CN213209365U - 动平衡检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了动平衡检测设备，包括：测量装置，其设有定位贯流风叶的支撑机构、驱动贯流风叶转动测试的测量电机、检测贯流风叶测试信息的传感器组件、以及用于抱紧贯流风叶的夹持机构；机械手，其用于将贯流风叶搬送到支撑机构上，且在夹持机构抱紧贯流风叶之后，抓取配重片插紧固定在贯流风叶的叶片上。本实用新型设计有测量装置和机械手，测量装置中设有支撑机构、测量电机、传感器组件、夹持机构等机械结构，利用支撑机构、测量电机和传感器组件执行贯流风叶的动平衡检测，利用夹持机构抱紧贯流风叶，利用机械手搬送贯流风叶和配重片，达到节省人工，提高生产效率的目的。

Description

动平衡检测设备

技术领域

本实用新型涉及自动化检测设备技术领域，尤其涉及用于贯流风叶的动平衡检测设备。

背景技术

贯流风叶是由塑料注塑成成端盖、轴盖和中节，通过超声波焊接一起而成，通常是安装于挂式空调机内部的叶片机构，用来转动产生风力，是一个旋转的部件。通常来说，为了增加使用寿命以及减少噪声的产生，旋转部件都需要做动平衡检测。

传统方式是由人工操作对贯流风叶进行动平衡检测，人工每天工作的时长有限，成本高且产能低下。同时，由于是人工操作插配重片，动平衡的一次配重效率低下，需要进行多次配平，影响生产效率。

因此，如何设计检测效率高的动平衡检测设备是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中检测速度慢的缺陷，本实用新型提出动平衡检测设备，该动平衡检测设备尤其适用于贯流风叶的动平衡检测，具有检测速度快、不影响影响贯流风叶结构特性的效果。

本实用新型采用的技术方案是，设计动平衡检测设备，包括：

测量装置，其设有定位贯流风叶的支撑机构、驱动贯流风叶转动测试的测量电机、以及检测贯流风叶测试信息的传感器组件；

机械手，其将贯流风叶搬送到支撑机构上。

优选的，测量装置还设有可抱紧贯流风叶的夹持机构；机械手设有机械臂和设于机械臂末端的工作头，工作头上设置有用于抓取贯流风叶的第一抓取夹具和用于抓取配重片的第二抓取夹具；机械手在夹持机构抱紧所述贯流风叶之后，抓取配重片插紧固定在贯流风叶的叶片上。

优选的，动平衡检测设备还包括：

输送线，其用于将待检测的贯流风叶向测量装置运送；

上料装置，其设有存储贯流风叶的料仓、设于料仓底部的出料口、设于出料口下方的送料通道、连通出料口和送料通道的出料通道，送料通道倾斜设置且其底端设有位于输送线上方的送料口。

进一步的，出料通道中设有间隔设置的上分料板和下分料板，上分料板和下分料板之间的间距可容纳一个贯流风叶。上分料板退出出料通道、下分料板伸入出料通道时，上分料板上的贯流风叶落到下分料板上；上分料板伸入出料通道、下分料板退出出料通道时，下分料板上的贯流风叶落到送料通道上。

在一实施例中，贯流风叶的一端设有固定转轴、另一端设有传动孔。支撑机构包括：设有传动轴的第一支撑结构、用于安装固定转轴的第二支撑结构、推动第二支撑结构靠近或远离第一支撑结构的轴向调整组件，传动轴插入传动孔中，测量电机驱动传动轴转动。

进一步的，传动孔的顶部设有螺孔，传动轴通过穿过螺孔的螺钉锁紧在传动孔中，测量装置还包括：安装在螺钉正上方的电批、推动电批升降运动的高度调整组件，电批旋转螺钉以锁定或松开传动轴和贯流风叶。

进一步的，第一支撑结构包括：第一支撑座、设有轴孔的第一振动架、将所述第一振动架悬吊在所述第一支撑座上的第一吊带、安装在所述第一振动架的一侧且用于传递所述测量电机动力的传动组件，所述传动轴活动穿过所述轴孔与所述传动组件连接；

所述第二支撑结构包括：第二支撑座、设有一对支撑滚轮的第二振动架、将所述第二振动架悬吊在所述第二支撑座上的第二吊带，所述固定转轴放置在该对支撑滚轮上。

进一步的，传动组件包括：可转动安装在第一振动架一侧的从动轮、与测量电机的输出轴连接的主动轮、套在从动轮与主动轮上的传动带，从动轮上设有与传动轴形状匹配的传动孔，传动轴穿过传动孔且跟随从动轮转动。

进一步的，传感器组件包括：固定在第一振动架上的第一振动传感器、固定在第二振动架上的第二振动传感器、安装在支撑结构一侧的光纤传感器和安装在测量电机上的编码器中至少一种。

进一步的，夹持机构包括：位于贯流风叶左右两侧的一对夹持臂、驱动该对夹持臂相向运动或相背运动的径向调整组件。

进一步的，轴向调整组件可以是气动驱动或者电动驱动，在优选实施例中，轴向调整组件采用带导轨的有杆气缸，其水平设于第二支撑座的底部，第二支撑座安装在气缸的滑块上，通过气缸驱动第二支撑座沿贯流风叶的轴向直线运动。

同样的，高度调整组件也可以是气动驱动或者电动驱动，在优选实施例中，高度调整组件也采用到导轨的有杆气缸，其竖直设于电批的一侧，电批安装在气缸的滑块上，通过气缸驱动电批上下直线运动。

进一步的，测量装置的一侧设有用于运送贯流风叶的输送线，输送线的末端为取料区，取料区设有用于检测是否有贯流风叶的到位传感器，机械手在到位传感器发出信号时将贯流风叶搬送到支撑机构上。

进一步的，测量装置、机械手、输送线和到位传感器均与PLC控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型设计有测量装置和机械手，测量装置中设有支撑机构、测量电机、传感器组件等机械结构，利用支撑机构、测量电机和传感器组件执行贯流风叶的动平衡检测，利用机械手搬送贯流风叶，达到节省人工，提高动平衡检测效率的目的。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型中动平衡检测设备的示意图；

图2是本实用新型中动平衡检测设备的另一示意图；

图3是本实用新型中出料装置的示意图；

图4是本实用新型中第一支撑结构的示意图；

图5是本实用新型中第二支撑结构的示意图；

图6是本实用新型中夹持机构的示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实用新型提出的动平衡检测设备适用于贯流风叶1的动平衡检测，贯流风叶1呈圆柱形，叶片平行于轴线且环绕轴线均匀排布，贯流风叶1的一端设有固定转轴11、另一端设有传动孔12。具体来说，动平衡检测设备包括测量装置2和机械手3，利用测量装置2执行贯流风叶1的动平衡检测，利用机械手3搬送贯流风叶1。在优选实施例中，机械手3还可以搬送配重片，配重片的外形呈U形，其开口处尺寸略大，以便于插入叶片，配重片插入到叶片后夹紧固定在叶片上。

下面详细介绍动平衡检测设备的结构。

如图1、2所示，测量装置2设有工作台21，工作台21上安装有支撑机构、测量电机、传感器组件和夹持机构22，支撑机构的作用是定位贯流风叶1，测量电机的作用是驱动贯流风叶1转动进行动平衡测试，传感器组件的作用是在贯流风叶1转动过程中检测相关测试信息，夹持机构22的作用是在贯流风叶1完成一次动平衡测试后抱紧固定贯流风叶1，以便于机械手3将配重片插在贯流风叶1的叶片上。

测量装置2的一侧设有用于输送线4和上料装置，输送线4用于将待检测的贯流风叶1向测量装置2运送，输送线4的末端为取料区，取料区设有用于检测是否有贯流风叶1的到位传感器，机械手3在到位传感器发出信号时将贯流风叶1搬送到支撑机构上。

如图3所示，上料装置5设有料仓51、出料口、出料通道52和送料通道53，料仓51用于存储贯流风叶1，其外形呈漏斗形，出料口设于料仓51的底部，送料通道53设于出料口的下方，出料通道52连通出料口和送料通道53，送料通道53倾斜设置且其底端设有位于输送线4上方的送料口。出料通道52中设有间隔设置的上分料板54和下分料板55，上分料板54和下分料板55之间的间距可容纳一个贯流风叶1，上分料板54和下分料板55均配置有独立工作的气缸，通过气缸推动分料板伸入出料通道52或者退出出料通道52。

上分料板54退出出料通道52、下分料板55伸入出料通道52时，上分料板54上的贯流风叶1落到下分料板55上，料仓51内的贯流风叶1由于重力向下运动，堆叠在下分料板55的贯流风叶1上，即下分料板55上有上下两个贯流风叶1，然后上分料板54伸入出料通道52、下分料板55退出出料通道52时，上分料板54将下分料板55上的上下两个贯流风叶1隔开，下分料板55上的贯流风叶1落到送料通道53上，沿送料通道53滑到输送线4上，上料装置5可以通过分料板控制贯流风叶1是否流出以及逐个流出。

在优选实施例中，测量装置2、机械手3、输送线4、上料装置5和到位传感器均与PLC控制器连接，即由PLC控制器控制测量装置、机械手3和输送线4的工作状态。为了提高生产效率，机械手3的左右两侧各配置有一个测量装置2，两个测量装置3的检测动作交叉进行。

其中，支撑机构包括：第一支撑结构23、第二支撑结构24和轴向调整组件25。

如图4所示，第一支撑结构23设有第一支撑座231、第一振动架232、第一吊带233、传动轴和传动组件234，第一支撑座231设有两个向上伸出的主支撑臂，第一振动架232位于两个主支撑臂之间，第一振动架232的两侧各设有一个第一吊带233，第一吊带233的一端固定在主支撑臂的顶部、另一端固定在第一振动架232的底部，通过第一吊带233将第一振动架232悬吊在第一支撑座231上，类似于秋千的悬吊结构。第一振动架232上设有轴孔，传动轴的一端活动穿过轴孔且与传动组件234连接，传动轴的另一端插入贯流风叶1的传动孔中，测量电机通过传动组件234驱动传动轴转动，贯流风叶1跟随传动轴同步转动。

在优选实施例中，传动组件234采用带轮结构，贯流风叶1在转动过程中出现振动时，传动组件234依然能保持动力传递的可靠性和稳定性。传动组件234包括：从动轮、主动轮和传动带，从动轮可转动安装在第一振动架232一侧，主动轮与测量电机的输出轴连接，传动带套在从动轮与主动轮上，从动轮上设有与传动轴形状匹配的传动孔12，传动轴穿过传动孔12且跟随从动轮转动。

如图5所示，第二支撑结构24设有第二支撑座241、第二振动架242、第二吊带243和一对支撑滚轮244，第二支撑座241设有两个向上伸出的副支撑臂，第二振动架242位于两个副支撑臂之间，第二振动架242的两侧各设有一个第二吊带243，第二吊带243的一端固定在副支撑臂的顶部、另一端固定在第二振动架242的底部。第二支撑结构24的支撑部分与第一支撑结构23基本相同。不同之处在于，第二振动架242上设有一对支撑滚轮244，固定转轴11放置在该对支撑滚轮244上，以使贯流风叶1可以滚动的更顺畅。进一步的，为了防止贯流风叶1在支撑机构上前后移动，第二振动架242上还设有位于固定转轴11端部的挡板，通过挡板挡住固定转轴11，限定贯流风叶1的轴向位置。

轴向调整组件25安装在第二支撑结构24与工作台21之间，其作用在于推动第二支撑结构24靠近或远离第一支撑结构23，以调整第一支撑结构23和第二支撑结构24的距离。轴向调整组件25可以是气动驱动或者电动驱动，在一实施例中，轴向调整组件25采用带导轨的有杆气缸，将该气缸称为第一气缸，第一气缸水平设于第二支撑座241的底部，第二支撑座241安装在第一气缸的滑块上，通过第一气缸驱动第二支撑座241沿贯流风叶1的轴向直线运动。

如图2所示，贯流风叶1的内部设有与传动孔12位置匹配的固定座，固定座内设有与传动孔12同轴且相互连通的延伸孔，固定座的外部设有末端可旋转伸入或退出延伸孔的螺钉，传动轴插入延伸孔中之后通过螺钉锁紧。为提高检测效率，测量装置2还包括：电批26和高度调整组件27，电批26安装在螺钉的正上方，通过高度调整组件27推动电批26升降运动，电批26下降至与螺钉头部接触后，旋转螺钉以锁定或松开传动轴和贯流风叶1。高度调整组件27可以是气动驱动或者电动驱动，在一实施例中，高度调整组件27采用到导轨的有杆气缸，将该气缸称为第二气缸，第二气缸竖直设于电批26的一侧，电批26安装在第二气缸的滑块上，通过第二气缸驱动电批26上下直线运动。应当理解的是，为保证电批26可以执行锁定或松开操作，贯流风叶1放置在支撑机构上时，螺钉的头部竖直朝上且其上方无其他部件遮挡。

贯流风叶1放置到支撑机构之前，轴向调整组件25推动第二支撑结构24向远离第一支撑结构23的方向运动，机械手3搬送贯流风叶1，并将传动孔12插到传动轴上，然后轴向调整组件25再推动第二支撑结构24向靠近第一支撑结构23的方向运动，直至挡板与贯流风叶1的固定转轴11抵接，机械手3放开贯流风叶1完成放置动作，高度调整组件27推动电批26下降至于螺钉头部接触，旋转螺钉以将传动轴和贯流风叶1锁定，贯流风叶1锁定之后，测量电机开始工作驱动贯流风叶1旋转进行动平衡测试。

传感器组件安装在支撑机构上，动平衡测试过程中，传感器组件采集贯流风叶1的测试信息，根据测试信号控制后续机械手3的配重动作。在优选实施例中，传感器组件包括：固定在第一振动架232上的第一振动传感器235、固定在第二振动架242上的第二振动传感器246、安装在支撑结构一侧的光纤传感器247和安装在测量电机上的编码器。

具体来说，两个振动传感器采用到的振动信号经过信号采集卡，进行放大、滤波、再放大等处理之后，再由AD转换芯片进行模数转换，得到一个离散型的数据量信息，再由控制器进行数据计算，得到相应的配重信息。接着，使用光纤传感器247和编码器采集到的信号叶片的位置信息，先将每个叶片经过光纤传感器时的编码数据进行记录，旋转一周之后，则会得到每个叶片对应的角度信息，根据前后测量得到的角度信息变化，可以精准定位不平衡量所在的叶片，控制机械臂3抓取配重片插入到该叶片上，此计算方式为现有技术，在申请号为201910015991.3的发明专利中有详细介绍，本实用新型对此不作保护。

一次动平衡测试的时间通常为10s，即测量电机驱动贯流风叶1转动10s时完成一次测量，精准定位到不平衡量所在的叶片之后，通过光纤传感器247和编码器结合，控制测量电机将不平衡量所在的叶片转动至与机械手3运动路径相匹配的装配位置，夹持机构22抱紧固定贯流风叶1，机械手3抓取配重片插入到叶片上，对贯流风叶1进行配重，配重完毕之后将进行复检，夹持机构22松开贯流风叶1，再进行一次动平衡测试，如果合格则下料，否则将进行二次配重，若是需要二次配重，则配重完毕后再次进行动平衡测试，若三次测试之后，得到的测量数据仍然不合格，则丢弃该贯流风叶1。

如图6所示，夹持机构22包括：一对夹持臂221和径向调整组件222，该对夹持臂221分别位于贯流风叶1的左右两侧，夹持臂221上设有与贯流风叶1外形配合的夹持面，径向调整组件驱动该对夹持臂221相向运动或相背运动，需要抱紧贯流风叶1时，径向调整组件222驱动该对夹持臂221相向运动，需要松开贯流风叶1时，径向调整组件222驱动该对夹持臂221相背运动。径向调整组件222包括夹持气缸，夹持气缸水平安装在该对夹持臂221底部，夹持气缸与该对夹持臂221连接，驱动该对夹持臂221相向运动或相背运动。

上文中出现的直线模组通常是指滑块和滑轨的组合，滑轨安装在工作台21上，滑块安装在对应的第二支撑座241、电批26或夹持臂221上，通过滑轨限制滑块的直线运动。当然，直线模组也可以采用其他常见结构，本实用新型对此不作限定。

如图2所示，机械手3设有机械臂和工作头31，机械臂设置有多个旋转电机，模拟人体手臂关节的灵活转动，工作头31上设置有两种抓取夹具，分别是用于抓取贯流风叶1的第一抓取夹具和用于抓取配重片的第二抓取夹具，抓取夹具的结构与夹持机构22相似，第一抓取夹具的夹持臂与贯流风叶1的外形匹配，第二抓取夹具的夹持臂与配重片匹配。机械臂与工作头31的连接处设置有用于转动工作头的切换转动电机32，转动工作头31以切换使用第一抓取夹具或第二抓取夹具。机械手3的运动路径有三条，第一运动路径是采用第一抓取夹具将取料区的贯流风叶1搬送至支撑结构，第二运动路径是采用第二抓取夹具将配重片搬送至贯流风叶1一端的第一装配位置，第三运动路径是采用第二抓取夹具将配重片搬送至贯流风叶1另一端的第二装配装置。需要说明的是，机械手3是自动化设备中的常用机构，其设计为现有技术，实际应用时机械手可以采用其他结构，本实用新型对此不作限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.动平衡检测设备，其特征在于，包括：

测量装置，其设有定位贯流风叶的支撑机构、驱动贯流风叶转动测试的测量电机、以及检测所述贯流风叶测试信息的传感器组件；

机械手，其将所述贯流风叶搬送到所述支撑机构上。

2.根据权利要求1所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述测量装置还设有可抱紧所述贯流风叶的夹持机构；所述机械手设有机械臂和设于所述机械臂末端的工作头，所述工作头上设置有用于抓取所述贯流风叶的第一抓取夹具和用于抓取配重片的第二抓取夹具；所述机械手在所述夹持机构抱紧所述贯流风叶之后，抓取配重片插紧固定在所述贯流风叶的叶片上。

3.根据权利要求1所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述动平衡检测设备还包括：

输送线，其用于将待检测的贯流风叶向所述测量装置运送；

上料装置，其设有存储所述贯流风叶的料仓、设于所述料仓底部的出料口、设于所述出料口下方的送料通道、连通所述出料口和所述送料通道的出料通道，所述送料通道倾斜设置且其底端设有位于所述输送线上方的送料口。

4.根据权利要求3所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述出料通道中设有间隔设置的上分料板和下分料板，所述上分料板和所述下分料板之间的间距可容纳一个所述贯流风叶；

所述上分料板退出所述出料通道、所述下分料板伸入所述出料通道时，所述上分料板上的贯流风叶落到所述下分料板上；

所述上分料板伸入所述出料通道、所述下分料板退出所述出料通道时，所述下分料板上的贯流风叶落到所述送料通道上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述贯流风叶的一端设有固定转轴、另一端设有传动孔；所述支撑机构包括：设有传动轴的第一支撑结构、用于安装所述固定转轴的第二支撑结构、推动所述第二支撑结构靠近或远离所述第一支撑结构的轴向调整组件，所述传动轴插入所述传动孔中，所述测量电机驱动所述传动轴转动。

6.根据权利要求5所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述传动孔的顶部设有螺孔，所述传动轴通过穿过所述螺孔的螺钉锁紧在所述传动孔中；所述测量装置还包括：安装在所述螺钉正上方的电批、推动所述电批升降运动的高度调整组件，所述电批旋转所述螺钉以锁定或松开所述传动轴和所述贯流风叶。

7.根据权利要求5所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述第一支撑结构包括：第一支撑座、设有轴孔的第一振动架、将所述第一振动架悬吊在所述第一支撑座上的第一吊带、安装在所述第一振动架的一侧且用于传递所述测量电机动力的传动组件，所述传动轴活动穿过所述轴孔与所述传动组件连接；

所述第二支撑结构包括：第二支撑座、设有一对支撑滚轮的第二振动架、将所述第二振动架悬吊在所述第二支撑座上的第二吊带，所述固定转轴放置在该对支撑滚轮上。

8.根据权利要求7所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述传动组件包括：可转动安装在所述第一振动架一侧的从动轮、与所述测量电机的输出轴连接的主动轮、套在所述从动轮与所述主动轮上的传动带，所述从动轮上设有与所述传动轴形状匹配的传动孔，所述传动轴穿过所述传动孔且跟随所述从动轮转动。

9.根据权利要求7所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述传感器组件包括：固定在所述第一振动架上的第一振动传感器、固定在所述第二振动架上的第二振动传感器、安装在支撑结构一侧的光纤传感器和安装在所述测量电机上的编码器。

10.根据权利要求3所述的动平衡检测设备，其特征在于，所述输送线的末端为取料区，所述取料区设有用于检测是否有贯流风叶的到位传感器，所述机械手在所述到位传感器发出信号时将所述贯流风叶搬送到所述支撑机构上。

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