CN113401785B - 机电设备在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机电设备在线检测系统，包括一个垂直布置于输入传输系统与输出传输系统之间的横移吊装检修系统，在位于输入传输系统与输出传输系统之间依次布置多个检修单元，每个检修单元包括前后侧固定立柱和前后侧行走立柱，设置有驱动前后侧行走立柱使其同时向内和同时向外的纵向可控驱动机构，在前后侧行走立柱的内侧壁中部分别安装有可控抓紧机构，可控抓紧机构能够沿其中心转动，在其中一侧可控抓紧机构的后侧安装有驱动其旋转的驱动电机。与现有技术相比，本发明能够实现被检测设备根据多个工序步骤在多个工位之间移动，工位数量根据检测工序情况增减，而且能够在各工位单独对被检测设备进行自动抓紧和翻转，利于全方位检测的工作需求。

Description

机电设备在线检测系统

技术领域

本发明涉及设备在线检测技术领域，尤其是涉及一种机电设备在线检测系统。

背景技术

机电或电力等设备制造过程或出厂前通常需要在线检测，尤其是出厂前检测是在组装或封装状态下对多种关键部位、控制机构、控制单元和外观等检测，以及参数设置和调试等，由于机电或电力等设备涉及多项性能检测，目前，对于同一台电力设备，测试人员需要携带多种仪器，而且每完成一个试验项目就需要更换接线，才能满足不同试验项目的需求。另外，每当完成一个试品后就需要更换场地或者采用起重设备把试品调离，更换下一个试品，因此传统的试验模式不仅所需仪器设备繁多，接换线反复，仪器和设备需要人工和起重机搬运，测试过程劳动强度大，测试效率慢。而且各个试验项目所得到的数据需要人工输入到计算机中，通过计算机进行计算汇总，不仅数据录入方式会出现差错，而且效率也慢。

为了提高试验效率，目前有一种自动导引运输车，如公开号为CN104049155A的一种基于自动导引运输车的电力设备检测流水线及检测方法，该类型自动导引运输车承载被检电力设备试品，在中控室内的中控计算机控制下，按照一定的试验程序在各个试验工位之间进行运行，对自动导引运输车所承载的被检电力设备试品进行各项试验，各个试验工位的试验仪器将所得到的试验数据采用通讯方式传回中控室内的中控计算机进行汇总，但由于各被检测设备位置固定，对于一些需要检测人员参与程度高的部分工作，仍然需要检测人员随时更换检测工位，影响检测效率。这种自动引导运输车所携带的检测仪器数量有限，对于一些提交较大且供电量大和数据传输要求高的检测仪器，无法随自动引导运输车移动，从而这种检测方式仍然存在工作量大和效率低等问题。

现有技术中有采用固定轨道式转载试品沿着预先铺设的轨道进行流转试验，其虽然提高了试验效率，降低了试验人员的劳动强度，但是其依然存在问题，例如对于一些新增的试验项目无法在原有试验系统目前沿生产线传送的检测线存在的主要弊端是无法对被检测设备实现翻转，从而造成一些检测困难，甚至漏检。

发明内容

针对机电或电力等设备在线检测过程存在的人工参与程度高的问题，以及被检测设备不易移动或不易翻转检测的缺陷，本发明提供一种适用于机电或电力等设备在线检测系统，用以提高检测效率、降低工作量和防止漏检为目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种机电设备在线检测系统，包括一个垂直布置于输入传输系统与输出传输系统之间的横移吊装检修系统，根据检修工序的n个步骤，在位于所述输入传输系统与输出传输系统之间依次布置n个检修单元，相邻检修单元之间为检修工作位，所述的检修单元包括前后侧固定立柱，位于前后侧固定立柱内侧有前后侧行走立柱，且前后侧行走立柱相互平行，设置有驱动前后侧行走立柱使其同时向内和同时向外的纵向可控驱动机构，在所述前后侧行走立柱的内侧壁中部分别安装有可控抓紧机构，所述可控抓紧机构能够沿其中心转动，至少在其中一侧的可控抓紧机构的后侧安装有驱动其旋转的旋转电机。

其中，所述的横移吊装系统的一种方式是包括一个横置的外架，在外架的顶部沿横向固定有横轨，在横轨上分布有能够横移的吊装单元，至少一个吊装单元被驱动沿横向往复运动，每个吊装单元垂直向下连接有吊具，用于抓取被检测设备并移送至相应检修单元。

其中，可以在位于前后固定立柱之间的底部设置有纵向轨道，在所述行走立柱的下方分别设置底座，底座下方安装有轨道轮，轨道轮与轨道配合安装。

同时，在前后固定立柱之间安装有螺杆，螺杆的两端通过轴套或轴承安装在相应立柱的轴孔内，螺杆的一端延伸至立柱之外与纵移驱动电机传动连接。

还可以在所述前后固定立柱的上端沿纵向固定有导向杆，又在前后行走立柱的上端分别设置有导向孔并安装有滑动轴承，滑动轴承套装于导向杆外侧。

另外，还可以在所述导向杆外侧套装有封尘袋，防尘袋内套装有支撑弹簧。

进一步地，在所述前后行走立柱上设置竖向导向孔，所述可控抓紧机构的后座通过固定丝固定于竖向导向孔内，在松开固定丝后能调节各抓紧机构的高度并固定。

其中，各竖向导向孔内还间隔设置横向槽，用以支撑相应固定丝。

其中的一种吊具形式包括吊杆、剪式卡爪和卡爪展缩驱动机构，吊杆的下端设置轴孔并铰接于剪式卡爪的转轴，所述的剪式卡爪的两个L形抓片之间连接有卡爪展缩驱动机构。

另外，所述的横轨为双平行横轨，每个横轨上分别安装有吊装单元，或者一套吊装单元同时安装于双横轨上。吊装单元的吊具为机械手。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明不仅能够实现被检测设备根据多个工序步骤在多个工位之间移动，工位数量可根据检测工序情况增减，而且能够在各工位单独对被检测设备进行自动抓紧和翻转，以利于全方位检测的工作需求。

(2)本发明可通过吊装单元及其往复驱动机构实现将待检测设备由输入传输系统移送至各检测工位，依次转移被检测设备于各检测工位，最后移送至输出传输系统。当被检测设备被吊装于相应检测工位后，通过横向和竖向的位置传感器对其定位，使其位于前后两侧可控抓紧机构之间。根据检测需要，通过控制器控制驱动电机转动，使被检测设备沿其中心转动。以相反操作释放被检测设备，并由吊装单元移送至下道检测工序或输出。从而，本实施例检测系统能够实现全自动生产线横向移送功能，多工位任意角度翻转功能，实现检测人员原地检测的目的。能够明显提高检测效率和避免漏检情况发生。

(3)本发明中吊装单元不仅可以为单个，也可以为多个，一种实例可通过沿横向布置多个与工位距离相同的吊装单元，各吊装单元分别被推拉移动一个工位的距离，实现依次将上到工序的被检测设备移动至下道工序的相应位置，从而提高移动效率和提高移动精度，适合生产线自动化改造应用。

(4)本发明还通过设置移动立柱与固定立柱之间的相对位置以及对可控抓紧机构进行转动控制的方式，实现快速自动化抓取及释放被检测设备。

附图说明

图1是本发明检测系统模型示意图。

图2是图1中单个检测工位示意图。

图3是一种吊装驱动机构的结构示意图。

图4是图3中局部放大图。

图5是图4中A-A剖面结构图。

图6是另一种吊装驱动机构的结构示意图。

图7是一种吊具的结构示意图。

图8是图7的左视图。

图9是控制系统框图。

附图标记：100、外架；101、桁架；102、固定立柱；103、横轨；200、输入传输系统；300、输出传输系统；400、检测工位；11、行走立柱；11a、底座；11b、竖向导向孔；12、底板；12a、纵向轨道；13、螺杆；14、纵移驱动电机；15、导向杆；15a、滑动轴承；16、可控抓紧机构；17、后座；18、固定丝；19、旋转电机；21、推拉组件；22、吊装单元；22a固定架、；22b、凹槽轨道轮；23、固定栓；24、电动剪式千斤顶；25、辅助吊具；31、带轮；31a、主动轴；31b、从动轴；32、传输带；41、吊杆；42、连接叉板；43、连接螺丝；44、主转轴；45、剪式卡爪；46、销轴；47、螺孔；48、吊具电机；49、螺杆50、抓头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

对于机电或电力设备生产过程的在线检测需要使其翻转进行多角度检测的情况，本实施例提供一种机电设备在线检测系统，该系统的主体模型如图1所示。图中的左侧为输入传输系统200，右侧为输出传输系统300，例如生产线传输带或链。横移吊装检修系统垂直布置于输入传输系统200与输出传输系统300之间，即输入传输系统200的末端对应于横移吊装检修系统的首端，输出传输系统300的传输末端对应于横移吊装检修系统的传输首端。

图中可以看出，横移吊装系统包括一个横置的外架100，该外架100的顶部有桁架101，底部有多对固定立柱102。相邻的一对固定立柱102之间区域形成通道作为检测工位400。在外架100的顶部桁架101的下方，沿横向固定有横轨103。同时，在横轨103上分布有能够横移的吊装单元(图1中未展示吊装单元)。

吊装单元的数量为一个或多个。当为一个时，可通过一根随横轨103布置的钢丝绳对吊装单元进行往复牵引，使吊装单元能够移动到达指定的工位上方。通常，在相应工位上方安装有位置传感器或相应部件，例如接近开关或激光定位仪器。多个吊装单元时，各吊装单元被牵引机构驱动同时沿横向往复运动，每个吊装单元垂直向下连接有吊具，用于抓取被检测设备并移送至相应检修单元。

每个吊装单元的吊具可以为机械手，也可以为吊钩。通过人工吊装或抓取，或者自动吊装或抓取。外架100顶部桁架101向两侧延伸，使得吊装单元能够移动于所述输入传输系统200和输出传输系统300的上方，以及两者之间的各工位上方。

工位数量根据实际需要而定，例如根据检修工序的n个步骤，n为大于1的自然数，在位于所述输入传输系统200与输出传输系统300之间依次布置n个如图2所示的检修单元。相邻检修单元之间为检测工位400。

如图2中所示，每个检修单元的基本组成，至少包括位于前、后侧的固定立柱102，位于前、后侧固定立柱102内侧有两个前、后侧的行走立柱11，前、后侧的行走立柱11相互平行。又设置了驱动行走立柱11使其同时向内和同时向外的纵向可控驱动机构。

纵向可控驱动机构的结构如下：在设置于固定立柱102之间的底部(底板12上)设置有纵向轨道12a，在一对行走立柱11的下方分别设置底座11a，底座11a下方安装有轨道轮(图中未显示)，轨道轮与轨道3配合安装。同时，在固定立柱102之间安装有螺杆13，螺杆13的两端通过轴套或轴承安装在相应立柱的轴孔内，螺杆13穿过底座11a中的水平螺孔，形成丝杠结构，螺杆13的一端延伸至固定立柱102之外与纵移驱动电机14传动连接。另外，在两个固定立柱102的上端固定有导向杆15，在行走立柱11的上端分别设置有导向孔并安装有滑动轴承15a，滑动轴承15a套装于导向杆15外侧。从而，行走立柱11能够在螺杆13的带动下沿导向杆15纵向平移。螺杆13在停止转动后能够将两个行走立柱11约束于所处原地位置。

导向杆15或者螺杆13外侧涂抹润滑油并被密封，例如在导向杆15和螺杆13外侧套装有封尘袋，防尘袋内套装有螺距较大且直径较小的支撑弹簧，支撑弹簧设置在两根行走立柱11之间和两根固定立柱102之间。

图2中还可以看出，在位于行走立柱11的内侧壁中部分别安装有可控抓紧机构16。可控抓紧机构16可以采用任何形式，以能够支撑并固定相应设备两端为准。可控抓紧机构16的后端设置有连接座，可控抓紧机构16连接驱动其旋转的旋转电机19。具体为，在行走立柱11上设置至少三条竖向导向孔11b，后座18通过固定丝18固定在竖向导向孔11b上，在松开固定丝18后能调节后座的高度并固定。旋转电机19固定于该后座17上。旋转电机19的转轴贯穿行走立柱11中间的竖向导向孔11b。旋转电机19的转轴末端安装有连接体，该连接体与连接座固定在一起，从而旋转电机19可以驱动可控抓紧机构16沿电机转轴转动。

此外，相对设置的两个可控抓紧机构16在抓取相应被检测设备后，设备重力通过连接座传递至后座17。后座17被牢固地固定于相应行走立柱11上。为提高后座17的固定强度，还可以进一步在行走立柱11的各竖向导向孔11b内间隔设置横向槽，用以支撑相应固定丝18，以防止其在松动状态下向下滑脱的情况发生。

由此，本实施例可通过吊装单元及其往复驱动机构实现将待检测设备由输入传输系统200移送至各检测工位400，依次转移被检测设备于各检测工位400，最后移送至输出传输系统300。控制关系如图9所示，当被检测设备被吊装于相应检测工位400后，通过横向和竖向的位置传感器对其定位，使其位于前后两侧可控抓紧机构16之间(提前调节可控抓紧机构16的高度后固定在特定位置)。根据检测需要，通过控制器控制旋转电机19转动，使被检测设备沿其中心转动。以相反操作释放被检测设备，并由吊装单元移送至下道检测工序或输出。从而，本实施例检测系统能够实现全自动生产线横向移送功能，多工位任意角度翻转功能，实现检测人员原地检测的目的。能够明显提高检测效率和避免漏检情况发生。

实施例二

本实施例的基本结构和实施例一相同，其区别点在于，在实施例1基础上，本实施例采用一种如图3所示的吊装传输系统。图中可以看出，在横轨103的下方，还平行设置有推拉组件21，该推拉组件21是由多个杆件收尾依次对接组成。每个杆件上连接有一个吊装单元22，各吊装单元22的位置间距与各工位之间的间距相等。从而，当推拉组件21的环形绳轮驱动单元或液压缸启动，拉动或推动杆件后，能够使各吊装单元22往复移动于相邻工位之间，同时抓取并移送相应的被检测设备。

具体地，如图4和图5所示，横轨103为工字形轨道，其包括中间的腹板和上下翼板。在本实施例中，每个吊装单元22包括固定架22a，固定架22a的上部设置上凹槽并在上凹槽两侧安装有凹槽轨道轮22b，两凹槽轨道轮22b分别支撑在所述下翼板的上方。固定架22a的中部设置有穿孔，通过固定栓23将所述推拉组件21固定于该穿孔内，使推拉组件21与吊装单元22固定为一体。为实现吊装单元22的升降功能(也可以不适用该功能)，在固定架22a的下部两侧分别设置有下凹槽，在下凹槽内安装有电动剪式千斤顶24。电动剪式千斤顶24的下方安装有普通吊钩或者吊具或者机械手。控制器控制连接电动剪式千斤顶24和相应吊具工作。

如图3和图4所示，为提高各吊装单元22的支撑强度，又在横轨103与推拉组件21之间的增设有辅助吊具25，该辅助吊具25也包括固定架，固定架的上部设置上凹槽并在上凹槽两侧安装有轨道轮，两轨道轮分别支撑在所述下翼板的上方。固定架的中部设置有穿孔，通过固定栓将推拉组件固定于该穿孔内，使推拉组件21与吊装单元固定为一体。从而增加了横轨103与推拉组件21之间的吊装强度。

实施例三

本实施例的基本结构和实施例一相同，其区别点在于，在实施例一的基础上，采用一种如图6所示的吊装传输系统。

在横轨103的两端分别固定轴架，两端轴架内分别安装有绳轮或链轮或带轮31，其中一侧轮轴为主动轴31a，其与吊装驱动电机传动连接，另一侧轮轴为从动轴31b。在位于两端从动轴31b和主动轴31a上的绳轮或链轮或带轮31外侧，环套有钢丝绳或链条或传输带32。

横轨103为工字形轨道，其包括中间的腹板和上下翼板。在本实施例中，每个吊装单元22的设计参见图4和图5，可以看出，其包括固定架22a，固定架22a的上部设置上凹槽并在上凹槽两侧安装有凹槽轨道轮22b，两凹槽轨道轮22b分别支撑在所述下翼板的上方。固定架22a的中部设置有穿孔，通过固定栓23将所述推拉组件21固定于该穿孔内，使推拉组件21与吊装单元22固定为一体。为实现吊装单元22的升降功能，在固定架22a的下部两侧分别设置有下凹槽，在下凹槽内安装有电动剪式千斤顶24。电动剪式千斤顶24的下方安装有普通吊钩或者吊具或者机械手。控制器同时控制电动剪式千斤顶24和相应吊具工作。

各吊装单元22的位置间距与各工位之间的间距相等。从而，当吊装驱动机构启动后，正向或反向拉动钢丝绳或链条或传输带32，能够使各吊装单元22往复移动于相邻工位之间，同时抓取并移送相应的被检测设备。

为提高各吊装单元22的支撑强度，又在横轨103与钢丝绳或链条或传输带32之间的增设有辅助吊具25，该辅助吊具25也包括固定架，固定架的上部设置上凹槽并在上凹槽两侧安装有轨道轮，两轨道轮分别支撑在所述下翼板的上方。固定架的中部设置有穿孔，通过固定栓将所述钢丝绳或链条或传输带固定于该穿孔内，使推拉组件21与吊装单元22固定为一体。

实施例四

本实施例的基本结构和实施例二相同，其区别点在于，在实施例二的基础上采用一种如图7和图8所示的吊具形式。该吊具包括吊杆41，连接叉板42，连接螺丝43，主转轴44，剪式卡爪45和卡爪展缩驱动机构。两片连接叉板42通过连接螺丝43固定或者焊接于吊杆41下方两侧，形成叉状。在两片连接叉板42上分别设置有轴孔并贯穿安装有主转轴44。剪式卡爪45包括两个近似L形抓片，每个L形抓片分别的截面为槽形，即包括两个侧壁和一个底板。两个L形抓片的上部铰接于所述主转轴44上，且位于两片连接叉板42之间。在两个L形抓片的上部末端的槽内分别安装有能够转动的销轴46，且各销轴46上沿径向贯穿有螺孔47，两螺孔47的螺纹方向相反，一根吊具螺杆49同时螺纹连接两销轴46的螺孔47内。同时，在一侧销轴46上套装有电机座，其上固定有吊具电机48。该吊具电机48的转轴与所述吊具螺杆49连接。从而当电机转动后，能够驱动两个L形抓片的上部末端同时向内靠近或同时向外展开，进而驱动两个L形抓片的下端抓头50能够相互抱紧或展开。图中显示了两个L形抓片的下端抓头50分别设置让位槽使得两者能够相互嵌入。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。例如，上述各检测单元的基本配置，还可以增设针对不同检测工序需求的专用设备的安装；如在某工位附近布置用以检测设备的主机或安装有相应检测软件的检测设备；如对于绕线阻值在线检测还需要同时配置相应的电阻丝阻值测量机构或成品电阻检测筛选机构来实现；如对内置蓄电池单元检测配置电压、电流检测及充放电操作的配套设备；以及采集相应数据的设备。涉及部分不需要人工操作的检测工位400完全利用检测设备自动检测。可以采用多种控制方式，例如有线控制、无线遥控控制以及工控机自动控制等，还可以选用多种定位方式进行定位，例如视频寻迹定位、IGPS定位以及磁钉寻迹定位。例如，在固定架22a的下方安装任意具有伸缩功能的部件，用以替代上述剪式千斤顶，实现吊装升降功能。例如，横轨103可以为双平行横轨103，每个横轨103上分别安装有吊装单元22，或者一套吊装单元22同时安装于双横轨103上。

Claims (10)

1.一种机电设备在线检测系统，其特征在于，包括一个垂直布置于输入传输系统(200)与输出传输系统(300)之间的横移吊装检修系统，根据检修工序的n个步骤，在位于所述输入传输系统(200)与输出传输系统(300)之间依次布置n个检修单元，相邻检修单元之间为检测工位(400)，所述的检修单元包括前后侧的两个固定立柱(102)，位于两个固定立柱(102)内侧有两个行走立柱(11)，且两个行走立柱(11)相互平行，设置有驱动行走立柱(11)使其同时向内或同时向外的纵向可控驱动机构，在所述两个行走立柱(11)的内侧壁中部分别安装有可控抓紧机构(16)，所述可控抓紧机构(16)能够沿其中心转动，至少在其中一侧的可控抓紧机构(16)的后侧安装有驱动其旋转的旋转电机(19)。

2.根据权利要求1所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，所述的横移吊装系统包括一个横置的外架(100)，在外架(100)的顶部沿横向固定有横轨(103)，在横轨(103)上分布有能够横移的吊装单元(22)，至少一个吊装单元(22)被驱动沿横轨(103)往复运动，每个吊装单元(22)垂直向下连接有吊具，用于抓取被检测设备并移送至相应检修单元。

3.根据权利要求2所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，所述吊具包括吊杆(41)、剪式卡爪(45)和卡爪展缩驱动机构，吊杆(41)的下端设置轴孔并铰接于剪式卡爪(45)的转轴，所述的剪式卡爪(45)的两个L形抓片之间连接有卡爪展缩驱动机构。

4.根据权利要求2所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，所述的横轨(103)为双平行横轨(103)，每个横轨(103)上分别安装有吊装单元(22)，或者一套吊装单元(22)同时安装于双横轨(103)上。

5.根据权利要求1所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，在位于两个固定立柱(102)之间的底部设置有纵向轨道(12a)，在所述行走立柱(11)的下方分别设置底座(11a)，底座(11a)下方安装有轨道轮(22b)，轨道轮(22b)与轨道配合安装。

6.根据权利要求5所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，在前后固定立柱(102)之间安装有螺杆(13)，螺杆(13)的两端通过轴套或轴承安装在相应立柱的轴孔内，螺杆(13)穿过底座(11a)上的横向螺孔，并且螺杆(13)的一端延伸至立柱之外与纵移驱动电机(14)传动连接。

7.根据权利要求6所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，在所述两个固定立柱(102)的上端沿纵向固定有导向杆(15)，在两个行走立柱(11)的上端分别设置有导向孔并安装有滑动轴承(15a)，滑动轴承(15a)套装于导向杆(15)外侧。

8.根据权利要求7所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，在所述导向杆(15)外侧套装有封尘袋，防尘袋内套装有支撑弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，在前后所述行走立柱(11)上设置竖向导向孔(11b)，所述可控抓紧机构(16)的后座(17)通过固定丝(18)固定于竖向导向孔(11b)上，在松开固定丝(18)后能调节各后座(17)的高度并固定。

10.根据权利要求9所述的一种机电设备在线检测系统，其特征在于，各竖向导向孔(11b)内还间隔设置横向槽，用以支撑相应固定丝(18)。

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