非标轴承产品油密封自动检测装置论文和设计-王国勇

全文摘要

本实用新型涉及一种非标轴承产品油密封自动检测装置，包括机架，其特征在于：所述的机架内部设有皮带输送机，沿皮带输送机运输方向依次设置过桥料斗、拨叉机构、图像处理机构、反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构和合格产品出料窗口；反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构均与图像处理机构连接。本装置通过图像处理机构对产品进行检测，若产品反面，通过反面卸料机构出料；若产品存在瑕疵需要返工，通过返工卸料机构出料；若产品存在崩边或缺口等，需要报废处理，通过报废卸料机构出料；若产品合格，从合格产品出料窗口出料，实现自动化在线检测，提高了生产效率、降低了成本，并便于日常数据化管理。

主设计要求

1.一种非标轴承产品油密封自动检测装置，包括机架，其特征在于：所述的机架上设置有控制系统，机架内部设有皮带输送机，沿皮带输送机运输方向依次设置过桥料斗、拨叉机构、图像处理机构、反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构和合格产品出料窗口；所述的反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构以及图像处理机构分别与控制系统连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的过桥料斗倾斜设置在皮带输送机最前端，过桥料斗内侧中间设有凸起的POM板。

3.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的拨叉机构包括沿皮带输送机运输方向间隔设置的两个双轴气缸，两个双轴气缸的前端分别设有前卡料杆和后卡料杆，前卡料杆和后卡料杆相互配合。

4.根据权利要求3所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的双轴气缸固定在气缸固定板上，气缸固定板设在皮带输送机侧方，气缸固定板靠近皮带输送机一侧还设有内支架，内支架与前卡料杆和后卡料杆之间均存在间隙，内支架的上表面设有挡料板，挡料板上设有两个贯穿孔，贯穿孔的位置分别与前卡料杆和后卡料杆的位置对应；外侧一个双轴气缸的上方还覆盖有防护罩。

5.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的图像处理机构包括摄像机、光源、第一来料传感器和显示屏，摄像机配有用于调节焦距且相互连接的步进驱动器、步进驱动电机，以及用于控制摄像机开关的电磁阀，光源设置在皮带输送机的上方，第一来料传感器设在皮带输送机的侧方，摄像机、步进驱动器、电磁阀、第一来料传感器和显示屏均与控制系统连接。

6.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的反面卸料机构包括第一卸料气缸、第二来料传感器和反面窗口，反面窗口和第一卸料气缸分别设置在皮带输送机两侧相对的位置，第二来料传感器设在第一卸料气缸的前方，并与第一卸料气缸配合；反面窗口设在机架的背面，反面窗口处设有第一滑道，第一滑轨由内向外向下倾斜，第一滑道外端设有接料盒。

7.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的返工卸料机构包括第二卸料气缸、第三来料传感器和返工窗口，第二卸料气缸和返工窗口分别设在皮带输送机两侧相对的位置，第三来料传感器设在第二卸料气缸的前方，并与第二卸料气缸配合；返工窗口设在机架的背面，返工窗口处设有第二滑道，第二滑道的末端设有第一排料槽，第一排料槽的前端配有第一感应器和第一理料气缸。

8.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的报废卸料机构包括第三卸料气缸、第四来料传感器和报废窗口，第三卸料气缸和报废窗口分别设在皮带输送机两侧相对的位置，第四来料传感器设在第三卸料气缸的前方，并与第三卸料气缸配合；报废窗口设在机架的背面，报废窗口处设有第三滑道，第三滑道的末端设有第二排料槽，第二排料槽的前端配有第二感应器和第二理料气缸。

9.根据权利要求1所述的非标轴承产品油密封自动检测装置，其特征在于：所述的机架的顶部设有三色报警灯，机架的底部安装有四个避震脚和四个脚轮。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于轴承套圈质量检测技术领域，尤其涉及一种非标轴承产品油密封自动检测装置。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。因此，轴承在制备完成后需要对其外观表面进行严格的检测，从而判断其表面是否存在裂纹等缺陷。

非标轴承就是按客户要求生产的轴承，非标轴承的尺寸结构与国家标准规定的标准轴承存在差异，非标轴承检测无法用标准轴承的检测装置来检测，目前国内主要靠人工挑选，检测端面上是否有瑕疵、漏工序、崩边、缺口等问题，生产效率很低，劳动强度大，容易随机产生人为误差，轴承的质量与设备的正常运行有着紧密的联系，直接关系到使用该轴承设备的精度、性能、寿命以及可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对非标轴承检测存在的技术空白，提供一种全自动、检测筛选一体的非标轴承产品油密封自动检测装置。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种非标轴承产品油密封自动检测装置，包括机架，所述的机架上设置有控制系统，机架内部设有皮带输送机，沿皮带输送机运输方向依次设置过桥料斗、拨叉机构、图像处理机构、反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构和合格产品出料窗口；所述的反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构以及图像处理机构分别与控制系统连接。

优选地，所述的过桥料斗倾斜设置在皮带输送机最前端，过桥料斗内侧中间设有凸起的POM板。

优选地，所述的拨叉机构包括沿皮带输送机运输方向间隔设置的两个双轴气缸，两个双轴气缸的前端分别设有前卡料杆和后卡料杆，前卡料杆和后卡料杆相互配合。

优选地，所述的双轴气缸固定在气缸固定板上，气缸固定板设在皮带输送机侧方，气缸固定板靠近皮带输送机一侧还设有内支架，内支架与前卡料杆和后卡料杆之间均存在间隙，内支架的上表面设有挡料板，挡料板上设有两个贯穿孔，贯穿孔的位置分别与前卡料杆和后卡料杆的位置对应；外侧一个双轴气缸的上方还覆盖有防护罩。

优选地，所述的图像处理机构包括摄像机、光源、第一来料传感器和显示屏，摄像机配有用于调节焦距且相互连接的步进驱动器、步进驱动电机，以及用于控制摄像机开关的电磁阀，光源设置在皮带输送机的上方，第一来料传感器设在皮带输送机的侧方，摄像机、步进驱动器、电磁阀、第一来料传感器和显示屏均与控制系统连接。

优选地，所述的反面卸料机构包括第一卸料气缸、第二来料传感器和反面窗口，反面窗口和第一卸料气缸分别设置在皮带输送机两侧相对的位置，第二来料传感器设在第一卸料气缸的前方，并与第一卸料气缸配合；反面窗口设在机架的背面，反面窗口处设有第一滑道，第一滑道由内向外向下倾斜，第一滑道外端设有接料盒。

优选地，所述的返工卸料机构包括第二卸料气缸、第三来料传感器和返工窗口，第二卸料气缸和返工窗口分别设在皮带输送机两侧相对的位置，第三来料传感器设在第二卸料气缸的前方，并与第二卸料气缸配合；返工窗口设在机架的背面，返工窗口处设有第二滑道，第二滑道的末端设有第一排料槽，第一排料槽的前端配有第一感应器和第一理料气缸。

优选地，所述的报废卸料机构包括第三卸料气缸、第四来料传感器和报废窗口，第三卸料气缸和报废窗口分别设在皮带输送机两侧相对的位置，第四来料传感器设在第三卸料气缸的前方，并与第三卸料气缸配合；报废窗口设在机架的背面，报废窗口处设有第三滑道，第三滑道的末端设有第二排料槽，第二排料槽的前端配有第二感应器和第二理料气缸。

优选地，所述的机架的顶部设有三色报警灯，机架的底部安装有四个避震脚和四个脚轮。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型是通过图像处理机构对产品拍照，并配合计算软件来判断产品的合格与否的；根据计算结果，通过反面卸料机构、返工卸料机构、报废卸料机构分别对反面的产品、有瑕疵的产品以及报废的产品进行分类筛选，最终合格且朝向正确的产品经过合格产品出料窗口进入包装工序中，实现自动化在线检测，提高了生产效率、降低了成本，并便于日常数据化管理。

附图说明

图1是本实用新型涉及的非标轴承产品油密封自动检测装置的正面结构示意图；

图2是本实用新型涉及的非标轴承产品油密封自动检测装置的背面结构示意图；

图3附图1所示的非标轴承产品油密封自动检测装置A节点放大图；

图4是拨叉机构的结构详图；

图5是图像处理机构电气图；

图6是步进驱动器和步进电机连接关系示意图；

图7是非标轴承产品油密封自动检测装置的工作原理示意图；

图8是各卸料气缸以及各理料气缸的电气图；

图9是三色报警灯的工作原理电气图。

图示说明：1-机架，2-皮带输送机，3-过桥料斗，4-拨叉机构，5-图像处理机构，6-反面卸料机构，7-返工卸料机构，8-报废卸料机构，9-合格产品出料窗口，11-三色报警灯，12-避震脚，13-脚轮，31-POM板，41-气缸固定板，42-双轴气缸，43-内支架，44-防护罩，45-挡料板，46-贯穿孔，47-前卡料杆，48-后卡料杆，51-摄像机，52-第一来料传感器，53-光源，54-控制系统，55-显示屏，56-步进驱动器，57-步进驱动电机，61-第一卸料气缸，62-第二来料传感器，63-反面窗口，64-第一滑道，65-接料盒，71-第二卸料气缸，72-第三来料传感器，73-返工窗口，74-第二滑道，75-第一排料槽，76-第一理料气缸，81-第三卸料气缸，82-第四来料传感器，83-报废窗口，84-第三滑道，85-第二排料槽，86-第二理料气缸。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实用新型涉及的一种非标轴承产品油密封自动检测装置包括机架1，机架上设有控制系统54，控制系统配置有触摸屏。机架1的内部设有皮带输送机2，皮带输送机2用于非标轴承的运输。皮带输送机2沿其运输方向从前到后依次设置过桥料斗3、拨叉机构4、图像处理机构5、反面卸料机构6、返工卸料机构7、报废卸料机构8和合格产品出料窗口9，所述的反面卸料机构6、返工卸料机构7、报废卸料机构8以及图像处理机构5分别与控制系统54连接。图像处理机构5对产品进行拍照，并将图像信息传输到控制系统中，控制系统判断产品是否反面、是否存在瑕疵或是否存在崩边、缺口等需要报废处理，并根据不同的判断结果，分别向反面卸料机构、返工卸料机构或报废卸料机构中的其中一个机构发出控制信号，实现非标轴承的筛分。

结合附图1和2所示，过桥料斗3通过固定动架固定在机架1位于皮带输送机2最前方的位置，固定动架可调节过桥料斗3的角度，使之倾斜设置，方便非标轴承自动落料，过桥料斗3内侧中间设有凸起的POM板31，防止产品磕碰伤。

结合附图1和4所示，所述的拨叉机构4包括沿皮带输送机运输方向间隔设置的两个双轴气缸42(TR20*40)，两个双轴气缸42的前端分别设有前卡料杆47和后卡料杆48。两个双轴气缸42均固定在气缸固定板41上，气缸固定板41又固定在机架1上位于皮带输送机2侧方的位置，该气缸固定板41与机架1的固定处设有腰孔，前卡料杆47和后卡料杆48的固定位置也设有腰孔，如此，可根据产品尺寸大小，实现双轴气缸42位置的调整以及前卡料杆47和后卡料杆48位置的调整。气缸固定板41靠近皮带输送机2的一侧还设有内支架43，内支架43与前卡料杆47和后卡料杆48之间均存在间隙，内支架43的上表面设有挡料板45，挡料板45上设有两个贯穿孔46，贯穿孔46的位置分别与前卡料杆47和后卡料杆48的位置对应。两个双轴气缸42的上方还覆盖有防护罩44，用于防止灰尘进入双轴气缸42处，两个双轴气缸42相互配合，使前卡料杆47和后卡料杆48交错伸出或缩回(前卡料杆47伸出，则后卡料杆48缩回；前卡料杆47缩回，则后卡料杆48伸出)，进而将皮带输送机2上的产品按照一定的间距排布，挡料板45可防止产品从皮带运输机2处掉落。另外后卡料杆48上设有一只感应开关，感应有无产品，以触使拨叉机构4是否可动作。

结合附图1和3所示，所述的图像处理机构5包括摄像机51、光源53、第一来料传感器52和显示屏55。结合附图5和6所示，所述的摄像机51配有相互配合连接的用于摄像机调焦的步进驱动器56和步进电机57，步进驱动器56控制步进电机57移动上下或水平移动，调整最佳拍摄角度和拍摄距离，并实现调焦，摄像机51还配有用于控制其开关的电磁阀。第一来料传感器52设在皮带输送机2的侧方，第一来料传感器52采用欧姆龙漫反射光电开关，底部安装位置配左右可微调的高精度燕尾槽手动微调平台，对面安装配套的反光板，第一来料传感器52用于感应产品是否进入图像处理机构5。所述的光源53由积分球光源和光源支撑板组成，其通过光源支撑板安装在图像处理机构5上的两根支撑杆上可调整高度，进而控制光照强度，为摄像机51提供最佳的拍摄光亮。光源53设置在皮带输送机2的上方，为防止曝光，皮带输送机2的平皮带材质需采用哑光耐磨型材料。摄像机51、第一来料传感器52和显示屏55均与控制系统54通信连接。

结合附图5和6所示，外部电源经过断路器后，分多路电路为各部件供电，其中一路电路通过开关电源与摄像机51的电磁阀连接，另一路电路通过开关电源与步进驱动器56以及摄像机51连接，其余电路分别与显示屏55、皮带输送机2和光源53连接。当第一来料传感器52感应到有产品到达图像处理机构5位置时，打开连接步进驱动器56的开关电源，操作人员通过触摸屏输入指令，并控制步进驱动器56驱动步进电机57，调整摄像机51的焦距，焦距调整完成后，打开连接电磁阀的开关电源，电磁阀通电形成通路，并启动摄像机51完成一次拍摄，将图像信息发送给控制系统54，控制系统对产品进行判断。

结合附图1和2所示，所述的反面卸料机构6包括第一卸料气缸61、第二来料传感器62和反面窗口63，反面窗口63和第一卸料气缸61分别设置在皮带输送机2两侧相对的位置，第二来料传感器62设在第一卸料气缸61的前方，并与第一卸料气缸61配合，第二来料传感器62采用欧姆龙漫反射光电开关，底部安装位置配左右可微调的高精度燕尾槽手动微调平台，对面安装配套的反光板，第二来料传感器62用于感应产品是否进入反面卸料机构6中。反面窗口63设在机架1的背面，反面窗口63处设有第一滑道64，第一滑道64由内向外向下倾斜，第一滑道64外端设有接料盒65。

结合附图1和2所示，所述的返工卸料机构7包括第二卸料气缸71、第三来料传感器72和返工窗口73，第二卸料气缸71和返工窗口73分别设在皮带输送机2两侧相对的位置，第三来料传感器72设在第二卸料气缸71的前方，并与第二卸料气缸72配合，第三来料传感器72采用欧姆龙漫反射光电开关，底部安装位置配左右可微调的高精度燕尾槽手动微调平台，对面安装配套的反光板，第三来料传感器72用于感应产品是否进入返工卸料机构7中。返工窗口73设在机架1的背面，返工窗口73处设有第二滑道74，第二滑道74的末端设有第一排料槽75，第一排料槽75采用V形板，第一排料槽75的前端配有第一感应器(图中未画出)和第一理料气缸76，第一理料气缸76将落到第一排料槽75的产品推到第一排料槽75的端部，进而整理产品；第一感应器用于感应第一排料槽75是否装满。

结合附图1和3所示，所述的报废卸料机构8包括第三卸料气缸81、第四来料传感器82和报废窗口83，第三卸料气缸81和报废窗口83分别设在皮带输送机2两侧相对的位置，第四来料传感器82设在第三卸料气缸81的前方，并与第三卸料气缸81配合，第四来料传感器82采用欧姆龙漫反射光电开关，底部安装位置配左右可微调的高精度燕尾槽手动微调平台，对面安装配套的反光板，第四来料传感器82用于感应产品是否进入报废卸料机构8中。报废窗口83设在机架1的背面，报废窗口83处设有第三滑道84，第三滑道84的末端设有第二排料槽85，第二排料槽85采用V形板，第二排料槽85的前端配有第二感应器(图中未画出)和第二理料气缸86，第二理料气缸86将落到第二排料槽85的产品推到第二排料槽85的端部，进而整理产品；第二感应器用于感应第二排料槽75是否装满。

为防止产品损坏，上述第一滑道64、第二滑道74和第三滑道84的两侧均设有POM板，接料盒65的内表面也设有POM板。上述的第一卸料气缸61、第二卸料气缸71和第三卸料气缸81均采用型号为TR16X150S双轴气缸，其均通过支撑座固定在机架1内部，且支撑座上设有水平方向和高度方向的长腰孔，可以前后或上下调节第一卸料气缸61、第二卸料气缸71和第三卸料气缸81的位置，使其分别对准反面窗口63、返工窗口73和报废窗口83。

为方便非标轴承产品油密封自动检测装置的运输，机架1的底部安装有四个避震脚12和四个脚轮13。避震脚12可上下伸缩，当需要移动非标轴承产品油密封自动检测装置时，缩回避震脚12，脚轮13落地，移动机架1；非标轴承产品油密封自动检测装置移动到指定位置后，伸长避震脚12，脚轮13悬空。

结合附图7所示，采用非标轴承产品油密封自动检测装置的检测方法包括：

步骤1：清洗后的产品从过桥料斗3处进料，并通过皮带输送机2运输，当产品进入拨叉机构4时，两个双轴气缸42交错伸出前卡料杆47和后卡料杆48，将相邻的产品分隔，使产品按照一定的间距排布，产品的间距与皮带输送机2的运输速度以及两个双轴气缸42交错作业的间隔速度有关；

步骤2：第一来料传感器52感应到产品，打开连接步进驱动器56的开关电源，操作人员通过触摸屏输入指令，并控制步进驱动器56驱动步进电机57，调整摄像机51的焦距，焦距调整完成后，打开连接电磁阀的开关电源，电磁阀通电形成通路，并启动摄像机51完成一次拍摄，摄像机51将图像信息传输到控制系统54中，控制系统54判断该产品的状态，并将图像信息传递到显示屏55中，若产品处于反面状态，控制系统54向反面卸料机构6发出指令，进入步骤3.1；若产品存在瑕疵需要返工，控制系统54向返工卸料机构7发出指令，进入步骤3.2；若产品存在崩边或缺口等严重的质量问题，需要报废处理，控制系统54向返报废卸料机构8发出指令，进入步骤3.3；若产品合格，进入步骤3.4；

步骤3.1：结合附图7和8所示，当产品到达反面卸料机构6，被第二来料传感器62感应到，控制系统54开启与第一卸料气缸61连接的开关KA1，启动第一卸料气缸61，将产品推到反面窗口63，产品顺着第一滑道64落入接料盒65，进入落入接料盒65的产品只需要重新放入过桥料斗3内即可；

步骤3.2：结合附图7和8所示，产品到达返工卸料机构7，被第三来料传感器72感应到，控制系统54开启与第二卸料气缸71连接的开关KA2，启动第二卸料气缸71，将产品推到返工窗口73，产品顺着第二滑道74落入第一排料槽75，第一感应器感应到有产品落到第一排料槽75后，控制系统54开启与第一理料气缸76连接的开关KA5，第一理料气缸76启动一次，将产品推到第一排料槽75内部空间的最远端，实现产品的整理；

步骤3.3：结合附图7和8所示，产品到达报废卸料机构8，被第四来料传感器82感应，控制系统54开启与第三卸料气缸81连接的开关KA3，启动第三卸料气缸81，将产品推到报废窗口83，产品顺着第三滑道84落入第二排料槽85，第二感应器感应到有产品落到第二排料槽85后，控制系统54开启与第一理料气缸86连接的开关KA6，第二理料气缸86启动一次，将产品推到第二排料槽85内部空间的最远端，实现产品的整理；

步骤3.4：产品沿着皮带输送机一直运动到出料窗口9，完成产品的包装。

在检测过程中，若第一排料槽75和第二排料槽85装满，则三色报警灯11被点亮，起到报警的目的。结合附图9所示，面板指示灯、三色报警灯11含红灯、黄灯、绿灯和蜂鸣器。设备通电后，面板指示灯亮；设备正常运行时，绿灯亮，黄灯和红灯关闭；设备处于待机状态时，黄灯亮，绿灯和红灯关闭；当第一排料槽75或第二排料槽85装满或者各卸料气缸、理料气缸、皮带输送机中的任何一个处于非正常状态，红灯亮并发出报警声，黄灯和绿灯关闭。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

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