一种圆锥滚子端面及倒角外观的视觉检测装置的制作方法

本实用新型涉及圆锥滚子检测领域，特别是基于机器视觉检测系统，具体涉及一种圆锥滚子端面及倒角外观的视觉检测装置。

背景技术：

随着经济的快速发展，我国轴承行业出现了蓬勃发展的趋势，同时也对轴承的精度和稳定性等提出了更高的要求。轴承的主要作用是支撑旋转轴等运动部件，并同时承担一定的载荷，轴承的精度和稳定性决定了设备的整体性能。对于滚子轴承而言，圆锥滚子作为滚子轴承的重要部件，其表面缺陷不达标则会导致轴承在使用过程中出现振动和噪声等情况，进而影响轴承以及机械设备的性能和寿命，甚至导致一些安全事故的发生，因而需要对圆锥滚子外观缺陷进行严格控制。目前，人工抽检的方式在轴承生产行业内普遍存在，人工抽检不仅效率低，而且容易出现不合格品无法检出的情况，极大的降低了检测的效果。圆锥滚子的端面和倒角外观的视觉检测，在当前，并没有一个完善的稳定方案运行。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种圆锥滚子端面及倒角外观的视觉检测装置，该装置结构紧凑，可实现圆锥滚子的倒角和端面的外观缺陷检测，能够提高检测精度和效率。

本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种圆锥滚子端面及倒角外观的视觉检测装置，该装置用于对圆锥滚子的端面及倒角进行视觉检测装置，包括支撑座、电机、传动机构、调整机构、检测机构及分拣机构，所述电机、传动机构、调整机构、检测机构及分拣机构均安装在所述支撑座的上方；

所述传动机构包括主动轮、从动轮及传动链，所述主动轮与所述电机的输出端相连，所述主动轮通过传动链带动从动轮同步转动，所述传动链的外侧均匀的安装有用于放置圆锥滚子的放置板；

所述传动链上顶面的两侧分别设置有限位板ⅰ和限位板ⅱ，检测机构包括用于检测圆锥滚子一端的检测组件ⅰ和用于检测圆锥滚子另一端的检测组件ⅱ，所述调整机构设置在所述传动链上顶面的上方，且所述调整机构设置在限位板ⅰ和限位板ⅱ之间；所述调整机构包括变道板ⅰ和变道板ⅱ，所述变道板ⅰ和变道板ⅱ均设置在两个限位板之间，分拣机构包括合格品分拣机构和不合格品分拣机构。

进一步的，所述支撑座上设置有链条压轮。

进一步的，检测组件ⅰ包括环形光源ⅰ、端面光源ⅰ及相机ⅰ，所述相机ⅰ通过移动机构ⅰ设置在支架ⅰ上，所述支架ⅰ安装在支撑座上，所述移动机构ⅰ包括固定座ⅰ及移动板ⅰ，所述固定座ⅰ安装在所述支架ⅰ上，所述固定座ⅰ的顶面上设置有滑轨ⅰ，所述滑轨ⅰ上设置有可沿滑轨ⅰ进行滑动的滑块ⅰ，该滑块ⅰ设置在所述移动板ⅰ的底面，所述端面光源ⅰ安装在支架ⅰ上，所述环形光源ⅰ安装在限位板ⅰ上。

进一步的，所述检测组件ⅱ包括环形光源ⅱ、端面光源ⅱ及相机ⅱ，所述相机ⅱ通过移动机构ⅱ设置在支架ⅱ上，所述支架ⅱ安装在支撑座上，所述移动机构ⅱ包括固定座ⅱ及移动板ⅱ，所述固定座ⅱ安装在所述支架ⅱ上，所述固定座ⅱ的顶面上设置有滑轨ⅱ，所述滑轨ⅱ上设置有可沿滑轨ⅱ进行滑动的滑块ⅱ，该滑块ⅱ设置在所述移动板ⅱ的底面；所述端面光源ⅱ安装在支架ⅱ上，所述环形光源ⅱ安装在限位板ⅱ上。

进一步的，所述环形光源ⅰ和所述环形光源ⅱ在水平方向上从左到右依次设置。

进一步的，所述滑轨ⅰ垂直于所述限位板ⅰ设置，所述滑轨ⅱ垂直于所述限位板ⅱ设置。

进一步的，所述变道板ⅰ包括固定板ⅰ、调整板ⅰ及水平板ⅰ，所述固定板ⅰ、所述调整板ⅰ及所述水平板ⅰ从左到右依次设置，所述固定板ⅰ安装在限位板ⅱ的内侧，所述水平板ⅰ设置在所述环形光源ⅰ的正前方，所述调整板ⅰ的一端与固定板ⅰ相连，所述调整板ⅰ的另一端与水平板ⅰ相连。

进一步的，所述变道板ⅱ包括固定板ⅱ、调整板ⅱ及水平板ⅱ，所述固定板ⅱ、所述调整板ⅱ及所述水平板ⅱ从左到右依次设置，所述固定板ⅱ安装在限位板ⅰ的内侧，所述水平板ⅱ设置在所述环形光源ⅱ的正前方，所述调整板ⅱ的一端与固定板ⅱ相连，所述调整板ⅱ的另一端与水平板ⅱ相连。

进一步的，所述合格品分拣机构包括气缸ⅰ、探头ⅰ及收料管ⅰ，所述气缸ⅰ安装在所述限位板ⅱ上，所述探头ⅰ的一端与气缸ⅰ的输出端相连，所述探头ⅰ的另一端穿过所述限位板ⅱ后设置在限位板ⅰ和限位板ⅱ之间，所述收料管ⅰ安装在所述限位板ⅰ上且所述收料管ⅰ与所述探头ⅰ相对设置。

进一步的，所述不合格品分拣机构包括气缸ⅱ、探头ⅱ及收料管ⅱ，所述气缸ⅱ安装在所述限位板ⅱ上，所述探头ⅱ的一端与气缸ⅱ的输出端相连，所述探头ⅱ的另一端穿过所述限位板ⅱ后设置在限位板ⅰ和限位板ⅱ之间，所述收料管ⅱ安装在所述限位板ⅰ上且所述收料管ⅱ与所述探头ⅱ相对设置。

本实用新型的有益效果主要表现在以下几个方面：本专利属于工业生产线上的分支结构，其集成了端面和倒角的两工位检测合并成单工位检测，减少设备相机成本，本装置可以将不同类型的圆锥滚子放到本线上时，其点动控制特性能够保证检测效率的紧凑和高效。本实用新型结构简单，控制参数多元化，多机构联动精准控制，能够对直径φ5到φ30mm，长度10mm到50mm的不同规格类型的圆锥滚子进行精准检测。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图；

图中标记：1、支撑座，2、电机，3、主动轮，4、从动轮，5、传动链，6、放置板，7、限位板ⅰ，701、固定板ⅰ，702、调整板ⅰ，703、水平板ⅰ，8、限位板ⅱ，801、固定板ⅱ，802、调整板ⅱ，803、水平板ⅱ，9、支架ⅰ，901、固定座ⅰ，9011、滑轨ⅰ，902、移动板ⅰ，903、相机ⅰ，904、端面光源ⅰ，905、环形光源ⅰ，10、支架ⅱ，1001、固定座ⅱ，10011、滑轨ⅱ，1002、移动板ⅱ，1003、相机ⅱ，1004、端面光源ⅱ，1005、环形光源ⅱ，11、气缸ⅰ，1101、探头ⅰ，1102、收料管ⅰ，12、气缸ⅱ，1201、探头ⅱ，1202、收料管ⅱ，13、圆锥滚子。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例加以详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

根据附图可知，一种圆锥滚子13端面及倒角外观的视觉检测装置，该装置用于对圆锥滚子13的端面及倒角进行视觉检测装置，包括支撑座1、电机2、传动机构、调整机构、检测机构及分拣机构，所述电机2、传动机构、调整机构、检测机构及分拣机构均安装在所述支撑座1的上方；

所述传动机构包括主动轮3、从动轮4及传动链5，所述主动轮3与所述电机2的输出端相连，从动轮4、所述主动轮3从左到右依次设置，传动链5绕设在从动轮4、所述主动轮3的外侧，所述主动轮3通过传动链5带动从动轮4同步转动，所述支撑座1上设置有链条压轮，链条压轮设置在传动链5下端的上顶面上；所述传动链5的外侧均匀的安装有用于放置圆锥滚子13的放置板6；放置板6设置在限位板ⅰ7和限位板ⅱ8之间；放置板6可拆卸的安装在传动链5的外侧；

所述传动链5上顶面的两侧分别设置有限位板ⅰ7和限位板ⅱ8，检测机构包括用于检测圆锥滚子13一端的检测组件ⅰ和用于检测圆锥滚子13另一端的检测组件ⅱ，检测组件ⅰ包括环形光源ⅰ905、端面光源ⅰ904及相机ⅰ903，环形光源ⅰ905的圆心、端面光源ⅰ904的中心及相机ⅰ903的摄像头位于同一直线上；

所述相机ⅰ903通过移动机构ⅰ设置在支架ⅰ9上，所述支架ⅰ9安装在支撑座1上，所述移动机构ⅰ包括固定座ⅰ901及移动板ⅰ902，所述固定座ⅰ901安装在所述支架ⅰ9上，所述固定座ⅰ901的顶面上设置有滑轨ⅰ9011，所述滑轨ⅰ9011上设置有可沿滑轨ⅰ9011进行滑动的滑块ⅰ，该滑块ⅰ设置在所述移动板ⅰ902的底面，所述端面光源ⅰ904安装在支架ⅰ9上，所述环形光源ⅰ905安装在限位板ⅰ7上；

所述检测组件ⅱ包括环形光源ⅱ1005、端面光源ⅱ1004及相机ⅱ1003，环形光源ⅱ1005的圆心、端面光源ⅱ1004的中心及相机ⅱ1003的摄像头位于同一直线上；所述相机ⅱ1003通过移动机构ⅱ设置在支架ⅱ10上，所述支架ⅱ10安装在支撑座1上，所述移动机构ⅱ包括固定座ⅱ1001及移动板ⅱ1002，所述固定座ⅱ1001安装在所述支架ⅱ10上，所述固定座ⅱ1001的顶面上设置有滑轨ⅱ10011，所述滑轨ⅱ10011上设置有可沿滑轨ⅱ10011进行滑动的滑块ⅱ，该滑块ⅱ设置在所述移动板ⅱ1002的底面；所述端面光源ⅱ1004安装在支架ⅱ10上，所述环形光源ⅱ1005安装在限位板ⅱ8上，所述述环形光源ⅰ905和所述环形光源ⅱ1005在水平方向上从左到右依次设置；所述滑轨ⅰ9011垂直于所述限位板ⅰ7设置，所述滑轨ⅱ10011垂直于所述限位板ⅱ8设置；

所述调整机构设置在所述传动链5上顶面的上方，且所述调整机构设置在限位板ⅰ7和限位板ⅱ8之间；所述调整机构包括变道板ⅰ和变道板ⅱ，所述变道板ⅰ和变道板ⅱ均设置在两个限位板之间；

所述变道板ⅰ包括固定板ⅰ701、调整板ⅰ702及水平板ⅰ703，所述固定板ⅰ701、所述调整板ⅰ702及所述水平板ⅰ703从左到右依次设置，所述固定板ⅰ701安装在限位板ⅱ8的内侧，所述水平板ⅰ703设置在所述环形光源ⅰ905的正前方，所述调整板ⅰ702的一端与固定板ⅰ701相连，所述调整板ⅰ702的另一端与水平板ⅰ703相连。

所述变道板ⅱ包括固定板ⅱ801、调整板ⅱ802及水平板ⅱ803，所述固定板ⅱ801、所述调整板ⅱ802及所述水平板ⅱ803从左到右依次设置，所述固定板ⅱ801安装在限位板ⅰ7的内侧，所述水平板ⅱ803设置在所述环形光源ⅱ1005的正前方，所述调整板ⅱ802的一端与固定板ⅱ801相连，所述调整板ⅱ802的另一端与水平板ⅱ803相连。

通过设置变道板ⅰ和变道板ⅱ，圆锥滚子1在传动机构的传动下，圆锥滚子1在放置板6上从左到右进行运送，圆锥滚子1经过变道板ⅰ时，圆锥滚子1在依次经过固定板ⅰ701、调整板ⅰ702及水平板ⅰ703，圆锥滚子1在经过调整板ⅰ702时，圆锥滚子1沿着调整板ⅰ702逐步向检测组件ⅰ的环形光源ⅰ905靠近，当圆锥滚子1传送到水平板ⅰ703时，通过端面光源ⅰ904及相机ⅰ903对圆锥滚子1的一端进行检测，经过检测组件ⅰ检测后的圆锥滚子1在放置板6上从左到右进行运送，圆锥滚子1经过变道板ⅱ时，圆锥滚子1在依次经过固定板ⅱ801、调整板ⅱ802及水平板ⅱ803，圆锥滚子1在经过调整板ⅱ802时，圆锥滚子1沿着调整板ⅱ802逐步向检测组件ⅱ的环形光源ⅱ1005靠近，当圆锥滚子1传动到水平板ⅱ803时，通过端面光源ⅱ1004及相机ⅱ1003对圆锥滚子1的另一端进行检测；

分拣机构包括合格品分拣机构和不合格品分拣机构，所述合格品分拣机构包括气缸ⅰ11、探头ⅰ1101及收料管ⅰ1102，所述气缸ⅰ11安装在所述限位板ⅱ8上，所述探头ⅰ1101的一端与气缸ⅰ11的输出端相连，所述探头ⅰ1101的另一端穿过所述限位板ⅱ8后设置在限位板ⅰ7和限位板ⅱ8之间，所述收料管ⅰ1102安装在所述限位板ⅰ7上且所述收料管ⅰ1102与所述探头ⅰ1101相对设置。

所述不合格品分拣机构包括气缸ⅱ12、探头ⅱ1201及收料管ⅱ1202，所述气缸ⅱ12安装在所述限位板ⅱ8上，所述探头ⅱ1201的一端与气缸ⅱ12的输出端相连，所述探头ⅱ1201的另一端穿过所述限位板ⅱ8后设置在限位板ⅰ7和限位板ⅱ8之间，所述收料管ⅱ1202安装在所述限位板ⅰ7上且所述收料管ⅱ1202与所述探头ⅱ1201相对设置。

当圆锥滚子1在传动机构的传动下，经过合格品分拣机构时，探头ⅰ1101探测到圆锥滚子1为合格时，气缸ⅰ11作用于探头ⅰ1101，将合格的圆锥滚子1推入收料管ⅰ1102内进行收集；当圆锥滚子1在传动机构的传动下，经过不合格品分拣机构时，探头ⅱ1201探测到圆锥滚子1不合格时，气缸ⅱ12作用于探头ⅱ1201，将合格的圆锥滚子1推入收料管ⅱ1202内进行收集。

工作过程：被测圆锥滚子水平放置（规格的直径为φ5到φ30mm，长度为10mm到50mm），通过联组吸盘进行一次性2个到8个吸取放入本装置的圆锥滚子放置板6上面，且随着电机2的转动，电机2为伺服电机，传动链5进行水平输送，不同型号规格的圆锥滚子在水平输送过程中，由规格变道板ⅰ和变道板ⅱ—设备运行前已根据所需检测的滚子调整好间距和角度，对所测滚子进行限位调整，以保证在每个检测工位，所测滚子其端面距离环形光源ⅰ905和环形光源ⅱ1005的端面为2mm，在检测工位经传感器给信号，环形光源ⅰ905、端面光源ⅰ904、环形光源ⅱ1005和端面光源ⅱ1004采取频闪的方式，由相机ⅰ903通过移动机构ⅰ进行焦距和视野的调整，相机ⅱ1003通过移动机构ⅱ进行焦距和视野的调整，实现对所测滚子进行端面和倒角视觉外观的相片采集。在两个检测工位检测完成后，其所有信息经过微机处理，在到达合格品分拣机构和不合格品分拣机构之前，由传感器给出信号，指导气缸ⅰ11和气缸ⅱ12分别对不同检测结果的圆锥滚子推入不同的通道，由此完成端面和倒角外观检测过程。本实用新型结构简单，控制参数多元化，多机构联动精准控制，能够对直径φ5到φ30mm，长度10mm到50mm的不同规格类型的圆锥滚子进行精准检测。

还需要说明的是，在本文中，诸如ⅰ、ⅱ、ⅲ关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。