專利名稱：一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及從多行多列的球體陣列中選擇性自動(dòng)剔除部分球體和使剩余球體同時(shí)下料的裝置，特別涉及一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置。
背景技術(shù)：
滾珠軸承是應(yīng)用及其 廣泛的通用機(jī)械產(chǎn)品，其中滾珠為球體，其需求量極大，而其表面質(zhì)量直接影響軸承質(zhì)量。我國軸承滾珠生產(chǎn)企業(yè)基本上都是采用人工目檢法對(duì)球體表面質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，即人手撥動(dòng)平鏟中的球體并在散光燈下用眼睛(或借助于低倍放大鏡)觀察其表面，發(fā)現(xiàn)缺陷鋼球后由人工挑剔出來。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(shí)操作者用手工撥動(dòng)的方法也無法保證球體的整個(gè)表面完全被觀察到。近年來，隨著無損探傷技術(shù)、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了鋼球渦流檢測(cè)技術(shù)、機(jī)器視覺檢測(cè)技術(shù)。鋼球渦流檢測(cè)機(jī)從國外進(jìn)口，該設(shè)備采用渦流探傷技術(shù)對(duì)鋼球表面裂紋等缺陷進(jìn)行檢測(cè)，采用成型輪使被測(cè)鋼球逐個(gè)子午線翻滾。該產(chǎn)品進(jìn)口價(jià)格高昂，適用范圍為中大型鋼球，且易引起缺陷漏檢。日本有軸承鋼球光電外觀檢測(cè)儀，但是在中國未有應(yīng)用，其檢測(cè)的缺陷類型不全。中國專利號(hào)為ZL 200310109912. 4的專利公開了一種鋼球表面缺陷檢測(cè)方法，該方法是將被測(cè)鋼球由進(jìn)料機(jī)構(gòu)逐個(gè)送入檢測(cè)機(jī)構(gòu)的進(jìn)給轉(zhuǎn)盤周緣第一孔中，進(jìn)給轉(zhuǎn)盤按節(jié)奏轉(zhuǎn)動(dòng)，其下方有展開托盤托住被測(cè)鋼球，進(jìn)給轉(zhuǎn)盤及其孔中的被測(cè)鋼球浸在煤油中，展開轉(zhuǎn)盤作偏心旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)，正上方的CCD相機(jī)采集被測(cè)鋼球展開面的信息，由計(jì)算機(jī)識(shí)別終端顯示器上被測(cè)鋼球的表面放大圖像并判別鋼球表面質(zhì)量，將不合格鋼球自動(dòng)或手動(dòng)控制送入廢料倉。該方法是對(duì)鋼球逐個(gè)進(jìn)行檢測(cè)，一次只能進(jìn)一個(gè)鋼球，被測(cè)鋼球只在采集圖像上單列占據(jù)對(duì)角線位置，這種方法和結(jié)構(gòu)的檢測(cè)效率很有限，不適合檢測(cè)小型鋼球(如直徑3mm以下)；該方法需要用煤油為工作介質(zhì)，對(duì)鋼球自身存在一定程度的污損，以及產(chǎn)生對(duì)鋼球表面進(jìn)行清洗的后續(xù)程序，需經(jīng)常更換煤油介質(zhì)，增加流程步驟和成本；該專利未公開鋼球檢測(cè)后的自動(dòng)分流方法和裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種適應(yīng)高效率的成批檢測(cè)、適應(yīng)任何材質(zhì)球體檢測(cè)、適應(yīng)3mm以下的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置。本實(shí)用新型目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，包括接料板、剔料板、分料導(dǎo)柱、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承座、可編程邏輯控制器及計(jì)算機(jī)，所述接料板與剔料板連接固定，分料導(dǎo)柱安裝在剔料板上，能夠斷開或連通剔料板里的方形槽，剔料板安裝在支承座上，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與分料導(dǎo)柱固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)連接。[0007]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(nèi)平穩(wěn)快速滾動(dòng)為宜，且每列斜槽與陣列排布球體中的列是--對(duì)應(yīng)的，斜槽的寬度比
被測(cè)小球直徑大O. 2 2mm，相鄰斜槽在長度上相差I(lǐng)Omm 30mm，使得斜槽的末端在位置上能夠錯(cuò)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(cè)小球直徑大O. 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(cè)小球的直徑大O. 2 2_，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(shù)與陣列排布球體的列數(shù)相同，剔料板上方形槽的列數(shù)與斜槽列數(shù)相同且對(duì)應(yīng)；所述方形通孔的寬度、斜槽的寬度、斜槽末端圓形通孔的直徑和方形槽的寬度相·等，且斜槽、斜槽末端的圓形通孔和方形槽是一一對(duì)應(yīng)的，所述方形通孔、斜槽、斜槽末端的圓形通孔和方形槽的數(shù)量是相等的。所述方形槽中下部開有圓形通孔，分料導(dǎo)柱安裝在方形槽的圓形通孔內(nèi)，并在往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下能夠在孔內(nèi)上下動(dòng)作；所述分料導(dǎo)柱是實(shí)現(xiàn)小球分流的關(guān)鍵零件，具有圓柱體形狀，其中上部沿直徑方向開有一個(gè)關(guān)于軸截面對(duì)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，在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)未動(dòng)作時(shí)，方形通孔與方形槽連通；所述分料導(dǎo)柱在方形通孔的一側(cè)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O. I 2_，當(dāng)?shù)谝煌鶑?fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在可編程邏輯控制器(PLC)的控制下向上運(yùn)動(dòng)，則分料導(dǎo)柱的向下通槽與剔料板的方形槽相連；所述剔料板安裝在支承座上，且剔料板與水平面呈5° 15°的傾斜角度。本實(shí)用新型的工作過程小球表面缺陷檢測(cè)完畢后，計(jì)算機(jī)對(duì)有缺陷的小球進(jìn)行定位表示，并將信息發(fā)送給可編程邏輯控制器(PLC)，當(dāng)陣列排布小球從檢測(cè)時(shí)的裝置掉入接料板中的斜槽，沿著斜槽滾動(dòng)到圓形通孔，并滾入剔料板的方形槽中，沿著方形槽的傾斜方向向下滾動(dòng)，對(duì)于經(jīng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)無缺陷的小球，PLC控制往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不動(dòng)作，無缺陷小球從分料導(dǎo)柱中的方形通孔中通過；對(duì)于計(jì)算機(jī)檢測(cè)有缺陷的小球，當(dāng)小球沿著剔料板方形槽傾斜下滾時(shí)，PLC控制往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)向上動(dòng)作，則方形槽中的分料導(dǎo)柱向上運(yùn)動(dòng)，分料導(dǎo)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(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果(I)現(xiàn)有技術(shù)未公開鋼球檢測(cè)后的自動(dòng)分流方法和裝置，本實(shí)用新型新給出了陣列排布球體選擇性自動(dòng)剔除和下料方法。(2)對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)逐個(gè)分流受檢后的有缺陷和無缺陷鋼球，本實(shí)用新型能同時(shí)自動(dòng)剔除同批次受檢小球中的所有缺陷球體、能同時(shí)卸除所有無缺陷體球。(3)現(xiàn)有技術(shù)只適應(yīng)于一般尺寸鋼球的表面缺陷檢測(cè)，本實(shí)用新型適應(yīng)于任何材質(zhì)球體、特別適應(yīng)于3mm以下小球體的選擇性自動(dòng)剔除和下料。(4)現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)小球表面缺陷需要借助煤油為工作介質(zhì)，并將小球放在煤油中，對(duì)小球自身存在一定程度的污損，以及產(chǎn)生對(duì)小球表面進(jìn)行清洗的后續(xù)程序和需要經(jīng)常更換煤油介質(zhì)，增加流程步驟和成本。本實(shí)用新型無需借助煤油為工作介質(zhì)，節(jié)省了程序，降低了成本。

圖I是球體在檢測(cè)時(shí)的位置分布和裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中A-A部分的剖面圖；圖3是圖I中B-B部分的剖面圖；圖4是一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中C-C部分的剖面圖；圖6是圖4中D-D部分的剖面圖；圖7是分料導(dǎo)柱示意圖；·圖8是圖7中E-E部分的剖面圖；圖9是圖7中F-F部分的剖面圖；圖中不出1—上型板，2—下型板，3—型座,4一第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，5—被測(cè)小球，6一接料板，7一剔料板，8一分料導(dǎo)柱，9一第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，10一支承座。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例如圖1、2、3所示球體在檢測(cè)時(shí)的位置分布和裝置結(jié)構(gòu)示意圖，在檢測(cè)位置時(shí)被測(cè)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(duì)應(yīng)有兩列縱慣通榫，并有多個(gè)通孔，下型板2置于型座3上，下型板2與上型板I槽榫配合，在第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的驅(qū)動(dòng)下，可使下型板2縱向滑動(dòng)。第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4可以以氣或電、磁、液為動(dòng)力。如圖5所示，一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置包括接料板6、剔料板7、分料導(dǎo)柱8、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9、支承座10、可編程邏輯控制器及計(jì)算機(jī)，所述接料板6與剔料板7連接固定，分料導(dǎo)柱8安裝在剔料板7上，能夠斷開或連通剔料板里的方形槽，剔料板7安裝在支承座10上，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9與分料導(dǎo)柱8固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9和計(jì)算機(jī)連接。如圖4、6所示接料板6開有與上型板I通孔列數(shù)相同的多列斜槽，斜槽的傾斜角度為5° 15°，以被測(cè)小球5能在槽內(nèi)平穩(wěn)快速滾動(dòng)為宜，斜槽的寬度與型板通孔直徑相同，比被測(cè)小球5的直徑大O. 2 2mm,相鄰斜槽在長度上相差I(lǐng)Omm 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(shí)，接料板6位于下型板2的正下方，斜槽與上型板I上的每列孔一一對(duì)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(dǎo)柱8安裝在方形槽的圓形通孔內(nèi)，在第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9的作用下能夠在孔內(nèi)上下抽動(dòng)。如圖7、8、9所示，所述分料導(dǎo)柱8為圓柱體形狀，其中上部沿直徑方向開有一個(gè)關(guān)于軸截面對(duì)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(dǎo)柱8在方形通孔一側(cè)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(tài)時(shí)，分料導(dǎo)柱8的方形通孔與剔料板7的方形槽連通；在剔除動(dòng)作狀態(tài)時(shí)，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9驅(qū)動(dòng)分料導(dǎo)柱8向上運(yùn)動(dòng)一段距離，分料導(dǎo)柱8的向下通槽與剔料板7的方槽連接，形成一個(gè)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(cè)小球5能在方形槽內(nèi)平穩(wěn)快速滾動(dòng)為宜，剔料板7安裝成與支承座10保持相同角度傾斜。當(dāng)小球表面缺陷檢測(cè)完畢后，計(jì)算機(jī)對(duì)有缺陷的被測(cè)小球5進(jìn)行定位標(biāo)示，并將信息發(fā)送給可編程邏輯控制器(PLC)5PLC先控制第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，使下型板2的通孔與上型板I的第一行孔對(duì)齊，上型板I中的被測(cè)小球5在自身重力作用下各自由下型板2的通孔掉下，進(jìn)入接料板6對(duì)應(yīng)的斜槽里，并在斜槽里滾動(dòng)，通過斜槽末端的圓形通孔進(jìn)入剔料板7對(duì)應(yīng)的方形槽里，在方形槽里沿傾斜方向向下滾動(dòng)。對(duì)于經(jīng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)出無缺陷的小球，計(jì)算機(jī)中的檢測(cè)軟件經(jīng)過通信發(fā)送信息給PLC，PLC控制第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9不動(dòng)作，對(duì)應(yīng)剔料板7中的方形槽里的分料導(dǎo)柱8不動(dòng)作，則方形槽里的小球滾動(dòng)經(jīng)分料 導(dǎo)柱8的方形通孔至剔料板7的末端，掉進(jìn)收集盒內(nèi)；對(duì)于經(jīng)計(jì)算機(jī)中的檢測(cè)軟件檢測(cè)出有缺陷的小球，軟件經(jīng)過通信發(fā)送信息給PLC，PLC控制第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9向上動(dòng)作，對(duì)應(yīng)剔料板7的方形槽里的分料導(dǎo)柱8向上運(yùn)動(dòng)，則方槽里的小球滾動(dòng)至分料導(dǎo)柱8的向下通槽空位處掉進(jìn)廢品收集盒內(nèi)，然后PLC控制第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)9向下動(dòng)作，成為小球分流剔除的初始狀態(tài)；在實(shí)現(xiàn)型板內(nèi)每行小球的剔除工作后，由PLC控制第二往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行動(dòng)作，使下型板2的通孔與上型板I的下一行孔對(duì)齊，進(jìn)行下一次分流剔除小球過程，如此動(dòng)作直至型板里的小球全部實(shí)現(xiàn)次品剔除和良品收集。上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，包括接料板、剔料板、分料導(dǎo)柱、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承座、可編程邏輯控制器及計(jì)算機(jī)，所述接料板與剔料板連接固定，分料導(dǎo)柱安裝在剔料板上，剔料板安裝在支承座上，第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與分料導(dǎo)柱固定在一起，可編程邏輯控制器分別與第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)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(duì)應(yīng)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(dǎo)柱安裝在方形槽的圓形通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，斜槽的傾斜角度為5° 15°，且相鄰斜槽在長度上相差I(lǐng)Omm 30mm，斜槽的寬度比被測(cè)小球直徑大O. 2 2mm,所述斜槽末端的圓形通孔直徑比被測(cè)小球直徑大O. 2 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，方形槽的寬度比被測(cè)小球的直徑大O. 2 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，所述分料導(dǎo)柱為圓柱體形狀，其上部沿直徑方向開有一個(gè)關(guān)于軸截面對(duì)稱的方形通孔，所述分料導(dǎo)柱在方形通孔的一側(cè)下部垂直方向開有向下通槽，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(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，所述方形通孔的寬度、斜槽的寬度、斜槽末端圓形通孔的直徑和方形槽的寬度相等，且斜槽、斜槽末端的圓形通孔和方形槽是一一對(duì)應(yīng)的，所述方形通孔、斜槽、斜槽末端圓形通孔和方形槽的數(shù)量是相等的。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，其特征在于，所述剔料板安裝在支承座上，且剔料板與水平面成5° 15°的角度傾斜。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于列陣排布球體的選擇性剔除及下料裝置，包括接料板、剔料板、分料導(dǎo)柱、第一往復(fù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支承座、可編程邏輯控制器及計(jì)算機(jī)；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(duì)應(yīng)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(dǎo)柱安裝在方形槽的圓形通孔內(nèi)。本裝置適應(yīng)于任何材質(zhì)球體、特別適應(yīng)于3mm以下小球體的選擇性自動(dòng)剔除和下料；能同時(shí)自動(dòng)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(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
文檔編號(hào)B07C5/36GK202683504SQ20122013858
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月5日
發(fā)明者全燕鳴, 柯志勇, 姜長城 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)