CN110736907A - 一种换向器耐压全自动检测装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种换向器耐压全自动检测装置及其使用方法，属于换向器检测设备技术领域。本发明包括工作台、转盘、驱动转盘周向旋转的驱动机构、片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构，转盘上设有若干用于放置换向器的固定座，片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构对固定座上放置的换向器进行检测。本发明可以一次性自动完成上料、下料、片轴耐压检测和/或片间耐压检测等步骤，并通过下料机构实现不合格品自动归类，自动化程度高，并且通过凸轮分隔器控制转盘进行多个工位的循环往复旋转，将换向器转移至所需检测的工位处，整个过程实现了连续化检测，缩短了单个换向器检测的时间。

Description

一种换向器耐压全自动检测装置及其使用方法

技术领域

本发明属于换向器检测设备技术领域，具体是涉及一种换向器耐压全自动检测装置及其使用方法。

背景技术

换向器(英文：commutator)俗称整流子，是直流永磁串激电动机上为了能够让电动机持续转动下去的一个部件，换向器由几个接触片围成圆型，分别连接电动机转子上的每个触头，外边连接的两个电极称为电刷。换向器工作原理为：当电动机线圈通过电流后，会在永久磁铁的作用下，通过吸引和排斥力转动，当它转到和磁铁平衡时，原来通着电的线圈对应换向器上的触片就与电刷分离开，而电刷连接到符合产生推动力的那组线圈对应的触片上，这样不停的重复下去，直流电动机就转起来了。

换向器在出厂前，需要进行一系列尺寸检测(换向器的高度、内径、外径等)和绝缘耐压性检测等。现有技术中，换向器的检测都采用人工检测，检测员利用检测设备对换向器进行检测。但人工检测存在以下弊端：由于检测员劳动强度大，长时间工作会产生疲劳，影响换向器检测的可靠性；由于人工成本高导致生产成本高；由于人工工作效率低导致产品交期延误。

发明内容

本发明主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种换向器耐压全自动检测装置及其使用方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种换向器耐压全自动检测装置，包括片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构，所述片轴耐压检测机构包括片轴耐压检测组件和驱动片轴耐压检测组件连接或远离换向器的第一驱动模块，所述片轴耐压检测组件包括导电柱和铜环，所述导电柱和铜环之间绝缘分开设置，所述导电柱和铜环均电性连接有第一高压测试仪，所述片轴耐压检测组件通过导电柱伸入换向器轴孔内和铜环抵接换向器钩部的连接方式对换向器进行片轴耐压检测；

所述片间耐压检测机构包括片间耐压检测组件、驱动片间耐压检测组件连接或远离换向器的第二驱动模块、以及驱动换向器周向旋转的第三驱动模块，所述片间耐压检测组件包括两根测量针，两根所述测量针之间的距离略大于换向器接触片的宽度，所述测量针电性连接有第二高压测试仪，所述第二驱动模块驱动两根所述测量针分别与相邻两个换向器接触片接触，所述测量针通过第三驱动模块驱动换向器周向旋转对换向器进行片间耐压检测。

作为优选，所述换向器耐压全自动检测装置还包括工作台、转盘和驱动转盘周向旋转的驱动机构，所述转盘设置于工作台的上方，所述转盘上设有若干用于放置换向器的固定座，所述固定座以转盘的圆心为中心周向阵列，所述片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构均安装于工作台的顶端，且位于转盘的周边。

作为优选，所述第一驱动模块包括第一升降气缸、第一滑板、连接轴和连接座，所述第一升降气缸连有支撑座，并固定安装在支撑座上，所述第一升降气缸的输出端贯穿支撑座后连接第一滑板，所述连接轴的一端和第一滑板的底端固定连接，所述连接轴的另一端和连接座连接，所述导电柱和铜环均设置于连接座的底端；所述第二驱动模块包括第二固定板、第二气缸和第二推板，所述第二气缸固定安装于第二固定板的顶端，所述第二气缸的输出端连接第二推板，两根所述测量针设置于第二推板上；所述第三驱动模块包括第二升降气缸、第二滑板、旋转轴、第一驱动电机和固定盘，所述第二升降气缸固定安装在支撑座上，且所述第二升降气缸的输出端贯穿支撑座后连接第二滑板，所述第一驱动电机固定安装于第二滑板的顶端，所述第一驱动电机的输出端连接旋转轴，所述旋转轴的另一端贯穿第二滑板后连接固定盘，所述固定盘的底端设有若干转向杆，若干所述转向杆以固定盘的圆心为中心周向阵列。

作为优选，所述驱动机构包括凸轮分隔器和第二驱动电机，所述凸轮分隔器和第二驱动电机固定安装在工作台的底端，所述第二驱动电机的输出端与凸轮分隔器的输入端相连接，所述凸轮分隔器的输出端贯穿工作台后与转盘的底端相连接。

作为优选，所述固定座上开设有开口朝上设置的凹槽，所述凹槽与换向器相匹配，且换向器转动连接凹槽。

作为优选，所述转向杆的数量与换向器接触片的数量一致，相邻两个换向器钩部之间均正对一个所述转向杆。

所述换向器耐压全自动检测装置的使用方法为：

步骤一、上料阶段

S1：将换向器转移至固定座的凹槽内；

步骤二、片轴耐压检测阶段和/或片间耐压检测阶段

S2：逆时针转动转盘，将换向器转移至片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构；

片轴耐压检测机构的检测过程为：连接座向下运动，使导电柱伸入换向器轴孔内，铜环与换向器钩部相抵接；第一高压测试仪开启工作，向导电柱和铜环输送高压电，进行3000V以上的耐高压检测，检测所有换向器接触片与换向器轴孔间的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片轴间有漏电流存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

片间耐压检测机构的检测过程为：固定盘靠近换向器，使转向杆穿插在相邻两个换向器钩部之间；第二气缸推动第二推板靠近换向器，使两根测量针分别与相邻两个换向器接触片接触；第二高压测试仪开启工作，向测量针输送高压电，进行500V以上的耐高压检测，检测相邻两个换向器接触片的导电性能，检测完毕后，第一驱动电机驱动旋转轴旋转，旋转轴通过转向杆带动换向器转动一圈，两根测量针分别接触各个换向器接触片，检测各个换向器接触片的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片间有漏电路存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

步骤三、下料阶段

S3：逆时针转动转盘，对合格品换向器和不合格品换向器分别进行下料。

本发明具有的有益效果：本发明可以一次性自动完成上料、下料、片轴耐压检测和/或片间耐压检测等步骤，并通过下料机构实现不合格品自动归类，自动化程度高，有助于提高工作效率，并且通过凸轮分隔器控制转盘进行多个工位的循环往复旋转，将换向器转移至所需检测的工位处，整个过程实现了连续化检测，缩短了单个换向器检测的时间，降低了生产成本，且进一步提高了单位时间检测换向器的数量。本发明中，通过采用两根测量针之间的距离略大于换向器接触片的宽度的设计，利用转向杆带动换向器转动，使两根测量针分别接触各个换向器接触片，实现了测量针与换向器接触片的对应，保证了检测的准确性。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明上料机构和下料机构的一种组合结构示意图；

图3是本发明片轴耐压检测机构和片间耐压检测机构的一种组合结构示意图；

图4是本发明连接座的一种结构示意图；

图5是本发明固定盘的一种结构示意图；

图6是本发明片间耐压检测机构的一种使用状态图；

图7是现有技术中换向器的一种结构示意图；

图8是本发明工作台的一种仰视结构示意图。

图中：1、工作台；2、转盘；3、上料机构；4、片轴耐压检测机构；5、片间耐压检测机构；6、下料机构；7、控制器；8、固定座；9、上料滑道；10、第一固定板；11、第一气缸；12、第一转向电机；13、第一夹爪气缸；14、第一推板；15、第一旋转盘；16、支架；17、支撑座；18、第一升降气缸；19、第一滑板；20、连接轴；21、连接座；22、导电柱；23、铜环；24、第一高压测试仪；25、第二升降气缸；26、第二滑板；27、旋转轴；28、第一驱动电机；29、固定盘；30、第二固定板；31、第二气缸；32、转向杆；33、第二推板；34、测量针；35、换向器；36、第二高压测试仪；37、第二转向电机；38、合格品下料滑道；39、不合格品下料滑道；40、第二夹爪气缸；41、第二旋转盘；42、导向杆；43、凹槽；44、凸轮分隔器；45、第二驱动电机；46、出料端；47、进料端；48、换向器接触片；49、换向器钩部；50、换向器轴孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种换向器耐压全自动检测装置，如图1-图8所示，包括工作台1、转盘2、驱动转盘2周向旋转的驱动机构、片轴耐压检测机构4和/或片间耐压检测机构5，所述转盘2设置于工作台1的上方，所述转盘2上设有若干用于放置换向器35的固定座8，所述固定座8以转盘2的圆心为中心周向阵列，所述片轴耐压检测机构4和/或片间耐压检测机构5安装于工作台1的顶端，且位于转盘2的周边，所述片轴耐压检测机构4和/或片间耐压检测机构5对固定座8上放置的换向器35进行检测。所述片轴耐压检测机构4和片间耐压检测机构5在工作台1上的安装顺序可以根据需要进行调整或单独使用其中一个耐压检测机构。

所述固定座8上开设有开口朝上设置的凹槽43，所述凹槽43与换向器35相匹配，且换向器35转动连接凹槽43，所述固定座8采用绝缘树脂制成。所述固定座8的尺寸可以根据换向器35的尺寸进行调整更换。

所述工作台1的顶端固定安装有支架16，所述支架16上安装有支撑座17，所述片轴耐压检测机构4包括片轴耐压检测组件和驱动片轴耐压检测组件连接或远离换向器35的第一驱动模块，所述片轴耐压检测组件包括导电柱22和铜环23，所述导电柱22和铜环23之间绝缘分开设置，所述铜环23和导电柱22均电性连接有第一高压测试仪24，第一高压测试仪24上设有两个接线端，分别为L端和N端，导电柱22接第一高压测试仪24的N端，铜环23接第一高压测试仪24的L端，第一高压测试仪24为铜环23和导电柱22提供高于3000V的电压，所述片轴耐压检测组件通过导电柱22伸入换向器轴孔50内和铜环23抵接换向器钩部49的连接方式对换向器进行片轴耐压检测；所述第一驱动模块包括第一升降气缸18、第一滑板19、连接轴20和连接座21，所述第一升降气缸18连有支撑座17，并固定安装在支撑座17上，所述第一升降气缸18的输出端贯穿支撑座17后连接第一滑板19，所述连接轴20的一端和第一滑板19的底端固定连接，所述连接轴20的另一端和连接座21连接，所述导电柱22设置于连接座21底端的中心处，所述铜环23设置于连接座21的底端，且位于导电柱22的外周。

所述片间耐压检测机构5包括片间耐压检测组件、驱动片间耐压检测组件连接或远离换向器35的第二驱动模块、以及驱动换向器35周向旋转的第三驱动模块，所述片间耐压检测组件包括两根测量针34，两根所述测量针34之间的距离略大于换向器接触片48的宽度，两根所述测量针34电性连接有第二高压测试仪36，第二高压测试仪36上设有两个接线端，分别为L端和N端，所述第二高压测试仪36的N端接其中一个测量针34，所述第二高压测试仪36的L端接另一个测量针34，第二高压测试仪36为两根测量针34提供高于500V的电压，所述第二驱动模块驱动两根所述测量针34分别与相邻两个换向器接触片48接触，所述测量针34通过第三驱动模块驱动换向器35周向旋转对换向器35进行片间耐压检测。

所述第二驱动模块包括第二固定板30、第二气缸31和第二推板33，所述第二固定板30固定安装于工作台1的顶端，所述第二气缸31固定安装于第二固定板30的顶端，所述第二气缸31的输出端连接第二推板33，两根所述测量针34设置于第二推板33上。

所述第三驱动模块包括第二升降气缸25、第二滑板26、旋转轴27、第一驱动电机28和固定盘29，所述第二升降气缸25固定安装在支撑座17上，且所述第二升降气缸25的输出端贯穿支撑座17后连接第二滑板26，所述第一驱动电机28固定安装于第二滑板26的顶端，所述第一驱动电机28的输出端连接旋转轴27，所述旋转轴27的另一端贯穿第二滑板26后连接固定盘29，所述固定盘29的底端设有若干转向杆32，若干所述转向杆32以固定盘29的圆心为中心周向阵列。

所述工作台1的底端固定安装有凸轮分隔器44和第二驱动电机45，所述第二驱动电机45的输出端与凸轮分隔器44的输入端相连接，所述凸轮分隔器44的输出端贯穿工作台1后与转盘2的底端相连接。

所述转向杆32的数量与换向器接触片48的数量一致，相邻两个换向器钩部49之间均正对一个所述转向杆32，所述转向杆32采用绝缘树脂制成。

所述第一滑板19和第二滑板26的两侧均设有导向杆42，所述导向杆42的另一端贯穿支撑座17，并延伸至支撑座17外，所述导向杆42滑动连接支撑座17。

所述换向器耐压全自动检测装置还包括上料机构3和下料机构6，所述上料机构3和下料机构6均安装于工作台1的顶端，且位于转盘2的周边。

所述上料机构3包括倾斜设置的上料滑道9、第一固定板10、第一气缸11、第一转向电机12和第一夹爪气缸13，所述第一固定板10和第一转向电机12均固定安装于工作台1的顶端，所述第一气缸11固定安装于第一固定板10的顶端，且靠近上料滑道9的出料端46，所述第一气缸11的输出端连接有第一推板14，所述第一转向电机12的输出端连接有第一旋转盘15，所述第一夹爪气缸13固定安装于第一旋转盘15的顶端。所述上料滑道9的倾斜角度可以根据换向器35的尺寸进行调整，以便换向器35顺利向下滑动。

所述下料机构6包括第二转向电机37、合格品下料滑道38、不合格品下料滑道39和第二夹爪气缸40，所述第二转向电机37固定安装于工作台1的顶端，所述第二转向电机37的输出端连接有第二旋转盘41，所述第二夹爪气缸40固定安装于第二旋转盘41的顶端，所述合格品下料滑道38和不合格品下料滑道39分别倾斜设置于第二转向气缸37的两侧。

所述换向器耐压全自动检测装置外接控制器7，所述控制器7分别与第一气缸11、第一转向电机12、第一夹爪气缸13、第一升降气缸18、第二升降气缸25、第二气缸31、第一驱动电机28、第二转向电机37、第二夹爪气缸40和第二驱动电机45电性连接，用于控制第一气缸11、第一转向电机12、第一夹爪气缸13、第一升降气缸18、第二升降气缸25、第二气缸31、第一驱动电机28、第二转向电机37、第二夹爪气缸40和第二驱动电机45的工作，所述控制器7分别与第一高压测试仪24和第二高压测试仪36电性连接，所述第一高压测试仪24和第二高压测试仪36将检测信息传输给控制器7。

本发明的使用方法为：

步骤一、上料阶段

S1：将上料滑道的进料端与振动盘相连，振动盘用于输送需检测的换向器，换向器经上料滑道滑入第一固定板；

S2：第一气缸推动第一推板将换向器推向第一气缸，并通过第一推板阻挡其他换向器滑入第一固定板；

S3：第一夹爪气缸夹取换向器后，在第一转向电机的带动下转向固定座，并将换向器转移至固定座的凹槽内；

步骤二、片轴耐压检测阶段和/或片间耐压检测阶段

S4：通过逆时针转动转盘，将换向器转移至片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构；

片轴耐压检测机构的检测过程为：第一升降气缸驱动第一滑板向下运动，第一滑板通过连接轴带动连接座向下运动，导电柱伸入换向器轴孔内，铜环与换向器钩部相抵接；第一高压测试仪开启工作，向导电柱和铜环输送高压电，进行3000V以上的耐高压检测，检测所有换向器接触片与换向器轴孔间的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片轴间有漏电流存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

片间耐压检测机构的检测过程为：第二升降气缸驱动第二滑板向下运动，第二滑板通过第一驱动电机带动旋转轴向下运动，使固定盘靠近换向器，从而使转向杆穿插在相邻两个换向器钩部之间；第二气缸推动第二推板靠近换向器，使两根测量针分别与相邻两个换向器接触片接触；第二高压测试仪开启工作，向测量针输送高压电，进行500V以上的耐高压检测，检测相邻两个换向器接触片的导电性能，检测完毕后，第一驱动电机驱动旋转轴旋转，旋转轴通过转向杆带动换向器转动一圈，两根测量针分别接触各个换向器接触片，检测各个换向器接触片的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片间有漏电路存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

步骤三、下料阶段

S5：通过逆时针转动转盘，将换向器转移至下料机构；

S6：第二夹爪气缸夹取换向器后，根据控制器的判定，并在第二转向电机的带动下转向合格品下料滑道或不合格品下料滑道，将换向器转移至合格品下料滑道或不合格品下料滑道中。

本发明可以一次性自动完成上料、下料、片轴耐压检测和/或片间耐压检测等步骤，并通过下料机构实现不合格品自动归类，自动化程度高，有助于提高工作效率，并且通过凸轮分隔器控制转盘进行多个工位的循环往复旋转，将换向器转移至所需检测的工位处，整个过程实现了连续化检测，缩短了单个换向器检测的时间，降低了生产成本，且进一步提高了单位时间检测换向器的数量。本发明中，通过采用两根测量针之间的距离略大于换向器接触片的宽度的设计，利用转向杆带动换向器转动，使两根测量针分别接触各个换向器接触片，实现了测量针与换向器接触片的对应，保证了检测的准确性。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种换向器耐压全自动检测装置，包括片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构，其特征在于所述片轴耐压检测机构包括片轴耐压检测组件和驱动片轴耐压检测组件连接或远离换向器的第一驱动模块，所述片轴耐压检测组件包括导电柱和铜环，所述导电柱和铜环之间绝缘分开设置，所述导电柱和铜环均电性连接有第一高压测试仪，所述片轴耐压检测组件通过导电柱伸入换向器轴孔内和铜环抵接换向器钩部的连接方式对换向器进行片轴耐压检测；

所述片间耐压检测机构包括片间耐压检测组件、驱动片间耐压检测组件连接或远离换向器的第二驱动模块、以及驱动换向器周向旋转的第三驱动模块，所述片间耐压检测组件包括两根测量针，两根所述测量针之间的距离略大于换向器接触片的宽度，所述测量针电性连接有第二高压测试仪，所述第二驱动模块驱动两根所述测量针分别与相邻两个换向器接触片接触，所述测量针通过第三驱动模块驱动换向器周向旋转对换向器进行片间耐压检测。

2.根据权利要求1所述的一种换向器耐压全自动检测装置，其特征在于还包括工作台、转盘和驱动转盘周向旋转的驱动机构，所述转盘设置于工作台的上方，所述转盘上设有若干用于放置换向器的固定座，所述固定座以转盘的圆心为中心周向阵列，所述片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构均安装于工作台的顶端，且位于转盘的周边。

3.根据权利要求1或2所述的一种换向器耐压全自动检测装置，其特征在于所述第一驱动模块包括第一升降气缸、第一滑板、连接轴和连接座，所述第一升降气缸连有支撑座，并固定安装在支撑座上，所述第一升降气缸的输出端贯穿支撑座后连接第一滑板，所述连接轴的一端和第一滑板的底端固定连接，所述连接轴的另一端和连接座连接，所述导电柱和铜环均设置于连接座的底端；

所述第二驱动模块包括第二固定板、第二气缸和第二推板，所述第二气缸固定安装于第二固定板的顶端，所述第二气缸的输出端连接第二推板，两根所述测量针设置于第二推板上；

所述第三驱动模块包括第二升降气缸、第二滑板、旋转轴、第一驱动电机和固定盘，所述第二升降气缸固定安装在支撑座上，且所述第二升降气缸的输出端贯穿支撑座后连接第二滑板，所述第一驱动电机固定安装于第二滑板的顶端，所述第一驱动电机的输出端连接旋转轴，所述旋转轴的另一端贯穿第二滑板后连接固定盘，所述固定盘的底端设有若干转向杆，若干所述转向杆以固定盘的圆心为中心周向阵列。

4.根据权利要求2所述的一种换向器耐压全自动检测装置，其特征在于所述驱动机构包括凸轮分隔器和第二驱动电机，所述凸轮分隔器和第二驱动电机固定安装在工作台的底端，所述第二驱动电机的输出端与凸轮分隔器的输入端相连接，所述凸轮分隔器的输出端贯穿工作台后与转盘的底端相连接。

5.根据权利要求2所述的一种换向器耐压全自动检测装置，其特征在于所述固定座上开设有开口朝上设置的凹槽，所述凹槽与换向器相匹配，且换向器转动连接凹槽。

6.根据权利要求3所述的一种换向器耐压全自动检测装置，其特征在于所述转向杆的数量与换向器接触片的数量一致，相邻两个换向器钩部之间均正对一个所述转向杆。

7.一种权利要求1所述换向器耐压全自动检测装置的使用方法，其特征在于所述方法为：

步骤一、上料阶段

S1：将换向器转移至固定座的凹槽内；

步骤二、片轴耐压检测阶段和/或片间耐压检测阶段

S2：逆时针转动转盘，将换向器转移至片轴耐压检测机构和/或片间耐压检测机构；

片轴耐压检测机构的检测过程为：连接座向下运动，使导电柱伸入换向器轴孔内，铜环与换向器钩部相抵接；第一高压测试仪开启工作，向导电柱和铜环输送高压电，进行3000V以上的耐高压检测，检测所有换向器接触片与换向器轴孔间的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片轴间有漏电流存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

片间耐压检测机构的检测过程为：固定盘靠近换向器，使转向杆穿插在相邻两个换向器钩部之间；第二气缸推动第二推板靠近换向器，使两根测量针分别与相邻两个换向器接触片接触；第二高压测试仪开启工作，向测量针输送高压电，进行500V以上的耐高压检测，检测相邻两个换向器接触片的导电性能，检测完毕后，第一驱动电机驱动旋转轴旋转，旋转轴通过转向杆带动换向器转动一圈，两根测量针分别接触各个换向器接触片，检测各个换向器接触片的导电性能，并将检测信息发送给控制器，如果检测到换向器接触片间有漏电路存在，则控制器将该换向器判为不合格品；

步骤三、下料阶段

S3：逆时针转动转盘，对合格品换向器和不合格品换向器分别进行下料。

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