[发明专利]圆锥轴承滚子表面疵病检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，具体涉及一种圆锥轴承滚子表面疵病检测装置及方法。

背景技术

对于滚动轴承而言，由于轴承滚子在工作时是滚动的，因此其表面质量直接决定了轴承的工作性能，甚至是使用寿命。在轴承滚子的加工过程中，由于加工设备和原材料等方面的因素，会导致滚子表面产生划伤、擦伤、杂质、小点等微小的表面缺陷，这些缺陷统称为滚子的表面疵病。在影响轴承寿命、精度及噪声等因素中，轴承滚子表面粗糙度占各种影响因素的50％左右，因此轴承滚子出厂前必须对其进行严格的表面疵病检测，以保证滚子表面有足够光滑度，从而提高轴承质量。

GB/T25767-2010滚动轴承圆锥滚子规定，轴承滚子检测比例应为100％。目前，国内轴承生产厂商还没有大面积应用检测轴承滚子表面质量的设备，目前存在的检测方法包括人工检测法以及应用光电技术、电磁感应技术或超声波技术等方法的无损检测设备对轴承滚子表面疵病进行检测。

人工检测的方法由于人为因素影响很大，存在以下缺点：一是个人判断标准各有不同，从而影响检测的客观性；二是视觉疲劳等因素会影响检测的可靠性，从而影响轴承滚子的检测质量；三是人工检测法要求人在散光灯下直接观察近似于镜面的轴承滚子表面，对人的视力会造成极大的伤害；四是人工检测效率低下，需要大量的人工参与，造成了极大的人力资源浪费，导致轴承滚子检测成本提高。

光电检测技术是由激光发射装置照射轴承滚子表面，产生的反射光被位于同侧的光敏电阻所接收，如滚子表面有疵病出现，则反射光的强度就会有变化，从而引起光电流的变化，形成脉冲信号，脉冲的宽度随缺陷的大小而变化，以此来判断缺陷的存在与否。这种检测方法的缺点是一些细微的振动或者横向移动就会对检测精度有一定影响，不适用于工厂车间中对滚子进行表面疵病的检测。

在电磁感应技术方面，目前应用较多的是涡流探伤法，该方法是将轴承滚子置于交变磁场中，通过其内部产生的涡电流的大小及分布情况的变化来识别轴承滚子缺陷，该方法对轴承滚子表面斑渍等疵病的检测效果不好，且该方法极易受其他磁场干扰而影响检测效果，因此也不适用于工厂车间使用，目前国内应用该方法的设备也仅限于实验室中对一些高精密轴承滚子进行抽样检测。

在超声波技术方面，主要是利用超声波在不同介质、不同界面传播时会产生不同波形的原理进行检测，如果轴承滚子表面有缺陷，则射入轴承滚子内部的超声波会被这些缺陷反射回来，如其表面无缺陷，则射入的超声波会到达轴承滚子底层后才被反射回来，通过对探头收集来的反射波进行的对比来判断轴承滚子表面是否存在缺陷，用该方法检测轴承滚子表面疵病时，需要缺陷足够大或者集中在一起，否则探头就很难接收到缺陷反射回来的声波，且该方法对工厂环境要求也很高，不适合对轴承滚子表面疵病的检测。

发明内容

本发明的目的在于提出一种圆锥轴承滚子表面疵病检测装置及方法，解决现有技术存在的人工检测不准确、对人眼造成一定损伤、检测效率低和检测成本高的问题，实现在工厂车间对滚子进行表面疵病的检测。

为实现上述目的，本发明的圆锥轴承滚子表面疵病检测装置包括进料斗、料道、拨盘、CCD相机、工控机、光源、摩擦轮、检测台、挡板、弹射装置和传送带；

所述进料斗设置在所述料道的入口端，所述料道的入口端高于出口端倾斜放置，所述拨盘设置在靠近所述料道出口端的上方，通过拨盘间歇拨动圆锥轴承滚子；

所述检测台入口端与所述料道的出口端连接，检测台出口端设置有摩擦轮，所述摩擦轮与所述检测台出口端的圆锥轴承滚子配合，所述摩擦轮通过挡板与所述传送带连接；所述检测台出口端正上方设置有CCD相机，所述CCD相机与被检测圆锥轴承滚子之间设置有光源，所述CCD相机和光源整体设置在不透明检测罩内，所述传送带上与所述挡板连接的一端设置有弹射装置；

所述CCD相机采集的图像传输至工控机，通过工控机控制弹射装置弹出有疵病的圆锥轴承滚子。

所述料道为旋转料道，所述旋转料道的半径与所述圆锥轴承滚子外表面展开面的半径相同。

所述传送带为凹槽传送带，所述凹槽传送带的凹槽与圆锥轴承滚子相符。

所述检测台为梯形台，所述梯形台上表面的倾斜角与二分之一圆锥轴承滚子的锥角相同。

基于圆锥轴承滚子表面疵病检测装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：将圆锥轴承滚子倒入进料斗，使圆锥轴承滚子顺序排列并送入旋转料道；

步骤二：拨盘转动1/4圈，将一个圆锥轴承滚子送入到检测台上；