CN109556660B - 一种小电机综合性能自动检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小电机综合性能自动检测系统。包括主控制器、用与对电机机壳及其内部的轴承和轴承垫片进行处理的电机充磁注油机构、用于对安装完成的电机进行霍尔测试的电机霍尔测试机构、用于通过测试电机转速对电机综合性能进行测试的电机转速检测机构、用于使电机空载运行一定时间的电机磨合机构、用于确定电机转子轴头的跳动情况的电机轴承跳动检测机构和用于测试电机运行噪音的电机噪音测试机构，主控制器与电机充磁注油机构、电机霍尔测试机构、电机转速检测机构、电机磨合机构、电机轴承跳动检测机构和电机噪音测试机构通信连接并进行数据处理。本发明能自动对电机生产线上的电机壳以及组装完成的电机进行多种测试。
Description
技术领域
本发明涉及电机自动化生产领域，尤其涉及一种小电机综合性能自动检测系统。
背景技术
小微电机已经广泛的应用于我们生活的方方面面，在人们的生产生活起到了非常大的作用，小电机的生成与性能测试还停留在单机操作，依靠人力和半自动化的工装设备生产，更多的是靠人的眼睛与耳朵进行看听识别，电机性能测试的工装设备集成度较低，测试数据无法长期集中管理与存储，电机的生产测试更多的是在电机制造完成后实现，在生产过程中，无法精确的定位性能误差和质量。随着生产技术的不断提高与发展，以及这些年来智能制造和大数据的不断推进，对电机制造业带来新的曙光，在电机制造行业也开始了大数据的革命，更多的高端技术开始应用到电机制造业中。
现有技术的不足和缺陷主要体现在：人为因素引起的生产质量误差较多，现在的生产与性能测试技术相对落后，无法满足大数据和现代化制造业生产的需要，工装设计复杂，系统集成度不高，不能直观的显示产品的质量数据，再生产过程中所产生的测试与制造数据无法集中管理与保存，工人工作效率低，工装设备安装复杂，需要占用更多的生产场地，企业的生产成本和劳动力了成本较高，不便于企业管理与发展。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种小电机综合性能自动检测系统，能自动对电机生产线上的电机壳以及组装完成的电机进行多种测试，并且自动记录测试结果，测试全过程不需要人工介入，测试结果的准确性高，且有利于提高电机生产效率。
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
小电机综合性能自动检测系统，包括主控制器、用与对电机机壳及其内部的轴承和轴承垫片进行处理的电机充磁注油机构、用于对安装完成的电机进行霍尔测试的电机霍尔测试机构、用于通过测试电机转速对电机综合性能进行测试的电机转速检测机构、用于使电机空载运行一定时间的电机磨合机构、用于确定电机转子轴头的跳动情况的电机轴承跳动检测机构和用于测试电机运行噪音的电机噪音测试机构，主控制器与电机充磁注油机构、电机霍尔测试机构、电机转速检测机构、电机磨合机构、电机轴承跳动检测机构和电机噪音测试机构通信连接并进行数据处理。
作为优选，电机充磁注油机构1包括机壳上料工装11、机壳移载工装12、机壳轴承组件检测工装13、电机充磁工装14和轴承注油工装15；
机壳上料工装11包括第一滑轨A111，沿第一滑轨A111设有两个停止位置：上料工位和移载工位，第一滑轨A111上滑动安装有机壳搬运滑座113，机壳搬运滑座113由第一驱动机构驱动A在第一滑轨111的两个停止位置之间往返运动；在第一滑轨A111的上料工位和下料工位上分别设有第一机壳检测传感器112，第一机壳检测传感器112检测在这两个位置上的机壳搬运滑座113上是否固定有电机机壳80；
机壳移载工装12包括安装座，安装座横向连接多个不同的工位，在这些工位上分别设有机壳轴承组件检测工装13、电机充磁工装14和轴承注油工装15。安装座上滑动设置有用于夹取电机机壳80的若干夹取组件125，安装座与夹取组件125之间设有多组驱动夹取组件125沿不同方向动作的驱动机构；
机壳轴承组件检测工装13上设有轴承检测工位和轴承垫片检测工位，轴承检测工位上设有轴承检测模座131、第三机壳检测传感器A132和轴承检测传感器133，轴承检测模座132包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承的支撑轴A，轴承检测传感器133检测在轴承检测模座131上放置到位的电机机壳上轴承的位置以确定轴承是否安装到位；轴承垫片检测工位上设有轴承垫片检测模座134、第三机壳检测传感器B135和轴承垫片检测传感器136，轴承垫片检测模座134包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承垫片的支撑轴B，轴承垫片检测传感器136检测在轴承垫片检测模座134上放置到位的电机机壳上轴承垫片的位置以确定轴承垫片是否安装到位；
轴承注油工装15包括轴承注油定位模座151、第四机壳检测传感器A152和注油嘴153；轴承注油定位模座151包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台，凸台上设有与电机机壳上缺口配合的定位销；第四机壳检测传感器A152设置在轴承注油定位模座151一侧，第四机壳检测传感器A152检测轴承注油定位模座151上是否放置有电机机壳80；注油嘴153安装在轴承注油定位模座151上延伸至电机机壳内腔，且其注油位置对准机壳上的轴承，注油嘴153与注油机之间通过注油管连通，并设有定量阀控制注油嘴153的一次注油量。
作为优选，机壳上料工装11上的第一滑轨A111上设有用于检测机壳搬运滑座113位置的第一位置传感器A和第二位置传感器B，第一位置传感器A检测机壳搬运滑座113是否运动至上料工位，第一位置传感器B检测机壳搬运滑座113是否运动至移载工位，第一位置传感器A和第二位置传感器B与主控制器通信连接。
作为优选，机壳移载工装12中的驱动机构包括第二驱动机构A122和/或第二驱动机构B123和/或第二驱动机构C124，第二驱动机构A122驱动夹取组件125沿安装座左右移动至不同工位附近，第二驱动机构B123驱动夹取组件125相对于安装座前后移动，第二驱动机构C124驱动夹取组件125相对于安装座上下升降。
作为优选，所述安装座包括第一安装座121、第二安装座127和第三安装座128；夹取组件125安装在第三安装座128上，第一安装座121上设有沿左右方向设置的导轨，第三安装座128上设有与第一安装座121上的导轨配合的导向块，第二安装座127包括与第三安装座128连接的推拉板，所述推拉板由第二驱动机构B123驱动带动第三安装座128前后移动；第三安装座128在前后方向上至少具有两个停止位置，在第三安装座128前后方向上的一个停止位置下，第三安装座128上的导向块与第一安装座121上的导轨滑动导向配合，第二驱动机构A122驱动第三安装座128相对第一安装座121左右滑动；在第三安装座128前后方向上的一个停止位置下，第三安装座128上的导向块与第一安装座121上的导轨相互分离。
作为优选，设有多组夹取组件125，每组夹取组件125分别通过一个第二驱动机构C124驱动；所有夹取组件125安装在同一第三安装座128上，第三安装座128由同一组第二驱动机构A122和第二驱动机构B123驱动。
作为优选，支撑轴A与凸台之间可相对上下移动连接，轴承检测传感器133为伸缩结构，轴承检测传感器133为能够检测其自身伸缩长度的传感器，轴承检测传感器133设置在支撑轴A下方，轴承检测传感器133上端与支撑轴A下端相抵，轴承检测模座132上的机壳内的轴承下压支撑轴A使轴承检测传感器133沿其轴向伸缩并获取其伸缩距离，通过轴承检测传感器133的伸缩距离可以确定轴承在机壳中的安装位置。
作为优选，支撑轴B与凸台之间可相对上下移动连接，轴承垫片检测传感器136为伸缩结构，轴承垫片检测传感器136为能够检测其自身伸缩长度的传感器，轴承垫片检测传感器136设置在支撑轴B下方，轴承垫片检测传感器136上端与支撑轴B下端相抵，轴承垫片检测模座134上的机壳内的轴承垫片下压支撑轴B使轴承垫片检测传感器136沿其轴向伸缩并获取其伸缩距离，通过轴承垫片检测传感器136的伸缩距离可以确定轴承垫片在机壳中的安装位置。
作为优选，在电机霍尔测试机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构9，电机运行检测机构9包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构9的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；
电机霍尔测试机构上设有电机检测工位，电机检测工位上设有第一电机定位工装23，第一电机定位工装23包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第一电机定位工装23的一侧设有第一供电机构24，第一供电机构24为电机运行检测机构9供电使电机上电，第一供电机构24上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第一供电机构24与电源连接；
第一电机定位工装23的一侧设有第一电机检测传感器B25，第一电机检测传感器B25检测第一电机定位工装23上是否放置有待测电机；
电机检测工位上还设有霍尔测试设备和RFID读写器，霍尔测试设备与置于第一电机定位工装23上的待测电机连接；所述RFID读写器与电机运行检测机构9上的RFID标签对应。
作为优选，电机霍尔测试机构上设有待测电机等候工位，待测电机等候工位上设有多个第一电机定位座21，第一电机定位座21与待测电机的电机运行检测机构9之间通过定位销和定位轴配合定位；第一电机定位座21的一侧设有第一电机检测传感器A22，第一电机检测传感器A22检测第一电机定位座21上是否放置有待测电机。
作为优选，在电机转速测试机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构9，电机运行检测机构9包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构9的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；
电机转速检测机构3上设有电机转速测试工位，电机转速测试工位上设有第二电机定位工装33、第二供电机构36和电机转速测试工装34，第二电机定位工装33包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第二供电机构36为电机运行检测机构9供电使电机上电，第二供电机构36上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第二供电机构36与电源连接为电机工作提供不同的电流和电压；电机转速测试工装34包括用于直接或间接测试电机转轴转速的编码器341，编码器与主控制器通信连接。
作为优选，第二供电机构36的位置固定，第二供电设备36与待测电机上的电机运行检测机构9之间设有相互定位配合的定位销和定位槽。
作为优选，编码器341与从动轮342连接，从动轮342的直径大于电机转子轴82的直径，从动轮342与电机转子轴82传动连接。
作为优选，编码器341及从动轮342整体与编码器驱动气缸345连接，编码器驱动气缸345驱动与编码器341连接的从动轮342贴近或脱离电机转子轴。
作为优选，在电机磨合机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构9，电机运行检测机构9包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构9的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；电机磨合机构上设有多个电机磨合工位，每个电机磨合工位上均设有对电机运行检测机构9通电的第三供电机构41、用于对电机进行定位的第三电机定位工装42以及用于检测电机定位工装上是否有电机的第三电机检测传感器43；第三供电机构41上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第三供电机构41与电源连接。
作为优选，在电机轴承跳动检测机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构9，电机运行检测机构9包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构9的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；电机轴承跳动检测机构包括第四电机定位工装、电机上电工装和轴跳检测工装，
第四电机定位工装包括电机定位座A511、定位挡板512和第四电机驱动气缸A513，电机定位座A511上成型有与电机机壳周向配合的定位槽A，电机机壳置于定位槽A中且电机的转子轴朝向定位挡板512放置；定位挡板512和第四电机驱动气缸A513相对设置在电机定位座A511的两侧，定位挡板512上设有供电机转子轴通过的开槽；第四电机驱动气缸A513动作推动电机定位座A511上的待测电机至其电机转子轴的轴头与轴跳检测工装对应；
电机上电工装包括第四供电机构521和驱动第四供电机构521直线移动的供电机构驱动气缸522，第四供电机构521上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第四供电机构521与电源连接，供电机构驱动气缸522的伸缩轴与第四供电机构连接，供电机构驱动气缸522的伸缩轴伸出使第四供电机构521与电机运行检测机构9导通，供电机构驱动气缸522的伸缩轴回缩使第四供电机构521与电机运行检测机构9断开；
轴跳检测工装包括电机轴头检测传感器531，电机轴头检测传感器531与主控制器连接检测电机转子轴轴头的周向上多个测试点沿周向转动时的位置偏差。
作为优选，所述轴头检测传感器531为测距传感器，轴头检测传感器531可伸缩并能获取伸缩距离，在测试过程中，轴头检测传感器531始终由于电机轴头的作用被压缩，使其能够测试轴头周向上的所有测试点。
作为优选，电机轴头检测传感器531与传感器升降驱动机构532传动连接，传感器升降驱动机构532驱动电机轴头检测传感器上下动作。
作为优选，电机轴承跳动检测机构包括用于对电机转轴轴头抛光的抛光工装，抛光工装包括轴承抛光带541以及驱动抛光带转动抛光的驱动机构542。
作为优选，电机轴承跳动检测机构上设有待测电机等候工位，待测电机等候工位上设有多个第五电机定位座551，第五电机定位座551与待测电机的电机运行检测机构9之间通过定位销和定位轴配合定位；第五电机定位座551的一侧设有第五电机检测传感器A552，第五电机检测传感器A552检测第五电机定位座551上是否放置有待测电机。
作为优选，电机噪音测试机构包括静音箱、声音采集器和通信模块；声音采集器设置在静音箱中，声音采集器通过通信模块与主控制器通信连接。
上述小电机综合性能自动系统，能自动对电机生产线上的电机壳以及组装完成的电机进行多种测试，并且自动记录测试结果，测试全过程不需要人工介入，测试结果的准确性高，且有利于提高电机生产效率。
附图说明
图1为本发明的系统模块图。
图2为本发明中电机充磁注油机构的结构示意图。
图3为图2中的机壳移载搬运工装的结构示意图。
图4为图2中的机壳轴承组件检测工装的爆炸图。
图5为图2中的机壳轴承注油工装的结构示意图。
图6为电机霍尔测试机构的结构示意图。
图7为电机转速检测机构的结构示意图。
图8为电机磨合机构的结构示意图。
图9为电机轴承跳动检测机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。
如图1所示的小电机综合性能自动检测系统，包括主控制器、用与对电机机壳及其内部的轴承和轴承垫片进行处理的电机充磁注油机构、用于对安装完成的电机进行霍尔测试的电机霍尔测试机构、用于通过测试电机转速对电机综合性能进行测试的电机转速检测机构、用于使电机空载运行一定时间的电机磨合机构、用于确定电机转子轴头的跳动情况的电机轴承跳动检测机构和用于测试电机运行噪音的电机噪音测试机构，主控制器与电机充磁注油机构、电机霍尔测试机构、电机转速检测机构、电机磨合机构、电机轴承跳动检测机构和电机噪音测试机构通信连接并进行数据处理。
如图2-4，电机充磁注油机构1包括机壳上料工装11、机壳移载工装12、机壳轴承组件检测工装13、电机充磁工装14和轴承注油工装15。
机壳上料工装11包括第一滑轨A111，沿第一滑轨A111设有两个停止位置：上料工位和移载工位，第一滑轨A111上滑动安装有机壳搬运滑座113，机壳搬运滑座113由第一驱动机构驱动A在第一滑轨111的两个停止位置之间往返运动，机壳搬运滑座113停止在上料工位接料，在移载工位待机壳移载工装将机壳搬运滑座113上的电机机壳80取走。在第一滑轨A111的上料工位和下料工位上分别设有第一机壳检测传感器112，第一机壳检测传感器112检测在这两个位置上的机壳搬运滑座113上是否固定有电机机壳80。
作为优选，所述机壳搬运滑座113包括与电机机壳内腔匹配的凸台，电机机壳卡入所述凸台并通过凸台扶正电机机壳的位置。且凸台与电机机壳之间通过定位销和定位槽配合定位。按这一结构设置机壳搬运滑座113，可以通过凸台扶正电机机壳，便于后续机壳移载工装12顺利抓取机壳。
作为优选，第一滑轨A111上设有用于检测机壳搬运滑座113位置的第一位置传感器A和第二位置传感器B，第一位置传感器A检测机壳搬运滑座113是否运动至上料工位，第一位置传感器B检测机壳搬运滑座113是否运动至移载工位。
如图1和图3，机壳移载工装12包括安装座，安装座横向连接多个不同的工位，在这些工位上分别设有机壳轴承组件检测工装13、电机充磁工装14和轴承注油工装15。安装座上滑动设置有用于夹取电机机壳80的若干夹取组件125，安装座与夹取组件125之间设有多组驱动夹取组件125沿不同方向动作的驱动机构。
所述驱动机构包括第二驱动机构A122、第二驱动机构B123和第二驱动机构C124，第二驱动机构A122驱动夹取组件125沿安装座左右移动至不同工位附近，第二驱动机构B123驱动夹取组件125相对于安装座前后移动，第二驱动机构C124驱动夹取组件125相对于安装座上下升降。设置多组驱动机构驱动夹取组件驱动夹取组件125沿不同的方向动作，能确保夹取组件能从不同的工位取放电机壳。并且设置第二驱动机构B123，能使设置在各工位的机壳轴承组件检测工装13、电机充磁工装14和轴承注油工装15等具有足够的操作空间。于实施例中，所述驱动机构优选为气缸，其优点在于，对气缸的动作控制简单，且气缸的动作过程非常平稳。
根据安装座与各工位间的位置差别，于其他实施例中，驱动机构也可以只包括第二驱动机构A122和第二驱动机构C124。
作为优选，安装座上设有用于检测夹取组件位置的若干位置检测传感器，通过位置检测传感器精确控制夹取组件的动作过程。
本实施例中，所述安装座包括第一安装座121、第二安装座127和第三安装座128。夹取组件125安装在第三安装座128上，第一安装座121上设有沿左右方向设置的导轨，第三安装座128上设有与第一安装座121上的导轨配合的导向块，第二安装座127包括与第三安装座128连接的推拉板，所述推拉板由第二驱动机构B123驱动带动第三安装座128前后移动；第三安装座128在前后方向上至少具有两个停止位置，在第三安装座128前后方向上的一个停止位置下，第三安装座128上的导向块与第一安装座121上的导轨滑动导向配合，第二驱动机构A122驱动第三安装座128相对第一安装座121左右滑动；在第三安装座128前后方向上的一个停止位置下，第三安装座128上的导向块与第一安装座121上的导轨相互分离。
作为优选，第二安装座128包括沿前后方向设置的导轨，推拉板滑动设置在该导轨上，同时推拉板滑动连接在第三安装座128上，推拉板对第三安装座在前后方向上限位但对左右方向上不设限制。这样设置，能够通过导轨对前后第三安装座128在前后方向上的运动进行导向，使其上的夹取组件平稳移动。
作为优选，本实施例中设有多组夹取组件125，每组夹取组件125分别通过一个第二驱动机构C124驱动；所有夹取组件125安装在同一第三安装座128上，第三安装座128由同一组第二驱动机构A122和第二驱动机构B123驱动。这样设置有利于减少驱动机构的数量，降低设备的生产成本。
本实施例中的夹取组件125包括一组夹爪以及用于驱动夹爪相对夹紧或张开的夹爪气缸。作为优选，在夹取组件125上方设有压块129，压块129位于夹爪的夹持空间的正上方，从上部对位于夹持空间的机壳80进行定位，用于辅助夹取组件取放机壳80，使夹取组件125每次拾取电机壳体80的位置相同，实现对电机机壳的精确定位，便于后续加工控制。
如图1和图4，机壳轴承组件检测工装13上设有轴承检测工位和轴承垫片检测工位，轴承检测工位上设有轴承检测模座131、第三机壳检测传感器A132和轴承检测传感器133，轴承检测模座132包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承的支撑轴A，支撑轴A与凸台之间可相对上下移动连接。作为优选，凸台上设有与电机机壳上的缺口配合的定位销，通过定位销与缺口配合实现对电机在轴承检测模座131上的定位。第三机壳检测传感器A132设置在轴承检测模座131一侧，第三机壳检测传感器A132检测轴承检测模座131上是否放置有电机机壳80。轴承检测传感器133检测在轴承检测模座131上放置到位的电机机壳上轴承的位置以确定轴承是否安装到位。本实施例中的轴承检测传感器133为测距传感器，轴承检测传感器133为类似弹簧的可伸缩结构，轴承检测传感器133设置在支撑轴A下方，轴承检测传感器133上端与支撑轴A下端相抵，轴承检测模座132上的机壳内的轴承下压支撑轴A使轴承检测传感器133沿其轴向伸缩并获取其伸缩距离，通过轴承检测传感器133的伸缩距离可以确定轴承在机壳中的安装位置。轴承垫片检测工位上设有轴承垫片检测模座134、第三机壳检测传感器B135和轴承垫片检测传感器136，轴承垫片检测模座134包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承垫片的支撑轴B，支撑轴B与凸台之间可相对上下移动连接。作为优选，凸台上设有与电机机壳上的缺口配合的定位销，通过定位销与缺口对准实现对电机在轴承垫片检测模座131上的定位。轴承垫片检测传感器136检测在轴承垫片检测模座134上放置到位的电机机壳上轴承垫片的位置以确定轴承垫片是否安装到位。第三机壳检测传感器B135设置在轴承垫片检测模座134一侧，第三机壳检测传感器B135检测轴承垫片检测模座134上是否放置有电机机壳80。轴承垫片检测传感器134为测距传感器，轴承检测传感器133为类似弹簧的可伸缩结构，轴承垫片检测传感器136设置在支撑轴B下方，轴承垫片检测传感器136上端与支撑轴B下端相抵，轴承垫片检测模座134上的机壳内的轴承垫片下压支撑轴B使轴承垫片检测传感器136沿其轴向伸缩并获取其伸缩距离，通过轴承垫片检测传感器136的伸缩距离可以确定轴承垫片在机壳中的安装位置。
经过机壳轴承组件检测工装13测试合格的电机机壳，需要被电机移载工装12依次运载至电机充磁工装14和轴承注油工装15进行电机磁瓦充磁以及电机轴承注油处理。所述电机充磁工装14为用于进行电机磁瓦充磁的常用设备，该结构为现有技术，在此不再展开描述。轴承注油工装15的结构如图5所示，包括轴承注油定位模座151、第四机壳检测传感器A152和注油嘴153；轴承注油定位模座151包括与电机机壳80内腔形状匹配的凸台，凸台上设有与电机机壳上缺口配合的定位销；第四机壳检测传感器A152设置在轴承注油定位模座151一侧，第四机壳检测传感器A152检测轴承注油定位模座151上是否放置有电机机壳80；注油嘴153安装在轴承注油定位模座151上延伸至电机机壳内腔，且其注油位置对准机壳上的轴承，注油嘴153与注油机之间通过注油管连通，并设有定量阀控制注油嘴153的一次注油量。通过控制定量阀保证每次注油量精确无溢出。
电机充磁注油机构测试完成的电机机壳，可以用于与电机转子及电机蜗杆进行装配，所述电机转子及电机蜗杆的装配可以通过人工完成，也可以通过机器自动装配，由于该步骤不是本发明的重点，在此不再展开说明。并且，对于电机生产线上待测试的电机，其机壳上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构9，电机运行检测机构9包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口。电机运行检测机构9的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果。
装配完成后的电机，首先需要对其进行霍尔测试。所述电机霍尔测试通过电机霍尔测试机构执行，如图6所示，电机霍尔测试机构上设有待测电机等候工位和电机检测工位。待测电机等候工位上设有多个第一电机定位座21，第一电机定位座21与待测电机的电机运行检测机构9之间通过定位销和定位轴配合定位。第一电机定位座21的一侧设有第一电机检测传感器A22，第一电机检测传感器A22检测第一电机定位座21上是否放置有待测电机。电机检测工位上设有第一电机定位工装23，第一电机定位工装23包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第一电机定位工装23的一侧设有第一供电机构24，第一供电机构24为电机运行检测机构9供电使电机上电，第一供电机构24上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第一供电机构24与电源连接。第一电机定位工装23的一侧设有第一电机检测传感器B25，第一电机检测传感器B25检测第一电机定位工装23上是否放置有待测电机。电机检测工位上还设有霍尔测试设备，霍尔测试设备与置于第一电机定位工装23上的待测电机连接，该设备在图中未示意，且该设备为可直接从市场采购的现有技术，在此不再展开描述。电机检测工位上还设有RFID读写器，所述RFID读写器与电机运行检测机构9上的RFID标签对应。
电机霍尔测试机构包括用于将待测电机等候工位上的电机搬运到其他不同工位的机械手。
霍尔测试完成后进行电机转速检测，具体是对电机上电，测试在不同电压/电流下的电机转速以及电机的疲劳程度。
如图7所示，电机转速检测机构3上设有待测电机等候工位以及电机转速测试工位，在待测电机等候工位上设有第二电机定位座31和设置在第二电机定位座31一侧的第二电机检测传感器32，所述第二电机定位座31与固定在电机机壳80上的电机运行检测机构9通过定位销和定位槽配合对待检测电机进行定位。第二电机检测传感器32检测第二电机定位座31上是否放置有电机。
电机转速测试工位上设有第二电机定位工装33、第二供电机构36和电机转速测试工装34，第二电机定位工装33包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第二供电机构36为电机运行检测机构9供电使电机上电，第二供电机构36上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第二供电机构36与电源连接为电机工作提供不同的电流和电压。作为优选，第二供电机构36的位置固定，第二供电设备36与待测电机上的电机运行检测机构9之间设有相互定位配合的定位销和定位槽。
电机转速测试工位上还设有RFID读写器，所述RFID读写器与电机运行检测机构9上的RFID标签对应。
作为优选，第二电机定位工装33一侧设有用于检测电机是否被夹持到位的第二电机检测传感器A35，检测到电机被夹持到位后，第二供电机构36对电机上电准备进行测试。
电机转速测试工装34包括用于直接或间接测试电机转轴转速的编码器341。作为优选，本实施例中的编码器341与从动轮342连接，从动轮342的直径大于电机转子轴82的直径，从动轮342与电机转子轴82传动连接，通过检测从动轮342能根据传动比计算出电机转子轴的转速。上述结构的电机转速测试工装，通过检测较大直径的从动轮342的转速确定电机转子轴的转速，相比于编码器直接测试电机转子轴的转速，准确度更高。作为进一步优选，编码器341及从动轮342整体与编码器驱动气缸345连接，编码器驱动气缸345驱动与编码器341连接的从动轮342贴近或脱离电机转子轴。这样设置，能够防止编码器及从动轮对将要放置到第二电机定位工装33或从第二电机定位工装33上取下的电机造成阻碍。编码器与主控制器通信连接，主控制器根据编码器信号获得电机转子轴转速。
电机转速检测机构3包括用于将待测电机在不同工位间搬运的机械手。
电机转速检测完成后对电机进行磨合处理，该步骤通过电机磨合机构执行。如图8所示，电机磨合机构上设有多个电机磨合工位，每个电机磨合工位上均设有对电机运行检测机构9通电的第三供电机构41、用于对电机进行定位的第三电机定位工装42以及用于检测电机定位工装上是否有电机的第三电机检测传感器43。第三供电机构41上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第三供电机构41与电源连接。第三电机定位工装42包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸。电机磨合工位上还设有RFID读写器，所述RFID读写器与电机运行检测机构9上的RFID标签对应。
作为优选，第三供电机构41与电机运行检测机构9上分别设有定位配合的定位槽和定位销，以便第三供电机构41上的供电头与电机运行检测机构9上的通电接口对准。
作为优选，电机磨合机构包括用于显示其工作状态的指示灯。
电机磨合处理后需要对电机进行轴跳检测，该测试通过电机轴承跳动检测机构执行。如图9所示，电机轴承跳动检测机构包括第四电机定位工装、电机上电工装和轴跳检测工装。
第四电机定位工装包括电机定位座A511、定位挡板512和第四电机驱动气缸A513，电机定位座A511上成型有与电机机壳周向配合的定位槽A，电机机壳置于定位槽A中且电机的转子轴朝向定位挡板512放置；定位挡板512和第四电机驱动气缸A513相对设置在电机定位座A511的两侧，定位挡板512上设有供电机转子轴通过的开槽；第四电机驱动气缸A513动作推动电机定位座A511上的待测电机至其电机转子轴的轴头与轴跳检测工装对应。
电机上电工装包括第四供电机构521和驱动第四供电机构521直线移动的供电机构驱动气缸522，第四供电机构521上设有用于与电机运行检测机构9上的通电接口导通的供电头，第四供电机构521与电源连接，供电机构驱动气缸522的伸缩轴与第四供电机构连接，供电机构驱动气缸522的伸缩轴伸出使第四供电机构521与电机运行检测机构9导通，供电机构驱动气缸522的伸缩轴回缩使第四供电机构521与电机运行检测机构9断开。
轴跳检测工装包括电机轴头检测传感器531，电机轴头检测传感器531与主控制器通信连接检测电机转子轴轴头的周向上多个测试点沿周向转动时的位置偏差。所述轴头检测传感器531为测距传感器，轴头检测传感器531可伸缩并能获取伸缩距离，在测试过程中，轴头检测传感器531始终由于电机轴头的作用被压缩，使其能够测试轴头周向上的所有测试点。本实施例中，在电机转子轴的轴头周向上设有四个测试点，电机上电工装每次驱动电机转子轴转动四分之一圈后断开，重复几次使电机转子轴转动若干个完整的圆周，轴头检测传感器每次记录测试过程中每次电机上电工装与电机断开后各测试点的偏移距离，以此获取电机轴承跳动。
作为优选，电机轴头检测传感器531与传感器升降驱动机构532传动连接，传感器升降驱动机构532驱动电机轴头检测传感器上下动作。于实施例中，传感器升降驱动机构532可以采用气缸。电机轴头检测传感器531设置为可上下调整的结构，可以适应不同规格的气缸检测，具有一定通用性。
作为优选，电机轴承跳动检测机构还包括用于对电机转轴轴头抛光的抛光工装。抛光工装包括轴承抛光带541以及驱动抛光带转动抛光的驱动机构542，于实施例中，驱动机构542可以是驱动轮。设置抛光工装的作用在于，在对电机转子轴的轴头通过电机轴头检测传感器531进行轴跳检测之前，首先通过抛光机构对轴头进行抛光，通过抛光处理清除轴头上的灰尘、油漆等污渍，防止由于轴头上的污渍自身的厚度影响轴承跳动检测的准确性。
作为优选，电机轴承跳动检测机构上设有待测电机等候工位，待测电机等候工位上设有多个第五电机定位座551，第五电机定位座551与待测电机的电机运行检测机构9之间通过定位销和定位轴配合定位。第五电机定位座551的一侧设有第五电机检测传感器A552，第五电机检测传感器A552检测第五电机定位座551上是否放置有待测电机。电机轴承跳动检测机构包括用于将待测电机搬运到不同工位的机械手。
电机噪音测试机构包括静音箱、声音采集器和通信模块。声音采集器设置在静音箱中，声音采集器通过通信模块与主控制器通信连接。电机生产完成后，将电机放置到静音箱中，电机上电，声音采集传感器采集电机转动时的声音特征，将其发送到主控制器进行声音特征分析，通过性能识别判断电机的性能，并将电机转动时的声音特性曲线与仿真时确定的声音曲线作对比，对于误差较大的电机做不合格处理。
小电机综合性能自动检测系统的不同工位之间同样设有用于转移电机的机械手。于实施例中所述机械手可以由多轴机器人等常用的转运设备驱动。
上述小电机综合性能自动系统，各测试机构上的传感器、RFID标签及RFID读写器等均与主控制器通信连接。主控制器还连接有显示器，显示器在其显示界面上呈现各检测结果。
上述小电机综合性能自动系统，能自动对电机生产线上的电机壳以及组装完成的电机进行多种测试，并且自动记录测试结果，测试全过程不需要人工介入，测试结果的准确性高，且有利于提高电机生产效率。
Claims (9)
1.小电机综合性能自动检测系统，其特征在于，包括主控制器、用于对电机机壳及其内部的轴承和轴承垫片进行处理的电机充磁注油机构、用于对安装完成的电机进行霍尔测试的电机霍尔测试机构、用于通过测试电机转速对电机综合性能进行测试的电机转速检测机构、用于使电机空载运行一定时间的电机磨合机构、用于确定电机转子轴头的跳动情况的电机轴承跳动检测机构和用于测试电机运行噪音的电机噪音测试机构，主控制器与电机充磁注油机构、电机霍尔测试机构、电机转速检测机构、电机磨合机构、电机轴承跳动检测机构和电机噪音测试机构通信连接并进行数据处理；
电机充磁注油机构(1)包括机壳上料工装(11)、机壳移载工装(12)、机壳轴承组件检测工装(13)、电机充磁工装(14)和轴承注油工装(15)；
机壳上料工装(11)包括第一滑轨A(111)，沿第一滑轨A(111)设有两个停止位置：上料工位和移载工位，第一滑轨A(111)上滑动安装有机壳搬运滑座(113)，机壳搬运滑座(113)由第一驱动机构A驱动在第一滑轨A(111)的两个停止位置之间往返运动；
在第一滑轨A(111)的上料工位和下料工位上分别设有第一机壳检测传感器(112)，第一机壳检测传感器(112)检测在这两个位置上的机壳搬运滑座(113)上是否固定有电机机壳(80)；
机壳移载工装(12)包括安装座，安装座横向连接多个不同的工位，在这些工位上分别设有机壳轴承组件检测工装(13)、电机充磁工装(14)和轴承注油工装(15)；安装座上滑动设置有用于夹取电机机壳(80)的若干夹取组件(125)，安装座与夹取组件(125)之间设有多组驱动夹取组件(125)沿不同方向动作的驱动机构；
机壳轴承组件检测工装(13)上设有轴承检测工位和轴承垫片检测工位，轴承检测工位上设有轴承检测模座(131)、第三机壳检测传感器A(132)和轴承检测传感器(133)，轴承检测模座(131)包括与电机机壳(80)内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承的支撑轴A，轴承检测传感器(133)检测在轴承检测模座(131)上放置到位的电机机壳上轴承的位置以确定轴承是否安装到位；轴承垫片检测工位上设有轴承垫片检测模座(134)、第三机壳检测传感器B(135)和轴承垫片检测传感器(136)，轴承垫片检测模座(134)包括与电机机壳(80)内腔形状匹配的凸台和延伸至机壳内用于定位安装在机壳内的轴承垫片的支撑轴B，轴承垫片检测传感器(136)检测在轴承垫片检测模座(134)上放置到位的电机机壳上轴承垫片的位置以确定轴承垫片是否安装到位；
轴承注油工装(15)包括轴承注油定位模座(151)、第四机壳检测传感器A(152)和注油嘴(153)；轴承注油定位模座(151)包括与电机机壳(80)内腔形状匹配的凸台，凸台上设有与电机机壳上缺口配合的定位销；第四机壳检测传感器A(152)设置在轴承注油定位模座(151)一侧，第四机壳检测传感器A(152)检测轴承注油定位模座(151)上是否放置有电机机壳(80)；注油嘴(153)安装在轴承注油定位模座(151)上延伸至电机机壳内腔，且其注油位置对准机壳上的轴承，注油嘴(153)与注油机之间通过注油管连通，并设有定量阀控制注油嘴(153)的一次注油量。
2.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，其特征在于，机壳移载工装(12)中的驱动机构包括第二驱动机构A(122)和/或第二驱动机构B(123)和/或第二驱动机构C(124)，第二驱动机构A(122)驱动夹取组件(125)沿安装座左右移动至不同工位附近，第二驱动机构B(123)驱动夹取组件(125)相对于安装座前后移动，第二驱动机构C(124)驱动夹取组件(125)相对于安装座上下升降；所述安装座包括第一安装座(121)、第二安装座(127)和第三安装座(128)；夹取组件(125)安装在第三安装座(128)上，第一安装座(121)上设有沿左右方向设置的导轨，第三安装座(128)上设有与第一安装座(121)上的导轨配合的导向块，第二安装座(127)包括与第三安装座(128)连接的推拉板，所述推拉板由第二驱动机构B(123)驱动带动第三安装座(128)前后移动；第三安装座(128)在前后方向上至少具有两个停止位置，在第三安装座(128)前后方向上的一个停止位置下，第三安装座(128)上的导向块与第一安装座(121)上的导轨滑动导向配合，第二驱动机构A(122)驱动第三安装座(128)相对第一安装座(121)左右滑动；在第三安装座(128)前后方向上的一个停止位置下，第三安装座(128)上的导向块与第一安装座(121)上的导轨相互分离。
3.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，在电机霍尔测试机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构(9)，电机运行检测机构(9)包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构(9)的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；其特征在于，
电机霍尔测试机构上设有电机检测工位，电机检测工位上设有第一电机定位工装(23)，第一电机定位工装(23)包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第一电机定位工装(23)的一侧设有第一供电机构(24)，第一供电机构(24)为电机运行检测机构(9)供电使电机上电，第一供电机构(24)上设有用于与电机运行检测机构(9)上的通电接口导通的供电头，第一供电机构(24)与电源连接；
第一电机定位工装(23)的一侧设有第一电机检测传感器B(25)，第一电机检测传感器B(25)检测第一电机定位工装(23)上是否放置有待测电机；
电机检测工位上还设有霍尔测试设备和RFID读写器，霍尔测试设备与置于第一电机定位工装(23)上的待测电机连接；所述RFID读写器与电机运行检测机构(9)上的RFID标签对应；
电机霍尔测试机构上设有待测电机等候工位，待测电机等候工位上设有多个第一电机定位座(21)，第一电机定位座(21)与待测电机的电机运行检测机构(9)之间通过定位销和定位轴配合定位；第一电机定位座(21)的一侧设有第一电机检测传感器A(22)，第一电机检测传感器A(22)检测第一电机定位座(21)上是否放置有待测电机。
4.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，在电机转速测试机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构(9)，电机运行检测机构(9)包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构(9)的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；其特征在于，
电机转速检测机构(3)上设有电机转速测试工位，电机转速测试工位上设有第二电机定位工装(33)、第二供电机构(36)和电机转速测试工装(34)，第二电机定位工装(33)包括用于固定电机的夹爪以及驱动夹爪张开或夹紧电机的夹爪驱动气缸，第二供电机构(36)为电机运行检测机构(9)供电使电机上电，第二供电机构(36)上设有用于与电机运行检测机构(9)上的通电接口导通的供电头，第二供电机构(36)与电源连接为电机工作提供不同的电流和电压；电机转速测试工装(34)包括用于直接或间接测试电机转轴转速的编码器(341)，编码器与主控制器通信连接。
5.根据权利要求4所述的小电机综合性能自动检测系统，其特征在于，编码器(341)与从动轮(342)连接，从动轮(342)的直径大于电机转子轴(82)的直径，从动轮(342)与电机转子轴(82)传动连接；编码器(341)及从动轮(342)整体与编码器驱动气缸(345)连接，编码器驱动气缸(345)驱动与编码器(341)连接的从动轮(342)贴近或脱离电机转子轴。
6.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，在电机磨合机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构(9)，电机运行检测机构(9)包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构(9)的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；其特征在于，电机磨合机构上设有多个电机磨合工位，每个电机磨合工位上均设有对电机运行检测机构(9)通电的第三供电机构(41)、用于对电机进行定位的第三电机定位工装(42)以及用于检测电机定位工装上是否有电机的第三电机检测传感器(43)；第三供电机构(41)上设有用于与电机运行检测机构(9)上的通电接口导通的供电头，第三供电机构(41)与电源连接。
7.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，在电机轴承跳动检测机构上的待测电机上固定有用于对电机进行通电测试的电机运行检测机构(9)，电机运行检测机构(9)包括与电机机壳连接的支架以及设置在支架上的通电接口；电机运行检测机构(9)
的支架上还设有RFID标签，RFID标签与主控制器通信连接记录待测电机的身份信息及测试结果；其特征在于，电机轴承跳动检测机构包括第四电机定位工装、电机上电工装和轴跳检测工装，
第四电机定位工装包括电机定位座A(511)、定位挡板(512)和第四电机驱动气缸A(513)，电机定位座A(511)上成型有与电机机壳周向配合的定位槽A，电机机壳置于定位槽A中且电机的转子轴朝向定位挡板(512)放置；定位挡板(512)和第四电机驱动气缸A(513)相对设置在电机定位座A(511)的两侧，定位挡板(512)上设有供电机转子轴通过的开槽；第四电机驱动气缸A(513)动作推动电机定位座A(511)上的待测电机至其电机转子轴的轴头与轴跳检测工装对应；
电机上电工装包括第四供电机构(521)和驱动第四供电机构(521)直线移动的供电机构驱动气缸(522)，第四供电机构(521)上设有用于与电机运行检测机构(9)上的通电接口导通的供电头，第四供电机构(521)与电源连接，供电机构驱动气缸(522)的伸缩轴与第四供电机构连接，供电机构驱动气缸(522)的伸缩轴伸出使第四供电机构(521)与电机运行检测机构(9)导通，供电机构驱动气缸(522)的伸缩轴回缩使第四供电机构(521)与电机运行检测机构(9)断开；
轴跳检测工装包括电机轴头检测传感器(531)，电机轴头检测传感器(531)与主控制器连接检测电机转子轴轴头的周向上多个测试点沿周向转动时的位置偏差。
8.根据权利要求7所述的小电机综合性能自动检测系统，其特征在于，电机轴承跳动检测机构包括用于对电机转轴轴头抛光的抛光工装，抛光工装包括轴承抛光带(541)以及驱动抛光带转动抛光的驱动机构(542)。
9.根据权利要求1所述的小电机综合性能自动检测系统，其特征在于，电机噪音测试机构包括静音箱、声音采集器和通信模块；声音采集器设置在静音箱中，声音采集器通过通信模块与主控制器通信连接。
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