CN105186257A - 石墨碳刷成型机 - Google Patents

Abstract

本发明属于电刷的制造领域,具体公开了一种石墨碳刷成型机，包括送料机构、钻孔装置、供钻孔装置升降的第一升降器、填料装置、供填料装置升降的第二升降器、工作台、出料机构以及控制上述设备的控制器，所述工作台能转动，且工作台上设有多个夹具，所述夹具沿工作台轴线圆周分布，夹具位于钻孔装置和填料装置的下方，且与钻孔装置和填料装置的位置相对应，所述填料装置能将导线固定在坯件上，所述出料机构位于夹具的下方。本方案与传统的手工操作相比，整体由控制器控制各个设备的动作，实现了自动化的操作，提高了工作效率。

Description

石墨碳刷成型机

技术领域

本发明属于电刷的制造领域，尤其涉及一种石墨碳刷成型机。

背景技术

石墨碳刷也叫石墨电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。石墨碳刷的材质主要有石墨，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压制而成，外型一般是方块，卡在金属支架上，并通过导向连通，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。

石墨碳刷成型机则是专门用于生产石墨碳刷的设备。现有的石墨碳刷成型机，主要包括控制系统、送料机构、成型机构和出料机构。石墨粉末和凝固剂混合在一起，从送料机构中送入模腔内，并插入导线，通过成型机构将原料压制成型，同时，在原料的挤压过程中，导线也固定在原料中，形成了石墨碳刷，整个过程均由控制器控制。如专利申请号为CN201020202853.0的专利，公开了一种全自动碳刷成型机，包括一控制系统、工作台，以及受所述控制系统控制的送料系统、压制碳刷的压制系统；所述工作台设有一朝上的台面，所述台面设有进料口，所述进料口下方设有碳刷模具；所述送料系统包括容纳材料的送料盒，所述送料盒下方设有出料口，并位于所述台面上；所述送料系统还包括一驱动送料盒平移的送料盒驱动机构。通过所述送料系统中的送料盒驱动机构驱动送料盒在台面上平移，在送料盒平移到出料口与所述进料口重叠的位置时，送料盒内的材料落入所述进料口下方的所述碳刷模具的模腔内，并往模具内插入导向。通过压制碳刷的所述压制系统，对所述碳刷模具内的材料施压，从而形成碳刷。

然而，由于插入导线中和原料一起挤压成型，过大的挤压力容易导致导线断裂，所以成型机构在压制成型时的挤压力不宜过大，最终导致成型后的石墨碳刷的密度较低，从而耐磨强度低，容易磨损。

为了解决上述问题，采取新的工艺：先通过高压力的压制成型机将石墨粉末和凝固剂混合而成的原料在高压力下压制成密度高的、耐磨损的坯件，坯件烧结后强度和耐磨损度进一步提升后，通过送料装置输送至钻孔设备中进行钻孔处理，将导线放入到钻好的孔中，并在孔中加入石墨粉末和凝固剂，压紧后进行打磨处理后即可得到耐磨强度高的石墨碳刷。由于上述过程均是由工人手工操作完成，工作效率低。所以急需一种机械化的石墨碳刷成型机。

发明内容

本发明的目的在提供一种石墨碳刷成型机，以解决采取新工艺制造石墨碳刷的工作效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种石墨碳刷成型机，包括送料机构、钻孔装置、供钻孔装置升降的第一升降器、填料装置、供填料装置升降的第二升降器、工作台、出料机构以及控制上述设备的控制器，所述工作台为能转动的工作台，且工作台上设有多个夹具，所述夹具沿工作台轴线圆周分布，夹具位于钻孔装置和填料装置的下方，且与钻孔装置和填料装置的位置相对应，所述填料装置能将导线固定在坯件上，所述出料机构位于夹具的下方。

本发明的原理在于：在高压力下压制成密度高、耐磨损的坯件，经过送料机构输送至夹具中夹紧，工作台转动，使坯件转动至钻孔装置的正下方，第一升降器带动钻孔装置向下移动，对坯件进行钻孔处理。继续驱动工作台转动，使坯件转动至填料装置的正下方，第二升降器带动填料装置向下移动，将导线固定在坯件上，即形成石墨碳刷。夹具松开，石墨碳刷落入出料机构中，并输送至其他地方。

本发明的有益效果在于：工作台转动，即可带动工作台上的夹具转动，从而带动坯件在钻孔装置和填料装置中进行加工，与皮带流水线相比，占地空间更小。出料机构位于夹具的下方，当夹具松开时，加工好的石墨碳刷即可在重力的作用下落入出料机构，无需另设传动设备。与传统的手工操作相比，整体由控制器控制各个设备的动作，实现了自动化的操作，提高了工作效率。

进一步，所述填料装置包括压杆和料筒，所述料筒为锥型，所述压杆沿压杆轴线方向设有通孔，所述通孔可供导线和压杆轴向相对运动，所述压杆固定在第二升降器上，且压杆能关闭料筒的出料口。

液压夹手将钻好孔的坯件夹紧固定，然后将导线穿过压杆的通孔放入坯件中的孔内，第二升降器向上移动，此时压杆上移，料筒的出料口打开，原料从料筒中进入坯件的孔内。第二升降器来回的上、下移动，不断的将料筒的出料口打开和关闭，同时，压杆上下运动，与原料接触，并将孔内的原料压紧，完成填料操作。料筒为锥型漏斗，则料筒内的原料在重力的作用下即可进入到坯体钻好的孔中，无需外力。通孔可供导线和压杆轴向相对运动，压杆在第二升降器的作用下上下移动时，导线可保持不动，能增加孔内原料压制后的强度。压杆上下移动，除了打开和关闭料筒的出料口外，还对原料有压紧的作用，同时，上下的来回运动会碰触到坯件中的原料，使坯件产生摇动，从而增加了坯件内原料的均匀性。

进一步，所述送料机构为振动盘，所述振动盘的出料口与夹具平齐，所述振动盘上设有能关闭振动盘出料口的挡板。振动盘是一种自动组装或自动加工机械的辅助送料设备，并且能把各种产品有序地排列出来。挡板则可防止坯件掉落在工作台上。

进一步，所述压杆靠近其自由端上设有球体，所述球体与料筒出料口的内壁相切。此设计的压杆对料筒出料口的密封性好。

进一步，还包括电机，电机的输出端与工件台连接，所述电机为伺服电机或步进电机，所述电机与控制器电连。

进一步，所述送料机构为传送带装置，传动带装置传送平稳。

进一步，所述送料机构为斜板，无需动力，石墨碳刷即可在重力的作用下顺着斜板滑落到其他地方。

进一步，控制器为PLC，PLC控制器操作简单，可编辑性强。

附图说明

图1是本发明石墨碳刷成型机实施例的结构示意图；

图2是图1中填料装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：送料机构1，钻孔机2，填料装置3，夹手4，工作台5，伺服电机6，斜板7，压杆301，料筒302，液压夹手303，坯件304，导线305，原料306。

如图1所示，一种石墨碳刷成型机，包括送料机构1、钻孔机2、供钻孔装置升降的第一升降器、填料装置3、供填料装置3升降的第二升降器、工作台5、伺服电机6、斜板7，以及能控制上述设备的PLC。第一升降器和第二升降器的型号均为QTD5020的动臂式升降器，送料机构1为振动盘，振动盘的出料口与液压夹手303平齐，振动盘的出料口设有挡板，挡板铰接在振动盘上，且由微型的伺服电机驱动。工作台5为圆盘，伺服电机6的输出端安装在工作台5的下端，可带动工作台5转动，工作台5的上表面安装有四个液压夹手303，夹具沿工作台5的轴线圆周分布。液压夹手4随着工作台5转动时，能位于钻孔机2和填料装置3的下方。斜板7安装在液压夹手303的下方，工作台5上设有出料孔，液压夹手4松开时石墨碳刷从出料孔中漏出，并从斜板7上滑落到其他位置。

如图2所示，填料装置3包括压杆301、料筒302、液压夹手303、料筒302为锥型，料筒302的出料口的孔径大于坯件304上钻设的孔径，压杆301沿压杆轴线方向钻有通孔，通孔的直径大于导线5的外径2mm，压杆301安装在第二升降器上，当压杆301向下移动时，料筒301的出料口关闭，当压杆301向上移动时，料筒302的出料口打开。压杆301靠近下端的部分设有球体，球体与料筒302出料口的内壁相切。

具体工作时，检查各个设备与PLC正常连接，处于正常工作状态后，将压制好的坯件放入振动盘中，启动振动盘，坯件被排列有序的送到振动盘的出料口处。微型伺服电机带动挡板转动，振动盘的出料口打开，坯件进入到液压夹具303中，挡板转动，将振动盘的出料口关闭。PLC控制液压夹手303夹紧坯件，并驱动伺服电机6带动工作台5转动，当其他的液压夹手303与振动盘的出料口相对时，微型电机继续驱动挡板转动，将振动盘的出料口打开，坯件进入液压夹具303后，振动盘的出料口关闭；同时，第一升降器驱动钻孔装置2下移，对坯件进行钻孔操作后钻孔装置2向上移动，第二升降器驱动填料装置3下移进行填料工作，将导线固定在坯件1上后填料装置3向上移动，此时完成加工的液压夹手303打开，加工好的石墨碳刷从工作台5的孔中落入斜板7上，滑落到收集箱中进行收集。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.石墨碳刷成型机，其特征在于，包括送料机构、钻孔装置、供钻孔装置升降的第一升降器、填料装置、供填料装置升降的第二升降器、工作台、出料机构以及控制上述设备的控制器，所述工作台为能转动的工作台，且工作台上设有多个夹具，所述夹具沿工作台轴线圆周分布，夹具位于钻孔装置和填料装置的下方，且与钻孔装置和填料装置的位置相对应，所述填料装置能将导线固定在坯件上，所述出料机构位于夹具的下方。

2.如权利要求1所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述填料装置包括压杆和料筒，所述料筒为锥型，所述压杆沿压杆轴线方向设有通孔，所述通孔可供导线和压杆轴向相对运动，所述压杆固定在第二升降器上，且压杆能关闭料筒的出料口。

3.如权利要求1所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述送料机构为振动盘，所述振动盘的出料口与夹具平齐，所述振动盘上设有能关闭振动盘出料口的挡板。

4.如权利要求2所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述压杆靠近坯件的一端上设有球体，所述球体与料筒出料口的内壁相切。

5.如权利要求1所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，还包括电机，所述电机的输出端与工作台连接，所述电机为伺服电机或步进电机，所述电机与控制器电连。

6.如权利要求1所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述送料机构为传送带装置。

7.如权利要求1所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述送料机构为斜板。

8.如权利要求1-7任一项所述的石墨碳刷成型机，其特征在于，所述控制器为PLC。