陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置的製作方法

2023-12-02 20:51:36 1

專利名稱：陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及從多行多列的球體陣列中選擇性自動剔除部分球體和使剰餘球體同時下料的裝置，特別涉及陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置。
背景技術：
滾珠軸承是應用及其廣 泛的通用機械產品，其中滾珠為球體，其需求量極大，而其表面質量直接影響軸承質量。我國軸承滾珠生產企業基本上都是採用人工目檢法對球體表面質量進行檢測，即人手撥動平鏟中的球體並在散光燈下用眼睛(或藉助於低倍放大鏡)觀察其表面，發現缺陷鋼球後由人工挑剔出來。人的眼睛在燈光下觀察極易疲勞，特別是拋光鋼球表面高反光刺激眼睛，同時操作者用手工撥動的方法也無法保證球體的整個表面完全被觀察到。近年來，隨著無損探傷技術、電子技術和計算機技術的發展，逐漸出現了鋼球渦流檢測技術、機器視覺檢測技術。鋼球渦流檢測機從國外進ロ，該設備採用渦流探傷技術對鋼球表面裂紋等缺陷進行檢測，採用成型輪使被測鋼球逐個子午線翻滾。該產品進ロ價格高昂，適用範圍為中大型鋼球，且易引起缺陷漏檢。日本有軸承鋼球光電外觀檢測儀，但是在中國未有應用，其檢測的缺陷類型不全。中國專利號為ZL 200310109912. 4的專利公開了ー種鋼球表面缺陷檢測方法，該方法是將被測鋼球由進料機構逐個送入檢測機構的進給轉盤周緣第一孔中，進給轉盤按節奏轉動，其下方有展開託盤託住被測鋼球，進給轉盤及其孔中的被測鋼球浸在煤油中，展開轉盤作偏心旋轉而帶動鋼球轉動，正上方的CCD相機採集被測鋼球展開面的信息，由計算機識別終端顯示器上被測鋼球的表面放大圖像並判別鋼球表面質量，將不合格鋼球自動或手動控制送入廢料倉。該方法是對鋼球逐個進行檢測，一次只能進ー個鋼球，被測鋼球只在採集圖像上單列佔據對角線位置，這種方法和結構的檢測效率很有限，不適合檢測小型鋼球(如直徑3_以下)；該方法需要用煤油為工作介質，對鋼球自身存在一定程度的汙損，以及產生對鋼球表面進行清洗的後續程序，需經常更換煤油介質，増加流程步驟和成本；該專利未公開鋼球檢測後的自動分流方法和裝置。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有技術中存在的不足之處，提供一種適應高效率的成批檢測、適應任何材質球體檢測、適應3mm以下的一種的陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置。本發明目的通過如下技術方案實現
ー種陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，包括接料板、剔料板、分料導柱、第一往復驅動機構、支承座、可編程邏輯控制器及計算機，所述接料板與剔料板連接固定，分料導柱安裝在剔料板上，能夠斷開或連通剔料板裡的方形槽，剔料板安裝在支承座上，第一往復驅動機構與分料導柱固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復驅動機構和計算機連接。
所述接料板開有多列斜槽，所述斜槽的傾斜角度為5° 15°，具體以小球能在
槽內平穩快速滾動為宜，且每列斜槽與陣列排布球體中的列是--對應的，斜槽的寬度比
被測小球直徑大0. 2 2mm，相鄰斜槽在長度上相差IOmm 30mm，使得斜槽的末端在位置上能夠錯開一定距離，斜槽末端均開有圓形通孔，圓形通孔的直徑比被測小球直徑大0. 2 2mm ；
剔料板上開有多列均勻分布排列的方形槽，方形槽的尺寸在寬度和高度上比被測小球的直徑大0. 2 2mm，所述方形槽通過圓形通孔與接料板的斜槽相通；剔料槽保持傾斜5° 15°的角度安裝，接料板保持水平安裝；
接料板上斜槽的列數與陣列排布球體的列數相同，剔料板上方形槽的列數與斜槽列數相同且一一對應；所述斜槽的寬度、方形槽的寬度、斜槽末端的圓形通孔的直徑和方形通孔的寬度尺寸完全相同；
所述方形槽中下部開有圓形通孔，分料導柱安裝在方形槽的圓形通孔內，並在往復驅動機構的作用下能夠在孔內上下動作；
所述分料導柱是實現小球分流的關鍵零件，具有圓柱體形狀，中上部沿直徑方向開有一個關於軸截面對稱的方形通孔，方形通孔的大小與剔料板上的方形槽尺寸相同，在往復驅動機構未動作時，方形通孔與方形槽連通；所述分料導柱在其一側下部垂直方向開有向下通槽，與方形通孔不相貫，向下通槽在寬度和高度上均比方形通孔大0. I 2mm，當往復驅動機構在可編程邏輯控制器(PLC)的控制下向上運動，則分料導柱的向下通槽與剔料板的方形槽相連；
所述支承板支撐固定剔料板，且剔料板與水平面呈5° 15°的傾斜角度。本發明的工作過程小球表面缺陷檢測完畢後，計算機對有缺陷的小球進行定位表示，並將信息發送給可編程邏輯控制器(PLC)，當陣列排布小球從檢測時的裝置掉入接料板中的斜槽，沿著斜槽滾動到圓形通孔，並滾入剔料板的方形槽中，沿著方形槽的傾斜方向向下滾動，對於經計算機檢測無缺陷的小球，PLC控制往復驅動機構不動作，無缺陷小球從分料導柱中的方形通孔中通過；對於計算機檢測有缺陷的小球，當小球沿著剔料板方形槽傾斜下滾時，PLC控制往復驅動機構向上動作，則方形槽中的分料導柱向上運動，分料導柱的向下通槽與方形槽相通，有缺陷的小球滾入向下通槽的空位處，掉入廢品收集盒內。本發明的有益效果
(I)現有技術未公開鋼球檢測後的自動分流方法和裝置，本發明新給出了陣列排布球體選擇性自動剔除和下料方法。(2)對比現有技術逐個分流受檢後的有缺陷和無缺陷鋼球，本發明能同時自動剔除同批次受檢小球中的所有缺陷球體、能同時卸除所有無缺陷體球。(3)現有技術只適應於一般尺寸鋼球的表面缺陷檢測，本發明適應於任何材質球體、特別適應於3mm以下小球體的選擇性自動剔除和下料。(4)現有技術檢測小球表面缺陷需要藉助煤油為工作介質，並將小球放在煤油中，對小球自身存在一定程度的汙損，以及產生對小球表面進行清洗的後續程序和需要經常更換煤油介質，增加流程步驟和成本。本發明無需藉助煤油為工作介質，節省了程序，降低了成本。


圖I是球體在檢測時的位置分布和裝置結構示意 圖2是圖I中A-A部分的剖面 圖3是圖I中B-B部分的剖面 圖4是陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置結構示意圖； 圖5是圖4中C-C部分的剖面 圖6是圖4中D-D部分的剖面 圖7是分料導柱意 圖8是圖7中E-E部分的剖面 圖9是圖7中F-F部分的剖面 圖中不出1一上型板，2—下型板，3—型座，4一第二往復驅動機構，5—被測小球，6一接料板，7—剔料板，8—分料導柱，9一第一往復驅動機構，10一支承座。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限於此。
實施例如圖1、2、3所示球體在檢測時的位置分布和裝置結構示意圖，在檢測位置時被測小球5分布在由上型板I陣列通孔與下型板2縱慣通槽組成的分隔空間。上型板I固定在型座3上，上型板I下表面有兩列縱慣通槽，下型板2上表面對應有兩列縱慣通榫，並有多個通孔，下型板2置於型座3上，下型板2與上型板I槽榫配合，在第二往復驅動機構4的驅動下，可使下型板2縱向滑動。第二往復驅動機構4可以以氣或電、磁、液為動力。如圖5所示，陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置包括接料板6、剔料板7、分料導柱8、第一往復驅動機構9、支承座10、可編程邏輯控制器及計算機，所述接料板6與剔料板7連接固定，分料導柱8安裝在剔料板7上，能夠斷開或連通剔料板裡的方形槽，剔料板7安裝在支承座10上，第一往復驅動機構9與分料導柱8固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復驅動機構9和計算機連接。如圖4、6所示接料板6開有與上型板I通孔列數相同的多列斜槽，斜槽的傾斜角度為5° 15°，以被測小球5能在槽內平穩快速滾動為宜，斜槽的寬度與型板通孔直徑相同，比被測小球5的直徑大0. 2 2mm,相鄰斜槽在長度上相差IOmm 30mm,斜槽末端均有圓形通孔，圓形通孔直徑與斜槽寬度相同。在安裝時，接料板6位於下型板2的正下方，斜槽與上型板I上的每列孔一一對齊。剔料板7與接料板6連接固定，剔料板7有多列均勻分布排列的方形槽，每列方形槽與接料板6上的圓形通孔相通，方形槽的寬度與接料板6上的圓形通孔直徑相同，每列方形槽中下部均開有圓形通孔，分料導柱8安裝在方形槽的圓形通孔內，在第一往復驅動機構9的作用下能夠在孔內上下抽動。
如圖7、8、9所示，所述分料導柱8為圓柱體形狀，其中上部沿直徑方向開有ー個關於軸截面対稱的方形通孔，方形通孔的尺寸與剔料板7的方形槽相同，分料導柱8在方形通孔ー側的下部垂直方向開有向下通槽，向下通槽在寬度和高度上均比方形通孔大O. I 2_。在初始狀態時，分料導柱8的方形通孔與剔料板7的方形槽連通；在剔除動作狀態時，第一往復驅動機構9驅動分料導柱8向上運動一段距離，分料導柱8的向下通槽與剔料板7的方槽連接，形成ー個空位。剔料板7固定在支承座10上，支承座10的上部傾斜5° 15°的角度，具體角度值以被測小球5能在方形槽內平穩快速滾動為宜，剔料板7安裝成與支承座10保持相同角度傾斜。當小球表面缺陷檢測完畢後，計算機對有缺陷的被測小球5進行定位標示，並將信息發送給可編程邏輯控制器(PLC);PLC先控制第二往復驅動機構4進行運動，使下型板2的通孔與上型板I的第一行孔對齊，上型板I中的被測小球5在自身重力作用下各自由下型板2的通孔掉下，進入接料板6對應的斜槽裡，並在斜槽裡滾動，通過斜槽末端的圓形通孔進入剔料板7對應的方形槽裡，在方形槽裡沿傾斜方向向下滾動。對於經計算機檢測出 無缺陷的小球，計算機中的檢測軟體經過通信發送信息給PLC，PLC控制第一往復驅動機構9不動作，對應剔料板7中的方形槽裡的分料導柱8不動作，則方形槽裡的小球滾動經分料導柱8的方形通孔至剔料板7的末端，掉進收集盒內；對於經計算機中的檢測軟體檢測出有缺陷的小球，軟體經過通信發送信息給PLC，PLC控制第一往復驅動機構9向上動作，對應剔料板7的方形槽裡的分料導柱8向上運動，則方槽裡的小球滾動至分料導柱8的向下通槽空位處掉進廢品收集盒內，然後PLC控制第一往復驅動機構9向下動作，成為小球分流剔除的初始狀態；在實現型板內每行小球的剔除工作後，由PLC控制第二往復驅動機構4進行動作，使下型板2的通孔與上型板I的下一行孔對齊，進行下一次分流剔除小球過程，如此動作直至型板裡的小球全部實現次品剔除和良品收集。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，其特徵在於，包括接料板、剔料板、分料導柱、第一往復驅動機構、支承座、可編程邏輯控制器及計算機，所述接料板與剔料板連接固定，分料導柱安裝在剔料板上，剔料板安裝在支承座上，第一往復驅動機構與分料導柱固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復驅動機構和計算機連接； 所述接料板開有斜槽，且斜槽與陣列排布球體中的列是一一對應的，每列斜槽末端開有圓形通孔； 所述剔料板上開有方形槽，方形槽通過圓形通孔與接料板的斜槽相通，所述方形槽的中下部開有圓形通孔，分料導柱安裝在方形槽的圓形通孔內。
2.根據權利要求I所述的陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，其特徵在於，斜槽的傾斜角度為5° 15°，且相鄰斜槽在長度上相差IOmm 30mm，斜槽的寬度比被測小球直徑大O. 2 2mm,所述斜槽末端的圓形通孔直徑比被測小球直徑大O. 2 2_。
3.根據權利要求I所述的陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，其特徵在於，方形槽的寬度比被測小球的直徑大O. 2 2mm。
4.根據權利要求I所述的陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，其特徵在於，所述分料導柱為圓柱體形狀，中上部沿直徑方向開有一個關於軸截面對稱的方形通孔，所述方形通孔的一側下部開有向下通槽，且向下通槽與方形通孔不相貫，所述向下通槽在寬度和高度上均比方形通孔大O. I 2mm。
5.根據權利要求1-4任一項所述的陣列排布球體的選擇行分流剔除及下料裝置，其特徵在於，所述斜槽、斜槽中的圓形通孔、方形槽及方形通孔的尺寸和數量是相等的，且斜槽、斜槽中的圓形通孔、方形槽為是一一對應的。
6.根據權利要求I所述的陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，其特徵在於，所述支承板支撐固定剔料板，且剔料板與水平面成5° 15°的角度傾斜。
全文摘要
本發明公開了一種陣列排布球體的選擇性分流剔除及下料裝置，包括接料板、剔料板、分料導柱、第一往復驅動機構、支承座、可編程邏輯控制器及計算機；所述接料板與剔料板連接固定，分料導柱安裝在剔料板上，剔料板安裝在支承座上，第一往復驅動機構與分料導柱固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復驅動機構和計算機連接。本裝置適應於任何材質球體、特別適應於3mm以下小球體的選擇性自動剔除和下料；能同時自動剔除同批次受檢小球中的所有有缺陷球體，卸除所有無缺陷體球；剔除和下料流程簡單，裝置結構簡單、成本低廉。
文檔編號G01N21/88GK102636489SQ20121009665
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月5日 優先權日2012年4月5日
發明者全燕鳴, 姜長城, 柯志勇 申請人:華南理工大學