專利名稱：電機跳動檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置及檢測方法，尤指一種電機跳動檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，電機跳動的檢測是操作工在專用檢具上插上電源轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子后用千分表檢測獲得數(shù)據(jù)。由于電機的量比較大，電機跳動需要100%檢測，操作工在長時間的檢測中會經(jīng)常出現(xiàn)測量誤差。而且即使按著正常的方法進行測量也會造成測量誤差，這個測量誤差來源于輸入電壓，因為正常輸入電壓在13V，這個電壓會使電機以4000-5000轉(zhuǎn)/每分鐘進行轉(zhuǎn)動，這么高的轉(zhuǎn)速很難固定電機，所以一般會采用低電壓來降低轉(zhuǎn)速來測試，這樣就會或多或少的影響跳動測試；還有一個方面也影響到測量，就是千分表，因為千分表的壓頭壓在軸端，這樣可能減少了跳動幅度，進而影響跳動測試結(jié)果，測得的值通常比實際值

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種電機跳動檢測裝置及檢測方法，實現(xiàn)了無接觸式電機跳動檢測以及正常工作電壓下電機轉(zhuǎn)子軸跳動穩(wěn)定連續(xù)地檢測， 具有操作合理、精度高、穩(wěn)定性強、檢測速度快、可被快速計量等優(yōu)點。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是本發(fā)明的一種電機跳動檢測裝置，包括緊固于所述檢測裝置上的一光發(fā)射單元、一電機固定座、一光接收單元、一電機啟動單元和一處理單元；其中所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口相對應(yīng)， 所述電機固定座固定于所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口之間。上述光發(fā)射單元包括一或復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管、以及依次在發(fā)射光光軸上排列的一散射模組和一準直儀鏡頭；所述光接收單元包括依次在所述發(fā)射光光軸上排列的一遠心光學(xué)組件和一高速線性圖像傳感器，所述高速線性圖像傳感器連接所述處理單元。上述光接收單元進一步包括一位于所述發(fā)射光光軸且設(shè)于所述遠心光學(xué)組件和高速線性圖像傳感器之間的分光器，和一位于所述分光器折射光光軸的影像傳感器，所述影像傳感器連接所述處理單元。上述處理單元包括依次通信連接的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一數(shù)字邊緣檢測處理器、一中央處理器、一存儲器和一顯示器，且所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述存儲器通信連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收所述光接收單元的電信號并將所述電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述存儲器用于存儲數(shù)據(jù)；所述數(shù)字邊緣檢測處理器用于數(shù)據(jù)的數(shù)字邊緣檢測處理；所述中央處理器用于所述處理單元的功能控制以及數(shù)據(jù)的數(shù)值計算；所述顯示器用于顯示檢測數(shù)據(jù)。上述電機固定座包括一箱體和一推板，所述推板與所述箱體的一側(cè)面開口相配合，并與所述箱體活動連接，且所述推板外側(cè)與一夾緊氣缸的活塞桿垂直緊固連接；所述箱體的頂面形成一開口；所述電機啟動單元包括一氣缸支架；一電源接口氣缸，所述電源接口氣缸緊固于所述氣缸支架上；一電源接口固定板，所述電源接口固定板垂直緊固于所述電源接口氣缸的活塞桿上；一外部電源接口，所述外部電源接口固設(shè)于所述電源接口固定板上。本發(fā)明的一種電機跳動檢測方法，包括以下步驟固定一待測電機于一光發(fā)射單元與一光接收單元之間；啟動所述待測電機；所述光發(fā)射單元向所述電機的轉(zhuǎn)子軸發(fā)射一束平行光，進而將所述電機的轉(zhuǎn)子軸的影像投射至所述光接收單元；所述光接收單元接收所述待測電機轉(zhuǎn)子軸的影像并將所述影像轉(zhuǎn)換為電信號后傳輸至一處理單元；所述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果；所述固定一待測電機步驟進一步包括將一待測電機放入一電機固定座；調(diào)整所述待測電機的放置方向；接收到一觸發(fā)信號后，一固定座氣缸的活塞桿頂出，頂緊所述電機于固定座內(nèi)；所述啟動電機步驟進一步包括一電源接口氣缸的活塞桿頂出并推動一電源接口固定板；所述電源接口固定板上的電源接口與所述電機的電源接口對接；電機啟動。在上述光接收單元接收影像信息并向處理單元傳輸電信號的步驟中所述影像通過一遠心光學(xué)組件后投射在一高速線性圖像傳感器上，所述高速線性圖像傳感器傳輸一第一電信號給處理單元。上述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果包括步驟通過一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第一電信號轉(zhuǎn)換成一第一數(shù)字信號；通過一數(shù)字邊緣檢測處理器對所述第一數(shù)字信號進行數(shù)字邊緣檢測處理后再由一中央處理器進行數(shù)值處理，獲得檢測數(shù)據(jù)；將所述檢測數(shù)據(jù)存儲于一存儲器后發(fā)送給一顯示器；顯示器顯示檢測數(shù)據(jù)。上述影像通過一遠心光學(xué)組件后被一分光器分別投射在所述高速線性圖像傳感器和一影像傳感器上；所述影像傳感器傳輸一第二電信號給處理單元；所述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果進一步包括步驟通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二電信號轉(zhuǎn)換成一第二數(shù)字信號；
將所述第二數(shù)字信號存儲于所述存儲器并發(fā)送給所述顯示器；顯示器顯示電機轉(zhuǎn)子軸跳動的影像。上述平行光通過所述光發(fā)射單元的一或復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管發(fā)出輻射光并依次通過一散射模組和一準直儀鏡頭后獲得。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是光發(fā)射單元和光接收單元的采用實現(xiàn)了無接觸式電機跳動檢測；電機固定座、推板和固定座氣缸的的配合實現(xiàn)了監(jiān)測電機的有效可控固定；傳感器實現(xiàn)了識別是否有電機的存在。一電源接口氣缸、一電源接口固定板和電源接口氣缸實現(xiàn)了可控制的電機通電啟動。光柵的采用提高了測試的安全性，可實現(xiàn)安全自動檢測。顯示器用于顯示檢測數(shù)值和信息；報警器的采用提高了系統(tǒng)的安全性。本發(fā)明實現(xiàn)了無接觸式電機跳動檢測以及正常工作電壓下電機轉(zhuǎn)子軸跳動穩(wěn)定連續(xù)地檢測，具有操作合理、精度高、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明電機跳動檢測裝置及檢測方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明電機跳動檢測裝置及檢測方法的電機固定座和電機啟動單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明電機跳動檢測裝置及檢測方法的原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。請參閱圖1、圖3，本發(fā)明的一種電機跳動檢測裝置，包括緊固于檢測裝置上1的一光發(fā)射單元3、一電機固定座4、一光接收單元2、一電機啟動單元5和一處理單元9 ；其中光發(fā)射單元3的發(fā)射口與光接收單元2的接收口相對應(yīng)， 電機固定座4固定于光發(fā)射單元3的發(fā)射口與光接收單元2的接收口之間。光發(fā)射單元3 和光接收單元2分別通過一支架固定于檢測裝置1上。測量采用無接觸式測量技術(shù)，依靠光發(fā)射單元3和光接收單元2來感應(yīng)電機轉(zhuǎn)子軸跳動，實現(xiàn)了無接觸式電機跳動檢測。檢測裝置1形成一操作窗口 11，一對光柵7緊固于操作窗口 11兩側(cè)邊的外壁上。 光柵7的采用，實現(xiàn)了操作員把電機8裝入電機固定座4，雙手離開光柵7感應(yīng)區(qū)域后設(shè)備啟動的功能，提高了測試的安全性，可實現(xiàn)安全自動檢測。請參閱圖2，電機固定座4包括一箱體41和一位于箱體41內(nèi)部的推板(圖中未示出)，推板與箱體41的一側(cè)面開口相配合，并與箱體41活動連接，且推板外側(cè)與一固定座氣缸6的活塞桿垂直緊固連接；箱體41的頂面形成一開口 42。電機固定座4還包括一傳感器，傳感器緊固于箱體41內(nèi)。箱體1采用全包圍形式加側(cè)面固定座氣缸6頂出固定，保證測量時的穩(wěn)定性，同時實現(xiàn)了電機8的有效可控固定。測量時，將電機8自開口 42放入箱體41內(nèi)，此時箱體41 內(nèi)的傳感器可識別電機8是否已安置到位，開口 42的形狀決定電機8的放置方向。電機啟動單元5包括一氣缸支架51 ； —電源接口氣缸52，電源接口氣缸52緊固于氣缸支架51上；一電源接口固定板53，電源接口固定板53垂直緊固于電源接口氣缸52 的活塞桿上，在電源接口固定板53正對電機面上固設(shè)的一外部電源接口，且該外部電源接口的位置對應(yīng)電機8上的電源接插件，通過電源接口氣缸52推動外部電源接口連接電機8 上的電源接插件，整個電源的接插過程采用電源接口氣缸52水平推進形式，這樣可以最大限度的防止接插件的連接影響電機轉(zhuǎn)子軸81的跳動。
一報警器緊固于檢測裝置1上，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸的跳動值超過設(shè)定的范圍時報警器報警，報警器的采用提高了系統(tǒng)的安全性。請參閱圖3，光發(fā)射單元3包括一或復(fù)數(shù)個氮化鎵(GaN)高亮度發(fā)光二極管31、以及依次在發(fā)射光光軸上排列的一散射模組32和一準直儀鏡頭33 ；散射模組32和準直儀鏡頭33的配合實現(xiàn)獲得更為均勻的平行光。光接收單元2包括依次在發(fā)射光光軸上排列的一遠心光學(xué)組件22和一高速線性圖像傳感器21 (高速線性(XD)，高速線性圖像傳感器21連接處理單元9。遠心光學(xué)組件22 的采用實現(xiàn)了成像尺寸無畸變，實現(xiàn)了目標物尺寸規(guī)格可測量，大幅提高了測試的精度；高速線性圖像傳感器21實現(xiàn)了高速跳動轉(zhuǎn)子軸的影像采集。光接收單元9進一步包括一位于發(fā)射光光軸且設(shè)于遠心光學(xué)組件22和高速線性圖像傳感器21之間的分光器23，分光器23與發(fā)射光光軸成一固定夾角，在分光器23的折射光光軸上設(shè)置了一影像傳感器對，影像傳感器M采用CMOS影像傳感器并連接處理單元 9。處理單元9包括依次通信連接的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器91、一數(shù)字邊緣檢測處理器92、一中央處理器93、一存儲器94和一顯示器95，且模數(shù)轉(zhuǎn)換器91與存儲器94通信連接；模數(shù)轉(zhuǎn)換器91用于接收光接收單元2的電信號并將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；存儲器94用于存儲數(shù)據(jù)；數(shù)字邊緣檢測處理器92用于數(shù)據(jù)的數(shù)字邊緣檢測處理；中央處理器93用于處理單元9的功能控制以及數(shù)據(jù)的數(shù)值計算；顯示器95用于顯示檢測數(shù)據(jù)，檢測數(shù)據(jù)包括檢測數(shù)值和轉(zhuǎn)子軸影像。請參閱圖2、圖3，當(dāng)進行檢測時，首先固定一待測電機8于一光發(fā)射單元3與一光接收單元之間2，包括將一待測電機8放入一電機固定座4，電機固定座4內(nèi)的傳感器判斷電機8存在；調(diào)整待測電機8的放置方向；放置方向根據(jù)開口 42的形狀調(diào)整；當(dāng)接收到一觸發(fā)信號后，該觸發(fā)信號由操作員手移出檢測設(shè)備，觸發(fā)光柵7獲得； 一固定座氣缸6的活塞桿頂出，頂緊電機8于固定座內(nèi)4，使得電機8在電機固定座4內(nèi)可
靠固定。然后，一電源接口氣缸5的活塞桿頂出并水平推動一電源接口固定板53 ；電源接口固定板53上的電源接口與電機8的電源接口對接；電機8啟動。光發(fā)射單元3向光接收單元2和電機轉(zhuǎn)子軸81發(fā)射平行光；平行光通過光發(fā)射單元3的一或復(fù)數(shù)個高亮度氮化鎵發(fā)光二極管31發(fā)出輻射光并依次通過散射模組32和準直儀鏡頭33后獲得。光接收單元2接收通過電機轉(zhuǎn)子軸81的平行光形成的影像；該影像通過一遠心光學(xué)組件22后被一分光器23分別投射在在高速線性圖像傳感器21 (高速線性(XD)以及影像傳感器M (CMOS)上；之后，高速線性CXD和CMOS影像傳感器M分別傳輸一第一電信號與一第二電信號給控制單元9 ；通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器91將第一電信號與第二電信號轉(zhuǎn)換成一第一數(shù)字信號與一第二數(shù)字信號；
其中第一數(shù)字信號通過一數(shù)字邊緣檢測處理器92進行數(shù)字邊緣檢測處理后再由中央處理器93進行數(shù)值處理，獲得最終的檢測數(shù)據(jù)；將該檢測數(shù)據(jù)存儲于存儲器94后發(fā)送給顯示器95 ；同時，將第二數(shù)字信號存儲于存儲器94并發(fā)送給顯示器95 ；顯示器95顯示測試檢測數(shù)據(jù)和電機轉(zhuǎn)子軸81跳動的影像。當(dāng)轉(zhuǎn)子軸的跳動值超過設(shè)定的范圍時報警器報警。以上結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種電機跳動檢測裝置，其特征在于，包括緊固于所述檢測裝置上的一光發(fā)射單元、一電機固定座、一光接收單元、一電機啟動單元和一處理單元；其中所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口相對應(yīng)，所述電機固定座固定于所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機跳動檢測裝置，其特征在于，所述光發(fā)射單元包括一或復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管、以及依次在發(fā)射光光軸上排列的一散射模組和一準直儀鏡頭；所述光接收單元包括依次在所述發(fā)射光光軸上排列的一遠心光學(xué)組件和一高速線性圖像傳感器，所述高速線性圖像傳感器連接所述處理單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機跳動檢測裝置，其特征在于，所述光接收單元進一步包括一位于所述發(fā)射光光軸且設(shè)于所述遠心光學(xué)組件和高速線性圖像傳感器之間的分光器， 和一位于所述分光器折射光光軸的影像傳感器，所述影像傳感器連接所述處理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電機跳動檢測裝置，其特征在于，所述處理單元包括依次通信連接的一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、一數(shù)字邊緣檢測處理器、一中央處理器、一存儲器和一顯示器， 且所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述存儲器通信連接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于接收所述光接收單元的電信號并將所述電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；所述存儲器用于存儲數(shù)據(jù)；所述數(shù)字邊緣檢測處理器用于數(shù)據(jù)的數(shù)字邊緣檢測處理；所述中央處理器用于所述處理單元的功能控制以及數(shù)據(jù)的數(shù)值計算；所述顯示器用于顯示檢測數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機跳動檢測裝置，其特征在于，所述電機固定座包括一箱體和一推板，所述推板與所述箱體的一側(cè)面開口相配合，并與所述箱體活動連接，且所述推板外側(cè)與一夾緊氣缸的活塞桿垂直緊固連接；所述箱體的頂面形成一開口；所述電機啟動單元包括 一氣缸支架；一電源接口氣缸，所述電源接口氣缸緊固于所述氣缸支架上； 一電源接口固定板，所述電源接口固定板垂直緊固于所述電源接口氣缸的活塞桿上； 一外部電源接口，所述外部電源接口固設(shè)于所述電源接口固定板上。
6.一種電機跳動檢測方法，其特征在于，包括如下步驟 固定一待測電機于一光發(fā)射單元與一光接收單元之間； 啟動所述待測電機；所述光發(fā)射單元向所述電機的轉(zhuǎn)子軸發(fā)射一束平行光，進而將所述電機的轉(zhuǎn)子軸的影像投射至所述光接收單元；所述光接收單元接收所述待測電機轉(zhuǎn)子軸的影像并將所述影像轉(zhuǎn)換為電信號后傳輸至一處理單元；所述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果； 所述固定一待測電機步驟進一步包括 將一待測電機放入一電機固定座； 調(diào)整所述待測電機的放置方向；接收到一觸發(fā)信號后，一固定座氣缸的活塞桿頂出，頂緊所述電機于固定座內(nèi)； 所述啟動電機步驟進一步包括一電源接口氣缸的活塞桿頂出并推動一電源接口固定板； 所述電源接口固定板上的電源接口與所述電機的電源接口對接； 電機啟動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機跳動檢測方法，其特征在于，在所述光接收單元接收影像信息并向處理單元傳輸電信號的步驟中所述影像通過一遠心光學(xué)組件后投射在一高速線性圖像傳感器上，所述高速線性圖像傳感器傳輸一第一電信號給處理單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機跳動檢測方法，其特征在于，所述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果包括步驟通過一模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第一電信號轉(zhuǎn)換成一第一數(shù)字信號； 通過一數(shù)字邊緣檢測處理器對所述第一數(shù)字信號進行數(shù)字邊緣檢測處理后再由一中央處理器進行數(shù)值處理，獲得檢測數(shù)據(jù)；將所述檢測數(shù)據(jù)存儲于一存儲器后發(fā)送給一顯示器； 顯示器顯示檢測數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機跳動檢測方法，其特征在于，所述影像通過一遠心光學(xué)組件后被一分光器分別投射在所述高速線性圖像傳感器和一影像傳感器上；所述影像傳感器傳輸一第二電信號給處理單元；所述處理單元處理所述電信號并顯示檢測結(jié)果進一步包括步驟 通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述第二電信號轉(zhuǎn)換成一第二數(shù)字信號； 將所述第二數(shù)字信號存儲于所述存儲器并發(fā)送給所述顯示器； 顯示器顯示電機轉(zhuǎn)子軸跳動的影像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電機跳動檢測方法，其特征在于，所述平行光通過所述光發(fā)射單元的一或復(fù)數(shù)個發(fā)光二極管發(fā)出輻射光并依次通過一散射模組和一準直儀鏡頭后獲得。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機跳動檢測裝置，包括緊固于所述檢測裝置上的一光發(fā)射單元、一電機固定座、一光接收單元、一電機啟動單元和一處理單元；其中所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口相對應(yīng)，所述電機固定座固定于所述光發(fā)射單元的發(fā)射口與所述光接收單元的接收口之間。由于采用了本發(fā)明的一種電機跳動檢測裝置，實現(xiàn)了無接觸式電機跳動檢測以及正常工作電壓下電機轉(zhuǎn)子軸跳動穩(wěn)定連續(xù)地檢測，具有操作合理、精度高、穩(wěn)定性強的優(yōu)點。
文檔編號G01B11/00GK102410813SQ201110410930
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者刁明坤, 李賢龍, 糜震東, 金華峰, 陳鈞尹, 韋青 申請人:上海博澤電機有限公司