CN106990307B - 一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，包括相邻接的装夹机构和检测机构，装夹机构包括第一机架、水平设置在第一机架上的支撑板、能够相对支撑板转动的工装底板，第一机架上设有一个或多个将转动后的工装底板紧压定位的铰链翻转组件，铰链翻转组件包括第一气缸、与第一气缸输出端连接的气缸连接头、一端与气缸连接头转动连接的压杆、一端与压杆转动连接另一端与支撑第一气缸的固定板转动连接的第一铰链活动块；检测机构包括第二机架、设置在第二机架上的测试框架，测试框架上设有一组或多组沿X轴和Z轴移动的探针机构，以及能够沿X轴、Y轴及Z轴移动的捕捉靶标位置的CCD机构，以及能够沿X轴移动的打靶标的激光机构。

Description

一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置

技术领域

本发明涉及一种塑壳类低压电器产品特性检测生产线中的装置，尤其涉及一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置。

背景技术

随着高新技术的发展和应用，综合特性检测的参数检测设备已经成为光、机、电一体化的产品，正朝着高速、无人值守、通用、优质的方向发展，而开距、超程的检测成为其中不可或缺的功能。综合特性检测的参数包含吸合、释放电压；线圈吸持电流；触头开距、超程；三相同步差(分/合闸时间)；触头弹跳时间；回路电阻测试；辅助触头参数；分/合闸速度等等，是低压电器，特别是塑壳类低压电器产品特性检测生产线中的重要单机。

综合特性参数的优劣是低压电器质量的评判的主要手段，其中开距、超程是触头分断可靠性的重要指标。这个参数能保证接触器分断时产生的电弧不粘合；同时，也保证电源对辅助侧的安全绝缘。保证触头磨损后，仍能可靠接触，超程也反映了接触压力的大小，在触头材料一致的前提下，接触压力与接触电阻是正比关系。所以该项检测是低压电器厂商的必检项目。

开距、超程的检测是需要高速DSP采集模块(TI TMS320F28335)采集位移(一般采用激光传感器，如KEYENCE LK-H150)，由于人工装夹在流水线托盘的位置不可能保证统一性，且流水线一般需要适应产品种类繁多，所以按照机械定位的方法就无法保证激光每次都打到靶标。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种CCD位置捕捉，并结合三轴偏移伺服执行系统，通过纠偏自动对靶标位置进行定位一提高自动化程度的用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置。

本发明的用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，包括相邻接的装夹机构和检测机构，其中

-所述装夹机构包括第一机架、水平设置在第一机架上的支撑板、能够相对支撑板转动的用于放置塑壳低压电器的工装底板，所述第一机架上设有一个或多个在所述工装底板转动至检测位时对其进行紧压定位的铰链翻转组件，所述铰链翻转组件包括第一气缸、与第一气缸输出端连接的气缸连接头、一端与气缸连接头转动连接的压杆、一端与压杆转动连接另一端与支撑第一气缸的固定板转动连接的第一铰链活动块；

-所述检测机构包括与第一机架邻接的第二机架、设置在第二机架上的测试框架，所述测试框架上设有一组或多组能够沿X轴和Z轴移动的探针机构，以及能够沿X轴、Y轴及Z轴移动的对塑壳低压电器上的靶标进行位置捕捉的CCD机构，以及能够沿X轴移动的对塑壳低压电器打靶标的激光机构，其中，

所述探针机构包括沿所述测试框架Z轴移动的第一固定底板、设置在第一固定底板上并能够沿X轴移动的U相探针、W相探针，所述第一固定底板上还设有位于所述U相探针和W相探针之间的V相探针；

所述CCD机构包括沿所述测试框架Y轴移动的第二固定底板，所述第二固定底板上设有沿X轴移动的滑轨，所述滑轨上滑动连接有沿Z轴移动、用于固定CCD的支板；

所述激光机构包括一端朝向检测位上的塑壳低压电器、用于固定激光传感器的其能够沿所述测试框架X轴移动的第三固定底板。

进一步的，所述第二机架上水平设有供所述测试框架沿X轴和Y轴移动的基板。

进一步的，所述工装底板通过与所述支撑板转动连接的动力滚筒线支撑，所述动力滚筒线两侧上设有一个或多个在所述工装底板转动前进行压紧定位的所述铰链翻转组件。

进一步的，设置在所述动力滚筒线其中一侧上的所述铰链翻转组件还包括定位单元，所述定位单元包括设置在所述固定板上并与所述动力滚筒线侧板连接的受力板、滑动设置在所述固定板上并穿过受力板及所述动力滚筒线侧板的斜面支撑板、设置在斜面支撑板穿过所述动力滚筒线侧板端部上由斜面支撑板驱动升降的定位滑块、一端与所述压杆转动连接另一端与穿过斜面支撑板并能与受力板相抵的斜滑块转动连接的第二铰链活动块，所述定位滑块上设有随所述斜面支撑板滑动而升降的过程中与所述工装底板上的定位孔对接/错开的定位销。

进一步的，所述定位单元还包括设置在所述动力滚筒线侧板上支撑所述斜面支撑板端部及定位滑块的定位块，所述定位块上垂直穿设有与所述定位滑块连接的螺栓，外露于所述定位块底部的所述螺栓上套设有与所述定位块底部相抵的压簧。

进一步的，所述斜面支撑板设有定位滑块的端部具有斜面段和自斜面段底部延伸至斜面支撑板边缘的水平段，所述定位滑块与所述斜面支撑板接触的端面与所述斜面段和水平段形配合。

进一步的，所述定位块上设有限制所述斜面支撑板滑动行程的限位块，所述斜面支撑板端部上设有朝向并能夹持所述限位块的插槽。

进一步的，所述工装底板可拆卸连接有将塑壳低压电器定位的基准块和压块。

进一步的，所述动力滚筒线由第二气缸驱动转动，所述第二气缸的一端与所述机架转动连接、另一端与所述动力滚筒线的支板转动连接，所述动力滚筒线其中一侧的侧板通过旋转轴与所述支撑板连接。

进一步的，所述探针一端穿设在固定块上，所述固定块一侧垂直连接有探针导向板，所述探针导向板的端部连接有供所述探针另一端穿过的定向板，位于所述固定块与定向板之间的所述探针上套设有弹簧。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、通过将塑壳低压电器翻转到检测位，在检测位时，利用机架上的铰链翻转组件自动地将塑壳低压电器进行紧压定位，确保激光能够准确无误的达到标靶；

2、在将塑壳低压电器翻转到检测位之前，同样利用铰链翻转组件先将塑壳低压电器随工装底板紧压在动力滚筒线上，可避免在翻转过程中塑壳低压电器因重力作用而偏移基准位；

3、利用定位单元可自动的在随铰链翻转组件紧压工装底板的过程中，将工装底板自动定位在动力滚筒线上，可进一步对塑壳低压电器精准定位，进一步避免塑壳低压电器翻转过程中产生偏移而影响检测；

4、利用CCD进行位置捕捉，通过三轴偏移的方式自动纠正打标靶的位置，以便激光传感器每次都能够精确无误的打到靶标。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中装夹机构的立体结构示意图；

图3是本发明中装夹机构的结构主视图；

图4是本发明中将翻转后工装底板进行紧压定位的铰链翻转组件结构示意图；

图5是本发明中将工装底板在水平位置(翻转前)进行紧压定位的铰链翻转组件结构示意图；

图6是图5中斜面支撑板的结构示意图；

图7是本发明中测试框架的结构示意图；

图8是本发明检测机构中探针机构结构示意图；

图9是探针的安装结构示意图；

图10是本发明检测机构中CCD机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图10，本发明一较佳实施例所述的一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，包括相邻接的装夹机构100和检测机构200，其中

-所述装夹机构包括第一机架101、水平设置在第一机架101上的支撑板102、能够相对支撑板102转动的用于放置塑壳低压电器的工装底板103，第一机架101上设有一个或多个在工装底板103转动后进行紧压定位的铰链翻转组件104，铰链翻转组件104包括第一气缸105、与第一气缸105输出端连接的气缸连接头106、一端与气缸连接头106转动连接的压杆107、一端与压杆107转动连接另一端与支撑第一气缸105的固定板110转动连接的第一铰链活动块108；

-所述检测机构包括与第一第一机架101邻接的第二机架201、设置在第二机架201上的测试框架202，测试框架202上设有一组或多组能够沿X轴和Z轴移动的探针机构21，以及能够沿X轴、Y轴及Z轴移动的对塑壳低压电器上的靶标进行位置捕捉的CCD机构22，以及能够沿X轴移动的对塑壳低压电器打靶标的激光机构，其中，

探针机构21包括沿测试框架202Z轴移动的第一固定底板203、设置在第一固定底板203上并能够沿X轴移动的U相探针204、W相探针205，第一固定底板203上还设有位于U相探针204和W相探针205之间的V相探针206；

CCD机构22包括沿测试框架202Y轴移动的第二固定底板207，第二固定底板207上设有沿X轴移动的滑轨208，滑轨208上滑动连接有沿Z轴移动、用于固定CCD218的支板209；

激光机构包括一端朝向检测位上的塑壳低压电器、用于固定激光传感器217的其能够沿测试框架202X轴移动的第三固定底板210。

为了调整V相探针206的左右移动，同时控制各探针和被测电器结合与分离，并调整压合程度，本发明在第二机架201上水平设有供测试框架202沿X轴和Y轴移动的基板211。使测试框架202沿X轴移动，是为了调整V相探针的左右移动；使测试框架202沿Y轴移动是为了控制各探针和被测电器结合与分离，并调整压合程度。

对塑壳低压电器进行检测时，根据电器的型号，控制各探针的位置以及相间间距。

当然，为了更好使探针与电器压合，本发明中探针一端穿设在固定块212上，固定块212一侧垂直连接有探针导向板213，探针导向板213的端部连接有供探针另一端穿过的定向板214，位于固定块212与定向板214之间的探针上套设有弹簧215。在探针与电器接触时，利用弹簧215的自适应弹性作用力，可以使探针以最佳力度与被测电器接触，从而能够准确地进行检测。为使探针可沿第一固定底板203移动，将定向板214上连接一电极固定板216，使电极固定板216能够相对第一固定底板203移动，从而由电极固定板216带动U相探针204、W相探针205移动，而V相探针206的定向板214直接通过电极固定板216固定在第一固定底板203上。

本发明中测试框架202的移动、探针机构21的移动、CCD机构22的移动及激光机构的移动均由伺服电机驱动，即将伺服电机传动连接丝杆机构，将测试框架202、探针机构21、CCD机构22及激光机构分别安装在相应的丝杆机构上，从而实现所需方向上的移动。当然，为了限制测试框架202Y轴的移动行程以及探针机构21的纵向移动行程，可分别在基板211上和测试框架上安装分别与测试框架和探针机构的拖链219。

本发明通过将塑壳低压电器翻转到检测位，在检测位时，利用第一机架101上的铰链翻转组件104自动地将塑壳低压电器进行紧压定位，确保激光能够准确无误的达到标靶。在检测位将塑壳低压电器进行紧压定位时，第一气缸105(第一机架101上的第一气缸105水平放置)驱动气缸连接头106水平运动，使压杆107以与第一铰链活动块108连接处为支点转动，当第一气缸105水平推出气缸连接头106时，压杆107向下转动，从而紧紧压住工装底板103，将塑壳低压电器定位在检测位。

由于在将塑壳低压电器从水平位置翻转到检测位置时，塑壳低压电器本身的重力会对工装底板103产生向下的作用力，而使翻转后的塑壳低压电器偏离检测位，为避免重力的作用影响，本发明将工装底板103通过与支撑板102转动连接的动力滚筒线109支撑，动力滚筒线109两侧上设有一个或多个在工装底板103转动前进行压紧定位的铰链翻转组件104。设置在动力滚筒线109两侧上的第一气缸105纵向放置，当第一气缸105纵向推出气缸连接头106时，压杆107向下转动，从而紧紧压住工装底板103。可见，在将塑壳低压电器翻转到检测位之前，同样利用铰链翻转组件先将塑壳低压电器随工装底板紧压在动力滚筒线上，可避免在翻转过程中塑壳低压电器因重力作用而偏移基准位。

同时，本发明利用动力滚筒线109支撑工装底板103，可在检测前，通过流水的方式，将安装了塑壳低压电器的工装底板输送至动力滚筒线上，在检测完毕之后，反转，将安装了塑壳低压电器的工装底板翻转至水平位置，利用动力滚筒线输送至下一环节，大大提高了工作效率。

为进一步对塑壳低压电器精准定位，进一步避免塑壳低压电器翻转过程中产生偏移而影响检测，本发明的动力滚筒线109其中一侧上的铰链翻转组件104还包括定位单元，定位单元包括设置在固定板110上并与动力滚筒线109侧板连接的受力板111、滑动设置在固定板110上并穿过受力板111及动力滚筒线109侧板的斜面支撑板112、设置在斜面支撑板112穿过动力滚筒线109侧板端部上由斜面支撑板112驱动升降的定位滑块113、一端与压杆107转动连接另一端与穿过斜面支撑板112并能与受力板111相抵的斜滑块114转动连接的第二铰链活动块115，定位滑块113上设有随斜面支撑板112滑动而升降的过程中与工装底板103上的定位孔对接/错开的定位销116。即，当动力滚筒线109一侧上的第一气缸105纵向推出气缸连接头106时，压杆107向下转动的同时，第二铰链活动块115以其与斜滑块114的连接处为支点转动，并对斜滑块114产生推力，又因斜滑块114与受力板111相抵，斜滑块114会以其与受力板111的接触处为支点转动，从而推动斜面支撑板112相对固定板110向动力滚筒线109侧板方向滑动，在滑动过程中，斜面支撑板112会驱使定位滑块113升起，从而使定位滑块113上的定位销116与工装底板103上的定位孔对接，将工装底板103进行定位；当第一气缸105纵向带动气缸连接头106回收时，斜面支撑板112往回滑动，从而使定位滑块113下降，使定位销116脱离工装底板103上的定位孔。

为使滑动过程中，斜面支撑板112能够驱使定位滑块113升降，本发明的斜面支撑板112设有定位滑块113的端部具有斜面段120和自斜面段120底部延伸至斜面支撑板112边缘的水平段121，定位滑块113与斜面支撑板112接触的端面与斜面段120和水平段121形配合。利用斜面段120使定位滑块113沿斜面滑动，从而实现升降。

作为本发明的优选实施方式，本发明的定位单元还包括设置在动力滚筒线109侧板上支撑斜面支撑板112端部及定位滑块113的定位块117，定位块117上垂直穿设有与定位滑块113连接的螺栓118，外露于定位块117底部的螺栓118上套设有与定位块117底部相抵的压簧119。利用压簧119的弹性作用力，在定位滑块113带动定位销116插入工装底板103上的定位孔内时，将定位销紧紧地顶压在定位孔内。

为了使斜面支撑板112沿直线滑动并限制其滑动行程，本发明在定位块117上设有限位块122，在斜面支撑板112端部上设有朝向并能夹持限位块122的插槽123。当斜面支撑板112向动力滚筒线109滑动时，限位块122插入插槽123内，使斜面支撑板112沿限位块122滑动，又因限位块122固定不动，从而使斜面支撑板112沿直线滑动而不产生偏移；同时，当插槽123底部与限位块122接触时，可抵挡斜面支撑板112继续滑动，从而限制其滑动的行程。

当然，为了更好将工装底板103稳固在动力滚筒线109上，还可在动力滚筒线109的侧板上设置伸缩杆穿过其侧板与工装底板103相抵压的紧压气缸128。

本发明中塑壳低压电器在工装底板103上的定位可通过可拆卸连接在工装底板103上的基准块124和压块125实现，由基准块124限定塑壳低压电器安装位置，利用压块125将塑壳低压电器稳固在工装底板103上。

由于本发明是将塑壳低压电器翻转到检测位进行检测，可通过第二气缸126驱动动力滚筒线109转动，具体的，将第二气缸126的一端与第一机架101转动连接、另一端与动力滚筒线109的支板转动连接，动力滚筒线109其中一侧的侧板通过旋转轴127与支撑板102连接。如此，第二气缸126工作时，即可驱使动力滚筒线109带动塑壳低压电器转动。

本发明的工作原理如下：

工作时，将安装了塑壳低压电器(如真空接触器)的工装底板103输送至动力滚筒线109上，动力滚筒线109两侧上的第一气缸105和紧压气缸128工作，将工装底板103定位在动力滚筒线109上，然后第二气缸126工作，使动力滚筒线109带动塑壳低压电器转动至工作位，随后机架101上的第一气缸105工作，将动力滚筒线109稳定住。根据被测塑壳低压电器的型号，控制探针移动到所需位置并调整探针相间间距；然后控制CCD相机移动到合适位置，利用CCD相机拍摄捕捉靶标位置，根据CCD相机拍摄到的数据，控制激光传感器移动到正对靶标位置的进行，打标靶，随后开始对塑壳低压电器进行检测。检测完毕后，第一机架101上的第一气缸105缩回，然后第二气缸126缩回，使动力滚筒线109带动塑壳低压电器转动至水平位置，随后动力滚筒线109两侧上的第一气缸105和紧压气缸128缩回，松开工装底板103，动力滚筒线109工作，将检测完毕后的塑壳低压电器随工装底板103输送至下一环节，然后对后一个塑壳低压电器进行检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，其特征在于：包括相邻接的装夹机构和检测机构，其中

所述装夹机构包括第一机架、水平设置在第一机架上的支撑板、能够相对支撑板转动的用于放置塑壳低压电器的工装底板，所述第一机架上设有一个或多个在所述工装底板转动至检测位时对其进行紧压定位的铰链翻转组件，所述铰链翻转组件包括第一气缸、与第一气缸输出端连接的气缸连接头、一端与气缸连接头转动连接的压杆、一端与压杆转动连接另一端与支撑第一气缸的固定板转动连接的第一铰链活动块；

所述工装底板通过与所述支撑板转动连接的动力滚筒线支撑，所述动力滚筒线两侧上设有一个或多个在所述工装底板转动前进行压紧定位的所述铰链翻转组件；

设置在所述动力滚筒线其中一侧上的所述铰链翻转组件还包括定位单元，所述定位单元包括设置在所述固定板上并与所述动力滚筒线侧板连接的受力板、滑动设置在所述固定板上并穿过受力板及所述动力滚筒线侧板的斜面支撑板、设置在斜面支撑板穿过所述动力滚筒线侧板端部上由斜面支撑板驱动升降的定位滑块、一端与所述压杆转动连接另一端与穿过斜面支撑板并能与受力板相抵的斜滑块转动连接的第二铰链活动块，所述定位滑块上设有随所述斜面支撑板滑动而升降的过程中与所述工装底板上的定位孔对接/错开的定位销；

所述定位单元还包括设置在所述动力滚筒线侧板上支撑所述斜面支撑板端部及定位滑块的定位块，所述定位块上垂直穿设有与所述定位滑块连接的螺栓，外露于所述定位块底部的所述螺栓上套设有与所述定位块底部相抵的压簧；

所述斜面支撑板设有定位滑块的端部具有斜面段和自斜面段底部延伸至斜面支撑板边缘的水平段，所述定位滑块与所述斜面支撑板接触的端面与所述斜面段和水平段形配合；

所述定位块上设有限制所述斜面支撑板滑动行程的限位块，所述斜面支撑板端部上设有朝向并能夹持所述限位块的插槽；

所述工装底板可拆卸连接有将塑壳低压电器定位的基准块和压块；

所述检测机构包括与第一机架邻接的第二机架、设置在第二机架上的测试框架，所述测试框架上设有一组或多组能够沿X轴和Z轴移动的探针机构，以及能够沿X轴、Y轴及Z轴移动的对塑壳低压电器上的靶标进行位置捕捉的CCD机构，以及能够沿X轴移动的对塑壳低压电器打靶标的激光机构，其中，

所述第二机架上水平设有供所述测试框架沿X轴和Y轴移动的基板；

所述探针机构包括沿所述测试框架Z轴移动的第一固定底板、设置在第一固定底板上并能够沿X轴移动的U相探针、W相探针，所述第一固定底板上还设有位于所述U相探针和W相探针之间的V相探针；

所述CCD机构包括沿所述测试框架Y轴移动的第二固定底板，所述第二固定底板上设有沿X轴移动的滑轨，所述滑轨上滑动连接有沿Z轴移动、用于固定CCD的支板；

所述激光机构包括一端朝向检测位上的塑壳低压电器、用于固定激光传感器的其能够沿所述测试框架X轴移动的第三固定底板。

2.根据权利要求1所述的用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，其特征在于：所述动力滚筒线由第二气缸驱动转动，所述第二气缸的一端与所述机架转动连接、另一端与所述动力滚筒线的支板转动连接，所述动力滚筒线其中一侧的侧板通过旋转轴与所述支撑板连接。

3.根据权利要求1所述的用于塑壳低压电器综合特性检测的自动定位纠偏装置，其特征在于：所述探针一端穿设在固定块上，所述固定块一侧垂直连接有探针导向板，所述探针导向板的端部连接有供所述探针另一端穿过的定向板，位于所述固定块与定向板之间的所述探针上套设有弹簧。