一种球体表面缺陷检测装置

本发明属球体检测，特别是涉及一种球体表面缺陷检测装置。

背景技术：

1、陶瓷球属于工业领域中常用的特殊球体材料，由于其具有优秀的机械性能与稳定的化学性质获得了广泛的应用，包括但不限于轴承、支撑体、磨料、反应器中的填料等。由于陶瓷球脆性大的特点，在加工制造的过程中难免表面缺陷的产生，又因其较弱的抗裂纹拓展能力，准确可靠地检测出表面缺陷就成为确保陶瓷球性能的重要环节。目前人工目检仍是国内陶瓷球制造时的主要检测方式，其余检测方式还包括涡流检测法、x射线检测法、光学显微镜检测等等。

2、公布号cn102288620b公开了一种基于多图像传感器的钢球表面展开方法及装置，方法是设置一条具有坡度的直线导轨，导轨两侧斜上方分别设置两个相对称且结构相同的图像传感器，导轨上方设置有光源，被测钢球依靠重力沿导轨上的凹槽滚动下落，从而解决了钢球表面高速、精确展开的难题，该发明介绍了一种十分有效的球面展开方式，但由于光源设置于轨道上方，在两侧方相机拍摄时会出现光线无法覆盖区域的问题，拍摄的图像中小球存在一部分昏暗区域，会影响后续的缺陷检测，并且对于陶瓷球这类球面反光率较高的特殊球体，足够光滑的表面可能出现镜面特性，球体表面会反射周围环境的图像，反射的图像也会对后续检测造成干扰。

3、中国专利公告号cn108405353b公开了一种球珠检测分选装置及方法，其中上料装置采用电机振动的方式使球珠进入孔洞，再由电磁铁的吸合推动孔内小球上料，球珠展开方式选择利用展开轴旋转与平动带动球珠展开表面，并且在展开轴上开了一个储料孔，在球体完全展开后自动落入孔内实现下料，该方法采用的振动上料方式难免出现上料箱内小球的激烈碰撞，对于脆性较大的陶瓷球容易在碰撞时产生缺陷，降低产品良品率，此外对于小球的检测与分拣，每次只能进行单个球的识别与判断，在检测效率上还存在进一步提升的空间。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出了一种球体表面缺陷检测装置，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种球体表面缺陷检测装置，包括

4、底板；

5、框架，固定在所述底板上；

6、两个图像采集模块，分别固定在所述框架的两侧；

7、球面展开模块，固定在所述底板上，所述球面展开模块包括

8、导轨，倾斜安装在所述底板上，顶面设有v型凹槽；

9、两个圆弧底座，前后固定在所述导轨上；

10、两个反光罩，分别固定在两个所述圆弧底座上，两个所述反光罩上均设有拍摄口，两个所述拍摄口分别朝向两侧，并与两个所述图像采集模块相对应；

11、其中所述圆弧底座和反光罩沿所述v型凹槽方向留有缺口；

12、两个环形光源，对应固定在所述圆弧底座上且位于所述反光罩内。

13、可选的，所述图像采集模块包括

14、丝杆滑台，固定在所述框架上；

15、工业相机，固定在所述丝杆滑台的滑块侧面，与所述拍摄口同轴。

16、可选的，还包括上料模块，所述上料模块设置在所述导轨较高的一端，其包括

17、上料固定架；

18、步进电机，固定在所述上料固定架上；

19、上料转轮，与所述步进电机的转轴固定连接，所述上料转轮表面圆周设置有若干进球孔；

20、导向块，固定在所述上料固定架上，顶面设有具有坡度的放料槽；

21、其中，所述上料转轮位于所述导轨与导向块之间，所述上料转轮上的两侧进球孔分别与所述放料槽的最低点以及v型凹槽相对应。

22、可选的，还包括下料分拣模块，所述下料分拣模块设置在所述导轨较低的一端，其包括

23、分拣固定块，与所述导轨对接，所述分拣固定块上设有两条分拣轨道槽，两条所述分拣轨道槽与所述v型凹槽形成三岔型凹槽结构；

24、下料固定架，固定在所述框架上；

25、舵机，固定在所述下料固定架上，其转轴位于底部；

26、拨杆，与所述舵机的转轴固定连接，用于控制所述v型凹槽与两条分拣轨道槽的通行状态。

27、可选的，所述导轨的一端螺纹连接有两个调高螺丝，两个所述调高螺丝底部与所述底板抵接。

28、可选的，两个所述反光罩的内壁涂有反光涂层。

29、可选的，两个所述圆弧底座紧贴，并在其整体前后各设置有一对对射型光电传感器。

30、可选的，所述环形光源为与所述圆弧底座形状对应的灯带。

31、本发明提供了一种球体表面缺陷检测装置，具备以下有益效果；

32、1、本发明球体经过两个反光罩时，环形光源的光照以及反光罩的反射作用将球体表面完全照亮，从而图像采集模块能够通过拍摄口拍摄采集到清晰的球体图像，有利于提高检测效果，而对于陶瓷球这类球面反光率较高，存在镜面特性的特殊球体，反光罩还起到隔离周围环境的作用，防止球体表面反射周围环境，从而防止对后续检测造成干扰。

33、2、将待检测的球体放置于放料槽中，球体沿着坡度到达放料槽的最低点，进入对应的进球孔中，步进电机带动上料转轮转动，当上料转轮转动180度后球体在重力作用下从进球孔掉落至v型凹槽中，完成自动上料，本发明依靠重力和上料转轮的缓慢转动进行自动上料，球体之间碰撞少，球体表面不容易产生缺陷，从而提高球体的良品率，并且通过上料转轮进行上料后，v型凹槽上先后上料的球体之间具有间隔，而通过控制上料转轮的转速可以有效地控制球体的上料速度，进而控制球体之间的间隔，可使每次进入检测的只有一个球体或者一排球体，保证检测的准确性。

34、3、球体经过两个反光罩组成的检测区域进行检测后，根据检测结果控制舵机运转，舵机则控制拨杆转动，通过拨杆使v型凹槽与对应的分拣轨道槽连通，从而将球体进行自动分拣。

技术特征：

1.一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：所述图像采集模块包括

3.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：还包括上料模块，所述上料模块设置在所述导轨较高的一端，其包括

4.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：还包括下料分拣模块，所述下料分拣模块设置在所述导轨较低的一端，其包括

5.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：所述导轨的一端螺纹连接有两个调高螺丝，两个所述调高螺丝底部与所述底板抵接。

6.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：两个所述反光罩的内壁涂有反光涂层。

7.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：两个所述圆弧底座紧贴，并在其整体前后各设置有一对对射型光电传感器。

8.根据权利要求1所述的一种球体表面缺陷检测装置，其特征在于：所述环形光源为与所述圆弧底座形状对应的灯带。

技术总结
本发明涉及一种球体表面缺陷检测装置，包括底板、框架、两个图像采集模块以及球面展开模块；框架固定在底板上；两个图像采集模块分别固定在框架的两侧；球面展开模块固定在底板上；球面展开模块包括导轨、两个圆弧底座、两个反光罩以及两个环形光源；导轨倾斜安装在底板上，顶面设有V型凹槽；两个圆弧底座前后固定在导轨上；两个反光罩分别固定在两个圆弧底座上；两个环形光源对应固定在圆弧底座上且位于反光罩内。本发明球体经过两个反光罩时，环形光源的光照以及反光罩的反射作用将球体表面完全照亮，从而图像采集模块能够拍摄采集到清晰的球体图像，有利于提高检测效果，反光罩还起到隔离周围环境的作用，防止对后续检测造成干扰。

技术研发人员：刘向军,徐光恩
受保护的技术使用者：东华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26