基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種檢測裝置及方法，具體涉及一種基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置及方法，屬于機械領域。
【背景技術】
[0002]軸承是機械運動系統中的關鍵基礎零部件，對運轉精度、可靠性、使用壽命等機械性能有著重要影響。在軸承制造和使用方面，球軸承占據最大比例，是應用最多的軸承類型。球軸承的核心零件是滾動體一一軸承球，其與套圈滾道的接觸性能決定了軸承疲勞壽命。而在球與滾道的接觸過程中，球表面質量直接影響其接觸性能，繼而影響軸承的使用壽命，如軸承精度、載荷、壽命、可靠性等使用性能。為此軸承表面質量檢測是軸承生產和檢測過程中非常重要的關鍵工藝。
[0003]通常鋼球廠對軸承表面質量檢測采用抽檢方法，主要利用人工檢測，檢驗員在光學顯微鏡下手動轉動軸承球進行人眼檢測，嚴重依賴檢測人員的經驗和耐心，同時球面不能實現完全檢測，該方法效率低、工作強度大、表面誤檢率高。
[0004]為了提高效率、降低誤檢率、擺脫人工操作等目的，目前國內外已經開發出了基于機器視覺的球面檢測系統，利用球面展開機構把球面展開，輔助計算機圖像檢測裝置實現球面質量檢測，但均未得到廣泛應用。究其原因在于，軸承球面展開和檢測系統還存在如下問題，限制了其大規模廣泛應用:一、球面展開機構復雜，價格昂貴，不便于設計、制造、檢驗和維護；二、球面展開驅動原理主要是依靠展開輪對軸承球的摩擦驅動，而在檢測過程中驅動摩擦力對展開件造成磨損，使展開件成為了易損件，需要定期更換，檢測成本高；三、軸承球與展開件之間的摩擦磨損使得展開件趨于光滑，導致摩擦力減小和展開故障，無法有效地完成球面展開；四、清洗液常常會在軸承球上形成殘留污漬，計算機圖像檢測裝置無法區分污漬和表面缺陷，將污漬視為表面缺陷，導致了誤檢。
【發明內容】
[0005]本發明為解決現有軸承表面檢測裝置及方法效率低、表面誤檢率高、檢測成本高的問題，進而提出一種基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置及方法。
[0006]本發明為解決上述問題采取的技術方案是:本發明所述裝置包括觀測系統、托盤、鎖緊螺母、噴管、定位套筒、支座、轉盤軸承、手動二維平移臺和供水系統，托盤、定位套筒、支座、手動二維平臺由上至下依次設置在所述供水系統上，托盤通過鎖緊螺母與定位套筒的上端連接，定位套筒的下端與支座的上表面連接，支座的下表面通過轉盤軸承安裝在手動二維平移臺上，托盤的中部開有孔徑由上至下漸縮的錐形孔，被檢測軸承球設置在錐形孔上，噴管的上端與錐形孔連通，噴管的下端依次穿過支座、手動二維平移臺與所述供水系統連接，所述觀測系統設置在被檢測軸承球的上方。
[0007]本發明所述方法的具體步驟如下:
[0008]步驟一、被檢測軸承球的旋轉運動:水栗將液體從水箱中抽取出來，經過調節閥、出水管進入噴水管中，經噴水管上端的噴口噴出，噴水管的噴口向一側傾斜40°?45°，當流體經托盤中部的錐形孔內噴出時，液體驅動被檢測軸承球懸浮并做旋轉運動；
[0009]步驟二、光學顯微鏡的聚焦與擺動:光學顯微鏡通過光學顯微鏡擺臂聚焦被檢測軸承球的表面，旋轉臺帶動光學顯微鏡圍繞被檢測軸承球進行0°?180°度擺動，結合被檢測軸承球的轉動，兩者協調運動完成了球面螺旋展開。
[0010]本發明的有益效果是:1、本發明利用流體驅動軸承球發生旋轉，避免了檢測過程中軸承球與展開件的直接接觸，降低了磨損，降低了使用和維護費用；2、本發明中流體驅動軸承球，在檢測過程中軸承球表面附著一層清洗液，避免了清洗液殘留污漬對檢測結果的影響，減少了誤檢率，提高了檢測效率；3、本發明結構簡單，成本低廉，降低了設計、制造和檢驗費用。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明的整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]【具體實施方式】一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置包括觀測系統、托盤6、鎖緊螺母8、噴管9、定位套筒10、支座
11、轉盤軸承12、手動二維平移臺13和供水系統，托盤6、定位套筒10、支座11、手動二維平臺13由上至下依次設置在所述供水系統上，托盤6通過鎖緊螺母8與定位套筒10的上端連接，定位套筒10的下端與支座11的上表面連接，支座11的下表面通過轉盤軸承12安裝在手動二維平移臺13上，托盤6的中部開有孔徑由上至下漸縮的錐形孔6-1，被檢測軸承球5設置在錐形孔6-1上，噴管9的上端與錐形孔6-1連通，噴管9的下端依次穿過支座11、手動二維平移臺13與所述供水系統連接，所述觀測系統設置在被檢測軸承球5的上方。
[0013]【具體實施方式】二:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置的觀測系統包括旋轉臺支架1、旋轉臺2、光學顯微鏡擺臂3和光學顯微鏡4，光學顯微鏡擺臂3通過旋轉臺2與旋轉臺支架I的連接，光學顯微鏡4安裝在光學顯微鏡擺臂3上，光學顯微鏡4設置在被檢測軸承球5的正上方。
[0014]本實施方式的技術效果是:如此設置，光學顯微鏡4通過光學顯微鏡擺臂3聚焦被檢測軸承球5的表面，旋轉臺2帶動光學顯微鏡4圍繞被檢測軸承球5進行0°?180°度擺動，結合被檢測軸承球5的轉動，兩者協調運動完成了球面螺旋展開，實現了球面圖像采集和缺陷檢測。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0015]【具體實施方式】三:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于流體驅動的軸承球轉動及表面缺陷檢測裝置的供水系統包括水箱14、調節閥15、水栗16和出水管17，水栗16設置在水箱14內，水栗16的出水口通過出水管17與噴管9連通，調節閥15安裝在出水管17上。其它組成及連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0016]【具體實施方式】四:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述基于流體驅動的軸承球轉動及表