一种传感器及其基于传感器的检测装置

技术领域

本发明涉及圆度检测技术领域，具体的是一种传感器及其基于传感器的检测装置。

背景技术

光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其中存在的一种扩散反射型光电传感器，设有一个发光件和一个收光件，且没有反光板；当物体通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号；现有的扩散型光电传感器中对于反射回来的光缺少主动捕捉的功能，收光件可能无法快速的收到并反馈信号，传感器的感应灵敏度有待提高。

定子铁芯中的拼块式定子铁芯是一种常见的定子铁芯，其通过紧固件将若干个冲片压紧组合成一个整体。当拼块式定子铁芯的圆度超出标准值范围时会影响电机性能，具体会导致电机的噪音增大、脉动增大等；所以在拼块式定子铁芯在生产过程中，需要对其圆度进行检测。

现有技术中存在如申请号为CN202010217812.7的专利提供了一种圆度检测装置，包括旋转工作台、驱动机构及测量机构。旋转工作台用于安装待测铁芯，驱动机构用于带动旋转工作台旋转。测量机构包括尺寸测量组件、控制器及显示器，尺寸测量组件用于采样测得工件的多组数据，控制器通过数据能够绘制二维平面图，并计算出工件铁芯的直径及圆度。

但是上述装置在使用过程中还存在以下问题：

一、上述装置在检测定子铁芯时，需要通过控制器绘制二维平面图来计算出铁芯的直径和圆度，在得到结果后，工作人员还需要根据结果来判断所检测的定子铁芯是否合格，该检测流程较为繁琐，工作人员无法快速判断出所测定子铁芯是否合格，不适用于定子铁芯的批量生产。

二、上述装置适用于检测单一直径的柱形工件，当检测的工件同时具有多种梯度直径时，上述装置无法检测工件的每个直径位置的圆度是否合格；故上述装置的使用范围较窄，其实用性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器及其基于传感器的检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种传感器，包括光电传感器壳体，所述光电传感器壳体的底端设置有多个引脚，所述光电传感器壳体的顶端镂空设置，且光电传感器壳体的顶端固定安装有信号接收模块；

所述信号接收模块包括固定安装在光电传感器壳体顶端的集光罩，还包括设置在所述集光罩正上方的安装板，所述安装板的外围与光电传感器壳体的顶端之间固定连接有多个连杆，安装板远离集光罩的一侧固定安装有发光件，且收光件靠近集光罩的一侧固定安装有收光件。

进一步的，所述集光罩与所述收光件相对的一侧为凹面，集光罩用于将发光件发出的光在遇到物体反射时集中折射至收光件。

一种基于传感器的检测装置，包括用于放置工件的检测台，所述检测台的底面固定安装有多个支脚，所述检测台的顶面中心位置设置有用于固定安装有工件的安装机构；

所述检测台的顶面转动安装有与检测台同轴设置的安装环，所述安装环与检测台的底面之间安装有驱动组件，所述驱动组件用于驱动安装环在检测台的顶面转动；

所述安装环的顶面上固定安装有多组用于检测工件圆度是否达标的检测机构，多组所述检测机构在安装环的顶面上关于安装环的轴线周向阵列分布。

进一步的，所述检测台的顶面上开设有多个用于安装所述安装机构的滑槽，多个所述滑槽关于检测台的轴线周向阵列设置。

进一步的，所述安装机构包括固定安装在检测台底面中心位置的电机二，所述电机二的输出轴轴端转动贯穿检测台，电机二的输出轴轴端伸向检测台的上方，且电机二的输出轴轴端固定连接有螺纹杆；

所述螺纹杆的顶端固定安装有限位板，且螺纹杆的外围上螺纹安装有升降环，所述升降环的外围上铰接有多个锁紧杆，多个所述锁紧杆的数量与多个滑槽的数量相等，锁紧杆远离升降环的一端铰接有滑座，多个所述滑座分别滑动安装在多个滑槽中；

所述滑座的顶端高于检测台的顶面，且滑座的顶面在远离螺纹杆的一端固定安装有用于支撑工件内壁的支撑块，支撑块靠近工件内壁的一侧为弧面。

进一步的，所述驱动组件包括从动齿轮、主动齿轮、电机一和吊杆，所述从动齿轮固定安装在安装环的底面，且从动齿轮同轴式包裹在检测台的外围；

所述吊杆固定安装在检测台的底面，吊杆远离检测台底面的一端固定连接有所述安装座，安装座中固定安装有所述电机一，电机一的输出轴轴端固定安装有与从动齿轮啮合的所述主动齿轮。

进一步的，所述检测机构包括固定安装在安装环顶面的径向长度调节组件以及与所述径向长度调节组件固定连接的高度调节组件，所述高度调节组件中固定安装有检测组件；

所述径向长度调节组件用于根据待测工件的直径大小调节检测组件的径向检测位置，所述高度调节组件用于调节检测组件的工作高度。

进一步的，所述径向长度调节组件包括固定安装在安装环顶面的底板，所述底板的顶面两端位置均固定安装有固定座，两个所述固定座之间转动安装有第一丝杆，且两个固定座之间固定连接有两个关于所述第一丝杆对称设置的第一滑杆，第一丝杆的外围上螺纹安装有第一滑块，且所述第一滑块与两个所述第一滑杆滑动连接，第一滑块的顶面固定连接有所述高度调节组件；

所述第一丝杆靠近安装环外侧的一端转动贯穿对应位置的第一滑块，且第一丝杆靠近安装环外侧的一端固定安装有用于驱动第一丝杆转动的手柄；

所述底板的一侧安装有刻度条，第一滑块靠近所述刻度条的一侧固定安装有与刻度条配合使用的指针。

进一步的，所述高度调节组件包括固定连接在第一滑块顶面的L形安装板，所述L形安装板的顶面与第一滑块的顶面之间转动安装有第二丝杆，且L形安装板的顶面和第一滑块的顶面之间固定连接有两个关于第二丝杆对称设置的第二滑杆，第二滑杆的外围上螺纹连接有用于安装所述检测组件的第二滑块，且所述第二滑块与两个所述第二滑杆滑动连接；

所述L形安装板的顶面上固定安装有电机三，所述电机三的输出轴轴端与第二丝杆的顶端固定连接；L形安装板的顶面上还安装有两个与所述检测组件电性连接的指示灯。

进一步的，所述检测组件包括固定安装在所述第二滑块外侧面上的安装盒，所述安装盒的内顶面上对称开设有两个限位槽；

所述安装盒的两端之间转动安装有双头丝杆，所述双头丝杆的外围中间位置固定安装有锥齿轮一，安装盒的顶面转动贯穿式安装有转轴，所述转轴位于安装盒外部的一端固定安装有用于驱动转轴转动的旋钮，转轴位于安装盒内部的一端固定连接有与所述锥齿轮一啮合的锥齿轮二；

双头丝杆的外围上螺纹安装有两个关于锥齿轮一对称设置的安装块，两个所述安装块分别位于两个所述限位槽的下方，安装块的侧面安装有光电传感器，安装块的顶面固定安装有光轴，所述光轴的顶端转动安装有滚轮，两个所述滚轮远离光轴的一端分别滑动安装在两个限位槽中；

两个所述安装块相对的侧面上设置有距离传感器，安装盒的顶面安装有与所述距离传感器电性连接的显示屏，所述显示屏用于显示两个安装块之间的距离值；

所述安装盒中滑动贯穿式安装有与双头丝杆平行设置的检测杆，检测杆的外围上固定安装有位于安装盒内部的固定块，所述固定块上设置有与光电传感器配合使用的遮光件，检测杆的外围上还固定安装有挡板，所述挡板与安装盒的内侧面之间固定连接有套设在检测杆外围的弹簧；

所述检测杆靠近工件的一端嵌设有与工件的外围滚动接触的滚珠。

本发明的有益效果：

1、本发明中，通过安装机构将工件固定安装在检测台的顶面中心位置，接着通过检测机构对工件的圆度进行检测，检测过程中，工件处于静止状态，驱动组件带动安装环转动从而带动多组检测机构围绕工件转动，当检测出工件的圆度超出标准范围值时，检测机构中的红色指示灯会点亮，工作人员通过指示灯的状态可以快速判断出所测工件的圆度是否合格，与现有技术相比较，本发明在使用时，方便工作人员快速地判断出工件圆度是否合格，提高了检测工作效率，适用于定子铁芯的批量生产工作。

2、本发明检测含有不同直径大小的工件时，通过安装机构将工件固定安装在检测台的顶面，接着通过调整多组检测机构中的高度调节组件使得多组检测机构分别在工件外围不同直径大小处进行检测工作，此时，多组检测机构的转动能够同时对工件外围不同直径大小处进行同步检测，每组检测机构中的指示灯点亮情况代表着对应检测段的检测结果；故与现有技术相比较，本发明具有更好的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明整体的三维结构示意图一；

图2是本发明整体的三维结构示意图二；

图3是本发明整体的三维结构示意图三；

图4是本发明中安装机构与检测台之间连接关系的三维结构示意图；

图5是图4中B部分的放大图；

图6是图4中A部分的放大图；

图7是本发明中检测机构的三维结构示意图；

图8是图7中D部分的放大图；

图9是图7中C部分的放大图；

图10是本发明中安装盒内部的结构示意图一；

图11是图10中E部分的放大图；

图12是本发明中安装盒内部的结构示意图二；

图13是传感器的三维结构示意图一；

图14是传感器的三维结构示意图二；

图中附图标记如下：

1-光电传感器壳体，2-信号接收模块，3-引脚，4-连杆，5-集光罩，6-安装板，7-发光件，8-收光件，9-支脚，10-驱动组件，11-安装环，12-检测机构，13-工件，14-检测台，15-从动齿轮，16-安装机构，17-安装座，18-电机一，19-主动齿轮，20-吊杆，21-滑槽，22-螺纹杆，23-电机二，24-锁紧杆，25-升降环，26-限位板，27-滑座，28-支撑块，29-底板，30-固定座，31-第一丝杆，32-第一滑杆，33-第一滑块，34-手柄，35-第二滑杆，36-第二丝杆，37-检测杆，38-第二滑块，39-L形安装板，40-电机三，41-安装盒，42-滚珠，43-指针，44-刻度条，45-弹簧，46-挡板，47-双头丝杆，48-锥齿轮一，49-旋钮，50-转轴，51-锥齿轮二，52-固定块，53-光电传感器，54-遮光件，55-安装块，56-限位槽，57-光轴，58-滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图13和图14，本发明实施例中，一种传感器，包括光电传感器壳体1，光电传感器壳体1的底端设置有多个引脚3，光电传感器壳体1的顶端镂空设置，且光电传感器壳体1的顶端固定安装有信号接收模块2；

信号接收模块2包括固定安装在光电传感器壳体1顶端的集光罩5，还包括设置在集光罩5正上方的安装板6，安装板6的外围与光电传感器壳体1的顶端之间固定连接有多个连杆4，安装板6远离集光罩5的一侧固定安装有发光件7，且收光件8靠近集光罩5的一侧固定安装有收光件8；集光罩5与收光件8相对的一侧为凹面，集光罩5用于将发光件7发出的光在遇到物体反射时集中折射至收光件8，提高传感器的反应灵敏度。

实施例2：

请参阅图1～图4和图7～图检测机构12，在实施例1的基础上，一种基于传感器的检测装置，包括用于放置工件13的检测台14，检测台14的底面固定安装有多个支脚9，其特征在于，检测台14的顶面中心位置设置有用于固定安装有工件13的安装机构16；

检测台14的顶面转动安装有与检测台14同轴设置的安装环11，安装环11与检测台14的底面之间安装有驱动组件10，驱动组件10用于驱动安装环11在检测台14的顶面转动；

安装环11的顶面上固定安装有多组用于检测工件13圆度是否达标的检测机构12，多组检测机构12在安装环11的顶面上关于安装环11的轴线周向阵列分布。

如图7所示，检测机构12包括固定安装在安装环11顶面的径向长度调节组件以及与径向长度调节组件固定连接的高度调节组件，高度调节组件中固定安装有检测组件；

径向长度调节组件用于根据待测工件13的直径大小调节检测组件的径向检测位置，高度调节组件用于调节检测组件的工作高度。

如图7和图9所示，径向长度调节组件包括固定安装在安装环11顶面的底板29，底板29的顶面两端位置均固定安装有固定座30，两个固定座30之间转动安装有第一丝杆31，且两个固定座30之间固定连接有两个关于第一丝杆31对称设置的第一滑杆32，第一丝杆31的外围上螺纹安装有第一滑块33，且第一滑块33与两个第一滑杆32滑动连接，第一滑块33的顶面固定连接有高度调节组件；

第一丝杆31靠近安装环11外侧的一端转动贯穿对应位置的第一滑块33，且第一丝杆31靠近安装环11外侧的一端固定安装有用于驱动第一丝杆31转动的手柄34；

底板29的一侧安装有刻度条44，第一滑块33靠近刻度条44的一侧固定安装有与刻度条44配合使用的指针43。刻度条44显示的值为检测组件至检测台14圆心的的距离，通过指针43和刻度条44的配合设置，方便工作人员精确调整检测组件的径向工作位置，提高检测精度。

通过手柄34转动第一丝杆31，第一丝杆31的转动会带动第一滑块33在第一滑杆32上滑动，第一滑块33的移动带动高度调节组件移动，从而带动检测组件移动，实现根据待测工件13的直径大小调节检测组件径向检测位置的功能。

如图7所示，高度调节组件包括固定连接在第一滑块33顶面的L形安装板39，L形安装板39的顶面与第一滑块33的顶面之间转动安装有第二丝杆36，且L形安装板39的顶面和第一滑块33的顶面之间固定连接有两个关于第二丝杆36对称设置的第二滑杆35，第二滑杆35的外围上螺纹连接有用于安装检测组件的第二滑块38，且第二滑块38与两个第二滑杆35滑动连接；

L形安装板39的顶面上固定安装有电机三40，电机三40的输出轴轴端与第二丝杆36的顶端固定连接；L形安装板39的顶面上还安装有两个与检测组件电性连接的指示灯。

高度调节组件中，电机三40控制第二丝杆36的转动，第二丝杆36的正反转控制第二滑块38的升降，从而实现调整检测组件的高度位置；两个指示灯用于实时反映检测结果，两个指示灯为一红一绿的组合，当检测过程中处于合格状态时绿灯亮，红灯熄灭，反之红灯点亮，绿灯熄灭。

如图7、图8和图驱动组件10～图检测机构12所示，检测组件包括固定安装在第二滑块38外侧面上的安装盒41，安装盒41的内顶面上对称开设有两个限位槽56；

安装盒41的两端之间转动安装有双头丝杆47，双头丝杆47的外围中间位置固定安装有锥齿轮一48，安装盒41的顶面转动贯穿式安装有转轴50，转轴50位于安装盒41外部的一端固定安装有用于驱动转轴50转动的旋钮49，转轴50位于安装盒41内部的一端固定连接有与锥齿轮一48啮合的锥齿轮二51；

双头丝杆47的外围上螺纹安装有两个关于锥齿轮一48对称设置的安装块55，两个安装块55分别位于两个限位槽56的下方，安装块55的侧面安装有光电传感器53，安装块55的顶面固定安装有光轴57，光轴57的顶端转动安装有滚轮58，两个滚轮58远离光轴57的一端分别滑动安装在两个限位槽56中；

两个安装块55相对的侧面上设置有距离传感器，安装盒41的顶面安装有与距离传感器电性连接的显示屏，显示屏用于显示两个安装块55之间的距离值；

安装盒41中滑动贯穿式安装有与双头丝杆47平行设置的检测杆37，检测杆37的外围上固定安装有位于安装盒41内部的固定块52，固定块52上设置有与光电传感器53配合使用的遮光件54，检测杆37的外围上还固定安装有挡板46，挡板46与安装盒41的内侧面之间固定连接有套设在检测杆37外围的弹簧45；

检测杆37靠近工件13的一端嵌设有与工件13的外围滚动接触的滚珠42。

检测组件中在处于正常检测工作时，通过径向长度调节组将使得检测杆37的前端与工件13的外围挤压接触，并且遮光件54处于两个光电传感器53的中间位置，此时弹簧45处于受压缩的状态从而使得检测杆37前端的检测杆37始终保持与工件13外围处于挤压接触的状态；两个光电传感器53之间的距离代表所测工件13圆度的允许变化范围，在检测过程中，若工件13的圆度合格，则检测杆37在围绕工件13的转动过程中不会带动遮光件54对两个光电传感器53造成阻挡，则两个光电传感器53不会接收到信号，此时绿色指示灯处于点亮状态；当工件13的圆度不合格时，检测杆37在检测过程中会带动遮光件54对一个光电传感器53形成遮挡则光电传感器53感应后会立刻令红色指示灯点亮，工作人员根据指示灯的点亮状态可以快速判断出所测工件13的圆度是否合格。

并且监测组件中，通过旋钮49转动转轴50，转轴50通过锥齿轮二51和锥齿轮一48带动双头丝杆47转动，双头丝杆47的转动可以调节两个安装块55之间的距离，从改变两个光电传感器53之间的距离，通过该设置能够根据实际的圆度需求来调节检测精度，进一步提高本发明的实用性。

定子铁芯中的拼块式定子铁芯是一种常见的定子铁芯，其通过紧固件将若干个冲片压紧组合成一个整体。当拼块式定子铁芯的圆度超出标准值范围时会影响电机性能，具体会导致电机的噪音增大、脉动增大等；所以在拼块式定子铁芯在生产过程中，需要对其圆度进行检测。现有技术中存在如申请号为CN202010217812.7的专利提供了一种圆度检测装置，利用控制器绘制二维平面图来计算出工件铁芯的直径及圆度。但是上述装置在使用过程中还存在以下问题：

一、上述装置在检测定子铁芯时，需要通过控制器绘制二维平面图来计算出铁芯的直径和圆度，在得到结果后，工作人员还需要根据结果来判断所检测的定子铁芯是否合格，该检测流程较为繁琐，工作人员无法快速判断出所测定子铁芯是否合格，不适用于定子铁芯的批量生产。

二、上述装置适用于检测单一直径的柱形工件，当检测的工件同时具有多种梯度直径时，上述装置无法检测工件的每个直径位置的圆度是否合格；故上述装置的使用范围较窄，其实用性有待提高。

在本发明中：

通过安装机构16将工件13固定安装在检测台14的顶面中心位置，接着通过检测机构12对工件13的圆度进行检测，检测过程中，工件13处于静止状态，驱动组件10带动安装环11转动从而带动多组检测机构12围绕工件13转动，当检测出工件13的圆度超出标准范围值时，检测机构12中的红色指示灯会点亮，工作人员通过指示灯的状态可以快速判断出所测工件13的圆度是否合格，与现有技术相比较，本发明在使用时，方便工作人员快速地判断出工件13圆度是否合格，提高了检测工作效率，适用于定子铁芯的批量生产工作。

当本发明检测含有不同直径大小的工件13时，通过安装机构16将工件13固定安装在检测台14的顶面，接着通过调整多组检测机构12中的高度调节组件使得多组检测机构12分别在工件13外围不同直径大小处进行检测工作，此时，多组检测机构12的转动能够同时对工件13外围不同直径大小处进行同步检测，每组检测机构12中的指示灯点亮情况代表着对应检测段的检测结果；故与现有技术相比较，本发明具有更好的实用性。

实施例3：

请参阅图2～图6，在实施例2的基础上，检测台14的顶面上开设有多个用于安装安装机构16的滑槽21，多个滑槽21关于检测台14的轴线周向阵列设置；安装机构16包括固定安装在检测台14底面中心位置的电机二23，电机二23的输出轴轴端转动贯穿检测台14，电机二23的输出轴轴端伸向检测台14的上方，且电机二23的输出轴轴端固定连接有螺纹杆22；

螺纹杆22的顶端固定安装有限位板26，且螺纹杆22的外围上螺纹安装有升降环25，升降环25的外围上铰接有多个锁紧杆24，多个锁紧杆24的数量与多个滑槽21的数量相等，锁紧杆24远离升降环25的一端铰接有滑座27，多个滑座27分别滑动安装在多个滑槽21中；

滑座27的顶端高于检测台14的顶面，且滑座27的顶面在远离螺纹杆22的一端固定安装有用于支撑工件13内壁的支撑块28，支撑块28靠近工件13内壁的一侧为弧面。

在安装工件13时，将工件13放置在检测台14的顶面，且工件13将安装机构16包围；接着启动电机二23带动螺纹杆22转动，螺纹杆22的转动驱动升降环25下降，升降环25的下降运动通过多个锁紧杆24同时驱动多个滑座27在滑槽21中扩散滑动，滑座27的滑动带动支撑块28与工件13的内壁挤压接触，多个支撑块28对工件13内壁的挤压接触实现对工件13的固定，并且该固定过程中，多个支撑块28对工件13的支撑还起到了对工件13进行自动对心的功能，提高了装置的检测精度。

实施例4：

请参阅图1和图4，在实施例3的基础上，驱动组件10包括从动齿轮15、主动齿轮19、电机一18和吊杆20，从动齿轮15固定安装在安装环11的底面，且从动齿轮15同轴式包裹在检测台14的外围；

所述吊杆20固定安装在检测台14的底面，吊杆20远离检测台14底面的一端固定连接有所述安装座17，安装座17中固定安装有所述电机一18，电机一18的输出轴轴端固定安装有与从动齿轮15啮合的所述主动齿轮19。

在检测过程中，电机一18通过主动齿轮19和从动齿轮15带动安装环11在检测台14上转动，从而实现同时带动多组检测机构12转动的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。