CN105826792B - 全自动碳刷装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动碳刷装配设备，解决了现有的碳刷装配采用人工手动装配，需要前期对碳块进行磨修处理，增加了工序的缺陷，包括工位转动盘、碳块自动上料机构、碳块自动磨修机构、弹簧自动上料装配机构、碳刷自动出料机构，工位转动盘竖向布置并在竖向平面内转动，碳块自动上料机构包括碳块震动排列筒及碳块自动转送装置，弹簧自动上料装配机构包括弹簧震动排列筒及弹簧抓手。碳块自动上料机构可以实现碳块自动排列，并能自动装夹到工位转动盘上，弹簧自动上料装配机构实现弹簧自动排列，并通过弹簧抓手自动装配到碳块端部，工位转动盘转动过程中由碳块自动磨修机构实现自动磨修，减少工序，全程实现自动化，效率提高。

Description

全自动碳刷装配设备

技术领域

本发明涉及一种碳刷装配设备，尤其是一种能自动上弹簧的全自动碳刷装配设备。

背景技术

碳刷是电动机或发电机或其他旋转机械的固定部分和转动部分之间传递能量或信号的装置，它一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上。

碳刷一般均包括一碳块及与炭块相连接的弹簧，而且碳刷的尺寸一般都比较小，碳块较小，弹簧也较小，手动装配比较麻烦，效率比较低，而且碳块本身的摩擦系数较低，手抓的时候容易掉落。

手动装配碳刷在装配之前，还需要对碳块进行处理，对碳块的尾端进行磨修，确定碳块的长度尺寸符合标准，接着才能用手将弹簧固定到碳块上，整个操作比较麻烦，而且效率比较低。弹簧装配的形状也不同，装配的连接尺寸也各不相同，会出现弹簧装配不到位的现象，影响碳刷质量。

发明内容

本发明解决了现有的碳刷装配采用人工手动装配，需要前期对碳块进行磨修处理，增加了工序的缺陷，提供一种全自动碳刷装配设备，碳块与弹簧自动装配，装配过程中自动实现碳块尾端磨修，减少了工序。

本发明还解决了现有的碳刷装配采用手动装配，操作比较麻烦，装配效率较低的缺陷，提供一种全自动碳刷装配设备，实现碳块、弹簧自动上料，并能实现弹簧与碳块自动装配，提高效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动碳刷装配设备，包括工位转动盘和设置于工位转动盘周边的碳块自动上料机构、碳块自动磨修机构、弹簧自动上料装配机构、碳刷自动出料机构，工位转动盘竖向布置并在竖向平面内转动，碳块自动上料机构包括碳块震动排列筒及碳块自动转送装置，弹簧自动上料装配机构包括弹簧震动排列筒及弹簧抓手。碳块自动上料机构可以实现碳块自动排列，并能自动装夹到工位转动盘上，弹簧自动上料装配机构实现弹簧自动排列，并通过弹簧抓手自动装配到碳块端部，工位转动盘转动过程中由碳块自动磨修机构实现自动磨修，减少工序，全程实现自动化，效率提高。

作为优选，工位转动盘呈圆盘状，圆盘的周边设置有对应四个工位的夹紧装置，圆盘的侧面设置有两个针对夹紧装置的松弛装置，两个松弛装置的位置分别对应碳块自动上料机构和碳刷自动出料机构。

作为优选，工位转动盘上设置夹紧装置的位置处沿径向设置有固定缺口，夹紧装置包括铰接于工位转动盘上的夹紧杆及驱动夹紧杆转动的夹紧弹簧，夹紧杆上设置有与固定缺口相对应的夹紧缺口，固定缺口与夹紧缺口相组合形成碳块夹紧部。

作为优选，夹紧弹簧与夹紧缺口处于夹紧杆转动轴的两侧，松弛装置包括顶杆及顶杆伸缩缸，顶杆与夹紧弹簧分处于夹紧杆的两侧。

作为优选，夹紧杆的夹紧缺口其中一面上设置有与碳块两侧的凹槽相配的凸部。

作为优选，工位转动盘的背面固定有驱动盘，驱动盘的下方设置有驱动驱动盘间歇转动的驱动装置。

作为优选，驱动盘的周边上均等间隔设置有四个定位槽口，驱动盘的侧边设置有可伸缩的能与定位槽口相配合的定位杆，驱动盘周边上相邻定位槽口之间固定有转轮，驱动装置包括伸缩杆及固定在伸缩杆端部的移动块，移动块上端设置有可伸缩的拨舌，拨舌为三角状且一条边竖向设置，拨舌竖向设置的侧边朝向移动块伸出方向。

作为优选，碳块震动排列筒的上端周边位置设置有碳块排列通道，碳块排列通道具有碳块竖立段、碳块回落段、碳块倾倒段及碳块翻身段，碳块竖立段设置有阶梯，碳块回落段处设置有碳块回落缺口，碳块倾倒段设置有挡杆，碳块翻身段的底面具有将碳块翻身并使碳块侧边平面朝上的扭转倾斜状。

作为优选，碳块竖立段还设置有对应阶梯挡边，挡边突出于碳块排列通道的上侧边；碳块回落缺口的高度小于碳块的长度并大于碳块的高度，碳块回落缺口的长度大于碳块的长度；挡杆与碳块排列通道的底面之间的高度小于碳块的长度。

作为优选，弹簧抓手固定于转动盘上，转动盘连接于转动驱动装置上，转动驱动装置连接伸缩缸并由伸缩缸推动，弹簧自动上料装配机构还包括与弹簧抓手相对应的弹簧升降台。

本发明的有益效果是：碳块自动上料机构可以实现碳块自动排列，并能自动装夹到工位转动盘上，弹簧自动上料装配机构实现弹簧自动排列，并通过弹簧抓手自动装配到碳块端部，工位转动盘转动过程中由碳块自动磨修机构实现自动磨修，减少工序，全程实现自动化，效率提高。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明一种工位转动盘结构示意图；

图3是本发明一种驱动盘的结构示意图；

图4是本发明一种碳块排列通道结构示意图；

图5是本发明图4所示碳块翻身段的结构示意图；

图6是本发明一种碳块翻身过程示意图；

图中：1、弹簧震动排列筒，2、伸缩缸，3、转动驱动装置，4、转动盘，5、弹簧升降台，6、夹紧装置，7、夹紧顶杆，8、转轮，9、驱动盘，10、磨轮，11、松弛装置，12、滑块，13、碳块震动排列筒，14、碳块顶杆，15、碳刷出料斗，16、工位转动盘，17、弹簧抓手，18、工位槽口，19、固定夹块，20、夹紧缺口，21、活动夹块，22、夹紧杆，23、夹紧弹簧，24、弹簧槽口，25、固定缺口，26、定位槽口，29、拨舌，30、伸缩杆，31、移动块，32、定位杆，33、挡杆，34、碳块排列通道，35、挡边，36、阶梯，37、碳块，38、碳块回落缺口，39、碳块翻身段，40、碳块本体，41、圆柱端，42、凹槽。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种全自动碳刷装配设备（参见图1），总共分为4个工位，分别是碳块上料工位、碳块磨修工位、弹簧上料工位和碳刷出料工位。设备包括工位转动盘16和设置于工位转动盘周边的碳块自动上料机构、碳块自动磨修机构、弹簧自动上料装配机构、碳刷自动出料机构，碳块自动上料机构对应碳块上料工位，碳块自动磨修机构对应碳块磨修工位，弹簧自动上料装配机构对应弹簧上料工位，碳刷自动出料机构对应碳刷出料工位。

工位转动盘（参见图2）呈圆盘状并竖向布置，圆盘的周边设置有对应四个工位的夹紧装置6，圆盘的背面设置有两个针对夹紧装置的松弛装置11，两个松弛装置的位置分别对应碳块自动上料机构和碳刷自动出料机构。工位转动盘的背面对应碳块自动上料工位和弹簧自动上料装配工位的位置处分别设置有一个夹紧顶杆7，夹紧顶杆限定了碳块在夹紧部的位置。夹紧装置包括铰接于工位转动盘上的夹紧杆22及驱动夹紧杆转动的夹紧弹簧23，工位转动盘的周边上设置有沿径向的工位槽口18，工位槽口内***固定有固定夹块19，固定夹块朝向外侧的端面上设置有三角形的固定缺口25，工位槽口的边上设置有弹簧槽口24，弹簧槽口的底部设置有凸部，夹紧弹簧伸入到弹簧槽口内，夹紧弹簧的一端套入到凸部上，夹紧弹簧的另一端与夹紧杆相连接。夹紧杆上对应工位槽口的端部铰接有能***到工位槽口内的活动夹块21，活动夹块呈方形状，活动夹块朝向固定夹块的端面上设置有三角形的夹紧缺口20，固定缺口与夹紧缺口相组合形成碳块夹紧部，夹紧缺口其中一面上设置有与碳块两侧的凹槽相配的凸部。夹紧杆铰接于工位槽口与弹簧槽口之间的部位上，夹紧弹簧与活动夹块处于夹紧杆转动轴的两侧。松弛装置包括顶杆及顶杆伸缩缸，顶杆对应夹紧杆的外侧，顶杆与夹紧弹簧分处于夹紧杆的两侧。夹紧杆铰接后成为杠杆结构，在夹紧弹簧的作用下，夹紧杆前端的活动夹块与固定夹块相靠近夹紧碳块，顶杆在顶杆伸缩缸的作用下移动并顶动夹紧杆压缩夹紧弹簧，活动夹块与固定夹块相分离释放碳块。

工位转动盘的背面固定有驱动盘9（参见图3），驱动盘的下方设置有驱动驱动盘间歇转动的驱动装置。驱动盘的周边上均等间隔设置有四个V形的定位槽口26，驱动盘的侧边设置有可伸缩的能与定位槽口相配合的定位杆32，驱动盘周边上相邻定位槽口之间固定有转轮8，转轮处于驱动盘的表面位置。驱动装置包括伸缩杆30及固定在伸缩杆端部的移动块31，移动块上端设置有可伸缩的拨舌29，拨舌为三角状且一条边竖向设置，拨舌竖向设置的侧边朝向移动块伸出方向。伸缩杆带动移动块伸出，拨舌的竖向侧边推动转轮，转轮带动驱动盘转动，驱动盘带动工位转动盘转动，转动90°后，定位杆伸出***到定位槽口内对工位转动盘进行定位，此时伸缩杆带动移动块后退，拨舌的斜面与转轮相接触并缩回到移动块内，移动块越过转轮并再次等待。如此重复动作实现工位转动盘间歇90°转动，使得四个工位不断轮转。

碳块自动上料机构包括碳块震动排列筒13及碳块自动转送装置，碳块震动排列筒的上端周边位置设置有碳块排列通道34（参见图4图5），碳块排列通道具有碳块竖立段、碳块回落段、碳块倾倒段及碳块翻身段。碳块竖立段设置有阶梯36，碳块回落段处设置有碳块回落缺口38，碳块倾倒段设置有挡杆33，碳块翻身段39的底面逐渐变小且具有将碳块翻身并使碳块侧边平面朝上的扭转倾斜状。碳块竖立段还设置有对应阶梯的挡边35，挡边突出于碳块排列通道的上侧边，挡边的突出尺寸正好避让碳块端部的圆柱端41。碳块回落缺口呈长方形，碳块回路缺口的高度小于碳块的长度并大于碳块的高度，碳块回落缺口的长度大于碳块的长度。挡杆设置于碳块排列通道的上方位置且处于碳块回路缺口之后，挡杆与碳块排列通道的底面之间的高度小于碳块的长度。碳块包括长方体状的碳块本体40，碳块本体的端部设置有圆柱端41，碳块长度方向的小面积的侧面上设置有两端封闭的凹槽42。碳块凌乱随意放置于碳块震动排列筒内，随着震动及转动，碳块沿着螺旋形的碳块排列通道排列前进，此时碳块37处于倾倒状态，经过阶梯的时候，碳块竖立起来，如果碳块的圆柱端朝上，则挡边正好与圆柱端避开，碳块以竖立的方式沿着碳块排列通道前进，如果碳块的圆柱端朝下，有些碳块会惯性下会自动倾倒，有些碳块在挡边的阻挡下重新倾倒，倾倒的碳块沿着碳块排列通道前进的时候经过碳块回路缺口正好重新回到碳块震动排列筒内。竖向排列的碳块经过碳块回路缺口的时候不会掉落到碳块震动排列筒内，直到被挡杆阻挡，圆柱端向后倒，此时碳块的长度方向的大面积朝上（参见图6）或者凹槽面朝上，大面积朝上的碳块经过碳块翻身段的时候在扭转倾斜的底面引导下，朝向碳块震动排列筒中心的侧边逐渐抬起，转变成凹槽面朝上，接着向前移动的时候，凹槽面再次翻身以菱形的角度前进。碳块自动转送装置包括三角形的输送道，输送道尽头连接有可以滑移的滑块12，滑块的端部设置有U形槽，U形槽的底部为三角形状，滑块的滑动尽头设置有碳块顶杆14，碳块顶杆的位置与工位转动盘的碳块夹紧位置相对应，碳块沿着三角形输送道转移到滑块处，一个碳块进入到U形槽内，接着滑块向前滑移，后面的碳块被滑块的侧边阻挡，滑块向前滑移到位后，碳块顶杆将碳块顶入到碳块夹紧部，此时松弛装置动作保持夹紧杆松弛，碳块进入到夹紧部后夹紧顶杆对碳块进行定位，接着松弛装置释放，夹紧杆在夹紧弹簧的作用下转动，活动夹块向固定夹块靠近并夹紧碳块，同时夹紧缺口处的凸部正好***到凹槽内。

碳块磨修机构包括磨轮10，磨轮连接有转动电机，转动电机连接有横移机构。碳块上料后，工位转动盘转动，碳块转动到碳块磨修工位，横移机构驱动转动电机向着工位转动盘靠近，达到合适位置后，磨轮对碳块尾端进行磨修。

弹簧自动上料装配机构（参见图1）包括弹簧震动排列筒1及弹簧抓手17。弹簧震动排列筒的上端设置有宽度只有一个弹簧直径大小的转移道，转移道德尾端连接有软管，软管尾端连接弹簧升降台5，弹簧升降台上端设置有两分离的定位块，两定位块之间的距离稍大于弹簧的自然长度，两定位块之间的位置还设置有定位台，弹簧升降台上升时，定位块与定位台分离上升，下降时，定位块靠近定位台，软管的出口与定位台相平齐。弹簧抓手包括两开合的夹爪，弹簧抓手固定于转动盘4上，转动盘连接于转动驱动装置3上，转动驱动装置连接伸缩缸2.转动驱动装置驱动转动盘来回转动，转动盘带动弹簧抓手来回转动。弹簧升降台将弹簧上升到合适位置，弹簧抓手夹住弹簧，弹簧升降台下降，伸缩缸驱动转动驱动装置前行，直到弹簧的端部对准碳块的圆柱端，接着转动驱动装置驱动转动盘转动，将弹簧以转动的方式***到圆柱端，弹簧***到时候，碳块的尾端由夹紧顶杆顶住防止后退。接着弹簧抓手回转缩回并再次夹装弹簧。

弹簧装配后，工位转动盘再次转动，碳刷进入到碳刷出料工位，碳刷出料工位处设置有松弛装置和碳刷出料顶杆，松弛装置再次压缩夹紧弹簧，使得夹紧杆松弛，出料顶杆伸出将碳刷从夹紧部脱离，碳刷从碳刷出料斗15的位置自动出料。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种全自动碳刷装配设备，其特征在于设备包括工位转动盘和设置于工位转动盘周边的碳块自动上料机构、碳块自动磨修机构、弹簧自动上料装配机构、碳刷自动出料机构，工位转动盘竖向布置并在竖向平面内转动，碳块自动上料机构包括碳块震动排列筒及碳块自动转送装置，弹簧自动上料装配机构包括弹簧震动排列筒及弹簧抓手；工位转动盘呈圆盘状，圆盘的周边设置有对应四个工位的夹紧装置，圆盘的侧面设置有两个针对夹紧装置的松弛装置，两个松弛装置的位置分别对应碳块自动上料机构和碳刷自动出料机构；工位转动盘上设置夹紧装置的位置处沿径向设置有固定缺口，夹紧装置包括铰接于工位转动盘上的夹紧杆及驱动夹紧杆转动的夹紧弹簧，夹紧杆上设置有与固定缺口相对应的夹紧缺口，固定缺口与夹紧缺口相组合形成碳块夹紧部。

2.根据权利要求1所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于夹紧弹簧与夹紧缺口处于夹紧杆转动轴的两侧，松弛装置包括顶杆及顶杆伸缩缸，顶杆与夹紧弹簧分处于夹紧杆的两侧。

3.根据权利要求1或2所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于夹紧杆的夹紧缺口其中一面上设置有与碳块两侧的凹槽相配的凸部。

4.根据权利要求1或2所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于工位转动盘的背面固定有驱动盘，驱动盘的下方设置有驱动驱动盘间歇转动的驱动装置。

5.根据权利要求4所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于驱动盘的周边上均等间隔设置有四个定位槽口，驱动盘的侧边设置有可伸缩的能与定位槽口相配合的定位杆，驱动盘周边上相邻定位槽口之间固定有转轮，驱动装置包括伸缩杆及固定在伸缩杆端部的移动块，移动块上端设置有可伸缩的拨舌，拨舌为三角状且一条边竖向设置，拨舌竖向设置的侧边朝向移动块伸出方向。

6.根据权利要求1或2所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于碳块震动排列筒的上端周边位置设置有碳块排列通道，碳块排列通道具有碳块竖立段、碳块回落段、碳块倾倒段及碳块翻身段，碳块竖立段设置有阶梯，碳块回落段处设置有碳块回落缺口，碳块倾倒段设置有挡杆，碳块翻身段的底面具有将碳块翻身并使碳块侧边平面朝上的扭转倾斜状。

7.根据权利要求6所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于碳块竖立段还设置有对应阶梯的挡边，挡边突出于碳块排列通道的上侧边；碳块回落缺口的高度小于碳块的长度并大于碳块的高度，碳块回落缺口的长度大于碳块的长度；挡杆与碳块排列通道的底面之间的高度小于碳块的长度。

8.根据权利要求1或2所述的全自动碳刷装配设备，其特征在于弹簧抓手固定于转动盘上，转动盘连接于转动驱动装置上，转动驱动装置连接伸缩缸并由伸缩缸推动，弹簧自动上料装配机构还包括与弹簧抓手相对应的弹簧升降台。