CN114567135B - 一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，所述电机碳刷架包括刷架、碳刷、保持圈和弹簧，所述保持圈扣设在刷架上，碳刷的一端通过弹簧弹性支撑在刷架上，另一端抵触在保持圈上，所述装置包括撑开爪、顶入头和顶出头，所述撑开爪撑开碳刷，顶出头顶出保持圈，顶入头将开口环顶入刷架，松开撑开爪并使碳刷抵触在开口环上。本发明在卸出保持圈前，先撑开碳刷，然后顶出保持圈和顶入开口环，能够实现开口环在线置换保持圈，整个设备自动化程度高，置换过程中，碳刷和弹簧不会弹出铜座，装配效率高。

Description

一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置

技术领域：

本发明涉及一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置。

背景技术：

现有的电机碳刷架包括刷架11、碳刷12、开口环14和弹簧（如图2），碳刷12通过弹簧抵触在开口环14上，装配时，先将碳刷12和弹簧安装于刷架11上的铜座111内，在装配开口环14前，需先对弹簧的弹性参数以及碳刷12的导通性进行测试，待测试合格后才能安装开口环。因此在装配开口环前，需先用保持圈13来代替开口环（如图1），用以压缩碳刷。目前市面上还没有专用的设备来实现保持圈13的自动化卸出与开口环14的自动化安装，目前普遍都是依赖人工，工作量大，效率低，且人工置换保持圈13时，由于碳刷是抵触在保持圈13上，若不将碳刷压制限位，在卸出保持圈过程中，弹簧很容易飞出，造成装配失败，需要重新进行弹性参数以及碳刷导通性测试，装配效率极其低下。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置。

本发明所采用的技术方案有：

一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，所述电机碳刷架包括刷架、碳刷、保持圈和弹簧，所述保持圈扣设在刷架上，碳刷的一端通过弹簧弹性支撑在刷架上，另一端抵触在保持圈上，所述装置包括撑开爪、顶入头和顶出头，所述撑开爪撑开碳刷，顶出头顶出保持圈，顶入头将开口环顶入刷架，松开撑开爪并使碳刷抵触在开口环上。

进一步地，所述撑开爪通过一碳刷撑开单元驱动，所述碳刷撑开单元包括第一升降气缸、第一升降架、撑开气缸和撑开爪，所述第一升降气缸驱动第一升降架竖直运动，撑开气缸固定连接在第一升降架上，撑开爪与撑开气缸的气缸轴固定连接。

进一步地，所述第一升降架上固定连接有限位套和压圈，所述压圈与限位套同轴布置，且压圈的底端面置于限位套底端面的下方，在限位套上设有限位槽，撑开爪的运动通过限位槽进行导向限位。

进一步地，所述第一升降架上固定连接有顶出气缸，顶出气缸的气缸轴沿着限位套的轴心方向伸于限位套内，顶出气缸的气缸轴形成所述顶出头。

进一步地，所述撑开爪包括撑开头和连接头，所述连接头与撑开气缸的气缸轴固定连接，撑开头为直角结构，撑开头的水平边与连接头固定连接，在撑开头的竖直边上设有限位台阶，在撑开爪撑开碳刷时，所述限位台阶的台阶面与碳刷相接触。

进一步地，所述顶入头设于一开口环顶入单元内，所述开口环顶入单元包括第二升降气缸、第二升降架、顶入气缸和支撑套，所述第二升降气缸驱动第二升降架竖直运动，顶入气缸和支撑套均固定于第二升降架上，顶入气缸的气缸轴沿着支撑套的轴心方向伸于支撑套内，顶入气缸的气缸轴形成所述顶入头。

进一步地，所述装置还包括开口环送料单元，所述开口环送料单元括振动盘、接料座和第一机械手，所述振动盘将开口环送入接料座上，第一机械手夹取接料座上的开口环。

进一步地，所述装置还包括刷架送料单元，所述刷架送料单元包括第一送料轨道、第二送料轨道、送料气缸、第二机械手和刷架送料座，在第一送料轨道和第二送料轨道上均滑动连接有若干滑块，在每个滑块上固定一个刷架送料座，第一送料轨道上滑块的滑动通过链条驱动，第二送料轨道上滑块的滑动通过送料气缸驱动，在刷架送料座上设有与所述刷架是适配的卡槽，第二机械手将第一送料轨道上的电机碳刷架取走并放入第二送料轨道上。

进一步地，所述刷架送料座上卡槽的两端设有卡爪导入槽。

进一步地，所述第二送料轨道的下方设有卸料槽。

本发明具有如下有益效果：

本发明在卸出保持圈前，先撑开碳刷，然后顶出保持圈和顶入开口环，能够实现开口环在线置换保持圈，整个设备自动化程度高，置换过程中，碳刷和弹簧不会弹出铜座，装配效率高。

附图说明：

图 1 现有刷架装配碳刷后通过保持圈对碳刷进行限位的半成品结构图。

图 2 为开口环更替保持圈后碳刷架的成品结构图。

图 3 为本发明装置的结构图。

图 4 为碳刷撑开单元与开口环顶入单元的结构图。

图 5 为碳刷撑开单元与开口环顶入单元的结构图。

图 6 为碳刷撑开单元的结构图。

图 7 为碳刷撑开单元的结构图。

图 8 为撑开爪和限位套的装配结构图。

图 9 为撑开爪的结构图。

图 10 为开口环顶入单元的结构图。

图 11 为开口环送料单元的结构图。

图 12 为刷架送料单元的结构图。

图 13 为刷架送料座的结构图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，电机碳刷架包括刷架11、碳刷12、保持圈13和弹簧，如图1，保持圈13扣设在刷架11上，在刷架11上设有两个铜座111，在每个铜座111内均设有一个碳刷12和一个弹簧，碳刷12压缩弹簧，在弹簧的弹力作用下，碳刷12抵触在保持圈13上。

本发明装置用于保证碳刷12不被弹出的前提下，在线更换保持圈13，图2为开口环更替保持圈13后的成品图。本发明装置包括撑开爪31、顶入头41和顶出头51，撑开爪31撑开碳刷12，顶出头51顶出保持圈13，顶入头41将开口环14顶入刷架11，松开撑开爪31并使碳刷12抵触在开口环14上，实现开口环14在线置换保持圈13。 如图3和图4，为增加工作效率，本发明采用双工位结构，即两个电机碳刷架同时或交替进行保持圈的更替。

以下对撑开爪31的结构与动作进行详细描述。如图5，撑开爪31通过一碳刷撑开单元3驱动，该碳刷撑开单元3包括第一升降气缸32、第一升降架33、撑开气缸34和撑开爪31，第一升降气缸32驱动第一升降架33竖直运动，撑开气缸34固定安装在第一升降架33上，撑开爪31与撑开气缸34的气缸轴固定连接，撑开气缸34驱动撑开爪31水平运动。在顶出保持圈13时，第一升降气缸32驱动第一升降架33下降，在撑开爪31与碳刷12接触后，第一升降气缸32停止下降，然后两个撑开气缸34驱动两个撑开爪31向内压缩碳刷12，使得碳刷12脱离保持圈13。

如图6和图7，在撑开爪31向内压缩碳刷12时，为避免刷架11发生移位，在第一升降架33上固定连接有压圈332，压圈332通过四根安装杆固定连接在第一升降架33上，且压圈332水平布置。在撑开气缸34撑开碳刷12时，压圈332压触在刷架11上，用以避免刷架11发生移位。

结合图8，在第一升降架33上还固定有限位套331，限位套331与压圈332同轴布置，且限位套331置于压圈332的内侧，压圈332的底端面置于限位套331底端面的下方，在限位套331上设有两个限位槽333，两个撑开爪31的运动通过两限位槽333进行导向限位。

如图9，本发明中的撑开爪31包括撑开头311和连接头312，连接头312与撑开气缸34的气缸轴固定连接，撑开头311为直角结构，撑开头311的水平边与连接头312固定连接，在撑开头311的竖直边上设有限位台阶313，在撑开爪31撑开碳刷12时，限位台阶313的台阶面与碳刷12相接触。限位台阶313可以使得撑开爪31更好的定位于碳刷12上。

在第一升降架33上固定连接有顶出气缸5，顶出气缸5的气缸轴沿着限位套331的轴心方向伸于限位套331内，顶出气缸5的气缸轴形成顶出头51。顶出气缸5的气缸轴在限位套331内运动，限位套331同时对顶出气缸5和撑开爪31进行导向，运动可靠，且顶出气缸5的顶出与撑开爪31的撑开通过限位套331集成，整个结构更加紧凑，占据空间小。

如图10，本发明中的顶入头41设于一开口环顶入单元4内，开口环顶入单元4包括第二升降气缸42、第二升降架43、顶入气缸44和支撑套45，第二升降气缸42驱动第二升降架43竖直运动，顶入气缸44和支撑套45均固定于第二升降架43上，顶入气缸44的气缸轴沿着支撑套45的轴心方向伸于支撑套45内，顶入气缸44的气缸轴形成顶入头41，在向上顶入开口环14时，将开口环14放置于支撑套45内，第二升降气缸42向上驱动第二升降架43，并将支撑套45抵触在刷架11下端面上，然后顶入气缸44的气缸轴伸出，将开口环14顶入刷架11内。开口环14上自带台阶面，开口环14竖直向上顶入通过台阶面进行限位。

如图11，本发明装置还包括开口环送料单元6，开口环送料单元6包括振动盘61、接料座62和第一机械手63，振动盘61将开口环14依次送入接料座62上，第一机械手63上设有气缸夹爪，第一机械手63夹取接料座62上的开口环14，并将开口环14放置在支撑套45内。

如图12和图13，为便于实现碳刷架的自动送料，本发明设置刷架送料单元7，刷架送料单元7包括第一送料轨道71、第二送料轨道72、送料气缸73、第二机械手74和刷架送料座75，在第一送料轨道71和第二送料轨道72上均滑动连接有若干滑块，在每个滑块上固定一个刷架送料座75，第一送料轨道71上滑块的滑动通过链条驱动，可以实现第一送料轨道71上滑块的循环运动，第二送料轨道72上滑块的滑动通过送料气缸73驱动，在刷架送料座75上设有与刷架11是适配的卡槽，刷架11通过第一送料轨道71进行输送，第二机械手74将第一送料轨道71上的电机碳刷架取走并放入第二送料轨道72上，在第二送料轨道72的下方设有卸料槽8，在顶出头51向下顶出保持圈后，保持圈通过卸料槽8卸出。

第二机械手74上设有气缸夹爪，为便于第二机械手74的气缸夹爪伸入刷架送料座75夹取刷架11，在刷架送料座75上卡槽的两端设有供卡爪进入的导入槽751。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，所述电机碳刷架包括刷架（11）、碳刷（12）、保持圈（13）和弹簧，所述保持圈（13）扣设在刷架（11）上，碳刷（12）的一端通过弹簧弹性支撑在刷架（11）上，另一端抵触在保持圈（13）上，其特征在于：所述装置包括撑开爪（31）、顶入头（41）和顶出头（51），

所述撑开爪（31）撑开碳刷（12），顶出头（51）顶出保持圈（13），顶入头（41）将开口环（14）顶入刷架（11），松开撑开爪（31）并使碳刷（12）抵触在开口环（14）上；

所述撑开爪（31）通过一碳刷撑开单元（3）驱动，所述碳刷撑开单元（3）包括第一升降气缸（32）、第一升降架（33）、撑开气缸（34）和撑开爪（31），所述第一升降气缸（32）驱动第一升降架（33）竖直运动，撑开气缸（34）固定连接在第一升降架（33）上，撑开爪（31）与撑开气缸（34）的气缸轴固定连接；

所述第一升降架（33）上固定连接有限位套（331）和压圈（332），所述压圈（332）与限位套（331）同轴布置，且压圈（332）的底端面置于限位套（331）底端面的下方，在限位套（331）上设有限位槽（333），撑开爪（31）的运动通过限位槽（333）进行导向限位。

2.如权利要求1所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述第一升降架（33）上固定连接有顶出气缸（5），顶出气缸（5）的气缸轴沿着限位套（331）的轴心方向伸于限位套（331）内，顶出气缸（5）的气缸轴形成所述顶出头（51）。

3.如权利要求2所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述撑开爪（31）包括撑开头（311）和连接头（312），所述连接头（312）与撑开气缸（34）的气缸轴固定连接，撑开头（311）为直角结构，撑开头（311）的水平边与连接头（312）固定连接，在撑开头（311）的竖直边上设有限位台阶（313），在撑开爪（31）撑开碳刷（12）时，所述限位台阶（313）的台阶面与碳刷（12）相接触。

4.如权利要求1所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述顶入头（41）设于一开口环顶入单元（4）内，所述开口环顶入单元（4）包括第二升降气缸（42）、第二升降架（43）、顶入气缸（44）和支撑套（45），所述第二升降气缸（42）驱动第二升降架（43）竖直运动，顶入气缸（44）和支撑套（45）均固定于第二升降架（43）上，顶入气缸（44）的气缸轴沿着支撑套（45）的轴心方向伸于支撑套（45）内，顶入气缸（44）的气缸轴形成所述顶入头（41）。

5.如权利要求1所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述装置还包括开口环送料单元（6），所述开口环送料单元（6）包括振动盘（61）、接料座（62）和第一机械手（63），所述振动盘（61）将开口环（14）送入接料座（62）上，第一机械手（63）夹取接料座（62）上的开口环（14）。

6.如权利要求1所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述装置还包括刷架送料单元（7），所述刷架送料单元（7）包括第一送料轨道（71）、第二送料轨道（72）、送料气缸（73）、第二机械手（74）和刷架送料座（75），在第一送料轨道（71）和第二送料轨道（72）上均滑动连接有若干滑块，在每个滑块上固定一个刷架送料座（75），第一送料轨道（71）上滑块的滑动通过链条驱动，第二送料轨道（72）上滑块的滑动通过送料气缸（73）驱动，在刷架送料座（75）上设有与所述刷架（11）是适配的卡槽，第二机械手（74）将第一送料轨道（71）上的电机碳刷架取走并放入第二送料轨道（72）上。

7.如权利要求6所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述刷架送料座（75）上卡槽的两端设有卡爪导入槽（751）。

8.如权利要求6所述的电机碳刷架装配用开口环在线置换保持圈的装置，其特征在于：所述第二送料轨道（72）的下方设有卸料槽（8）。

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