[发明专利]一种用于缺陷识别的轴类件表面全貌图像采集装置

说明书

本发明公开了一种用于缺陷识别的轴类件表面全貌图像采集装置。运动机构为齿轮齿圈机构，相机与光源通过连接件以合适的扫描角度固连在齿圈上。装置选择三个均匀分布的小齿轮与齿圈相配合。三个小齿轮一个为与轴固连的主动齿轮，另外两个设置为能够自由转动的从动齿轮。在检测时，传输平台将轴类零件运输至装夹处。在光传感器接收到信号后，推动轴类零件压紧弹簧以固定轴类零件。而后伺服电机运动，通过带传动与齿轮齿圈传动使得光源同相机同时绕轴类零件轴心做旋转运动以达到检测的效果。本发明加工简单且成本低，构造简单，维修方便，能实现轴类零件图像的自动采集，且可以调节检测的速度。

技术领域

本发明属于无损检测领域，具体涉及一种检测系统图像采集装置的图像采集设备。

背景技术

无损检测是现代制造业生产过程中的重要一环，其广泛应用于产品设计、材料选择、加工制造、成品检验、在役检查(维修保养)等多个方面，甚至于非制造业。无损检测的应用有利于质量控制、降低成本、简化操作，并且能够保证产品安全运行及有效使用。

本发明所涉及的是轴类件缺陷无损检测装置。轴类件是支承传动零件并与之一起回转以传递运动或扭矩的机械零件。轴类件一般为回转件，但也有其他截面类型(如简用单的几何图形，三角形、方形等)。在机械装置中，轴类件的应用十分广泛。根据结构形式或其他各方面的不同有着许多种类。而且在很多重要机械中，对轴类件质量有着较高的要求。

目前许多中小型企业的金属零件检测主要还是依托于人工肉眼识别和检测，在大批量生产中会出现效率低，失误率高等问题，限制了生产效率与速度。这类人工肉眼检测方法依赖于工人的经验，无形中增加了工人的培训成本。而且随着现代化进程的推进，机械产品对轴类件的质量要求进一步提升，工业化生产也越来越倾向于自动化与智能化，金属轴类件缺陷检测系统需要不断推陈出新以适应现有的生产需求。

传统的轴类零件采用在线质量检测的方式。在线质量检测将检测过程安排于单个零件的生产过程中，对每个需要进行质量检测的工位进行零件质量数据的实时采集与监测，而不是在最终完成装配后对所得部件再进行质量检测。在仍然采用人工检测的情况下，这种方法会大大增加工人检测工作量，并不适用。针对传统的轴类件人工检测工作量大、效率低、失误率高等诸多情况，采用自动化检测系统，在生产过程中对零件进行质量检测可以对零件质量信息进行采集并记录。通过对数据进行实时采集检测，不仅可以完成自动化检测的功能，还能使系统具有较高的可追溯性。而在自动化检测系统中，图像采集设备是检测系统图像采集装置的核心部分。由于轴类零件是回转件，其圆周柱面为曲面，而所得到的图像需要是平面图形，本发明即是一种为了保证待测件与机器视觉相机相对位置的图像采集机构。

发明内容

为提升轴类零件检测的效率，本发明提供了一种用于缺陷识别的轴类件表面全貌图像采集装置，能够实现轴件在定位后装夹固定，而相机及光源可以绕着固定的轴类零件进行旋转来采集轴类零件表面图像的功能。

本发明的技术方案如下：

本发明包括支承模块、传动模块和检测模块，支承模块包括底盘、机架和定位机构，底盘和机架均固定不动，底盘的中心安装有用于定位轴类零件的定位机构，机架固定安装在底盘的上方，机架上安装有传动模块和检测模块。

传动模块包括主动轴、主动圆柱外齿轮和大圆柱内齿轮，机架的表面沿同一圆周方向均匀开有多个安装孔，每个安装孔内通过滑动轴承安装有主动轴，其中一个主动轴的上端与步进电机连接，其余主动轴的上端不连接步进电机，所有主动轴的下端分别各自同轴套装有主动圆柱外齿轮，每个主动圆柱外齿轮的外圈为齿圈，位于主动圆柱外齿轮外围的机架上安装有大圆柱内齿轮，大圆柱内齿轮的内圈为齿圈，每个主动圆柱外齿轮均与大圆柱内齿轮啮合传动；具体实施中，机架1-1开有三个安装孔，每个安装孔内均各自安装有主动轴3-1，三个主动轴3-1的下端均固定套装有主动圆柱外齿轮3-3，其中一个主动轴3-1与步进电机2-1连接，另外两个主动轴3-1上的主动圆柱外齿轮3-3能够自由转动。