CN216829317U - 碳刷弹簧焊接机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳刷弹簧焊接机，具有机架，所述机架顶部中心设置有工作台，所述工作台包括转盘，转盘中心设置有气电滑环，所述气电滑环与设置在机架内的伺服马达电性连接，所述伺服马达通过设置在机架内的凸轮分割器与所述转盘传动连接；所述转盘顶部以气电滑环为中心圆形阵列有多组载具，所述机架上位于工作台的外侧以工作台为中心呈逆时针方向环设有碳刷上料装置、拉线装置、弹簧上料机械手和接触片上料装置，所述接触片上料装置与工作台之间设置有焊接装置。这种碳刷弹簧焊接机可以实现碳刷、弹簧及接触片的自动上料机焊接工作，节省了人力，节约了生产成本，且工作效率得到有效提高，且稳定性好，产品品质得到保证，便于行业推广。

Description

碳刷弹簧焊接机

技术领域

本实用新型涉及一种碳刷弹簧焊接装置，尤其涉及一种碳刷弹簧焊接机。

背景技术

碳刷也叫电刷，是一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用，如各种电动机、发电机、轮轴机。

碳刷主要由电化石墨或浸脂石墨或金属（含铜，银）石墨加工制成，其外型一般呈方块状，顶部设置有导线，安装时通过套置在导线外的弹簧紧压在电机转轴上，导线端部固焊有金属接触片，便于导电，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈。

由于结构的特殊性，目前设置有弹簧和接触片的碳刷主要都是靠人工手动加工而成。操作人员先将弹簧套接在碳刷上的导线外部，然后将导线的头部与接触片贴合在一起，接着人工手持焊枪对贴合在一起的导线和接触片进行焊接，焊接时为了避免弹簧干涉，需要将弹簧进行推压，便于导线和接触片结合的部位裸露在外，方便焊枪对准焊接。

但是，这种焊接方式需要的劳动力比较多，人工成本大，且焊接效率不高，焊接时容易因人为因素出现虚焊等焊接不牢固的现象，影响产品品质。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够自动进行碳刷、弹簧及接触片上料并焊接的碳刷弹簧焊接机。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种碳刷弹簧焊接机，具有机架，所述机架顶部中心设置有工作台，所述工作台包括圆形结构的转盘，转盘中心设置有气电滑环，所述气电滑环与设置在机架内的伺服马达电性连接，所述伺服马达通过设置在机架内的凸轮分割器与所述转盘传动连接，伺服马达通过凸轮分割器可以驱动转盘相对于机架逆时针转动；所述转盘顶部靠近边缘的部位以气电滑环为中心圆形阵列有多组载具，所述机架上位于工作台的外侧以所述工作台为中心呈逆时针方向环设有碳刷上料装置、拉线装置、弹簧上料机械手和接触片上料装置，所述接触片上料装置与所述工作台之间设置有焊接装置。

进一步地，所述碳刷上料装置由碳刷振动盘、碳刷料道和碳刷治具组成；所述碳刷治具与工作台上其中一组载具相互对应，碳刷振动盘通过碳刷料道与所述碳刷治具连接，投放在碳刷振动盘内的碳刷通过碳刷料道循序进入碳刷治具内，所述碳刷治具上设置有第一气缸，第一气缸可以将送入碳刷治具内的碳刷推送到对应的载具上。

进一步地，所述拉线装置由拉线支架、滑台、旋转夹紧手指气缸和夹爪组成；所述滑台固定设置在所述拉线支架上，所述旋转夹紧手指气缸固定设置在所述滑台上，其通过滑台可以进行前后往复直线活动，所述夹爪设置在所述旋转夹紧手指气缸上，旋转夹紧手指气缸可以控制夹爪张合以及转动，且所述夹爪与工作台上其中一组载具相互对应。

进一步地，所述弹簧上料机械手由弹簧振动盘、弹簧料道、弹簧治具、夹爪气缸以及第二气缸组成；所述弹簧治具与工作台上其中一组载具相互对应，弹簧振动盘通过弹簧料道与所述弹簧治具连接，所述弹簧治具外侧设置有移动支架，所述第二气缸固定设置在所述移动支架上，第二气缸上设置有能够上下活动的升降气缸，所述夹爪气缸固定设置在所述升降气缸底部，其与所述弹簧治具上下对应，夹爪气缸通过升降气缸可以上下活动，通过第二气缸驱动升降气缸可以实现水平方向同步移动，投放到弹簧振动盘内的弹簧通过弹簧料道可以循序进入弹簧治具内，进入弹簧治具内的弹簧通过夹爪气缸可夹持并放置在对应的载具内。

进一步地，所述接触片上料装置由接触片振动盘、接触片料道和上料治具；所述上料治具与工作台上其中一组载具相互对应，接触片振动盘通过接触片料道与所述上料治具连接，投放在接触片振动盘内的接触片通过接触片料道循序进入上料治具内，所述上料治具上设置有第三气缸，第三气缸可以将送入上料治具内的接触片推送到上料治具上对应焊接装置的位置，所述焊接装置为对焊机。

进一步地，所述载具包括底座，底座正面靠近中心的部位设置有碳刷夹头，所述碳刷夹头正面设置有开口向外的碳刷夹口，所述载具正面介于碳刷机头的上下两侧分别设置有上夹紧气缸和下夹紧气缸，所述上夹紧气缸上设置有能够上下活动的上滑座，下夹紧气缸上设置有能够上下活动的下滑座，所述上滑座和下滑座上下对应，上滑座和下滑座的对应面上分别设置有一块弹簧夹头，两块所述弹簧夹头上下对称；所述底座的背面中心固定设置有退料气缸，所述退料气缸上设置有能够前后活动的顶杆，所述碳刷夹头的背面设置有与所述顶杆前后对应且滑动配合的套接孔，所述顶杆的头部位于所述套接孔内。

进一步地，上下对称的两块所述弹簧夹头其对称面上设置有上下对称的弹簧夹口，所述弹簧夹口的端面呈半圆形结构。

进一步地，所述机架上介于拉线装置和弹簧上料机械手之间的部位设置有感应装置；所述感应装置包括感应支架、传感器支架和光电对射传感器组成；所述传感器支架固定设置在所述感应支架上，传感器支架上设置有过渡口，所述过渡口与工作台上其中一组载具相互对应，所述光电对射传感器具有两块，对称设置在传感器支架上介于过渡口的上下两侧。

进一步地，所述机架顶部介于感应装置与弹簧上料机械手之间的部位设置有次品收料盒。

进一步地，所述机架顶部介于碳刷上料装置和接触片上料装置之间的部位设置有成品收料盒。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：这种碳刷弹簧焊接机可以实现碳刷、弹簧及接触片的自动上料机焊接工作，节省了人力，节约了生产成本，且工作效率得到有效提高，且稳定性好，产品品质得到保证，便于行业推广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型碳刷弹簧焊接机正面立体结构示意图；

图2是本实用新型碳刷弹簧焊接机背面立体结构示意图；

图3是图2中A的结构放大图；

图4是图2中B的结构放大图；

图5是本实用新型碳刷弹簧焊接机中工作台结构示意图；

图6是本实用新型碳刷弹簧焊接机中载具结构示意图；

图7是本实用新型碳刷弹簧焊接机中载具内部结构示意图。

图中：1、机架；2、工作台；21、转盘；22、气电滑环；23、凸轮分割器；24、伺服马达；3、载具；31、底座；32、碳刷夹头；321、碳刷夹口；33、退料气缸；331、顶杆；34、下夹紧气缸；341、下滑座；35、上夹紧气缸；351、上滑座；36、弹簧夹头；361、弹簧夹口；4、碳刷上料装置；41、碳刷振动盘；42、碳刷料道；43、碳刷治具；44、第一气缸；5、拉线装置；51、拉线支架；52、滑台；53、旋转夹紧手指气缸；54、夹爪；6、感应装置；61、感应支架；62、传感器支架；621、过渡口；63、光电对射传感器；7、弹簧上料机械手；71、弹簧振动盘；72、弹簧料道；73、弹簧治具；74、夹爪气缸；75、第二气缸；8、接触片上料装置；81、接触片振动盘；82、接触片料道；83、上料治具；84、第三气缸；9、焊接装置；91、焊架；92、焊枪；93、升降气缸。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

图1和图2所示一种碳刷弹簧焊接机，具有机架1，所述机架1顶部中心设置有工作台2，如图5所示，所述工作台2包括圆形结构的转盘21，转盘21中心设置有气电滑环22，所述气电滑环22与设置在机架1内的伺服马达24电性连接，所述伺服马达24通过设置在机架1内的凸轮分割器23与所述转盘21传动连接，伺服马达24通过凸轮分割器23可以驱动转盘21相对于机架1逆时针转动；所述转盘21顶部靠近边缘的部位以气电滑环22为中心圆形阵列有多组载具3，所述机架1上位于工作台2的外侧以所述工作台2为中心呈逆时针方向环设有碳刷上料装置4、拉线装置5、弹簧上料机械手7和接触片上料装置8，所述接触片上料装置8与所述工作台2之间设置有焊接装置9。

为了能够实现碳刷的自动送料，所述碳刷上料装置4由碳刷振动盘41、碳刷料道42和碳刷治具43组成；所述碳刷治具43与工作台2上其中一组载具3相互对应，碳刷振动盘41通过碳刷料道42与所述碳刷治具43连接，投放在碳刷振动盘41内的碳刷通过碳刷料道42循序进入碳刷治具43内，所述碳刷治具43上设置有第一气缸44，第一气缸44可以将送入碳刷治具43内的碳刷推送到对应的载具3上。

为了能够使碳刷上的导线拉直，便于弹簧的套置，如图3所示，所述拉线装置5由拉线支架51、滑台52、旋转夹紧手指气缸53和夹爪54组成；所述滑台52固定设置在所述拉线支架51上，所述旋转夹紧手指气缸53固定设置在所述滑台52上，其通过滑台可以进行前后往复直线活动，所述夹爪54设置在所述旋转夹紧手指气缸53上，旋转夹紧手指气缸53可以控制夹爪54张合以及转动，且所述夹爪54与工作台2上其中一组载具3相互对应。

为了方便弹簧的自动上料，所述弹簧上料机械手7由弹簧振动盘71、弹簧料道72、弹簧治具73、夹爪气缸74以及第二气缸75组成；所述弹簧治具73与工作台2上其中一组载具3相互对应，弹簧振动盘71通过弹簧料道72与所述弹簧治具73连接，所述弹簧治具73外侧设置有移动支架，所述第二气缸75固定设置在所述移动支架上，第二气缸75上设置有能够上下活动的升降气缸，所述夹爪气缸74固定设置在所述升降气缸底部，其与所述弹簧治具73上下对应，夹爪气缸74通过升降气缸可以上下活动，通过第二气缸75驱动升降气缸可以实现水平方向同步移动，投放到弹簧振动盘71内的弹簧通过弹簧料道72可以循序进入弹簧治具73内，进入弹簧治具73内的弹簧通过夹爪气缸74可夹持并放置在对应的载具3内。

为了房比阿尼接触片自动上料，所述接触片上料装置8由接触片振动盘81、接触片料道82和上料治具83；所述上料治具83与工作台2上其中一组载具3相互对应，接触片振动盘81通过接触片料道82与所述上料治具83连接，投放在接触片振动盘81内的接触片通过接触片料道82循序进入上料治具83内，所述上料治具83上设置有第三气缸84，第三气缸84可以将送入上料治具83内的接触片推送到上料治具83上对应焊接装置9的位置，所述焊接装置9为对焊机。

为了便于碳刷的装配及退料，如图6和图7所示，所述载具3包括底座31，底座31正面靠近中心的部位设置有碳刷夹头32，所述碳刷夹头32正面设置有开口向外的碳刷夹口321，所述载具3正面介于碳刷机头32的上下两侧分别设置有上夹紧气缸35和下夹紧气缸34，所述上夹紧气缸35上设置有能够上下活动的上滑座351，下夹紧气缸34上设置有能够上下活动的下滑座341，所述上滑座351和下滑座341上下对应，上滑座351和下滑座341的对应面上分别设置有一块弹簧夹头36，两块所述弹簧夹头36上下对称；所述底座31的背面中心固定设置有退料气缸33，所述退料气缸33上设置有能够前后活动的顶杆331，所述碳刷夹头32的背面设置有与所述顶杆331前后对应且滑动配合的套接孔，所述顶杆331的头部位于所述套接孔内。

为了方便套置在碳刷导线外部弹簧的固定，防止脱落，上下对称的两块所述弹簧夹头36其对称面上设置有上下对称的弹簧夹口361，所述弹簧夹口361的端面呈半圆形结构。

为了能够对碳刷上导线的直线度进行判定，如图4所示，所述机架1上介于拉线装置5和弹簧上料机械手7之间的部位设置有感应装置6；所述感应装置6包括感应支架61、传感器支架62和光电对射传感器63组成；所述传感器支架62固定设置在所述感应支架61上，传感器支架62上设置有过渡口621，所述过渡口621与工作台2上其中一组载具3相互对应，所述光电对射传感器63具有两块，对称设置在传感器支架62上介于过渡口621的上下两侧。

为了将导线不直的碳刷剔除，所述机架1顶部介于感应装置6与弹簧上料机械手7之间的部位设置有次品收料盒。

为了方便对焊接完成后的弹簧进行集中收纳，所述机架1顶部介于碳刷上料装置4和接触片上料装置8之间的部位设置有成品收料盒。

其具体工作原理如下：投放到碳刷振动盘41内的碳刷通过碳刷料道42送入碳刷治具43内，碳刷治具43上的第一气缸44将碳刷推送到对应载具3上的碳刷夹口321内，接着伺服马达24通过凸轮分割器23驱动转盘21逆时针转动，载有碳刷的载具3通过转盘21转动到拉线装置5的位置，拉线装置5上的滑台52驱动旋转夹紧手指气缸53向载具3的方向移动，同时旋转夹紧手指气缸53张开夹爪54，夹爪4包设在对应碳刷的导线外部后再合拢，同时旋转夹紧手指气缸53控制夹爪4转动，夹爪4转动的同时滑台52带动旋转夹紧手指气缸53后退，实现碳刷上导线的拉直动作，碳刷导线拉直后，载有碳刷的载具3通过转盘21再次转动并经过感应装置6，碳刷上的导线经过传感器支架62上的过渡口621并通过上下两块光电对射传感器6对导线的直线度进行感测，若碳刷上的导线未拉直，载具3停留在感应装置6和弹簧上料机械手7之间，通过载具3上的退料气缸33驱动顶杆331将碳刷夹口321内的碳刷顶出并落入次品收料盒内，若碳刷上的导线已拉直，载有碳刷的载具3通过转盘21转动到弹簧上料机械手7的位置，投入弹簧振动盘71内的弹簧通过弹簧料道72进入弹簧治具73内，第二气缸75驱动升降气缸移动，升降气缸带动夹爪气缸74同步移动，待夹爪气缸74移动到弹簧支局73正上方停止，接着升降气缸控制夹爪气缸74下降，并通过夹爪气缸74夹持住弹簧治具73内的弹簧，接着升降气缸控制夹持有弹簧的夹爪气缸74上升，待弹簧与对应载具3上夹持的碳刷前后对应时第二气缸75控制升降气缸向碳刷方向移动，升降气缸带动夹爪气缸74同步移动，直至夹爪气缸74上的弹簧套置在对应碳刷的导线外部，此时，载具3上的上夹紧气缸35和下夹紧气缸34分别驱动两块弹簧夹头36夹持住套接在碳刷导线外部的弹簧，接着夹爪气缸74松开弹簧并通过第二气缸75进行后退复位，接着载有碳刷以及弹簧的载具3通过转盘21再次转动到接触片上料装置8的位置，投放在接触片振动盘81内的接触片通过接触片料道82进入上料治具83内，接着第三气缸84驱动接触片向载具3的方向移动，待接触片移动到焊接装置9的位置时，碳刷上的弹簧随着接触片的顶推而收缩同时导线的头部露出并与接触片重叠，接着焊接装置9对重叠的导线和接触片进行焊接固定，焊接后第三气缸84复位，载具3通过转盘21再次将焊接后的碳刷逆时针转动到接触片上料装置8与碳刷上料装置4支架的位置，同时弹簧夹头36松开弹簧，退料气缸33通过顶杆331将碳刷夹口321内的碳刷顶出，套置有弹簧及焊接有接触片的碳刷落入对应的成品收料盒内，完成一道碳刷的加工，并以此循环，实现碳刷弹簧的不间断加工。

这种碳刷弹簧焊接机可以实现碳刷、弹簧及接触片的自动上料机焊接工作，节省了人力，节约了生产成本，且工作效率得到有效提高，且稳定性好，产品品质得到保证，便于行业推广。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种碳刷弹簧焊接机，其特征在于：具有机架（1），所述机架（1）顶部中心设置有工作台（2），所述工作台（2）包括圆形结构的转盘（21），转盘（21）中心设置有气电滑环（22），所述气电滑环（22）与设置在机架（1）内的伺服马达（24）电性连接，所述伺服马达（24）通过设置在机架（1）内的凸轮分割器（23）与所述转盘（21）传动连接，伺服马达（24）通过凸轮分割器（23）可以驱动转盘（21）相对于机架（1）逆时针转动；所述转盘（21）顶部靠近边缘的部位以气电滑环（22）为中心圆形阵列有多组载具（3），所述机架（1）上位于工作台（2）的外侧以所述工作台（2）为中心呈逆时针方向环设有碳刷上料装置（4）、拉线装置（5）、弹簧上料机械手（7）和接触片上料装置（8），所述接触片上料装置（8）与所述工作台（2）之间设置有焊接装置（9）。

2.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述碳刷上料装置（4）由碳刷振动盘（41）、碳刷料道（42）和碳刷治具（43）组成；所述碳刷治具（43）与工作台（2）上其中一组载具（3）相互对应，碳刷振动盘（41）通过碳刷料道（42）与所述碳刷治具（43）连接，投放在碳刷振动盘（41）内的碳刷通过碳刷料道（42）循序进入碳刷治具（43）内，所述碳刷治具（43）上设置有第一气缸（44），第一气缸（44）可以将送入碳刷治具（43）内的碳刷推送到对应的载具（3）上。

3.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述拉线装置（5）由拉线支架（51）、滑台（52）、旋转夹紧手指气缸（53）和夹爪（54）组成；所述滑台（52）固定设置在所述拉线支架（51）上，所述旋转夹紧手指气缸（53）固定设置在所述滑台（52）上，其通过滑台可以进行前后往复直线活动，所述夹爪（54）设置在所述旋转夹紧手指气缸（53）上，旋转夹紧手指气缸（53）可以控制夹爪（54）张合以及转动，且所述夹爪（54）与工作台（2）上其中一组载具（3）相互对应。

4.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述弹簧上料机械手（7）由弹簧振动盘（71）、弹簧料道（72）、弹簧治具（73）、夹爪气缸（74）以及第二气缸（75）组成；所述弹簧治具（73）与工作台（2）上其中一组载具（3）相互对应，弹簧振动盘（71）通过弹簧料道（72）与所述弹簧治具（73）连接，所述弹簧治具（73）外侧设置有移动支架，所述第二气缸（75）固定设置在所述移动支架上，第二气缸（75）上设置有能够上下活动的升降气缸，所述夹爪气缸（74）固定设置在所述升降气缸底部，其与所述弹簧治具（73）上下对应，夹爪气缸（74）通过升降气缸可以上下活动，通过第二气缸（75）驱动升降气缸可以实现水平方向同步移动，投放到弹簧振动盘（71）内的弹簧通过弹簧料道（72）可以循序进入弹簧治具（73）内，进入弹簧治具（73）内的弹簧通过夹爪气缸（74）可夹持并放置在对应的载具（3）内。

5.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述接触片上料装置（8）由接触片振动盘（81）、接触片料道（82）和上料治具（83）；所述上料治具（83）与工作台（2）上其中一组载具（3）相互对应，接触片振动盘（81）通过接触片料道（82）与所述上料治具（83）连接，投放在接触片振动盘（81）内的接触片通过接触片料道（82）循序进入上料治具（83）内，所述上料治具（83）上设置有第三气缸（84），第三气缸（84）可以将送入上料治具（83）内的接触片推送到上料治具（83）上对应焊接装置（9）的位置，所述焊接装置（9）为对焊机。

6.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述载具（3）包括底座（31），底座（31）正面靠近中心的部位设置有碳刷夹头（32），所述碳刷夹头（32）正面设置有开口向外的碳刷夹口（321），所述载具（3）正面介于碳刷机头（32）的上下两侧分别设置有上夹紧气缸（35）和下夹紧气缸（34），所述上夹紧气缸（35）上设置有能够上下活动的上滑座（351），下夹紧气缸（34）上设置有能够上下活动的下滑座（341），所述上滑座（351）和下滑座（341）上下对应，上滑座（351）和下滑座（341）的对应面上分别设置有一块弹簧夹头（36），两块所述弹簧夹头（36）上下对称；所述底座（31）的背面中心固定设置有退料气缸（33），所述退料气缸（33）上设置有能够前后活动的顶杆（331），所述碳刷夹头（32）的背面设置有与所述顶杆（331）前后对应且滑动配合的套接孔，所述顶杆（331）的头部位于所述套接孔内。

7.根据权利要求6所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：上下对称的两块所述弹簧夹头（36）其对称面上设置有上下对称的弹簧夹口（361），所述弹簧夹口（361）的端面呈半圆形结构。

8.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述机架（1）上介于拉线装置（5）和弹簧上料机械手（7）之间的部位设置有感应装置（6）；所述感应装置（6）包括感应支架（61）、传感器支架（62）和光电对射传感器（63）组成；所述传感器支架（62）固定设置在所述感应支架（61）上，传感器支架（62）上设置有过渡口（621），所述过渡口（621）与工作台（2）上其中一组载具（3）相互对应，所述光电对射传感器（63）具有两块，对称设置在传感器支架（62）上介于过渡口（621）的上下两侧。

9.根据权利要求8所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述机架（1）顶部介于感应装置（6）与弹簧上料机械手（7）之间的部位设置有次品收料盒。

10.根据权利要求1所述的碳刷弹簧焊接机，其特征在于：所述机架（1）顶部介于碳刷上料装置（4）和接触片上料装置（8）之间的部位设置有成品收料盒。

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