[发明专利]一种用于检测车轴表面微小划痕的检测仪

说明书

本发明公开了一种用于检测车轴表面微小划痕的检测仪，包括：设置于壳体内部的基座、滑块移动装置，偏心轮传动机构、光栅尺读数头移动装置和齿轮旋转机构。其中：使用内窥镜镜头粗定位划痕位置后将传感器探头对准划痕一侧，完成对划痕的粗定位。在完成粗定位后，采用偏心轮机构带动滑块移动装置跨过划痕位置，得到此过程的高度差，完成对划痕的深度信息的提取。宽度信息的获取依靠在此过程中起始和结束时的两个位移大幅下降点，得到该两点的距离为宽度信息。采用偏心轮传动机构、光栅尺读数头移动装置，可保证精确控制传感器探头的测量位置，提高重复定位精度。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，涉及一种用于检测车轴表面微小划痕的检测仪。

背景技术

机器视觉是一项集合了数字图像处理、机械、控制、光学、计算机等技术的综合技术。机器视觉系统可以实现对目标进行非接触检测，可以快速获取大量信息，而且易于自动处理。因此，机器视觉技术作为一种重要的检测技术已经引起人们的重视，并在检测领域得到了越来越广泛的应用。

目前，轴类零件的表面划痕测量仍依靠人工传统的检测完成，从现场反馈得知，传统的检测方法为检测人员仅仅依靠手指触摸划痕位置进行深度和宽度检测。检测人员易受现场环境的影响，导致划痕测量结果误差大、测量精度低，而且也存在检测人员劳动强度大、工作效率低。在车轴的表面划痕检测中，划痕深度和宽度信息显得特别重要，车轴上主要是需要装配列车零部件，比如轮盘，变速箱，刹车盘等部件，划痕深度过大时，注入的润滑油就会在列车运行过程中发生泄漏，容易造成高速列车使用寿命的下降。

随着光学技术及电子计算机技术的发展，非接触式的轴类零件划痕检测装置和方法也在不断改进。在工业上应用于划痕测量的基于CCD成像原理的镜头检测方法，其测量精度受限于相机精度，而且无法检测出划痕的深度特征，也存在划痕测量精度不足的缺点。

发明内容

鉴于现有技术中对车轴的表面存在难以检测出划痕深度和宽度信息的问题，本发明提出了一种用于检测车轴表面微小划痕的检测仪，包括：

设置于壳体内部的基座、滑块移动装置，偏心轮传动机构、光栅尺读数头移动装置和齿轮旋转机构；

所述齿轮旋转机构上安装所述基座；所述基座上安装所述滑块移动装置；

所述齿轮旋转机构、基座与滑块移动装置之间具有贯穿的通孔，所述通孔形成检测窗口；

在所述齿轮旋转机构的通孔内，设有内窥镜镜头；

所述滑块移动装置围绕通孔安装有探头夹持塑料块，所述探头夹持塑料块夹持传感器探头；所述传感器探头通过所述检测窗口，用于检测待测轴；

所述滑块移动装置一侧安装有偏心轮传动机构，用于驱动所述滑块移动装置移动；

所述光栅尺读数头移动装置安装在所述滑块移动装置的另一侧，且与所述偏心轮传动机构相邻，用于读取所述滑块移动装置的位移距离。

在一个实施例中，所述滑块移动装置包括：金属滑块，圆柱轴和直线滚珠轴承；

所述圆柱轴套设所述直线滚珠轴承，并穿过所述金属滑块安装在所述基座上；

所述金属滑块上具有检测通孔；所述金属滑块上方围绕所述通孔安装所述探头夹持塑料块；

所述偏心轮传动机构驱动所述金属滑块，在所述圆柱轴上轴向移动。

在一个实施例中，所述偏心轮传动机构包括：伺服电机、电机支撑座、偏心轮、滚动轴承和可移动基座；

所述电机支撑座安装在所述基座上，所述伺服电机安装在所述电机支撑座上；

所述滚动轴承套设在偏心轮上，并安装在所述可移动基座上；

所述可移动基座与所述探头夹持塑料块连接；