CN103659555A - 一种换向器的壳体表面的处理机 - Google Patents

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本发明涉及一种换向器的壳体表面的处理机，特别涉及将换向器领域中壳体的外侧面、端面、内侧面进行抛光处理的设备，机架上设有夹持旋转机构、送料机构、处理机构及脱料机构，设有第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀，工作时第一抛光刀对应壳体外侧面、第二抛光刀对应壳体端面、第三抛光刀对应壳体内侧面，实现了全程自动化、机械化的处理过程，有效地提高了生产加工效率，降低生产成本；能够一次进刀过程就能够将壳体的外侧面、端面以及内侧面三面进行抛光处理，无需多次进刀，进一步提高了生产效率。

Description

一种换向器的壳体表面的处理机
 
技术领域
本发明涉及一种换向器的壳体表面的处理机，特别涉及将换向器领域中壳体的外侧面、端面、内侧面进行抛光处理的设备。
背景技术
目前换向器在汽车、家用电器、电动工具等行业应用广泛。换向器与电刷在电机中组成对应的滑动摩擦副，换向器表面的光洁度影响滑动摩擦副时的电接触行为，进而对电机性能产生影响，光洁度将影响到马达的寿命，因此要确保换向器的光洁度。
换向器在成型之前为环形铜片形成的壳体（参见附图1），对壳体其进行端面处理非常有必要。而现有技术中对壳体的处理机械化程度不高，效率低，有待提高。
发明内容
鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种能够对壳体的外侧面、端面、内侧面进行抛光处理，机械化、自动化高的换向器的壳体表面的处理机。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种换向器的壳体表面的处理机，包括有机架，其特征在于：所述机架上设有夹持旋转机构、送料机构、处理机构及脱料机构；所述夹持旋转机构包括有顶轴及由动力源传动进行间歇运动的旋转轴，所述旋转轴的头部与壳体相匹配，所述顶轴与该旋转轴同轴设置，顶轴的头部与旋转轴的头部相对，顶轴的头部与壳体相匹配，所述顶轴连接有将顶轴推向旋转轴的第一气缸，该第一气缸设置在机架上；所述送料机构包括有振动盘、与该振动盘相连的料道以及将料道出口处的壳体移动到旋转轴头部上的机械手；所述处理机构包括有移动架，所述移动架在机架上横向及纵向双向活动设置，该移动架上设有第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀，工作时第一抛光刀对应壳体外侧面、第二抛光刀对应壳体端面、第三抛光刀对应壳体内侧面，顶轴头部直径小于壳体的内侧直径，顶轴头部与壳体内侧的间距供第三抛光刀插入；所述脱料机构包括有推头，所述旋转轴的直径小于壳体的外径，该推头工作时从旋转轴轴向侧面往旋转轴头部移动。
所述顶轴以轴向旋转的方式设置在第一气缸上。
所述机械手包括有送料块及推块；所述料道出口处的壳体的轴心平行于旋转轴，所述送料块设置在料道出口下方，所述送料块上设有供料道内壳体置入的凹槽，该凹槽的后方设有阻挡料道内壳体下落的阻挡面，所述送料块连接有将送料块推送至旋转轴处的第二气缸，所述送料块上的凹槽在料道出口处与旋转轴轴心处两处之间移动；所述推块与壳体相匹配，该推块连接有第三气缸，推块工作时与旋转轴同轴并通过第三气缸传动将壳体推到旋转轴的头部上，该推块设置在移动架上位于三把抛光刀的纵向方向。
所述移动架还设有光电感应器，该光电眼感应器与第三气缸联接，该光电眼感应器设置在推块的前进方向的上方接收壳体位置信号。
所述凹槽的轴向方向上设有延伸块，该延伸块设置在送料块的侧边，该延伸块的上表面水平设置。
所述光电眼感应器与推块固定连接。
所述移动架与机架之间设有横向气缸及纵向气缸，所述移动架分别与横向气缸及纵向气缸传动连接，所述移动架与机架之间还设有横向导轨及纵向导轨，所述横向导轨相对于纵向导轨活动设置。
所述推头连接有脱料气缸，该脱料气缸设置在移动架上，所述脱料气缸的推进方向垂直于旋转轴。
所述第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀的相对位置固定，且该相对位置与壳体保持匹配。
该端面处理机还包括有PLC，该PLC分别与夹持旋转机构、送料机构、处理机构及脱料机构电连接。
本发明的有益效果为，实现了全程自动化、机械化的处理过程，有效地提高了生产加工效率，降低生产成本；能够一次进刀过程就能够将壳体的外侧面、端面以及内侧面三面进行抛光处理，无需多次进刀，进一步提高了生产效率；因此本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。
图1为本发明中壳体的结构示意图。
图2、图3为本发明处理机俯视的结构示意图。
图4为本发明中处理机的局部侧视图。
图5为图4中送料块推进后的结构示意图。
图6为本发明中推料块的结构示意图。
图7-图9中a~h为本发明处理机工作流程示意图；a为壳体置入凹槽内，并且推块位于旋转轴同轴处，b为机械手将壳体送至旋转轴同轴处，c为推块将壳体推送到旋转轴头部上，d移动架纵向移动让出位置供顶轴与旋转轴将壳体夹持住，以及机械手复位并新的壳体置入凹槽内，e夹持住壳体，f移动架移动使第一抛光刀进行抛处理，g移动架进一步移动使第二、第三抛光刀进行抛处理，h移动架移动完成各抛光刀退出，并且推头从旋转轴侧部移动完成将壳体脱离开旋转轴头部, 之后再回到a。
其中：1夹持旋转机构，2送料机构，3处理机构，4脱料机构，5顶轴，6旋转轴，7旋转轴头部，8第一气缸，9振动盘，10料道，11机械手，12移动架，13第一抛光刀，14第二抛光刀，15第三抛光刀，16推头，17送料块，18推块，19送料块上的凹槽，20送料块上的阻挡面，21第二气缸，22第三气缸，23延伸块，24脱料气缸，25电机，26光电眼安装位，
100壳体。
具体实施方式
参见附图，本实施方式中一种换向器的壳体表面的处理机，包括有机架，所述机架上设有夹持旋转机构1、送料机构2、处理机构3及脱料机构4；通过送料机构将壳体100送到夹持旋转机构上，然后通过处理机构配合完成端面处理（抛光处理），然后再通过脱料机构将夹持旋转机构上的完成处理的壳体取下，无需人工参与，机械化程度高，有效地提高了生产效率，节省人力成本。所述处理机构包括有移动架12，所述移动架在机架上横向及纵向双向活动设置，该移动架上设有第一抛光刀13、第二抛光刀14及第三抛光刀15，工作时第一抛光刀对应壳体外侧面101、第二抛光刀对应壳体端面102、第三抛光刀对应壳体内侧面103，所述第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀的相对位置固定，且该相对位置与壳体保持匹配（比如第一抛光刀、第二抛光刀相对位置取决于壳体外侧面的高度及壳体的内外径；再比如第二抛光刀与第三抛光刀的相对位置取决于壳体内侧面的高度以及壳体的内外径）。
本实施方式中所述夹持旋转机构1包括有顶轴5及由动力源（可以为电机25）传动进行间歇运动的旋转轴6，所述旋转轴的头部7与壳体相匹配（旋转轴头部尺寸与壳体中间的通孔尺寸匹配，可以使壳体套在旋转轴的头部上并能使旋转轴带动壳体旋转），所述顶轴与该旋转轴同轴设置，顶轴的头部与旋转轴的头部相对，顶轴的头部与壳体相匹配，所述顶轴（可以在顶轴尾部位置）连接有将顶轴推向旋转轴的第一气缸8，该第一气缸设置在机架上；通过夹持旋转机构将夹持并带动壳体旋转。顶轴头部直径小于壳体的内侧直径，顶轴头部与壳体内侧的间距供第三抛光刀插入。进一步改进顶轴以轴向旋转的方式设置在第一气缸8上，即顶轴在第一气缸上能够绕顶轴轴心进行旋转，能够在夹持壳体的同时确保旋转更加顺利流畅；还可以在顶轴头部设置弹簧使夹持更加稳定、流畅、到位。
所述送料机构2包括有振动盘9、与该振动盘相连的料道10以及将料道出口处的壳体移动到旋转轴头部上的机械手11；壳体通过机械手移动到旋转轴头部上，然后通过夹持旋转机构夹持并旋转，在配合处理机构3完成壳体的处理过程，无需人工参与，机械化程度高，有效地提高了生产效率，节省人力成本。机械手可以采用“公开号203265733U、专利号ZL201320299287.3的《一种全自动换向器直钩铣槽机》”中涉及到的“机械手”，也可以采用本实施例中的机械手，本实施例中的机械手包括有送料块17及推块18，所述料道出口处的壳体的轴心平行于旋转轴，所述送料块17设置在料道11出口下方，所述送料块上（可以在送料块头部位置）设有供料道内壳体置入的凹槽19（因此凹槽可以设置为圆弧形，作为进一步改进在所述凹槽的轴向方向上设有延伸块23，该延伸块设置在送料块的侧边，该延伸块的上表面水平设置，可以达到当壳体从凹槽到旋转轴头部时起到过渡、衔接作用，确保壳体移动时更加稳定、流畅），该凹槽的后方设有阻挡料道内壳体下落的阻挡面，所述送料块的尾部连接有将送料块推送至旋转轴处的第二气缸，所述送料块上的凹槽在料道出口处与旋转轴轴心处两处之间移动；所述推块与壳体相匹配（主要指推块的尺寸与壳体的尺寸大小向匹配），该推块连接有第三气缸，推块工作时与旋转轴同轴并通过第三气缸传动将壳体推到旋转轴的头部上，该推块设置在移动架上位于三把抛光刀的纵向方向；所述移动架还设有光电感应器，图中26为光电眼安装位，该光电眼感应器与第三气缸联接，该光电眼感应器设置在推块的前进方向的上方接收壳体位置信号，所述光电眼感应器与推块固定连接，通过增加的光电感应器来控制第三气缸，当然也可以采用其它方法控制。
所述脱料机构4包括有推头16，所述旋转轴的直径小于壳体的外径，该推头工作时从旋转轴轴向侧面往旋转轴头部移动。本实施例中所述推头连接有脱料气缸，该脱料气缸设置在移动架上，所述脱料气缸的推进方向垂直于旋转轴，推头的设有U型开口。还可以将脱料气缸设置在电机这侧，推头设置在旋转轴轴向侧面。
移动架的在横向、纵向方向上可以移动，本实施方式中采用在所述移动架与机架之间设置横向气缸及纵向气缸，所述移动架分别与横向气缸及纵向气缸传动连接，所述移动架与机架之间还设有横向导轨及纵向导轨，所述横向导轨相对于纵向导轨活动设置（可以在横向导轨与纵向导轨之间设置过渡板来实施）。通过横向气缸及纵向气缸来分别实施横向、纵向的移动。
该端面处理机还包括有PLC，该PLC分别与夹持旋转机构、送料机构、处理机构及脱料机构电连接。通过可编程控制来进行控制，实现机械化和自动化。
       本实施例中换向器壳体的端面处理机工作时，通过振动盘下料，壳体经过料道口入机械手的推料块的凹槽内，然后第一气缸将送料块上的凹槽在料道出口处推送至旋转轴轴心处，接着通过移动架的位置移动调整至推块工作位，推块工作时与旋转轴同轴并通过第三气缸传动将壳体推到旋转轴的头部上，接着推块复位，推料块复位（复位后又有未处理的壳体入其凹槽内），接着通过移动架的纵向移动调整第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀的位置，然后顶轴在第一气缸作用下与旋转轴夹持住壳体（顶轴的顶住时位置如果不干涉抛光刀的位置，则也可以先夹持住再进行抛光刀位置的调整），接着旋转轴在动力源的带动下进行旋转进而使壳体旋转，然后移动架进行移动进而带动第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀朝壳体处移动（达到使第一抛光刀对应壳体外侧面、第二抛光刀对应壳体端面、第三抛光刀对应壳体内侧面）一次过程完成三个面的处理，接着旋转轴停止旋转，顶轴复位，脱料机构中的推头工作从旋转轴轴向侧面往旋转轴头部移动并将旋转轴头部上的壳体推出完成脱料（此时移动架复位），完成一个壳体的处理，等待下次进料，其中各个机构可通过联接PLC进行控制。全程自动化、机械化的处理过程，有效地提高了生产加工效率，降低生产成本；能够一次进刀过程就能够将壳体的外侧面、端面以及内侧面三面进行抛光处理，无需多次进刀，进一步提高了生产效率。

Claims (10)

1.一种换向器的壳体表面的处理机，包括有机架，其特征在于：所述机架上设有夹持旋转机构（1）、送料机构（2）、处理机构（3）及脱料机构（4）；
所述夹持旋转机构（1）包括有顶轴（5）及由动力源传动进行间歇运动的旋转轴（6），所述旋转轴的头部（7）与壳体（100）相匹配，所述顶轴与该旋转轴同轴设置，顶轴的头部与旋转轴的头部相对，顶轴的头部与壳体相匹配，所述顶轴连接有将顶轴推向旋转轴的第一气缸（8），该第一气缸设置在机架上；
所述送料机构（2）包括有振动盘（9）、与该振动盘相连的料道（10）以及将料道出口处的壳体移动到旋转轴头部上的机械手（11）；
所述处理机构（3）包括有移动架（12），所述移动架在机架上横向及纵向双向活动设置，该移动架上设有第一抛光刀（13）、第二抛光刀（14）及第三抛光刀（15），工作时第一抛光刀对应壳体外侧面（101）、第二抛光刀对应壳体端面（102）、第三抛光刀对应壳体内侧面（103），顶轴（5）头部直径小于壳体的内侧直径，顶轴头部与壳体内侧的间距供第三抛光刀插入；
所述脱料机构（4）包括有推头（16），所述旋转轴（6）的直径小于壳体的外径，该推头工作时从旋转轴轴向侧面往旋转轴头部移动。
2.如权利要求1所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述顶轴（5）以轴向旋转的方式设置在第一气缸（8）上。
3.如权利要求1所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述机械手（11）包括有送料块（17）及推块（18）；
所述料道（10）出口处的壳体的轴心平行于旋转轴（6），所述送料块（17）设置在料道出口下方，所述送料块上设有供料道内壳体置入的凹槽（19），该凹槽的后方设有阻挡料道内壳体下落的阻挡面（20），所述送料块连接有将送料块推送至旋转轴处的第二气缸（21），所述送料块上的凹槽在料道出口处与旋转轴轴心处两处之间移动；
所述推块（18）与壳体相匹配，该推块连接有第三气缸（22），推块工作时与旋转轴同轴并通过第三气缸传动将壳体推到旋转轴的头部上，该推块设置在移动架上位于三把抛光刀的纵向方向。
4.如权利要求3所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述移动架还设有光电感应器，该光电眼感应器与第三气缸（22）联接，该光电眼感应器设置在推块的前进方向的上方接收壳体位置信号。
5.如权利要求3或4所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述凹槽的轴向方向上设有延伸块（23），该延伸块设置在送料块（17）的侧边，该延伸块的上表面水平设置。
6.如权利要求3所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述光电眼感应器与推块固定连接。
7.如权利要求1或3所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述移动架与机架之间设有横向气缸及纵向气缸，所述移动架分别与横向气缸及纵向气缸传动连接，所述移动架与机架之间还设有横向导轨及纵向导轨，所述横向导轨相对于纵向导轨活动设置。
8.如权利要求1或3所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述推头（16）连接有脱料气缸（24），该脱料气缸设置在移动架上，所述脱料气缸的推进方向垂直于旋转轴。
9.如权利要求1所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：所述第一抛光刀、第二抛光刀及第三抛光刀的相对位置固定，且该相对位置与壳体保持匹配。
10.如权利要求1或3所述的一种换向器的壳体表面的处理机，其特征在于：该端面处理机还包括有PLC，该PLC分别与夹持旋转机构、送料机构、处理机构及脱料机构电连接。
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