面成像机构30的第四工位、对应内壁成像机构40的第五工位、对应侧向外观/尺寸成像机构50的第六工位、不合格品剔除工位和合格品输出工位。其中，不合格品剔除工位上设置有剔除机构(未示出)，用于剔除不合格的产品。当然的，不合格品剔除作业也可以不设置在该设备的流水线上。
32.进行检测时，轴承1进入第一工位，并通过拨料机构60带动轴承1移动至第二工位；刚开始，轴承1的第一端面朝上设置，第一端面成像机构10采集轴承1的第一端面图像，并输出至控制系统判定；完成采集后移动至第三工位，所述翻转机构20将轴承进行180
°
翻转，使其第二端面朝上，完成后移动至第四工位，第二端面成像机构30采集轴承的第二端面图像，并输出至控制系统判定；完成采集后移动至第五工位，内壁成像机构40采集轴承的内壁图像，并输出至控制系统判定；完成采集后移动至第六工位，侧向外观/尺寸成像机构50采集轴承的外侧壁图像和/或侧向投影图像，并输出至控制系统判定；完成采集后移动至不合格品剔除工位，以剔除不合格品，合格的产品再经拨料机构60转移至合格品输出工位。
33.该设备能够自动对轴承1的两端端面的外观、内壁的外观和外侧壁的外观进行图像采集并判断；以及，再对轴承1的侧向尺寸进行采集并判断。实现自动化检测，效率高，精准度好。同时，设备结构集成度好，体积小。
34.具体的，流水线为直线流水线，定义该流水线的延伸方向为x轴方向。
35.进一步的，继续参照图3所示，本实施例中，再第一工位前端设置有进料机构70，进料机构70包括y轴传动组件(定义为第一y轴传动组件71)、连接第一y轴传动组件71的z轴升降组件72以及连接z轴升降组件72的夹持组件73，夹持组件73用于夹持轴承1，z轴升降组件72可采用升降气缸，带动夹持组件73升降，第一y轴传动组件71带动夹持组件73上的轴承1从进料口转移至第一工位。该进料机构70结构简单，容易实现。当然的，在其它实施例中，也可以通过传送带的传送直接将轴承传送至第一工位。
36.进一步的，继续参照图2所示，本实施例中，所述拨料机构60包括：x轴传动组件61、y轴传动组件(定义为第二y轴传动组件62)、夹持气缸63、第一夹持板64和第二夹持板65，所述第一夹持板64和第二夹持板65连接在夹持气缸63上，所述第一夹持板64和第二夹持板65组成有多对夹爪，通过夹持气缸63进行驱动夹持或松开。所述夹持气缸63设置在第二y轴传
动组件62上，所述第二y轴传动组件62设置在x轴传动组件61上。进行转移轴承时，第二y轴传动组件62带动夹爪伸入工位上，夹持气缸63驱动夹爪抓取轴承1，第二y轴传动组件62再带动夹爪回缩；之后x轴传动组件61移动一个工位的距离，使上一个工位的轴承1对应下一个工位，再由第二y轴传动组件62带动夹爪伸入，夹持气缸63驱动松开夹爪松开，放下轴1承，最后再由第二y轴传动组件62驱动夹爪回缩；完成一次产品的转移。结构简单，操作简便。
37.进一步的，所述第一端面成像机构10和第二端面成像机构30均是用于采集端面图像，因此，第一端面成像机构10和第二端面成像机构30的结构相同，以第一端面成像机构10为例，继续参照图4所示，包括支撑立柱(定义为第一支撑立柱11)、设置在第一支撑立柱11上的升降驱动器(定义为第一升降驱动器12)以及连接第一升降驱动器12的图像采集器(定义为第一图像采集器13)和顶部光源14，所述第一图像采集器13和顶部光源14均位于对应工位的上方。顶部光源14为环形光源，对轴承1的端面进行照明，第一图像采集器13对轴承1的端面的进行图像采集。结构实现简单。
38.再具体的，在对应所述第一端面成像机构10的工位(即第二工位)下方位置还设有平行面光源80，如图1所示，所述平行面光源80的出光面朝上，对应所述第一端面成像机构10的工位设置有一透光板(定义为第一透光板，未示出)，所述第一透光板与平行面光源80之间设置有可拆卸的遮光背板(未示出)。在第二工位增加该平行面光源80，能够在第一端面成像机构10的基础上再增加径向尺寸的检测。其具体方式如下，当需要进行径向尺寸检测时，抽去遮光背板，打开平行面光源80并关闭第一端面成像机构10的顶部光源14，平行光从下往上照射，并通过第一端面成像机构10的第一图像采集器13进行采集，如此，就可以得到投影的图像，图像中的暗影即为轴承1的径向图像，通过测量该暗影的尺寸即可得到轴承1的外径和内径尺寸。在原有的端面成像机构上增设平行面光源80就可以实现对径向尺寸的测量，结构简单，集成度好。当然的，该平行面光源80也可以设置在第四工位上与第二端面成像机构30配合。
39.进一步的，本实施例中，所述第一透光板为玻璃板，透光性好，且便宜。当然的，在其它实施例中，也可以采用其它能够透光的树脂板等。
40.继续参照图5至图7所示，所述内壁成像机构40包括面光源44和图像采集组件，对应内壁成像机构40的工位设置有一透光板(定义为第二透光板102)，所述面光源44设置在第二透光板102的下方，且出光面朝上设置；所述图像采集组件包括支撑立柱(定义为第二支撑立柱41)、升降驱动器(定义为第二升降驱动器)和图像采集器(定义为第二图像采集器43)；所述第二升降驱动器设置在支撑立柱41上，所述第二图像采集器43位于第二透光板102的上方，并固定在第二升降驱动器上，且第二图像采集器43的成像面朝下以正对第二透光板102上轴承1的内圈轴孔，所述第二升降驱动器能够带动第二图像采集器43靠近轴承以实现对轴承1的内壁的图像采集。
41.检测时，面光源44朝上发光，光线透过第二透光板102照射至其上的轴承1上；第二升降驱动器驱动第二图像采集器43下移，使得第二图像采集器43的成像面贴近轴承1的内壁，从而采集符合清晰度的图像，以便输出至处理系统进行后续判定。机构结构简单，可以达到较高的判定精准度，效率也得到提升。
42.进一步的，本实施例中，所述第二升降驱动器包括滑座422和驱动装置421，所述第
二支撑立柱41上开设有一竖直的滑轨411，所述滑座422可升降滑动的配合于滑轨411上，所述驱动装置421驱动连接所述滑座422以控制滑座422的升降移动；所述第二图像采集器43固定在滑座422上。通过滑轨411和滑座422的配合方式来实现导向，第二图像采集器43的升降活动更为稳定。
43.再具体的，所述第二支撑立柱41具有一竖向延伸的内腔401，所述滑轨411设置在内腔401内，所述滑座422包括滑块4221和安装架4222，所述滑块4221设置于内腔401内并与滑轨411配合；所述安装架4222设置于第二支撑立柱41的外侧并与滑块4221固定连接。将滑动配合结构设置在内腔401内，得到一个隐藏式的装配，起到隔离保护的作用，不会被其它部件影响。
44.再具体的，所述驱动装置421包括驱动电机和丝杆，所述驱动电机设置在第二支撑立柱41的顶部，所述丝杆设置在内腔401内并与滑块4221螺接配合，所述丝杆的上端连接驱动电机的转轴。实现驱动装置421与滑块4221的驱动配合。配合结构简单，控制升降移动的精度高。
45.当然的，在其它实施例中，第二升降驱动器的结构不局限于此，如第二升降驱动器直接采用一个气缸来实现，将第二图像采集器43直接连接在气缸的活塞杆上即可。
46.进一步的，本实施例中，所述第二支撑立柱41是由多个连接板拼接而成，实现可拆卸连接，便于对内腔401内部件(如滑块4221、丝杆等)的装卸操作。
47.进一步的，本实施例中，所述第二支撑立柱41上从上到下设置有多个位置传感器44，具体为三个位置传感器44，再具体的，位置传感器44为光电传感器，所述滑座422上设置有用于触发位置传感器44的触发端，该触发端具体为设置在滑座422上的挡板423。当滑座422升降滑动至挡板423遮挡光电传感器的检测端时，光电传感器被触发，即可得到该滑座42的具体高度，便于控制。当然的，在其它实施例中，位置的检测结构不局限于此，又或者是，在控制精度达标的情况下，也可以无需采用位置检测的结构。
48.进一步的，本实施例中，所述第二透光板102为玻璃板，透光性好，且便宜。当然的，在其它实施例中，也可以采用其它能够透光的树脂板等。
49.进一步的，本实施例中，所述第二图像采集器43的下端部的成像面外围形成有锥面431。如此设置，当第二图像采集器43的成像面贴近轴承1的内壁进行成像时，照射至成像面外围的光线会被锥面431反射出去，光线不会再次返回，从而得到比较清晰的成像面。
50.继续参照图8至图10所示，所述侧向外观/尺寸成像机构50包括轴承支撑组件、周侧照明光源53、侧向平行光源54和图像采集器(定义为第三图像采集器55)，所述轴承支撑组件具有用于固定轴承的固定工位；具体的，所述轴承支撑组件包括位于下方的下支撑组件51和位于上方的上压紧组件52，所述下支撑组件51包括升降旋转驱动装置511和设置在升降旋转驱动装置511上的支撑座512，具体的，升降旋转驱动装置511是现有技术中能够升降和旋转驱动的装置。所述支撑座512用于支撑轴承1，当轴承1被转移到对应的第六工位时，轴承1被支撑座512所支撑；然后，升降旋转驱动装置511驱动支撑座512上移而实现轴承1的悬空。所述上压紧组件52包括升降驱动装置和设置在升降驱动装置上的压杆57，所述压杆57位于支撑座512的上方，并通过升降驱动装置的驱动下压至支撑座512的轴承1上，如图8所示状态，所述支撑座512与压杆57的压紧配合为所述轴承支撑组件的固定工位。
51.所述侧向平行光源54设置在轴承支撑组件的固定工位的前端以向后出射平行光
源；所述周侧照明光源53设置在轴承支撑组件的固定工位的后上方，以向下出射光线；所述第三图像采集器55设置在轴承支撑组件的固定工位的后端。
52.需要检测周侧外观时，开启周侧照明光源53，周侧照明光源53发出的光照射至轴承1的周侧面并反射至第三图像采集器55，从而采集到周侧照的图像，便于输出至处理系统进行检测。升降旋转驱动装置511还能够带动轴承1周向旋转而实现全外周的检测。
53.需要检测侧向尺寸时，侧向平行光源54从前端向后射出平行光，平行光经过固定工位上的轴承1后被反射，被发射的光无法被第三图像采集器55采集；后端第三图像采集器55采集到的图像中，阴影面的尺寸即为轴承1的侧向尺寸，当然的，还有其它部件也会反光，如支撑座和压杆等，在实际操作中，可忽略不做参考。
54.该机构能够用于检测轴承1的周侧外观和侧向尺寸，实现二合一的效果。集成度好；较大程度的缩小了机台的布局空间。且结构简单，容易实现。
55.进一步的，继续参照图10所示，所述支撑座512包括一用于插入轴承1内圈的插入柱5121以及径向凸出于插入柱5121的抵触台阶5122。插入柱5121插入轴承1的内圈，而后，轴承1的下表面抵接在抵触台阶5122上，进而实现对轴承1的限位。同时，为了确保该支撑座512对后续侧向尺寸的检测不会造成影响，所述抵触台阶5122的直径小于轴承1的直径，从而确保能够确认轴承1的下表面位置。
56.进一步的，还包括支撑架56，所述上压紧组件52和周侧照明光源53均设置在支撑架56上，以得到支撑，便于布局。具体的，支撑架56设置在固定工位和第三图像采集器55之间，为了避免支撑架56对光线的遮挡，所述支撑架56上开设有让位口561。
57.再具体的，所述上压紧组件52的旋转驱动装置包括驱动气缸521、连接板522、导向杆523、抵接块525和弹簧524，所述支撑架56上开设有导向套562，所述导向杆523穿设于导向套562内，起到导向的作用，所述驱动气缸521固定在支撑架56上，所述驱动气缸521的活塞杆和导向杆523的上端之间通过连接板522相连，所述抵接块525固定套接在导向杆523的下端，所述弹簧524设置在抵接块525和导向套562之间；所述压杆57连接所述导向杆523的下端部。下压时，驱动气缸521带动压杆57下移，再加上弹簧524施加的弹力，使压杆57得下移更为顺利。当压杆57下移一段距离后，弹簧524被拉伸，对压杆57施加一个向上的弹力，使压杆57的下移具备一个缓冲效果，防止下压时作用力过大而损伤轴承1。
58.当然的，在其它实施例中，轴承支撑组件的结构不局限于此。
59.进一步的，本实施例中，所述周侧照明光源53为半环形光源，照射面积大，范围广；成像更好。当然的，在其它实施例中，周侧照明光源53的结构不局限于此。
60.进一步的，本实施例中，所述第三图像采集器55可前后滑动的设置在一固定座58上，通过调节第三图像采集器55的前后位置实现调焦，得到最好的成像图形。
61.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。