一种多孔零件内孔表面质量检测系统

1.本实用新型涉及一种多孔零件内孔表面质量检测系统，属于机械行业内孔表面质量检测技术。


背景技术：

2.机械行业中有许多多孔的结构件，比如多缸发动机的缸体，液压多路阀的阀体等，都是带有多个孔的结构形式，有的孔径小，孔深度大，很难直接观测内孔的表面质量情况，目前多采用手持式的内窥镜进行测量，测量结果可以显示在显示屏幕上，但是手持式测量方式存在定位精度差，工作效率低，劳动强度大等问题，存在无法进行精确的定位和记录测量的位置等问题。


技术实现要素：

3.实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种多孔零件内孔表面质量检测系统，可以同时检测多个孔，提高检测的效率，可以精确记录检测的角度、轴向位置，实现定量化的检测。可以实现检测过程的自动化，降低人工劳动强度。
4.技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种多孔零件内孔表面质量检测系统，包括若干个图像采集装置、分别驱动所述图像采集装置旋转运动和轴向运动的第一装置和第二装置、分别测量所述图像采集装置旋转角度和轴向位移的角度传感器和位移传感器、采集角度传感器和位移传感器数据的数据采集卡、控制器；图像采集装置、角度传感器、位移传感器均连接控制器的输入端，第一装置和第二装置均连接控制器的输出端。
6.进一步的：所述图像采集装置连接传动轴，第一装置和第二装置通过驱动传动轴驱动所述图像采集装置移动。
7.进一步的：所述第一装置包括第一电机、第一主动齿轮、第二主动齿轮和从动齿轮；第一主动齿轮固定于第一电机的电机轴，每个图像采集装置对应的传动轴上设有第二主动齿轮和从动齿轮，第一主动齿轮与一个传动轴上的从动齿轮皮带连接，该传动轴的第二主动齿轮与另一个传动轴上的从动齿轮皮带连接，依次连接完成传动；第一电机的电机轴上设有角度传感器；第一电机连接控制器的输出端。
8.进一步的：所述第二装置包括第二电机、滚珠丝杠、轴向移动连结杆和端盖连结件；滚珠丝杠的一端与第二电机的电机轴连接，轴向移动连结杆与滚珠丝杠垂直连接，端盖连结件分别与轴向移动连结杆和传动轴连接；滚珠丝杠上设置位移传感器；第二电机连接控制器的输出端。
9.进一步的：所述端盖连结件包括轴承外框支架、轴承，轴承外框支架固定于轴向移动连结杆，轴承的外框固定于轴承外框支架，轴承的内框与传动轴连接。
10.进一步的：所述传动轴轴向设置凸台，与齿轮配合实现键传动。
11.有益效果：本实用新型提供的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，可以同时检
测多个内孔的表面质量情况、可以实现检测过程的自动化，提高了检测效率，可以精确记录检测位置，并且可以进行数据对比和分析，提高了检测效率和检测质量。
附图说明
12.图1为本实用新型的系统安装布局结构示意图；
13.图2为轴向运动端盖安装结构示意图；
14.图3为传动轴的结构示意图；
15.图4为内孔表面质量检测系统构成图；
16.图5为数据分析曲线坐标示意图；
17.图中包括：1
‑
第一电机；2
‑
第一主动齿轮；3
‑
编码器；5、15、12、11
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第二主动齿轮；4、14、13、10
‑
从动齿轮；6、7、8、9
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图像采集装置；16、18、24、27
‑
传动轴；17、19、23、26
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端盖连结件；20
‑
位移传感器；21
‑
螺杆机构；22
‑
第二电机；25
‑
轴向移动连结杆；
[0018]2‑1‑
轴承外框支架；2
‑2‑
轴承内盖；2
‑3‑
轴承外盖；3
‑1‑
凸台。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0020]
如图1所示为一种多孔零件内孔表面质量检测系统，包括第一电机1，第一主动齿轮2，第一主动齿轮5、15、12和11，编码器3，从动齿轮4、14、13和10，图像采集装置6、7、8、9，传动轴16、18、24和27，端盖连结件17、19、23和26，位移传感器20，第二电机22，螺杆机构21，轴向移动连结杆25。
[0021]
如图1所示，第二电机22通过螺杆机构21将旋转运动变成直线运动驱动轴向移动连结杆25运动，位移传感器20检测图像采集装置的轴向位移。第一电机1通过齿轮、链条驱动传动轴16、18、24、27的转动，实现图像采集装置的旋转运动。
[0022]
如图2所示，端盖连结件包括轴承外框支架2
‑
4、轴承，轴承外框支架2
‑
4固定于轴向移动连结杆25，轴承外盖2
‑
3固定于轴承外框支架2
‑
4，轴承内盖2
‑
2与传动轴连接。
[0023]
如图3所示为传动轴16、18、24、27的结构图，传动轴上设置了凸台3
‑
1，实现与齿轮的配合，可以实现旋转轴的旋转传动，传动轴相对于齿轮可以在轴向上自由的滑动，实现检测深度的调整。
[0024]
如图4所示，所述检测系统采用伺服电机驱动图像采集装置在孔内的旋转运动和轴向的直线运动，同时安装位移传感器和角度传感器，记录检测内孔的具体位置，通过数据采集系统存储到计算机中。所述图像采集装置的旋转运动采用伺服电机加齿轮的方式驱动，不同的图像采集装置的旋转轴采用齿轮加链条的方式实现传动，保证了不同的图像采集装置旋转方向相同，旋转角度相同，同时采用模块化的设计，可以根据检测零件孔的数量的不同进行调整。所述图像采集装置的直线运动采用伺服电机加滚珠丝杠的方式，多个图像采集装置的轴端有轴承，轴承可以固定和支撑旋转轴，实现各个图像采集装置轴向运动同步。旋转轴上设置滑轨，可以相对齿轮进行滑动。
[0025]
所述检测系统还可以增设二维码识别系统，自动对零件的信息进行识别并存储，对不同孔进行同时检测，每个孔的编号通过计算机软件的方式实现，每个孔检测的图像信息传递给计算机，通过数据处理软件进行分析，可以得到不同的孔的参数信息在一个坐标
轴内进行显示，如图5所示，横坐标是检测点的位置信息，纵坐标是检测点的图像信息。
[0026]
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：包括若干个图像采集装置、分别驱动所述图像采集装置旋转运动和轴向运动的第一装置和第二装置、分别测量所述图像采集装置旋转角度和轴向位移的角度传感器和位移传感器、采集角度传感器和位移传感器数据的数据采集卡、控制器；图像采集装置、角度传感器、位移传感器均连接控制器的输入端，第一装置和第二装置均连接控制器的输出端。2.根据权利要求1所述的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：所述图像采集装置连接传动轴，第一装置和第二装置通过驱动传动轴驱动所述图像采集装置移动。3.根据权利要求2所述的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：所述第一装置包括第一电机、第一主动齿轮、第二主动齿轮和从动齿轮；第一主动齿轮固定于第一电机的电机轴，每个图像采集装置对应的传动轴上设有第二主动齿轮和从动齿轮，第一主动齿轮与一个传动轴上的从动齿轮皮带连接，该传动轴的第二主动齿轮与另一个传动轴上的从动齿轮皮带连接，依次连接完成传动；第一电机的电机轴上设有角度传感器；第一电机连接控制器的输出端。4.根据权利要求3所述的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：所述传动轴轴向设置凸台，与齿轮配合实现键传动。5.根据权利要求2所述的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：所述第二装置包括第二电机、滚珠丝杠、轴向移动连结杆和端盖连结件；滚珠丝杠的一端与第二电机的电机轴连接，轴向移动连结杆与滚珠丝杠垂直连接，端盖连结件分别与轴向移动连结杆和传动轴连接；滚珠丝杠上设置位移传感器；第二电机连接控制器的输出端。6.根据权利要求5所述的一种多孔零件内孔表面质量检测系统，其特征在于：所述端盖连结件包括轴承外框支架、轴承，轴承外框支架固定于轴向移动连结杆，轴承的外框固定于轴承外框支架，轴承的内框与传动轴连接。

技术总结
本实用新型公开了一种多孔零件内孔表面质量检测系统，包括若干个图像采集装置、分别驱动所述图像采集装置旋转运动和轴向运动的第一装置和第二装置、分别测量所述图像采集装置旋转角度和轴向位移的角度传感器和位移传感器、采集角度传感器和位移传感器数据的数据采集卡、控制器；图像采集装置、角度传感器、位移传感器均连接控制器的输入端，第一装置和第二装置均连接控制器的输出端。本实用新型提高了多孔零件内孔表面质量检测的效率，可同时进行多个孔的检测，精确记录测量的位置，进行数据存储和对比分析，能够发现质量的变化趋势，质量缺陷的规律等，更准确的分析表面质量问题、找到解决表面质量问题的原因，实现定性检测向定量检测的转变。测向定量检测的转变。测向定量检测的转变。


技术研发人员：刘成强 孙涛 张磊 韩翔 马西良 宋威 刘磊 于萍
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：2021.02.26
技术公布日：2021/10/15