CN2766249Y - 旋钮自动检测装置 - Google Patents

Abstract

一种旋钮自动检测装置，该装置包括一个旋钮定位机构，它装在机架上部；一个旋钮输送机构，它装在旋钮定位机构下部，并可上下移动；一个旋钮夹持机构，它装在旋钮定位机构的上方；一个旋钮驱动机构，它装在旋钮夹持机构的上部，并与支架连接，及一个控制机构，它装在机架的一侧，所述旋钮定位机构分别与旋钮输送机构及控制机构连接；旋钮输送机构分别与旋钮定位机构及控制机构连接；旋钮夹持机构与旋钮驱动机构连接，旋钮驱动机构则与控制机构连接。本实用新型使旋钮检测过程可自动进行，可实时显示测试状态，自动生成测试报表，能有效降低劳动强度，大大提高工作效率。

Description

旋钮自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及工业产品的质量检测装置，特别是涉及一种用于机械、电器、仪器及电气设备上的旋钮的自动检测装置。

背景技术

旋钮是广泛使用于机械、电器、仪器及电气设备上的常用元件。其作用主要有两种，一种是开关型旋钮，这类旋钮分为不同的档位，每个档位接通一个开关。另一种是电位器型旋钮，这类旋钮的不同位置代表着不同的电压输出。无论是何种旋钮，旋钮的固定位置都必须具备正常和稳定的开关状态或电压输出值。

在旋钮的制造过程中，必须对旋钮的质量进行检测。现有的检测方法是采用人工操作。检测时，将旋钮旋到某个固定位置，然后通过一定的测试装置测量该位置的开关状态和电压，由人工判断接通状态是否合格。这种方法劳动强度大，测试误差多且测试效率很低。对于某些需要进行寿命测试的开关测试时，一个开关就可能需要进行数千次甚至数十万次的旋转试验，此时，用人工的方式不仅费时费力，且由人工进行如此之多次数的测试，难免出现误检或漏检的情况，因而难以保证检测质量。因此，研制一种高效率的自动检测设备就成为一种客观需求。

发明内容

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种检测过程可自动进行，可实时显示测试状态，自动生成测试报表，能有效降低劳动强度，大大提高工作效率的旋钮自动检测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供一种旋钮自动检测装置，该装置包括：

一个旋钮定位机构，它装在机架上部；

一个旋钮输送机构，它装在旋钮定位机构下部，并可上下移动；

一个旋钮夹持机构，它装在旋钮定位机构的上方；

一个旋钮驱动机构，它装在旋钮夹持机构的上部，并与支架连接，及

一个控制机构，它装在机架的一侧，

其中，旋钮定位机构分别与旋钮输送机构及控制机构连接；旋钮输送机构分别与旋钮定位机构及控制机构连接；旋钮夹持机构与旋钮驱动机构连接，旋钮驱动机构则与控制机构连接。

旋钮定位机构是一个与旋钮形状相匹配的定位模座，该模座由弹性材料制成，它固定于直线导轨或直线轴承上部，且其轴心与电机轴心处于同一轴线上。

旋钮输送机构包括气缸、直线导轨或直线轴承，其中，气缸固定在气缸支架下部，气缸上端与直线导轨或直线轴承连接，直线导轨或直线轴承对称设置于气缸两侧，并可上下运动。

旋钮夹持机构为气动手指，其上端与旋钮驱动机构连接，其下端悬空并正对定位模座。

旋钮驱动机构包括步进电机或伺服电机、连轴器、限位挡块，其中，步进电机或伺服电机装在电机支架上，电机轴经连轴器与气动手指的转轴连接，在气动手指的转轴支撑轴承内装有两个限位挡块，限位挡块外部装有接近开关。

控制机构包括控制器、电机驱动器及人机界面，其中，控制器输入端与操作按钮及接近开关连接，其输出端与气缸控制用电磁阀连接；电机驱动器分别与控制器和步进电机或伺服电机连接；人机界面通过串口或以太网与控制器相连接。

控制器可以是工业控制计算机、单片机或PLC；电机驱动器为步进电机驱动器或伺服电机驱动器；人机界面可以是LCD、LED显示器、触摸显示器、电脑显示器。

本实用新型的积极效果在于，它改变了传统的旋钮检测方式，使得旋钮检测可自动、快捷、可靠且高效率地进行。与传统检测方法相比，本实用新型具有如下显著特点：

一、可以快速地对各类旋钮进行精确的测试；

二、可以简便地进行测试参数和故障判据的修改；

三、可以直观地在人机界面上观察实时的测试状态；

四、可以保存测试的历史数据，知道每个旋钮是在什么位置和第几次测试出现的故障，历史数据同时提供测试时间、工件的ID号、和测试结束的时间，便于进行质量分析和统计；历史数据可以通过数据库进行查询；

五、操作人员可以同时通过机台上的指示灯和人机界面上的仿真图形来对测试过程进行观察；

六、可以自动生成报表，供测试人员查看；

七、减少了劳动强度，提高了生产效率和测试的准确度。

附图说明

图1是本实用新型的设备整体结构示意图。

图2是本实用新型的旋钮输送机构结构示意图。

图3是旋钮输送机构的另一结构示意图。

图4是本实用新型的旋钮夹持机构结构示意图。

图5是本实用新型的旋钮驱动机构限位挡块及接近开关连接示意图。

图6是本实用新型的旋钮驱动机构限位挡块及接近开关的另一连接示意图。

图7是本实用新型的旋钮驱动机构的连轴器连接示意图。

图8是本实用新型的控制机构结构框图。

图9是本实用新型的人机界面示意图。

具体实施方式

参阅图1，本实用新型的旋钮自动检测装置包括旋钮定位机构10、旋钮输送机构20、旋钮夹持机构30、旋钮驱动机构40、控制机构50及机架60，其中，旋钮定位机构10用于旋钮旋转轴心的确定，本例中，旋钮定位机构是一个与旋钮形状相匹配的定位模座，该模座由弹性塑料材料制成，它固定于直线导轨22或直线轴承23上部，且其轴心与电机41的轴心处于同一轴线上。被测旋钮装在定位模座内，并由定位销固定。所述旋钮输送机构20用于将被测旋钮由下至上输送至夹持机构，它包括气缸21、直线导轨22或直线轴承23，图2示出了采用直线导轨的旋钮输送机构的结构，其中，气缸21固定在气缸支架24下部，气缸上装有气缸控制用电磁阀55，电磁阀则与控制机构50连接，气缸连杆上端与直线导轨22连接，直线导轨22对称设置于气缸21两侧，并可上下运动。该输送机构通过气缸21推动定位模座10上升至旋钮夹持机构30。图3示出了采用直线轴承23的旋钮输送机构的结构，其中，用直线轴承23代替了直线导轨22。所述旋钮夹持机构30用于夹持被测旋钮，本例中，旋钮夹持机构采用气动手指，其结构如图4所示，气动手指可选用市售产品，它包括手指气缸33和与之相连的扇形开口夹32，气动手指的气缸上端的转轴与旋钮驱动机构40连接，气动手指下端悬空并正对定位模座10。气动手指的转轴上设有与旋钮驱动机构的接近开关45相配合的探头31(见图5)。当被测旋钮上升到位后，由气动手指将其夹持后进行旋转测试。所述旋钮驱动机构40用于驱动旋钮夹持机构30运转，它包括步进电机或伺服电机41、连轴器42、限位挡块43，其中，步进电机或伺服电机41装在电机支架44上，电机支架则固定在夹持机构支架46顶部，如图7所示，电机轴经连轴器42与气动手指30的转轴连接，连轴器用于消除不同旋钮测试时的位置误差所造成的轴心的变化。在气动手指的转轴支撑轴承内装有两个限位挡块43，以防止机构出现故障时，夹持机构超出旋钮的旋转范围而造成旋钮的损坏。在限位挡块外部装有接近开关45，它可为控制机构提供旋钮夹持机构的探头31的到位信号。如图5，接近开关45可装在两限位挡块43之间，也可装在如图6所示的两限位挡块的其中之一外侧。所述控制机构50结构如图8所示，它用于进行检测设备的自动控制，它包括控制器51、电机驱动器52及人机界面53，在机架60的外侧还设有一个启动或停止检测设备用的操作按钮54。其中，控制器51可以是工业控制计算机、单片机或PLC，其输入端与操作按钮54及接近开关45连接，其输出端与气缸控制用电磁阀55连接，控制器主要是根据机台上的操作按钮指令、传感器状态以及上位机的指令进行运算，并通过运动控制模块驱动电机驱动器、气缸电磁阀或指示灯56进行相关动作。控制器的功能如下：

(1)、可以根据人机界面传来的指令对测试的设定参数进行修改；

(2)、可以对传感器和按钮的数据和状态进行数据采集；

(3)、能够探测机台上按钮的状态进行测试过程的启动，也能够接收从人机界面传来的启动信号进行测试过程的启动；

(4)、能够按设定的时序控制电磁阀的动作，来控制气缸的动作；

(5)、能够按设定的时序控制电机驱动器，来对电机的动作和停止进行控制；

(6)、能够在旋钮的测试位置对旋钮的状态进行测试，并作出正常或故障的判断；

(7)、能根据对旋钮状态的测试状态来控制指示灯的输出；如果被测旋钮在某一个测试循环的某个位置上的状况不符合要求，操作机台上的异常指示灯将亮起，表示该循环出现故障。如果正常，则正常指示灯亮起；

(8)、能够自动判断测试过程的结束而终止测试过程，也能够根据机台上停止按钮的状态、或根据上位机的状态终止测试过程；

(9)、如果判断某旋钮测试失败，机器将自动退出测试，并且将所有的故障出现的位置、出现在第几次循环和故障的现象通过控制器发往上位机进行保存。

所述电机驱动器52为步进电机驱动器或伺服电机驱动器，它分别与控制器51和步进电机或伺服电机41连接，主要根据控制器传来的指令对电机进行驱动。

电机驱动器具有如下功能：

(1)、根据控制的命令控制电机运动或停止；

(2)、能够对电机的过流过载进行保护；

(3)、能够按控制器的指令使电机按预定的速度和位置进行运动。

(4)、在测试中途，测试人员可以暂停或退出测试。按暂停键，机器将暂停测试，但本次测试前面的测试循环的所有的数据将被保存，当恢复测试时，测试将继续，与没有暂停过一样。

(5)、如果因故需要停止测试，则可以按停止键推出测试，测试退出时，本次的测试数据将不做保存，但前面出现的故障数据将进行保存。

(6)、控制器与上位机的数据通过串行通讯口或以太网进行通讯，可以保证数据的高速和可靠的传输。控制器可在与上位机通讯中断的情况下继续工作，并在上位机恢复通讯后，将数据上传。

所述人机界面53如图9所示，它可以是LCD、LED显示器、触摸显示器、电脑显示器，它通过串口或以太网与控制器51相连接。人机界面软件可以运行在计算机、工控机或嵌入式PC上，主要是供输入被测工件的ID号输入(通过条码读写器或键盘输入)、显示被测旋钮的状态、显示被测数据、历史数据的查阅、报表的生成和查看等，并具有如下功能：

(1)、能够接受被测工件的ID号输入，无论是通过键盘还是通过条码阅读器；

(2)、对每个工位的测试参数进行设定，如输入被测元件的ID号，测试次数，判断为元件不良的连续故障次数，每项功能检测的动作次数和时序可以设定；

(3)、能够设定每个旋钮的旋转角度、旋转时间、停留时间和旋转的档位；

(4)、能够设定每个旋钮的测试次数、故障判据；

(5)、可显示测试装置的工作状态，可以对整个设备的工作状态进行概览，也可以显示设备的详细工况，如当前的开关的位置、该位置的开关通断情况、当前循环的好坏状况、当前的测试循环数、当前的故障循环次数、机台操作按钮的按下状况等；

(6)、可以对每个工位上的每个工件的故障情况进行历史数据记录，记录内容包括：故障发生时的测试循环次数、工件的ID号、发生故障的开关位置、故障现象、开始测试的时间，测试结束的时间，总的设定次数，实际测试的次数，出现故障的时间和次数等；

(7)、能够将测试结果以报表的形式打印出来，报表的打印可以是全部的历史数据，也可以是其中一部分；

(8)、在人机界面上，可以修改工件失败的条件，如减少或增加连续故障的次数作为元件失败的判据。

(9)、人机界面与控制器的通讯可以采用串行通讯口或以太网的方式。

Claims (7)

1、一种旋钮自动检测装置，其特征在于，该装置包括：

一个旋钮定位机构(10)，它装在机架(60)上部；

一个旋钮输送机构(20)，它装在旋钮定位机构下部，并可上下移动；

一个旋钮夹持机构(30)，它装在旋钮定位机构的上方；

一个旋钮驱动机构(40)，它装在旋钮夹持机构(30)的上部，并与支架(61)连接，及

一个控制机构(50)，它装在机架(60)的一侧，

其中，旋钮定位机构(10)分别与旋钮输送机构(20)及控制机构(50)连接；旋钮输送机构(20)分别与旋钮定位机构(10)及控制机构(50)连接；旋钮夹持机构(30)与旋钮驱动机构(40)连接，旋钮驱动机构则与控制机构(50)连接。

2、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，所述旋钮定位机构(10)是一个与旋钮形状相匹配的定位模座，该模座由弹性材料制成，它固定于直线导轨(22)或直线轴承(23)上部，且其轴心与电机(41)轴心处于同一轴线上。

3、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，所述旋钮输送机构(20)包括气缸(21)、直线导轨(22)或直线轴承(23)，其中，气缸(21)固定在气缸支架(24)下部，气缸上端与直线导轨(22)或直线轴承(23)连接，直线导轨(22)或直线轴承(23)对称设置于气缸(21)两侧，并可上下运动。

4、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，所述旋钮夹持机构(30)为气动手指，其上端与旋钮驱动机构(40)连接，其下端悬空并正对定位模座(10)。

5、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，所述旋钮驱动机构(40)包括步进电机或伺服电机(41)、连轴器(42)、限位挡块(43)，其中，步进电机或伺服电机(41)装在电机支架(44)上，电机轴经连轴器(42)与气动手指的转轴连接，在气动手指的转轴支撑轴承内装有两个限位挡块(43)，限位挡块外部装有接近开关(45)。

6、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，所述控制机构(50)包括控制器(51)、电机驱动器(52)及人机界面(53)，其中，控制器(51)输入端与操作按钮(54)及接近开关(45)连接，其输出端与气缸控制用电磁阀(55)连接；电机驱动器(52)分别与控制器(51)和步进电机或伺服电机(41)连接；人机界面(53)通过串口或以太网与控制器(51)相连接。

7、根据权利要求1所述的旋钮自动检测装置，其特征在于，控制器(51)可以是工业控制计算机、单片机或PLC；电机驱动器(52)为步进电机驱动器或伺服电机驱动器；人机界面(53)可以是LCD、LED显示器、触摸显示器、电脑显示器。

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