CN112139063A - 一种带换向机构的电机转子检测下料设备和和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带换向机构的电机转子检测下料设备，包括平动治具输送装置、进料搬运装置、CCD组件、第一不良品搬运装置、导通检测装置和第二不良品搬运装置；所述的进料搬运装置对应转子上料工位，CCD组件从上方对应外貌检测工位，第一不良品搬运装置对应第一分离工位，导通检测装置设置有两组，对应两个导通检测工位，导通检测工位后方还对应有第二分离工位，第二不良品搬运装置对应第二分离工位。本发明通过视觉和导通检测，进行两次分离，得到产品的良品率更高。

Description

一种带换向机构的电机转子检测下料设备和和方法
技术领域
本发明涉及电机生产技术领域，具体涉及一种带换向机构的电机转子检测下料设备。
背景技术
直流电机主要由定子和转子两大基本结构部件组成,定子用来固定磁极和作,为电机的机械支撑。转子用来感应电动垫而实现能量转换称为电枢另有一个换向器和电刷结构实现交流电变成直流电的换向。带换向机构的电机转子的结构主要包括转轴、铁芯、换向器和绝缘垫片，铁芯上缠绕线圈，换向器与电刷相对应，绝缘垫片卡在转轴上，绝缘垫片用于限制转轴在定子中的轴向位置。现有的电机转子生产设备例如中国专利公开号为CN108566060的一种电机转子组装生产设备，该设备包括支架部分、上料输送线机构、第一转子移栽机构、第一过渡工装台、第一装配构件、第一轴承振动盘上料机构、第二转子移栽机构、第二过渡工装台、第二装配构件、第三装配构件、第二轴承振动盘上料机构、齿轮振动盘上料机构、下料输送线机构和下料机构；该设备实现的精密零件的组装。
现有带换向机构的电机转子检测下料技术存在以下不足：1. 转子次品率高，检测不充分；2.转子移取低效率，转子落位有误差；3. 换向器质量不高，打磨效率低；4. 转子需要转动和升降的动作要求和输送效率低；5. 绝缘垫片组装效率低，成功率低；6. 绝缘垫片结构小巧，难以取料上料；7.转子输送效率低，精压不准确；8. 转子打磨后易短路，视觉检测易遗漏。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中转子次品率高，检测不充分的问题，提出一种通过视觉和导通检测，进行两次分离的带换向机构的电机转子检测下料设备。
为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种带换向机构的电机转子检测下料设备，包括平动治具输送装置、进料搬运装置、CCD组件、第一不良品搬运装置、导通检测装置和第二不良品搬运装置；平动治具输送装置成长条形，平动治具输送装置上设置有空治具进料工位、转子上料工位、外貌检测工位、第一分离工位、导通检测工位和治具出料工位；所述的进料搬运装置对应转子上料工位，CCD组件从上方对应外貌检测工位，第一不良品搬运装置对应第一分离工位，导通检测装置设置有两组，对应两个导通检测工位，导通检测工位后方还对应有第二分离工位，第二不良品搬运装置对应第二分离工位。作为优选，所述的平动治具输送装置包括皮带输送轨组件、换轨组件和折形轨组件；换轨组件位于皮带输送轨组件的折形轨组件的端部，所述的皮带输送轨组件采用皮带输送的方式实现空治具的上料；平动治具成长条形，平动治具上均匀设置有多个竖通孔，竖通孔的一周设置有三根均匀布置的立柱，转子的转轴设置在竖通孔中，转子的铁芯由立柱进行限位；所述的换轨组件下方设置有第一侧推机构和第一步进推料机构；第一侧推机构推动平动治具的侧方，实现换轨；第一步进推料机构实现每次推动平动治具两个转子的间距；所述的折形轨组件中设置有两条并列错开的轨道，轨道之间通过设置第二侧推机构过渡衔接，折形轨组件处还设置有第二步进推料机构，实现平动治具的缓慢移动。作为优选，所述的进料搬运装置包括同步搬运机械手、置料座、视觉检测组件和旋转对位组件；置料座位于旋转对位组件的侧方，同步搬运机械手位于置料座和旋转对位组件的上方；视觉检测组件水平对应置料座；所述的置料座上端设置用于转子，置料座的侧方设置有通槽，视觉检测组件对应通槽。作为优选，所述的旋转对位组件包括对位电机、对位座和光纤传感器；对位电机固定在机架上，对位座固定在对位电机的输出端，光纤传感器对应对位座的侧方，对位座的中部设置有圆形沉孔，圆形沉孔中用于设置转子，转子的铁芯高于对位座上表面，光纤传感器对准转子的铁芯侧面。作为优选，所述的第一不良品搬运装置和第二不良品搬运装置均包括一个二自由度搬运机构和一个回收轨道；二自由度搬运机构的运动末端设置有转动气缸和安装在转动气缸转动端的手指气缸，可以将夹住的转子进行转动，方便放置到回收轨道上。作为优选，所述的导通检测装置包括固定座、固定气缸、导块、接收组件和电流送出组件；固定座设置在机架上，固定气缸竖直安装在固定座上，导块安装在固定气缸的伸缩端，导块的下端设置有圆孔，圆孔与转子的转子相对应；所述的接收组件安装在固定座上，电流送出组件设置在机架上；所述的接收组件设置有两组，接收组件和电流送出组件处于同一高度，接收组件和电流送出组件之间两两成一百二十度布置。作为优选，所述的接收组件包括固定板、靠近气缸、伸缩块和探针，探针固定在伸缩块上，伸缩块上设置有导柱与固定板相移动配合，所述的固定板安装在固定座上；靠近气缸安装在固定板上，靠近气缸的伸缩端与伸缩块相连接。作为优选，所述的电流送出组件与接收组件结构相似，电流送出组件上还多设置有光电传感器，光电传感器对应中心的转子，电流送出组件的探针上连接电源的正极，接收组件的探针上连接电源的负极。
一种带换向机构的电机转子检测下料方法，该设备在工作时，进料搬运装置将转子的一端绝缘垫片高度进行检测并对准方位后，将转子放置到平动治具输送装置的平动治具中，而后转子随平动治具在平动治具输送装置中移动；首先由CCD组件检测换向器是否有残缺，将不良品通过第一不良品搬运装置运出，而后通过导通检测装置进行导通检测，将短路的转子通过第二不良品搬运装置进行下料，合格品通过平动治具输送装置运出。
采用上述技术方案的一种带换向机构的电机转子检测下料设备的优点是：1.检测下料设备通过两组视觉检测和导通检测依次检测转子上的绝缘垫片和换向器外貌状况和换向器的性能状况，检测更加全面，使下料的转子质量更高；采用平动治具输送装置进行输送，提高转子的输送效率，平动治具输送装置的皮带输送轨组件输送速度快，换轨组件和折形轨组件的刚度高，输送精度高，适于在工位上进行相应的检测和分离操作。2.导通检测装置通过设置三个均匀布置的探针，探针顶住换向器的三个金属片，通过一个探针放电，其他两个探针接收的方式来进行检测金属片之间是否有短路的问题，相比视觉检测一方面稳定可靠，另一方面，不需要从多个角度进行照相，更加简单；设置光电传感器检测转子到位状况，对之前工位分离的不良品不进行加工，更加高效。
附图说明
图1为本发明加工的带换向机构的电机转子产品的结构示意图。
图2为本发明检测下料设备的爆炸结构图。
图3为平动治具输送装置的爆炸结构图。
图4为进料搬运装置的爆炸结构图。
图5为导通检测装置的爆炸结构图。
具体实施方式
如图1所示，带换向机构的电机转子主要包括转轴100、铁芯200、换向器300和绝缘垫片400，铁芯200上缠绕线圈，换向器300与电刷相对应，绝缘垫片400卡在转轴100上，绝缘垫片400用于限制转轴100在定子中的轴向位置。
如图2-5所示，一种带换向机构的电机转子检测下料设备包括平动治具输送装置71、进料搬运装置72、CCD组件73、第一不良品搬运装置74、导通检测装置75和第二不良品搬运装置76；平动治具输送装置71成长条形，平动治具输送装置71上设置有空治具进料工位701、转子上料工位702、外貌检测工位703、第一分离工位704、导通检测工位705和治具出料工位706；所述的进料搬运装置72对应转子上料工位702，CCD组件73从上方对应外貌检测工位703，第一不良品搬运装置74对应第一分离工位704，导通检测装置75设置有两组，对应两个导通检测工位705，导通检测工位705后方还对应有第二分离工位，第二不良品搬运装置76对应第二分离工位。
所述的平动治具输送装置71包括皮带输送轨组件711、换轨组件712和折形轨组件713；换轨组件712位于皮带输送轨组件711的折形轨组件713的端部，所述的皮带输送轨组件711采用皮带输送的方式实现空治具的上料；平动治具成长条形，平动治具上均匀设置有多个竖通孔，竖通孔的一周设置有三根均匀布置的立柱，转子的转轴设置在竖通孔中，转子的铁芯由立柱进行限位；所述的换轨组件712下方设置有第一侧推机构714和第一步进推料机构715；第一侧推机构714推动平动治具的侧方，实现换轨；第一步进推料机构715实现每次推动平动治具两个转子的间距，用于上方视觉检测；所述的折形轨组件713中设置有两条并列错开的轨道，轨道之间通过设置第二侧推机构716过渡衔接，折形轨组件713处还设置有第二步进推料机构717，实现平动治具的缓慢移动，用于导通检测。
所述的进料搬运装置72包括同步搬运机械手721、置料座722、视觉检测组件723和旋转对位组件724；置料座722位于旋转对位组件724的侧方，同步搬运机械手721位于置料座722和旋转对位组件724的上方；视觉检测组件723水平对应置料座722；所述的置料座722上端设置用于转子，置料座722的侧方设置有通槽，视觉检测组件723对应通槽，用于检测绝缘垫片的组装深度；所述的旋转对位组件724包括对位电机7241、对位座7242和光纤传感器7243；对位电机7241固定在机架上，对位座7242固定在对位电机7241的输出端，光纤传感器7243对应对位座7242的侧方，对位座7242的中部设置有圆形沉孔，圆形沉孔中用于设置转子，转子的铁芯高于对位座7242上表面，光纤传感器7243对准转子的铁芯侧面。
所述的第一不良品搬运装置74和第二不良品搬运装置76均包括一个二自由度搬运机构和一个回收轨道；二自由度搬运机构的运动末端设置有转动气缸和安装在转动气缸转动端的手指气缸，可以将夹住的转子进行转动，方便放置到回收轨道上。
所述的导通检测装置75包括固定座751、固定气缸752、导块753、接收组件754和电流送出组件755；固定座751设置在机架上，固定气缸752竖直安装在固定座751上，导块753安装在固定气缸752的伸缩端，导块753的下端设置有圆孔，圆孔与转子的转子相对应；所述的接收组件754安装在固定座751上，电流送出组件755设置在机架上；所述的接收组件754设置有两组，接收组件754和电流送出组件755处于同一高度，接收组件754和电流送出组件755之间两两成一百二十度布置。
所述的接收组件754包括固定板7541、靠近气缸7542、伸缩块7543和探针7544，探针7544固定在伸缩块7543上，伸缩块7543上设置有导柱与固定板7541相移动配合，所述的固定板7541安装在固定座751上；靠近气缸7542安装在固定板7541上，靠近气缸7542的伸缩端与伸缩块7543相连接。
所述的电流送出组件755与接收组件754结构相似，电流送出组件755上还多设置有光电传感器7551，光电传感器7551对应中心的转子，电流送出组件755的探针上连接电源的正极，接收组件754的探针7544上连接电源的负极。
所述的导通检测装置75在工作时，首先光电传感器7551检测加工位处是否有转子，若有，电流送出组件755的气缸带动探针伸出，同时两组接收组件754也同时将探针送出，三个探针从三个方位将换向器夹住，而后电流送出组件755将电流送出，接收组件754的探针检测是否有电流，若没有，则转子为合格品；若有，则转子的换向器短路。
导通检测装置75解决了转子打磨后易短路，视觉检测易遗漏的问题；通过设置三个均匀布置的探针，探针顶住换向器的三个金属片，通过一个探针放电，其他两个探针接收的方式来进行检测金属片之间是否有短路的问题，相比视觉检测一方面稳定可靠，另一方面，不需要从多个角度进行照相，更加简单；设置光电传感器7551检测转子到位状况，对之前工位分离的不良品不进行加工，更加高效。
一种带换向机构的电机转子检测下料方法，使用上述的带换向机构的电机转子检测下料设备，在工作时，进料搬运装置72将转子的一端绝缘垫片高度进行检测并对准方位后，将转子放置到平动治具输送装置71的平动治具中，而后转子随平动治具在平动治具输送装置71中移动；首先由CCD组件73检测换向器是否有残缺，将不良品通过第一不良品搬运装置74运出，而后通过导通检测装置75进行导通检测，将短路的转子通过第二不良品搬运装置76进行下料，合格品通过平动治具输送装置71运出。
带换向机构的电机转子检测下料设备解决了转子次品率高问题；通过两组视觉检测和导通检测依次检测转子上的绝缘垫片和换向器外貌状况和换向器的性能状况，检测更加全面，使下料的转子质量更高；采用平动治具输送装置71进行输送，提高转子的输送效率，平动治具输送装置71的皮带输送轨组件711输送速度快，换轨组件712和折形轨组件713的刚度高，输送精度高，适于在工位上进行相应的检测和分离操作。

Claims (9)

1.一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，包括平动治具输送装置（71）、进料搬运装置（72）、CCD组件（73）、第一不良品搬运装置（74）、导通检测装置（75）和第二不良品搬运装置（76）；平动治具输送装置（71）成长条形，平动治具输送装置（71）上设置有空治具进料工位（701）、转子上料工位（702）、外貌检测工位（703）、第一分离工位（704）、导通检测工位（705）和治具出料工位（706）；所述的进料搬运装置（72）对应转子上料工位（702），CCD组件（73）从上方对应外貌检测工位（703），第一不良品搬运装置（74）对应第一分离工位（704），导通检测装置（75）设置有两组，对应两个导通检测工位（705），导通检测工位（705）后方还对应有第二分离工位，第二不良品搬运装置（76）对应第二分离工位。
2.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的平动治具输送装置（71）包括皮带输送轨组件（711）、换轨组件（712）和折形轨组件（713）；换轨组件（712）位于皮带输送轨组件（711）的折形轨组件（713）的端部，所述的皮带输送轨组件（711）采用皮带输送的方式实现空治具的上料；平动治具成长条形，平动治具上均匀设置有多个竖通孔，竖通孔的一周设置有三根均匀布置的立柱，转子的转轴设置在竖通孔中，转子的铁芯由立柱进行限位；所述的换轨组件（712）下方设置有第一侧推机构（714）和第一步进推料机构（715）；第一侧推机构（714）推动平动治具的侧方，实现换轨；第一步进推料机构（715）实现每次推动平动治具两个转子的间距；所述的折形轨组件（713）中设置有两条并列错开的轨道，轨道之间通过设置第二侧推机构（716）过渡衔接，折形轨组件（713）处还设置有第二步进推料机构（717），实现平动治具的缓慢移动。
3.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的进料搬运装置（72）包括同步搬运机械手（721）、置料座（722）、视觉检测组件（723）和旋转对位组件（724）；置料座（722）位于旋转对位组件（724）的侧方，同步搬运机械手（721）位于置料座（722）和旋转对位组件（724）的上方；视觉检测组件（723）水平对应置料座（722）；所述的置料座（722）上端设置用于转子，置料座（722）的侧方设置有通槽，视觉检测组件（723）对应通槽。
4.根据权利要求3所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的旋转对位组件（724）包括对位电机（7241）、对位座（7242）和光纤传感器（7243）；对位电机（7241）固定在机架上，对位座（7242）固定在对位电机（7241）的输出端，光纤传感器（7243）对应对位座（7242）的侧方，对位座（7242）的中部设置有圆形沉孔，圆形沉孔中用于设置转子，转子的铁芯高于对位座（7242）上表面，光纤传感器（7243）对准转子的铁芯侧面。
5.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的第一不良品搬运装置（74）和第二不良品搬运装置（76）均包括一个二自由度搬运机构和一个回收轨道；二自由度搬运机构的运动末端设置有转动气缸和安装在转动气缸转动端的手指气缸，可以将夹住的转子进行转动，方便放置到回收轨道上。
6.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的导通检测装置（75）包括固定座（751）、固定气缸（752）、导块（753）、接收组件（754）和电流送出组件（755）；固定座（751）设置在机架上，固定气缸（752）竖直安装在固定座（751）上，导块（753）安装在固定气缸（752）的伸缩端，导块（753）的下端设置有圆孔，圆孔与转子的转子相对应；所述的接收组件（754）安装在固定座（751）上，电流送出组件（755）设置在机架上；所述的接收组件（754）设置有两组，接收组件（754）和电流送出组件（755）处于同一高度，接收组件（754）和电流送出组件（755）之间两两成一百二十度布置。
7.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的接收组件（754）包括固定板（7541）、靠近气缸（7542）、伸缩块（7543）和探针（7544），探针（7544）固定在伸缩块（7543）上，伸缩块（7543）上设置有导柱与固定板（7541）相移动配合，所述的固定板（7541）安装在固定座（751）上；靠近气缸（7542）安装在固定板（7541）上，靠近气缸（7542）的伸缩端与伸缩块（7543）相连接。
8.根据权利要求1所述的一种带换向机构的电机转子检测下料设备，其特征在于，所述的电流送出组件（755）与接收组件（754）结构相似，电流送出组件（755）上还多设置有光电传感器（7551），光电传感器（7551）对应中心的转子，电流送出组件（755）的探针上连接电源的正极，接收组件（754）的探针（7544）上连接电源的负极。
9.一种带换向机构的电机转子检测下料方法，其特征在于，使用上述的带换向机构的电机转子检测下料设备；进料搬运装置（72）将转子的一端绝缘垫片高度进行检测并对准方位后，将转子放置到平动治具输送装置（71）的平动治具中，而后转子随平动治具在平动治具输送装置（71）中移动；首先由CCD组件（73）检测换向器是否有残缺，将不良品通过第一不良品搬运装置（74）运出，而后通过导通检测装置（75）进行导通检测，将短路的转子通过第二不良品搬运装置（76）进行下料，合格品通过平动治具输送装置（71）运出。
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