专利名称：串激电机转轴数控校直分类仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测装置，尤其是涉及一种串激电机转轴数控校直分类仪。
技术背景普通电动工具用的小型电机转子在加工中会产生不同程度的跳动量，造成 转轴与硅钢片之间的绝缘层的不均匀性，严重影响了电机的正常寿命。在电机 转轴加工过程中，对转轴进行校直，使其跳动度控制在允许的范围十分重要。 目前，国内电机生产厂家采用的都是人工校直。人工校直过程中，操作工人先 通过手动旋转转轴，找出最大跳动量和相应的相位位置，然后在另一支架上通 过对相应的位置手工加力校直。这种操作方法对操作工人的技术要求很高，劳 动强度大，但能达到的精度不高，效率低。随着对产品精度和生产自动化要求 的逐渐提高，人工校直方法的精度和效率己经不能满足自动化程度日益提高的 电机生产过程。 发明内容为了适应电机生产过程的自动化和提高电机转轴的加工精度，本发明的目 的在于提供一种串激电机转轴数控校直分类仪，不仅对转轴的跳动度进行自动 检测与机械自动校直，上料和下料分类完全由单片机系统自动控制，而且能通 过液晶屏直观实时显示待校轴的有关信息。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在底座上安装有平行导轨，平行导轨的两侧分别装有固定顶尖支座和活动 顶尖支座，固定顶尖通过弹性联轴节与第一步进电机相连，活动顶尖座与第一 气缸相连，在固定顶尖支座和活动顶尖支座间的底座上依次安装有第一 V型块 支座、第一千分表支架、第二V型块支座、第二千分表支架，底座上方有由左 右各两个支柱支撑的横梁上安装有第二步进电机，第二步进电机通过联轴节、 丝杠与横梁下方的压头；平行导轨两侧面的底座上， 一侧面安装有第二气缸支 座，第二气缸支座上方安装有第二气缸，另一侧面安装有第三气缸支座，第三 气缸支座上方安装有第三气缸，第三气缸、下料推杆下端和第一滑块通过第二 铰链相连，下料推杆中部安装在固定在第一铰链支座的第一铰链上，下料推杆 上端位于待校轴下方；第三气缸外侧依次是废品区和合格品区，废品区和合格 品区的分隔板上安装有第四气缸，第四气缸的推杆、活动分料板和第二滑块通过第四铰链相连，活动分料板安装在第三铰链上。第一步进电机、第二步进电机、第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸的运动都由单片机系统自动控制；第一千分表和第二千分表检测到的待校轴 两个重要位置的跳动度及对应的相位信息通过RS232接口传送给单片机系统处 理。与背景技术相比，本发明具有的有益效果是1. 上料，下料分类过程及校直过程由单片机系统自动控制，提高生产效率和 自动化程度，大大降低了对操作工人的技术要求和劳动强度。2. 单片机系统自动控制数据检测和处理，能精确采集到转轴的跳动度和相位 信息，从而控制步进电机驱动压头对待校轴进行加力校直，校直精度大大提高。3. 对不同的直径轴可通过键盘设定对应的标准值，并通过改变V型块的尺 寸，可以对不同直径的轴进行校直。4. 液晶显示待校轴的校直前后的跳动度信息、显示待校轴合格与不合格信 息、记录并显示当班次的校直总量和合格品数量及合格率信息。5. 操作方便，安全可靠，显示直观，人机效果好。
图1是本发明的结构原理示意图。图2是本发明的机械自动校直装置结构原理示意图。图3是本发明的自动控制原理框图。图中l活动顶尖2活动顶尖座3第一气缸4底座 5第一V型块6 第一V型块支座 7第一千分表支架 8第一千分表 9第二V型块支座10 第二V型块 ll第二千分表 12第二千分表支架 13固定顶尖14固定顶 尖座 15平行导轨 16电机支座 17弹性联轴节 18第一步进电机 19 支柱 20第二步进电机 21联轴节22第二步进电机支架 23横梁24压 头挡块 25丝杠 26压头 27待校轴28下料推杆29上料支座30第 二气缸31第二气缸支座32第一铰链支座33第一铰链34第一滑块35 第二铰链36第三气缸座37第三气缸38废品区39第三铰链40第四铰链 41第二滑块42活动分料板43第四气缸44分隔板45合格品区具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图l、图2所示，在底座4上安装有平行导轨15，平行导轨15—端有一 个固定顶尖支座14，另一端安装有一个活动顶尖支座2。固定顶尖支座14外侧有一个步进电机支座16，第一步进电机18通过弹性联轴节17与固定顶尖13相 连；活动顶尖座2外侧有一个第一气缸3。在固定顶尖支座14和活动顶尖支座 2中间的底座4上安装有第一 V型块支座6、第一千分表支架7、第二 V型块支 座9、第二千分表支架12，底座4上方有一根由左右各两个支柱19支撑的横梁 23上安装有一个第二步进电机20，第二步进电机20通过联轴节21连接与压头 26相连的丝杠25;如图l、图2所示，平行导轨15两侧的底座4上， 一侧安装有一个第二气 缸支座31，第二气缸支座31上方安装有一个第二气缸30，另一侧有一个第三 气缸37，第三气缸37与下料推杆28，第一滑块34通过第二铰链35相连，下 料推杆28安装在固定在第一铰链支座32上的第一铰链33上；第三气缸37外 侧依次是废品区38和合格品区45，废品区38和合格品区45的分隔板4上安装 有一个第四气缸43，第四气缸43的推杆与活动分料板42，第二滑块41通过第 四铰链40相连，活动分料板42安装在第三铰链39上。如图3所示的单片机系统在系统主要由一个89C51主机和两个89C2051从 机组成。结合图1和图2，单片机系统主要完成的功能有单片机系统主机通过光电开关检测到第一 V型块5和第二 V型块10上没 有待校轴27时，通过电磁阀控制第二气缸30运动，将上料支座29上的待校轴 27推入第一 V型块5和第二 V型块10上，当主机检测到V型块上有待校轴后 控制电磁阀使第一气缸3运动，推动活动顶尖座2使活动顶尖1将待校轴27抬 起并顶紧，然后第一从机控制第一步进电机18运动，每旋转一个分度后暂停， 两个89C2051从机通过RS232接口接收第一千分表8和第二千分表11检测出的 待校轴27两个重要位置的跳动度和相应的相位。在旋转一周过程中，两个从机 通过不断循环比较的方法找出最大与最小跳动度并将相应的相位值存储在相应 的单元，同时通过I2C总线传送给主机的固定单元用于显示。第一从机通过I2C 总线把存储在EEPROM(24C01A)的跳动度设定值读出并通过模拟串口传送给主 机，再由主机传送给第二从机，第一从机和第二从机把跳动度设定值和采集得 到的最大值比较，并将比较结果发送给主机。若第一千分表8和第二千分表11 检测到的跳动度最大值均小于或等于设定值的跳动度值，则该待校轴合格，无 需校直，主机控制第三气缸37运动推动下料推杆28将待校轴27从第一 V型块 5和第二V型块10中推出，送入合格品区45,再重复以上过程进入下一根轴的 校直过程；若第二千分表ll检测到的跳动度最大值小于设定的跳动度值，第一 千分表8检测到的跳动度最大值大于设定的跳动度值，第一从机控制第一步进电机18带动待校轴27转动使跳动度最大值对应的相位处于正上方，然后主机 控制电磁阀使活动顶尖1松开，待校轴27支撑在第一 V型块5和第二 V型块 10上。第二从机通过检测出的跳动度值进行查表，找出第二步进电机20需要转 过的步数，据此发出脉冲控制第二步进电机20驱动丝杠25向下运动，从而使 压头26对待校轴27施力校直。校直完后，第二从机控制第二步进电机20带动 丝杠25向上运动到一固定位置后停止，然后主机控制第一气缸3运动推动活动 顶尖1使待校轴27被顶紧，重复以上校直过程。如果经过三次校直后检测到的 跳动度最大值仍大于设定的跳动度值，视该待校轴27为废品，主机通过电磁阀 控制第三气缸37运动推动下料推杆28将待校轴27从第一 V型块5和第二 V 型块10中推出，同时控制第四气缸43运动推动活动分料板42，将待校轴27送 入废品区38，进行下一根待校轴27的校直；若第二千分表11检测到的跳动度 最大值大于或等于设定的跳动度值，则该轴无法通过校正使其合格，视为废品， 主机通过电磁阀控制第三气缸37运动推动下料推杆28将待校轴27从第一 V型 块5和第二 V型块10中推出，同时控制第四气缸43运动推动活动分料板42， 将待校轴27送入废品区38，进行下一根待校轴27的校直。两个从机在经过数据采集和处理得到跳动度的最大值和相位信息后，通过 模拟串口传送给主机，主机通过液晶模块将此信息直观地显示出来；通过89C51 主机扩展的键盘可以设定不同的标准跳动度值，可实现对不同的精度要求和不 同直径的轴进行校直。
权利要求
1.一种串激电机转轴数控校直分类仪，其特征在于在底座(4)上安装有平行导轨(15)，平行导轨(15)的两侧分别装有固定顶尖支座(14)和活动顶尖支座(2)，固定顶尖(13)通过弹性联轴节(17)与第一步进电机(18)相连，活动顶尖座(2)与第一气缸(3)相连，在固定顶尖支座(14)和活动顶尖支座(2)间的底座(4)上依次安装有第一V型块支座(6)、第一千分表支架(7)、第二V型块支座(9)、第二千分表支架(12)，底座(4)上方有由左右各两个支柱(19)支撑的横梁(23)上安装有第二步进电机(20)，第二步进电机(20)通过联轴节(21)、丝杠(25)与横梁(23)下方的压头(26)；平行导轨(15)两侧面的底座(4)上，一侧面安装有第二气缸支座(31)，第二气缸支座(3 1)上方安装有第二气缸(30)，另一侧面安装有第三气缸支座(36)，第三气缸支座(36)上方安装有第三气缸(37)，第三气缸(37)、下料推杆(28)下端和第一滑块(34)通过第二铰链(35)相连，下料推杆(28)中部安装在固定在第一铰链支座(32)的第一铰链(33)上，下料推杆(28)上端位于待校轴(27)下方；第三气缸(37)外侧依次是废品区(38)和合格品区(45)，废品区(38)和合格品区(45)的分隔板(4)上安装有第四气缸(43)，第四气缸(43)的推杆、活动分料板(42)和第二滑块(41)通过第四铰链(40)相连，活动分料板(42)安装在第三铰链(39)上。
2. 根据权利要求1所述的一种串激电机转轴数控校直分类仪，其特征在于 第一步进电机(18)、第二步进电机(20)、第一气缸(3)、第二气缸(30)、第三气缸 (37)、第四气缸(43)的运动都由单片机系统自动控制；第一千分表(8)和第二千分 表(11)检测到的待校轴(27)两个重要位置的跳动度及对应的相位信息通过RS232 接口传送给单片机系统处理。
全文摘要
本发明公开一种串激电机转轴数控校直分类仪。在底座上安装有导轨，导轨的两侧分别装有固定顶尖支座和活动顶尖支座，固定顶尖与第一步进电机相连，活动顶尖座与第一气缸相连，在固定顶尖支座和活动顶尖支座间的底座上装有两个V型块支座、两个千分表支架。底座上方的横梁上安装有步进电机，步进电机通过丝杠与压头连接；平行导轨两侧面的底座上，一侧为上料机构，另一侧依次为下料机构和分类机构。单片机系统自动控制数据检测和处理，能精确采集到转轴的跳动度和相位信息，从而控制步进电机驱动压头对待校轴进行加力校直，校直精度大大提高。本发明可以对不同直径轴进行不同精度的校直，并且操作方便，安全可靠，显示直观，人机效果好。
文档编号G01B5/24GK101402110SQ200810121949
公开日2009年4月8日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者豪 周, 杨德亮, 陈波扬, 魏燕定 申请人:浙江大学