CN108581769A - 一种碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法，旨在提供一种加工效率高、自动化程度高的碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法，其技术方案要点是一种碳刷磨面倒角自动化设备，包括主机台、置于主机台一侧的振动盘机台，振动盘机台上设有振动盘料斗，主机台上设有用于上料的物料入位机构、用于夹持碳刷并可90°角往复摇摆的接料机构、磨面机构和磨倒角机构，物料入位机构与振动盘料斗之间设有输送导轨，物料入位机构、磨面机构和磨倒角机构均置于接料机构的摇摆路径上，本发明适用于碳刷加工技术领域。

Description

一种碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种碳刷加工技术领域，更具体地说，它涉及一种碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法。

背景技术

碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。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，一侧有导线引出，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈。

传统的电刷制造技术，由人工加工厚度并倒角，这样加工后的产品一致性差，影响了产品的品质和产品的稳定性，且制作过程全部为手工操作，费时费力，生产效率低，生产成本高，或者采用传统的加工设备进行单工序加工，一台设备部只负责一道工序的加工，效率低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种加工效率高、自动化程度高的碳刷磨面倒角自动化设备及其加工方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种碳刷磨面倒角自动化设备，包括主机台、置于主机台一侧的振动盘机台，其特征在于：振动盘机台上设有振动盘料斗，主机台上设有用于上料的物料入位机构、用于夹持碳刷并可90°角往复摇摆的接料机构、磨面机构和磨倒角机构，物料入位机构与振动盘料斗之间设有输送导轨，物料入位机构、磨面机构和磨倒角机构均置于接料机构的摇摆路径上。

本发明进一步设置为：所述接料结构包括凸轮分割器、驱动电机、编码器、转台和夹持装置，凸轮分割器包括入力轴和出力轴，驱动电机驱动入力轴转动，且入力轴上连接编码器，转台安装于出力轴上，夹持装置安装于转台上。

本发明进一步设置为：所述夹持装置包括夹持气缸和夹持爪，夹持爪的夹持端上设有用于容纳碳刷的台阶槽，夹持爪上还设有朝向夹持端设置且用于吹气下料的第一吹气管。

本发明进一步设置为：所述磨面机构包括第一机架、磨片和驱动磨片旋转的第一电机，第一电机上设有第一千分尺滑台，第一千分尺滑台与第一机架之间通过设有转向座相连接。

本发明进一步设置为：所述磨倒角机构包括第二机架、磨头和驱动磨头旋转的第二电机，第二机架上还设有滑座，滑座与第二机架滑动连接，第二电机与滑座之间通过设有第二千分尺滑台相连接，第二机架上还设有用于控制滑座靠近或者远离接料机构的旋转凸轮。

本发明进一步设置为：所述磨头呈多台阶的柱状结构且包括相连接的上磨体和下磨体，上磨体包括第一磨面，下磨体上设有与第一磨面过渡连接的第二磨面，磨头呈倾斜设置。

本发明进一步设置为：所述振动盘料斗的输送路径上还设有废料丢弃口，且振动盘料斗上还设有与废料丢弃口正对的第二吹气管。

本发明进一步设置为：所述主机台上还设有置于输送导轨下方且用于对碳刷尾巴线进行拉直整形的拉直机构，拉直机构包括夹直气缸和用于驱动夹直气缸升降的升降气缸。

本发明进一步设置为：所述主机台上还设有物料下料位和吸尘管，物料下料位也置于接料机构的摇摆路径上，吸尘管的管口分别与磨片和磨头正对。

一种碳刷磨面倒角自动化设备的加工方法，包括以下步骤：

一、将碳刷放置于振动盘料斗内，并开机；

二、振动盘料斗输送碳刷，并通过废料丢弃口筛选出不合格碳刷；

三、碳刷沿输送导轨输送至物料入位机构，期间通过拉直机构对碳刷尾巴线进行拉直整形；

四、物料入位机构推碳刷进入夹持爪，夹持气缸驱动夹持爪夹紧碳刷，凸轮分割器带动夹持装置旋转，期间经过磨面机构对碳刷上表面进行磨面加工，旋转90°时，旋转凸轮驱动磨头靠近夹持装置并对碳刷的上下两个角进行磨倒角加工；

五、磨倒角加工完成后，滑座带动磨头复位，远离夹持装置，凸轮分割器带动夹持装置回转90度，与物料入位机构正对，期间夹持装置经过物料下料位时，夹持气缸驱动夹持爪松开碳刷，且第一吹气管吹气将碳刷吹入物料下料位的下料管内；

六、一次加工完成，接着重复步骤二至五对下一个碳刷进行加工。

通过采用上述技术方案，使得对碳刷的加工效率大大提高，且可一次加工完成磨面和磨倒角工序，且其自动化程度高，人工成本大大降低。

附图说明

图1为本发明实施例的立体结构示意图。

图2为本发明实施例的俯视结构示意图。

图3为本发明实施例中接料机构的结构示意图。

图4为本发明实施例中磨倒角机构的结构示意图。

图5为本发明实施例中磨头的结构示意图。

图6为本发明实施例中拉直机构的结构示意图。

图7为本发明实施例中磨面机构的结构示意图。

图中附图标记为，1-主机台，2-振动盘机台，3-振动盘料斗，31-废料丢弃口，32-第二吹气管，4-物料入位机构，41-第三机架，42-伸缩气缸，5-接料机构，51-凸轮分割器，52-编码器，54-入力轴，55-出力轴，56-转台，57-夹持气缸，58-夹持爪，59-台阶槽，60-第一吹气管，6-磨面机构，61-第一机架，62-磨片，63-第一电机，64-第一千分尺滑台，62-转向座，7-磨倒角机构，71-第二机架，72-磨头，73-第二电机，74-滑座，75-第二千分尺滑台，76-旋转凸轮，8-输送导轨，9-拉直机构，91-升降气缸，92-夹直气缸，10-物料下料位，11-吸尘管，12-待料机构。

具体实施方式

参照图1至6对本发明一种碳刷磨面倒角自动化设备实施例做进一步说明。

一种碳刷磨面倒角自动化设备，包括主机台1、置于主机台1一侧的振动盘机台2，振动盘机台2上设有振动盘料斗3，主机台1上设有用于上料的物料入位机构4、用于夹持碳刷并可90°角往复摇摆的接料机构5、磨面机构6和磨倒角机构7，物料入位机构4与振动盘料斗3之间设有输送导轨8，物料入位机构4、磨面机构6和磨倒角机构7均置于接料机构5的摇摆路径上。

夹持装置往复转动过程中，能够形成一个90°角的弧形摇摆路径，物料入位机构4、物料下料位10、磨面机构6、磨倒角机构7依次设置于弧形的摇摆路径，物料入位机构4包括安装于主机台1上的第三机架41和置于第三机架41上的伸缩气缸42，输送导轨8延伸至第三机架41前侧，伸缩气缸42的伸缩杆伸长时，将输送轨道上的碳刷顶入至夹持装置上，且在输送轨道上设有一个待料机构12，对输送轨道碳刷起到限位待料的作用。

所述接料结构包括凸轮分割器51、驱动电机、编码器52、转台56和夹持装置，凸轮分割器51包括入力轴54和出力轴55，驱动电机驱动入力轴54转动，且入力轴54上连接编码器52，转台56安装于出力轴55上，夹持装置安装于转台56上。

驱动电机安装于主机台1内部，并通过传动带驱动入力轴54转动，编码器52可有效测量入力轴54的旋转角度，即可测量出力轴55的旋转角度，从而有效控制凸轮分割器51的90°角精确转动。

所述夹持装置包括夹持气缸57和夹持爪58，夹持爪58的夹持端上设有用于容纳碳刷的台阶槽59，夹持爪58上还设有朝向夹持端设置且用于吹气下料的第一吹气管60。

夹持爪58为两个，台阶槽59与两个夹持爪58之间的间隙形成T型槽，即使夹持爪58处于松开状态时，碳刷置于台阶槽59也不会掉落，使用效果更好，夹持爪58一个固定于夹持气缸57上，另一个通过与或夹持气缸57活动连接，并通过夹持气缸57驱动活动夹持爪58运动，第一吹气管60固定于固定的夹持爪58上，当夹持装置回转至物料下料位10时，夹持爪58松开，第一吹气管60吹气将已加工碳刷吹入至物料下料位10的下料管内。

所述磨面机构6包括第一机架61、磨片62和驱动磨片62旋转的第一电机63，第一电机63上设有第一千分尺滑台64，第一千分尺滑台64与第一机架61之间通过设有转向座65相连接。

第一机架61固定于主机台1上，第一电机63安装于第一千分尺滑台64上，第一千分尺滑台64可通过自带的千分尺调节升降，即调节磨片62的升降，调节便捷且调节精度高，转向座65可以调节第一千分尺滑台64和第一机架61之间的角度，即可对磨片62的加工角度进行调节，使得使用范围更广，且更加方便。

所述磨倒角机构7包括第二机架71、磨头72和驱动磨头72旋转的第二电机73，第二机架71上还设有滑座74，滑座74与第二机架71滑动连接，第二电机73与滑座74之间通过设有第二千分尺滑台75相连接，第二机架71上还设有用于控制滑座74靠近或者远离接料机构5的旋转凸轮76。

第二机架71安装于主机台1上，旋转凸轮76包括一个偏心轮和驱动偏心轮旋转的旋转电机，偏心轮转动时对滑座74产生推动，使得滑座74能够往复运动，即可以使磨头72实现进刀或者退刀，第二电机73与滑座74之间通过第二千分尺滑台75滑动连接，第二千分尺滑台75也可通过自带的千分尺调节升降，即调节磨头72的升降，调节便捷且调节精度高，且其滑座74的倾斜度可调节，即连接第二电机73后，可带动第二电机73调节倾斜度。

所述磨头72呈多台阶的柱状结构且包括相连接的上磨体和下磨体，上磨体包括第一磨面，下磨体上设有与第一磨面过渡连接的第二磨面，磨头72呈倾斜设置。

上磨体和下磨体均为圆柱状结构，且下磨体的外径较上磨体大，第一磨面为上磨体的外圆周面，第二磨面为下磨体的外圆周面与第一磨面之间的过渡磨面，过渡磨面为斜面或者弧形面，且第二电机73为倾斜设置，即磨头72也呈倾斜设置，加工时碳刷上方的顶角与第一磨面抵触，碳刷下方的顶角与第二磨面抵触，实现同时加工两个倒角，提高加工效率。

所述振动盘料斗3的输送路径上还设有废料丢弃口31，且振动盘料斗3上还设有与废料丢弃口31正对的第二吹气管32。

振动盘料斗3的输送路径，即振动盘料斗3自带的螺旋料槽，碳刷会在惯性力、 重力和摩擦力的综合作用下，沿螺旋料槽进行自行输送，螺旋料槽的槽底上开设废料丢弃口31，当尺寸过小或者没有尾线的不合格碳刷经过废料丢弃口31时，受第二吹气管32的吹气影响，不合格碳刷会从废料丢弃口31掉落，合格碳刷继续向前移动，实现对不合格碳刷的筛选，第一吹气管60和第二吹气管32均与气源连接。

所述主机台1上还设有置于输送导轨8下方且用于对碳刷尾巴线进行拉直整形的拉直机构9，拉直机构9包括夹直气缸92和用于驱动夹直气缸92升降的升降气缸91。

升降气缸91安装于主机台1上用于驱动夹直气缸92升降，夹直气缸92上包括两个夹爪，且夹爪内侧设有胶垫，对碳刷尾巴线起到保护作用。

所述主机台1上还设有物料下料位10和吸尘管11，物料下料位10也置于接料机构5的摇摆路径上，吸尘管11的管口分别与磨片62和磨头72正对。

物料下料位10为一个下料管，便于下料，吸尘管11可以对磨削过程中产生的粉尘进行吸附，提高生产环境质量。

一种碳刷磨面倒角自动化设备的加工方法，包括以下步骤：

一、将碳刷放置于振动盘料斗3内，并开机；

二、振动盘料斗3输送碳刷，并通过废料丢弃口31筛选出不合格碳刷；

三、碳刷沿输送导轨8输送至物料入位机构4，期间通过拉直机构9对碳刷尾巴线进行拉直整形；

四、物料入位机构4推碳刷进入夹持爪58，夹持气缸57驱动夹持爪58夹紧碳刷，凸轮分割器51驱动夹持装置旋转，期间经过磨面机构6对碳刷上表面进行磨面加工，旋转90°时，旋转凸轮76驱动磨头72靠近夹持装置并对碳刷的上下两个角进行磨倒角加工；

五、磨倒角加工完成后，滑座74带动磨头72复位，远离夹持装置，凸轮分割器51带动夹持装置回转90度，与物料入位机构4正对，期间夹持装置经过物料下料位10时，夹持气缸57驱动夹持爪58松开碳刷，且第一吹气管60吹气将碳刷吹入物料下料位10的下料管内；

六、一次加工完成，接着重复步骤二至五对下一个碳刷进行加工。

设备通过控制***控制，并配有采用控制***操作界面，上述结构及其加工方法，使得对碳刷的加工效率大大提高，且可一次加工完成磨面和磨倒角工序，且其自动化程度高，人工成本大大降低。

此外优选的：夹持装置可以设置为两个，两个夹持装置之间呈90度夹角设置，并在主机台1另一侧安装第二个振动盘和物料入位机构4，当一个夹持装置处于上料状态时，另一个夹持装置处于加工状态，使其能够循环往复加工且进一步提高加工效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种碳刷磨面倒角自动化设备，包括主机台（1）、置于主机台（1）一侧的振动盘机台（2），其特征在于：所述振动盘机台（2）上设有振动盘料斗（3），主机台（1）上设有用于上料的物料入位机构（4）、用于夹持碳刷并可90°角往复摇摆的接料机构（5）、磨面机构（6）和磨倒角机构（7），物料入位机构（4）与振动盘料斗（3）之间设有输送导轨（8），物料入位机构（4）、磨面机构（6）和磨倒角机构（7）均置于接料机构（5）的摇摆路径上。

2.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述接料结构（5）包括凸轮分割器（51）、驱动电机、编码器（52）、转台（56）和夹持装置，凸轮分割器（51）包括入力轴（54）和出力轴（55），驱动电机驱动入力轴（54）转动，且入力轴（54）上连接编码器（52），转台（56）安装于出力轴（55）上，夹持装置安装于转台（56）上。

3.根据权利要求2所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述夹持装置包括夹持气缸（57）和夹持爪（58），夹持爪（58）的夹持端上设有用于容纳碳刷的台阶槽（59），夹持爪（58）上还设有朝向夹持端设置且用于吹气下料的第一吹气管（60）。

4.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述磨面机构（6）包括第一机架（61）、磨片（62）和驱动磨片（62）旋转的第一电机（63），第一电机（63）上设有第一千分尺滑台（64），第一千分尺滑台（64）与第一机架（61）之间通过设有转向座（65）相连接。

5.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述磨倒角机构（7）包括第二机架（71）、磨头（72）和驱动磨头（73）旋转的第二电机（73），第二机架（71）上还设有滑座（74），滑座（74）与第二机架（71）滑动连接，第二电机（73）与滑座（74）之间通过设有第二千分尺滑台（75）相连接，第二机架（71）上还设有用于控制滑座（74）靠近或者远离接料机构（5）的旋转凸轮（76）。

6.根据权利要求5所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述磨头（72）呈多台阶的柱状结构且包括相连接的上磨体（77）和下磨体（78），上磨体（77）包括第一磨面，下磨体（78）上设有与第一磨面过渡连接的第二磨面（79），磨头（72）呈倾斜设置。

7.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述振动盘料斗（3）的输送路径上还设有废料丢弃口（31），且振动盘料斗（3）上还设有与废料丢弃口（31）正对的第二吹气管（32）。

8.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述主机台（1）上还设有置于输送导轨（8）下方且用于对碳刷尾巴线进行拉直整形的拉直机构（9），拉直机构（9）包括夹直气缸（92）和用于驱动夹直气缸（92）升降的升降气缸（91）。

9.根据权利要求1所述的一种碳刷磨面倒角自动化设备，其特征在于：所述主机台（1）上还设有物料下料位（10）和吸尘管（11），物料下料位（10）也置于接料机构（5）的摇摆路径上，吸尘管（1）的管口分别与磨片（62）和磨头（72）正对。

10.一种适用权利要求1-9所述的任一碳刷磨面倒角自动化设备的加工方法，其特征在于： 包括以下步骤：

一、将碳刷放置于振动盘料斗（3）内，并开机；

二、振动盘料斗（3）输送碳刷，并通过废料丢弃口（31）筛选出不合格碳刷；

三、碳刷沿输送导轨（8）输送至物料入位机构（4），期间通过拉直机构（9）对碳刷尾巴线进行拉直整形；

四、物料入位机构（4）推碳刷进入夹持爪（58），夹持气缸（57）驱动夹持爪（58）夹紧碳刷，凸轮分割器（51）带动夹持装置（72）旋转，期间经过磨面机构（6）对碳刷上表面进行磨面加工，旋转90°时，旋转凸轮（76）驱动磨头（72）靠近夹持装置并对碳刷的上下两个角进行磨倒角加工；

五、磨倒角加工完成后，滑座（74）带动磨头（72）复位，远离夹持装置，凸轮分割器（51）带动夹持装置回转90度，与物料入位机构（4）正对，期间夹持装置经过物料下料位（10）时，夹持气缸（57）驱动夹持爪（58）松开碳刷，且第一吹气管（60）吹气将碳刷吹入物料下料位（10）的下料管内；

六、一次加工完成，接着重复步骤二至五对下一个碳刷进行加工。