CN110068778B - 一种u型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，包括自动夹紧对准机构和升降式磁性能检测机构，所述自动夹紧对准机构用于实现对U型铁芯的夹紧与松开；所述升降式磁性能检测机构用于实现电缆线圈的接通与断开完成对U型铁芯的磁性能检测。本发明能够提高测量效率。

Description

一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置
技术领域
本发明涉及铁芯磁性能检测技术领域，特别是涉及一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置。
背景技术
硅钢片主要应用于电机、发电机和变压器的铁芯，在交变磁场中其内部会产生相应的铁芯损失(磁滞损失和涡流损失)，这个损耗的大小通常作为评价硅钢片优劣的重要性能指标之一。通常采用经典的爱泼斯坦方圈法对硅钢片的铁芯损耗进行测量，首先要将已知尺寸的硅钢片插入爱泼斯坦方圈，检测完成后，需要将硅钢片抽出。整个测量过程通常需要人工辅助完成，测量效率极低，达不到大批量的流水线作业测量要求，严重增加了企业的时间成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，能够提高测量效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，包括自动夹紧对准机构和升降式磁性能检测机构，所述自动夹紧对准机构用于实现对U型铁芯的夹紧与松开；所述升降式磁性能检测机构用于实现电缆线圈的接通与断开完成对U型铁芯的磁性能检测。
所述自动夹紧对准机构包括两个同轴线设置的气缸，所述两个气缸的气缸杆分别与各自的V型块相连，所述V型块的缺口处用于放置待测U型铁芯，所述V型块通过滑块位于导轨上，在气缸的作用下V型块能够沿着导轨滑动从而夹紧位于V型块中间的U型铁芯，并使两个U型铁芯的横截端面对准在交变磁场中形成闭合的磁路。
所述U型铁芯的圆弧型端面与所述V型块的缺口内侧面相切，且两个V型块的中心线在一条轴线上。
所述升降式磁性能检测机构包括升降杆、伸缩驱动件和竖直气缸，所述竖直气缸的气缸杆与伸缩驱动件的一端相连，所述伸缩驱动件的另一端夹紧所述升降杆，所述升降杆的端面为插头，内部设置有N根电缆，其中N/2根构成初级线圈，另外N/2根构成次级线圈，所述竖直气缸带动升降杆上下移动，使得升降杆端面的插头能够插入位于U型铁芯中间的插座内，从而连通磁测试电源，在初级线圈上产生感应电压，在次级线圈上产生励磁电流，从而测试U型铁芯的铁损。
所述伸缩驱动件一端为带有安装孔的板片，另一端为夹子，其中，安装孔用于与竖直气缸的气缸杆相连，夹子用于夹紧升降杆。
所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置还包括推送机构，所述推送机构用于将检测完成后的U型铁芯推入传送带。
所述推送机构包括推板和水平气缸，所述水平气缸的气缸杆与推板相连，所述水平气缸与所述自动夹紧对准机构位于同一水平面，所述水平气缸带动推板运动的方向与自动夹紧对准机构对U型铁芯的夹紧与松开的方向相互垂直。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将U型铁芯的夹紧对准、检测以及推送集于一体，大大提高硅钢片磁性能检测的自动化程度。其中磁性能检测不是传统的人工套线圈的方式，而是将线圈放在升降杆中做成航空接头的形式升降式自动实现，极大地提高了检测效率。
附图说明
图1是本发明的总体装配结构图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明中升降式磁性能检测机构的伸缩驱动件的结构示意图；
图4是本发明中自动夹紧对准机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，如图1和图2所示，包括自动夹紧对准机构和升降式磁性能检测机构，所述自动夹紧对准机构用于实现对U型铁芯的夹紧与松开；所述升降式磁性能检测机构用于实现电缆线圈的接通与断开完成对U型铁芯的磁性能检测。
如图4所示，所述自动夹紧对准机构包括两个同轴线设置的气缸1，所述两个气缸1的气缸杆2分别通过各自的V型块连接板12与两块V型块3相连，两块V型块3的缺口相对且中心线在同一条轴线上，所述V型块3的缺口处用于放置待测U型铁芯4，所述V型块3通过滑块15位于导轨14上，在气缸2的作用下V型块3能够沿着导轨14滑动从而夹紧位于V型块3中间的U型铁芯4，并使两个U型铁芯4的横截端面对准在交变磁场中形成闭合的磁路。其中，所述V型块3与滑块15可以通过螺栓连接，并放在导轨14的凹槽中从而能够实现导轨方向的滑动。气缸1和导轨14均设置在桌面9上，其中，气缸1通过轴向固定板16和轴向前侧固定板17设置在桌面上。
本实施方式中U型铁芯4的圆弧型端面与V型块3的缺口内侧面刚好相切，由于两个V型块的中心线在一条轴线上，从而能够使得U型铁芯受到挤压力的作用正好对准夹紧。
所述升降式磁性能检测机构包括升降杆5、伸缩驱动件6和竖直气缸11，所述竖直气缸11的气缸杆7与伸缩驱动件6的一端相连，所述伸缩驱动件6的另一端夹紧所述升降杆5，所述升降杆5的端面为插头，内部设置有40根电缆，其中20根构成初级线圈，另外20根构成次级线圈。所述竖直气缸11带动升降杆5上下移动，使得升降杆端面的插头能够插入位于桌面9上的插座8内，该插座8位于两个U型铁芯形成的闭合磁路之间。当插头与插座对接后，与爱泼斯坦方圈原理类似，微控制器通过D/A控制磁测试电源(TD8510)，在初级线圈上产生感应电压，在次级线圈上产生励磁电流，从而测试U型铁芯的铁损。
所述的铁损就是输入功率与通过硅钢片后功率差值，即功率损失，一般用单位质量铁损表示。铁损主要是磁滞损失和涡流损失，磁滞损失可以用磁滞曲线求得，磁滞曲线的面积就是磁滞损失，往往用磁滞曲线的面积得到铁损。求得铁损的公式如下：
Figure GDA0002774388420000031
Figure GDA0002774388420000032
其中，N为线圈匝数，f为测试频率，S为样品横截面积，L为有效磁路长度，U为感应电压、I为励磁电流，检测原理如下：微机通过D/A控制磁测电源(TD8510)，使磁场锁定在工作点上，输入交变电压，产生励磁电流，经过A/D转换的电压和电流瞬时数据通过接口母线送回计算机，再经过数据处理，可以得到各项被测参数和磁滞曲线。
如图3所示，本实施方式中的伸缩驱动件6一端为带有安装孔的板片，另一端为夹子，其中，安装孔用于与竖直气缸的气缸杆相连，夹子用于夹紧升降杆，伸缩驱动件6套接在升降杆5上，气缸杆7带动伸缩驱动件6上下运动，从而使升降杆5沿Z轴方向的上下运动,实现线圈的导通与断开。
本实施方式中，所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置还包括推送机构，所述推送机构用于将检测完成后的U型铁芯推入传送带。所述推送机构包括推板10和水平气缸，所述水平气缸的气缸杆与推板相连，所述水平气缸与所述自动夹紧对准机构位于同一水平面，所述水平气缸带动推板运动的方向与自动夹紧对准机构对U型铁芯的夹紧与松开的方向相互垂直，即推送机构在X轴方向移动，自动夹紧对准机构在Y轴方向移动，推板在水平气缸的推动作用下实现X轴方向的运动，实现硅钢铁芯在完成检测后，V型块夹紧机构松开，水平气缸推动推板将U型铁芯推向传送带，推入传送带后可进行喷码、打标作业。
不难发现，本发明将U型铁芯的夹紧对准、检测以及推送集于一体，大大提高硅钢片磁性能检测的自动化程度。其中磁性能检测不是传统的人工套线圈的方式，而是将线圈放在升降杆中做成航空接头的形式升降式自动实现，极大地提高了检测效率。

Claims (6)

1.一种U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，包括自动夹紧对准机构和升降式磁性能检测机构，其特征在于，所述自动夹紧对准机构用于实现对U型铁芯的夹紧与松开；所述升降式磁性能检测机构用于实现电缆线圈的接通与断开完成对U型铁芯的磁性能检测；所述升降式磁性能检测机构包括升降杆、伸缩驱动件和竖直气缸，所述竖直气缸的气缸杆与伸缩驱动件的一端相连，所述伸缩驱动件的另一端夹紧所述升降杆，所述升降杆的端面为插头，内部设置有N根电缆，其中N/2根构成初级线圈，另外N/2根构成次级线圈，所述竖直气缸带动升降杆上下移动，使得升降杆端面的插头能够插入位于U型铁芯中间的插座内，从而连通磁测试电源，在初级线圈上产生感应电压，在次级线圈上产生励磁电流，从而测试U型铁芯的铁损。
2.根据权利要求1所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，其特征在于，所述自动夹紧对准机构包括两个同轴线设置的气缸，所述两个气缸的气缸杆分别与各自的V型块相连，所述V型块的缺口处用于放置待测U型铁芯，所述V型块通过滑块位于导轨上，在气缸的作用下V型块能够沿着导轨滑动从而夹紧位于V型块中间的U型铁芯，并使两个U型铁芯的横截端面对准在交变磁场中形成闭合的磁路。
3.根据权利要求2所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，其特征在于，所述U型铁芯的圆弧型端面与所述V型块的缺口内侧面相切，且两个V型块的中心线在一条轴线上。
4.根据权利要求1所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，其特征在于，所述伸缩驱动件一端为带有安装孔的板片，另一端为夹子，其中，安装孔用于与竖直气缸的气缸杆相连，夹子用于夹紧升降杆。
5.根据权利要求1所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，其特征在于，还包括推送机构，所述推送机构用于将检测完成后的U型铁芯推入传送带。
6.根据权利要求5所述的U型硅钢片铁芯自动装夹及磁性能检测装置，其特征在于，所述推送机构包括推板和水平气缸，所述水平气缸的气缸杆与推板相连，所述水平气缸与所述自动夹紧对准机构位于同一水平面，所述水平气缸带动推板运动的方向与自动夹紧对准机构对U型铁芯的夹紧与松开的方向相互垂直。
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