一种螺旋运动式钢球表面展开机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种螺旋运动式钢球表面展开机构，具体地说是一种高效钢球展开检测的方法。
【背景技术】
[0002]随着时代的发展，各行各业的自动化水平不断地提高，与此同时对于机械设备的要求也在不断地提高。轴承作为机械设备中最主要的部件之一，其性能的好坏将大大影响设备在工作过程中的各项性能。轴承的种类繁多，有双列角接触球轴承、调心球轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、滚针轴承等，根据工作状况的不同对于轴承的选用也是各不相同。能够使轴承完成其相应使命的核心元件是它的滚动体。根据承载能力、支承刚度、允许角偏差、极限转速等因素的不同，可以将滚动体的形状加工成不同的几何外形来满足所需的工作条件。滚动体的形状有很多种如:球、圆柱、圆锥、滚针等。滚动体作为轴承的核心元件，其表面精度将直接影响到轴承在工作时的性能。
[0003]在各种形状的轴承滚动体中球形表面检测最为困难，因此球状表面检测受到了极大的关注。我国最早的检测方式是工人肉眼检测，即将钢球放置在检测台上，将钢球的表面放大一百倍，并通过工人手动将钢球进行翻转进行全表面检测。这种最原始的检测方法对肉眼损伤非常大，工人的工作年龄受到较大的限制平均在四十岁左右。在检测过程中表面检测受到工人情绪，自身条件等因素的影响，在检测过程中通过手动的方式将钢球进行翻转，此方法很难保证每次翻转的角度相同，这样也使得钢球的检测受到很大的影响，可导致部分表面被多次检测或表面漏检的情况发生，从而使钢球表面检测的有效性受到了影响。
[0004]中国专利(公告号CN102879371B)公开了一种检测接触性钢球展开机构展开效果的方法，该装置是将钢球放置在涂有荧光粉的展开盘上做展开运动，使钢球表面涂抹上荧光粉的方式来检测钢球表面是否被完全检测，根据检测的效果来进行检测方案的修改。钢球在涂有荧光粉的展开盘表面上滚动时，有钢球表面荧光粉脱落现象的发生，使得脱落部分受到检测而被误认为没有被检测到；钢球被检测完之后为了能够使钢球装配到轴承中，必须在装配前将钢球表面上涂有的荧光粉去除掉，这道工序大大增加了轴承装配的时间，减小了轴承生产的效率。
[0005]中国专利(公开号CN102658266A)公开了一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法，其主要的工作原理是将钢球下落到带有孔的展开盘中，展开盘将钢球带入到摩擦盘上进行检测，最后通过出球口将缺陷钢球和优质钢球分离。这种检测方法在展开的过程中还存在一定的不确定因素。在同一圆周上进行检测的N个钢球，在展开的过程中由于每个钢球的球心水平方向上与摩擦盘中心的位置不同再加上钢球所处展开盘球孔的孔心到展开盘盘心的水平位置不同会导致在检测的过程中不同位置的钢球在检测过程中的速率不同。有一定的几率使得中间位置的钢球已经完全展开而两侧的钢球还没有完全展开导致的展开不充分，或者两侧的钢球展开完毕时中间位置的钢球已经展开多次导致检测速率降低。
[0006]中国专利(公开号CN203117113U)公开了钢球表面检测仪，这种装置对钢球表面进行检测，通过一个盒子将显微镜安装在上部下部放置一横向圆柱，在圆柱上方放置4个带有不同直径的镂空的检测板，将钢球放置在孔上方，对圆柱体进行滚动从而达到检测钢球表面的目的。由于在检测时需要将钢球带入到检测孔下进行检测，检测完毕后再将其取出，此种方法大大降低了钢球检测的速度，大批量的钢球检测将需要花费大量的时间，大大降低了检测的效率；圆柱体在转动过程中，不能够解决钢球转动的角度从而产生部分表面已检测多次或部分表面漏检的情况；由于板上的孔的尺寸是不同的，当进行大批量检测同一直径钢球表面时该装置的检测速率也将大大降低。
[0007]中国专利(公告号CN204514910U)公开了钢球表面缺陷检测的展开轮装置，其主要功能是将钢球放置在展开轮上，在电动机的带动下钢球做展开运动。此种检测方法每次只能检测一个钢球且检测速度较高，对展开轮和钢球的表面都有一定的影响;检测钢球的直径单一，不同直径的钢球对应不同的展开轮，进行不同直径钢球展开时，需要对展开轮的型号进行更换，降低了工作效率；由于展开轮是非对称式结构因此加工十分困难从而导致展开轮的制作成本大大提升。
【发明内容】
[0008]本发明中待检钢球在展开机构中的展开情况基本相同，摄像头与检测分析装置能够快速检测并分析出优质钢球及缺陷钢球，大大缩短了检测时间，提高了钢球的检测效率。
[0009]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:一种螺旋运动式钢球表面展开机构，其步骤如下:
1、将钢球放入到载球装置中；
2、启动装置，钢球沿软管滑落，截止液压缸左移阻止钢球下落；
3、液压缸推动展开装置向右侧载球装置处移动，当展开装置左侧第一个孔对准软管口时截止液压缸右移打开使钢球落入到展开装置中；
4、落入指定数量的钢球之后截止液压缸左移关闭，展开装置向左将钢球带到摄像头的下方；
5、电机带动展开辊旋转，同时展开辊与电机向左运动，摄像头对检测区域内的钢球进行检测；
6、摄像头将检测到的信号传递给检测分析装置；
7、液压缸将展开装置向左移动，分离装置根据检测分析装置分析得出的结果来分离优质钢球和缺陷钢球；
8、本次检测后液压缸和电机分别带动展开装置和展开辊回到初始位置，以待下一次检测。
[0010]本发明的有益效果是:每个钢球在球孔中的检测条件相同，根据实际需求确定每次检测钢球的数量，利用展开辊旋转运动与直线运动叠加形成的螺旋运动方式使钢球表面完全展开，检测分析装置能够快速检测钢球表面;检测装置整机结构较为简单、易于加工制造、成本低、检测效率高、效果好。
【附图说明】
[0011]附图1为本发明的示意图。
[0012]附图2为附图1在A-A处#lj视图。
[0013]图中:1-液压缸2-展开装置3-分离装置4-展开辊5-电机6_截止液压缸7-检测分析置8-载球装置9-钢球10-摄像头11-软管
【具体实施方式】
如图1所示，本发明的一种螺旋运动式钢球表面展开机构，其步骤如下:
1、将钢球9放入到载球装置8中；
2、启动装置，钢球9沿软管11滑落，截止液压缸6左移阻止钢球9下落；
3、液压缸I推动展开装置2向右侧载球装置8处移动，当展开装置左侧第一个孔对准软管口时截止液压缸6右移打开使钢球9落入到展开装置2中；
4、落入指定数量的钢球之后截止液压缸6左移关闭，展开装置2向左将钢球9带到摄像头10的下方；
5、电机5带动展开辊4旋转，同时展开辊4与电机5向左运动，摄像头10对检测区域内的钢球9进行检测；
6、摄像头10将检测到的信号传递给检测分析装置7;
7、液压缸I将展开装置2向左移动，分离装置3根据检测分析装置分析得出的结果来分离优质钢球和缺陷钢球；
8、本次检测后液压缸I和电机5分别带动展开装置2和展开辊4回到初始位置，以待下一次检测。
[0014]除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
【主权项】
1.一种螺旋运动式钢球表面展开机构，其组成包括:摄像头(10)和检测分析装置(7)分别起到对钢球(9)表面图像进行采集和处理;放在载球装置(8)中的所述钢球(9)，沿软管(11)下落，截止液压缸(6)起到对所述钢球(9)下落或截止的作用;工作时电机(5)带动展开辊(4)运动；展开装置(2)在液压缸(I)的带动下工作；分离装置(3)将优质、缺陷所述钢球(9)分呙。2.根据权利要求1所述的一种螺旋运动式钢球表面展开机构，其特征在于，将所述钢球(9)放在所述载球装置(8)中，所述钢球(9)经所述软管(11)下落，下落时受到所述截止液压缸(6)的限制，当所述钢球(9)需要落入到所述展开装置(2)时所述截止液压缸(6)右移打开，当需要所述钢球(9)停止下落时，所述截止液压缸(6)左移关闭。3.根据权利要求1所述的一种螺旋运动式钢球表面展开机构，所述钢球(9)落入到展开装置(2)中，所述液压缸(I)将所述展开装置(2)向左带到所述摄像头(10)下停止运动，此时所述电机(5)带动展开辊(4)旋转并向左做直线运动，将所述钢球(9)表面进行展开。4.根据权利要求1所述的一种螺旋运动式钢球表面展开机构，所述钢球(9)表面展开结束之后所述液压缸(I)带动所述展开装置(2)向左运动到所述分离装置(3)处，此时所述展开辊(4)停止运动，分离装置(3)根据分析装置(7)的反馈信息将优质和缺陷所述钢球(9)进行离，分离工作结束之后所述液压缸(I)带动所述展开装置(2)恢复初始工作位置，所述电机(5)带动所述展开辊(4)恢复初始工作位置以待下次检测工作的开始。
【专利摘要】本发明公开了一种螺旋运动式钢球表面展开机构，将钢球放入到载球装置中；钢球沿软管滑落，液压缸推动展开装置向右侧载球装置处移动；当展开装置的左侧第一个轴孔对准软管口时截止液压缸打开使钢球落入到展开装置中；截止液压缸关闭，展开装置向左将钢球带到摄像头的下方；电机带动展开辊旋转，同时展开辊与电机向左运动，摄像头对检测区域内的钢球进行检测，检测结束后，液压缸将展开装置向左移动，分离装置根据检测分析装置分析得出的结果来分离优质钢球和缺陷钢球。本发明中每个钢球在球孔中的检测条件相同，利用展开辊旋转运动与直线运动叠加形成的螺旋运动方式使钢球表面完全展开，从而达到钢球全表面检测的目的。
【IPC分类】G01N21/952
【公开号】CN105527300
【申请号】CN201610027259
【发明人】向敬忠, 赵成岩, 赵彦玲, 胡冬冬, 夏成涛, 赵志强, 张士横, 李海龙
【申请人】哈尔滨理工大学
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月18日