CN103447790B - 一种换向器自动开盖脱壳方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换向器自动开盖脱壳方法及装置，首先使工件沿上料滑槽滚落到底部，接着用分料杆工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内，上料圆筒前行使工件到达一个气动卡盘的转动轴线位置，此时一上料杆前移将工件送入气动卡盘内，气动卡盘动作将工件夹紧并开始旋转，然后一刀架托板前行进刀对工件进行切削，在完成工件的开封口工序后，气动卡盘内的顶料杆前行将工件顶出气动卡盘，机械手抓取工件并将其送至一脱壳模座的前端，脱壳模座上的脱壳芯轴向外伸出将工件顶向脱壳模座旁侧的脱壳套筒，从而完成工件的脱塑壳工序。本发明可一次性完成开封口和脱塑壳两道工序，从而显著地提高生产效率、降低劳动强度并提高换向器的质量稳定性。

Description

一种换向器自动开盖脱壳方法及装置

技术领域

本发明涉及换向器制造技术领域，尤其是涉及一种全塑型换向器的自动开盖脱壳方法。

背景技术

为了节省铜材，降低成本，全塑型换向器得到了广泛的应用，全塑型换向器通常具有一个塑料壳体，而铜质的换向片插接在塑料壳体上，然后将插接有换向片的塑料壳体放入模具的型腔中，即可进行压制成型。当压制成型结束后，还需要增加开封口和脱塑壳两道工序，所谓开封口就是用仪表车床车削压制成型的工件的封口一端，以便于将塑料壳体从成型的工件中取出，而脱塑壳则是将开封口的工件定位在一个下模的柱子上，然后用压机带动上模下压，上模上对应下模柱子的位置具有压套，压套下压工件中的塑料壳体，从而使塑料壳体与工件相分离。在上述两道工序中，由于基本采用手工操作模式，因而其工作效率底下，劳动强度大，从而增加了制造成本，不利于新产品的快速推广。

目前，一些自动仪表车床也可实现工件的自动车削，例如，一种在中国专利文献上公开的“自动仪表车床”，授权公告号为CN201217076Y，其包括上方设有两根平行梯形滑轨的底座、固定于梯形滑轨一端车头箱、安装于车头箱内由皮带轮带动的车头、置于梯形滑轨上的大拖板以及置于大拖板上用于装置车刀的小拖板，大拖板的下方设置梯形凹槽，在大拖板的上方设有与梯形凹槽垂直的燕尾形滑轨，在所述底座的梯形滑轨末端安装有纵向气缸，该纵向气缸的活塞杆与大拖板相连，的车头箱侧壁安装有纵向速度调节器，该纵向速度调节器的触杆与大拖板相对，燕尾形滑轨的一端安装有横向气缸，该横向气缸的活塞杆与小拖板相连。该仪表车床可通过控制电磁阀的开、关使气缸带动大拖板与小拖板移动，来实现对工件的自动加工。但是上述自动仪表车床无法同时实现换向器的开封口和脱塑壳两道工序，并且工件的上料和装夹的自动化程度不高，因而难以有效地提高全塑型换向器的生产效率。

发明内容

本发明是为了解决现有技术在生产全塑型换向器时所存在的开封口和脱塑壳工序的生产效率低、劳动强度大的问题，提供一种换向器自动开盖脱壳方法及装置，其可显著地提高换向器的生产效率、降低劳动强度和制造成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种换向器自动开盖脱壳方法，包括如下步骤：

a. 将压制成型好的工件放入倾斜的上料滑槽内，工件沿上料滑槽滚落到上料滑槽的底部；

b. 一个分料杆轴向前移，将上料滑槽底部的工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内；

c. 上料圆筒沿着上料滑台前行，使工件到达一个气动卡盘的转动轴线位置；

d. 设置在上料圆筒旁侧的上料杆前移将工件送入气动卡盘内，气动卡盘动作将工件夹紧并开始旋转，上料圆筒则沿着上料滑台后退复位；

e. 一刀架托板前行进刀对工件进行切削，在完成工件的开封口工序后，刀架托板后退复位；

f. 气动卡盘内的顶料杆前行将工件顶出气动卡盘，机械手抓取工件并将其送至一脱壳模座的前端，脱壳模座上横向的脱壳芯轴向外伸出将工件顶向脱壳模座旁侧的脱壳套筒，从而完成工件的脱塑壳工序，此时脱去塑壳的工件被顶入脱壳套筒内，并沿着脱壳套筒掉落到收集桶内。

首先，机械手可将完成开封口工序的工件抓取到脱壳模座的位置，以便进行工件的脱塑壳工序，从而将原本的开封口和脱塑壳二道工序一次性完成，可显著地减少工件的周转时间。由于工件是独立的单体，现有技术中通常都是通过手工装夹的方式完成开封口工序，本发明的工件被放置在一个上料滑槽内，并通过一个分料杆将工件推入上料圆筒内，当上料圆筒到达气动卡盘位置时，再用上料杆将工件顶入气动卡盘内，从而实现工件的自动装夹。由于气缸具有清洁、反应速度快等优点，因此向前输送工件的动作通常是依靠一个气缸实现的，本发明的工件是储藏在上料圆筒内向前输送的，因此，当气缸动作、工件向前移动时，可避免工件在输送过程中因惯性作用而产生移位和跌落，并且，当上料杆将其顶入气动卡盘时，上料圆筒具有良好的导向作用，可避免工件产生倾斜，从而确保工件安全可靠地进入气动卡盘内实现自动装夹，同时有利于加快气缸的动作速度，进而可提高开封口的生产效率。此外，由于本发明的脱塑壳工序是通过横向的脱壳芯轴和脱壳套筒相互作用完成的，而完成脱塑壳工序的工件则沿着脱壳套筒的内孔逐步向前移动，并最终掉落到一个收集桶内，因而实现了工件的自动取件和收集。

作为优选，在步骤b中，分料杆轴向前移之前，我们先让一个设置在上料圆筒旁侧的上料杆前移，使上料杆的端部进入工件的内孔以便定位工件，然后再让分料杆轴向前移，而上料杆则同步后退复位，这样，分料杆和上料杆从两端共同夹持住上料滑槽底部的工件，并将工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内。

由于在分料杆推动工件之前上料杆已经先将工件定位，因此，在分料杆推动工件的过程中，工件被上料杆可靠定位，并且分料杆和上料杆同时夹持工件的两端，使工件能准确可靠地进入到上料圆筒内。

一种换向器自动开盖脱壳装置，包括一个操作平台，操作平台上设有带气动卡盘的主轴箱和可自动进退的刀架托板，在气动卡盘的一侧设有上料滑槽，上料滑槽的底部沿气动卡盘转动轴线方向的两侧开通并形成分料口，在操作平台上位于上料滑槽靠近气动卡盘一侧对应分料口处设有可自动轴向移动的分料杆，而在操作平台上位于上料滑槽远离气动卡盘一侧处设有上料机构，上料机构包括一个可自动水平移动的上料滑台，上料滑台上与分料口相对应处设有上料圆筒，并在上料圆筒远离气动卡盘一侧设有可自动轴向移动的上料杆，气动卡盘内则设有可自动轴向移动的顶料杆；

气动卡盘的另一侧设有脱壳模座以及脱壳套筒，脱壳模座具有可自动轴向移动、且与脱壳套筒同轴的脱壳芯轴，脱壳芯轴的轴线与气动卡盘转动轴线平行，操作平台上还设有一个用于抓取工件的机械手。

首先，机械手可将完成开封口工序的工件抓取到脱壳模座的位置，以便进行工件的脱塑壳工序，从而将原本的开封口和脱塑壳二道工序一次性完成，可显著地减少工件的周转时间。本发明的工件被放置在上料滑槽内，并可沿着上料滑槽自动滚落到上料滑槽的底部，并通过一个分料杆将工件通过分料口推入上料圆筒内，当上料圆筒到达气动卡盘位置时，再用上料杆将工件顶入气动卡盘内，从而实现工件的自动装夹。由于本发明的工件是储藏在上料圆筒内向前输送的，因此，当气缸动作、工件向前移动时，可避免工件在输送过程中因惯性作用而产生移位和跌落，并且，当上料杆将其顶入气动卡盘时，上料圆筒具有良好的导向作用，可避免工件产生倾斜，从而确保工件安全可靠地进入气动卡盘内实现自动装夹，同时有利于加快气缸的动作速度，进而可提高开封口的生产效率。此外，由于本发明的脱塑壳工序是通过脱壳芯轴和脱壳套筒相互作用完成的，并且脱壳芯轴和脱壳套筒的轴线与气动卡盘转动轴线平行，即脱壳套筒使横向布置的，因而完成脱塑壳工序的工件可沿着脱壳套筒的内孔逐步向前移动，并最终掉落到一个收集桶内，因而实现了工件的自动取件和收集。

作为优选，所述上料滑台上表面设有一个上料气缸，上料滑台内滑动连接有二根导向杆，导向杆的两端分别穿出上料滑台的侧面，上料气缸的活塞杆通过凸字形的连接板与二根导向杆穿出上料滑台的一端连接成一体，二根导向杆穿出上料滑台的另一端同时与一加长杆固定连接，所述上料杆固定在加长杆的端部。

由于气动卡盘和气动卡盘前面的刀架托板之间距离有限，因而从总体上限制了上料滑台在气动卡盘转动轴线方向的尺寸，如果上料杆直接和上料气缸的活塞杆相连接，则必将导致其在气动卡盘转动轴线方向的尺寸过长，进而必须增加气动卡盘刀架托板之间距离，这样不仅会增大整个装置的外形尺寸，同时会显著地增加刀架托板的移动距离、相应的驱动气缸的尺寸以及移动时间，不利于提高工作效率。本发明中的上料气缸与上料杆错位设置，因而可避免上料气缸和上料杆在长度方向的尺寸叠加，而二根导向杆则有利于提高上料气缸动作的稳定性，避免因上料气缸和上料杆的错位布置可能产生的动作不顺畅现象，同时可确保加长杆的固定的刚性。

作为优选，所述上料杆的端部适配于上料圆筒内，上料杆的端部向外延伸形成和工件的内孔适配的定位杆，定位杆的外端边缘设有倒角。

由于上料杆的端部适配于上料圆筒内，既可在上料杆将工件推入气动卡盘时确保上料杆在上料圆筒内的顺滑移动，又可作为加长杆端部的定位结构增加加长杆的刚性。特别是，端部设有定位杆的上料杆可将工件穿插定位在定位杆上，这样，在上料杆推动工件移出上料圆筒时，工件可准确有效地定位在定位杆上，避免其发生位置偏移。

作为优选，所述机械手包括一个由气缸驱动的抓取臂，抓取臂的端部设有一对可自动开闭的卡爪。

当气动卡盘内的顶料杆将开好封口的工件顶出后，抓取臂即可在气缸的推动下前移，而卡爪到达工件位置时闭合从而将工件夹持，然后抓取臂后退复位，从而将工件送到脱壳模座的位置，卡爪的动作可由气缸或电磁铁等元件驱动，由于抓取臂的行走轨迹为直线，因而穿有利于提高其动作速度，并且具有机构简单、容易控制的效果。

作为优选，所述脱壳芯轴的端部向外延伸形成与工件内孔适配的挂杆，挂杆的长度为工件高度的1.5-2.5倍。

当抓取臂后退复位将工件送到脱壳模座的位置时，脱壳芯轴向前伸出将工件顶向同轴的脱壳套筒，而脱壳芯轴端部的挂杆则可将工件穿挂在脱壳芯轴上，避免因抓取臂上的卡爪打开时间的偏差而产生动作失误，同时对工件起到一个对中的定位作用，确保工件与脱壳套筒之间的同轴度。

作为优选，所述脱壳芯轴靠近端部的圆周面上等分设有至少二个碎料刀，碎料刀的刀刃朝向脱壳芯轴的端面一侧。

当脱壳芯轴将工件推向脱壳套筒开始脱塑壳时，脱壳芯轴将脱去塑壳的工件压入脱壳套筒内，而工件外侧的塑料壳体则受到脱壳套筒的阻挡而与工件相分离，与此同时，脱壳芯轴外侧面的碎料刀则将塑料壳体切割成几个碎片而掉落，因而可极大地减小塑料壳体的体积，有利于塑料壳体的回收处理。

作为优选，所述上料滑槽在靠近分料杆一侧设有横向布置的下滑轨，而在上料滑槽相对的另一侧高于下滑轨的位置设有横向布置的上滑轨，上、下滑轨上分别滑动地设有上隔板和下隔板，上料滑槽在对应上、下隔板头部处分别设有隔板过孔，上隔板的头部穿过隔板过孔深入到上料滑槽内，上、下隔板的尾部通过连接杆件与分料杆相关联。

当分料杆动作时，上、下隔板可同步动作，分料杆未动作时，下隔板位于上料滑槽外，而上隔板深入上料滑槽内此时的上料滑槽底部存有一个工件，由于上、下隔板分设在上料滑槽的两侧，因此，当分料杆前移将上料滑槽底部的工件顶入上料圆筒时，下隔板同时深入到上料滑槽内，使上料滑槽的底部空间隔开，而上隔板则同步滑出上料滑槽，因而上料滑槽内原本位于上隔板上部的工件自动下落并被下隔板阻挡；当分料杆后移复位时，上隔板进入上料滑槽内，将位于上隔板上部的工件隔开，相应地，下隔板则移出上料滑槽，停留在下隔板上的工件则落到上料滑槽的底部，因而，当我们设计上、下隔板在上料滑槽轴线方向的距离等于工件的直径时，即可确保分料杆的每次动作都只让一个工件落到上料滑槽的底部，从而确保工件的逐个有序分料。

作为优选，所述主轴箱内设有限位环，顶料杆的前端穿出限位环并滑动连接在限位环内，顶料杆的后端与一顶料气缸的活塞杆相连接，顶料杆前端的圆周面上设有凸环。

顶料杆在向后移动时，凸环与限位环接触，从而可对顶料杆的位置进行准确的限定，这样，当上料杆将工件从上料圆筒内顶入气动卡盘时，上料杆可对工件在轴向上准确定位，进而可准确控制开封口时的切削量。

因此，本发明具有如下有益效果：可显著地提高换向器在开封口和脱塑壳时的生产效率、降低劳动强度和制造成本。

附图说明

图1是换向器自动开盖脱壳装置的一种结构示意图。

图2 是上料滑槽部分的结构示意图。

图3是上料滑槽部分的剖视图。

图4是上隔板的结构示意图。

图5是上料滑台部分的结构示意图。

图6是分料杆和分料口的局部剖视图。

图7是顶料杆的一种结构示意图。

图8是脱壳模座和脱壳套筒部分的一种结构示意图。

图9是机械手打开状态的结构示意图。

图10是机械手抓取状态的结构示意图。

图中：1、操作平台  2、主轴箱  21、气动卡盘  22、顶料杆  221、凸环  23、顶料气缸  24、限位环  3、刀架托板  4、上料滑槽  41、引导段  42、储存段  43、下滑轨  44、上滑轨  45、上隔板  46、下隔板  47、隔板过孔  48、分料口  5、分料杆  51、分料气缸  52、第一连杆  53、第二连杆  54、第三连杆  55、第四连杆  6、上料滑台  61、上料圆筒  62、上料杆  621、定位杆  63、上料气缸  64、导向杆  65、连接板  66、加长杆  7、脱壳模座  71、脱壳芯轴  711、挂杆  712、碎料刀  8、脱壳套筒  81、加长筒  811、细长干  812、固定环  9、机械手  91、抓取臂  92、固定爪  93、活动爪

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

一种换向器自动开盖脱壳方法，包括如下步骤：

a. 将压制成型好的工件放入倾斜的上料滑槽内，工件沿上料滑槽滚落到上料滑槽的底部。可以理解的是，我们可在上料滑槽的上端连接一个现有的自动排序机，这样，操作人员只需将多个工件一次性地放入自动排序机内，工件经自动排序后沿着上料滑槽下落；

b. 一个分料杆轴向前移，将上料滑槽底部的工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内。可以理解的是，此处的分料杆可由气缸驱动，或者由电机通过齿轮齿条、丝杠螺母等传动机构驱动，而上料滑槽的底部则需要开通两侧。需要说明的是，在分料杆轴向前移之前，我们可让一个设置在上料圆筒旁侧的上料杆先行前移，使上料杆的端部进入工件的内孔以便定位工件，然后再让分料杆轴向前移，而上料杆则同步后退复位，这样，分料杆和上料杆从两端共同夹持住上料滑槽底部的工件，并将工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内；

c. 上料圆筒沿着上料滑台前行，使工件到达一个气动卡盘的转动轴线位置；

d. 设置在上料圆筒旁侧的上料杆前移将工件送入气动卡盘内，气动卡盘动作将工件夹紧并开始旋转，上料圆筒则沿着上料滑台后退复位。可以理解的是，此时的上料杆也同时后退复位，而气动卡盘则是设置在一个主轴箱上的，以便可驱动气动卡盘转动；

e. 一刀架托板前行进刀对工件进行切削，在完成工件的开封口工序后，刀架托板后退复位；

f. 气动卡盘内的顶料杆前行将工件顶出气动卡盘，机械手抓取工件并将其送至一脱壳模座的前端，脱壳模座上横向的脱壳芯轴向外伸出将工件顶向脱壳模座旁侧的脱壳套筒，从而完成工件的脱塑壳工序，此时脱去塑壳的工件被顶入脱壳套筒内，并沿着脱壳套筒掉落到收集桶内。

一种换向器自动开盖脱壳装置，如图1所示，包括一个操作平台1，操作平台的左侧设置带气动卡盘21的主轴箱2，操作平台的右侧设置可自动进退的刀架托板3，为了便于表述，我们将水平面内平行于气动卡盘转动轴线的方向定义为横向，相应地，垂直于气动卡盘转动轴线的方向为纵向。由于在开封口时，切削刀具只需要做横向的进给动作，因此，刀架托板可设置在与气动卡盘相对的旁侧，并通过气缸或油缸驱动从而实现自动进退。由于主轴箱、气动卡盘以及刀架托板为车床上的通用部件，在此不做过多的描述。

在气动卡盘的一侧设置一个用于输送工件的上料滑槽4，为了使工件在上料滑槽内能自动地下落，如图2、图3所示，上料滑槽可包括一段倾斜的引导段41和一段竖直的储存段42，同时，还可在操作平台上设置一个和引导段的入口相连的自动排序机（图中未示出），这样操作人员只需将工件放入自动排序机内，经过振动排序后工件会自动沿着上料滑槽的引导段向下滚动进入到上料滑槽的储存段内。需要说明的是，上料滑槽内工件的轴向应该和气动卡盘的转动轴线方向平行。此外，在上料滑槽储存段的底部沿气动卡盘转动轴线方向的两侧开通并形成分料口48，分料口的形状和大小与工件相适配，分料口的轴线则与气动卡盘的转动轴线平行。在操作平台上位于上料滑槽靠近气动卡盘一侧对应分料口处设置一个横向的分料杆5，分料杆由分料气缸51驱动，从而使其可实现自动的轴向移动。而在操作平台上位于上料滑槽远离气动卡盘一侧处则设置一个上料机构，如图1所示，该上料机构包括一个可自动水平移动的上料滑台6，当然，我们需要在操作平台上设置相应的滑轨，以便使上料滑台滑动连接在操作平台的滑轨上，并可通过气缸、油缸、或者伺服电机结合丝杠螺母传动机构等实现上料滑台在纵向的自动移动。

为了确保能平稳可靠地将上料滑槽内的工件送入气动卡盘内，如图5所示，我们可在上料滑台上设置一个横向的上料圆筒61，该上料圆筒位于上料滑槽远离气动卡盘的一侧，并且与分料口相对应，同时在上料圆筒远离气动卡盘一侧设置一个横向的上料杆62，该上料杆可简单地直接由一个气缸驱动，以实现轴向的自动移动。这样上料滑槽内的工件即可被上料圆筒一侧的分料杆送入上料圆筒内，然后由上料滑台带动上料圆筒纵向前移，使上料圆筒内的工件到达气动卡盘的位置，此时上料圆筒另一侧的上料杆即可将工件推入气动卡盘内。

为了使上料机构的结构更为紧凑，我们可先在上料滑台上表面横向地设置一个驱动上料杆动作的上料气缸63，然后在上料气缸下方的上料滑台内滑动地设置二根并排的导向杆64，导向杆的两端分别穿出上料滑台的侧面，二根导向杆穿出上料滑台左侧的一端同时固定连接在一个凸字形的连接板65的底部，而上料气缸的活塞杆则与凸字形的连接板的上部固定连接，从而使活塞杆和导向杆连接成一体，二根导向杆穿出上料滑台右侧的另一端同时与一呈纵向布置的加长杆66固定连接，而上料杆则固定在加长杆的端部。这样当上料气缸的活塞杆向外伸出时，即可通过连接板、导向杆以及加长杆带动上料杆向前伸出，以便将上料圆筒内的工件推入气动卡盘内，而活塞杆回缩时，则可带动上料杆后退复位。由于上料杆设置在加长杆的端部，因此，如图6所示，我们可将上料杆的端部适配于上料圆筒内，这样可增加加长杆的刚性，避免上料杆的晃动，同时在上料杆的端部设置向外延伸且和工件的内孔适配的定位杆621，并且在定位杆的外端边缘设置倒角，从而在上料杆推动工件移出上料圆筒时，工件能可靠地地定位在定位杆上，避免其发生位置偏移。

另外，为了使上料滑槽内的工件能逐个地落到上料滑槽的底部，以便于分料杆将工件逐个地推入上料圆筒内，如图2、图3所示，我们可在上料滑槽上靠近分料杆一侧设置一个横向布置的下滑轨43，而在上料滑槽相对的另一侧高于下滑轨的位置设置一个横向布置的上滑轨44，上、下滑轨上分别滑动地设置上隔板45和下隔板46，同时，上料滑槽在对应上、下隔板头部处分别开设与上、下隔板适配的隔板过孔47，以便上、下隔板可通过隔板过孔进入到上料滑槽内部，上隔板的头部穿过隔板过孔深入到上料滑槽内，而下隔板则位于上料滑槽外，上、下隔板的尾部则通过一组连接杆件与分料杆相关联。具体地，驱动分料杆的分料气缸可采用双头气缸，其活塞杆远离分料杆的一端可通过第一连杆52与下隔板的尾部相连接，活塞杆连接分料杆的一端则通过第二连杆53、第三连杆54和第四连杆55与上隔板的尾部连接成一体。这样，当分料气缸动作驱动分料杆前移时，上料滑槽底部的工件被推入分料圆筒内，与此同时，分料气缸的活塞杆通过第一连杆带动下隔板进入到上料滑槽内，将上料滑槽的底部空间分隔开，活塞杆同时通过第二连杆、第三连杆和第四连杆带动上隔板从上料滑槽中退出，以便上料滑槽内的工件可自动下落并搁置在下隔板上；当分料气缸动作驱动分料杆后移复位时，活塞杆通过第二连杆、第三连杆和第四连杆带动上隔板再次进入到上料滑槽内，从而阻挡上料滑槽上部的工件下落，与此同时，活塞杆通过第一连杆带动下隔板退出上料滑槽，搁置在下隔板上的工件则自动下落到上料滑槽的底部，以便在分料杆的下一个动作程序中将上料滑槽底部的工件推入上料圆筒内。可以理解的是，上、下隔板在上料滑槽轴线方向的距离应等于工件的外径，以确保工件的逐个输送，而下隔板与上料滑槽底面之间的距离应大于工件的外径，以便由下隔板所分隔开的上料滑槽的底部空间能足够容纳一个工件。此外，如图4所示，我们还可在上隔板的前侧边缘中部设置三角形的内凹缺口，这样，当上隔板进入上料滑槽时，内凹缺口的侧边可卡入上下两个工件之间的两侧空隙处，从而方便地将上面的工件铲起。

当然，如图7所示，我们还需在气动卡盘内设置一根顶料杆22，顶料杆的后端与一如图1所示的顶料气缸23的活塞杆相连接，以实现顶料杆的自动轴向移动，进而可将完成开封口的工件顶出气动卡盘，同时在主轴箱内设置一个限位环24，顶料杆的前端穿出限位环并滑动连接在限位环内，顶料杆前端的圆周面上则设置一个凸环221。这样，当顶料杆向后回缩时，顶料杆的凸环抵靠限位环，即可对顶料杆进行轴向的定位，进而对顶入气动卡盘内的工件进行准确的轴向定位，以确保工件开封口时具有精确的切削量，而工件则套在顶料杆的前端，并抵靠在凸环上以定位。

进一步地，如图1所示，我们还需在气动卡盘的另一侧设置脱壳模座7以及脱壳套筒8，以实现工件的自动脱塑壳工序。脱壳模座上设置一个与脱壳套筒同轴的脱壳芯轴71，且脱壳芯轴的轴线与气动卡盘转动轴线平行，脱壳芯轴可由气缸或油缸等驱动，以实现轴向的自动移动。当然，操作平台上还需要设置一个用于抓取工件的机械手9，这样当工件完成开封口程序并被顶料杆顶出气动卡盘后，即可由机械手将工件抓取到脱壳芯轴和脱壳套筒之间的位置，然后脱壳芯轴前移，将工件顶向脱壳套筒，即可完成工件的脱塑壳工序。可以理解的是，脱壳套筒的内径应和脱去塑料壳体后的工件外径相适配，而脱壳芯轴的外径则应和脱壳套筒的内径向适配。如图9、图10所示，机械手包括一个由气缸驱动的抓取臂91，抓取臂在气缸的推动下可在纵向上自动进退，抓取臂的端部设置一对可自动开闭的卡爪，卡爪包括一个竖直地固定在抓取臂端部下方的固定爪92、以及一个铰接在抓取臂端部的活动爪93，固定爪和活动爪相对的一侧均设置弧形的凹槽，以便将工件可靠地夹持，活动爪的尾端与一个气缸或电磁铁相连，从而可控制活动爪的转动。当机械手处于待机状态时，活动爪处于水平的打开位置，等工件完成开封口工序被顶料杆顶出气动卡盘时，抓取臂向前伸出，固定爪贴靠工件，此时活动爪转动将工件夹紧。然后顶料杆后退复位，而抓取臂则后退将工件移送至脱壳模座位置，以便开始对工件进行脱塑壳工序。

此外，如图8所示，在脱壳芯轴的端部向外延伸形成与工件内孔适配的挂杆711，挂杆的长度为工件高度的1.5-2.5倍，其优选值为2倍。这样，当脱壳芯轴顶向工件时，其端部的挂杆首先进入工件的内孔，从而使工件得以定位，这样机械手即可从容地释放工件，而脱壳芯轴则可将工件继续顶向脱壳套筒。

更进一步地，我们还可在脱壳芯轴靠近端部的圆周面上等分设置至少二个碎料刀712，其优选值为四个，碎料刀沿脱壳芯轴的径向布置，碎料刀的刀刃朝向脱壳芯轴的端面一侧。这样，当脱壳芯轴推动工件与脱壳套筒接触时，工件外层的塑料壳体受到脱壳套筒的阻挡而停止前移，工件内层则被逐步顶入脱壳套筒内以完成脱塑壳工序，与此同时，脱壳芯轴端部的碎料刀则对塑料壳体进行切割，将其分割成小的碎片而跌落。当然，我们需要在脱壳套筒靠近脱壳芯轴的一端下方设置倾斜的滑槽，并在滑槽的下端处设置一个废料回收桶，并在脱壳套筒的另一端下方设置一个收集桶。这样，跌落的塑料壳体碎片即可沿着滑槽自动进入到废料回收桶内，而脱壳套筒内的工件则可慢慢地被挤出脱壳套筒从而跌落在收集桶内，以实现塑料壳体和工件的自动收集。需要说明的是，脱壳套筒远离脱壳芯轴的一端可设置一个加长筒81，以简化脱壳套筒的制造，该加长筒包括三至四根呈环形阵列的细长杆811，在细长杆上等间距地固定连接若干固定环812。这样，一方面方便加长筒的制造，并且可清楚地透过细长杆之间的间隙看清内部的工件，当工件发生堵塞时，便于疏通清理。

Claims (10)

1.一种换向器自动开盖脱壳方法，其特征是，包括如下步骤： 

a. 将压制成型好的工件放入倾斜的上料滑槽内，工件沿上料滑槽滚落到上料滑槽的底部；

b. 一个分料杆轴向前移，将上料滑槽底部的工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内；

c. 上料圆筒沿着上料滑台前行，使工件到达一个气动卡盘的转动轴线位置；

d. 设置在上料圆筒旁侧的上料杆前移将工件送入气动卡盘内，气动卡盘动作将工件夹紧并开始旋转，上料圆筒则沿着上料滑台后退复位；

e. 一刀架托板前行进刀对工件进行切削，在完成工件的开封口工序后，刀架托板后退复位；

f. 气动卡盘内的顶料杆前行将工件顶出气动卡盘，机械手抓取工件并将其送至一脱壳模座的前端，脱壳模座上横向的脱壳芯轴向外伸出将工件顶向脱壳模座旁侧的脱壳套筒，从而完成工件的脱塑壳工序，此时脱去塑壳的工件被顶入脱壳套筒内，并沿着脱壳套筒掉落到收集桶内。

2.根据权利要求1所述的一种换向器自动开盖脱壳方法，其特征是，在步骤b中，分料杆轴向前移之前，我们先让一个设置在上料圆筒旁侧的上料杆前移，使上料杆的端部进入工件的内孔以便定位工件，然后再让分料杆轴向前移，而上料杆则同步后退复位，这样，分料杆和上料杆从两端共同夹持住上料滑槽底部的工件，并将工件水平地推入上料滑槽旁侧的上料圆筒内。

3.一种换向器自动开盖脱壳装置，包括一个操作平台，操作平台上设有带气动卡盘的主轴箱和可自动进退的刀架托板，其特征是：

在气动卡盘的转动轴线方向的一侧设有上料滑槽，上料滑槽的底部沿气动卡盘转动轴线方向的两侧开通并形成分料口，在操作平台上位于上料滑槽靠近气动卡盘一侧对应分料口处设有可自动轴向移动的分料杆，而在操作平台上位于上料滑槽远离气动卡盘一侧处设有上料机构，上料机构包括一个可自动水平移动的上料滑台，上料滑台上与分料口相对应处设有上料圆筒，并在上料圆筒远离气动卡盘一侧设有可自动轴向移动的上料杆，气动卡盘内则设有可自动轴向移动的顶料杆；

气动卡盘的转动轴线方向的另一侧设有脱壳模座以及脱壳套筒，脱壳模座具有可自动轴向移动、且与脱壳套筒同轴的脱壳芯轴，脱壳芯轴的轴线与气动卡盘转动轴线平行，操作平台上还设有一个用于抓取工件的机械手。

4.根据权利要求3所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述上料滑台上表面设有一个上料气缸，上料滑台内滑动连接有二根导向杆，导向杆的两端分别穿出上料滑台的侧面，上料气缸的活塞杆通过凸字形的连接板与二根导向杆穿出上料滑台的一端连接成一体，二根导向杆穿出上料滑台的另一端同时与一加长杆固定连接，所述上料杆固定在加长杆的端部。

5.根据权利要求3所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述上料杆的端部适配于上料圆筒内，上料杆的端部向外延伸形成和工件的内孔适配的定位杆，定位杆的外端边缘设有倒角。

6.根据权利要求3所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述机械手包括一个由气缸驱动的抓取臂，抓取臂的端部设有一对可自动开闭的卡爪。

7.根据权利要求3或4或5或6所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述脱壳芯轴的端部向外延伸形成与工件内孔适配的挂杆，挂杆的长度为工件高度的1.5-2.5倍。

8.根据权利要求3或4或5或6所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述脱壳芯轴靠近端部的圆周面上等分设有至少二个碎料刀，碎料刀的刀刃朝向脱壳芯轴的端面一侧。

9.根据权利要求3或4或5或6所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述上料滑槽在靠近分料杆一侧设有横向布置的下滑轨，而在上料滑槽相对的另一侧高于下滑轨的位置设有横向布置的上滑轨，上、下滑轨上分别滑动地设有上隔板和下隔板，上料滑槽在对应上、下隔板头部处分别设有隔板过孔，上隔板的头部穿过隔板过孔深入到上料滑槽内，上、下隔板的尾部通过连接杆件与分料杆相关联。

10.根据权利要求3或4或5或6所述的一种换向器自动开盖脱壳装置，其特征是，所述主轴箱内设有限位环，顶料杆的前端穿出限位环并滑动连接在限位环内，顶料杆的后端与一顶料气缸的活塞杆相连接，顶料杆前端的圆周面上设有凸环。