一种小电机碳刷架检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种小电机碳刷架检测系统，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备。本实用新型专利技术能够自动实现对碳刷架生产过程中的相关性能检测，不需要人工参与，检测结果准确度高。

A Carbon Brush Frame Detection System for Small Motor

【技术实现步骤摘要】
一种小电机碳刷架检测系统
本技术涉及智能加工设备领域，尤其涉及一种小电机碳刷架检测系统。
技术介绍
碳刷架作为有刷电机中重要的组成部件，在电机的运行过程中通过将外部电流施加到电机转子换向器上，通过碳刷架切换电流的极性，从而使电机的结构更加简单，维修更加方便，更加易于控制。良好的碳刷架可以更好的保证电机快速、平稳、精确的运行，可以极大的提高电机的控制精度。传统的碳刷架生产与检测更多采用人工进行组装和测试，一整套的碳刷架检测流程往往每个工位至少需要1名工人，如果采用三班倒作业，往往需要更多的工人，在人力成本大增，以及国家先进制造2025和智能制造等浪潮的推动下，碳刷架的性能检测已经可以实现机器人代替工人进行相关作业。现有技术的主要缺点与不足：碳刷架人工检测过程中容易出现误判、错判，对检测过程中的防错手段处理比较单一，检测效率较低，对工人的要求较高。人工进行电机碳刷架的性能测试，需要更多的工人，增加了企业的制造成本。因为人为因素造成电机碳刷架误判，对整个电机的质量影响较大，不利于对电机进行修复。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种小电机碳刷架检测系统，能够自动实现对碳刷架生产过程中的相关性能检测，不需要人工参与，检测结果准确度高。为了实现上述的目的，本技术采用了以下的技术方案：一种小电机碳刷架检测系统，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备，碳刷架激光打标设备包括用于碳刷架进行激光印刻的激光打标机和用于识别激光打标机印刻的二维码信息的二维码识别仪，激光打标机和二维码识别仪分别与控制器通信连接；碳刷架上设有电触点，碳刷架电性测试设备包括第二通电组件，第二通电组件对应碳刷架上的电触点设有探针，第二通电组件与外部的电性检测仪器电连接，第二通电组件与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动第二通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通或断开待测碳刷架与电性检测仪器之间的连接通路；所述电性检测仪器与控制器通信连接；碳刷架上设有碳刷，碳刷架弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆和第三升降驱动装置A，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆下压并按压碳刷架上的碳刷，弹簧力检测杆与压力传感器连接，压力传感器检测弹簧力检测杆施加给碳刷的压力大小，压力传感器与控制器通信连接；弹簧力检测杆的一侧设有位移检测传感器，位移检测传感器检测弹簧力检测杆下压碳刷的位移，位移检测传感器与处理器通信连接；跳闸测试设备包括第四通电组件，第四通电组件上对应碳刷架上的电触点设有探针。第四通电组件与外围设备连接，第四通电组件与第四驱动装置连接，第四驱动装置驱动第四通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通被测碳刷架和外围设备，外围设备与控制器通信连接，控制器控制外围设备向被测碳刷架施加电压；霍尔测试设备包括接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头、第五驱动装置以及霍尔传感器，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器安装在接近探头上，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的霍尔传感器伸入被测碳刷架或从被测碳刷架中测出，霍尔传感器与控制器通信连接。作为优选方案，多种碳刷架测试设备的工作台上分别设有上料工位、下料工位和若干对碳刷架进行测试的工位，并且在各工位之间设有中转转盘，中转转盘由电机驱动转动，中转转盘上设有若干用于固定碳刷架的固定座，所述固定座随中转转盘依次转动经过碳刷架测试设备工作台上的所有工位。作为优选方案，小车停止工位上对应每一上下料小车设有一组用于导正小车车轮的直导轨，直导轨的一端为小车的进出口，直导轨的另一端设有阻挡块，小车停止工位上设有用于检测小车是否运动至停止位置的第一检测装置A，该第一检测装置A与控制器通信连接。作为优选方案，小车的车板底部设有定位槽，在小车停止工位上设有锁定装置，小车运动至其车轮与阻挡块相抵时，小车车板底部的定位槽正对所述锁定装置，所述锁定装置包括气缸和定位块，定位块与车板底部的定位槽匹配，当气缸的伸缩杆伸出时，其上的定位块卡入定位槽中，锁定小车位置；当气缸的伸缩杆缩回后，其上的定位块从定位槽中脱出，上下料小车可移动。作为优选方案，送料至小车停止工位的小车，其车板上叠摞有特定数量的托盘，多个碳刷架分别有序排列在每个托盘上；多自由度搬运机器人包括上料机器人、下料机器人和转运机器人；上料机器人和下料机器人依次搬运一个托盘，转运机器人一次搬运单个碳刷架。作为优选方案，系统中设有系统上料工位、系统下料工位和用于中转空托盘的中转工位；上料机器人将一个托盘搬运至系统上料工位的工作台上的指定位置，系统上料工位的工作台面上建立平面坐标系；空托盘在系统下料工位的工作台上接料，系统下料工位的工作台上建立平面坐标系。作为优选方案，中转工位的工作台能由驱动装置驱动在平面内转动。作为优选方案，碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备、碳刷架霍尔测设备中的若干个设备并排设置在同一侧面，同一侧面的相邻的两个测试设备之间设有直线移载设备实现碳刷架的转运，所述直线转载设备包括滑轨，沿该滑轨设有两个停止位置：第一移载位置和第二移载位置，第一移载位置对应通过直线移载设备连接的其中一个检测设备的下料工位，第二移载位置对应通过直线移载设备连接的另一个检测设备的上料工位；滑轨上滑动安装有第二夹取组件，第二夹紧组件与第二水平驱动装置连接，第二水平驱动装置驱动第二夹取组件沿滑轨在第一移载位置和第二移载位置间往复运动。作为优选方案，多种碳刷架测试设备上均设有多种检测装置，通过检测装置检测碳刷架位置以及测试设备中动作机构的位置，检测装置与控制器通信连接，检测装置与控制器配合确定碳刷架及检测设备中的动作机构运动到位。作为优选方案，包括显示器和数据库模块，该显示器与控制器通信连接以显示碳刷架信息、测试数据以及测试状态信息；控制器还与数据库模块连接，数据库模块存储碳刷架测试信息并与控制器进行交互。上述小电机碳刷架检测系统，能够自动实现对碳刷架生产线上的碳刷架进行各项性能的检测，并且全过程不需要人工参与，测试结果的精度高，测试效率高。并且，控制器自动记录测试全过程的相关数据，并通过显示装置对测试结果及生产相关数据进行显示，便于工作人员对测试过程的管理及追溯。附图说明图1为本技术的系统整体布局图。图2为本技术中上下料停止工位及其上小车的示意图。图3为图2中一个小车在上下料停止工位上的另一角度的示意图。图4为本技术中碳刷架激光打标设备的结构图。图5为本技术中电性测试设备的结构图。图6为本技术中碳刷架碳刷弹簧力测试设备的结构图。图7为碳刷架的碳刷分布示意图。图8为本技术中跳闸与霍尔测试设备的结构示意图。其中：101、直导轨；1011、直导轨的进出口端；102、阻挡块；103、第一检测装置A；104、锁定装置；11、小车；111、推杆；112、车板；113、车轮；12、托盘；21、直线转载设备；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备，碳刷架激光打标设备包括用于碳刷架进行激光印刻的激光打标机和用于识别激光打标机印刻的二维码信息的二维码识别仪，激光打标机和二维码识别仪分别与控制器通信连接；碳刷架上设有电触点，碳刷架电性测试设备包括第二通电组件，第二通电组件对应碳刷架上的电触点设有探针，第二通电组件与外部的电性检测仪器电连接，第二通电组件与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动第二通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通或断开待测碳刷架与电性检测仪器之间的连接通路；所述电性检测仪器与控制器通信连接；碳刷架上设有碳刷，碳刷架弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆和第三升降驱动装置A，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆下压并按压碳刷架上的碳刷，弹簧力检测杆与压力传感器连接，压力传感器检测弹簧力检测杆施加给碳刷的压力大小，压力传感器与控制器通信连接；弹簧力检测杆的一侧设有位移检测传感器，位移检测传感器检测弹簧力检测杆下压碳刷的位移，位移检测传感器与处理器通信连接；跳闸测试设备包括第四通电组件，第四通电组件上对应碳刷架上的电触点设有探针；第四通电组件与外围设备连接，第四通电组件与第四驱动装置连接，第四驱动装置驱动第四通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通被测碳刷架和外围设备，外围设备与控制器通信连接，控制器控制外围设备向被测碳刷架施加电压；霍尔测试设备包括接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头、第五驱动装置以及霍尔传感器，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器安装在接近探头上，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的霍尔传感器伸入被测碳刷架或从被测碳刷架中测出，霍尔传感器与控制器通信连接。...

【技术特征摘要】
1.一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，包括碳刷架上下料小车、多种碳刷架测试设备和多自由度搬运机器人，碳刷架上下料小车在预指定的小车停止工位处等待上下料，多自由度搬运机器人由控制器将碳刷架从系统中的一个指定位置搬运至另一指定位置；所述碳刷架测试设备包括：碳刷架激光打标设备、碳刷架电性测试设备、碳刷架碳刷弹簧力检测设备、碳刷架跳闸测试设备和碳刷架霍尔测设备，碳刷架激光打标设备包括用于碳刷架进行激光印刻的激光打标机和用于识别激光打标机印刻的二维码信息的二维码识别仪，激光打标机和二维码识别仪分别与控制器通信连接；碳刷架上设有电触点，碳刷架电性测试设备包括第二通电组件，第二通电组件对应碳刷架上的电触点设有探针，第二通电组件与外部的电性检测仪器电连接，第二通电组件与第二驱动装置连接，第二驱动装置驱动第二通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通或断开待测碳刷架与电性检测仪器之间的连接通路；所述电性检测仪器与控制器通信连接；碳刷架上设有碳刷，碳刷架弹簧力检测设备包括弹簧力检测杆和第三升降驱动装置A，第三升降驱动装置A驱动弹簧力检测杆下压并按压碳刷架上的碳刷，弹簧力检测杆与压力传感器连接，压力传感器检测弹簧力检测杆施加给碳刷的压力大小，压力传感器与控制器通信连接；弹簧力检测杆的一侧设有位移检测传感器，位移检测传感器检测弹簧力检测杆下压碳刷的位移，位移检测传感器与处理器通信连接；跳闸测试设备包括第四通电组件，第四通电组件上对应碳刷架上的电触点设有探针；第四通电组件与外围设备连接，第四通电组件与第四驱动装置连接，第四驱动装置驱动第四通电组件靠近或远离被测碳刷架以导通被测碳刷架和外围设备，外围设备与控制器通信连接，控制器控制外围设备向被测碳刷架施加电压；霍尔测试设备包括接近测试组件，所述接近测试组件包括接近探头、第五驱动装置以及霍尔传感器，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的运动靠近或远离霍尔测试工位上的碳刷架，霍尔传感器安装在接近探头上，第五驱动装置驱动接近探头带动其上的霍尔传感器伸入被测碳刷架或从被测碳刷架中测出，霍尔传感器与控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，多种碳刷架测试设备的工作台上分别设有上料工位、下料工位和若干对碳刷架进行测试的工位，并且在各工位之间设有中转转盘，中转转盘由电机驱动转动，中转转盘上设有若干用于固定碳刷架的固定座，所述固定座随中转转盘依次转动经过碳刷架测试设备工作台上的所有工位。3.根据权利要求1所述的一种小电机碳刷架检测系统，其特征在于，小车停止工位上对应每一上下料小车设有一组用于导正小车车轮的直导轨，直导轨的一端为小车的进出口，直导轨的另一端设有阻挡块，小车停止工位...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志伟，郝航洲，李林茂，马长龙，梅智德，
申请(专利权)人：丽水强润电子有限公司，浙江方德机器人系统技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33