一种连续式高尔夫球体表面检测装置的制作方法

本发明涉及球体表面光学检测，具体涉及一种连续式高尔夫球体表面检测装置。

背景技术：

1、高尔夫球作为高精度运动器材，表面凹坑形貌、涂层完整性、表面划痕与缺损直接影响飞行性能与产品品质，因此出厂前需进行全表面缺陷检测。当前行业内的高尔夫球表面检测主要分为人工目视检测与自动化工位检测两类。人工检测依赖检验人员经验，检测效率低，一致性差，长时间作业易产生视觉疲劳，漏检与误检率高，无法适配规模化量产需求。现有自动化检测设备多采用间歇式工位架构，将球体夹持固定于单工位，通过多组相机配合旋转台完成表面拍摄，单球检测需完成定位、夹持、旋转、拍摄等多步动作。

2、现有间歇式检测设备存在诸多技术缺陷。其一，检测节拍受工位动作限制，单球检测周期长，无法匹配高速量产产线的连续输送节奏，需额外设置上下料缓存机构，增加设备成本与占地面积。其二，球体翻转多依赖外部夹持机械手，夹持动作易划伤球体表面涂层，且多次换轴定位存在累积误差，易出现检测盲区，针对高尔夫球密集凹坑的微小缺陷检出率不足。其三，现有自转驱动多采用工位式主动电机驱动，每个托盘需配置独立驱动元件，设备结构复杂，维护成本高，连续输送场景下无法实现无源自动驱动。

3、因此，急需开发一种可适配连续输送产线、无需停站夹持、能够稳定实现全表面覆盖的高尔夫球体表面检测装置。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中间歇式检测效率低、夹持易损伤球体、检测盲区多的问题，提供一种连续式高尔夫球体表面检测装置。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种连续式高尔夫球体表面检测装置，包括输送单元、若干自转托盘单元、侧边驱动条、顶部驱动条和视觉检测模组。

4、所述自转托盘单元包括底座、旋转支座，所述底座底部固定于所述输送单元上，所述旋转支座转动连接于底座上部，所述旋转支座的外径大于所述底座的外径，所述旋转支座的外周设置有传动部，所述旋转支座设有承托凹槽，所述承托凹槽内嵌设有若干承托滚针，高尔夫球体置于所述承托滚针上部，可随所述承托滚针自由转动。

5、所述侧边驱动条固定于所述输送单元侧边，所述传动部与所述侧边驱动条传动配合，驱动所述旋转支座带动所述高尔夫球绕竖直轴自转。

6、所述顶部驱动条固定于所述输送单元上方，所述顶部驱动条的工作面朝下接触所述高尔夫球顶部，驱动所述高尔夫球绕水平横向轴自转。

7、所述视觉检测模组布置于所述输送单元上，用于采集所述高尔夫球全表面光学图像。

8、进一步地，所述侧边驱动条的有效长度、输送单元的输送线速度、高尔夫球体绕竖直轴的自转角速度满足如下匹配公式：

9、

10、式中，为所述侧边驱动条沿输送方向的有效长度，为所述输送单元的匀速输送线速度，为所述高尔夫球自转角速度，为所述高尔夫球检测补偿系数。

11、进一步地，所述补偿系数取值为1.1~1.3；所述顶部驱动条的有效长度与所述侧边驱动条的有效长度相匹配。

12、进一步地，所述旋转支座外周的传动部为套设固定的橡胶圈，所述侧边驱动条为摩擦式驱动条，所述摩擦式驱动条沿输送方向平直固定于所述输送单元侧边，所述自转托盘单元前进过程中，所述橡胶圈与所述摩擦式驱动条滚动摩擦接触，带动所述旋转支座绕竖直轴自转。

13、进一步地，所述旋转支座外周的传动部为同轴固接的齿轮齿圈，所述侧边驱动条为与所述齿轮齿圈适配的传动齿条，所述传动齿条沿输送方向平直固定于所述输送单元侧边，所述自转托盘单元前进过程中，所述齿轮齿圈与所述传动齿条啮合，带动所述旋转支座绕竖直轴自转。

14、进一步地，所述顶部驱动条包括条形基体、耐磨摩擦层和多组弹性支撑件，所述条形基体沿输送方向平直延伸，所述耐磨摩擦层贴合固定于所述条形基体的下表面，各组所述弹性支撑件的下端连接条形基体的上端面，所述弹性支撑件的上端固定连接于所述输送单元的顶部。

15、进一步地，所述底座的上端面开设有环形安装槽，所述环形安装槽内安装有推力轴承，所述推力轴承的座圈与所述环形安装槽过盈配合嵌装固定，所述旋转支座的下端设有环形支承台，所述环形支承台的下端面抵接于所述推力轴承的轴圈上端面。

16、进一步地，所述底座的侧面开设有凹槽，所述凹槽内通过弹性件弹性连接有紧锁件，所述旋转支座设有与所述紧锁件匹配的限位孔，所述紧锁件在所述弹性件的驱动下可对所述旋转支座进行锁定。

17、更进一步地，所述紧锁件的下侧向外凸设有导向块，当所述自转托盘单元处于非所述侧边驱动条的工位时，所述弹性件向外顶推所述紧锁件，所述紧锁件插入所述旋转支座的所述限位孔，限制所述旋转支座发生自由转动；当所述自转托盘单元经过所述侧边驱动条工位时，所述紧锁件的所述导向块受所述侧边驱动条的端面挤压，带动所述紧锁件压缩所述弹性件并向所述凹槽内回缩，解除对所述旋转支座的锁定约束，所述旋转支座可在驱动下自由自转。

18、进一步地，所述视觉检测模组包括多组深度相机和穹顶光源。

19、有益效果

20、1.实现连续行进式全表面检测，无需停站与外部夹持机构，大幅提升检测节拍，可直接适配量产流水线，降低设备复杂度。

21、2.采用无源驱动与自动锁止结构，保证输送过程中球体姿态稳定，自转角度可控，有效减少检测盲区与定位误差。

22、3.适配高尔夫球表面凹坑结构特性，通过分步双轴自转实现完整球面覆盖，提升微小缺陷检出率，降低误检与漏检。

1.一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于：包括输送单元、若干自转托盘单元、侧边驱动条、顶部驱动条和视觉检测模组；

2.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述侧边驱动条的有效长度、输送单元的输送线速度、高尔夫球体绕竖直轴的自转角速度满足如下匹配公式：

3.根据权利要求2所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述补偿系数取值为1.1~1.3，所述顶部驱动条的有效长度与所述侧边驱动条的有效长度相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述旋转支座外周的传动部为套设固定的橡胶圈，所述侧边驱动条为摩擦式驱动条，所述摩擦式驱动条沿输送方向平直固定于所述输送单元侧边，所述自转托盘单元前进过程中，所述橡胶圈与所述摩擦式驱动条滚动摩擦接触，带动所述旋转支座绕竖直轴自转。

5.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述旋转支座外周的传动部为同轴固接的齿轮齿圈，所述侧边驱动条为与所述齿轮齿圈适配的传动齿条，所述传动齿条沿输送方向平直固定于所述输送单元侧边，所述自转托盘单元前进过程中，所述齿轮齿圈与所述传动齿条啮合，带动所述旋转支座绕竖直轴自转。

6.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述顶部驱动条包括条形基体、耐磨摩擦层和多组弹性支撑件，所述条形基体沿输送方向平直延伸，所述耐磨摩擦层贴合固定于所述条形基体的下表面，各组所述弹性支撑件的下端连接条形基体的上端面，所述弹性支撑件的上端固定连接于所述输送单元的顶部。

7.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述底座的上端面开设有环形安装槽，所述环形安装槽内安装有推力轴承，所述推力轴承的座圈与所述环形安装槽过盈配合嵌装固定，所述旋转支座的下端设有环形支承台，所述环形支承台的下端面抵接于所述推力轴承的轴圈上端面。

8.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述底座的侧面开设有凹槽，所述凹槽内通过弹性件弹性连接有紧锁件，所述旋转支座设有与所述紧锁件匹配的限位孔，所述紧锁件在所述弹性件的驱动下可对所述旋转支座进行锁定。

9.根据权利要求8所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述紧锁件的下侧向外凸设有导向块，当所述自转托盘单元处于非所述侧边驱动条的工位时，所述弹性件向外顶推所述紧锁件，所述紧锁件插入所述旋转支座的所述限位孔，限制所述旋转支座发生自由转动；当所述自转托盘单元经过所述侧边驱动条工位时，所述紧锁件的所述导向块受所述侧边驱动条的端面挤压，带动所述紧锁件压缩所述弹性件并向所述凹槽内回缩，解除对所述旋转支座的锁定约束，所述旋转支座可在驱动下自由自转。

10.根据权利要求1所述的一种连续式高尔夫球体表面检测装置，其特征在于，所述视觉检测模组包括多组深度相机和穹顶光源。