CN110031711A - 一种小电机碳刷架检测系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小电机碳刷架检测系统及测试方法，所述检测系统包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备。所述测试方法基于上述测试系统实现。本发明能够自动实现对碳刷架生产过程中的相关性能检测，不需要人工参与，检测结果准确度高。

Description

一种小电机碳刷架检测系统及测试方法

技术领域

本发明涉及智能加工设备领域，尤其涉及一种小电机碳刷架检测系统及测试方法。

背景技术

碳刷架作为有刷电机中重要的组成部件，在电机的运行过程中通过将外部电流施加到电机转子换向器上，通过碳刷架切换电流的极性，从而使电机的结构更加简单，维修更加方便，更加易于控制。良好的碳刷架可以更好的保证电机快速、平稳、精确的运行，可以极大的提高电机的控制精度。传统的碳刷架生产与检测更多采用人工进行组装和测试，一整套的碳刷架检测流程往往每个工位至少需要1名工人，如果采用三班倒作业，往往需要更多的工人，在人力成本大增，以及国家先进制造2025和智能制造等浪潮的推动下，碳刷架的性能检测已经可以实现机器人代替工人进行相关作业。

现有技术的主要缺点与不足：碳刷架人工检测过程中容易出现误判、错判，对检测过程中的防错手段处理比较单一，检测效率较低，对工人的要求较高。人工进行电机碳刷架的性能测试，需要更多的工人，增加了企业的制造成本。因为人为因素造成电机碳刷架误判，对整个电机的质量影响较大，不利于对电机进行修复。

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碳刷架检测系统，能够自动实现对碳刷架生产过程中的相关性能检测，不需要人工参与，检测结果准确度高。

本发明的目的还在于基于上述检测系统提供一种对小电机碳刷架的测试方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种小电机碳刷架检测系统，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；

所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备，

碳刷架激光打标设备包括用于碳刷架进行激光印刻的激光打标机和用于识别激光打标机印刻的二维码信息的二维码识别仪，激光打标机和二维码识别仪分别与控制器通信连接；

碳刷架上设有电触点，碳刷架电性测试设备包括第二通电组件，第二通电组件对应碳刷架上的电触点设有探针，第二通电组件与外部的电性检测仪器电连接，第二通电组件与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动第二通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通或断开待测碳刷架与电性检测仪器之间的连接通路；所述电性检测仪器与控制器通信连接；

碳刷架上设有碳刷，碳刷架弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆和第三升降驱动装置A，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆下压并按压碳刷架上的碳刷，弹簧力检测杆与压力传感器连接，压力传感器检测弹簧力检测杆施加给碳刷的压力大小，压力传感器与控制器通信连接；弹簧力检测杆的一侧设有位移检测传感器，位移检测传感器检测弹簧力检测杆下压碳刷的位移，位移检测传感器与处理器通信连接；

跳闸测试设备包括第四通电组件，第四通电组件上对应碳刷架上的电触点设有探针。第四通电组件与外围设备连接，第四通电组件与第四驱动装置连接，第四驱动装置驱动第四通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通被测碳刷架和外围设备，外围设备与控制器通信连接，控制器控制外围设备向被测碳刷架施加电压；

霍尔测试设备包括接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头、第五驱动装置以及霍尔传感器，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器安装在接近探头上，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的霍尔传感器伸入被测碳刷架或从被测碳刷架中测出，霍尔传感器与控制器通信连接。

作为优选方案，小车停止工位上对应每一上下料小车设有一组用于导正小车车轮的直导轨，直导轨的一端为小车的进出口，直导轨的另一端设有阻挡块，小车停止工位上设有用于检测小车是否运动至停止位置的第一检测装置A，该第一检测装置A与控制器通信连接。

作为优选方案，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量的托盘，多个碳刷架分别有序排列在每个托盘上；多自由度搬运机器人包括上料机器人、下料机器人和转运机器人；上料机器人和下料机器人依次搬运一个托盘，转运机器人一次搬运单个碳刷架。

作为优选方案，系统中设有系统上料工位、系统下料工位和用于中转空托盘的中转工位；上料机器人将一个托盘搬运至系统上料工位的工作台上的指定位置，系统上料工位的工作台面上建立平面坐标系；空托盘在系统下料工位的工作台上接料，系统下料工位的工作台上建立平面坐标系。

作为优选方案，中转工位的工作台能由驱动装置驱动在平面内转动。

作为优选方案，碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备、碳刷架霍尔测设备中的若干个设备并排设置在同一侧面，同一侧面的相邻的两个测试设备之间设有直线移载设备实现碳刷架的转运，

所述直线转载设备包括滑轨，沿该滑轨设有两个停止位置：第一移载位置和第二移载位置，第一移载位置对应通过直线移载设备连接的其中一个检测设备的下料工位，第二移载位置对应通过直线移载设备连接的另一个检测设备的上料工位；滑轨上滑动安装有第二夹取组件，第二夹紧组件与第二水平驱动装置连接，第二水平驱动装置驱动第二夹取组件沿滑轨在第一移载位置和第二移载位置间往复运动。

作为优选方案，多种碳刷架测试设备上均设有多种检测装置，通过检测装置检测碳刷架位置以及测试设备中动作机构的位置，检测装置与控制器通信连接，检测装置与控制器配合确定碳刷架及检测设备中的动作机构运动到位。

作为优选方案，包括显示器和数据库模块，该显示器与控制器通信连接以显示碳刷架信息、测试数据以及测试状态信息；控制器还与数据库模块连接，数据库模块存储碳刷架测试信息并与控制器进行交互。

本发明还公开一种基于上述小电机碳刷架自动测试工装系统的测试方法，包括以下步骤：

多自由度搬运机器人将碳刷架上料至碳刷架激光打标设备进行激光打标处理，激光打标设备将碳刷架的生产数据以二维码方式印刻在碳刷架上，并识别二维码是否打印无误且清晰，若合格则将碳刷架转移至电性测试设备测试碳刷架的电性能参数，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

电性测试设备对碳刷架上电测试获取碳刷架的电性参数并反馈到控制器，控制器将测试得到的电性参数与理论数据进行比对确定碳刷架是否合格，若合格则将碳刷架转移至弹簧力测试设备测试碳刷的弹力特性，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

碳刷架弹簧力测试设备检测碳刷架上碳刷的弹簧力大小并将结果反馈给控制器，控制器将测试得到的数据与理轮碳刷弹力大小比较，判定碳刷的弹力是否合格，若合格则将碳刷转移至跳闸测试设备进行碳刷架的过载保护测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果到数据库模块；

跳闸测试设备对碳刷架上电测试碳刷架的过载能力，确保过载情况下的碳刷架能主动断开通路，若测试合格则将碳刷架转运至霍尔测试装置进行霍尔测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

霍尔测试设备测试碳刷架的霍尔性能，将测试结果反馈到控制器，控制器判断测试结果是否满足要求，若测试合格则将碳刷架转运至系统下料工位，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

多自由度搬运机器人将碳刷架下料至上下料小车。

作为优选，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量为M的托盘，M>，多个碳刷架有序排列在每个托盘上；

多自由度搬运机器人将装满碳刷架的托盘从小车车板上搬运至系统上料工位，控制器统计多自由度搬运机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定多自由度搬运机器人下一次抓取托盘的坐标，所述的一个搬运周期为多自由度搬运机器人将小车上的M个托盘全部搬运完的时间；

多自由度搬运机器人将装满碳刷架的托盘从系统下料工位搬运至小车车板上，控制器统计多自由度搬运机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定多自由度搬运机器人下一次放置托盘的坐标，所述的一个搬运周期为多自由度搬运机器人将M个托盘全部叠摞到空小车所需的时间；

系统中转工位用于放置空托盘。

上述小电机碳刷架检测系统，能够自动实现对碳刷架生产线上的碳刷架进行各项性能的检测，并且全过程不需要人工参与，测试结果的精度高，测试效率高。

并且，控制器自动记录测试全过程的相关数据，并通过显示装置对测试结果及生产相关数据进行显示，便于工作人员对测试过程的管理及追溯。

上述测试方法同样具有以上优点。

附图说明

图1为本发明的系统整体布局图。

图2为本发明中上下料停止工位及其上小车的示意图。

图3为图2中一个小车在上下料停止工位上的另一角度的示意图。

图4为本发明中碳刷架激光打标设备的结构图。

图5为本发明中电性测试设备的结构图。

图6为本发明中碳刷架碳刷弹簧力测试设备的结构图。

图7为碳刷架的碳刷分布示意图。

图8为本发明中跳闸与霍尔测试设备的结构示意图。

其中：

101、直导轨；1011、直导轨的进出口端；102、阻挡块；103、第一检测装置A；104、锁定装置；11、小车；111、推杆；112、车板；113、车轮；12、托盘；

21、直线转载设备；211、滑轨；212、第二夹取组件；213、第二水平驱动装置；22、转运机器人；23、上/下料机器人；

3、碳刷架激光打标设备；30、碳刷架激光打标设备的工作台；31、第一中转转盘；32、第一碳刷架固定座；33、激光打标机；331、激光出口；34、第一碳刷架抓取机构；341、第一夹取组件；342、第一转动驱动装置；343、第一升降驱动装置；35、二维码识别仪；36、第二碳刷架抓取机构；

4、碳刷架电性测试设备；40、碳刷架电性测试设备的工作台；41、第二中转转盘；42、第二碳刷架固定座；43、第二通电组件；44、第二驱动装置；45、第二缓冲器；

5、碳刷架弹簧力测试设备；50、碳刷架弹簧力测试设备的工作台；51、第三中转转盘；52、第三碳刷架固定座；531、弹簧力检测杆；532、压力传感器；533、位移检测传感器；534、第三安装座A；535、第三升降驱动装置B；536、第三水平驱动装置；537、第三安装座B；

601、碳刷；

7、跳闸测试设备；70、跳闸测试设备的工作台；71、第四中转转盘；72、第四碳刷架固定座；73、第四通电组件；74、第四驱动装置；75、第四缓冲器；

8、霍尔测试设备；80、霍尔测试设备的工作台；81、第五中转转盘；82、第五碳刷架固定座；831、接近探头；832、第五驱动装置；833、霍尔传感器；

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所示的一种小电机碳刷架检测系统，包括碳刷架上下料小车、碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备、碳刷架霍尔测设备和多自由度搬运机器人。多自由度搬运机器人搬运碳刷架，实现碳刷架在不同设备间流转。

碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料。如图2，小车停止工位上对应每一上下料小车设有一组用于导正小车车轮的直导轨101，直导轨10的一端为小车的进出口1011，直导轨的另一端设有阻挡块102。上下料小车的车轮从直导轨进出口1011进入或退出直导轨101，阻挡块102对直导轨101上小车的停止位置进行定位。为了方便小车进入直导轨，优选为直导轨的进出口1011端呈喇叭状开口，即沿小车进入直导轨101的方向，直导轨进口端1011的宽度逐渐减小，直导轨除进出口端外的其余部分的宽度的与小车车轮的宽度匹配，通过宽度配合导正进入直导轨的车轮。小车停止工位上设有用于检测小车位置的第一检测装置A103，该第一检测装置A103与控制器通信连接，该第一检测装置A103检测上下料小车是否运动至停止位置。于实施例中，所述第一检测装置A103可以是光电传感器、接触式开关、压力传感器等，所述第一检测装置A103可以通过独立的安装支架安装在小车停止工位上，也可以安装在所述阻挡块102上。

小车11包括车板112以及连接在车板112上的推杆111，车轮113安装在车板112底部，操作者通过推杆111推动小车移动。作为优选，如图3，小车车板112底部设有定位槽，在小车停止工位上设有锁定装置104，小车运动至其车轮113与阻挡块102相抵时，小车车板底部的定位槽正对所述锁定装置104。本实施例中的锁定装置为气缸，气缸的伸缩杆上设有与小车上的定位槽匹配的定位块，当气缸的伸缩杆伸出时，其上的定位块卡入定位槽中，锁定小车位置；当气缸的伸缩杆缩回后，其上的定位块从定位槽中脱出，上下料小车可移动。所述气缸的伸缩杆的动作由所述控制器控制，进一步，控制器根据第一检测装置A的反馈信息控制气缸动作。本实施例中通过锁定装置在小车运动到位后将其锁定，能防止在上下料过程中小车滑动偏离停止位置，影响上下料精度。并且上述锁定装置的结构简单，便于控制器对其进行动作控制。

多自由度搬运机器人从在停止工位上的小车1拾取碳刷架进行后续检测处理，为了满足上料机器人抓取碳刷架的定位需求以及上下料一次搬运尽量多的碳刷架的需求，送料至小车停止工位的小车11，其车板上叠摞有特定数量的托盘12，多个碳刷架分别有序排列在每个托盘12上。上下料小车上设有第一检测装置B，第一检测装置B检测小车11上是否放置有托盘12。第一检测装置B与控制器通信连接，第一检测装置B可以是光电传感器、接触式开关、压力传感器等。本申请中的多自由度搬运机器人包括上料机器人、下料机器人和转运机器人，上料机器人和下料机器人一次搬运一个托盘，转运机器人一次搬运单个碳刷架，本系统中的上料机器人和下料机器人可以为同一台设备，转运机器人需要有多台。

由于碳刷架自动检测工装系统中各设备只能依次对每个碳刷架进行处理，待处理的单个碳刷架被依次运送至相应的处理设备。因此，小电机碳刷架自动检测系统中设有系统上料工位、系统下料工位和中转工位。上料机器人将一个托盘搬运至系统上料工位的工作台上，系统上料工位的工作台面上建立平面坐标系，相应的按指定方向置于工作台上的托盘内有序排列的每个碳刷架的位置均能确定。转运机器人依次从系统上料工位拾取碳刷架并将其搬运至相应检测设备，系统上料工位上一个托盘中的所有碳刷架全部被转运至相应检测设备后，上料机器人或下料机器人中的一个将空托盘运送至中转工位，上料机器人或下料机器人中的其中一个将空托盘搬运至系统下料工位的工作台上接料。系统下料工位的工作台上建立平面坐标系，相应的按指定方向置于工作台上的托盘中的各位置均能确定。系统下料工位上空托盘中有序装满碳刷架后，下料机器人将托盘及其中的碳刷架搬运至停止工位中的小车上。系统上料工位、系统下料工位上托盘中碳刷架有序排列，也即一个托盘中能放置的碳刷架的数量固定，根据相应机器人的取放次数可以确定一个托盘中的所有碳刷架是否全部取完或装满。系统上料工位、系统下料工位和中转工位上分别设有用于检测对应工作台上是否有托盘的检测装置，所述检测装置与控制器通信连接。

作为优选，中转工位上的工作台可在平面内转动，以事先将其上的托盘调整至指定角度，便于后续运送至下料工位后对碳刷架在托盘中放置位置的确定。

作为优选，托盘底面及顶面设有插接配合的定位凸起和定位槽，防止小车搬运过程中叠摞的多个托盘之间出现错位。

碳刷架首先被运送至碳刷架激光打标设备3进行处理。如图4，碳刷架激光打标设备的工作台30上设有碳刷架上料工位、碳刷架激光打标工位、识别工位和下料工位，并且在各工位之间设有第一中转转盘31，第一中转转盘31由电机驱动转动，第一中转转盘31上设有若干第一碳刷架固定座32，所述第一碳刷架固定座32随第一中转转盘31依次转动经过碳刷架激光打标设备的碳刷架上料工位、碳刷架激光打标工位、识别工位和下料工位，碳刷架与第一碳刷架固定座32卡接定位配合。

第一中转转盘31将其上的第一碳刷架固定座32转动至碳刷架激光打标设备的上料工位等待待处理的碳刷架上料。

碳刷架激光打标工位上设有激光打标机33和第一碳刷架抓取机构34，激光打标机33具有激光出口331，激光打标机33与控制器通信连接；第一碳刷架抓取机构34包括第一夹取组件341、用于驱动第一夹取组件341转动的第一转动驱动装置342和用于驱动第一夹取组件341上下运动的第一升降驱动装置343。第一夹取组件341包括一对夹爪以及驱动夹爪夹紧或张开的驱动气缸，夹爪位于激光打标机的激光出口331正下方，也即被夹爪夹取的碳刷架位于激光打标机的激光出口331的正下方。第一转动驱动装置342与第一夹取组件341连接，第一转动驱动装置342调整由第一夹取组件341夹取的碳刷架的不同侧面对准激光打标机的激光出口331。于实施例中，第一转动驱动装置342选用电机，该电机转轴与第一夹取组件341直接连接或传动连接。第一转动驱动装置342和第一夹取组件341安装在同一固定支架上，第一升降驱动装置343的输出端连接到该固定支架上，驱动固定支架及安装在固定支架上的第一转动驱动装置342和第一夹取组件341同步升降。于实施例中，第一升降驱动装置343选用升降气缸，升降气缸的壳体在工作台上的位置固定且升降气缸与所述固定支架滑动连接。

第一碳刷架抓取机构34在升降方向上具有至少两个停止高度：第一停止高度A和第二停止高度A，第一停止高度A在第二停止高度A下方；在第一停止高度A上，第一夹取组件341从运动至碳刷架激光打标工位的第一碳刷架固定座32上夹取碳刷架，或将第一夹取组件341夹取的碳刷架放置到运动至碳刷架激光打标工位的第一碳刷架固定座32上；在第二停止高度A上，激光打标机33将碳刷架的生产数据以二维码放置印刻在碳刷架上。

碳刷架激光打标工位上第一碳刷架抓取机构34和激光打标机33的工作过程如下：

第一夹取组件341停止在第二停止高度A，当装有碳刷架的第一碳刷架固定座32随第一中转转盘31转动至碳刷架激光打标工位时，第一夹取组件341从第二停止高度A下降至第一停止高度A夹取碳刷架，然后上升到第二停止高度A，第一转动驱动装置342调整被夹取的碳刷架的指定侧面对准激光打标机的激光出口331，激光打标机33开始激光印刻，激光印刻完成后，第一转动驱动装置342驱动碳刷架回正，第一夹取组件341从第二停止高度A下降至第一停止高度A，将碳刷架放置到第一碳刷架固定座32，然后第一夹取组件341重新上升至第二停止高度A，第一中转转盘31将碳刷架搬运至识别工位。

在识别工位识别激光印刻的二维码是否合格。识别工位上设有二维码识别仪35和第二碳刷架抓取机构36，二维码识别仪35与控制器通信连接，二维码识别仪35为现有技术，能够通过二维码识别窗口读取二维码信息并反馈到控制器；识别工位上的第二碳刷架抓取机构36和碳刷架激光打标工位上的第一碳刷架抓取机构34的结构相同，第二碳刷架抓取机构36同样具有两个停止高度：第一停止高度B和第二停止高度B，第一停止高度B在第二停止高度B下方；在第一停止高度B上，第一夹取组件从运动至识别工位的第一碳刷架固定座32上夹取碳刷架，或将第一夹取组件夹取的碳刷架放置到运动至识别工位的第一碳刷架固定座32上；在第二停止高度B上，二维码识别仪35能读取碳刷架上的二维码信息。

识别工位上碳刷架抓取机构和二维码识别仪的工作工程如下：

第二碳刷架抓取机构36的第一夹取组件停止在第二停止高度B，当装有碳刷架的第一碳刷架固定座32随第一中转转盘31转动至识别工位时，第一夹取组件从第二停止高度B下降至第一停止高度B夹取碳刷架，然后上升到第二停止高度B，第一转动驱动装置调整被夹取的碳刷架的指定侧面对准二维码识别仪35的二维码识别窗口，二维码识别仪35读取碳刷架的二维码是否打印无误且清晰，并反馈到控制器，识别完成后，第一转动驱动装置驱动碳刷架回正，第一夹取组件从第二停止高度B下降至第一停止高度B，将碳刷架放置到第一碳刷架固定座32，然后第一夹取组件重新上升至第二停止高度B，第一中转转盘31将碳刷架搬运至下料工位。

经过碳刷架激光打标设备处理后并检验合格的碳刷架被运送至碳刷架电性测试设备4进行处理。如图5，碳刷架电性测试设备的工作台40上设有上料工位、通电测试工位和下料工位，并且在各工位之间设有第二中转转盘41，第二中转转盘41由电机驱动转动，第二中转转盘41上设有若干第二碳刷架固定座42，所述第二碳刷架固定座42随第二中转转盘41依次转动经过碳刷架电性测试设备上的上料工位、通电测试工位和下料工位，碳刷架与第二碳刷架固定座42卡接定位配合。第二中转转盘41上的第二碳刷架固定座42在上料工位等待上料，在下料工位等待下料。

碳刷架上设有电触点，通电测试工位上设有第二通电组件43，第二通电组件43上对应碳刷架上的电触点设有探针。第二通电组件43与外部的电性检测仪器电连接，在第二通电组件43与碳刷架导通后，电性检测仪器能够测试通电后的碳刷架的电流、电压、电阻、导电性能以及在电机换向器切换过程中的电性能特性。电性检测仪器未在图中示意，电性检测仪器的具体结构及工作原理均为现有技术，在此不再展开说明。第二通电组件43与第二驱动装置44连接，第二驱动装置44驱动第二通电组件43靠近或远离停止在通电测试工位上的碳刷架，使第二通电组件43上的探针与碳刷架上的电触点导通或断开，于实施例中，第二驱动装置44选用驱动气缸，第二通电组件43位于碳刷架的正上方，驱动气缸驱动第二通电组件43上下运动靠近或远离停止在通电测试工位的碳刷架。通电测试工位上设有直接或间接检测第二通电组件43是否运动到位的检测装置以确保通电组件能与待测试的碳刷架导通。本实施例中通过检测驱动气缸的伸缩杆位置以确定第二通电组件43是否运动到位，这样设置是因为驱动气缸的伸缩杆能伸缩特定距离，只需要保证伸缩杆伸缩到位即可确定第二通电组件43运动到位。

作为优选，通电测试工位上设有第二缓冲器45，所述第二缓冲器45可以是弹性缓冲器、液压缓冲器、油压缓冲器等，也可以是弹性垫块等常用缓冲设备。该第二缓冲器45位于第二通电组件43相对于停止在通电测试工位上的碳刷架的运动路径上，第二通电组件43在与碳刷架接触时首先与第二缓冲器45端部接触，通过第二缓冲器45抵消第二通电组件43的一部分压力，使第二通电组件43缓慢接近碳刷架。这样设置能够防止出现在第二通电组件43由第二驱动装置44驱动靠近碳刷架的过程中，由于过大的瞬时压力使第二通电组件43上的探针弯曲影响测试的问题。本实施例中，第二通电组件43位于停止在通电测试工位上的碳刷架的正上方，即第二通电组件43相对于停止在通电测试工位上的碳刷架的运动路径为竖直升降方向，本实施例中第二缓冲器45位于第二通电组件43的正下方，且为了使第二通电组件43首先与第二缓冲器45端部接触，第二缓冲器45的上端位于碳刷架的电触头上方。

第二中转转盘41上对应各第二碳刷架固定座42分别设有用于检测碳刷架放置到位的检测装置，该检测装置与控制器连接，于实施例中该检测装置可以是光电传感器或接触式开关等。在碳刷架电性测试设备的各工位上也可以设置用于检测第二中转转盘41上第二碳刷架固定座42位置的检测装置，该检测装置与控制器连接。或者，可以直接通过控制器控制第二中转转盘41的转动角度来控制碳刷架在相邻工位间的转载。通过检测装置与控制器配合实现对碳刷架在各工位间搬运的精确定位。

经过碳刷架电性测试设备4检测合格后的碳刷架运送至碳刷架碳刷弹簧力测试设备5进行碳刷架弹簧力测试，通过测试碳刷架弹簧力大小确定碳刷架碳刷的弹力特性。碳刷架弹簧力测试设备的结构如图6所示，碳刷架弹簧力测试设备的工作台50上设有上料工位、弹簧力测试工位和下料工位，并且在各工位之间设有第三中转转盘51，第三中转转盘51由电机驱动转动，第三中转转盘51上设有若干第三碳刷架固定座52，所述第三碳刷架固定座52随第三中转转盘51依次转动经过碳刷架电性测试设备的上料工位、弹簧力测试工位和下料工位，碳刷架与第三碳刷架固定座52卡接定位配合。第三碳刷架固定座52可转动连接在第三中转转盘51上，第三碳刷架固定座52与第三转动驱动装置连接，第三转动驱动装置驱动第三碳刷架固定座52带动其上的碳刷架以该碳刷架的中轴线为中心在水平面内转动一定角度。于实施例中，第三转动驱动装置一般采用电机，该电机的输出轴与第三碳刷架固定座52直接连接或传动连接。

如图7，碳刷架上安装有两个碳刷601，两个碳刷601在平面内存在一定角度的错位，现有技术中的两个碳刷601一般存在90°错位，且两个碳刷在碳刷架上的安装高度相同。在弹簧力测试工位上的第三碳刷架固定座52，由第三转动驱动装置驱动转动一定角度后可以使碳刷架的两个碳刷分别进行弹簧力测试。

弹簧力测试工位上设有弹簧力检测设备，所述弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆531和第三升降驱动装置A，第三转动驱动装置能驱动第三碳刷架固定座52上的碳刷架上的碳刷对准弹簧力检测杆531，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆531下压并按压碳刷架上的碳刷601。弹簧力检测杆531与压力传感器532连接，压力传感器532检测弹簧力检测杆531施加给碳刷601的压力大小，压力传感器532与控制器通信连接；弹簧力检测杆531的一侧设有位移检测传感器533，位移检测传感器533检测弹簧力检测杆531下压碳刷601的位移，位移检测传感器533与处理器通信连接。

弹簧力测试工位上设有用于检测第三碳刷架固定座52上的碳刷架是否转动到位的检测装置，通过该检测装置与控制器配合控制第三碳刷架固定座52转动至其上碳刷架的碳刷601对准弹簧力检测杆531。

为了便于控制，第三中转转盘51上对应各第三碳刷架固定座52分别设有用于检测碳刷架放置到位的检测装置，该检测装置与控制器连接，于实施例中该检测装置可以是光电传感器或接触式开关等。

为了防止弹簧力检测设备妨碍第三中转转盘51的碳刷架搬运，作为优选，弹簧力检测杆531、第三升降驱动装置A、压力传感器532和位移传感器533安装在第三安装座A534上，弹簧力检测设备包括第三升降驱动装置B535，第三升降驱动装置B535直接或间接连接在第三安装座A534上，驱动第三安装座A534及其上的部件上下升降。

上述弹簧力测试设备的工作过程如下：

停止在上料工位的第三碳刷架固定座52置入碳刷架后，第三中转转盘51开始转动，将碳刷架运送至弹簧力测试工位；第三转动驱动装置驱动第三碳刷架固定座52转动调整至其上的碳刷架的一个碳刷至指定角度与弹簧力检测杆531对准，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆531下降至下压碳刷，压力传感器532反馈弹簧力检测杆531下压的压力大小至控制器，位移检测传感器533反馈弹簧力检测杆531下压碳刷的位移至控制器，控制器根据压力传感器532检测的压力变化及位移检测传感器533检测的位移变化与理论值进行比较，判断碳刷的弹簧力是否合格。

当弹簧力测试装置包括第三升降驱动装置B532和第三安装座A534时，由第三升降驱动装置B532驱动的第三安装座A534至少具有两个停止高度：第一停止高度和第二停止高度，第一停止高度高于第二停止高度，第三安装座A534在第二停止高度上进行弹簧力测试；由第三升降驱动装置A驱动的弹簧力检测杆531也至少具有两个停止高度：第三停止高度和第四停止高度，第三停止高度高于第四停止高度；当第三安装座A534停止在第二停止高度且弹簧力检测杆531停止在第四停止高度时，弹簧力测试杆531与碳刷601接触且对其施加向下的压力。所述弹簧力检测杆531下压碳刷架的位移可以是直接检测弹簧力检测杆531从第三停止高度到第四停止高度运动过程中的位移变化，也可以是测试从弹簧力检测杆531接触碳刷601开始运动至第四停止位置期间的位移变化。

于其他实施例中，第三碳刷架固定座52的转动中心偏离碳刷架的中轴线，在这种情况下，第三碳刷架固定座52转动一定角度后，其上的碳刷架上的两个碳刷601：碳刷A和碳刷B，转动后碳刷B的位置与转动前碳刷A的位置存在一定偏移。针对这一问题，为了通过转动第三碳刷架固定座52使两个碳刷601均能对准弹簧力检测杆531，本实施例中的弹簧力检测设备包括第三水平驱动装置536，弹簧力检测杆531连同压力传感器532和位移传感器533设置在第三安装座A534上，所述第三安装座A534水平滑动连接在第三安装座B537上并由第三水平驱动装置536驱动在水平面内移动；第三安装座A534与第三升降驱动装置B535连接，第三升降驱动装置B535驱动第三安装座A534及安装在其上的部件竖直升降。

第三水平驱动装置536、第三升降驱动装置A和第三升降驱动装置B配合实现弹簧力检测杆531在水平方向上和竖直方向上的多自由度及分阶段运动。

该实施例的碳刷架弹簧力测试设备5的工作过程中，在第三转动驱动装置驱动碳刷架转动调整至其上的一个碳刷至指定角度后，需要通过第三水平驱动装置536驱动第三安装座A上的弹簧力检测杆531对准转动至指定角度的一个碳刷601。

弹簧力测试完成后由第三中转转盘51运送至下料工位等待下料。

碳刷弹簧力测试测试合格的弹簧架下一步进行跳闸测试和霍尔测试。如图8所示，跳闸与霍尔测试设备包括跳闸测试设备7和霍尔测试设备8，跳闸测试设备7跳闸测试设备主要进行碳刷架的过载保护测试，确保在过载情况下电机碳刷架的过载保护功能正常。跳闸测试设备的工作台70上设置上料工位、跳闸测试工位和下料工位，并且在各工位之间设有第四中转转盘71，第四中转盘由71电机驱动转动，第四中转盘由71设有若干第四碳刷架固定座72，所述第四碳刷架固定座72随第四中转转盘71依次转动经过跳闸测试设备上的上料工位、跳闸测试工位和下料工位，碳刷架与第四碳刷架固定座72卡接定位配合。

跳闸测试工位上设有第四通电组件73，碳刷架上设有电触点，第四通电组件73上对应碳刷架上的电触点设有探针。第四通电组件73与外围设备连接，一般来说外围设备可以包括串联入第四通电组件73的电压源、电流源、电阻、电压测试装置和电流测试装置中的全部或部分。第四通电组件73与第四驱动装置74连接，第四驱动装置74驱动第四通电组件73靠近或远离停止在跳闸测试工位上的碳刷架，使第四通电组件73上的探针与碳刷架上的电触点导通或断开。本实施例中的第四驱动装置74为气缸，第四通电组件73位于停止在跳闸测试工位上的碳刷架的上方，所述气缸驱动第四通电组件上下升降。跳闸测试工位上设有直接或间接检测第四通电组件73是否运动到位的检测装置以确保第四通电组件能与待测试的碳刷架导通。本实施例中通过检测气缸的伸缩杆以确定第四通电组件是否运动到位。

跳闸测试设备的测试原理是：当第四通电组件73与碳刷架导通后，外围设备和碳刷架形成通路，外围设备向碳刷架施加过载电压，若通路断开则说明碳刷架过载保护开启，否则碳刷架未开启过载保护，被测试的碳刷架不合格。

作为优选，跳闸测试工位上设有第四缓冲器75，所述第四缓冲器75可以是弹性缓冲器、液压缓冲器、油压缓冲器等，也可以是弹性垫块等常用缓冲设备。该第四缓冲器75位于第四通电组件73相对于停止在跳闸测试工位上的碳刷架的运动路径上，第四通电组件73在与碳刷架接触时首先与第四缓冲器75接触，通过第四缓冲器75抵消第四通电组件73的一部分压力，使第四通电组件73缓慢接近碳刷架。这样设置能够防止出现在第四通电组件73由第四驱动装置74驱动靠近碳刷架的过程中，由于加大的压力使通电组件上的探针弯曲影响测试的问题。本实施例中第四通电组件73位于停止在跳闸测试工位上的碳刷架的正上方，即第四通电组件73相对于停止在跳闸测试工位的碳刷架的运动路径为竖直升降运动，相应的，第四缓冲器75位于第四通电组件73的正下方，且第四缓冲器75的上端位于停止在跳闸测试工位上的碳刷架的电触点上方。

跳闸测试合格后碳刷架进行霍尔测试，霍尔测试设备8用于检测碳刷架的霍尔性能是否满足要求。霍尔测试设备的工作台80上设置上料工位、霍尔测试工位和下料工位，并且在各工位之间设有第五中转转盘81，第五中转转盘81由电机驱动转动，第五中转转盘81上设有若干第五碳刷架固定座82，所述第五碳刷架固定座82随第五中转转盘81依次转动经过霍尔设备上的上料工位、霍尔测试工位和下料工位，碳刷架与第五碳刷架固定座82卡接定位配合。

霍尔测试工位上设有接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头831、第五驱动装置832以及霍尔传感器833，第五驱动装置驱动接近探头831运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器833安装在接近探头831上随接近探头831同步动作，使霍尔传感器833伸入霍尔测试工位上的碳刷架中或从中撤出，霍尔传感器833与外部的控制器通信连接。所述接近测试组件包括用于测试接近探头831是否运动到位的检测装置，该检测装置与控制器通信连接，将接近探头的位置信息反馈给控制器。本实施例中所述所述第五驱动装置为气缸，接近测试组件位于停止在霍尔测试工位上的碳刷架的正上方，第五驱动装置驱动接近测试组件上下升降以实现霍尔测试。霍尔测试工位上还可以设置通电组件以导通碳刷架。

霍尔测试工位的接近探头至少具有两个停止位置：第一停止位置和第二停止位置，第一停止位置位于第二停止位置上方，在第一停止位置，接近探头831及霍尔传感器833位于霍尔测试工位上的碳刷架上方；在第二停止位置，接近探头831上的霍尔传感器833伸入碳刷架中进行霍尔测试。

上述霍尔测试设备的工作过程如下：

第五中转转盘81在上料工位等待需要进行测试的碳刷架，在检测到碳刷架放置到位后，第五中转转盘81转动将碳刷架运送至霍尔测试工位；碳刷架运动到位后，接近测试组件中的第五驱动装置832驱动接近探头831从第一停止位置下降到第二停止位置，霍尔传感器833在第二停止位置进行霍尔测试；测试结束后，第五驱动装置832驱动接近探头831从第二停止位置上升到第一停止位置；第五中转转盘81将碳刷架运送至下料工位等待下料。

作为优选，本系统中每个中转转盘上设有若干组碳刷架固定座，每一组碳刷架固定在的数量是一个或多个，同一组碳刷架固定座同时运送到同一工位进行相应测试。这样可以一次性对多个碳刷架进行测试，提高测试效率。

本申请中的小电机碳刷架自动检测系统，若干用于对碳刷架上下料的小车11并排设置在第一侧面，碳刷架激光打标设备、碳刷架电性能测试设备和碳刷架弹簧力测试设备并排设置在第二侧面；碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测试设备并排设置在第三侧面，第一侧面、第二侧面和第三侧面呈一面开口的框型分布，系统上料工位、系统下料工位和中转工位位于由第一侧面、第二侧面和第三侧面包围的操作空间中，上料机器人和下料机器人同样位于该操作空间中。上料机器人的操作范围覆盖上下料小车、系统上料工位和/或中转工位；下料机器人的操作范围覆盖上下料小车、系统下料工位和/或中转工位。作为优选，系统中设置直线转载装置与转运机器人配合实现系统上料工位、系统下料工位、系统中各检测设备间的碳刷架的转运，碳刷架在同一侧面的不同检测设备之间的转运通过直线转载装置实现，碳刷架不同侧面间的搬运通过转运机器人实现。

参考图1、4、5和8，所述直线转载设备21包括滑轨211，沿该滑轨211设有两个停止位置：第一移载位置和第二移载位置，第一移载位置对应通过直线移载设备21连接的其中一个检测设备的下料工位，第二移载位置对应通过直线移载设备21连接的另一个检测设备的上料工位。滑轨21上滑动安装有第二夹取组件212，第二夹取组件212包括一对夹爪以及驱动夹爪夹紧或张开的驱动气缸，第二夹紧组件212与第二水平驱动装置213连接，于实施例中，第二水平驱动装置213的输出端可以与第二夹取组件212直接连接或传动连接。第二水平驱动装置213驱动第二夹取组件212沿滑轨21在第一移载位置和第二移载位置间往复运动。在滑轨21的两个移载位置上分别设有检测第二夹取组件212是否运动到位的检测装置，该检测装置与控制器连接，控制器接收到检测装置反馈的第二夹取组件212运动到位的信号后，控制第二水平驱动装置213停止动作，实现对第二夹取组件搬运位置的准确控制。

本申请中设置上述直线转载设备21进行同一侧面的相邻设备间的碳刷架的转载，能够减少系统中转运机器人的数量，而直线转载设备21相对于转运机器人的结构简单，占用空间小，能够减少系统的生产成本，使系统设置紧凑。

本系统包括回收盒以回收各检测设备检测不合格的碳刷架，于实施例中，可以在系统中每个检测设备的工作台上均设置回收盒，回收盒位于直线转载设备21或转运机器人搬运碳刷架的传送路径上。

如图1所示的小电机碳刷架自动检测系统，还设有显示器，该显示器与控制器通信连接以显示碳刷架信息、测试数据以及测试状态信息。控制器还与数据库模块连接，数据库模块存储碳刷架测试信息并与控制器进行交互。

本申请还提供了基于上述小电机碳刷架自动测试工装系统的测试方法，包括以下步骤：

上料机器人首先从送料至小车停止工位的上下料小车上料至系统上料工位；转运机器人从系统上料工位搬运碳刷架至碳刷架激光打标设备进行激光打标处理，激光打标设备将碳刷架的生产数据以二维码方式印刻在碳刷架上，并识别二维码是否打印无误且清晰，若合格则将碳刷架转移至电性测试设备测试碳刷架的电性能参数，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

电性测试设备对碳刷架上电测试获取碳刷架的电性参数并反馈到控制器，控制器将测试得到的电性参数与理论数据进行比对确定碳刷架是否合格，若合格则将碳刷架转移至弹簧力测试设备测试碳刷的弹力特性，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

碳刷架弹簧力测试设备检测碳刷架上碳刷的弹簧力大小并将结果反馈给控制器，控制器将测试得到的数据与理轮碳刷弹力大小比较，判定碳刷的弹力是否合格，若合格则将碳刷转移至跳闸测试设备进行碳刷架的过载保护测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果到数据库模块；

跳闸测试设备对碳刷架上电测试碳刷架的过载能力，确保过载情况下的碳刷架能主动断开通路，若测试合格则将碳刷架转运至霍尔测试装置进行霍尔测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

霍尔测试设备测试碳刷架的霍尔性能，将测试结果反馈到控制器，控制器判断测试结果是否满足要求，若测试合格则将碳刷架转运至系统下料工位，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

系统下料工位上的碳刷架由下料机器人下料至上下料小车。

上述测试方法中，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量为M的托盘，M>0，多个碳刷架有序排列在每个托盘上。上料机器人将装满碳刷架的托盘从小车车板上搬运至系统上料工位，控制器统计上料机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定上料机器人下一次抓取托盘的坐标，所述的一个搬运周期为上料机器人将小车上的M个托盘全部搬运完的时间；下料机器人将装满碳刷架的托盘从系统下料工位搬运至小车车板上，控制器统计下料机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定下料机器人下一次放置托盘的坐标，所述的一个搬运周期为下料机器人将M个托盘全部叠摞到空小车所需的时间。上述方法中，

停止在小车停止工位的小车，其上的托盘在水平面内的位置确定；由于单个托盘的高度确定，在上料或下料初始状态及过程中的小车上的托盘数量也能确定，也即能够确定搬运机器人在小车上料或下料的每一次位置，因此使用托盘装运同时能够减少上下高度确定的复杂度。

本申请还公开了一种碳刷架装配生产线，该碳刷架装配生产线包括上述小电机碳刷架检测系统。

上述小电机碳刷架检测系统，能够自动实现对碳刷架生产线上的碳刷架进行各项性能的检测，并且全过程不需要人工参与，测试结果的精度高，测试效率高。

并且，控制器自动记录测试全过程的相关数据，并通过显示装置对测试结果及生产相关数据进行显示，便于工作人员对测试过程的管理及追溯。

Claims (10)

1.一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器控制将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；

所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备，

碳刷架激光打标设备包括用于对碳刷架进行激光印刻的激光打标机和用于识别激光打标机印刻的二维码信息的二维码识别仪，激光打标机和二维码识别仪分别与控制器通信连接；

碳刷架上设有电触点，碳刷架电性测试设备包括第二通电组件，第二通电组件对应碳刷架上的电触点设有探针，第二通电组件与外部的电性检测仪器电连接，第二通电组件与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动第二通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通或断开待测碳刷架与电性检测仪器之间的连接通路；所述电性检测仪器与控制器通信连接；

碳刷架上设有碳刷，碳刷架弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆和第三升降驱动装置A，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆下压并按压碳刷架上的碳刷，弹簧力检测杆与压力传感器连接，压力传感器检测弹簧力检测杆施加给碳刷的压力大小，压力传感器与控制器通信连接；弹簧力检测杆的一侧设有位移检测传感器，位移检测传感器检测弹簧力检测杆下压碳刷的位移，位移检测传感器与处理器通信连接；

跳闸测试设备包括第四通电组件，第四通电组件上对应碳刷架上的电触点设有探针；第四通电组件与外围设备连接，第四通电组件与第四驱动装置连接，第四驱动装置驱动第四通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通被测碳刷架和外围设备，外围设备与控制器通信连接，控制器控制外围设备向被测碳刷架施加电压；

霍尔测试设备包括接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头、第五驱动装置以及霍尔传感器，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器安装在接近探头上，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的霍尔传感器伸入被测碳刷架或从被测碳刷架中移出，霍尔传感器与控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，小车停止工位上对应每一上下料小车设有一组用于导正小车车轮的直导轨，直导轨的一端为小车的进出口，直导轨的另一端设有阻挡块，小车停止工位上设有用于检测小车是否运动至停止位置的第一检测装置A，该第一检测装置A与控制器通信连接。

3.根据权利要求所述1的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量的托盘，多个碳刷架分别有序排列在每个托盘上；多自由度搬运机器人包括上料机器人、下料机器人和转运机器人；上料机器人和下料机器人依次搬运一个托盘，转运机器人一次搬运单个碳刷架。

4.根据权利要求3所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，系统中设有系统上料工位、系统下料工位和用于中转空托盘的中转工位；上料机器人将一个托盘搬运至系统上料工位的工作台上的指定位置，系统上料工位的工作台面上建立平面坐标系；空托盘在系统下料工位的工作台上接料，系统下料工位的工作台上建立平面坐标系。

5.根据权利要求4所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，中转工位的工作台能由驱动装置驱动在平面内转动。

6.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备、碳刷架霍尔测设备中的若干个设备并排设置在同一侧面，同一侧面的相邻的两个测试设备之间设有直线移载设备实现碳刷架的转运，所述直线转载设备包括滑轨，沿该滑轨设有两个停止位置：第一移载位置和第二移载位置，第一移载位置对应通过直线移载设备连接的其中一个检测设备的下料工位，第二移载位置对应通过直线移载设备连接的另一个检测设备的上料工位；滑轨上滑动安装有第二夹取组件，第二夹紧组件与第二水平驱动装置连接，第二水平驱动装置驱动第二夹取组件沿滑轨在第一移载位置和第二移载位置间往复运动。

7.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，多种碳刷架测试设备上均设有多种检测装置，通过检测装置检测碳刷架位置以及测试设备中动作机构的位置，检测装置与控制器通信连接，检测装置与控制器配合确定碳刷架及检测设备中的动作机构是否运动到位。

8.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，包括显示器和数据库模块，该显示器与控制器通信连接以显示碳刷架信息、测试数据以及测试状态信息；控制器还与数据库模块连接，数据库模块存储碳刷架测试信息并与控制器进行交互。

9.基于权利要求1-8中任一项所述的小电机碳刷架自动测试工装系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

多自由度搬运机器人将碳刷架上料至碳刷架激光打标设备进行激光打标处理，激光打标设备将碳刷架的生产数据以二维码方式印刻在碳刷架上，并识别二维码是否打印无误且清晰，若合格则将碳刷架转移至电性测试设备测试碳刷架的电性能参数，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

电性测试设备对碳刷架上电测试获取碳刷架的电性参数并反馈到控制器，控制器将测试得到的电性参数与理论数据进行比对确定碳刷架是否合格，若合格则将碳刷架转移至弹簧力测试设备测试碳刷的弹力特性，否则将碳刷架下料至回收盒中，控制器存储测试结果到数据库模块；

碳刷架弹簧力测试设备检测碳刷架上碳刷的弹簧力大小并将结果反馈给控制器，控制器将测试得到的数据与理轮碳刷弹力大小比较，判定碳刷的弹力是否合格，若合格则将碳刷转移至跳闸测试设备进行碳刷架的过载保护测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果到数据库模块；

跳闸测试设备对碳刷架上电测试碳刷架的过载能力，确保过载情况下的碳刷架能主动断开通路，若测试合格则将碳刷架转运至霍尔测试装置进行霍尔测试，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

霍尔测试设备测试碳刷架的霍尔性能，将测试结果反馈到控制器，控制器判断测试结果是否满足要求，若测试合格则将碳刷架转运至系统下料工位，否则将碳刷架下料至回收盒，控制器存储测试结果至数据库模块；

多自由度搬运机器人将碳刷架下料至上下料小车。

10.根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量为M的托盘，M>0，多个碳刷架有序排列在每个托盘上；

多自由度搬运机器人将装满碳刷架的托盘从小车车板上搬运至系统上料工位，控制器统计多自由度搬运机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定多自由度搬运机器人下一次抓取托盘的坐标，所述的一个搬运周期为多自由度搬运机器人将小车上的M个托盘全部搬运完的时间；

多自由度搬运机器人将装满碳刷架的托盘从系统下料工位搬运至小车车板上，控制器统计多自由度搬运机器人在一个搬运周期内搬运托盘的数量并重新确定多自由度搬运机器人下一次放置托盘的坐标，所述的一个搬运周期为多自由度搬运机器人将M个托盘全部叠摞到空小车所需的时间；

系统中转工位用于放置空托盘。