钢球直径高精度测量与分组系统

技术特征：
1.钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，包括：钢球上料系统(1)、测量系统(3)、下料及分组系统(4)以及控制系统；所述控制系统控制所述钢球上料系统(1)步进向测量系统(3)进行单个球的上料，所述测量系统(3)测量当前钢球与基准球的直径变化量并反馈至控制系统，控制系统根据当前钢球与基准球的直径变化量控制下料及分组系统(4)的不同分组盘(406)承接下料钢球；所述测量系统(3)至少包括：钢球储料定位单元，所述钢球储料定位单元对待测量的钢球的下端以及两侧进行定位；顶部定位单元，所述顶部定位单元至少包括钢板(313)和一端与所述钢板(313)凸出部位固定连接的弹性板(314)，所述弹性板(314)和所述钢板(313)之间平行设置并留有缝隙，所述弹性板(314)与所述钢板(313)相背的一面和所述待测量钢球接触并形变；以及图像采集单元，通过所述图像采集单元采集弹性板(314)和钢板(313)之间缝隙的尺寸并传输至控制系统，所述控制系统根据当前钢球下测量的缝隙尺寸以及基准球下测量的缝隙尺寸获得当前钢球和基准球的尺寸变换量。2.根据权利要求1所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述钢球上料系统(1)包括：上料台(101)：设置在所述上料台(101)上的上料支架(102)；倾斜设置在所述上料支架(102)上的储放盘(103)，所述储放盘(103)上表面均匀分布多个v型槽，v型槽方向沿倾斜方向设置；设置在所述储放盘(103)倾斜方向末端的提升机构；设置在所述提升机构另一侧的输送机构，通过所述提升机构将所述储放盘(103)的钢球提升传递至输送机构；以及设置在所述输送机构输送方向末端并和所述输送机构轴线垂直的推杆机构，所述推杆机构步进推动输送至输送机构末端的钢球经上料斜板(2)进入到测量系统(3)。3.根据权利要求2所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述提升机构包括：和所述上料支架(102)沿竖直方向滑动配合的提升板(104)，所述提升板(104)一侧和所述储放盘(103)的倾斜末端侧壁接触，所述提升板(104)上端面设置v型槽，所述提升板(104)上端面的v型槽和所述储放盘(103)上端面上的v型槽一一相对并搭接；以及推动所述提升板(104)上下运动的提升电动推杆(105)，所述提升电动推杆(105)一端和所述上料台(101)连接，另一端和所述提升板(104)下端面连接，所述提升电动推杆(105)和所述控制系统电连接。4.根据权利要求2所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述输送机构包括：支撑在所述上料支架(102)上输送架(106)；设置在输送架(106)上的输送带(107)；均匀设置在所述输送带(107)上的多个隔板(108)；以及对称设置在输送带(107)两侧的侧板(109)，多个所述隔板(108)、侧板(109)以及
输送带(107)形成了多个上端开口的容纳槽，所述侧板(109)靠近输送带(107)输送方向的一端距离输送带(107)输送方向末端至少留有两个隔板(108)之间的距离，作为钢球出料腔。5.根据权利要求4所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述推杆机构包括：支撑在所述上料台(101)上的步进推杆(111)；设置在所述步进推杆(111)作用端端部的弹性附件(112)；以及步进电机(110)，通过所述步进电机(110)带动所述步进推杆(111)步进推动位于出料腔内的钢球进入到上料斜板(2)。6.根据权利要求1-7中任意一项所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述测量系统(3)还包括：箱体(301)，所述箱体(301)背部设置有进料孔(302)，上料斜板(2)穿过所述进料孔(302)和所述钢球储料定位单元进料端搭接；以及位于所述箱体(301)内部的工作台(303)，所述钢球储料定位单元、顶部定位单元以及图像采集单元均位于所述工作台(303)上。7.根据权利要求6所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述钢球储料定位单元包括：设置在所述工作台(303)上的载物台(304)，所述载物台(304)上设置有出料孔(305)；所述顶部定位单元以及图像采集单元位于所述载物台(304)的两侧；设置在所述载物台(304)上的v型定位结构(306)，所述v型定位结构(306)包括两个对称设置的定位块，所述定位块相对的两侧为斜面；以及设置在所述载物台(304)上端面并位于两个所述定位块之间的球基面定位块(307)。8.根据权利要求6所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述顶部定位单元还包括：固定在所述工作台(303)上的支撑杆(309)；和所述支撑杆(309)滑动配合并通过调整螺栓(311)固定或脱离的固定轴套(310)；设置在所述固定轴套(310)上方并和所述支撑杆(309)滑动配合的升降机构(312)，所述钢板(313)一端固定在所述升降机构(312)的侧壁；以及设置在所述载物台(304)上的固定架(308)，所述钢板(313)另一端通过位于上端的顶丝(315)以及位于两侧的顶丝(315)定位在所述固定架(308)上。9.根据权利要求6所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述图像采集单元包括：设置在所述工作台(303)上的升降台(316)；设置在所述升降台(316)上端的镜头移动机构(317)；以及设置所述镜头移动机构(317)上的工业相机(318)，所述工业相机(318)和所述钢板(313)以及弹性板(314)之间的狭缝相对设置。10.根据权利要求1所述的钢球直径高精度测量与分组系统，其特征在于，所述下料及分组系统(4)包括：
下料斜坡(401)，所述下料斜坡(401)一端位于测量系统(3)的载物台(304)上的出料孔(305)下方；分组车(402)，所述分组车(402)下单设置有行走轮；设置在所述分组车(402)上并相对所述分组车(402)滑动配合的支撑架(403)，所述支撑架(403)和所述分组车(402)滑动配合方向沿水平面并垂直下料斜坡(401)方向；对称设置在所述支撑架(403)上端面两侧并垂直支撑架(403)的滑轨(404)；和所述滑轨(404)滑动配合的托盘(405)；由上至下依次设置在所述托盘(405)上的多个分组盘(406)，所述分组盘(406)上设置有v型槽，所述分组盘(406)一端作为进料端，另一端端部设置有挡板(407)；以及分组通道(408)，所述分组通道(408)一端和下料斜坡(401)搭接，另一端和多个分组盘(406)中的任意一个中的任意一个v型槽搭接。

技术总结
钢球直径高精度测量与分组系统属于钢球尺寸测量技术领域，目的在于提出解决现有技术存在的测量范围小、机器容易损坏、造价高以及普适性差的问题。本发明包括钢球上料系统、测量系统、下料及分组系统以及控制系统；控制钢球上料系统步进向测量系统进行单个球的上料，测量系统测量当前钢球与基准球的直径变化量并反馈至控制系统，控制系统根据当前钢球与基准球的直径变化量控制下料及分组系统的不同分组盘承接下料钢球；测量系统至少包括：钢球储料定位单元，钢球储料定位单元对待测量的钢球的下端以及两侧进行定位；顶部定位单元，通过顶部定位单元对钢球顶部提供弹性狭缝以及图像采集单元，通过图像采集单元采集弹狭缝的尺寸并传输至控制系统。至控制系统。至控制系统。


技术研发人员：李彦清 唐琪 付英琪 任涛
受保护的技术使用者：长春理工大学
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2022/4/29