[发明专利]球体表面展开装置及应用该装置的球体表面缺陷检测设备

说明书

本发明涉及一种球体表面展开装置及应用该装置的球体表面缺陷检测设备，该展开装置包括检测盘（1）、检测槽（3）、摩擦盘（2）、侧边摩擦传动机构、检测盘驱动电机（6）、摩擦盘驱动电机（7）、安装板（8），检测盘（1）是一个外圆周均布检测槽（3）的齿形圆盘，摩擦盘（2）同轴线安置在检测盘（1）下方，所述的检测盘（1）嵌入在侧摩擦装置中自由转动，所述的检测盘（1）、摩擦盘（2）、衬板（5）、检测盘驱动电机（6）、摩擦盘驱动电机（7）固定在倾斜放置的安装板（8）上。该缺陷检测设备不仅包括所述的球体表面展开装置，还包括入球机构、出球机构和检测单元。通过改变球体底部和侧面的摩擦方向，使球体表面完全展开，提升检测质量。

技术领域

本发明涉及一种球体表面展开的机械装置及应用该装置的检测设备，主要用于对轴承钢球、陶瓷球、玻璃球、塑料球等产品的质量检测。

背景技术

生产和生活中有大量的球体，为了保证产品的质量，通常需要对球体表面进行缺陷检测。不同于平面目标，球体表面分布于三维空间中。通常把球面分解为多个曲面的组合，然后对每个曲面单独检测。检测过程中，检测单元一般固定不动，通过多次转动球体，将球面的每个曲面都呈现到检测区。这个过程也被称之为“展开”，如果展开之后的面积等于球体表面积，则称之为“完全展开”。以往，球体的表面展开依赖于人力。由检测人员将球体多次翻转，效率低下，不利于大批量产品检测。以轴承钢球行业为例，钢球产量极其庞大，钢球在加工、运输、储存过程中，难以避免会产生表面撞伤、划痕、凹陷、锈斑、污渍等缺陷。这些缺陷对于轴承是致命的，极大地损害了产品质量。要求球面每一个点都被检测到，必须保证球面被“完全展开”，仅依靠人力是极不可靠的。

国内已经有部分企业开始采用自动化仪器，批次展开并检测钢球质量。

专利1（申请号CN201520225765.5）采用非对称布置的左右展开轮、支撑轮和主动轮实现球面展开。检测过程中，需要将每一颗钢球单独放置于展开轮、主动轮和支撑轮之间，然后由主动轮搓动钢球翻转，将钢球表面每一个缺陷呈现于检测区。左右展开轮分别具有锥面，相对连接轴非对称布置，使得贴合的球体做变轴线转动，能保证“完全展开”。但是成本高，易损耗，并且每次只能检测一颗球，检测速度慢。

专利2（申请号CN201420650461.9）采用一个圆形的检测盘，检测盘外圆周均布圆锥形通孔。检测盘的一侧，有一个平行安装的圆形展开盘，展开盘的一部分伸展到检测盘下方。检测过程，球体落入检测盘的圆锥形通孔中，底部与展开盘接触。展开盘在凸轮连杆机构驱动下做圆周运动的同时不停做直线往复运动。由于展开盘运动的随机性，导致球体表面“不完全展开”，有部分曲面上的点无法被检测到，会出现一定比例的“漏检”。

发明内容

为了解决现有技术中球体表面缺陷检测设备中存在的展开不完全、漏检、结构复杂、效率低、速度慢、精度低等问题，本发明提供一种高效、准确、结构简单的球体表面展开装置及应用该装置的球体表面缺陷检测设备。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种球体表面展开装置，包括检测盘、检测槽、摩擦盘、侧边摩擦传动机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机、安装板，所述的检测盘是一个齿形的圆盘，所述的检测槽均布于检测盘的外圆柱上，所述的摩擦盘是一个圆盘，位于所述的检测盘下方，且两者同轴线；所述的侧边摩擦传动机构平行于检测盘安装，所述的检测盘嵌入在侧边摩擦传动机构中能够自由转动；所述的检测盘、摩擦盘、侧边摩擦传动机构、检测盘驱动电机、摩擦盘驱动电机安装在安装板上，所述的安装板倾斜放置。

所述的检测槽是贯穿检测盘的方形槽，长、宽、深比待检测球体直径大0.5mm-2mm，待检测球体放置在检测槽中恰好能自由转动；检测过程中，球体底部与摩擦盘接触，侧面与侧边摩擦传动机构接触。

所述的检测盘采用耐磨擦的自润滑材料加工，所述的检测槽内壁光滑，相对45#钢摩擦系数小于0.25。