CN111473730A - 一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法 - Google Patents

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陈晓波
徐燕铭
施英莹
王永松
张洪辉
李林
黄于晋
习俊通
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Abstract

本发明涉及导电滑环组装技术领域，具体为一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法，包括显示屏、视觉检测单元、水平调节工作台和检测单元位移平台，显示屏与视觉检测单元电连接，水平调节工作台设置于检测单元位移平台上，水平调节工作台上对称设有两个安装夹具，两个安装夹具之间通过轴承转动连接有转轴，并在转轴上安装多个滑环，相邻的两个滑环之间形成V型槽，且相邻的两个滑环之间安装有弹针伸入该V型槽内，水平调节工作台上还设有动力接入导轨，动力接入导轨上设有旋转电机，旋转电机用于驱动转轴上的滑环转动。该高精度导电滑环检测组装系统提高了弹针与滑环之间安装的精度和效率，而且安装过程具有可追溯性，便于后续安装操作。

Description

一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法
技术领域
本发明属于导电滑环组装技术领域，具体来说是一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法。
背景技术
导电滑环也可称为集电环、集流环等，使用在需要旋转的机电系统中，如转台、机器人旋转关节等地方，是实现两个相对转动机构的电气或信号的传输装置。与导线的传输相比，可以实现无限次旋转。
导电滑环有不同的结构方式，但原理上大部分都是依靠导电弹针与环体上导电体的压力接触来确保电气的导通。经过多次转动老化后，有可能因为弹针跟导电体间有了相对位置移动，进而引起传输不良的问题。为了应对这个问题，现在主要通过2种手段：1.在导电体表面的中心位置上开V型槽。2.提高弹针跟导电体的组装精度，尽量让弹针处于V型槽的槽底中心位置。
关于第二种手段，现有的组装方式是依靠机械定位或是采用人工目视来最终决定弹针跟导电体的相对接触位置的。由于机械误差或者人员的主观判断，有可能引起弹针与V型槽槽底的接触位置产生偏差。且由于弹针跟导电体是做相对的同心移动，由于无法做到完全的同心，在旋转过程中，有可能因为不同心而引起弹针跟V形槽产生位置偏移。同时，该方式无法对最终组合后的位置做数据记录，因而不具有可追溯性。鉴于此我，我们提出一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于解决现有的导电滑环组装系统难以将弹针与V型槽槽底进行精准安装的问题。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种高精度导电滑环检测组装系统，包括显示屏、视觉检测单元、水平调节工作台和检测单元位移平台，所述显示屏与视觉检测单元电连接，所述水平调节工作台设置于检测单元位移平台上，所述水平调节工作台上对称设有两个安装夹具，两个所述安装夹具之间通过轴承转动连接有转轴，并在转轴上安装多个滑环，所述滑环的上刻有V型槽，且所述滑环上安装有弹针伸入该 V型槽内，所述水平调节工作台上还设有动力接入导轨，所述动力接入导轨上设有旋转电机，所述旋转电机用于驱动转轴上的滑环转动。
优选的，所述水平调节工作台和动力接入导轨设置于同一水平线上，所述水平调节工作台上设有用于调节安装夹具高度的调节旋钮。
优选的，所述视觉检测单元包括高精度摄像头，该高精度摄像头用于对滑环和弹针进行拍摄，所述显示屏用于显示高精度摄像头的拍摄画面。
优选的，所述旋转电机可随着动力接入导轨在沿着动力接入导轨长度方向进行左右移动。
优选的，所述旋转电机通过安装支架设置于动力接入导轨上。
优选的，所述视觉检测单元固定于水平调节工作台的固定支架上端，所述固定支架垂直设置。
优选的，所述旋转电机的输出端上设有卡扣，靠近所述旋转电机的一侧的安装夹具上设置有卡槽，且所述卡扣与卡槽卡接配合。
优选的，相邻的两个滑环之间以绝缘体隔开。
优选的，一种高精度导电滑环检测组装系统的操作方法，所述方法为：将滑环安装于安装夹具上，调整安装夹具的高度使得旋转电机的输出端处于同一高度，并利用动力接入导轨移动旋转电机，使得旋转电机与安装夹具上设置有卡槽卡接，旋转电机带动滑环在两个安装夹具之间转动，视觉检测单元拍摄弹针与滑环上的V型槽接触的画面，并将画面通过显示屏显示，且当旋转电机带动滑环转动，使得弹针的一端正对相应滑环上的V型槽时，记录弹针相对于V 型槽位置的偏移量，重复多次并记录数据求出平均值，对数据进行分析获得弹针与滑环的最佳安装位置。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
本发明的一种高精度导电滑环检测组装系统及其操作方法，采用工业用高分辨率相机多次对导电滑环组装过程中弹针和滑环的接触过程和接触位置进行拍摄记录，并对记录的数据进行分析得到弹针和滑环安装的最佳位置，记录弹针与滑环的V型槽接触位置并记录，重复多次并记录数据，对数据进行分析获得弹针与滑环的最佳安装位置，不仅提高了安装的精度和效率，而且安装过程具有可追溯性，便于后续安装操作。
附图说明
图1为本发明的一种高精度导电滑环检测组装系统的结构示意图；
图2为本发明的一种高精度导电滑环检测组装系统的结构主视图；
图3为本发明图2中A处结构放大图；
图4为本发明的一种高精度导电滑环检测组装系统的俯视图。
图中：100、显示屏；200、视觉检测单元；300、水平调节工作台；310、固定支架；400、检测单元位移平台；500、调节旋钮；600、旋转电机；610、卡扣；620、安装支架；700、动力接入导轨；800、安装夹具；810、滑环、820、弹针。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参照附图1-附图4，本实施例的一种高精度导电滑环检测组装系统，包括显示屏100、视觉检测单元200、水平调节工作台300和检测单元位移平台400，所述显示屏100与视觉检测单元200电连接，所述水平调节工作台300设置于检测单元位移平台400上，所述水平调节工作台300上对称设有两个安装夹具 800，两个所述安装夹具800之间通过轴承转动连接有转轴，并在转轴上安装多个滑环810，所述滑环810的上刻有V型槽，且所述滑环810上安装有弹针伸入该V型槽内，所述水平调节工作台300上还设有动力接入导轨700，所述动力接入导轨700上设有旋转电机600，所述旋转电机600用于驱动转轴上的滑环 810转动。
本实施例中，水平调节工作台300和动力接入导轨700设置于同一水平线上，水平调节工作台300上设有用于调节安装夹具800高度的调节旋钮500，调节旋钮500对安装夹具800的高度进行调节，使得旋转电机600的输出端和安装夹具800位于同一高度，便于利用旋转电机600驱动两个安装夹具800之间的转轴转动，从而实现带动转轴上的滑环810转动的效果。
进一步的，视觉检测单元200包括高精度摄像头，该高精度摄像头用于对滑环810和弹针820进行拍摄，显示屏100用于显示高精度摄像头的拍摄画面，高精度摄像头将弹针820和相邻滑环810之间V形槽接触的过程进行拍摄记录，不仅便于观看和分析，还可以进行视频保存建立数据库，为以后的安装提供数据分析。
除此之外，旋转电机600可随着动力接入导轨700在沿着动力接入导轨700 长度方向进行左右移动，动力接入导轨700带动旋转电机600慢慢向检测单元位移平台400靠近，将安装由人工变成机械控制，更加快速精确。
值得说明的是，旋转电机600通过安装支架620设置于动力接入导轨700 上。
具体的，视觉检测单元200固定于水平调节工作台300的固定支架310上端，固定支架310垂直设置。
此外，旋转电机600的输出端上设有卡扣610，靠近旋转电机600的一侧的安装夹具800上设置有卡槽，且卡扣610与卡槽卡接配合，便于当旋转电机600 的输出端靠近安装夹具800时，使得卡扣610卡接在卡槽内，安装夹具800之间的转轴通过轴承随旋转电机600输出端同时转动。
值得说明的是，相邻的两个滑环810之间以绝缘体隔开，绝缘体采用橡胶材质制成，用于防止相邻两个滑环810之间的电性连接，且对滑环810起到一定的防护作用。
一种高精度导电滑环检测组装系统的操作方法，采用上述的系统进行操作，具体为：将滑环810安装于安装夹具800上，调整安装夹具800的高度使得旋转电机600的输出端处于同一高度，并利用动力接入导轨700移动旋转电机600，使得旋转电机600与安装夹具800上设置有卡槽卡接，旋转电机600带动滑环 810在两个安装夹具800之间转动，视觉检测单元200拍摄弹针820与滑环810 上的V型槽接触的画面，并将画面通过显示屏100显示，且当旋转电机600带动滑环810转动，使得弹针820的一端正对相应滑环810上的V型槽时，记录弹针820相对于V型槽位置的偏移量，重复多次并记录数据求出平均值，对数据进行分析获得弹针820与滑环810的最佳安装位置。
本发明的高精度导电滑环检测组装系统在使用时，高精度导电滑环检测组装系统包括显示屏100、视觉检测单元200、水平调节工作台300和检测单元位移平台400，显示屏100与视觉检测单元200电连接，水平调节工作台300设置于检测单元位移平台400上，检测单元位移平台400上设有安装夹具，安装夹具用于安装滑环810，水平调节工作台300上还设有动力接入导轨700，动力接入导轨700上设有旋转电机600，旋转电机600上设有弹针820，将滑环810安装于安装夹具上，调整安装夹具的高度使得滑环810与弹针820位于同一高度，视觉检测单元200拍摄滑环810的画面并将画面通过显示屏100显示，动力接入导轨700将旋转电机600和弹针820移动到与滑环810相匹配的位置，旋转电机600将弹针820转动到与滑环810的V型槽对应的位置，防止弹针820与 V形槽产生位置偏移，并记录弹针820与滑环的V型槽接触位置并记录，重复多次并记录数据，对数据进行分析获得弹针820与滑环810的最佳安装位置，不仅提高了安装的精度和效率，而且安装过程具有可追溯性，便于后续安装操作。
以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：包括显示屏(100)、视觉检测单元(200)、水平调节工作台(300)和检测单元位移平台(400)，所述显示屏(100)与视觉检测单元(200)电连接，所述水平调节工作台(300)设置于检测单元位移平台(400)上，所述水平调节工作台(300)上对称设有两个安装夹具(800)，两个所述安装夹具(800)之间通过轴承转动连接有转轴，并在转轴上安装多个滑环(810)，所述滑环(810)的上刻有V型槽，且所述滑环(810)上安装有弹针伸入该V型槽内，所述水平调节工作台(300)上还设有动力接入导轨(700)，所述动力接入导轨(700)上设有旋转电机(600)，所述旋转电机(600)用于驱动转轴上的滑环(810)转动。
2.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述水平调节工作台(300)和动力接入导轨(700)设置于同一水平线上，所述水平调节工作台(300)上设有用于调节安装夹具(800)高度的调节旋钮(500)。
3.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述视觉检测单元(200)包括高精度摄像头，该高精度摄像头用于对滑环(810)和弹针(820)进行拍摄，所述显示屏(100)用于显示高精度摄像头的拍摄画面。
4.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述旋转电机(600)可随着动力接入导轨(700)在沿着动力接入导轨(700)长度方向进行左右移动。
5.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述旋转电机(600)通过安装支架(620)设置于动力接入导轨(700)上。
6.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述视觉检测单元(200)固定于水平调节工作台(300)的固定支架(310)上端，所述固定支架(310)垂直设置。
7.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：所述旋转电机(600)的输出端上设有卡扣(610)，靠近所述旋转电机(600)的一侧的安装夹具(800)上设置有卡槽，且所述卡扣(610)与卡槽卡接配合。
8.根据权利要求1所述的一种高精度导电滑环检测组装系统，其特征在于：相邻的两个滑环(810)之间以绝缘体隔开。
9.一种高精度导电滑环检测组装系统的操作方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的系统，所述方法为：将滑环(810)安装于安装夹具(800)上，调整安装夹具(800)的高度使得旋转电机(600)的输出端处于同一高度，并利用动力接入导轨(700)移动旋转电机(600)，使得旋转电机(600)与安装夹具(800)上设置有卡槽卡接，旋转电机(600)带动滑环(810)在两个安装夹具(800)之间转动，视觉检测单元(200)拍摄弹针(820)与滑环(810)上的V型槽接触的画面，并将画面通过显示屏(100)显示，且当旋转电机(600)带动滑环(810)转动，使得弹针(820)的一端正对相应滑环(810)上的V型槽时，记录弹针(820)相对于V型槽位置的偏移量，重复多次并记录数据求出平均值，对数据进行分析获得弹针(820)与滑环(810)的最佳安装位置。
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