CN207941909U - 一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，包括底板、动力轴、导向机构、传动机构、剪切机构、限位机构，底板的下板面与剪切加工台连接，导向机构安装于底板的上板面上，动力轴外接动力源，动力轴穿设于导向机构，动力轴、导向机构、剪切机构分别与传动机构连接，动力轴、导向机构分别与剪切机构位置相对，限位机构安装于底板的下板面上，并靠近底板与剪切机构相对的一侧。本实用新型优点：提供了一款具有两个剪切腔的碳刷引线剪切装置，在提高生产效率的同时，弥补了市场空白；该装置能够保证碳刷引线剪切的剪切质量，剪切过程中有效避免了单丝剪不断和拉丝现象的发生，提高了加工效率和产品合格率，实现批量生产。

Description

一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置

技术领域

本实用新型涉及一种碳刷引线剪切装置，尤其是涉及一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置。

背景技术

目前，市场上的微电机主要可以概括为两种：有刷微电机和无刷微电机，其中，有刷微电机中使用的碳刷一般分为无引出线碳刷和带引出线碳刷两种。无引出线碳刷为颗粒状碳刷与卡片式铜片固定的结构，带引出线碳刷是指在碳刷成型时，将编织铜线一起埋进碳刷里，相较于无引出线碳刷，带引出线碳刷的导电及导热效果更好，使用寿命更长，功率更大且输出稳定，此外，带引出线碳刷还具有节省电机辅材、安装方式自由简便、质量性能稳定、成本优势明显等优点。

基于带引出线碳刷的诸多优势，其市场需求量越来越大，因此，对带引出线碳刷的加工效率及加工质量的要求越来越高。通常情况下，碳刷成型设备正常运行的一个周期为6秒钟，在此段时间内要完成填粉、压制、剪切以及出腔等一系列动作，其中，剪切主要指对碳刷引线进行剪切。由于微电机用碳刷刷体厚底一般为3mm～5mm，引线长度一般为10mm～15mm，长度公差要求在1mm以内，再加上成型和出腔等原因，目前，如附图1所示，所使用的剪切用剪刀的实际活动空间和高度受到一定的制约，引线和碳刷刷体通过上压头和下压头压制在一起后，剪切用剪刀对位于上压头和下压头之间的微电机用带引出线碳刷的引线进行剪切，由于现有剪刀自身结构的缺陷，前切后会出现引线长度小于10mm的情况，无法满足长度公差要求。

为了保证每个微电机碳刷引线长度的一致性以及引线剪切长度满足精度要求，引线埋入刷体后在进行剪切工序时，需保证引线处于拉直状态，由于微电机碳刷刷体尺寸过小，使得引线的粗细度和埋入深度受到限制，引线在剪切时，由于所使用的剪切用剪刀存在自身缺陷，使得引线在剪切力的作用下会产生向前的位移，剪切力的分力使得引线与刷体之间产生相对拉力，此拉力有时会超出引线所能承受的最大拉脱力，造成埋入的引线从刷体中拉出的情况，此外，还会引起引线和刷体之间的接触电阻上升，造成碳刷性能异常等情况的发生，十分影响微电机碳刷的产品合格率。

由于碳刷成型的原材料颗粒非常细，其颗粒度一般在21um～74um，剪切用剪刀在正常工作时，扬起的粉料会落在剪刀刃口的表面上，造成两个剪刀片之间间隙的增大，这不仅导致引线剪切不良以及剪刀无法长时间进行连续工作，还会造成剪刀刃口的磨损加剧，大大缩短剪刀的使用寿命，增加加工成本。

为了保证微电机碳刷引线的导电性及柔软度，引线通常采用紫铜丝编织线，所用紫铜丝的单丝丝径一般在Φ0.05mm以下，而目前所使用的剪切用剪刀，由于两个剪刀片之间间隙很难控制在规定的范围内，使得引线在剪切的过程中会出现单丝剪不断和拉丝的情况，每次操作只能对单个碳刷引线进行剪切，生产效率得不到保证。

由于碳刷材料严禁润滑油脂等物质的接触和混入，剪切用剪刀工作时不能添加任何润滑剂，造成工矿条件恶劣等情况，使得剪刀的运动结构设计和保证剪刀片长期工作成为难点，从而造成微电机用带引出线碳刷引线剪切装置的缺失，导致此类碳刷的制造成本过高，且质量得不到保证，无法大批量生产，从而影响了微电机的生产加工，造成此类带引线有刷微电机的产量无法满足市场需求。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，弥补市场空白，设计制造出一款专门针对微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，保证引线在剪切过程中不受多余外力作用，提高产品合格率；保证剪切过程中不产生单丝剪不断和拉丝的情况，增加单次剪切操作的引线剪切数量，提高生产效率，实现微电机用带引出线碳刷的批量生产。

技术方案：一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，包括底板、动力轴、导向机构、传动机构、剪切机构、限位机构，所述底板的下板面与剪切加工台连接，所述导向机构安装于所述底板的上板面上，所述动力轴外接动力源，所述动力轴穿设于所述导向机构，所述动力轴、所述导向机构、所述剪切机构分别与所述传动机构连接，所述动力轴、所述导向机构分别与所述剪切机构位置相对，所述限位机构安装于所述底板的下板面上，并靠近所述底板与所述剪切机构相对的一侧。

在进行碳刷引线的剪切作业时，动力轴在动力源的带动下沿底板的长度方向直线运动，带动传动机构、剪切机构、导向机构、底板、限位机构一起前移，当限位机构运动到剪切加工台的位置并与其抵合时，剪切机构到达剪切工位，传动机构、剪切机构、导向机构、底板、限位机构停止沿底板的长度方向移动，传动机构在动力轴的进一步推动下，克服来自导向机构的阻力，带动剪切机构沿底板的宽度方向运动，使剪切机构对碳刷引线进行剪切，剪切完毕后，动力轴在动力源的作用下带动其他部件回到初始位置，一个剪切行程完成，如此反复进行，实现自动化连续加工作业。相较于现有的引线剪切用剪刀，本装置对结构进行重新设计，使得剪切机构到达剪切工位时，其剪切力作用点与碳刷刷体之间的间距满足要求，从而保证剪切后的引线长度在10mm～15mm的范围内，提高产品合格率。

进一步的，本装置还包括引导组件，所述引导组件包括下固定板、限位块、引导轴，所述限位块、所述引导轴分别固定于所述下固定板上，所述剪切机构沿所述底板宽度方向开设有两条平行的直线通槽，所述下固定板置于所述剪切机构下方并与所述底板连接，使所述限位块、所述引导轴分别穿设于两条所述直线通槽中。

通过直线通槽与限位块、引导轴的相互配合，在剪切机构沿底板的宽度方向运动时，保证剪切机构的运动为直线运动而不发生偏移，从而保证了剪切机构在进行碳刷引线剪切时的剪切质量。

进一步的，所述下固定板固定有所述限位块、所述引导轴的一侧板面上开设有多条排屑槽一、多个排屑孔。

在进行碳刷加工时，扬起的碳刷粉料会落在整个装置上，由于设置了排屑槽一以及排屑孔，使得碳刷粉料在装置相关部件的带动下被推入排屑槽一和排屑孔中，并且进入排屑槽一和排屑孔中的碳刷粉料不会发生二次扬起，从而保证了整个装置的可靠性。

最佳的，所述引导轴的数量为至少一个，所述限位块、所述引导轴分别与两条所述直线通槽间隙配合。

进一步的，本装置还包括间隙调整组件，所述间隙调整组件包括上压板、调整压块、微调螺丝，所述上压板置于所述剪切机构上方并与其贴合，所述底板、所述传动机构分别与所述上压板连接，所述调整压块卡设于所述上压板与所述剪切机构之间并被两者压紧，多个所述微调螺丝从所述上压板上方穿设于所述上压板，至其下端分别与所述调整压块抵合。

通过调节微调螺丝的旋入深度，改变调整压块与剪切机构之间的压紧程度，从而改变了剪切机构在竖直方向上的剪切间隙，使得剪切间隙满足精度要求，从而保证了剪切机构在进行碳刷引线剪切时的剪切质量。

进一步的，所述导向机构包括导向块、弹性件、支架、导向销，所述导向块与所述底板固定，所述动力轴穿设于所述导向块，所述支架设有两个，分别沿所述底板长度方向设置并固定于所述导向块的相对两侧面上，每个所述支架分别通过所述弹性件与所述传动机构连接，所述动力轴上开设有长直槽，所述导向销从所述导向块上方穿设于所述导向块，至其下端与所述长直槽的底面抵合。

导向销与动力轴上的长直槽相互配合，在动力轴运动时，保证动力轴沿着长直槽的长度方向直线运动，并保证整个传动机构的水平度满足要求，当剪切机构到达剪切工位后，传动机构在动力轴的进一步推动下，克服来自弹性件的弹性阻力，带动剪切机构沿底板的宽度方向运动，碳刷引线剪切完毕后，传动机构受到弹性件的弹力作用，带动剪切机构复位。

进一步的，所述传动机构包括横梁、连接三角板、大销钉，所述横梁沿所述底板的宽度方向架设于所述底板上，所述横梁与所述动力轴连接，所述横梁的两端分别连接有所述连接三角板，所述连接三角板分别与所述剪切机构连接，所述大销钉位置固定，分别穿设于两个所述连接三角板。

连接三角板具有转向作用，动力轴推动横梁沿底板长度方向移动，使连接三角板绕大销钉转动，连接三角板在转动的同时，带动剪切机构沿底板宽度方向移动。

进一步的，所述剪切机构包括上刀片、下刀片，所述上刀片一侧设有U型刀刃一、直线型刀刃一，所述下刀片的一侧设有U型刀刃二、直线型刀刃二，所述上刀片、所述下刀片分别与所述传动机构连接，所述上刀片叠置于所述下刀片上方并与其接触配合，使所述U型刀刃一与所述直线型刀刃二、所述直线型刀刃一与所述U型刀刃二配合形成剪切腔一、剪切腔二。

通过上刀片与下刀片的相互配合，对碳刷引线进行剪切作业，特殊的刀刃设计，保证碳刷引线在进行剪切时不受其他分力作用，避免引线从碳刷刷体中被拉出的情况；由于在上刀片与下刀片上同时设置了U型刀刃和直线型刀刃，在相互配合之下，使剪切机构具有两个剪切腔，从而增加了单次剪切操作的引线剪切数量，提高生产效率，有利于实现微电机用带引出线碳刷的批量生产。

最佳的，所述下刀片上开设有至少一条排屑槽二，所述排屑槽二开设于所述下刀片与所述上刀片的接触配合面上，排屑槽二与排屑槽一作用相同，同样能避免碳刷粉料的二次扬起，保证了整个装置的可靠性。

进一步的，所述限位机构包括限位螺丝、螺丝安装架，所述螺丝安装架与所述底板的下板面固定，所述限位螺丝穿设于所述螺丝安装架，其底端从所述螺丝安装架中伸出。

在进行碳刷引线剪切作业时，当限位螺丝的底端与剪切加工台的侧面抵合时，剪切机构到达剪切工位，整个装置停止沿底板长度方向的移动。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点是：提供了一款具有两个剪切腔的碳刷引线剪切装置，在提高生产效率的同时，弥补了市场空白，保证剪切后的引线长度满足精度要求，提高产品合格率；该装置能够保证碳刷引线剪切的剪切质量，剪切过程中有效避免了单丝剪不断和拉丝现象的发生，防止出现引线从碳刷刷体中被拉出的情况，提高了加工效率和成品率；排屑槽和排屑孔的设置，保证了整个装置不受扬起的碳刷粉料的影响，提高装置的使用寿命，能够实现长时间连续作业，从而实现微电机用带引出线碳刷的批量生产。

附图说明

图1为现有技术的剪切用剪刀在剪切加工时的示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图；

图3为图2的A向视图；

图4为图2中上刀片的放大视图；

图5为图2中下刀片的放大视图；

图6为图4的M-M向视图；

图7为图2中引导组件的放大视图；

图8为图2中剪切机构与引导组件相互配合时的放大视图；

图9为图2中调整压块与上压板、上刀片位置关系的放大侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，如图2～9所示，包括底板1、动力轴2、导向机构3、传动机构4、剪切机构5、限位机构6、引导组件8、间隙调整组件9，导向机构3包括导向块31、弹性件32、支架33、导向销34，传动机构4包括横梁41、连接三角板42、大销钉43，剪切机构5包括上刀片52、下刀片53，限位机构6包括限位螺丝61、螺丝安装架62，引导组件8包括下固定板81、限位块82、引导轴83，间隙调整组件9包括上压板91、调整压块92、微调螺丝93。

底板1的下板面与剪切加工台7连接，底板1可在剪切加工台7上滑动，导向块31与底板1的上板面固定，动力轴2沿底板1长度方向平行置于底板1上方并穿设于导向块31中，动力轴2与导向块31之间设有分别与两者贴合的轴套，动力轴2上开设有长直槽21，导向销34从导向块31上方穿设于导向块31中，其下端与长直槽21的底面抵合，支架33设有两个，分别沿底板1长度方向设置并固定于导向块31的相对两侧面上，动力轴2的一端外接动力源，动力轴2的另一端与横梁41连接，横梁41沿底板1的宽度方向架设于底板1上，弹性件32为弹簧，每个支架33与横梁41之间分别连接有弹性件32，连接三角板42设有两个，分别与横梁41的两端铰接并呈对称，铰接位置靠近连接三角板42三个角的角一，连接三角板42三个角的角二处穿设有大销钉43，大销钉43与上压板91固定，两个连接三角板42分别在其三个角的角三处与上刀片52、下刀片53连接，上刀片52叠置于下刀片53上方并与其接触配合，上压板91置于上刀片52上方并与其贴合，上压板91与底板1连接，调整压块92卡设于上压板91与上刀片52之间并被两者压紧，多个微调螺丝93从上压板91上方穿设于上压板91中，其下端分别与调整压块92抵合。

上刀片52、下刀片53沿底板1宽度方向均开设有两条平行的直线通槽51，上刀片52和下刀片53上的直线通槽51在竖直方向上依次对齐，限位块82、引导轴83分别固定于下固定板81上，下固定板81置于下刀片53下方并与底板1连接，使限位块82、引导轴83分别通过平行的直线通槽51依次穿设于下刀片53、上刀片52，引导轴83的数量为至少一个，限位块82、引导轴83分别与直线通槽51间隙配合，下固定板81固定有限位块82、引导轴83的一侧板面上开设有多条排屑槽一811、多个排屑孔812，排屑槽一811的开设方向为底板1的长度方向。

上刀片52一侧设有U型刀刃一521、直线型刀刃一522，下刀片53的一侧设有U型刀刃二531、直线型刀刃二532，上刀片52与下刀片53叠置后，U型刀刃一521与直线型刀刃二532、直线型刀刃一522与U型刀刃二531配合形成剪切腔一54、剪切腔二55，上刀片52上的刀刃与下刀片53上的刀刃的竖向间隙不超过0.01mm，下刀片53上开设有至少一条排屑槽二533，排屑槽二533的开设方向为底板1的长度方向，排屑槽二533开设于下刀片53与上刀片52的接触配合面上。

螺丝安装架62与底板1的下板面固定，并靠近底板1与剪切机构5相对的一侧，限位螺丝61穿设于螺丝安装架62中，其底端从螺丝安装架62中伸出。

在进行有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切加工时，动力轴在动力源的带动下沿底板的长度方向前移，带动导向机构向前移动，由于横梁与支架之间连接有弹性件，支架安装于导向块上，导向块固定于底板上，在横梁前移的同时，横梁的拉力通过弹性件传递到底板，由于横梁对弹性件的拉力小于弹性件的初拉力，并且大于底板与剪切加工台之间的滑动摩擦力，因此，底板在力的传递作用下同步前移，整个装置在动力轴的带动下共同沿底板的长度方向前移，当限位螺丝的底端与剪切加工台的侧面抵合时，剪切机构到达剪切工位，整个装置停止沿底板长度方向的移动，此时，在动力轴的进一步推进下，横梁克服弹性件的弹性阻力继续沿底板长度方向移动，使连接三角板绕大销钉转动，两个连接三角板在转动的同时，分别带动上刀片和下刀片沿底板的宽度方向相向运动，使U型刀刃一与直线型刀刃二、直线型刀刃一与U型刀刃二距离越来越近，直至剪切腔一和剪切腔二同时闭合，此时，置于剪切腔一和剪切腔二中的两股碳刷引线被同时剪断，剪切完毕后，动力轴在动力源的作用下反向运动，弹性件的弹力带动传动机构、剪切机构复位，装置回到初始位置，一个剪切行程完成，如此反复进行，实现自动化连续加工作业，特殊的结构设计，使得剪切机构到达剪切工位时，其剪切力作用点与碳刷刷体之间的间距满足要求，从而保证剪切后的引线长度在10mm～15mm的范围内，提高产品合格率。

通过直线通槽与限位块、引导轴的相互配合，在剪切机构沿底板的宽度方向运动时，保证剪切机构的运动为直线运动而不发生偏移，从而保证了剪切机构在进行碳刷引线剪切时的剪切质量；导向销与动力轴上的长直槽相互配合，在动力轴运动时，保证动力轴沿着长直槽的长度方向直线运动，并且保证横梁的水平度满足加工要求。

在设计U型刀刃一、直线型刀刃一、U型刀刃二、直线型刀刃二时，为了保证刀刃的锋利度满足剪切要求，每个刀刃在竖直方向上呈45°的斜面，保证了刀刃的锋利度，从而在剪切过程中有效避免了单丝剪不断和拉丝现象的发生，在传动机构的配合下，保证碳刷引线在进行剪切时不受其他分力作用，避免引线从碳刷刷体中被拉出的情况，提高了加工效率和产品合格率，此外，设置的排屑槽一、排屑槽二、排屑孔均可有效缓解扬起的碳刷粉料对装置运行的影响，碳刷粉料在装置相关部件的带动下被推入排屑槽一、排屑槽二和排屑孔中，并且进入排屑槽一、排屑槽二和排屑孔中的碳刷粉料不会发生二次扬起，从而保证了整个装置的可靠性，增强了装置的使用寿命。

为了保证上刀片上的刀刃与下刀片上的刀刃的竖向间隙不超过0.01mm，在装置工作一段时间后，可通过调节微调螺丝的旋入深度，改变调整压块与上刀片之间的压紧程度，从而改变上刀片与下刀片的刀刃在竖直方向上的剪切间隙，使得剪切间隙满足精度要求，从而保证了剪切机构在进行碳刷引线剪切时的剪切质量，增加了本装置的使用年限。

Claims (10)

1.一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：包括底板(1)、动力轴(2)、导向机构(3)、传动机构(4)、剪切机构(5)、限位机构(6)，所述底板(1)的下板面与剪切加工台(7)连接，所述导向机构(3)安装于所述底板(1)的上板面上，所述动力轴(2)外接动力源，所述动力轴(2)穿设于所述导向机构(3)，所述动力轴(2)、所述导向机构(3)、所述剪切机构(5)分别与所述传动机构(4)连接，所述动力轴(2)、所述导向机构(3)分别与所述剪切机构(5)位置相对，所述限位机构(6)安装于所述底板(1)的下板面上，并靠近所述底板(1)与所述剪切机构(5)相对的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：还包括引导组件(8)，所述引导组件(8)包括下固定板(81)、限位块(82)、引导轴(83)，所述限位块(82)、所述引导轴(83)分别固定于所述下固定板(81)上，所述剪切机构(5)沿所述底板(1)宽度方向开设有两条平行的直线通槽(51)，所述下固定板(81)置于所述剪切机构(5)下方并与所述底板(1)连接，使所述限位块(82)、所述引导轴(83)分别穿设于两条所述直线通槽(51)中。

3.根据权利要求2所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述下固定板(81)固定有所述限位块(82)、所述引导轴(83)的一侧板面上开设有多条排屑槽一(811)、多个排屑孔(812)。

4.根据权利要求2所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述引导轴(83)的数量为至少一个，所述限位块(82)、所述引导轴(83)分别与两条所述直线通槽(51)间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：还包括间隙调整组件(9)，所述间隙调整组件(9)包括上压板(91)、调整压块(92)、微调螺丝(93)，所述上压板(91)置于所述剪切机构(5)上方并与其贴合，所述底板(1)、所述传动机构(4)分别与所述上压板(91)连接，所述调整压块(92)卡设于所述上压板(91)与所述剪切机构(5)之间并被两者压紧，多个所述微调螺丝(93)从所述上压板(91)上方穿设于所述上压板(91)，至其下端分别与所述调整压块(92)抵合。

6.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述导向机构(3)包括导向块(31)、弹性件(32)、支架(33)、导向销(34)，所述导向块(31)与所述底板(1)固定，所述动力轴(2)穿设于所述导向块(31)，所述支架(33)设有两个，分别沿所述底板(1)长度方向设置并固定于所述导向块(31)的相对两侧面上，每个所述支架(33)分别通过所述弹性件(32)与所述传动机构(4)连接，所述动力轴(2)上开设有长直槽(21)，所述导向销(34)从所述导向块(31)上方穿设于所述导向块(31)，至其下端与所述长直槽(21)的底面抵合。

7.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述传动机构(4)包括横梁(41)、连接三角板(42)、大销钉(43)，所述横梁(41)沿所述底板(1)的宽度方向架设于所述底板(1)上，所述横梁(41)与所述动力轴(2)连接，所述横梁(41)的两端分别连接有所述连接三角板(42)，所述连接三角板(42)分别与所述剪切机构(5)连接，所述大销钉(43)位置固定，分别穿设于两个所述连接三角板(42)。

8.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述剪切机构(5)包括上刀片(52)、下刀片(53)，所述上刀片(52)一侧设有U型刀刃一(521)、直线型刀刃一(522)，所述下刀片(53)的一侧设有U型刀刃二(531)、直线型刀刃二(532)，所述上刀片(52)、所述下刀片(53)分别与所述传动机构(4)连接，所述上刀片(52)叠置于所述下刀片(53)上方并与其接触配合，使所述U型刀刃一(521)与所述直线型刀刃二(532)、所述直线型刀刃一(522)与所述U型刀刃二(531)配合形成剪切腔一(54)、剪切腔二(55)。

9.根据权利要求8所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述下刀片(53)上开设有至少一条排屑槽二(533)，所述排屑槽二(533)开设于所述下刀片(53)与所述上刀片(52)的接触配合面上。

10.根据权利要求1所述的一种有刷微电机用带引出线碳刷的引线剪切装置，其特征在于：所述限位机构(6)包括限位螺丝(61)、螺丝安装架(62)，所述螺丝安装架(62)与所述底板(1)的下板面固定，所述限位螺丝(61)穿设于所述螺丝安装架(62)，其底端从所述螺丝安装架(62)中伸出。