CN210967776U - 一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，包括安装底座、同步轮、送料导管、弹簧支撑杆、弹簧推入杆、弹簧上卡位器、弹簧通道块、弹簧下卡位器。本实用新型的有益效果是：利用简单的机械结构自动将弹簧送入夹具；本弹簧自动送入机构结构简单紧凑，有效减少生产线各个工位之间的操作距离，增加加工的良品率，且结构简单易于调试与维护，实现一个伺服电机控制三个工位的动作。

Description

一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置

技术领域

本实用新型涉及碳刷自动化生产设备技术领域，具体的说是一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置。

背景技术

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，由纯碳加凝固剂制成，是机电产品上的易磨损件。因此碳刷产品的市场需求量极大，实现碳刷产品的全自动化生产，能够有效的提高生产效率，降低生产成本。碳刷的生产过程包括碳块成型、碳块烧结、碳块研磨、切削、栽植引线、点胶、弹簧和接电片的整体装配，本实用新型中碳刷自动化生产设备指完成碳块、弹簧、接电片整体装配的自动化设备。为实现碳刷自动化生产，要将弹簧自动送入夹具，并且将弹簧压缩由夹具抱死，留出碳块铜线为后续接电片与铜线电焊提供作业空间，为实现此功能本实用新型提供了一种自动将弹簧送入夹具的自动化设备结构方案。

实用新型内容

针对上述现有技术不足，本实用新型提供一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置。

本实用新型提供的一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置是通过以下技术方案实现的：

一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，包括安装底座、同步轮、送料导管、弹簧支撑杆、弹簧推入杆、弹簧上卡位器、弹簧通道块、弹簧下卡位器；

所述安装底座上固定安装有同步轮安装板和竖板，所述同步轮的主轴穿过同步轮安装板和联轴器连接，联轴器与固定于竖板背面的伺服电机连接，所述同步轮通过皮带连接从动轮，所述从动轮的从动轴依次穿过同步轮安装板和竖板且可以转动；从动轴上固定安装有弹簧推入凸轮、弹簧支撑凸轮和弹簧下卡位凸轮，所述竖板上的转轴上设置弹簧支撑杆杠杆和弹簧推入杆杠杆，弹簧支撑杆杠杆与弹簧支撑凸轮配合，弹簧推入杆杠杆与弹簧推入凸轮配合；

所述竖板顶面固定安装直线导轨，所述竖板侧面固定安装竖导轨，所述直线导轨上滑动设置有弹簧支撑块和弹簧推入块,所述弹簧支撑块和弹簧推入块侧面设有杠杆同步轮连接套, 杠杆同步轮连接套分别与对应的弹簧支撑杆杠、弹簧推入杆杠杆活动连接，所述竖板侧面固定安装有弹簧上卡位器，所述竖板背部固定安装有弹簧通道块，弹簧下卡位器穿过弹簧通道块内的通孔并与弹簧上卡位器配合夹住弹簧，通孔侧壁与送料导管连通；所述弹簧下卡位器底部固定安装有滑块，滑块滑动设置于竖导轨上，滑块一侧设有横杆，横杆与弹簧下卡位凸轮接触；

弹簧支撑块上安装有弹簧支撑杆，弹簧推入块上安装有弹簧推入杆，弹簧支撑杆穿过弹簧推入杆。

所述弹簧上卡位器顶部设置弹簧上卡位器调节螺钉。

所述安装底座上设置同步带张紧器，同步带张紧器与皮带外表面滑动配合。

本实用新型的有益效果是：

利用简单的机械结构自动将弹簧送入夹具；本弹簧自动送入机构结构简单紧凑，有效减少生产线各个工位之间的操作距离，增加加工的良品率，且结构简单易于调试与维护，实现一个伺服电机控制三个工位的动作；

结构紧凑的同时为传感器的布置留有较大的安装空间便于对于加工过程进行统计；

采用模块化设计便于整体安装与拆卸，可实现快速替换。

附图说明

图1是本装置初始状态的总体构型示意图（在弹簧送出装置的弹簧支撑和推入凸轮侧的情况下）；

图2是本装置初始状态的总体构型示意图（在弹簧送出装置的弹簧下卡位器凸轮侧的情况下）；

图3为本装置在弹簧送入弹簧通道等待装配的局部结构部分剖示意图（与图2采取的视角相同）；

图4为本装置在弹簧送出弹簧通道等待下一步工序即弹簧支撑以及推入夹具状态的部分结构示意图（与图2采用视角相同）；

图5所示为本装置在弹簧支撑凸轮工作时，弹簧推入凸轮即将进入工作状态时的部分结构示意图（与图2采用视角相同）；

图6所示为本装置在弹簧推入凸轮进入工作时，弹簧支撑凸轮和下卡位凸轮均保持远休止时的结构示意图（与图2采用视角相同）；

图7所示为本装置完成加工后碳块的装配状态，图中△符号表示夹具力（不限于此）；

图8所示为弹簧支撑杆和弹簧推入杆的安装结构示意图（等轴侧）；

图中：1.安装底座，2.同步轮，3.同步轮安装板，4.联轴器，5.弹簧支撑杆杠杆，6.杠杆同步轮连接套，7.直线导轨，8.送料导管，9.弹簧支撑杆，10.弹簧推入杆杠杆，11.弹簧推入杆，12.弹簧上卡位器调节螺钉，13.弹簧上卡位器，14.弹簧通道块，15.弹簧推入凸轮，16.弹簧支撑凸轮，17.同步带张紧器，18.伺服电机，19.弹簧下卡位凸轮，20.弹簧下卡位器，21.弹簧，22.竖板，23.皮带，24.转轴，25.竖导轨25，26.弹簧支撑块，27弹簧推入块，28.滑块，29.横杆。

具体实施方式

下面将通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图6所示的一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，包括安装底座1、同步轮2、送料导管8、弹簧支撑杆9、弹簧推入杆11、弹簧上卡位器13、弹簧通道块14、弹簧下卡位器20；

所述安装底座1上固定安装有同步轮安装板3和竖板22，所述同步轮的主轴穿过同步轮安装板3和联轴器4连接，联轴器4与固定于竖板背面的伺服电机18连接，所述同步轮2通过皮带23连接从动轮24，所述从动轮24的从动轴依次穿过同步轮安装板和竖板且可以转动；从动轴上固定安装有弹簧推入凸轮15、弹簧支撑凸轮16和弹簧下卡位凸轮19，所述竖板22上的转轴24上转动设置弹簧支撑杆杠杆5和弹簧推入杆杠杆10，弹簧支撑杆杠杆5与弹簧支撑凸轮16配合，弹簧推入杆杠杆10与弹簧推入凸轮15配合；

所述竖板22顶面固定安装直线导轨7，所述竖板侧面固定安装竖导轨25，所述直线导轨7上滑动设置有弹簧支撑块26和弹簧推入块27,所述弹簧支撑块和弹簧推入块侧面设有杠杆同步轮连接套6, 杠杆同步轮连接套6分别与对应的弹簧支撑杆杠5、弹簧推入杆杠杆10活动连接，所述竖板22侧面固定安装有弹簧上卡位器13，所述竖板22背部固定安装有弹簧通道块14，弹簧下卡位器20穿过弹簧通道块内的通孔并与弹簧上卡位器配合夹住弹簧，通孔侧壁与送料导管8连通；所述弹簧下卡位器20底部固定安装有滑块28，滑块28滑动设置于竖导轨25上，滑块一侧设有横杆29，横杆29与弹簧下卡位凸轮19接触；

弹簧支撑块26上安装有弹簧支撑杆9，弹簧推入块27上安装有弹簧推入杆11，弹簧支撑杆9穿过弹簧推入杆11。

进一步的，所述弹簧上卡位器13顶部设置弹簧上卡位器调节螺钉12。

进一步的，所述安装底座1上设置同步带张紧器17，同步带张紧器17与皮带23外表面滑动配合。

本装置运行状态如下：

首先通过对图1和2对本实用新型进行总体描述。图1和2是本装置在初始状态时各凸轮以及安装件的位置情况，为保证装置能顺利运行可以对弹簧上卡位器调节螺钉调节弹簧上卡位器13与弹簧下卡位器20之间的距离保证弹簧在推出弹簧通道推出时位于上下卡位器之间。调节17同步带张紧器保证同步带接触良好。

图3所示为弹簧落入下卡位器等待送入夹具的结构示意图。开始加工时，首先逐个将弹簧由送料导管8送入弹簧通道14（逐个送入弹簧可由市面上成熟的振动筛加气泵实现），送料导管安装在高处由重力送入，之后掉入弹簧下卡位器20的凹槽中。上卡位器13略高于通道，下卡位器20略低于通道。上卡位器的位置由12弹簧上卡位器调节螺钉调节（图3中未画出），下卡位器的位置由下卡位器下部的腰形孔调节。

图4所示为弹簧送出通道等待弹簧支撑和推入夹具的状态示意图。将弹簧送出通道由19弹簧下卡位凸轮推出，同时保证在弹簧支撑和推入夹具时保持凸轮远休止。在弹簧送出通道的过程中，上下卡位器与弹簧接触，卡住弹簧，在直线导轨的引导下送出弹簧通道。

下卡位凸轮远休止状态时，保证弹簧圆心和弹簧支撑杆与弹簧推入杆的圆心同轴。上下卡位器均可在侧面直线导轨中自由滑动，并且各工作状态两卡位器的滑块不会有刚性碰撞。

在弹簧处于远休止时，弹簧支撑凸轮16和弹簧推入凸轮15开始工作。将弹簧支撑起来之后将弹簧推入夹具中。

图5所示为弹簧支撑凸轮16工作，弹簧推入凸轮15即将进入工作状态时的结构示意图。在弹簧支撑凸轮16的作用下利用弹簧支撑杆杠杆5将凸轮行程放大，利用弹簧支撑杆9将弹簧支撑起来，形成夹具和本新型所述装置之间的运输通道，弹簧支撑杆动作由直线导轨进行引导。在此动作过程中弹簧下卡位凸轮19处于远休止状态，弹簧推入凸轮15位于近休止状态。该动作结束时弹簧支撑凸轮16进入远休止状态。

图6所示为弹簧推入凸轮15进入工作状态，与此同时弹簧支撑凸轮16和下卡位凸轮均保持远休止状态不变时的结构示意图。由于弹簧推入凸轮15的转动，利用弹簧推入杠杆10将凸轮行程放大，通过直线导轨的引导将弹簧推入杆11向前推动（弹簧推入杆11的直径略大于弹簧直径）。弹簧由弹簧支撑杆9的引导在弹簧推入。到达夹具时弹簧推入杆11继续向前移动，在弹簧支撑杆9的限制下，弹簧推入杆11将弹簧压缩，等待夹具抱死。

压缩弹簧之后进入下一工作状态，位于弹簧推入凸轮15的挡块与安装在安装板的光电开关接触，发送位置到达信号，延时触发夹具的抱死机构将弹簧抱死，此延时时间需要综合考虑夹具从准备至夹具抱死弹簧的时间历程，以及在弹簧推入凸轮15作用下弹簧推入杆11回程脱出夹具抱死机构的时间，即在弹簧推入杆11回程脱出夹具抱死弹簧的工作区域的瞬间，抱死机构将弹簧抱死。

在抱死完成后由进入复位工作阶段，弹簧支撑杆9和弹簧推入杆11回退。在回退至弹簧通道14上部时，保证弹簧支撑杆9末端在位于弹簧推入杆11的内部，避免弹簧上卡位器压住弹簧支撑杆9而将弹簧支撑杆9压弯使得无法进行下一次工作循环。在弹簧支撑杆9和弹簧推入杆11退出弹簧通道14时，弹簧下卡位器20在弹簧下卡位凸轮19的作用下进行回退，此时由于弹簧上卡位器13没有弹簧和弹簧推入杆11的支撑，自由下落与下卡位器重合，此处有轻微冲击，故下卡位器上端装有减震缓冲材料，直至弹簧上卡位器调节螺钉12顶住弹簧通道14上表面上卡位器停止运动。弹簧支撑杆9和弹簧推入杆11以及弹簧下卡位器20继续回退恢复初始状态如图1和2所示。

以上完成一个工作循环，虽然上面已经参考给出了一个或多个优选实施例描述了本发明，但是可以认识到，在不偏离本发明的如所附的权利要求书所限定的范围的情况下可以做出各种改变或修改。

本装置在实施工作循环时，默认碳块铜线已被拉直，在进行弹簧推入工作时，需将碳块铜线拉直，本实例加工装配过程中完成时碳块如图7所示，图中△符号表示夹具作用力（不限于此）。此时弹簧被压缩，留出铜线为后续接电片与铜线焊接留出加工间隙。

弹簧支撑杆9设计如图8所示的鸭嘴形结构，保证在弹簧支撑杆9工作期间不会将铜线撞弯，同时弹簧支撑杆9和弹簧推入杆11与夹具之间的位置由安装在直线导轨的压块调节，保证工作过程中各工位与外部设备的工作距离，同时不影响本装置的工作时序。

上述的具体实例仅为本使用新型的优选技术方案，而不应视为对于本使用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本使用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，其特征在于：包括安装底座、同步轮、送料导管、弹簧支撑杆、弹簧推入杆、弹簧上卡位器、弹簧通道块、弹簧下卡位器；

所述安装底座上固定安装有同步轮安装板和竖板，所述同步轮的主轴穿过同步轮安装板和联轴器连接，联轴器与固定于竖板背面的伺服电机连接，所述同步轮通过皮带连接从动轮，所述从动轮的从动轴依次穿过同步轮安装板和竖板且可以转动；从动轴上固定安装有弹簧推入凸轮、弹簧支撑凸轮和弹簧下卡位凸轮，所述竖板上的转轴上设置弹簧支撑杆杠杆和弹簧推入杆杠杆，弹簧支撑杆杠杆与弹簧支撑凸轮配合，弹簧推入杆杠杆与弹簧推入凸轮配合；

所述竖板顶面固定安装直线导轨，所述竖板侧面固定安装竖导轨，所述直线导轨上滑动设置有弹簧支撑块和弹簧推入块,所述弹簧支撑块和弹簧推入块侧面设有杠杆同步轮连接套, 杠杆同步轮连接套分别与对应的弹簧支撑杆杠、弹簧推入杆杠杆活动连接，所述竖板侧面固定安装有弹簧上卡位器，所述竖板背部固定安装有弹簧通道块，弹簧下卡位器穿过弹簧通道块内的通孔并与弹簧上卡位器配合夹住弹簧，通孔侧壁与送料导管连通；所述弹簧下卡位器底部固定安装有滑块，滑块滑动设置于竖导轨上，滑块一侧设有横杆，横杆与弹簧下卡位凸轮接触；

弹簧支撑块上安装有弹簧支撑杆，弹簧推入块上安装有弹簧推入杆，弹簧支撑杆穿过弹簧推入杆。

2.根据权利要求1所述的一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，其特征在于：所述弹簧上卡位器顶部设置弹簧上卡位器调节螺钉。

3.根据权利要求1所述的一种用于碳刷自动化生产设备的弹簧送出装置，其特征在于：所述安装底座上设置同步带张紧器，同步带张紧器与皮带外表面滑动配合。

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