CN102841311A - 一种交流接触器自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交流接触器自动检测系统，包括：机架、输送装置、检测台、多个参数检测装置和机械手，输送装置用于实现接触器的输送；检测台设置于机架上，其上设有多个定位装置，用于固定接触器；多个参数检测装置固定于机架上，且同步与多个定位装置中的接触器一一对应进行检测；机械手设置于输送装置的上方，用于装卸定位装置上的接触器，检测台为一旋转式检测台，多个定位装置固定于检测台的外圆面上，且相邻两定位装置间所形成的圆心角相等，多个参数检测装置设置于检测台的外侧。本发明通过采用旋转圆盘作为检测台，提高了工件的检测效率，同时使整个检测系统的变的更加紧凑，占地面积减少。

Description

一种交流接触器自动检测系统

技术领域

本发明涉及低压电器行业领域，特别涉及一种交流接触器自动检测系统。

背景技术

对低压电器在正常工作和故障情况下所应具备的各种性能的验证，其中接触器是一种应用非常广泛的自动化控制电器，主要用于频繁接通或分断的交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作等优点。配合继电器可以实现定时操作、联锁控制、各种定量控制和失压及欠压保护等功能，广泛应用于自动控制电路。交流接触器出厂时必须严格控制的项目有通断是否合格、线圈耐压测试、功耗参数、前倾吸合参数是否合格（前倾5°）、后倾释放参数是否合格（后倾5°）、触头开距和超程参数是否合格。

中国专利文献CN102590741A公开了一种交流接触器自动测试装置，主要包括机架，机架上沿工件的进入方向依次设有上料工位、至少一个检测工位及下料工位，检测工位上设有自动夹具，检测探针组固定在直线往复装置上并由直线往复装置驱动其与交流接触器接通和断开，机械手由升降往复直线装置及水平往复直线装置驱动，机械手能够夹持工件从一个工位移动到相邻的下一个工位。上述专利文献虽然解决了人工检测劳动强度大、检测误差大的问题，但是，上述专利采用直线式检测方式，依靠七个等距离固定在连接板上的机械手完成七个工位的同步移动，测完一个工位后需要通过七个机械手同步移动到下一个工位进行检测，工位间的转换结构较为复杂，整个直线式设备长度超过2米；另外，工件从上工位转到下工位需要依靠机械手完成下降、抓取、上升、移位、下降、松开、上升等动作，所需时间在3秒左右，效率较低。

对接触器进行噪声检测也是一个关键环节，如何接触器的噪音大于国家标准中所规定的数值，长时间使用会使接触器吸合不可靠，进而影响其使用寿命。现有的对接触器进行噪音检测基本上全凭手感或在单独的静音房中进行单独检测，而在生产过程中不能全检；也有采用声贝计直接检测噪音，但受到现场生产环境和设备等各种噪音的影响，这种检测方法无法对接触器进行准确检测。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中所存在的依靠多个机械手完成移位效率低的技术问题，本发明提供了一种交流接触器自动检测系统。

所述技术方案如下：

一种交流接触器自动检测系统，包括：

机架；

检测台，设置于所述机架上，其上设有多个用于固定接触器的定位装置；

参数检测装置，固定于所述机架上，用于对多个所述定位装置中的接触器进行参数检测；

机械手，用于向所述定位装置中装卸接触器；

所述检测台为一旋转式检测台，多个所述定位装置固定于所述检测台的外圆面上，且相邻两所述定位装置间所形成的圆心角相等，所述参数检测装置设置于所述检测台的外侧，所述定位装置顺次与所述参数检测装置相对应，并依次完成对所述定位装置中接触器的参数检测。

所述检测台包括旋转圆盘、分割器和驱动装置，所述分割器和所述驱动装置相对固定于所述机架上，所述旋转圆盘固定于所述分割器的输出轴上，所述驱动装置与所述分割器的输入轴形成传动副。

所述参数检测装置包括顺序设置的接触器上下料工位和至少一个检测工位；

所述机械手用于对旋转至所述接触器上下料工位处的所述定位装置依次执行接触器的下料和接触器的上料动作。

接触器上下料工位包括彼此邻接的上料工位和下料工位；

所述机械手包括上料机械手和下料机械手；

所述上料机械手设置于所述上料工位处，用于将接触器抓取至所述上料工位所对应的所述定位装置中定位；

所述下料机械手设置于所述下料工位处，用于将所述下料工位所对应的所述定位装置中的接触器取出。

所述旋转圆盘上设有6-8个所述定位装置；

所述检测工位包括：吸合电压和通断检测工位、释放电压检测工位、工频耐压检测工位和开距超程检测工位，相邻两所述检测工位所形成的夹角均为相邻两所述定位装置所成夹角的整数倍。

所述的开距超程检测工位处设有激光传感器，所述激光传感器对旋转至所述开距超程检测工位处的接触器进行开距超程测试。

所述检测工位还包括一噪音检测工位，其包括：

气缸，其缸体固定于所述机架上；

气动手爪，其通过一支架相对固定于所述气缸的活塞杆上；

振动传感器，固定于所述气动手爪的手爪内侧；

接触器旋转至所述噪音检测工位时，所述气缸的活塞杆带动所述气动手爪运动，使所述气动手爪抓取夹持于所述定位装置中的接触器侧面，所述振动传感器与所测接触器的侧面接触。

所述定位装置包括水平底板、侧板和两平行夹板，所述侧板和两所述夹板垂直固定于所述底板上，两所述夹板与所述侧板垂直设置，且分别固定于所述侧板的两侧面，所述接触器的底面与所述侧板相连接；所述底板上成型一叉耳，所述侧板上设有一水平支撑板，所述支撑板的自由端设有一轴承，所述轴承的轴线平行于所述旋转圆盘轴线；

沿所述旋转圆盘的径向固定一铰支座，所述叉耳通过一水平铰接轴与所述铰支座旋转连接，所述水平铰接轴垂直于所述旋转圆盘的径向线，所述定位装置可绕所述水平铰接轴旋转，所述旋转圆盘上设有拉杆，所述侧板的两侧分别通过一拉簧与所述拉杆连接，用于支撑所述定位装置；

所述旋转圆盘的上方设有一直径较小的固定圆盘，所述固定圆盘与所述旋转圆盘同轴设置，所述轴承与所述固定圆盘的外侧端面相接触，所述固定圆盘的外圆端面上成型一外凸面和一内凹面，所述外凸面设置于所述吸合电压和通断检测工位处，用于实现所述定位装置的前倾5°，所述内凹面设置于释放电压检测工位处，用于实现所述定位装置的后倾5°。

所述系统还包括一输送装置，其包括工件输送装置和不合格品输送装置，所述机械手设置于工件输送装置的上方，所述不合格品输送装置用于输送带有瑕疵的接触器。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

A通过采用旋转圆盘作为检测台，定位装置均布于旋转圆盘的外圆面上，同时，各个检测工位设置于旋转圆盘的外侧，实现对各个定位装置中的接触器的同步检测，本发明采用旋转检测方式，将现有的接触器直线检测方式转化为旋转检测方式，使整个检测系统的结构更加紧凑，占地面积更小，整个检测设备长度小于1.5米。

B本发明通过驱动装置驱动分割器，并带动旋转圆盘进行旋转，旋转圆盘带动定位装置旋转，通过控制驱动装置实现对定位装置的移位，避免了机械手复杂的抓取移位动作，其移位速度快，效率高，同一个接触器从上一工位转移到下一工位只需0.5S的时间，提高了接触器参数检测的效率。

C本发明在检测接触器开距、超程时采用激光传感器进行快速检测，与现有的机械式检测方法相比，本发明具有检测速度快、准确性高的特点。

D本发明在检测工位中增加了噪音检测工位，接触器运动至噪音检测工位时，接触器通电吸合，气缸的活塞杆带动气动手爪运动，使气动手爪抓取夹持于定位装置中的接触器侧面，振动传感器与所接触器的侧面接触，检测产品吸合时的振动信号，PLC将检测的振动信号与设定值进行比较，大于上限即为不合格品。本发明采用的方法不是直接检测噪音，而是通过声音是由振动产生的原理，通过检测振动，通过振动等效成噪音，从而做到了可靠检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提供的接触器自动检测系统整体结构主视图；

图2是图1中的检测台与其驱动装置结构示意图；

图3是图1的俯视结构示意图；

图4是图3中的旋转圆盘及定位装置组装后的示意图；

图5是图3中的释放电压检测工位（或吸合电压和通断检测工位）与旋转圆盘连接示意图；

图6是图3中的噪音检测工位结构示意图；

图7是图6的左视图。

图中：1-机架；

2-输送装置，21-工件输送装置，22-不合格品输送装置；3-接触器；

4-检测台，41-旋转圆盘，42-分割器，43-驱动装置；

5-定位装置，51-底板，511-叉耳，52-侧板，53-夹板，54-支撑板，55-轴承；

6-参数检测装置；

61-上料工位；

62-检测工位，621-吸合电压和通断检测工位，622-释放电压检测工位，623-工频耐压检测工位，624-开距超程检测工位，625-噪音检测工位，6251-气缸，6252-气动手爪；6253-振动传感器；

63-下料工位；

7-机械手，71-上料机械手，72-下料机械手；

8-铰支座；9-水平铰接轴；10-拉杆；20-拉簧；30-固定圆盘，301-外凸面，302-内凹面；

40-支架。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1至图3所示，本发明提供了一种交流接触器自动检测系统，包括：

机架1；

输送装置2，用于实现接触器3的输送；

检测台，设置于机架1上，其上设有多个定位装置5，用于固定接触器3；

参数检测装置6，固定于机架1上，用于对多个定位装置5中的接触器3进行参数检测；

机械手7，设置于输送装置2的上方，用于向定位装置5上装卸接触器3，检测台为一旋转式检测台4，多个定位装置5固定于检测台4的外圆面上，且相邻两定位装置5间所形成的圆心角相等，参数检测装置6设置于检测台4的外侧，检测台旋转使定位装置5顺次与参数检测装置6相对应，并依次完成对各定位装置5中接触器的参数检测。

如图1所示，其中的检测台4包括旋转圆盘41、分割器42和驱动装置43，分割器42和驱动装置43相对固定于机架1上，旋转圆盘41固定于分割器42的输出轴上，驱动装置43的输出轴与分割器42的输入轴形成传动副，二者通过链轮链条实现传动连接。

如图3所示，参数检测装置6包括上料工位61、至少一个检测工位62及下料工位63；这里的检测工位62包括吸合电压和通断检测工位621、释放电压检测工位622、工频耐压检测工位623和开距超程检测工位624，同时还增加了噪音检测工位625，共计五个检测工位，在旋转圆盘41上设有八个定位装置5，也可以设置六个定位装置5，检测工位可以根据所需检测参数的项目来确定，可以开启五个检测工位中的其中几个检测工位进行参数检测。

这里的机械手7共设置两个，具体包括上料机械手71和下料机械手72；

其中的上料机械手71设置于上料工位61处，用于将输送装置2上的接触器3抓取至上料工位61所对应的定位装置5中固定；

下料机械手72设置于下料工位63处，用于将下料工位63所对应的定位装置5中的接触器3抓取至输送装置2。

本发明也可以将上料工位61和下料工位63合并为一个工位，即接触器上下料工位，下料机械手72对旋转至接触器上下料工位处的定位装置5中的接触器执行下料动作，待执行完下料动作后再通过上料机械手71对此定位装置执行上料动作。

本发明在对接触器进行开距超程检测时，所采用的检测设备为激光传感器，激光传感器对旋转至开距超程检测工位624处的接触器进行开距超程测试。

如图6和图7所示，其中的噪音检测工位625包括：

气缸6251，其缸体固定于机架1上；

气动手爪6252，其通过一支架40相对固定于气缸6251的活塞杆上；

振动传感器6253，固定于气动手爪6252的手爪内侧；

接触器3运动至所述噪音检测工位625时，气缸6251的活塞杆带动气动手爪6252运动，使气动手爪6252抓取夹持于定位装置5中的接触器3侧面，振动传感器6253与所测接触器3的侧面接触。

如图5所示，本发明在吸合电压和通断检测工位621、释放电压检测工位622处设置了使定位装置发生前倾5°和后倾5°的调节结构。其中定位装置5的结构包括水平底板51、侧板52和两平行夹板53，侧板52和两夹板53垂直固定于底板51上，侧板52固定于底板51的一端，两平行夹板53与侧板52垂直设置，且分别固定于侧板52的两侧面，底板51上成型一叉耳511，侧板52上设有一水平支撑板54，支撑板54的自由端设有一平行于旋转圆盘41轴线的轴承55，这里的轴承55为滚动轴承；

沿旋转圆盘41的径向固定一铰支座8，叉耳511通过一水平铰接轴9与铰支座8旋转连接，水平铰接轴9垂直于旋转圆盘41的径向线，定位装置5可绕水平铰接轴9旋转，旋转圆盘41上还固定有拉杆10，侧板52的两侧分别通过一拉簧20与拉杆10连接，用于支撑定位装置5；

如图4所示，在旋转圆盘41的上方设有一直径较小的固定圆盘30，固定圆盘30与旋转圆盘41同轴设置，轴承55与固定圆盘30的外侧端面相接触，固定圆盘30的外圆端面上成型一外凸面301和一内凹面302，外凸面301设置于吸合电压和通断检测工位621处，用于实现定位装置5的前倾5°，内凹面302设置于释放电压检测工位622处，用于实现定位装置5的后倾5°。当定位装置5旋转至吸合电压和通断检测工位621处时，固定圆盘上的外凸面301会将轴承55顶出，此时的定位装置5会沿着水平铰接轴9向下旋转，拉簧20被拉开，定位装置前倾5°；当定位装置5旋转至释放电压检测工位622处时，在拉簧20的作用下轴承55会进入内凹面，此时的定位装置5会沿着水平铰接轴9向上旋转，定位装置5被拉起，定位装置后倾5°；当运转到其它工位位置时，定位装置5处于水平状态，轴承55的外圆面始终与固定圆盘30的外圆面相贴合。

输送装置2包括工件输送装置21和不合格品输送装置22，机械手7设置于工件输送装置21的上方，经检测后合格品工件被下料机械手72抓取至工件输送装置21上；若工件不合格，则被下料机械手72抓取至不合格品输送装置22。

下面对各个工位情况进行逐一描述：

CJX2多功能旋转式检测专机由八个产品定位装置，等间距安装在旋转圆盘上，每个工位旋转一次为45°。工作时采用“旋转——停止”的步进工作方式。相对应的检测工位有：上料工位、吸合通断工位、释放工位、噪音检测工位、工频耐压检测工位、开距超程检测工位和下料工位。

工位一——上料工位：

工人将产品平放在输送装置上，产品经传输线输送，经隔料、挡料，依次排序。每次放行1件工件。上料前加自动除尘，并将灰尘收集。上料机械手将工件抓取，放入旋转圆盘上的定位装置，上料机械手松开。

工位二——吸合电压、通断检测：

1）在固定圆盘外凸面的作用下，定位装置前斜5°，气动装置带动探针动作到位，调压器连续升压，检测接触器的吸合电压。接触器在75%～110%Us之间应可靠吸合。

2）吸合电压检测完成后，如产品合格，产品施加75％Us（额定电压）时连续动作6次，进行通断检测，判断接触器每对触头的通断情况。

工位三——释放电压检测：

在固定圆盘内凹面的作用下，产品后斜5°，电压从75%Us→20%Us连续递降释放，接触器断开时，检测释放电压，判断接触器是否合格，接触器在20%～75%Us之间应可靠释放。

测试机构：电极采用标准探针组件，气缸驱动，确保探针与产品稳定接触。

工位四——噪音检测：

接触器通电吸合，气动手爪夹紧接触器两侧面，安装在气动手爪上的高精度振动传感器与接触器接触，检测接触器吸合时的振动信号，PLC将检测的振动信号与设定值进行比较，大于上限即为不合格品。本发明采用的方法不是直接检测噪音，而是通过声音是由振动产生的原理，通过检测振动，通过振动等效成噪音，从而做到了可靠检测。

工位五——工频耐压检测：

耐压检测部位：1）断开时，同极进线端和出线端之间；2）相与线圈之间；3）线圈通电时，相与外壳之间；4）接通时，相与相之间。施加2500V高压，进行接触器的耐压特性检测。

工位六——开距超程检测：

采用激光传感器对接触器进行开距超程测试。

产品未吸合时，传感器确定基准零位；线圈100%Us通电吸合，当动静触头接触的瞬间，激光传感器测量出的距离，就是开距。

产品完全吸合，传感器测出当前值；线圈断电，当动静触头分开的瞬间，传感器记录下当前值；这两个值的差值就是超程。

工位七——合格品下料工位：

该工位与上料共用一个工位，称之为接触器上下料工位，产品检测合格，下料机械手将产品放到输送带上，流向下道工序。如果有检测不合格的产品，下料机械手将不合格的产品放入不合格品料道。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种交流接触器自动检测系统，包括：

机架（1）；

检测台（4），设置于所述机架（1）上，其上设有多个用于定位接触器（3）的定位装置（5）；

参数检测装置（6），固定于所述机架（1）上，用于对多个所述定位装置（5）中的接触器（3）进行参数检测；

机械手（7），用于向所述定位装置（5）中装卸接触器（3）；

其特征在于：

所述检测台为一旋转式检测台（4），多个所述定位装置（5）固定于所述检测台（4）的外圆面上，且相邻两所述定位装置（5）间所形成的圆心角相等，所述参数检测装置（6）设置于所述检测台（4）的外侧，所述定位装置（5）顺次与所述参数检测装置（6）相对应，并依次完成对所述定位装置（5）中接触器的参数检测。

2.根据权利要求1所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述检测台（4）包括旋转圆盘（41）、分割器（42）和驱动装置（43），所述分割器（42）和所述驱动装置（43）相对固定于所述机架上（1），所述旋转圆盘（41）固定于所述分割器（42）的输出轴上，所述驱动装置（43）与所述分割器（42）的输入轴形成传动副。

3.根据权利要求1所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述参数检测装置（6）包括顺序设置的接触器上下料工位和至少一个检测工位（62）；

所述机械手（7）用于对旋转至所述接触器上下料工位处的所述定位装置（5）依次执行接触器的下料和接触器的上料动作。

4.根据权利要求3所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

接触器上下料工位包括彼此邻接的上料工位（61）和下料工位（63）；

所述机械手（7）包括上料机械手（71）和下料机械手（72）；

所述上料机械手（71）设置于所述上料工位（61）处，用于将接触器（3）抓取至所述上料工位（61）所对应的所述定位装置（5）中定位；

所述下料机械手（72）设置于所述下料工位（63）处，用于将所述下料工位（63）所对应的所述定位装置（5）中的接触器（3）取出。

5.根据权利要求4所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述旋转圆盘（41）上设有6-8个所述定位装置（5）；

所述检测工位（62）包括：吸合电压和通断检测工位（621）、释放电压检测工位（622）、工频耐压检测工位（623）和开距超程检测工位（624），相邻两所述检测工位所形成的夹角均为相邻两所述定位装置（5）所成夹角的整数倍。

6.根据权利要求5所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述的开距超程检测工位（624）处设有激光传感器，所述激光传感器对旋转至所述开距超程检测工位（624）处的接触器进行开距超程测试。

7.根据权利要求5或6所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述检测工位（62）还包括一噪音检测工位（625），其包括：

气缸（6251），其缸体固定于所述机架（1）上；

气动手爪（6252），其通过一支架（40）相对固定于所述气缸（6251）的活塞杆上；

振动传感器（6253），固定于所述气动手爪（6252）的手爪内侧；

接触器（3）旋转至所述噪音检测工位（625）时，所述气缸（6251）的活塞杆带动所述气动手爪（6252）运动，使所述气动手爪（6252）抓取夹持于所述定位装置（5）中的接触器（3）侧面，所述振动传感器（6253）与所测接触器（3）的侧面接触。

8.根据权利要求5-7任一所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述定位装置（5）包括水平底板（51）、侧板（52）和两平行夹板（53），所述侧板（52）和两所述夹板（53）垂直固定于所述底板（51）上，两所述夹板（53）与所述侧板（52）垂直设置，且分别固定于所述侧板（52）的两侧面，所述接触器（3）的底面与所述侧板（52）相连接；所述底板（51）上成型一叉耳（511），所述侧板（52）上设有一水平支撑板（54），所述支撑板（54）的自由端设有一轴承（55），所述轴承（55）的轴线平行于所述旋转圆盘（41）轴线；

沿所述旋转圆盘（41）的径向固定一铰支座（8），所述叉耳（511）通过一水平铰接轴（9）与所述铰支座（8）旋转连接，所述水平铰接轴（9）垂直于所述旋转圆盘（41）的径向线，所述定位装置（5）可绕所述水平铰接轴（9）旋转，所述旋转圆盘（41）上设有拉杆（10），所述侧板（52）的两侧分别通过一拉簧（20）与所述拉杆（10）连接，用于支撑所述定位装置（5）；

所述旋转圆盘（41）的上方设有一直径较小的固定圆盘（30），所述固定圆盘（30）与所述旋转圆盘（41）同轴设置，所述轴承（55）与所述固定圆盘（30）的外侧端面相接触，所述固定圆盘（30）的外圆端面上成型一外凸面（301）和一内凹面（302），所述外凸面（301）设置于所述吸合电压和通断检测工位（621）处，用于实现所述定位装置（5）的前倾5°，所述内凹面（302）设置于释放电压检测工位（622）处，用于实现所述定位装置（5）的后倾5°。

9.根据权利要求1-8任一所述的交流接触器自动检测系统，其特征在于：

所述系统还包括一输送装置（2），其包括工件输送装置（21）和不合格品输送装置（22），所述机械手（7）设置于工件输送装置（21）的上方，所述不合格品输送装置（22）用于输送带有瑕疵的接触器（3）。

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