微小的圆或圆环形零件表面缺陷检测系统

摘要

本实用新型提供一种微小的圆或圆环形零件表面缺陷检测系统，其包括第一输运单元、第一光学检测单元、自动翻面单元、第一自动分离回收单元、第二输运单元、第二光学检测单元、第二自动分离回收单元、控制单元及底座；采用减振阻尼装置解决了零件平稳输运和检测；提供了自动翻面单元，实现了零件自动翻面及零件第二面检测的重排列问题；克服了已有技术使用的结构复杂的双头移载机械手装置造成不易控制，由于零件具有薄、小的特点，不易于夹持造成检测效率低的缺点；采用了对有缺陷零件的分类回收装置，有利于对加工零件的质量进行统计和分析，进而提高产品质量和效率。该系统能够实现流水线作业过程中对微小的圆或圆环形零件表面缺陷进行双面检测。

主权项

微小的圆或圆环形零件表面缺陷检测系统，其特征在于，其包括第一输运单元、第一光学检测单元、自动翻面单元、第一自动分离回收单元、第二输运单元、第二光学检测单元、第二自动分离回收单元、控制单元及底座(38)；所述的第一输运单元包括机架、主动带轮装置、从动带轮装置、减振阻尼装置(12)、电机(4)、电机架(5)、V带轮(47)和V带(3)；所述的机架是由第一长方体板(18‑1)和第二长方体板(18‑2)、三个以上的加强肋(6)和四个L形块(19)组成；三个以上的加强肋(6)的两端分别通过螺栓与第一长方体板(18‑1)和第二长方体板(18‑2)紧固连接；第一长方体板(18‑1)和第二长方体板(18‑2)的两端各通过螺栓与一个L形块的一端固连，每个L形块的另一个端分别有一个螺纹孔；主动带轮装置安装在机架的一端；主动带轮装置是由主动带轮(2)、主动带轮轴(50)、轴承(48)、轴承端盖(49)组成；主动带轮轴(50)的两端均与轴承(48)过盈配合，轴承(48)与主动带轮(2)过盈配合，主动带轮(2)的两端各通过螺栓连接一个轴承端盖，使主动带轮(2)可以绕主动带轮轴(50)转动；主动带轮轴(50)两端各有一个孔(52)，分别与第一长方体板(18‑1)和第二长方体板(18‑2)的一端的L形块上的螺纹孔配合，用螺栓分别通过所述的孔把主动带轮轴(50)固定；主动带轮(2)的一端有环绕的V带槽(51)，用以安装V带(3)；所述的从动带轮装置安装在机架的另一端；从动带轮装置的从动带轮(14)没有环绕的V带槽(51)，其余的形状和结构与主动带轮(2)完全一样；从动带轮轴的两端也各有一个孔分别与第一长方体板(18‑1)和第二长方体板(18‑2)的另一端的L形块上的螺纹孔配合，用螺栓分别通过所述的孔把从动带轴的两端固定；电机(4)通过螺栓连接在纵截面是U形板的电机架(5)上，电机架(5)通过螺栓固定在第一材长方体板(18‑1)和第二材长方体板(18‑2)的上表面，电机(4)的轴与V带轮(47)通过顶丝固连，V带(3)的一端嵌入V带轮(47)的V带槽，另一端嵌在主动带轮(2)中的V带槽(51)内；由电机(4)带动V带轮(47)转动，V带轮(47)通过V带(3)带动主动带轮(2)转动，平带(1)置于从动带轮(14)和主动带轮(2)上，由于摩擦力的作用，平带(1)在主动带轮(2)和从动带轮(14)上转动完成输运待检零件；所述的减振阻尼装置(12)包括2个连接板(53)、4个凸台(54)、4个弹簧(56)、检测平台(57)、4个直线轴承(58)、纵截面是U形的安装架(55)及4个光轴(59)；2个长方体的连接板(53)分别通过螺栓连接在机架的第一材长方体板(18‑1)和第二材长方体板(18‑2)上，并且保证减振阻尼装置(12)位于光学检测单元的正下方；纵截面是U形的安装架(55)的两端均有2 孔，4个圆台形的凸台(54)也有各有一个孔，纵截面是U形的安装架(55)的两端的分别置于4个圆台形的凸台(54)上，并且所述的安装架(55)的孔与4个圆台形的凸台(54)上的孔对齐，用螺栓通过所述的孔分别将4个圆台形的凸台(54)和纵截面是U形的安装架(5)固接在连接板(53)上；4个光轴(59)的带有螺纹的一端与分别与长方体形的检测平台(57)连接，另一端分别在安装架(55)的光孔里，并且可以在该光孔里上下移动，4个光轴(59)的外圆表面分别套着直线轴承(58)及弹簧(56)；工作时，平带(1)的底面要始终与检测平台(57)接触；所述的第一光学检测单元由环形光源(9)、光源架(8)、相机(7)、相机架(10)及三角架(11)组成；三角架(11)通过螺栓固连到底座(38)上，相机架(10)与三角架(11)固接；环形光源(9)通过螺栓连接到光源架(8)上，光源架(8)通过螺栓连接到三角架(11)上；相机(7)与相机架(10)连接，要保证相机(7)的光轴垂直于平带(1)的平面并与平带(1)的纵向的中线重合；相机(7)完成对待检零件的照相，然后将待检零件的表面信息传给计算机进行计算机图形识别与处理；所述的自动分离单元包括废料收集滑道单元(13)、安装架(60)、气嘴组(20)及气嘴架(21)；废料收集滑道单元(13)大体上是横截面Z形结构的一体部件，它的底面是平面、中间是2个以上的倾斜的滑梯、上面是平面；废料收集滑道单元(13)上面的平面与平带(1)处于一个平面，以便通过气嘴组(11)将有缺陷的零件吹到废料收集滑道单元(13)的倾斜的滑梯内收集起来；安装架(60)的上面和废料收集滑道单元(13)通过螺栓相连，安装架(60)的下面通过螺栓和底座(38)固连；气嘴架(21)为长方体件，气嘴架(21)的上平面与气嘴组(11)通过螺栓相连，其下平面与底座(38)通过螺栓固连；气嘴组(11)包括2个以上气嘴，分别通过螺栓固连在气嘴架(21)中；气嘴是两端不同厚度的长方体件，长方体件一端的进气口是一个大圆柱形的孔，长方体件的另一端的出气口是一个小圆柱形的孔，两个圆柱形的孔的中心同线互相贯通，气嘴的进气孔与气管一端密闭连接，连有电磁阀的气管的另一端与气泵出气口密闭连接，气泵能独立调整出气量；经光学检测单元检测到零件有缺陷的信息传给计算机进行计算机图形识别与处理，根据缺陷的类别，计算机则指令自动分离回收单元的对应的气嘴完成喷气动作，进而把有缺陷的待检零件放入废料收集滑道(13)的相应的倾斜的滑梯内，把有缺陷的零件分类收集；所述的三种缺陷分别是划痕、沙眼或麻坑，实现分类回收；所述的自动翻面单元包括弧形滑道(15)、橡胶垫(63)、超声波振子(17)、振子架(16)及L形挡块(64)组成；长方体的振子架(16)通过螺栓固连在底座(38)的上，弧形滑道(15)是在长方体的一侧加工成一个与上下平面相切的圆弧槽，弧形滑道(15)、长方体的橡 胶垫(63)、圆柱形的超声波振子(17)通过螺栓连接到长方体的振子架(16)，要使得弧形滑道(15)的圆弧槽边缘刚好与第二输运单元中的平带(24)大约相切，并稍有空隙；并且要保证圆弧槽的圆弧面与从动轮(14)上的平带(1)围成的圆弧形的空隙(65)能够使待检零件顺畅地落到第二输运单元的平带(24)上，实现待检零件翻面；L形挡块(64)与弧形滑道(15)通过螺栓连接；L形挡块(64)表面套有橡胶套；所述的底座是长方体件，该长方体件的一侧加工有横截面是长方形的凹槽(42)，第二输运单元置于该凹槽(42)内的底面上；第一输运单元安装在底座长方体件的另一侧的安装面(41)上，安装面(41)与安装面(42)有一定的高度差，该高度差要使得弧形滑道(15)的圆弧槽边缘刚好与第二输运单元中的平带(24)大约相切，并稍有空隙，使通过翻面的待检零件平稳地落在第二输运单元中的平带(24)上并输运；所述的第二输运单元、第二光学检测单元、第二自动分离回收单元的结构组成、连接关系及技术功能与第一输运单元、第一光学检测单元、第一自动分离回收单元相同；第二输运单元要与第一输运单元在底座上呈正交阶梯放置；(7)所述的控制单元包括计算机，计算机里存储有运行软件；运行软件包括缺陷分类识别及指令实现分类回收；缺陷分类识别采用Zhangjiang Yu和Xiaozhou Li发表于2009IEEE‑ICMA国际会议中《Research on Surface Defect Inspection for Small Magnetic Rings》文中所阐述的检测算法，对第一类缺陷掉角、第二类缺陷沙眼和麻坑或第三类缺陷刀纹和划痕分类识别。