CN112082748A - 一种检测电机波垫变形的设备及举升机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检测电机波垫变形的设备，包括举升机构和下拉机构，所述举升机构通过第一顶块组件与第二顶块组件滑动啮合实现电机固定，避免检测过程中由于举升机构位移，造成电机检测不准确；所述下拉机构包括有拉力传感器、拉杆和拉块，通过拉块对电机的皮带轮施加拉力，压紧波形垫片，并通过拉杆将拉力传递至拉力传感器，可检测出电机中波形垫片的状态，该设备提高了检测过程中检测设备的稳定性，电机检测结果更精确，同时该设备可适用于电机生产线，且操作方便，占用空间少。

Description

一种检测电机波垫变形的设备及举升机构

技术领域

本发明涉及电机检测技术领域，具体的说是一种检测电机波垫变形的设备及举升机构。

背景技术

在电机中由于轴承存在径向游隙，电机运行过程中转子会收到一个轴向电磁力，电机运行过程中会产生轴向振动和噪声。为解决电机轴向振动和噪音，需对电机轴承施加一定的轴向预紧力，以调整轴承的径向游隙，为转子中轴向电磁力提供一个阻力，抑制电机振动和产生噪音。

波垫全称为波形垫片，又称波浪垫圈，是一种规则的呈波浪形的圆形薄片。一般用于防止松动，缓冲击，需具备良好的弹性及抗冲击等性能，波形垫片作为电机的零部件之一，主要是为了给轴承预加轴向载荷，提高轴承刚性，防止电机发生共振，防止轴承打滑，因此波形垫片是电机中必不可少的部件。

在电机组装过程中，波形垫片的品质直接影响到电机组装完成的质量，为此组装过程中专门设有波形垫片检测设备，用于检测电机中波形垫片是否漏装或多装等问题，一般常用检测方法是在端盖组装前进行视觉拍照或者再用位移传感器定压力测位移，以检测波形垫片，但该方法忽略了转子与定子的磁场力对波垫的影响，所以并不能完全很好的模拟波垫在轴承室内的状态，检测结果准确度较低。

中国专利文献CN205981670U公开了一种用于电机波纹垫圈的检测设备，设备包括伺服电机、机架、传动丝杆、压力传感器、检测台、控制柜以及位移传感器；控制柜中设置电机驱动器和电机控制器，控制柜连接伺服电机，控制其运行，伺服电机安装在机架顶端，检测台安装在机架底端，伺服电机下端安装传动丝杆，传动丝杆上安装压力传感器，压力传感器下端正对下方的检测台，跟随传动丝杆上下移动，检测台底部设置位移传感器，位移传感器连接被测电机的电机轴。

中国专利文献CN209542283U公开了公开了一种波垫检测机构，包括伺服电缸、支撑面板和立柱固定座；本实用新型在结构上设计合理，实用性很高，工作时，位移传感器用作相对位移检测压头与产品端面的接触基准面，通过找到基准面来控制伺服电缸位移的位移量，可检测不同高度的波垫，压力传感器检测不同高度波垫的压力范围和有无放置波垫和多件波垫等情况，另一种测试模式是通过找到基准面来控制压力传感器的压力值范围，通过实验可知道一件波垫、两件波垫甚至无波垫的压力值范围，可判断出实际产品的工况，通过以上两种方式检测不同高度、形状、压力的波垫。

上述两个文献中均将传感器设置在待测电机的上方，并且通过在待测电机上方施加压力，测出电机中波形垫片的状态，而本发明则将传感器设置在待测电机下方，并通过对待测电机施加拉力，从而检测出波形垫片的状态。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明公布了一种检测电机波垫变形的设备及举升机构，利用两组顶块组件相互限位，避免举升机构在检测过程中发生位移，提高了检测过程中设备稳定性，提升了设备检测精度。

本发明所公开的具体的技术方案如下：一种检测电机波垫变形的举升机构，包括横向推动气缸、第一顶块组件和第二顶块组件，所述第二顶块组件位于第一顶块组件的下方，且所述第二顶块组件与第一顶块组件相对滑动；所述横向推动气缸位于第二顶块组件的侧方，所述横向推动气缸中活塞杆的端部与第二顶块组件侧面连接，所述第一顶块组件设有多个相等间隔距离排列的第一凸起结构；所述第二顶块组件上设有与第一凸起结构数量相等的第二凸起结构，且所述第二凸起结构的间隔距离与第一凸起结构的间隔距离相等。

进一步的，所述举升机构还包括第一安装板、第二安装板、第三安装板、直线轴承、导向柱和竖向举升气缸，所述第一安装板、第二安装板和第三安装板相互平行，且所述第二安装板和第三安装板由下而上依次位于第一安装板的正上方，所述第一安装板与第二安装板的位置固定；所述第一安装板上表面固定连接两组竖向举升气缸，两组竖向举升气缸对称设置在第一安装板两侧，所述竖向举升气缸中活塞杆的端部与第三安装板固定连接；所述第三安装板下表面的四角分别与导向柱的一端固定连接，所述导向柱的另一端竖直向下悬空；所述直线轴承固定连接在第二安装板的同一平面上，且每根导向柱分别与一个直线轴承滑动连接。

所述第二顶块组件包括两组下顶块和一组连接杆，两组下顶块相互平行，所述连接杆分别固定连接两组下顶块的一端，且所述连接杆与两组下顶块互相垂直。

第一安装板、第二安装板、第三安装板的中间位置均设有通孔结构。

所述第二顶块组件位于第二安装板上表面，且所述第二顶块组件与第二安装板之间滑动连接，为保证滑动过程无偏差，还可在下顶块与第二安装板之间设置导轨结构，具体为可在下顶块底部设滑槽，第二安装板表面设直线导轨，此外也可采用其他可达到限制第二顶块组件与第二安装板滑动方向的结构，如导柱结构。

所述第三安装板的上表面设有定位销，所述定位销用于对电机位置进行定位，以保证检测过程中，设备与电机配合精准。

所述第一凸起结构和第二凸起结构采用矩形凸起；或者作为替代方式，所述第一凸起结构和第二凸起结构采用弧形凸起。上述凸起结构的作用是为了保证举升机构在检测过程中保持电机位置固定，达到硬限位的目的，当下拉机构拉动电机时，竖向举升气缸不会产生回缩，保证了波垫检测过程稳定，避免竖向举升气缸回缩造成检测结果不精确

此外，本发明还公开了一种采用了上述举升机构结构的检测电机波垫变形的设备，该设备可用于电机制造生产线，可进行生产线上电机在线式自动检测，实现自动化生产。

为保证生产线上电机检测顺利，该设备还包括工装板，所述工装板位于第三安装板上方，所述工装板表面设有电机固定柱和定位销孔，所述电机固定柱设有四组，每组电机固定柱一端分别与工装板固定连接，另一端与电机连接；所述定位销孔与所述第三安装板上的定位销间隙配合。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

1)本发明中举升机构中第一顶块组件与第二顶块组件之间可沿水平方向和竖直方向进行位移，从而使第一凸起结构与第二凸起结构接触，实现两个顶块组件达到硬限位目的，使测试过程中电机在举升机构中位置保持固定，避免了举升机构发生位移，影响检测结果，保证了检测结果准确性。

2)本发明中波形垫片检测过程是针对因组装完成的电机，可避免忽略转子与定子之间的磁场力对波形垫片检测过程产生的影响，可检测电机在实际应用状态下波形垫片的性能，提高波形垫片检测准确度。

3)本发明中可用于电机组装后的质量检测，避免转子轴承与端盖轴承室不同轴，导致轴承与轴承室之间产生过大的径向力，影响电机运转，通过检测组装后电机的波形垫片状态，可检测出电机过程中的不良产品，减少不良产品的流出，提高产品组装质量。

4)本发明中的检测设备可用于电机生产线，通过举升机构可将生产线上固定有电机的工装板举起，并对位置进行固定，防止生产线运行过程对检测结果造成影响，检测完毕后，还可将工装板重新放回生产线，提高了电机生产效率，同时也减少不良品流出，提升了电机制造品质。

附图说明

图1是本发明实施例中一种检测电机波垫变形的设备的立体结构；

图2是本发明实施例中机架的立体结构图；

图3是本发明实施例中举升机构的立体结构图；

图4是本发明实施例中举升机构的正视图；

图5是本发明实施例中举升机构的侧视图；

图6是本发明实施例中第二顶块组件的立体结构图

图7是本发明实施例中举升机构处于动作状态时的正视图；

图8是本发明实施例中一种顶块组件的结构图；

图9是本发明实施例中另一种顶块组件的结构图；

图10是本发明实施例中下拉机构的立体结构图；

图11是本发明实施例中下拉机构主体部分的立体结构图；

图12是本发明实施例中下拉机构主体部分的正视图；

图13是本发明实施例中下拉机构主体部分的侧视图；

图14是本发明实施例中下拉机构支撑部分的立体结构图；

图15是本发明实施例中下拉机构支撑部分的正视图；

图16是图15中A-A处的剖视示意图；

图17是本发明实施例下拉机构中拉块的结构图；

图18是本发明实施例固定有电机的工装板的结构图；

图19是本发明实施例中的设备用于电机生产线时的状态图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“上”“下”等用语，是用于描述各个结构在附图中相对位置关系，仅为了叙述更明了，而非用以限定本发明可实施范围，其相对位置的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例：

结合图1所示，本实施例中公开的一种检测电机波形垫片变形的设备，包括机架1、工装板4、举升机构2和下拉机构3，所述举升机构2和下拉机构3位于所述机架1上，所述工装板4上固定有电机6，并通过举升机构2和下拉机构3相互配合对电机进行波形垫片品质检测。

结合图2所示，所述机架1采用多个方管焊接构成框架结构，在框架结构的底面四角位置设有脚杯105，所述机架1包括第一支架101和第二支架102，所述第一支架101和第二支架102之间通过连接件103固定连接。

第一支架101的侧面采用薄钢板进行封闭，第一支架101的内部设有电控箱，第一支架101上方设有控制机构104，所述控制机构104与第一支架101固定连接，所述控制机构104包括触摸屏1041和操控按钮1042，所述触摸屏1041用于设定波形垫片测试状态并显示波形垫片的测量信息，所述操控按钮1042用于手动控制波形垫片的测量过程。

所述第二支架102的底部通过L型固定板106与地面锁紧固定，使整台设备固定，保证检测过程稳定，所述第二支架102的上方设有举升机构2，所述举升机构2的下方设有下拉机构3。

结合图3-5所示，所述举升机构2包括第一安装板201、第二安装板202、第三安装板203、直线轴承213、导向柱212、横向推动气缸209、竖向举升气缸205、第一顶块组件207和第二顶块组件208。

所述第一安装板201、第二安装板202和第三安装板203相互平行，且所述第二安装板202和第三安装板203由下而上依次位于第一安装板201的正上方；所述第一安装板201与第二安装板202之间通过支撑柱211固定连接；所述第一安装板201上表面固定连接两组所述竖向举升气缸205，且两组竖向举升气缸205对称设置在第一安装板201两侧，所述竖向举升气缸205包括缸体2051和活塞杆2052，所述缸体2051底部固定在第一安装板201上，所述活塞杆2052的一端伸入缸体2051内部，且所述活塞杆2052可沿活塞杆轴向在缸体2051内位移，所述活塞杆2052另一端通过连接套206固定连接所述第三安装板203。所述第三安装板203下表面的四角分别固定连接所述导向柱212的一端，所述导向柱212的另一端竖直向下悬空；所述直线轴承213固定连接在第二安装板202的同一平面上，且每根导向柱212分别与一组直线轴承213滑动连接

所述第三安装板203上表面设有两个定位销214，所述定位销214对称设在第三安装板203两侧。需注意的是，工装板4仅水平放置在第三安装板203表面，工装板4表面设有定位销孔401，通过定位销214与定位销孔401配合，实现对工装板位置定位。

所述第一顶块组件207包括两个上顶块2071，两个上顶块2071对称固定在第三安装板203下表面；结合图6所示，所述第二顶块组件208包括两个下顶块2081和连接杆2082，两个下顶块2081互相平行并放置在第二安装板202上表面，且每个上顶块2071下方分别对应有一个下顶块2081，所述连接杆2082与下顶块2081垂直，且所述连接块2082分别与两个下顶块2081的一端固定连接，所述第二顶块组件208与第二安装板202滑动接触；所述第二顶块组件208整体呈一边设有开口的框型结构。

所述第二安装板202一侧固定连接有气缸安装板210，所述横向推动气缸209位于所述第二顶块组件208的侧方，且所述横向推动气缸209固定在气缸安装板210上，所述横向推动气缸包括缸体2091和活塞杆2092，所述缸体2091侧面固定在气缸安装板板210上，所述活塞杆2092的一端伸入缸体2091内部，且所述活塞杆2092可沿活塞杆轴向在缸体2091内位移，所述活塞杆2092另一端与第二顶块组件208中的连接杆固定连接。

如图8和9所示，所述第一顶块组件207上设有多个相等间隔距离排列的第一凸起结构2071a；所述第二顶块组件208上设有与第一凸起结构数量相等的第二凸起结构2081a，且第二凸起结构2081a的间距与第一凸起结构2071a的间距相等。

所述第一凸起结构2071a和第二凸起结构2081a优选采用矩形凸起，或者也可采用另一种替代方式，如图12所示，所述第一凸起结构2071a和第二凸起结构2081a采用弧形凸起，但弧形凸起的竖向位移距离不如矩形凸起。

结合图10所示，所述下拉机构3包括竖向支撑机构308、第一固定板301、第二固定板302、第三固定板303、拉力传感器305、拉杆横移气缸304、拉杆309、拉块310、第二直线轴承306、第二导向柱307、滑块313和直线导轨312。

如图14-16所示，所述竖向支撑机构308固定在第一支架101内，其包括驱动电机3081、竖向支撑臂3082、横向支撑臂3083和丝杠3084，所述竖向支撑臂3081位于第一支架101内部；所述横向支撑臂3083与竖向支撑臂3082垂直，且所述横向支撑臂3083与竖向支撑臂3082之间滑动连接；所述横向支撑臂3083上固定连接有丝杠螺母3085，所述驱动电机3081位于竖向支撑臂3082的下端，所述丝杠3084与驱动电机3081的旋转轴固定连接，通过丝杠3084和丝杠螺母3085配合，驱动横向支撑臂3083沿竖向支撑臂3082滑动位移。

如图11-13所示，所述第一固定板301固定在第二支架102的顶面，且第一固定板301与第一安装板201固定连接；所述第一固定板301正下方依次设有第二固定板302和第三固定板303，所述第一固定板301与第三固定板303之间通过在四角位置设置导向柱307，以实现第一固定板301与第三固定板303固定连接；所述第二固定板302与横向支撑臂3083固定连接，所述第二固定板302的四角位置分别设有直线轴承306，通过直线轴承306与导向柱307相互配合，所述第二固定板302沿导向柱307方向滑动位移。

此外所述第二固定板302上对称设有两组直线导轨312，每组直线导轨312上滑动连接有一个滑块313，所述直线导轨312上方设有传感器安装板311，所述传感器安装板311下表面固定连接两组滑块313，所述传感器安装板311上表面固定连接所述拉力传感器305，传感器安装板311侧面设有拉杆横移气缸304，所述拉杆横移气缸304包括缸体3041和活塞杆3042，所述缸体3041侧面固定连接气缸安装板314，所述缸体3041通过气缸安装板314与所述第二固定板302固定连接，所述活塞杆3042的一端伸入缸体3041内部，且所述活塞杆3042可沿活塞杆轴向在缸体3041内位移，所述活塞杆3042另一端与传感器安装板311固定连接，所述拉杆横移气缸304驱动传感器安装板311沿直线滑轨312方向滑动。

需注意的是，所述第一安装板201、第二安装板202、第三安装板203、第一固定板301和工装板4的中间位置均设有通孔结构，以便于下拉机构3与电机进行连接。

所述拉力传感器305上方设有四根拉杆309，所述拉杆309的一端与拉力传感器305固定连接，另一端沿竖直方向向上穿过所述第一安装板201、第二安装板202、第三安装板203、第一固定板301和工装板4上的通孔结构，并与所述拉块310固定连接；结合图17所示，所述拉块310包括固定块3101和固定凸缘3102，所述固定块的一侧设有U形开口，所述固定块3101下表面固定连接拉杆309，所述固定块3101上表面则与固定凸缘3102固定连接。

如图18所示，所述工装板4上方设有四个电机固定柱5，所述电机固定柱5的一端与工装板4固定连接，另一端连接有电机6，所述电机固定柱5用于定位并固定电机6的安装位置。

举升机构动作流程：

举升机构处于初始状态时：竖向举升气缸和横向推动气缸均处于收缩状态，第一顶块组件的凸起结构与第二顶块组件的凸起结构位置交错并啮合。

举升机构处于动作状态时：结合图7和8所示，竖向举升气缸向上顶出，驱动第三安装板沿导向柱方向上移，带动第一顶块组件至少上移P，之后横向推动气缸顶出，驱动第二顶块组件横向位移S，使第一凸起结构的端面与第二凸起结构的端面相互接触，竖向举升气缸产生回缩趋势，第一顶块组件与第二顶块组件之间相互压紧，达到举升机构硬限位的目的，从而使放置第三安装板上方的工装板以及电机在检测过程中保持稳固。

下拉机构动作流程：

下拉机构处于初始状态时：横向支撑臂位于竖向支撑臂的下端，拉杆横移气缸处于收缩状态。

下拉机构处于动作状态时：驱动电机启动，驱动横向支撑臂沿竖向支撑臂方向向上移动，同时拉块也随着一起向上移动，当拉块位置到达电机的皮带轮位置时，拉杆横移气缸顶出，驱动拉杆以及上端的拉块向电机方向横向移动，使拉块的U型开口处于电机的皮带轮上，因此当下拉机构向下位移时，拉块对皮带轮产生压紧力，使皮带轮同轴连接的电机轴产生向下位移，压紧电机中波形垫片，从而对波形垫片进行检测。

波形垫片检测流程：

首先通过触摸屏预设拉力传感器的拉力值范围、波形垫片的变形范围和下拉机构的起点位置以及终点位置。需注意的是，本实施例中预设的起点位置是指拉块与皮带轮接触但未产生拉力时下拉机构的位置；终点位置是指在波形垫片数量和材质合格的条件下，且下拉机构的拉力达到预设拉力值范围时，下拉机构所达到的位置；波垫的变形量通过记录的驱动电机旋转角度和圈数，并乘以丝杠的导程得出。

1.检测波形垫片多装：通过驱动电机驱动，下拉机构中拉块向下拉动电机的皮带轮，当拉力超过拉力设定范围时，下拉机构未达到设定的终点位置，；或者下拉机构到达设定的拉力范围时，波形垫片的变形量不在预设的变形范围内。

2.检测波形垫片漏装：通过驱动电机驱动，下拉机构中拉块向下拉动皮带轮，当下拉机构到达设定的终点位置时，拉力未达到预设的拉力值范围或无拉力。

3.检测波形垫片材质不合格：通过驱动电机驱动，下拉机构中拉块向下拉动皮带轮，当下拉机构未达到设定的终点位置，拉力就超过拉力设定范围，或者拉力达到预设的拉力值范围，波形垫片的变形量不在预设的变形范围，判断波形垫片弹性太大；当下拉机构到达设定的终点位置时，拉力未达到预设的拉力值范围或无拉力，判断形垫片弹性太小。

4.检测波形垫片合格：通过驱动电机驱动，下拉机构中拉块向下拉动皮带轮，当拉力达到预设的拉力值范围时，下拉机构未超过设定的终点位置，判定波形垫片合格。

如图18所示，本发明中的检测设备还可用于电机生产线，装有电机的工装板位于输送带上，并跟随输送带同时运动，当工装板运行至设有本设备的工位时，举升机构进行顶升动作，工装板被举升机构抬升脱离输送带，同时工装板中定位销孔与第三安装板上定位销配合，工装板自动定位，开始进行电机波形垫片检测；检测完成且合格后举升机构下降，工装板与输送带接触，并随着输送带前往下一工位。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测电机波垫变形的举升机构，其特征在于，包括横向推动气缸、第一顶块组件和第二顶块组件，所述第二顶块组件位于第一顶块组件的下方，且所述第二顶块组件与第一顶块组件相对滑动；所述横向推动气缸位于第二顶块组件的侧方，所述横向推动气缸中活塞杆的端部与第二顶块组件侧面连接，所述第一顶块组件设有多个相等间隔距离排列的第一凸起结构；所述第二顶块组件上设有与第一凸起结构数量相等的第二凸起结构，且所述第二凸起结构的间隔距离与第一凸起结构的间隔距离相等。

2.根据权利要求1所述的举升机构，其特征在于，所述举升机构还包括第一安装板、第二安装板、第三安装板、直线轴承、导向柱和竖向举升气缸，所述第一安装板、第二安装板和第三安装板相互平行，且所述第二安装板和第三安装板由下而上依次位于第一安装板的正上方，所述第一安装板与第二安装板的位置固定；所述第一安装板上表面固定连接两组竖向举升气缸，两组竖向举升气缸对称设置在第一安装板两侧，所述竖向举升气缸中活塞杆的端部与第三安装板固定连接；所述第三安装板下表面的四角分别与导向柱的一端固定连接，所述导向柱的另一端竖直向下悬空；所述直线轴承固定连接在第二安装板上，且每根导向柱分别与一个直线轴承滑动连接。

3.根据权利要求2所述的举升机构，其特征在于，所述第二顶块组件包括两组下顶块和一组连接杆，两组下顶块相互平行，所述连接杆分别固定连接两组下顶块的一端，且所述连接杆与两组下顶块互相垂直。

4.根据权利要求3所述的举升机构，其特征在于，第一安装板、第二安装板、第三安装板的中间位置均设有通孔结构。

5.根据权利要求4所述的举升机构，其特征在于，所述第二顶块组件位于第二安装板上表面，且所述第二顶块组件与第二安装板之间滑动连接。

6.根据权利要求5所述的举升机构，其特征在于，所述第三安装板的上表面设有定位销。

7.根据权利要求6所述的举升机构，其特征在于，所述第一凸起结构和第二凸起结构采用矩形凸起。

8.根据权利要求6所述的举升机构，其特征在于，所述第一凸起结构和第二凸起结构采用弧形凸起。

9.一种检测电机波垫变形的设备，其特征在于，包括权利要求7或8任一项所述的举升机构。

10.根据权利要求9所述的检测电机波垫变形的设备，其特征在于，还包括工装板，所述工装板位于第三安装板上方，所述工装板表面设有电机固定柱和定位销孔，所述电机固定柱设有四组，每组电机固定柱一端分别与工装板固定连接，另一端与电机连接；所述定位销孔与所述第三安装板上的定位销间隙配合。

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