一体化换向器检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一体化换向器检测装置及其检测方法，属于换向器检测技术领域。所述检测装置包括底座，以及安装在底座上的上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构。本发明专利技术所述的一体化换向器检测装置及其检测方法，能一次同时检测换向器的内径、外径、高度、片间耐高压和偏轴耐高压，并能对检测后的换向器自动进行分类，具有测量精度高、稳定性好、故障率低等特点。

【技术实现步骤摘要】
一体化换向器检测装置及其检测方法
本专利技术涉及一种一体化换向器检测装置及其检测方法，属于换向器检测

技术介绍
换向器（英文：commutator）俗称整流子，是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件，换向器由几个接触片围成圆型，分别连接电动机转子上的每个触头，外边连接的两个电极称为电刷。换向器工作原理为：当电动机线圈通过电流后，会在永久磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线较对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。换向器在出厂前，需要进行一系列尺寸检测（换向器的高度、内径、外径等）和绝缘耐压性检测等。传统的换向器检测都采用手工完成，存在效率低、检测可靠性差等缺陷。有鉴于此，本专利技术人对此进行研究，专门开发出一种一体化换向器检测装置及其检测方法，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一体化换向器检测装置及其检测方法，能一次同时检测换向器的内径、外径、高度、片间耐高压和偏轴耐高压，并能对检测后的换向器自动进行分类，具有测量精度高、稳定性好、故障率低等特点。为了实现上述目的，本专利技术的解决方案是：一体化换向器孔径检测装置，包括底座，以及安装在底座上的上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构，所述底座的工位台上分别设有与上述各个检测机构对应的通止规检测工位、内径检测工位、外径检测工位、高度检测工位、片间耐高压检测工位和片轴耐高压检测工位，所述排料机构包括设置在各个工位之间的推料组件和料槽，用于将检测后的不合格品和合格品推入相应的料槽；所述移送机构包括移位片和控制移位片动作的左右移动部件和前后推送部件，所述移位片下表面高于工位台，移位片上设有多个与各个工位相对应的凹槽，用于将换向器输送到对应的工位上，在与片间耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽以及与片轴耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽上，分别设有一分度块，所述分度块倾斜设置，分度块与换向器接触的面上设有一球形凸起，通过球形凸起与换向器相邻2个接触片之间间隙的配合，实现换向器的定位，进而使换向器接触片能准确对准后续检测机构的测量头；所述检测装置进一步包括控制单元，控制单元通过信号线分别与上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构相连，用于控制各个机构动作。作为优选，所述上料机构包括X向导轨，活动安装在X向导轨上的X向滑块，Y向导轨，活动安装在Y向导轨上的Y向滑块，Z向导轨，活动安装在Z向导轨上的Z向滑块，所述Z向导轨通过支架固定安装在X向滑块上，所述Y向导轨通过连接板固定安装在Z向滑块上，气爪通过连接件安装在Y向滑块上，所述X向滑块、Y向滑块、Z向滑块上均设有推送一个推送气缸，使气爪可以实现三维运动，将待测换向器运送到指定待测工位上；所述气爪包括左右两个夹片，两个夹片的夹持部为圆弧形，其尺寸与换向器外径一致，使夹持过程中贴合性更好，防止传输时换向器移位或掉落。作为优选，所述移送机构的左右移动部件（X向）包括第一推送气缸，以及与第一推送气缸相连的第一滑块，所述前后推送部件（Y向）包括第二推送气缸，以及与第二推送气缸相连的第二滑块，所述第二滑块与移位片相连，左右移动部件（X向）和前后推送部件（Y向）用于带动移位片的移动，移位片通过两个气缸的动作，实现左右前后来回运动，将工位台上的各个换向器移动到下一个工位。作为优选，所述通止规检测机构包括通止规和用于固定通止规的连接座，所述通止规的顶部设有第一气缸，用于带动通止规向下和向上运动，通止规对应的检测工位上设有弹性片，因为在检测过程中，很容易因为换向器轴孔与工位台上表面的垂直度误差而加大通止规的伸入阻力，弹性片的设置可以自行修正该垂直误差，使通止规底端顺利进入换向器的轴孔，所述弹性片可以采用硅胶片或橡胶片；通止规检测工位的下方进一步设有第二气缸，通止规检测工位的中间设有通孔，第二气缸通过所述通孔推送检测后的通止规，防止其卡死在换向器轴孔内，影响后续检测；所述连接座的下端设有一挡板，挡板的下表面距离被测换向器顶部2~4mm，挡板的作用是：当通止规退出换向器轴孔时，防止换向器因为摩擦力随之上升，挡板的下表面设有硅胶片，可以保护换向器上表面被挡板挤伤；所述第一气缸上设有多个磁性开关，分别用于检测第一气缸活塞杆的伸缩状态，进而得到通止规的各个检测状态。作为优选，所述通止规检测机构的第一气缸上设有3个磁性开关，分别位于第一气缸活塞杆的顶端、中间和底端，顶端磁性开关闭合时，说明第一气缸活塞杆缩回到初始状态；中间磁性开关闭合，底端磁性开关非闭合时，说明通止规通规进入换向器轴孔，子规位于换向器轴孔外；中间磁性开关闭合，底端磁性开关也闭合时，说明通止规的通规和止规均进入换向器轴孔；中间磁性开关非闭合，底端磁性开关也非闭合时，说明通止规的通规和止规均未能进入换向器轴孔。作为优选，所述内径检测机构包括操作台、升降部件和检测部件等，其中，检测部件固定安装在升降部件下方，操作台通过信号线分别与升降部件、检测部件相连，所述检测部件包括X向检测部件和Y向检测部件，X向检测部件和Y向检测部件均包括一位移传感器、测架、作动气缸和测量爪，测量爪安装在测架下方，位移传感器和作动气缸安装在测架中间，通过作动气缸作用在测架弹性块上来控制测量爪的张开和闭合，位移传感器实时测量测架弹性块的形变位移；所述升降部件包括安装在移送机构工位台上的导杆、活动安装在导杆上的升降台以及安装在升降台上方的升降电机，检测部件固定安装在升降台的下方，升降电机通过电机固定台安装在导杆的顶端，升降台通过丝杠与电机相连，升降台在升降电机和丝杠的作用下，可以沿导杆上下滑动；所述测架包括固定框架和垂直安装在固定框架中间的弹性块，作动气缸和位移传感器分别穿过固定框架和弹性块上的通孔水平安装在测架上；所述弹性块由两个弹簧片和位于弹簧片中间的挡块组成，两个弹簧片一端与固定框架相连接，另一端与挡块连接，作动气缸的活塞杆与挡块相接触，用来推动弹性块，从而控制测量爪的张开和闭合；位移传感器的探头也与挡块相接触，实时检测弹性块的形变位移，2个弹簧片的2端均设有弹性点，弹簧片和挡块均平行安装，在未发生形变时，4个弹性点组成一矩形，在形变过程中逐渐变成成平行四边形；所述挡块和固定框架之间还设有一弹簧，该弹簧的弹性系数小于或大于上述弹簧片的弹性系数，用于防止测量爪在测量过程中抖动；所述位移传感器与挡块接触处设有一接触片，接触片硬度高且光滑，可以选择玻璃片或者石英片；所述Y向和X向测量爪由2个半圆柱形的测量块组成，其中一个测量块固定安装在侧架的固定框架上，其圆弧形的外侧面上设有2个凸点，另一个测量块固定安装在测架的弹性块上，其圆弧形的外侧面上设有1个凸点，上述3个凸点在圆柱形的测量爪上呈等腰三角形。弹性块不发生弹性形变时，两个测量块之间留有间距，一般为0.5-3mm，为弹性形变提供足够的空间。作为优选，所述外径检测机构包括分别安装在外径检测工位上的V形槽和位移检测组件，所述位移检测组件包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一体化换向器孔径检测装置，其特征在于：包括底座，以及安装在底座上的上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构，所述底座的工位台上分别设有与上述各个检测机构对应的通止规检测工位、内径检测工位、外径检测工位、高度检测工位、片间耐高压检测工位和片轴耐高压检测工位，所述排料机构包括设置在各个工位之间的推料组件和料槽，用于将检测后的不合格品和合格品推入相应的料槽；所述移送机构包括移位片和控制移位片动作的左右移动部件和前后推送部件，所述移位片下表面高于工位台，移位片上设有多个与各个工位相对应的凹槽，用于将换向器输送到对应的工位上，在与片间耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽以及与片轴耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽上，分别设有一分度块，所述分度块倾斜设置，分度块与换向器接触的面上设有一球形凸起，通过球形凸起与换向器相邻2个接触片之间间隙的配合，实现换向器的定位，进而使换向器接触片能准确对准后续检测机构的测量头；所述检测装置进一步包括控制单元，控制单元通过信号线分别与上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构相连，用于控制各个机构动作。...

【技术特征摘要】
1.一体化换向器检测装置，其特征在于：包括底座，以及安装在底座上的上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构，所述底座的工位台上分别设有与上述各个检测机构对应的通止规检测工位、内径检测工位、外径检测工位、高度检测工位、片间耐高压检测工位和片轴耐高压检测工位，所述排料机构包括设置在各个工位之间的推料组件和料槽，用于将检测后的不合格品和合格品推入相应的料槽；所述移送机构包括移位片和控制移位片动作的左右移动部件和前后推送部件，所述移位片下表面高于工位台，移位片上设有多个与各个工位相对应的凹槽，用于将换向器输送到对应的工位上，在与片间耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽以及与片轴耐高压检测工位对应凹槽的前2个凹槽上，分别设有一分度块，所述分度块倾斜设置，分度块与换向器接触的面上设有一球形凸起，通过球形凸起与换向器相邻2个接触片之间间隙的配合，实现换向器的定位，进而使换向器接触片能准确对准后续检测机构的测量头；所述检测装置进一步包括控制单元，控制单元通过信号线分别与上料机构、移送机构、通止规检测机构、内径检测机构、外径检测机构、高度检测机构、片间耐高压检测机构、片轴耐高压检测机构和排料机构相连，用于控制各个机构动作。2.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述上料机构包括X向导轨，活动安装在X向导轨上的X向滑块，Y向导轨，活动安装在Y向导轨上的Y向滑块，Z向导轨，活动安装在Z向导轨上的Z向滑块，所述Z向导轨通过支架固定安装在X向滑块上，所述Y向导轨通过连接板固定安装在Z向滑块上，气爪通过连接件安装在Y向滑块上，所述X向滑块、Y向滑块、Z向滑块上均设有推送一个推送气缸，使气爪可以实现三维运动，将待测换向器运送到指定待测工位上；所述气爪包括左右两个夹片，两个夹片的夹持部为圆弧形，其尺寸与换向器外径一致，使夹持过程中贴合性更好，防止传输时换向器移位或掉落；所述移送机构的左右移动部件包括第一推送气缸，以及与第一推送气缸相连的第一滑块，所述前后推送部件包括第二推送气缸，以及与第二推送气缸相连的第二滑块，所述第二滑块与移位片相连，左右移动部件和前后推送部件用于带动移位片的移动，移位片通过两个气缸的动作，实现左右前后来回运动，将工位台上的各个换向器移动到下一个工位。3.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述通止规检测机构包括通止规和用于固定通止规的连接座，所述通止规的顶部设有第一气缸，用于带动通止规向下和向上运动，通止规对应的检测工位上设有弹性片，所述弹性片采用硅胶片或橡胶片；通止规检测工位的下方进一步设有第二气缸，通止规检测工位的中间设有通孔，第二气缸通过所述通孔推送检测后的通止规，防止其卡死在换向器轴孔内，影响后续检测；所述连接座的下端设有一挡板，挡板的下表面距离被测换向器顶部2~4mm；所述通止规检测机构的第一气缸上设有3个磁性开关，分别位于第一气缸活塞杆的顶端、中间和底端。4.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述内径检测机构包括操作台、升降部件和检测部件，其中，检测部件固定安装在升降部件下方，操作台通过信号线分别与升降部件、检测部件相连，所述检测部件包括X向检测部件和Y向检测部件，X向检测部件和Y向检测部件均包括一位移传感器、测架、作动气缸和测量爪，测量爪安装在测架下方，位移传感器和作动气缸安装在测架中间，通过作动气缸作用在测架弹性块上来控制测量爪的张开和闭合，位移传感器实时测量测架弹性块的形变位移；所述升降部件包括安装在移送机构工位台上的导杆、活动安装在导杆上的升降台以及安装在升降台上方的升降电机，检测部件固定安装在升降台的下方，升降电机通过电机固定台安装在导杆的顶端，升降台通过丝杠与电机相连，升降台在升降电机和丝杠的作用下，沿导杆上下滑动；所述测架包括固定框架和垂直安装在固定框架中间的弹性块，作动气缸和位移传感器分别穿过固定框架和弹性块上的通孔水平安装在测架上；所述弹性块由两个弹簧片和位于弹簧片中间的挡块组成，两个弹簧片一端与固定框架相连接，另一端与挡块连接，作动气缸的活塞杆与挡块相接触，用来推动弹性块，从而控制测量爪的张开和闭合；位移传感器的探头也与挡块相接触，实时检测弹性块的形变位移，2个弹簧片的2端均设有弹性点，弹簧片和挡块均平行安装，在未发生形变时，4个弹性点组成一矩形，在形变过程中逐渐变成平行四边形；所述挡块和固定框架之间还设有一弹簧，该弹簧的弹性系数小于或大于上述弹簧片的弹性系数，用于防止测量爪在测量过程中抖动；所述位移传感器与挡块接触处设有一接触片，接触片硬度高且光滑，可以选择玻璃片或者石英片；所述Y向和X向测量爪由2个半圆柱形的测量块组成，其中一个测量块固定安装在侧架的固定框架上，其圆弧形的外侧面上设有2个凸点，另一个测量块固定安装在测架的弹性块上，其圆弧形的外侧面上设有1个凸点，上述3个凸点在圆柱形的测量爪上呈等腰三角形，弹性块不发生弹性形变时，两个测量块之间留有0.5-3mm间距。5.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述外径检测机构包括分别安装在外径检测工位上的V形槽和位移检测组件，所述位移检测组件包括固定架、通过弹簧与固定架相连的位移块，位移块上与弹簧相对的另一侧上设有测量头，测量头正对V形槽，固定架上进一步安装有用于检测位移块前后移动量的位移传感器和拉伸移位块的拉伸气缸；所述高度检测机构包括固定架，通过弹簧与固定架相连的位移块，位移块的下端设有测量头，测量头正对高度检测工位，固定架上进一步安装有用于检测位移块上下移动量的位移传感器和拉动移位块上升的拉伸气缸。6.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述片间耐高压检测机构包括固定架，活动安装在固定架上的测量头，以及用于推动测量头上下运动的推送气缸，所述测量头包括测量架，测量架上设有与换向器接触片相对应的通孔，奇数位的通孔穿设同一根导线，形成第一电极，偶数位的通孔穿设另一根导线，形成第二电极，所述测量架通孔的底端均设有与电极相接触的弹性测量针，所述第一电极和第二电极分别与高压测试仪相连，为测量针提供高于550V的电压，所述片间耐高压检测工位上设有绝缘树脂板，防止检测时在工作台导电，所述测量架的中间设有导向柱，弹性测量针的外周设有2个对称的导向筋，用于确认换向器接触片与各个弹性测量针一一对应。7.如权利要求1所述的一体化换向器检测装置，其特征在于：所述片轴耐高压检测机构包括固定架，活动安装在固定架上的测量头，以及用于推动测量头上下运动的推送气缸，所述测量头包括测量架，测量架上设有与换向器接触片相对应的通孔，所有通孔穿设同一根导线，形成第一电极，所述测量架的中间设有导电柱，形成第二电极，所述测量架通孔的底端均设有与电极相接触的弹性测量针，所述第一电极和第二电极分别与高压测试仪相连，为测量针提供高于3000V的电压，所述片轴耐高压检测工...

【专利技术属性】
技术研发人员：金良，金杰，宋立峰，葛建华，
申请(专利权)人：绍兴中轴自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33