CN108097607A - 一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机设备检测技术领域，公开了一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，包括滑动轴和直线伺服模组，直线伺服模组上电连接有PLC控制器，直线伺服模组上固定有与PLC控制器电连接的液压缸，液压缸底部固定有与PLC控制器电连接的可控气缸，可控气缸下部设有夹持部，夹持部包括夹持块和橡胶板，夹持块上设有夹持槽且夹持槽与橡胶板构成一个气腔，气腔上设有第一单向阀，橡胶板内设有弹簧，橡胶板两端设置有两夹持板，两夹持板分别与弹簧的两端固定连接，两夹持板上均设有与气腔连通的气囊，气腔与气囊的连通处设有第二单向阀，气囊内设有与PLC控制器电连接的电磁阀。本发明对换向器进行夹持，避免换向器的损坏。

Description

一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置

技术领域

本发明涉及电机设备检测技术领域，具体涉及一种电机换向器自动化视觉检测系统

用卸料装置。

背景技术

在直流电机和交流电机串激电机制造中，换向器(俗称整流子)时关键的零部件，其质 量水平直接影响电机的整体品质。换向器因为自身材料缺陷、加工缺陷或者物流传递不当产 生碰伤等外观缺陷而表现出来的外观质量问题。存在外观质量问题的换向器时必须作为不良 品予以剔除的，不存在外观问题的需作为良品保留下来。现在换向器良品和不良品的主要区 分方式是通过人工目视区分。人工目视区分良品和不良品会存在以下问题，1、产品的缺陷 模式较多，部位随机，缺陷特征不明显等，对检验人员的判断能力有很高的要求。2、如果 产品数量庞大，人工检测很容易出现视觉疲劳，检漏情形时常发生，而且人力成本高。因此， 现有技术存在可靠性差，人力成本高的问题。

为了提高检测质量，并且减少人工的使用，现在使用一种视觉检测装置，该装置通过图 像采集设备对换向器进行扫描并且将扫描信息传递给控制装置，控制装置对扫描信息进行分 析判断是良品还是不良品，控制装置会判断的产品信息反馈给卸料装置，卸料装置收到信息 会对该产品进行良品和不良品的放置。而现在的卸料装置进行卸料时都是通过机械抓对换向 器进行抓取，通过机械爪对换向器进行抓取，两者的金属摩擦容易造成换向器表面涂层的损 坏。若换向器进行扫描时定位不准，在机械爪抓取时还容易爪到换向器大端的勾部，并将勾 部损坏折断造成换向器报废，从而造成检测成本的提高。其次，换向器是紧密仪器，检测完 毕之后需要进行防尘包装，而在检测和卸料过程中换向器上容易粘附许多灰尘，灰尘会造成 换向器精准度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，以解决换向器 卸料时容易损坏的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料 装置，包括滑动轴和直线伺服模组，所述直线伺服模组与滑动轴滑动连接，直线伺服模组上 电连接有PLC控制器，直线伺服模组上固定有与PLC控制器电连接的液压缸，所述液压缸底 部固定有与PLC控制器电连接的可控气缸，所述可控气缸下部设有夹持部，所述夹持部包括 夹持块和固定连接在夹持块上的橡胶板，所述夹持块固定在可控气缸上，夹持块上设有夹持 槽且夹持槽与橡胶板构成一个气腔，气腔通过第一单向阀与外部连通，所述橡胶板与可控气 缸的活塞杆固定连接，夹持块与可控气缸的活塞杆滑动连接，橡胶板内设有弹簧，橡胶板两 端以夹持块的中心线对称设置有与夹持块滑动连接的两夹持板，所述两夹持板分别与弹簧的 两端固定连接，两夹持板上均设有与气腔连通的气囊，气腔与气囊通过第二单向阀连通，所 述气囊内设有与PLC控制器电连接的电磁阀直线伺服模组直线伺服模组直线伺服模组直线伺 服模组。

本发明的技术原理：需要将换向器进行卸料时，视觉检测装置的控制装置会发送信号给 PLC控制器，PLC控制器会控制直线伺服模组在滑动轴上水平滑动从而调节直线伺服模组的 位置。直线伺服模组达到夹持位置，PLC控制器会控制液压缸调节可控气缸的位置，此时夹 持槽正好与换向器对应。液压缸将位置调节好之后，PLC控制器会控制可控气缸工作，可控 气缸会调节橡胶板进行弯曲。橡胶板对弯曲时会挤压气腔并对气囊进行充气并使气囊膨胀， 并且橡胶板弯曲会带动弹簧弯曲，弹簧会拉动两夹持板向换向器滑动，夹持板带动膨胀的气 囊会伸入换向器的间隙对换向器进行卡紧。气囊将换向器卡紧之后，PLC控制器会控制液压 缸进行复位,液压缸复位之后PLC控制器会控制直线伺服模组滑动到指定位置，并继续调节 液压缸的位置。PLC控制器会控制可控气缸带动橡胶板复位并打开电磁阀，使得气囊收缩并 将换向器放置到放置位置。

本发明的有益效果：(1)本发明橡胶板弯曲一方面可对气腔进行挤压并将气囊充满，另 一方面带动弹簧弯曲变形，夹持板在弹簧的作用下滑动并且带动夹持板上的气囊对换向器上 的间隙进行填满并且将换向器卡紧，从而达到夹持的目的。通过气囊对换向器卡紧，可避免 对换向器的机械损坏，避免了机械爪对换向器勾部和换向器涂层的损坏，减少了报废品的出 现。

(2)通过PLC控制液压缸和直线伺服模组，在纵向和横向上将位置将距离调节精准使 得夹持部能够精准的对准换向器，对换向器进行精准夹持和放置。通过PLC控制器控制电磁 阀，气囊中的气体从电磁阀跑出对换向器进行吹尘，避免了换向器在卸料时粘附灰尘。

在以上基础方案上：

进一步优选：所述滑动轴两端设有支撑用的支撑轴。对滑动轴进行支撑，方便液压缸等 的位置调节。

进一步优选：所述支撑轴通过紧固螺栓与滑动轴固定连接。通过紧固螺栓将滑动轴固定 在支撑轴上，避免在直线伺服模组工作时位置发生偏移从而使得纵向定位不准。

进一步优选：所述气囊表面设有摩擦层。增大气囊与换向器之间的摩擦力，增强气囊与 换向器的卡紧摩擦力。

进一步优选：所述气囊内还设有与PLC控制器电连接的压力检测器。压力检测器检测气 囊内的压强，避免可控气缸拉动橡胶板的位置过高，可预防橡胶板被损坏，同时可避免气囊 发生过度膨胀而损坏。

附图说明

图1为本发明卸料装置实施例结构示意图；

图2为图1的A部分局部示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：滑动轴1、PLC控制器2、液压缸3、直线伺服模组4、支撑柱5、夹持块6、弹簧7、橡胶板8、夹持板9、换向器10、气囊11、可控气缸12、第 一单向阀13、第二单向阀14。

实施例1：

如附图1和附图2所示，一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，包括滑动轴 1和型号为：W40-10的直线伺服模组4，滑动轴1两端通过紧固螺栓固定有两根用于支撑滑 动轴1的支撑柱5。直线伺服模组4与滑动轴1滑动连接，且直线伺服模组4可在滑动轴1上水平滑动，直线伺服模组4上电连接有PLC控制器2，PLC控制器2可控制直线伺服模组4 在滑动轴1上滑动到指定位置。直线伺服模组4上通过紧固螺栓固定有液压缸3，液压缸3 与PLC控制器2电连接，液压缸3底部固定有与PLC控制器2电连接的可控气缸12。PLC控 制器2可控制液压缸3向上或向下调节可控气缸12的位置，从而使得可控气缸12达到指定 位置。

可控气缸12底部设有夹持部，夹持部包括夹持块6和固定连接在夹持块6上的橡胶板8， 夹持块6固定在可控气缸12上，夹持块6上设有夹持槽且夹持槽与橡胶板8构成一个气腔。 气囊11通过第一单向阀13与外部连通，第一单向阀13通过螺栓和螺母配合固定在固定块 上。橡胶板8与可控气缸12的活塞杆固定连接。夹持块6与可控气缸12的活塞杆滑动连接， 橡胶板8内固定有弹簧7，橡胶板8两端以夹持块6的中心线对称设置有与夹持块6滑动连 接的两夹持板9，两夹持板9均可在夹持块6上水平滑动，两夹持板9分别与弹簧7的两端固定连接。当可控气缸12在液压缸3的作用下达到指定位置之后，PLC控制器2会控制可控气缸12进行工作，从而可控气缸12会带动橡胶板8向上弯曲，从而橡胶板8会将气腔内的 气体挤出。橡胶板8弯曲时会带动弹簧7弯曲，弹簧7弯曲会带动两滑板向夹持块6中部滑 动对换向器10进行夹持。PLC控制器2控制可控气缸12向下推动橡胶板8复位时，橡胶板 8复位会使得气腔形成对空气的吸力，从而气腔通过第一单向阀13进行吸气。橡胶板8复位 会带动弹簧7复位，从而弹簧7会推动两夹持板9复位。

夹持板9上均设有与气腔连通的气囊11，气腔与气囊11通过第二单向阀14连通，气囊 11的表面设有摩擦层，摩擦层增大换向器10与气囊11之间的摩擦力，使得气囊11与换向器10更加稳固。气囊11内设有与PLC控制器2电接的电磁阀和压力检测器。当可控气缸12 带动橡胶板8向上弯曲时，气腔内的气体会通过第二单向阀14送入到气囊11内，气囊11 会发生膨胀，并且压力检测装置会检测到气囊11内的压力值并且反馈给PLC控制器2，PLC 控制器2会根据压力值来控制可控气缸12开启或关闭的工作状态，可控气缸12开启时会持 续拉动橡胶板8弯曲，可控气缸12关闭时会停止拉动橡胶板8弯曲。当可控气缸12带动橡 胶板8复位时，PLC控制器2接收到可控气缸12的信号会控制电磁阀打开，将气囊11内的 气体放出从而对换向器10进行出气除尘。

具体实施过程如下：

需要将转换器进行卸料时，视觉检测装置的控制装置会发送信号给PLC控制器2，PLC 控制器2接受到信号会控制直线伺服模组4在滑动轴1上滑动，并且直线伺服模组4会滑动 到指定距离。滑动到指定距离的直线伺服模组4会发送信号给PLC控制器2，PLC控制器2则会控制液压缸3进行工作，此时液压缸3在PLC控制器2的作用下推动可控气缸12和夹 持块6到夹持位置。液压缸3达到夹持位置会发送信号给PLC控制器2，PLC控制器2接收 信号会控制可控气缸12进行工作，此时，夹持块6的夹持槽正好对准换向器10。

可控气缸12工作会向上带动橡胶板8弯曲，橡胶板8弯曲会将气腔内的气体通过第二 单向阀14挤压到气囊11内，气囊11会发生膨胀，压力检测器会将具体的压力数值发送给PLC控制器，PLC控制器会控制可控气缸12停止向上带动橡胶板8弯曲。橡胶板8弯曲时还 会将弹簧7弯曲，弹簧7弯曲会带动两夹持板9向换向器10滑动，且夹持板9会将膨胀的 气囊11送入换向器10的间隙内，从而对换向器10进行夹持。换向器10夹持好之后，PLC 控制器2接收到可控气缸12的完成工作的信息会控制液压缸3复位，同时PLC控制器2会 控制直线伺服模组4滑动到指定位置。直线伺服模组4达到指定位置，PLC控制器2接收到 直线伺服模组4达到位置的信号会控制液压缸3将可控气缸12调节到放置位置，可控气缸 12达到放置位置PLC控制器2会控制可控气缸12工作，并将电磁阀打开。

可控气缸12会使得橡胶板8复位，橡胶板8复位会使得气腔形成对外部空气的吸力， 从而气腔通过第一单向阀13进行吸气，橡胶板8复位会使得弹簧7复位，弹簧7会推动两夹持板9复位。电磁阀打开会将气囊11内的气体放出，气囊11不再卡紧换向器10，复位的 两夹持板9会将气囊11复位，从而换向器10滑落到放置位置。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不 脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围， 这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造 部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，其特征在于，包括滑动轴和直线伺服模组，所述直线伺服模组与滑动轴滑动连接，直线伺服模组上电连接有PLC控制器，直线伺服模组上固定有与PLC控制器电连接的液压缸，所述液压缸底部固定有与PLC控制器电连接的可控气缸，所述可控气缸下部设有夹持部，所述夹持部包括夹持块和固定连接在夹持块上的橡胶板，所述夹持块固定在可控气缸上，夹持块上设有夹持槽且夹持槽与橡胶板构成一个气腔，气腔通过第一单向阀与外部连通，所述橡胶板与可控气缸的活塞杆固定连接，夹持块与可控气缸的活塞杆滑动连接，橡胶板内设有弹簧，橡胶板两端以夹持块的中心线对称设置有与夹持块滑动连接的两夹持板，所述两夹持板分别与弹簧的两端固定连接，两夹持板上均设有与气腔连通的气囊，气腔与气囊通过第二单向阀连通，所述气囊内设有与PLC控制器电连接的电磁阀。

2.根据权利要求1所述的电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，其特征在于，所述滑动轴两端设有支撑用的支撑轴。

3.根据权利要求2所述的电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，其特征在于，所述支撑轴通过紧固螺栓与滑动轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，其特征在于，所述气囊表面设有摩擦层。

5.根据权利要求1所述的电机换向器自动化视觉检测系统用卸料装置，其特征在于，所述气囊内还设有与PLC控制器电连接的压力检测器。