[发明专利]钢球表面检测装置

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，具体涉及一种钢球表面检测装置。

背景技术

轴承用钢球是一种表面光滑呈镜面反射状态的机械配件，作为各类轴承的滚动体，其缺陷程度直接影响轴承精度、动态性能和使用寿命。轴承网和企业内部自测的轴承试验表明：钢球的表面质量占影响轴承全部因素的60％，而国外名牌产品因钢球表面缺陷而失效的比例却占23.3％。钢球表面质量作为衡量轴承质量的一项重要指标，必须对其进行严格检测。

国外发达国家在钢球检测技术及检测仪器方面处于领先地位，美国、捷克、瑞典、日本等国都进行过相关检测仪器的研制与开发，已经有自动化程度较高的光电自动化检测仪器，其中实际使用效果较好的是捷克SOMET公司的AVIKO系列钢球表面自动检测仪，AVIKO系列钢球表面自动检测仪主要利用光电，振动以及电涡流传感器进行检测，其中光电探测用来剔除表面有点缺陷的钢球，光洁度不均匀的钢球以及脏钢球。采用振动传感器检测用来剔除表面有明显缺陷的钢球，如表面有群点和划痕的钢球。整个仪器结构紧凑、操作方便、检测效率高，但是它属于接触式检测，对钢球表面质量有一定的损伤，而且价格昂贵、检测成本高，核心技术封锁，不易维护。

用于钢球表面缺陷检测的技术有：涡流探伤法、光电检测法、超声波探伤法、声发射法、地磁场检测法以及人工检测法。其中涡流探伤法利用电磁感应原理进行缺陷的检测。钢球在交变磁场作用下，由于电磁感应将产生涡电流，钢球的表面缺陷影响涡电流的大小和分布，可根据传感器接收到涡电流的变化来判断缺陷是否存在，该方法对裂纹、烧伤及针孔等钢球加工及材料缺陷具有较高的分选能力，对表面缺陷识别较差，检测成本极高，一般只能用于航空高精密钢球抽检，不能对所生产的钢球进行全部检测；光电检测法是通过照在光敏电阻上的光强度的变化来判断钢球是否有缺陷，用该方法进行检测时，必须保证钢球整个表面都能被光点照到，而钢球在高速展开转动时，球心有上下振动和水平移动，造成球面上的缺陷有漏扫现象，检测准确度不高，且对缺陷大小有要求，检测范围小，另外球是靠自身重力为压力的摩擦转动，所以检测效率低；其他方法主要处于实验阶段，至今没有开发出具有自主知识产权的钢球表面缺陷自动检测仪。因此，国内钢球厂家对钢球的表面质量检测还是人工抽检，检测方法也是传统的灯检，即在灯光下用推板在小簸箕里推动钢球进行检查。这种人工检验方法无疑需要大量人力，生产效率低下，而且检测质量难以保证，从而降低了钢球的可靠性。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而进行的，目的在于提供一种表面缺陷识别能力较好、检测精度高、自动化程度高的钢球表面缺陷检测装置。

本发明提供的钢球表面缺陷检测装置，其特征在于，包括：驱动部，包含：用于放置钢球的第一转盘、带动第一转盘转动的第一驱动单元以及用于带动与第一转盘对应的钢球朝各个方向旋转的转动单元；检测部，包含：用于朝向钢球发出激光的激光器、接收激光被钢球散射的散射光并且形成散射图像的薄幕以及设置在薄幕上部用于采集散射图像的照相机；处理部，包含：根据散射图像的灰度值基于一定的规则得到离散散射光斑面积的计算单元以及根据离散散射光斑面积基于一定的规则判断钢球表面是否合格的判断单元；以及控制部，用于控制驱动部以及检测部。

本发明的钢球表面检测装置还可以具有这样的特征：其中，第一转盘呈环形状，等间距设置至少两个盛放孔，盛放孔用于放置钢球。

本发明的钢球表面检测装置还可以具有这样的特征：还包括分选部，根据判断单元不同的判断结果将钢球分开，包括：将判断单元判断为合格的钢球推出第一转盘的第一分选棒、用于收集合格的钢球的第一收集单元、将判断单元判断为不合格的钢球推出第一转盘的第二分选棒、用于收集不合格的钢球的第二收集单元以及用于驱动第一分选棒和第二分选棒的分选驱动单元，控制部控制分选驱动单元。

本发明的钢球表面检测装置还可以具有这样的特征：还包括外壳，用于支撑驱动部和检测部，外壳包含圆柱形进样口，用于向第一转盘输送钢球，进样口向外壳内部凹陷且与盛放孔的中轴线相对应。

本发明的钢球表面检测装置还可以具有这样的特征：其中，转动单元包含：第二转盘、驱动第二转盘转动的第一电机、第三转盘以及设置在第二转盘上驱动第三转盘转动的第二电机，第二转盘转动带动第二电机和第三转盘整体转动，第三转盘的整体转动和自身转动带动与第三转盘相接触的钢球朝各个方向旋转。

本发明的钢球表面检测装置还可以具有这样的特征：其中，照相机为面阵CCD相机。

发明的作用与效果