一种机械手操控的轴承套圈电磁无损检测系统的制作方法

本实用新型属于轴承检测技术领域，更具体地，涉及一种轴承套圈电磁无损检测系统。

背景技术：

随着社会生产和发展的需要，各工业领域对于轴承的需求量呈大幅增涨，并对其表面及内部质量都有越来越高的要求。轴承生产过程中易出现氧化皮、折叠、裂纹、夹杂等缺陷，对其刚度及强度造成影响，构成质量威胁，形成安全隐患，需对其进行无损检测。

常见的轴承缺陷检测方法为荧光磁粉检测法，但是荧光磁粉检测方法天然就存在某些难以克服的劣势，如难以对缺陷定量检测，不方便自动化数字化设备的研发，检测结果易受人为因素的干扰。除此之外，磁粉检测方法对工人和环境也有一定的伤害，如长期在黑光灯照射的环境中工作，对工人的健康有一定影响，磁粉悬液对环境也有污染，需要进行处理之后才能排放。

此外还有更加先进的漏磁和涡流检测方法对轴承进行自动化的探伤，不但可以提高检测效率，提取缺陷形状特征，而且无污染物的排放，节约劳动力；但是考虑到一般轴承套圈形状比较复杂，有沟槽和圆弧面，探头进行检测时动作难以实现，且难以保证探头较高的运动精度，从而导致检测精度不高的问题。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种机械手操控的轴承套圈电磁无损检测系统，其检测过程高度自动化，利用双机械手带动探头对轴承套圈进行全方位的检测。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种机械手操控的轴承套圈电磁无损检测系统，其特征在于，包括进料道、皮带机、出料道、机械手和套圈检测装置，其中，

所述皮带机位于所述进料道与所述出料道之间；

所述进料道具有导槽滑道，所述进料道靠近皮带机的一端设置有减速带并且在该端连接有用于让减速后的轴承套圈停止的止动滚轮，所述止动滚轮的中心线水平设置；

所述机械手包括机身、起始连杆、中间连杆、末端连杆和末端转轴，所述机身上安装有第一电机并且第一电机通过丝杠机构连接所述起始连杆，并且所述丝杠机构的丝杠竖直设置，所述起始连杆上安装有第二电机并且第二电机的电机轴竖直设置，该第二电机的电机轴上连接所述中间连杆，所述中间连杆上设置有第三电机并且该第三电机的电机轴竖直设置，该第三电机的电机轴上连接所述末端连杆，所述末端连杆上可转动安装所述末端转轴并且该末端转轴竖直设置；

所述套圈检测装置包括联轴器、支撑轮支架、支撑轮和探头，所述支撑轮支架通过所述联轴器安装在所述末端转轴上，所述支撑轮安装在所述支撑轮支架上，所述探头安装在所述支撑轮支架上。

优选地，所述止动滚轮通过轴承连杆件安装在所述进料道上，该轴承连杆件包括轴承、转轴和连杆，所述止动滚轮套接在所述轴承上，所述轴承套接在所述转轴上，所述转轴通过螺栓连接在所述连杆的一端，所述连杆的另一端通过螺栓连接在所述进料道上。

优选地，所述机械手设置有两个，相应地，所述套圈检测装置也设置有两个。

优选地，所述支撑轮支架上的支撑轮设置有两个。

优选地，所述支撑轮高度可调整地安装在所述支撑轮支架上。

优选地，所述皮带机的机架上并排设置有两块挡板，至少其中一块挡板位置可调整地安装在所述皮带机的机架上，以用于调整两块挡板之间的间距，每块所述挡板的纵向均与轴承套圈在所述皮带机的皮带上的输送方向一致。

优选地，沿着远离所述皮带机的方向，所述出料道的高度逐渐降低。

优选地，所述出料道在靠近皮带机的一端设置有喇叭口，以便于轴承套圈进入出料道。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)本实用新型使用机械手来带动套圈检测装置移动，移动迅速而且位置精确，可使探头对轴承套较进行全方位的检测，便于全检测过程自动化的实现，节约劳动力，检测效率高。

2)本实用新型可在同一条检测线中完成对轴承套圈包括外表面、内表面和两个端面的检测，能有效提高检测效率。

3)本实用新型在轴承套圈进行传送的同时可自动完成对轴承套圈的无损检测，可用于轴承套圈出厂前的检测，能提高生产率且降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型对轴承套圈进行检测时的结构示意图；

图2是本实用新型中进料道的示意图；

图3是本实用新型中其中第一套圈检测装置的仰视图；

图4是本实用新型中机械手的结构示意图；

图5a、图5b分别是本实用新型中皮带机的俯视图和主视图；

图6a、图6b分别是本实用新型中第二套圈检测装置的主视图和右视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照各附图，一种机械手操控的轴承套圈电磁无损检测系统，包括进料道1、皮带机4、出料道5、机械手3和套圈检测装置2，其中，

所述皮带机4位于所述进料道1与所述出料道5之间，机械手3可以把进料道1内的轴承套圈6送到皮带机4上进行检测，皮带机4又可以将轴承套圈6送到出料道5上送出；沿着远离所述皮带机4的方向，所述出料道5的高度逐渐降低，以使轴承套圈6在运动过程中获得速度，而且所述出料道5在靠近皮带机4的一端设置有喇叭口，以便于轴承套圈6进入出料道5；

所述进料道1具有导槽滑道11，轴承套圈6先滚动进入导槽滑道11内，所述进料道1靠近皮带机4的一端设置有减速带12用于对轴承套圈6进行减速，并且在该端连接有用于让减速后的轴承套圈6停止的止动滚轮13，滚轮13安装后，顶面略高于导槽滑道11，用于阻碍轴承套圈6的滚动，轴承套圈6可以停靠在止动滚轮13上，所述止动滚轮13的中心线水平设置；

所述机械手3包括机身31、起始连杆32、中间连杆33、末端连杆34和末端转轴35，所述机身31上安装有第一电机并且第一电机通过丝杠机构连接所述起始连杆32，并且所述丝杠机构的丝杠竖直设置，该丝杠机构可以采用现有的譬如滚珠丝杠机构、滚柱丝杠机构等，则第一电机可以带动起始连杆32上下移动，所述起始连杆32上安装有第二电机并且第二电机的电机轴竖直设置，该第二电机的电机轴上连接所述中间连杆33，所述中间连杆33上设置有第三电机并且该第三电机的电机轴竖直设置，该第三电机的电机轴上连接所述末端连杆34，所述末端连杆34上可转动安装所述末端转轴35并且该末端转轴35竖直设置，通过第二电机和第三电机的配合，可以使得末端转轴35实现直线运动和弧形运动；

所述套圈检测装置2包括联轴器23、支撑轮支架22、支撑轮21和探头24，所述支撑轮支架22通过所述联轴器23安装在所述末端转轴35上，所述支撑轮21安装在所述支撑轮支架22上，所述探头24安装在所述支撑轮支架22上，通过机械手3的第一电机、第二电机和第三电机的驱动，可以使探头24实现所需的运动轨迹。

皮带机4具有驱动电机41、皮带42、挡板43和机架44，驱动电机41安装在机架44上，驱动电机41通过传动机构驱动皮带42移动。皮带机4的机架44上并排设置两块所述挡板43，至少其中一块挡板43位置可调整地安装在所述皮带机4的机架44上，以用于调整两块挡板43之间的间距，这样可以适应多种规格尺寸的轴承套圈6；此外，每块所述挡板43的纵向均与轴承套圈6在所述皮带机4的皮带42上的输送方向一致，这样可以在轴承套圈6输送的过程中防止轴承套圈6跑偏。优选地，挡板43通过挡板连接杆固定在机架44上，挡板连接杆位置可调节，因此可以调节两块挡板43之间的距离。

进一步，所述支撑轮21高度可调整地安装在所述支撑轮支架22上，以更好地适应各种尺寸的轴承套圈6，具体地，所述止动滚轮13通过轴承连杆件安装在所述进料道1上，该轴承连杆件包括轴承、转轴和连杆，所述止动滚轮13套接在所述轴承上，所述轴承套接在所述转轴上，所述转轴通过螺栓连接在所述连杆的一端，所述连杆的另一端通过螺栓连接在所述进料道1上，则止动滚轮13可以在轴承上转动，机械手3可以带动轴承套圈6越过卡动滚轮13后进入皮带机4的皮带上。此外，拧松进料道1上的螺栓后，也可以调整止动滚轮13的高度，从而使止动滚轮13挡住多种规格尺寸的轴承套圈6。

进一步，所述机械手3设置有两个，相应地，所述套圈检测装置2也设置有两个，其中一个机械手3和其上的套圈检测装置2可以用于检测轴承套圈6的内表面和端面，另一个机械手3和其上的套圈检测装置2可以用于检测轴承套圈6的外表面。

进一步，所述支撑轮支架22上的支撑轮21设置有两个，以便于更好地压紧轴承套圈6,用于轴承套圈6内表面和端面检测的套圈检测装置2的两个支撑轮21的中心线的夹角为锐角，用于轴承套圈6外表面检测的两个支撑轮21的中心线均竖直设置。

本实用新型对轴承套圈6进行检测的过程如下：

(1)轴承套圈6滚入进料道1的导槽滑道11，经由减速带12减速并最终停在止动滚轮13前，等待控制系统判别目前是否有轴承套圈6正在进行内表面的检测；

(2)控制系统判别目前无正在进行的轴承套圈6内表面的检测任务，则进行轴承套圈6的内表面的检测：其中一个机械手3带动该机械手3上的套圈检测装置2放入被检测的轴承套圈6内，此过程中支撑轮21接触轴承套圈6的内壁并压在轴承套圈6的内壁上，探头24与轴承套圈6表面具有一定的提离值，然后该机械手3控制轴承套圈6走斜向上的轨迹，越过止动滚轮13后，将轴承套圈6送至皮带42上，开始检测；

(3)轴承套圈6的内表面及其中一个端面检测过程中，支撑轮21始终接触轴承套圈6内表面并施加向下的压力在轴承套圈6上，机械手3控制使末端转轴35沿着与皮带移动方向相应的方向进行移动，末端转轴35进行自转动进行补偿，以保证整个过程中探头24始终与轴承套圈6的轴线平行，且机械手3输送套圈检测装置2的速度小于皮带42前进的速度，从而保证轴承套圈6在速度差的情况下自转。轴承套圈6自转过程中，探头24对轴承套圈6的内表面与其中一个端面进行检测，信号被检测系统采集并记录。探头24对轴承套圈6扫查两周以上完成该检测步骤，机械手3的起始连杆32先上升以将支撑轮21抬离轴承套圈6，后中间连杆33与末端连杆34联动使套圈检测装置2沿轴承套圈6的轴向移动，从而离开轴承套圈6；

(4)轴承套圈6的外表面与另一端面检测：上述用于内表面和端面检测的机械手3带动套圈检测装置2检测完后减速至停止，控制系统命令其等待用于外表面和端面检测的机械手3完成定位(等待时长0.5s)，用于外表面和端面检测的机械手3定位完成后，控制系统再命令用于内表面和端面检测的机械手3离开，然后套圈由用于外表面和端面检测的机械手3运动，驱动该机械手3连接的支撑轮21压在轴承套圈6的外表面上。轴承套圈6的外表面检测过程中，两个支撑轮51始终接触轴承套圈6的外表面并施加一定压力，探头24与轴承套圈6的外表面和端面有一定的提离值，检测过程中，机械手3输送套圈检测装置2的速度小于皮带42前进的速度，从而保证轴承套圈6在速度差的情况下自转，探头24对轴承套圈6的外表面扫查两周以上完成检测任务，机械手3带动套圈检测装置2离开轴承套圈6，轴承套圈6由皮带42带动进入出料道6。

(5)检测系统采集、记录用于轴承套圈6外表面检测的探头24的数据并综合内表面检测结果判断该轴承套圈是否有缺陷。该检测周期结束，等待新的轴承套圈6进入进料道。

本检测系统利用机械手带动探头对轴承套圈6进行检测，能够满足轴承套圈6生产线的自动化检测需求，显著提高了检测效率，避免漏检，适用于不同规格的轴承，通用性强，另外检测过程操作简单，易于实现高速自动化。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。