技术领域
本发明涉及基于机器视觉的钢球分拣设备技术领域，尤其是涉及一种钢球分拣机展开
装置。
背景技术：
机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断，机器视觉技术是指通过机器视觉产品
(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的
图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些
信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。基于
机器视觉技术的轴承钢球表面缺陷检测是目前国内外科技工作者研究的热点，其中钢球的
表面展开装置是核心，也是一直以来国内外难以解决的技术问题。
目前基于机器视觉的钢球分拣机的钢球展开装置，参见中国专利(公告号
CN102658266B)公开的一种基于机器视觉的钢球分拣装置和方法，其采用进给盘中的检测
腔承载钢球以一定速度做转动，钢球的展开依靠底部摩擦盘周期的转动和间歇的平动使钢
球做偏心运动，达到待检测钢球表面展开的效果，采用进给盘与摩擦盘配合的展开装置，
由于进给盘转动的同时需带动检测腔内的钢珠滚动展开，即进给盘兼具进给钢球和展开钢
球的功能，为确保钢珠能够顺畅滚动，检测腔与钢球之间需留有一定间隙，该间隙导致钢
球一定程度上随机滚动，因而此种方法获取图像具有随机性，并不能保证完全覆盖钢球表
面。另外一个问题是，进给盘每转动一次只能进给一粒钢珠，检测效率低，而且对电机损
耗较大，使用寿命短。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种钢球分拣机展开装置，其采用滚动
式摩擦带驱动进给盘检测腔内的钢球滚动展开，能确保钢球完全展开，以使获取到的图像
能保证完全覆盖钢球表面，钢球分拣更精确；进一步的目的是，进给盘可批量进给钢球，
提高检测效率，降低电机损耗，延长电机使用寿命。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种钢球分拣机展开装置，包括进给盘，进给盘设有若干用于承载钢球的检测腔，还
包括安装座，安装座设有滑轨，滑轨上设有滑座，滑座设有由辊轴带动的摩擦带，摩擦带
位于进给盘的下方用于驱动钢球在检测腔内滚动；还包括连杆，连杆的一端与滑座铰接，
连杆的另一端与转轮偏心连接，转轮通过连杆带动滑座沿滑轨滑移；摩擦带的传动方向与
滑座的滑移方向正交。
其中，安装座设有两组相对设置的支架，两组支架上分别架设有两所述滑轨，两所述
滑轨呈平行设置。所述滑轨为圆柱直线导轨，滑座通过导轨螺母装设于该圆柱直线导轨上。
所述支架设有螺孔，该螺孔内设有用于将滑轨与安装座固定连接的紧固螺钉。
所述辊轴为两根，分别设于滑座的两端，其中一根辊轴上固设有与电机连接的齿轮。
所述辊轴的圆周上均布有若干齿条。
所述连杆的一端通过销轴与所述滑座铰接，所述连杆的另一端装设有轴承，所述转轮
偏心设置有伸入轴承内的凸柱。
一种利用本钢球分拣机展开装置来展开钢球的方法，进给盘转动将承载有钢球的检测
腔从上料端移送至摩擦带上方，辊轴带动摩擦带传动进而带动该检测腔内的钢球沿摩擦带
传动方向滚动展开，转轮通过连杆带动滑座沿滑轨滑移进而带动该检测腔内的钢球沿滑座
滑移方向滚动展开，进给盘转动将承载有钢球的检测腔从摩擦带上方移送至出料端。
采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
本发明所述的一种钢球分拣机展开装置采用滚动式摩擦带驱动进给盘检测腔内的钢
球滚动展开，摩擦带传动带动进给盘检测腔内的钢球沿摩擦带的传动方向滚动展开，滑座
滑移带动检测腔内的钢球沿滑座滑移方向滚动展开，由于摩擦带的传动方向与滑座的滑移
方向正交，因而能确保钢球完全展开，以使获取到的图像能保证完全覆盖钢球表面，钢球
分拣更精确；而且进给盘可批量进给钢球，提高检测效率，降低电机损耗，延长电机使用
寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的部分结构示意图；
图3为基本发明的部分分解结构示意图；
图中：1、进给盘；2、检测腔；3、安装座；4、滑轨；5、滑座；6、辊轴；7、摩擦
带；8、连杆；9、转轮；10、支架；11、螺孔；12、齿轮；13、凸柱。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
参见图1-图3，一种钢球分拣机展开装置，包括进给盘1，进给盘1设有若干用于承
载钢球的检测腔2，还包括安装座3，安装座3设有滑轨4，滑轨4上设有滑座5，滑座5
设有由辊轴6带动的摩擦带7，摩擦带7位于进给盘1的下方用于驱动钢球在检测腔2内
滚动；还包括连杆8，连杆8的一端与滑座5铰接，连杆8的另一端与转轮9偏心连接，
转轮9通过连杆8带动滑座5沿滑轨4滑移；摩擦带7的传动方向与滑座5的滑移方向正
交。本钢球分拣机展开装置采用滚动式摩擦带7驱动进给盘1检测腔2内的钢球滚动展开，
摩擦带7传动带动进给盘1检测腔2内的钢球沿摩擦带7的传动方向滚动展开，滑座5滑
移带动检测腔2内的钢球沿滑座5滑移方向滚动展开，由于摩擦带7的传动方向与滑座5
的滑移方向正交，因而能确保钢球完全展开，以使获取到的图像能保证完全覆盖钢球表面，
钢球分拣更精确。
其中，安装座3设有两组相对设置的支架10，两组支架10上分别架设有两所述滑轨
4，两所述滑轨4呈平行设置，所述滑轨4为圆柱直线导轨，滑座5通过导轨螺母装设于
该圆柱直线导轨上，采用两平行设置的圆柱形直线导轨可使滑座5滑移更平稳，有利于钢
球滚动展开。所述支架10设有螺孔11，该螺孔11内设有用于将滑轨4与安装座3固定连
接的紧固螺钉，保证滑轨4与安装座3之间连接的稳固，且装配方便。
所述辊轴6为两根，分别设于滑座5的两端，其中一根辊轴6上固设有与电机连接的
齿轮12，与电机连接的辊轴6为主动辊，另一辊轴6为从动辊，两辊轴6之间的摩擦带7
保持水平。所述辊轴6的圆周上均布有若干齿条，以增大辊轴6摩擦力，防止摩擦带7传
动时打滑。
所述连杆8的一端通过销轴与所述滑座5铰接，所述连杆8的另一端装设有轴承，所
述转轮9偏心设置有伸入轴承内的凸柱13。电机带动转轮9转动，由于转轮9与连杆8通
过凸柱13偏心连接，连杆8的另一端又与滑座5铰接，滑座5受滑轨4的限位，因此转
轮9转动时可通过连杆8带动滑座5沿滑轨4滑移。其中与辊轴6连接的电机和与转轮9
连接的电机均采用伺服电机控制，即可以控制滑座5的Y向滑移距离和摩擦带7X向的传
动距离，以控制钢球在X/Y方向上的滚动量，确保钢球完全展开。
一种利用本钢球分拣机展开装置来展开钢球的方法，进给盘1转动将承载有钢球的检
测腔2从上料端移送至摩擦带7上方，辊轴6带动摩擦带7传动进而带动该检测腔2内的
钢球沿摩擦带7传动方向滚动展开，转轮9通过连杆8带动滑座5沿滑轨4滑移进而带动
该检测腔2内的钢球沿滑座5滑移方向滚动展开，进给盘1转动将承载有钢球的检测腔2
从摩擦带7上方移送至出料端。采用本装置的进给盘1可批量进给钢球，提高检测效率，
降低电机损耗，延长电机使用寿命，如图1所示，进给盘1均分为五个扇区，每个扇区有
六个检测腔2，伺服电机带动进给盘1转动时，每转动一次转盘转动一个扇区，使该扇区
的六个检测腔2内正好位于摩擦带7的上方，滑座5和摩擦带7沿X、Y轴向交替运动，
使得摩擦带7带动该扇区内的所有钢球沿X、Y轴向交替滚动展开，然后利用工业相机获
取该扇区内的所有钢球的表面图像，并通过图像识别进行表面缺陷检测和分拣。与现有的
单粒钢球进给的进给盘相比，本装置的进给盘1可批量进给钢球、批量展开和批量检测，
答复提高工作效率，而且本进给盘1仅用作移送钢球，无需与展开盘配合驱动钢球展开，
即本装置的钢球整个展开过程进给盘1处于静止状态，因而可以确保钢球在检测腔2内充
分且准确地展开。另外驱动进给盘1转动的伺服电机无需高频小角度转动，而是采用启动
频率较低的大角度转动，有利于电机长寿命使用。
以上所述实施例并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神
和原则之内对其中部分技术特征进行等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。