一种电机换向器内径在线自动检测装置的制作方法

1.本实用新型属于换向器检测装置技术领域，具体为一种电机换向器内径在线自动检测装置。


背景技术：

2.随着我国经济建设的快速发展，更要求了现代化工业技术水平要不断提高。在电机行业取得了快速发展的同时，也促进了换向器需求量的不断扩大，同时对其质量的要求也逐步提高。换向器是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动的一个部件，其结构根据具体使用场合有多种。换向器的外观尺寸对换向器的使用寿命有很大的影响，因此对生产的换向器通常需要进行外径、内径、沟槽等部位的检测。
3.现有的换向器检测大部分都靠人工进行检测，其检测速度非常慢，效率低下，且检测的换向器品质不一，长期工作对检测人员的眼和颈椎也有较大伤害。
4.此于上述现状，亟需研发了一款应用在生产线中电机换向器内径在线自动检测装置，以解决现有存在的问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种电机换向器内径在线自动检测装置，其对换向器内孔加工质量进行检测，实现生产过程质量控制，并且有效的提升了检测效率，极大的降低了误检率及漏检率。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：
7.一种电机换向器内径在线自动检测装置，包括机架，机架依次安装压装机构、吹气机构、检测机构与直振供料机构，机架上还安装上料机构、滑板及移送机构，压装机构与上料机构上下对应设置，上料机构处于滑板的进料侧，移送机构处于滑板的前侧，直振供料机构处于滑板的出料侧，直振供料机构的进料端部设有与其配合的顶料机构。
8.本实用新型设备的整套工作流程为：上料(内孔加工后自动流转至本设备)—清洁—装夹—检测—下料(自动流转至下个加工设备)；通过上料机构与压装机构配合对换向器进行上料，再由移送机构的气爪将换向器夹至吹气机构下方进行清理，再输送至内径检测机构进行检测，最后由直振送料机构进行下料。整套流程为全自动化操作，无需人工介入，在保证速度、效率的同时，也确保了操作人员的安全性。
9.优选的，压装机构包括第一固定板，第一固定板底面通过底板固定于机架，底板上表面与第一固定板侧面通过加强筋加固，第一固定板顶部前端通过横向连接块连接支架，支架上安装有第一气缸，第一气缸的伸缩端活动式地穿过支架并连接冲头。压装机构用于配合上料机构进行使用，由于压装机构、上料机构处于本实用新型设备的第一步操作工位，需要接入上一步的内孔加工设备使加工完成的换向器流转入该步骤，上料机构将换向器上顶后压装机构将上顶的换向器进行固定，不使其发生晃动，让移送机构更好的夹取，具体的第一气缸的伸缩端会带动冲头向下移动(即换向器顶面)，触碰至换向器顶面时会给予定量
的向下压力，等待移送机构的夹取。
10.优选的，上料机构与压装机构上下对应设置，上料机构包括直角支架，直角支架固定于机架，直角支架的竖直端设有对称的两侧板，侧板顶面固定连接有连接板，且连接板开设有通孔，连接板的顶面设有对称的两档条，对称的两档条之间安装有挡块，档条安装于通孔的两侧，挡块安装于通孔的一侧，连接板的通孔处设有第一顶杆，第一顶杆连接第二气缸的伸缩端，第二气缸固定于直角支架一侧，连接板安装光纤支架，光纤支架上安装检测换向器的第一反射光纤。上料机构与滑板不在同一水平面上，所以需上料机构将换向器顶起后移送机构再移至对应位置进行换向器的夹取，具体的换向器逐个送入对称设置的侧板之间形成的通道中，待第一反射光纤识别换向器经过时连接板下方的第二气缸带动第一顶杆从连接板的通孔向上顶，并插入换向器，升至与滑板顶面的水平高度一致，在上升的过程中配合压装机构对换向器进行适当的压紧，移送机构会夹住第一顶杆上的换向器，夹住后上料机构与压装机构均会回缩复位。
11.优选的，吹气机构包括焊接座，焊接座安装于机架，焊接座顶部连接气缸安装座，气缸安装座上安装有第三气缸，第三气缸的伸缩端连接浮动接头一端，浮动接头另一端连接移动板，移动板通过滑块、导轨等滑动配合于焊接座的一侧面，移动板的底部安装第二固定板，第二固定板穿插活动杆，活动杆顶部设有气接头，位于第二固定板下端部分的活动杆上套设有第一弹簧，第一弹簧顶部抵接于第二固定板，底部抵在与活动杆套接的圆环上，第一弹簧、活动杆外侧由套管套住，活动杆末端连接环形气嘴。移送机构将上料机构上的换向器夹至吹气机构下方，换向器中部的位置刚好对应在底板下方的通风管上，吹气机构对换向器内径检测前做准备工作，将换向器内径及外部的粉尘、杂质进行有效的清理，提高换向器内径检测的精度，具体的移动板可沿滑块向下滑动，使活动杆上的环形气嘴与换向器相接触，活动杆上套有弹簧，其目的为了环形气嘴与换向器接触时存在一定的缓冲力，避免损坏换向器，接触后接头连接的外置气管会通气，经过活动杆进入环形气嘴，再对换向器内径进行吹气清理，清理完毕后移送机构将换向器送至检测机构进行内径检测。
12.优选的，检测机构包括第二焊接座，第二焊接座的底面安装于机架，第二焊接座安装滑台气缸，滑台气缸安装活动板，活动板安装有接近开关，活动板端面通过导轨、滑块等滑动配合一测量座，测量座下表面设有检测头，测量座顶部连接第二顶杆，第二顶杆顶部穿过第二焊接座的顶部，且第二顶杆外侧套设有第二弹簧，第二弹簧的两端分别顶于测量座的上边沿、活动板顶部的下边沿。换向器送入检测机构后，检测机构中的滑台气缸同样会带动活动板及测量座上的检测头向下运动，测量座上的检测头深入换向器的内径进行检测，检测的数据传入plc进行对比判断，不符合要求的换向器会被剔除，检测完成滑台气缸重新复位，之后再将换向器送入直振供料机构。
13.优选的，直振供料机构包括直振送料器，直振送料器通过安装板固定于机架，直振送料器顶部连接带u形槽的顶板，顶板长度方向对称安装有l形档条，且两个l形档条形成送料滑道，一侧的l形档条上安装有第二反射光纤。检测完毕的换向器逐个送入直振供料机构中由两个l形档条形成送料滑道内，经过直振送料器将换向器送出。
14.优选的，顶料机构包括第三焊接座，第三焊接座固定于机架，第三焊接座端面安装薄型气缸，薄型气缸底部沉于机架内，薄型气缸的伸缩端连接顶销。由于滑板与顶料机构也不在同一水平面，移送机构不能直接将换向器放入滑道内，在此情况下，顶料机构中的薄型
气缸会带动顶销向上插入送过来的换向器内孔中，并缓慢回缩将换向器放置于l形档条形成送料滑道，再由直振送料器进行传送。
15.优选的，移送机构包括支撑底座，支撑底座安装于机架，支撑底座上方固连安装底板，安装底板上表面安装有滑动板，滑动板通过滑轨、滑块等与安装底板滑动配合，滑动板上设有等距的凹槽，凹槽内安装有气爪，气爪的端部活动连接夹头，最右侧的气爪上安装有气管，中间相邻的气爪之间设有连接件，连接件由伸缩气缸驱动，伸缩气缸通过第一固定架安装于安装底板的端部，安装底板表面交错设置有至少两个缓冲器。移送机构的长度行程与移动也由伸缩气缸控制，气爪上设有夹头，夹头可打开至180
°
，夹取方便，相邻的夹头不会相互干涉，第一个气爪将换向器夹至一个组件下方迅速放开，由第二个气爪接过，将该换向器夹至下一个组件，第一个气爪再去夹待测换向器，第三、四个气爪也是同样的工作原理，接上一个组件下方的换向器，夹至下一个组件下方，第四个气爪上的气管用于吹去内径检测机构检测后不合格的换向器，防止不合格的换向器进入直振供料机构，整套夹取流程非常迅速，极大的提升了生产效率。
16.优选的，滑板下通过第二焊接固定架固定于机架，滑板上开设有两个通孔，其中一通孔下方对应于通风管，上方对应于吹气机构，另一通孔上方对应检测机构。通风管用于对换向器内吹出的灰尘、杂质进行收集，对应检测机构的通孔是为了避免检测头在测量时撞至滑板，造成不必要的损失。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果为：
18.本实用新型设备为全自动化检测设备，上料(内孔加工后自动流转至本设备)—清洁—装夹—检测—下料(自动流转至下个加工设备)整套流程无需人工操作，检测效率高，不易出现漏检、误检的情况发生，确保了产品即换向器品质的统一，清洁通过吹气机构对换向器需检测的内径进行吹气，将存留的灰尘、杂质全部清除，保证检测机构的检测精度，检测机构的检测头能下移至换向器内孔的内径进行检测，其检测的数据可传至plc进行对比对比判断，检测不合格的换向器移送机构中的最右侧气爪上的气管通气将不合格换向器吹下滑板，直振供料机构可将全部检测完成的换向器送入下一道工序。
附图说明
19.图1为本实用新型一种电机换向器内径在线自动检测装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型一种电机换向器内径在线自动检测装置的立体结构图；
21.图3为本实用新型上料机构的结构示意图；
22.图4为本实用新型压装机构的结构示意图；
23.图5为本实用新型吹气机构的结构示意图；
24.图6为本实用新型检测机构的结构示意图；
25.图7为本实用新型移送机构的结构示意图；
26.图8为本实用新型直振供料机构的结构示意图；
27.图9为本实用新型顶料机构的结构示意图。
28.附图标记说明：1机架；2上料机构；21直角支架；22侧板；23连接板；24档条；25挡块；26第一顶杆；27第二气缸；28光纤支架；29第一反射光纤；3压装机构；31第一固定板；32底板；33加强筋；34横向连接块；35支架；36第一气缸；37冲头；4吹气机构；41 焊接座；42气
缸安装座；43第三气缸；44浮动接头；45移动板；46第二固定板；47活动杆； 48气接头；49第一弹簧；411套管；412环形气嘴；5检测机构；51第二焊接座；52滑台气缸；53活动板；54接近开关；55测量座；56检测头；57第二顶杆；58第二弹簧；6移送机构；61支撑底座；62安装底板；63滑动板；64气爪；65紫铜夹头；66连接件；67伸缩气缸；68第一固定架；69缓冲器；7直振供料机构；71直振送料器；72调整螺杆；73安装板； 74顶板；75l形档条；76第二反射光纤；8顶料机构；81第三焊接座；82薄型气缸；83顶销；9滑板；10第二焊接固定架；11通风管。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步地描述，但本实用新型的保护范围并不仅仅限于此。
30.如图1-9所示，本实施例一种电机换向器内径在线自动检测装置，包括机架1，机架1 的上部从左至右依次安装有压装机构3、吹气机构4、检测机构5与直振供料机构7，压装机构3的下方设有上料机构2，上料机构2的右侧安装有滑板9，滑板9的前侧设有移送机构6，滑板9的右侧设置前述的直振供料机构7，直振供料机构7的左侧端部设有与其配合的顶料机构8。本实施例设备的整套工作流程为：上料(电机换向器的内孔加工后自动流转至本设备)—清洁—装夹—检测—下料(自动流转至下个加工设备)。通过上料机构与压装机构配合对换向器进行上料，再由移送机构的气爪将换向器夹至吹气机构的下方进行清理，再送至内径检测机构进行检测，最后由直振送料进行下料。整套流程为全自动化操作，无需人工介入，在保证速度、效率的同时，也确保了操作人员的安全性。
31.压装机构3包括第一固定板31，第一固定板31的底面通过螺钉连接底板32，底板32固定安装于机架1，底板32的上表面与第一固定板31的两侧面分别通过一l形的加强筋33加固。第一固定板31的顶部向前凸，其前端连接横向连接块34的一侧，横向连接块34的另一侧连接l形支架35，支架35安装第一气缸36，第一气缸36的伸缩端竖向活动式地穿过支架 35的一边并连接冲头37。压装机构用于配合上料机构进行使用，由于压装机构、上料机构是本设备的第一步操作机构，需要接入上一步的内孔加工设备使加工完的换向器流转入该步骤，上料机构将换向器上顶后压装机构将上顶的换向器进行固定，不使其发生晃动，让移送机构更好的夹取。具体的，第一气缸的伸缩端会带动冲头向下移动(即换向器顶面)，触碰至换向器顶面时会给予定量的向下压力，等待移送机构的夹取。
32.上料机构2与压装机构3上下对应设置，上料机构2包括直角支架21，直角支架21安装于机架1，直角支架21的竖直端对称设置平行的两侧板22，侧板22的顶面固定连接板23，连接板23的中部开设有通孔，沿连接板23的长度方向设有对称且平行的两档条24，对称的两档条24之间安装有挡块25，档条24安装于通孔两侧，挡块25安装于通孔的一侧(右侧)，连接板23中部的通孔装配活动式第一顶杆26，第一顶杆26的下端连接第二气缸27的伸缩端，第二气缸27的外壳体固定于直角支架21的一侧面；连接板23上部的一侧安装有光纤支架28，光纤支架28上安装检测换向器的第一反射光纤29。由于上料机构与右侧的滑板不在同一水平面上，所以需上料机构将换向器顶起后再由移送机构移至对应位置进行对换向器的夹取，具体的换向器逐个送入对称设置的侧板之间形成的通道中，待第一反射光纤识别换向器经过时，连接板下方的第二气缸带动顶杆从连接板的通孔向上顶，并插入换向器，升至与滑板顶面的水平高度一致位置，在上升的过程中配合压装机构对换向器进行适当的压
紧，移送机构夹住顶杆上的换向器，夹住后上料机构与压装机构均回缩复位。
33.吹气机构4包括焊接座41，焊接座41安装于机架1，焊接座41的顶部连接气缸安装座 42，气缸安装座42上安装有第三气缸43，第三气缸43的伸缩端连接浮动接头44的一端，浮动接头44的另一端连接移动板45，移动板45通过滑块、导轨装配于焊接座41的一侧面，移动板45的底部安装第二固定板46，第二固定板46穿插中空的活动杆47，活动杆47的顶部设有气接头48，位于第二固定板46下端部分的活动杆47上套设有第一弹簧49，第一弹簧 49的顶部抵接于第二固定板46，底部抵在与活动杆47套接的圆环上。第一弹簧49、活动杆 47外套套管411，活动杆47末端(下端)连接环形气嘴412。移送机构将上料机构之上的换向器夹至吹气机构下方，换向器中部的位置刚好对应在底板下方的通风管上，吹气机构对换向器内径检测前做准备工作，将换向器内径及外部的粉尘、杂质进行有效的清理，提高换向器内径检测的精度，具体的移动板可沿滑块向下滑动，使活动杆上的环形气嘴与换向器相接触，活动杆外套有弹簧为了环形气嘴与换向器接触时存在一定的缓冲力，避免损坏换向器，接触后接头连接的外置气管通气，经过活动杆进入环形气嘴，再对换向器内径进行吹气清理，清理完毕后移送机构将换向器送至检测机构进行内径检测。
34.检测机构5包括第二焊接座51，第二焊接座51的底面安装于机架1，第二焊接座51的端面安装有滑台气缸52，滑台气缸52表面安装有活动板53，活动板53的一侧面通过支架安装接近开关54，活动板53的一侧面固接竖向导轨，导轨通过滑块连接测量座55，测量座55 的下表面设有检测头56，测量座55的顶部连接第二顶杆57，第二顶杆57顶部活动式地穿过活动板53的顶部，且第二顶杆57外套第二弹簧58，第二弹簧58的两端分别顶于测量座55 的上边沿、活动板53顶部的下边沿。换向器送入检测机构后，检测机构的滑台气缸同样会带动活动板及测量座上的检测头向下运动，测量座上的检测头深入换向器的内径进行检测，检测的数据传入plc进行对比判断，不符合要求的换向器会被剔除，检测完成滑台气缸重新复位，之后再将换向器送入直振供料机构。
35.直振供料机构7包括直振送料器71，直振送料器71底部四个边角的位置旋拧有调整螺杆 72，调整螺杆72固定于安装板73，安装板73固定于机架1，直振送料器71顶部连接带u形槽的顶板74，顶板74长度方向对称安装有l形档条75，且两个l形档条75形成送料滑道，一侧的l形档条75上安装有第二反射光纤76。检测完毕的换向器逐个送入直振供料机构中，由两个l形档条形成送料滑道内，经过直振送料器将换向器送出。
36.顶料机构8包括第三焊接座81，第三焊接座81固定于机架1，第三焊接座81的一侧面安装薄型气缸82，薄型气缸82的底部沉于机架1内，薄型气缸82的伸缩端连接顶销83。由于滑板与直振供料机构也不在同一水平面，移送机构不能直接将换向器放入滑道内，在此情况下，顶料机构的薄型气缸带动顶销向上插入送过来的换向器内孔，并缓慢回缩将换向器放置于l形档条形成送料滑道，再由直振送料器进行传送。
37.移送机构6包括支撑底座61，支撑底座61安装于机架1，支撑底座61上方固连安装底板62，安装底板62上表面安装有滑动板63，滑动板63通过滑轨、滑块与安装底板62滑动配合，滑动板63上设有等距的凹槽，凹槽内安装有气爪64，气爪64的端部活动连接紫铜夹头65，气爪64的数量不少于4个，最右侧的气爪64上安装有支架与穿过支架的气管，中间相邻的气爪64之间设有连接件66，连接件66连接伸缩气缸67的一端，伸缩气缸67的另一端连接第一固定架68，第一固定架68安装于安装底板62的一端部，安装底板62表面交错设置至少
两个缓冲器69。移送机构的长度行程与移动由伸缩气缸控制，气爪上设有夹头，夹头可打开至180
°
，夹取方便，相邻的夹头互不干涉，第一个气爪将换向器夹至一个组件下方迅速放开，由第二个气爪接过，将该换向器夹至下一个组件，第一个气爪再夹待测换向器，第三、四个气爪也同样的工作原理，接上一个组件下方的换向器，夹至下一个组件下方，第四个气爪上的气管用于吹去内径检测机构检测后不合格的换向器，防止不合格的换向器进入直振供料机构，整套夹取流程非常迅速，极大的提升了生产效率。
38.滑板9下表面两侧对称安装有第二焊接固定架10，滑板9上开设有两个通孔，其中一通孔下方对应于通风管11，上方对应于吹气机构4，另一通孔上方对应检测机构5。通风管用于对换向器内吹出的灰尘、杂质进行收集，对应检测机构的通孔，为了避免检测头在测量时撞至滑板，造成不必要的损失。
39.本实施例一种电机换向器内径在线自动检测装置的工作原理如下：
40.此装置可以由设置于机架1内的plc进行控制，换向器送入该检测装置后，首先进入上料机构2，上料机构2的气缸将换向器上顶至滑板9的同一水平面，同时配合压装机构3确保换向器在上料机构2上保持平稳状态，并等待移送机构6最左侧的气爪64将换向器夹取至吹气机构4的正下方，夹取后上料机构2、压装机构3会迅速复位等待下一个换向器进入；吹气机构4通入的气体通过环形气嘴412进入换向器中部的孔中，把粉尘、杂质等去除，清洁完毕后移送机构6的第二个气爪64将该换向器送入检测机构5，吹气机构4复位；检测机构5的下移检测头56对换向器的内径进行检测，检测头56读取的数据反馈至plc进行对比判断；移送机构6的第三个气爪64将检测完成的换向器夹至滑板9最右侧，对于不符合要求的换向器，四个气爪上的气管64通气后将换向器吹下，对于符合要求的换向器，第四个气爪 64将换向器传出至直振供料机构7。由于滑板9与直振供料机构7不在同一水平面，第四个气爪64不能直接将换向器放入两个l形档条75形成送料滑道，在此情况下，顶料机构中的薄型气缸82带动顶销83向上插入传送此处的换向器的内孔，并缓慢回缩将换向器放置于送料滑道，再由直振送料器71进行传送。
41.本实用新型电机换向器内径在线自动检测装置,机架上从左至右依次安装有压装机构、吹气机构、检测机构与直振供料机构，压装机构前侧设有上料机构，上料机构右侧安装有滑板，滑板前侧设有移送机构，滑板右侧设有直振供料机构，直振供料机构左侧端部设有与其配合的顶料机构。本实用新型设备对换向器内孔的加工质量进行检测，实现了生产过程质量的有效控制，并且极大地提升了检测效率，降低了误检率及漏检率。