CN203479441U - 开关电接触头自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关电接触头自动检测装置，其特征在于：包括工作台和控制器，工作台有上下两层，工作台下层台面上设置有开关夹具，所述开关夹具上带有开关状态检测模块，所述开关状态检测模块和控制器连接，工作台上层台面水平设置XYZ三轴直角坐标机械臂，每个轴均由一个电机带动，所述电机由控制器控制，所述XYZ三轴直角坐标机械臂的Z轴位于工作台下层台面正上方且与之垂直，所述Z轴底端设有压力传感器，所述压力传感器和控制器连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：自动化程度高，操作快速，压力传感器电子测力精确度大，位移定位精度高，无需人力拉动，劳动强度小，无安全隐患，可自动测量开关上所有的电接触头。
Description
技术领域
本实用新型涉及设备技术领域，更具体地说，是一种开关电接触头自动检测装置。
背景技术
开关的接触系统是由静触头和可动支架中的动触头构成的，动触头组件由固定在绝缘鼓上的触鼓、软连线及引出线组成，动触头的绝缘鼓固定在转轴上，静触头组件由固定在触头系统座上的触片、软连线及引出线组成；一般动、静触头通过软联线、接线板对外引出，引出形式为板后接线式；动触头随着转轴旋转至不同位置，实现电路接通或断开，以切换不同的控制对象。动、静触头接触后其接触处具有一定的压力，该压力称为触头压力，触头压力使触头之间的实际接触面积增加，接触电阻减小。静触头上装有弹簧，借以获得一定触头超程和终压力，从而保证静触头触片与动触头之间具有良好的电接触性能。触头压力不足会影响转换开关的导流能力，由于动、静触头接触是两个接点串联，若触头压力小，则触头的实际接触面积减小，其工作可靠性势必受到一定程度的影响，造成触点的电动稳定性较差。目前检测开关触头压力的方法为人工检测，该人工检测方法是：扳动转换开关手柄，使动触头与静触头闭合接触；用万用表夹头分别夹住两侧接线板；用一弹簧秤拉动静触头，当静触头离开动触头的瞬间从万用表接触电阻突变观察读取弹簧秤拉力；将该拉力作为接触器弹簧压力，即触头压力。这种测量方法存在以下问题：1.弹簧秤测力精度无法保证，只是近似测量，不符合量值传递要求；2.需人工拉动，劳动强度较大，且 存在安全隐患；3.需逐一测量多组静触头，工作效率低。
实用新型内容
为克服现有技术的不足，本实用新型提供一种自动检测开关上所有电接触头的开关电接触头自动检测装置。
为达到上述目的，本实用新型的所采用的具体技术方案如下：一种开关电接触头自动检测装置，包括工作台和控制器，工作台有上下两层，工作台下层台面上设置有开关夹具，所述开关夹具上带有开关状态检测模块，所述开关状态检测模块和控制器连接，工作台上层台面水平设置XYZ三轴直角坐标机械臂，每个轴均由一个电机带动，所述电机由控制器控制，所述XYZ三轴直角坐标机械臂的Z轴位于工作台下层台面正上方且与之垂直，所述Z轴底端设有压力传感器，所述压力传感器和控制器连接。
工作台下层用于摆放开关，开关夹具具有固定开关以及对开关进行状态检测的作用。XYZ三轴直角坐标机械臂用作调节压力传感器上下、左右、前后的位置，和对压力传感器施加一定压力达到检测目的。控制器用作接受开关的状态信号，调节XYZ三轴直角坐标机械臂位置，接受压力传感器信号。
更进一步的技术方案是XYZ三轴直角坐标机械臂包括Y轴滚珠丝杠，Y轴滚珠丝杠固定在工作台较高层中，Y轴滚珠丝杠一端设有Y轴步进电机，Y轴滚珠丝杠上套有第一连接板，第一连接板上水平固定有一个与Y轴滚珠丝杠垂直的X轴滚珠丝杠，且X轴滚珠丝杠位于工作台下层台面的正上方，X轴滚珠丝杠一端设有X轴步进电机，X轴滚珠丝杠上套有第二连接板,第二连接板上固定有一个与台面垂直的Z轴滚珠丝杠；Z轴滚珠丝杠顶端设有Z轴步进电机。
Y轴让机械臂能水平横向运动，X轴让机械臂能水平纵向运动，Z轴让机械臂能上下运动。步进电机让机械臂每次位移更精确，更容易进行细微的操作。
更进一步的技术方案是开关电接触头自动检测装置，其特征在于：所述压力传感器依次通过放大器和A/D转换模块和控制器相连。
压力传感器的接触到的模拟信号经过放大器放大以后，进行模数转换成数字信号提供给控制器进行分析。
更进一步的技术方案是控制器连接有计算机。
计算机用于进行人机交互。
更进一步的技术方案是控制器通过步进电机控制模块分别和X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机连接，步进电机控制模块经过X轴驱动器控制X轴步进电机，步进电机控制模块经过Y轴驱动器控制Y轴步进电机，步进电机控制模块经过Z轴驱动器控制Z轴步进电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：自动化程度高，操作快速，压力传感器电子测力精确度大，位移定位精度高，无需人力拉动，劳动强度小，无安全隐患，可自动测量开关上所有的电接触头。
附图说明
图1为本实用新型结构左视图；
图2为本实用新型结构俯视图；
图3为本实用新型控制系统示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1和图2为本实用新型的结构示意图，一种开关电接触头自动检测装置，包括工作台1和控制器，工作台1有上下两层，工作台1下层1B台面上设置有开关夹具2，所述开关夹具2上带有开关状态检测模块，所述开关状态检测模块和控制器连接，工作台1上层1A台面水平设置XYZ三轴直角坐标机械臂，每个轴均由一个电机带动，所述电机由控制器控制，所述XYZ三轴直角坐标机械臂的Z轴位于工作台1下层1B台面正上方且与之垂直，所述Z轴底端设有压力传感器10，所述压力传感器10和控制器连接。工作台下层用于摆放开关3，开关夹具具有固定开关3以及对开关3进行状态检测的作用。XYZ三轴直角坐标机械臂用作调节压力传感器上下、左右、前后的位置，和对压力传感器施加一定压力达到检测目的。控制器用作接受开关的状态信号，调节XYZ三轴直角坐标机械臂位置，接受压力传感器信号。XYZ三轴直角坐标机械臂包括Y轴滚珠丝杠4，Y轴滚珠丝杠4固定在工作台1较高层中，Y轴滚珠丝杠4一端设有Y轴步进电机5，Y轴滚珠丝杠4上套有第一连接板，第一连接板上水平固定有一个与Y轴滚珠丝杠4垂直的X轴滚珠丝杠6，且X轴滚珠丝杠6位于工作台1下层台面的正上方，X轴滚珠丝杠6一端设有X轴步进电机7，X轴滚珠丝杠6上套有第二连接板,第二连接板上固定有一个与台面垂直的Z轴滚珠丝杠8；Z轴滚珠丝杠8顶端设有Z轴步进电机9。Y轴让机械臂能水平横向运动，X轴让机械臂能水平纵向运动，Z轴让机械臂能上下运动。步进电机让机械臂每次位移更精确，更容易进行细微的操作。
本实用新型有手动和自动两种检测方式，手动是通过检测人员用计算机操控XYZ三轴直角坐标机械臂的位移，来进行检测，自动是根据不同型号开关， 在电脑中储存该开关外形尺寸参数，检测人员根据检测的开关类型，调出对应参数在计算机控制下进行自动检测。采用步进电机和滚珠丝杠可以使本实用新型的位移定位精度为±0.01nm，压力传感器的力值测定精度也达到±0.5N，精确度远远高于人工检测。根据开关的大小可以设定XYZ三轴直角坐标机械臂的位移最大值，本实用新型中的X坐标位移最大值可以是100mm，500mm，600mm,1000mm，Y坐标位移最大值可以是1000mm，1300mm，1400mm,1600mm，2000mm，Z坐标位移最大值可以是50mm，100mm，200mm,300mm，500mm。计算机的屏幕上可以显示每个电接触头开关的力值-位移曲线。本实用新型的工作台可以放在带有轮子的推车上便于移动。
如图3所示，图3为本实用新型控制系统示意图，压力传感器依次通过放大器和A/D转换模块和控制器相连。压力传感器的接触到的模拟信号经过放大器放大以后，进行模数转换成数字信号提供给控制器进行分析。控制器连接有计算机。计算机用于进行人机交互。控制器通过步进电机控制模块分别和X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机连接，步进电机控制模块经过X轴驱动器控制X轴步进电机，步进电机控制模块经过Y轴驱动器控制Y轴步进电机，步进电机控制模块经过Z轴驱动器控制Z轴步进电机。
控制器可以采用西门子S7-226型可编程序控制器，控制器主要采集压力传感器和开关状态检测模块的信号，控制XYZ三轴直角坐标机械臂，并和计算机进行交互。
检测方法及流程：检测人员根据检测的开关类型，调出对应参数在计算机控制下控制XYZ三轴直角坐标机械臂移动，首先上提Z轴，根据被测电接触头的位置坐标，调整XY轴的位置，移动压力传感器到该电接触头正上方，压力传感器自动清零，下移Z轴当压力传感器有数值变化，表示刚碰到电接触头时，启动步进电机开始准备记录位移量，当步进电机下压直至电接触头工作时，控 制器采集记录位移量和此时压力传感器的压力值进行储存。电接触头是否工作由开关夹具内部的开关状态检测模块进行反馈。重复上述操作完成整个开关电接触头的检测。
尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (5)
1.一种开关电接触头自动检测装置，其特征在于：包括工作台（1）和控制器，工作台（1）有上下两层，工作台（1）下层台面上设置有开关夹具（2），所述开关夹具（2）上带有开关状态检测模块，所述开关状态检测模块和控制器连接，工作台（1）上层台面水平设置XYZ三轴直角坐标机械臂，每个轴均由一个电机带动，所述电机由控制器控制，所述XYZ三轴直角坐标机械臂的Z轴位于工作台（1）下层台面正上方且与之垂直，所述Z轴底端设有压力传感器（10），所述压力传感器（10）和控制器连接。
2.根据权利要求1所述开关电接触头自动检测装置，其特征在于：所述XYZ三轴直角坐标机械臂包括Y轴滚珠丝杠（4），Y轴滚珠丝杠（4）固定在工作台（1）较高层中，Y轴滚珠丝杠（4）一端设有Y轴步进电机（5），Y轴滚珠丝杠（4）上套有第一连接板，第一连接板上水平固定有一个与Y轴滚珠丝杠（4）垂直的X轴滚珠丝杠（6），且X轴滚珠丝杠（6）位于工作台（1）下层台面的正上方，X轴滚珠丝杠（6）一端设有X轴步进电机（7），X轴滚珠丝杠（6）上套有第二连接板,第二连接板上固定有一个与台面垂直的Z轴滚珠丝杠（8）；Z轴滚珠丝杠（8）顶端设有Z轴步进电机（9）。
3.根据权利要求1所述开关电接触头自动检测装置，其特征在于：所述压力传感器依次通过放大器和A/D转换模块和控制器相连。
4.根据权利要求1所述开关电接触头自动检测装置，其特征在于：所述控制器连接有计算机。
5.根据权利要求1所述开关电接触头自动检测装置，其特征在于：所述控制器通过步进电机控制模块分别和X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机连接，步进电机控制模块经过X轴驱动器控制X轴步进电机，步进电机控制模块经过Y轴驱动器控制Y轴步进电机，步进电机控制模块经过Z轴驱动器控制Z轴步进电机。
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