CN203811156U - 电机定子铁芯检测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机加工用检测设备。一种可检测定子铁芯高度、转子容置孔孔型大小和线圈安装槽槽形大小的电机定子铁芯检测机构，包括托板、设有第一检测头和驱动第一检测头升降的第一升降气缸的转子容置孔检测机构、设有第二检测头和驱动第二检测头升降的第二升降气缸的线圈安装槽检测机构、以及设有压板和驱动压板升降的第三升降气缸的定子铁芯高度检测机构，第二检测头包括可插入到转子容置孔内的基杆和若干沿竖直方向延伸的检测条，压板、第一检测头和第二检测头都位于托板的正上方。本实用新型克服了人工检测定子铁芯高度、装配转子时剔除转子容置孔不良和装配线圈时剔除线圈安装槽不良所存在的效率低、影响生产顺畅性的问题。

Description

电机定子铁芯检测机构

技术领域

    本实用新型涉及电机加工用检测设备，尤其涉及一种电机定子铁芯检测机构。

背景技术

电机俗称“马达”，是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。在中国专利号为93231403、授权公告日为1995年5月11日、名称为“电机”的专利文献中公开了一种电机。电机的结构如该专利公开的那样包括电机外壳、固定于电机外壳内的定子和位于定子内的转子。电机定子如中国专利申请号为021556717、公开日为2004年6月30日、名称为“感应电机的防过热装置”在公开的那样，包括管状结构的定子铁芯和固定于定子铁芯的线圈（又称绕组）。定子铁芯的结构如图1所示，定子铁芯2设有转子容置孔21和若干线圈安装槽22。线圈安装槽22贯通定子铁芯2的轴向两端且同转子容置孔21连通。线圈是卡在线圈安装槽22中来实现固定在定子铁芯2上的。定子铁芯2的外表面设有一对制作时形成的平行的定位平面23。定子铁芯2是通过冲压出的钢片再冲压叠接在一起构成的。在定子铁芯制作的过程中由于冲头磨损、叠接时的位置偏差及钢片高度偏差等原因，会导致制作出的定子铁芯的高度产生偏差、转子容置孔偏小不规则和线圈安装槽偏小及孔型偏差等不良现象。现有的电机生产过程中、只通过人工测量的方式检测定子铁芯高度是否符合要求、而对于转子容置孔和线圈安装槽不作检测，转子容置孔的不良是在装配转子时如果转子不能够装配进处才被发现并剔除掉的、线圈安装槽的不良是在装配线圈时如果发现线圈装配不进出或导致线圈绝缘破损时才被方向并剔除掉的。因此现有的对定子铁芯的检测方式不但检测效率低下、而且会影响后续工序的正常生产和导致二次不良的产生。

实用新型内容

本实用新型提供了一种能够同时完成定子铁芯高度、转子容置孔孔型大小和线圈安装槽槽形大小检测的电机定子铁芯检测机构，克服了人工检测定子铁芯高度、装配转子时剔除转子容置孔不良和装配线圈时剔除线圈安装槽不良所存在的效率低、影响生产顺畅性的问题。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种电机定子铁芯检测机构，包括托板、转子容置孔检测机构、线圈安装槽检测机构和定子铁芯高度检测机构，转子容置孔检测机构包括圆柱形第一检测头和驱动第一检测头升降的第一升降气缸，所述第一检测头的直径同转子容置孔直径的下限相等，线圈安装槽检测机构包括第二检测头和驱动第二检测头升降的第二升降气缸，所述第二检测头包括可插入到转子容置孔内的基杆和若干沿竖直方向延伸的检测条，所述检测条沿基杆的周向分布于所述基杆的周面，检测条的数量同线圈安装槽的数量相等，检测条的断面形状同线圈安装槽的孔型相同，检测条的断面面积同芯线圈安装槽的开口面积下限相等，检测条之间的间隔角度同线圈安装槽之间的间隔角度相同，定子铁芯高度检测机构包括压板和驱动压板升降的第三升降气缸，所述压板、第一检测头和第二检测头都位于所述托板的正上方。使用时，将三个定子铁芯以竖置的方式依次搁在托板上位于压板、第一检测头和第二检测头下方的部位，如果压板的下降距离符合要求则表示定子铁芯高度符合要求、如果第一检测头能够插入到转子容置孔中则表示转子容置孔孔型符合要求且尺寸不偏小、如果第二检测头中的检测条能够一一对应地插入到定子铁芯中的线圈安装槽中则表示线圈安装槽槽型符合要求且尺寸不偏小，然后交换位置，自制完成同一定子铁芯的高度、转子容置孔大小形状、线圈安装槽大小形状三个差数的检测，如果检测出定子铁芯的一个差数不符合要求时则不进行后续差数的检测。

本实用新型还包括移位机构，所述移位机构包括下架、上架、将上架可升降地连接于下架的第四升降气缸和驱动下架沿水平方向移动的第一平移气缸，所述上架设有四根可插入到转子容置孔内的移位杆，所述四根移位杆等距离分布在同一直线上，所述第一平移气缸的伸缩方向同所述移位杆的分布方向平行，所述托板位于所述上架的上方且设有移位杆避让槽，所述第一检测头、第二检测头和压板沿移位杆的分布方向等距离分布；所述第一检测头、第二检测头和压板三者，相邻二者之间的距离同相邻的移位杆之间的距离相等。解决了定子铁芯在不同的检测工位之间的自动转移问题，使得三个检测工位能够以串联的方式进行并行作业。

本实用新型还包括上料输送线，所述上料输送线设有上料支撑孔和使定子铁芯停止于上料支撑孔的挡块，所述移位杆避让槽贯通至所述上料支撑孔，所述上料支撑孔位于所述四个移位杆所确定的直线上，所述第一检测头、第二检测头和压板三者中离所述上料支撑孔最近的一者同所述上料支撑孔之间的距离等于相邻的移位杆之间的距离。使得本实用新型能够同定子铁芯制作工位进行对接、以实现在线检测。

作为优选，所述托板设有下料支撑孔，所述下料支撑孔位于所述四个移位杆所确定的直线上，所述第一检测头、第二检测头和压板三者中离所述下料支撑孔最近的一者同所述下料支撑孔之间的距离等于相邻的移位杆之间的距离，电机定子铁芯检测机构还包括将位于所述下料支撑孔上的定子铁芯转移走的下料机构，所述下料机构包括夹指气缸、通过夹指气缸驱动的夹杆、驱动夹指气缸升降的第五升降气缸、驱动夹指气缸平移的第二平移气缸和驱动第二平移气缸平移的第三平移气缸，所述第二平移气缸和第三平移气缸的伸缩方向相同。能够将不良品与良品分开。

作为优选，所述下料支撑孔的开口面积大于转子容置孔的开口面积，所述夹杆的下端设有向外弯折的钩头。能够方便可靠地将搁置在出料支撑孔上的定子铁芯固定住。

本实用新型还包括第一出料输送线和第二出料输送线；所述第三平移气缸和第二平移气缸都处于伸长或收缩状态时、所述夹指气缸位于所述第一出料输送线上方；所述第三平移气缸和第二平移气缸二者中的一者处于伸出状态、另一者处于收缩状态时，所述夹指气缸位于所述第二出料输送线的上方。能够将良品和不良品分开输出而同后续工序对接，便于实现电机的自动化流水作业。

作为优选，所述托板的上方还设有压料杆。能够防止第一检测头和第二检测头上升的过程中将定子铁芯一起提起而导致导致铁芯移位和掉下损坏，提高了检测时的安全性和可靠性。

作为优选，所述托板的两侧还设有一对同定子铁芯外周上的定位平面配合的定位杆。能够防止定子在不同的检测工位之间转移的过程中产生转动，流水化作业的过程中使得线圈安装槽能够自动同第二检测头对齐。

作为优选，所述转子容置孔检测机构、线圈安装槽检测机构和定子铁芯高度检测机构都设有升降导向杆。能够提高工作时的准确性。

本实用新型具有下述优点：能够完成定子铁芯高度、转子容置孔孔型大小和线圈安装槽槽形大小的检测；自动化程度高，检测效率高，为定子铁芯的在线自动化对接检测奠定了基础。

附图说明

图1为定子铁芯的结构图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图3为夹指气缸和夹指的放大示意图。

图4为第二检测头的立体状态示意图。

图5为第二检测头的仰视示意图。

图6为移位机构的放大示意图。

图中：机架1、托板11、第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112、第三工位支撑孔113、出料支撑孔114、移位杆避让槽115、定位杆116、压料杆12、定子铁芯2、转子容置孔21、线圈安装槽22、定位平面23、上料输送线4、上料支撑孔41、挡块42、定子铁芯高度检测机构5、压板51、第三升降气缸52、第三升降导向杆53、转子容置孔检测机构6、第一检测头61、第一升降气缸62、第一升降导向杆63、线圈安装槽检测机构7、第二检测头71、连接板711、基杆712、检测条713、第二升降气缸72、第二升降导向杆73、移位机构8、下架81、上架82、第四升降气缸84、第一平移气缸85、第四升降导向杆86、移位杆87、下料机构9、夹指气缸91、夹杆92、钩头921、第五升降气缸93、第二平移气缸94、第三平移气缸95、滑座96、滑轨97、检测条之间的间隔角度A。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

参见图2，一种电机定子铁芯检测机构，包括机架1、上料输送线4、定子铁芯高度检测机构5、转子容置孔检测机构6、线圈安装槽检测机构7、移位机构8和下料机构9。

机架1安装有托板11和压料杆12。托板11位于压料杆12的下方。托板11上表面和压料杆12下表面之间的距离大于定子铁芯2（参见图1）的高度且小于定子铁芯2的高度1.5倍。托板11从右向左依次设有第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112、第三工位支撑孔113和出料支撑孔114。第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112、第三工位支撑孔113和出料支撑孔114位于同一直线上且都贯通托板1的上下表面。第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112、第三工位支撑孔113和出料支撑孔114四者等距离分布。第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112、第三工位支撑孔113和出料支撑孔114四者的开口面积相等。下料支撑孔14的开口面积大于转子容置孔21（参见图1）的开口面积。托板11还设有移位杆避让槽115。移位杆避让槽115从托板1的右端面贯通至出料支撑孔114。移位杆避让槽115贯通托板1的上下表面。托板11的上表面还设有一对定位杆116。一对定位杆116分布在移位杆避让槽115的前后两侧。一对定位杆116之间的距离大于一对定位平面23（参见图1）之间的距离且小于定子铁芯2（参见图1）的外径。

上料输送线4的左端同托板1的右端对接在一起。上料输送线4的左端设有上料支撑孔41和挡块42。移位杆避让槽115贯通至上料支撑孔41。上料支撑孔41位于第一工位支撑孔111和第二工位支撑孔112所确定的直线上。第一工位支撑孔111和第二工位支撑孔112之间的距离等于第一工位支撑孔111和上料支撑孔41之间的距离。挡块42为托板1的右端部。

定子铁芯高度检测机构5包括压板51、驱动压板51升降的第三升降气缸52、一对第三升降导向杆53和测量压板下移距离的第三位移传感器（图中没有画出）。压板51位于第一工位支撑孔111的正上方。第三升降气缸52同机架1固接在一起。第三升降导向杆53穿设于机架1的顶板上。第三升降导向杆53和机架1之间设有滑套。

转子容置孔检测机构6包括圆柱形第一检测头61、驱动第一检测头升降的第一升降气缸62、一对第一升降导向杆63和测量第一检测头下移距离的第一位移传感器（图中没有画出）。第一检测头61的中心线沿上下方向延伸。第一检测头61的直径同转子容置孔21（参见图1）直径的下限相等。第一检测头61位于第二工位支撑孔112的正上方。第一升降气缸62同机架1固接在一起。第一升降导向杆63穿设于机架1的顶板上。第一升降导向杆63和机架1之间设有滑套。

线圈安装槽检测机构7包括第二检测头71、驱动第二检测头升降的第二升降气缸72、一对第二升降导向杆73和测量第二检测头下移距离的第二位移传感器（图中没有画出）。第二检测头71的中心线沿上下方向延伸。第二检测头71位于第三工位支撑孔113的正上方。第二升降气缸72同机架1固接在一起。第二升降导向杆73穿设于机架1的顶板上。第二升降导向杆73和机架1之间设有滑套。

移位机构8包括下架81、上架82、第四升降气缸84和第一平移气缸85。下架81可左右滑动地滑接在机架1的底板上。下架81设有一对第四升降导向杆86。第四升降导向杆86穿设于上架82。第四升降导向杆86和上架82之间设有导套。上架82通过第四升降气缸84可升降地连接于下架81的上方。上架82位于托板11的下方。上架82设有移位杆87。移位杆87位于移位杆避让槽115的正下方。第一平移气缸85的缸体同机架1的底板固接在一起。第一平移气缸85的活塞杆同下架81连接在一起。第一平移气缸85沿左右方向伸缩。下料机构9包括夹指气缸91、通过夹指气缸驱动的夹杆92、驱动夹指气缸升降的第五升降气缸93、驱动夹指气缸平移的第二平移气缸94和驱动第二平移气缸平移的第三平移气缸95。第五升降气缸93的缸体同滑座96固接在一起。第五升降气缸93的活塞杆同夹指气缸91连接在一起。第二平移气缸94沿左右方向伸缩。第二平移气缸94的缸体固定于滑道座。第二平移气缸94的活塞杆同第三平移气缸95的活塞杆对接在一起。第三平移气缸95的缸体同机架1固接在一起。第三平移气缸95沿左右方向伸缩。第三平移气缸95和第二平移气缸94位于同一直线上。滑座96滑道连接在沿左右方向延伸的滑轨97上。滑轨97同机架1固接在一起。

本实用新型还包括第一出料输送线和第二出料输送线（图中没有画出）；第一出料输送线和第二出料输送线都沿前后方向延伸。第三平移气缸95和第二平移气缸94都处于伸长状态时、夹指气缸91位于第一出料输送线上方；第三平移气缸95处于伸长状态且第二平移气缸94处于收缩状态时，夹指气缸91位于第二出料输送线的上方（当然使第三平移气缸95处于收缩状态且第二平移气缸94处于伸长状态时夹指气缸91位于第二出料输送线的上方也是可以的）。

参见图3，夹杆92有三根。夹杆92沿夹指气缸91的周向均匀分布。夹杆92的下端设有向外弯折的钩头921。

参见图4，第二检测头71包括连接板711、基杆712和若干沿竖直方向延伸的检测条713。连接板711用于第二检测头71同第二升降气缸72的连接。基杆712的上端同连接板711连接在一起。基杆712可插入到转子容置孔21（参见图1）内。检测条713沿基杆的周向分布于基杆712的周面上。检测条713的数量同定子铁芯2（参见图1）上的线圈安装槽22（参见图1）的数量相等。检测条713的断面形状同线圈安装槽22（参见图1）的孔型相同。检测条713的断面面积同线圈安装槽22的开口面积的下限相等。

参见图5，检测条之间的间隔角度A同线圈安装槽 22（参见图2）之间的间隔角度相同。

参见图6，移位杆87有四根。移位杆87可插入到转子容置孔21（参见图1）内。4根移位杆87等距离分布在同一沿左右方向延伸的直线上。相邻的移位杆87之间的距离同第一工位支撑孔和第二工位支撑孔之间的距离相等。

本实用新型的工作过程为：

参见图2，上料输送线4的左端同定子冲压设备对接在一起。定子冲压设备冲压出的如图1所示的定子铁芯2连续地经上料输送线4输送到托板11右端（即进料端），当定子铁芯同挡块42抵接在一起时，定子铁芯停止前行，此时定子铁芯位于上料支撑孔41上。

使第一平移气缸85和第四升降气缸84都处于收缩状态，此时四个移位杆87一一对应地位于上料支撑孔41、第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112和第三工位支撑孔113的下方；第四升降气缸84驱动上架82上升，上架82上升而使得四个移位杆87分别插入到搁置在上料支撑孔41、第一工位支撑孔111、第二工位支撑孔112和第三工位支撑孔113上的定子铁芯的转子容置孔21（参见图1）中。第一平移气缸85伸出，使得上料支撑孔41上的定子铁芯移动到第一工位支撑孔111上、第一工位支撑孔111上的定子铁芯移动到第二工位支撑孔112上、第二工位支撑孔112上的定子铁芯移动到第三工位支撑孔113、第三位支撑孔113上的定子铁芯移动到出料支撑孔114上。定子铁芯位于托板上时，定位平面23（参见图1）是位于前后方向的。

第三升降气缸52驱动压板51下压到定子铁芯上，测量压板下移距离的第三位移传感器检测出压板下移的距离，如果距离在设定范围之内表示定子铁芯高度符合要求，如果高于设定范围表示定子铁芯高度偏高、本实用新型的控制装置控制定子冲压装置减少构成定子铁芯的钢片的数量，如果低于设定范围表示定子铁芯高度偏低、则本实用新型的控制装置控制定子冲压装置增加构成定子铁芯的钢片的数量，如果距离超出设定范围则控制装置控制后续的两个检测工位不对该定子铁芯进行进一步的检测、以节约能源。

第一升降气缸62驱动第一检测头61下移，测量第一检测头下移距离的第一位移传感器检测出第一检测头61的下移距离，如果下移距离达到设定值表示第一检测头61能够插入定子铁芯中的转子容置孔内、该定子铁芯中的转子容置孔符合要求，第一检测头61不能够插入定子铁芯中的转子容置孔内表示该定子铁芯中的转子容置孔不符合要求，第一升降气缸62驱动第一检测头61上升的过程中、如果定子铁芯同第一检测头61卡在一起，则压料杆12将定子铁芯和第一检测头分离。如果转子容置孔不符合要求则控制装置控制后续的检测工位不对该定子铁芯进行进一步的检测、以节约能源。

第二升降气缸72驱动第二检测头71下移，测量第二检测头下移距离的第二位移传感器检测出第二检测头71的下移距离，如果下移距离达到设定值表示第二检测头71中的检测条713（参见图4）能够一一对应地插入定子铁芯中的线圈安装槽内、该定子铁芯中的线圈安装槽符合要求，第二检测头71不能够插入定子铁芯中表示该定子铁芯中的线圈安装槽不符合要求，第二升降气缸72驱动第二检测头71上升的过程中、如果定子铁芯同第二检测头71卡在一起，则压料杆12将定子铁芯和第二检测头分离。

使第二平移气缸94和第三平移气缸95都处于收缩状态来使得夹杆92位于出料支撑孔114正上方，夹指气缸91使夹杆92之间处于合拢状态，第五升降气缸93驱动夹指气缸91和夹杆92一起下降到夹杆92插入到转子容置孔内，夹指气缸91使夹杆92分开而使得夹杆92上的勾头921（参见图3）钩在定子铁芯的下端面上，第五升降气缸93驱动夹指气缸91上升而使得定子铁芯抬离托板11。如果被夹起的定子铁芯为良品，则第二平移气缸94和第三平移气缸95都伸长，使得定子铁芯转移到第一出料输送线上方，然后将定子铁芯放到第一出料输送线上而被转移到走。如果被夹起的定子铁芯为不良品，则第三平移气缸95处于伸长状态且第二平移气缸94处于收缩状态，使得定子铁芯转移到第而出料输送线上方，然后将定子铁芯放大第二出料输送线上而被转移到走。以上各动作都在本实用新型的控制装置的控制下完成自动完成的。

Claims (9)

1.一种电机定子铁芯检测机构，其特征在于，包括托板、转子容置孔检测机构、线圈安装槽检测机构和定子铁芯高度检测机构，转子容置孔检测机构包括圆柱形第一检测头和驱动第一检测头升降的第一升降气缸，所述第一检测头的直径同转子容置孔直径的下限相等，线圈安装槽检测机构包括第二检测头和驱动第二检测头升降的第二升降气缸，所述第二检测头包括可插入到转子容置孔内的基杆和若干沿竖直方向延伸的检测条，所述检测条沿基杆的周向分布于所述基杆的周面，检测条的数量同线圈安装槽的数量相等，检测条的断面形状同线圈安装槽的孔型相同，检测条的断面面积同芯线圈安装槽的开口面积下限相等，检测条之间的间隔角度同线圈安装槽之间的间隔角度相同，定子铁芯高度检测机构包括压板和驱动压板升降的第三升降气缸，所述压板、第一检测头和第二检测头都位于所述托板的正上方。

2.根据权利要求1所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，还包括移位机构，所述移位机构包括下架、上架、将上架可升降地连接于下架的第四升降气缸和驱动下架沿水平方向移动的第一平移气缸，所述上架设有四根可插入到转子容置孔内的移位杆，所述四根移位杆等距离分布在同一直线上，所述第一平移气缸的伸缩方向同所述移位杆的分布方向平行，所述托板位于所述上架的上方且设有移位杆避让槽，所述第一检测头、第二检测头和压板沿移位杆的分布方向等距离分布；所述第一检测头、第二检测头和压板三者，相邻二者之间的距离同相邻的移位杆之间的距离相等。

3.根据权利要求2所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，还包括上料输送线，所述上料输送线设有上料支撑孔和使定子铁芯停止于上料支撑孔的挡块，所述移位杆避让槽贯通至所述上料支撑孔，所述上料支撑孔位于所述四个移位杆所确定的直线上，所述第一检测头、第二检测头和压板三者中离所述上料支撑孔最近的一者同所述上料支撑孔之间的距离等于相邻的移位杆之间的距离。

4.根据权利要求2或3所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，所述托板设有下料支撑孔，所述下料支撑孔位于所述四个移位杆所确定的直线上，所述第一检测头、第二检测头和压板三者中离所述下料支撑孔最近的一者同所述下料支撑孔之间的距离等于相邻的移位杆之间的距离，电机定子铁芯检测机构还包括将位于所述下料支撑孔上的定子铁芯转移走的下料机构，所述下料机构包括夹指气缸、通过夹指气缸驱动的夹杆、驱动夹指气缸升降的第五升降气缸、驱动夹指气缸平移的第二平移气缸和驱动第二平移气缸平移的第三平移气缸，所述第二平移气缸和第三平移气缸的伸缩方向相同。

5.根据权利要求4所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，所述下料支撑孔的开口面积大于转子容置孔的开口面积，所述夹杆的下端设有向外弯折的钩头。

6.根据权利要求4所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，还包括第一出料输送线和第二出料输送线；所述第三平移气缸和第二平移气缸都处于伸长或收缩状态时、所述夹指气缸位于所述第一出料输送线上方；所述第三平移气缸和第二平移气缸二者中的一者处于伸出状态、另一者处于收缩状态时，所述夹指气缸位于所述第二出料输送线的上方。

7.根据权利要求1或2或3所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，所述托板的上方还设有压料杆。

8.根据权利要求1或2或3所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，所述托板的两侧还设有一对同定子铁芯外周上的定位平面配合的定位杆。

9.根据权利要求1或2或3所述的电机定子铁芯检测机构，其特征在于，所述转子容置孔检测机构、线圈安装槽检测机构和定子铁芯高度检测机构都设有升降导向杆。