CN219076131U - 一种碳刷自动铣弧机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳刷自动铣弧机，其包括工作台，工作台上设有上料机构、横向移动机构和加工机构，横向移动机构设于上料机构的出料端，碳刷在横向移动机构的作用下从上料机构移至加工机构进行铣弧操作。本实用新型利用上料机构将碳刷传输至横向移动机构的接料位，碳刷在横向移动机构的作用下移至加工机构的加工位进行铣弧操作，工人劳动强度底，只需取放产品和操作按钮，不需要太大的工作强度就可以完成操作；同时该设备铣弧精度稳定，由伺服电机定位铣弧刀位置，碳刷固定，保证碳刷铣弧的成品率，可广泛应用于碳刷加工技术领域。

Description

一种碳刷自动铣弧机

技术领域

本实用新型涉及碳刷加工技术领域，特别涉及一种碳刷自动铣弧机。

背景技术

碳刷也叫电刷，作为一种滑动接触件，在许多电气设备中得到广泛的应用。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制成，制作的过程需要对其厚度和端部弧度进行加工。

在碳刷行业来说，小型碳刷的端部铣弧工序为高速电机带动铣弧轮高速旋转，人工将小碳刷放置在工装上，手推向前至铣弧长度限位位置，属于半自动设备配合手工完成，相对于自动化设备存在以下问题：

1.工人的劳动强度大、劳动力密集(长时间手工作业时，工人容易出现肩颈、手部酸麻的症状)。

2.铣弧长度不稳定(手推工装至加工位时，由于人的推力不稳定导致铣弧长度精度不高)。

故需要对现有碳刷铣弧机进行改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供一种碳刷自动铣弧机，降低了工人劳动强度的同时，还能保证铣弧的精度。

为此，本实用新型提供一种碳刷自动铣弧机，其包括工作台，工作台上设有上料机构、横向移动机构和加工机构，横向移动机构设于上料机构的出料端，碳刷在横向移动机构的作用下从上料机构移至加工机构进行铣弧操作。

优选的，上料机构包括入料导轨、直线振动器和捻轮，直线振动器通过支座固定安装在工作台上，入料导轨通过导轨支撑板固定在直线振动器的上端面，入料导轨的末端设有固定在工作台上的入料支撑轨道，入料支撑轨道的上方设有上下调节机构，上下调节机构的固定端固定在入料支撑轨道的上端面，上下调节机构的活动端连接设有直流无刷电机，直流无刷电机的输出端连接设有捻轮。

优选的，入料导轨的上方还设有两个导轨挡板，碳刷压板通过转接件也固定在入料导轨的上方。

优选的，入料支撑导轨的末端还安装有截止气缸。

优选的，入料支撑导轨的末端还设有激光传感器，激光传感器安装在上料机构的出料口。

优选的，横向移动机构包括支撑平台、伺服驱动电机、单轴驱动器和夹指气缸，支撑平台固定在工作台上，单轴驱动器和伺服驱动电机安装在支撑平台的上方，伺服驱动电机通过联轴器与单轴驱动器相连接，单轴驱动器的滑块上设有夹指气缸。

优选的，夹指气缸的夹爪上分别固定设有左夹指和右夹指，右夹指设有电接点绝缘板，电接点绝缘板内部镶嵌有铜丝作为电接点；左夹指上设有限位螺钉安装板，限位螺钉安装板上设有限位螺丝。

优选的，单轴驱动器的滑块上还设有下压气缸，下压气缸的活动端连接设有下压杆。

优选的，加工机构包括安装板、前后驱动伺服电机、前后滚珠丝杆、上下滚珠丝杆、铣弧高速电机和铣弧刀，安装板固定在工作台上，前后滚珠丝杆安装在安装板上，前后驱动伺服电机与前后滚珠丝杆相连接。前后滚珠丝杆的滑块上固设有前后移动滑板支撑架，前后移动滑板支撑架上竖直设有上下滚珠丝杆，上下滚珠丝杆的滑块连接设有上下移动滑板，铣弧高速电机固定在上下移动滑板上，铣弧高速电机的输出端连接设有铣弧刀。

优选的，安装板上设有光电开关，前后移动滑板支撑架的底端设有感应片。

本实用新型提供一种碳刷自动铣弧机，有如下有益效果：

本实用新型利用上料机构将碳刷传输至横向移动机构的接料位，碳刷在横向移动机构的作用下移至加工机构的加工位进行铣弧操作，工人劳动强度底，只需取放产品和操作按钮，不需要太大的工作强度就可以完成操作；同时该设备铣弧精度稳定，由伺服电机定位铣弧刀位置，碳刷固定，保证碳刷铣弧的成品率。

本实用新型操作简单，降低了工人的劳动强度，提高了加工效率，降低了企业的生产成本，可广泛应用于碳刷加工技术领域。

附图说明

图1是本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型上料机构的结构示意图；

图3是本实用新型横向移动机构的结构示意图；

图4是本实用新型加工机构的结构示意图。

图中标记：1.工作台，2.上料机构，21.入料导轨，211.导轨支撑板，22.直线振动器，23.入料支撑轨道，24.捻轮，25.直流无刷电机，26.导轨挡板，27.碳刷压板，28.截止气缸，29.激光传感器，3.横向移动机构，31.支撑平台，32.伺服驱动电机，33.单轴驱动器，34.夹指气缸，341.左夹指，3411.限位螺钉安装板，342.右夹指，3421.电接点绝缘板，35.下压气缸，351.下压杆，4.加工机构，41.安装板，411.前后直线导轨，42.前后驱动伺服电机，43.前后滚珠丝杆，431.前后移动滑板支撑架，44.上下滚珠丝杆，441.手轮，45.上下移动滑板，46.铣弧高速电机，47.铣弧刀，5.碳刷。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法；所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

由图1所示，本实用新型提供一种碳刷自动铣弧机，其包括工作台1，工作台1上设有上料机构2、横向移动机构3和加工机构4，横向移动机构3设于上料机构2的出料端，碳刷5在横向移动机构3的作用下从上料机构2移至加工机构4的加工位进行铣弧操作，简单方便。

具体的，由图2所示，上料机构2包括入料导轨21、直线振动器22和捻轮24，直线振动器22通过支座固定安装在工作台1上，入料导轨21通过导轨支撑板211固定在直线振动器22的上端面，入料导轨21呈倾斜设置便于碳刷5向前移动，而直线振动器22通过持续振动进一步提供碳刷5向前运动的动力。入料导轨21的末端还设有固定在工作台1上的入料支撑轨道23，入料支撑轨道23的上方通过上下调节机构设有捻轮24。进一步的，上下调节机构的固定端安装在入料支撑轨道23的上端面，上下调节机构的活动端连接设有直流无刷电机25，捻轮24固定在直流无刷电机25的输出端。捻轮24通过上下调节机构调整位置压在碳刷5顶面，在直流无刷电机25的驱动下捻轮24持续旋转向前推动碳刷5，保证碳刷5持续向前输送。

进一步的，入料导轨21的上方还设有两个导轨挡板26，碳刷5设于两个导轨挡板26之间，可以根据碳刷5宽度左右调整导轨挡板26的安装位置。入料导轨21的上方还设有碳刷压板27，碳刷压板27通过转接件固定在入料导轨21的上方，防止碳刷5向前运动时跳出入料导轨21。

入料支撑导轨的末端还安装有截止气缸28和激光传感器29，激光传感器29安装在上料机构2的出料口。激光传感器29用来检测碳刷5刷线前后是否放反，如果碳刷5刷线放反，设备报警，停止运行。截至气缸的设置用于控制碳刷5有序的传输至加工机构4的加工位，进行加工处理。加工时，当碳刷5在上料机构2的作用下向前运动进入横向移动机构3的接料位后，截止气缸28前位，将上料机构2出料端的碳刷5截止，直流无刷电机25不工作，捻轮24停止转动，碳刷5停止向前运动。

由图3所示，横向移动机构3包括支撑平台31、伺服驱动电机32、单轴驱动器33和夹指气缸34，支撑平台31固定在工作台1上，单轴驱动器33和伺服驱动电机32安装在支撑平台31的上方，伺服驱动电机32通过联轴器与单轴驱动器33相连接，以驱动单轴驱动器33的滑块左右移动；单轴驱动器33的滑块上设有夹指气缸34。夹指气缸34的夹爪上分别固定设有左夹指341和右夹指342，右夹指342设有电接点绝缘板3421，电接点绝缘板3421内部镶嵌有铜丝作为电接点；电接点的设置用来感应碳刷5是否到位。左夹指341上设有限位螺钉安装板3411，限位螺钉安装板3411上设有限位螺丝，通过调整限位螺丝调整左右夹指的开口宽度，以适用不同宽度的碳刷5。

单轴驱动器33的滑块上还设有下压气缸35，下压气缸35的活动端连接设有下压杆351，用于压紧碳刷5便于加工。

加工时，伺服驱动电机32驱动单轴驱动器33移动至上料机构2的出料口，当碳刷5进入夹指后，碳刷5尾端与右夹指342上的电接点接触，表明碳刷5到位，夹指气缸34闭合，左右夹指夹紧碳刷5。而后下压气缸35上位，带动下压杆351压紧碳刷5顶面，接着伺服驱动电机32驱动单轴驱动器33携带碳刷5至加工机构4的加工位进行铣弧加工。加工完成后单轴驱动器33携带碳刷5移至出料位，下压杆351松开，左右夹指打开，将碳刷5用气吹离夹指，而后重新移至接料位(上料机构2的出料口)。

由图4所示，加工机构4包括安装板41、前后驱动伺服电机42、前后滚珠丝杆43、上下滚珠丝杆44、铣弧高速电机46和铣弧刀47，安装板41固定在工作台1上，前后滚珠丝杆43安装在安装板41上，前后驱动伺服电机42与前后滚珠丝杆43相连接，在前后驱动伺服电机42的作用下，前后滚珠丝杆43的滑块沿安装板41上端面的前后直线导轨411前后运动。前后滚珠丝杆43的滑块上固设有前后移动滑板支撑架431，前后移动滑板支撑架431上竖直设有上下滚珠丝杆44，上下滚珠丝杆44的滑块连接设有上下移动滑板45，上下移动滑板45在上下滚珠丝杆44的作用下可沿上下直线导轨做上下运动。上下移动滑板45的背面设有铣弧高速电机46，铣弧高速电机46的输出端连接设有铣弧刀47。在铣弧高速电机46的高速旋转作用下，铣弧刀47对碳刷5的表面进行铣弧处理，完成铣弧工序。上下滚珠丝杆44的末端还设有手轮441，便于根据碳刷的位置转动上下滚珠丝杆44以调节铣弧刀47的高度。

安装板41上还装有光电开关，前后移动滑板支撑架431的底端装有感应片。光电开关与感应片为前后驱动伺服电机42提供前后极限位置和零点的信号。

加工时，前后驱动伺服电机42通过前后滚珠丝杆43带动铣弧刀47前后移动，上下滚珠丝杆44带动上下移动滑板45上下移动，以便根据碳刷型号固定铣弧刀47位置，之后，铣弧高速电机46带动铣弧刀47高速旋转进行铣弧操作。

本实用新型还设有PLC控制装置和触摸屏，以实现设备的自动化控制。PLC控制装置和触摸屏是调整设备参数，程序的执行元件，属于现有技术，在这里就不做过多赘述。

本实用新型的工作过程为：

上料模块上料：手动将碳刷5刷线向下有序送入入料导轨21以输送碳刷5，直线振动器22持续振动，直流无刷电机25持续带动捻轮24旋转，辅助碳刷5前进至入料导轨21出料口。

横向移动机构3的伺服驱动电机32带动左右夹指移至接料位等待，此时夹指气缸34打开，下压气缸35下位；当碳刷5进入两夹指之间且与电接点导通，夹指气缸34闭合夹紧，下压气缸35上位，下压杆351压紧碳刷5。同时上料机构2的激光传感器29感应刷线信号，证明刷线未放反，截止气缸28伸出将上料机构2出料端的碳刷5截止，伺服驱动电机32驱动单轴驱动器33携带碳刷5至加工机构4的加工位。

加工机构4在待加工位等待，当碳刷5移至加工位后，前后驱动伺服电机42带动铣弧高速电机46前进至加工位，铣弧高速电机46带动铣弧刀47高速旋转进行铣弧加工。

铣弧完成后，前后驱动伺服电机42带动铣弧刀47后移至待加工位，横向移动机构3移至放料位，下压气缸35下位，下压杆351上移，夹指气缸34松开，吹料气管吹气，将碳刷5吹离夹指，而后横向移动机构3移至接料位等待入料。

本实用新型利用上料机构2将碳刷5传输至横向移动机构3的接料位，碳刷5在横向移动机构3的作用下移至加工机构4的加工位进行铣弧操作，简单方便，降低了工人的劳动强度，保证了铣弧精度，提高了加工效率，降低了企业的生产成本，可广泛应用于碳刷加工技术领域。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

Claims (10)

1.一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，其包括工作台，所述工作台上设有上料机构、横向移动机构和加工机构，所述横向移动机构设于所述上料机构的出料端，碳刷在所述横向移动机构的作用下从上料机构移至所述加工机构进行铣弧操作。

2.根据权利要求1所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述上料机构包括入料导轨、直线振动器和捻轮，所述直线振动器通过支座固定安装在所述工作台上，所述入料导轨通过导轨支撑板固定在所述直线振动器的上端面，所述入料导轨的末端设有固定在所述工作台上的入料支撑轨道，所述入料支撑轨道的上方设有上下调节机构，所述上下调节机构的固定端固定在所述入料支撑轨道的上端面，所述上下调节机构的活动端连接设有直流无刷电机，所述直流无刷电机的输出端连接设有所述捻轮。

3.根据权利要求2所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述入料导轨的上方还设有两个导轨挡板，碳刷压板通过转接件也固定在入料导轨的上方。

4.根据权利要求2所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述入料支撑导轨的末端还安装有截止气缸。

5.根据权利要求2所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述入料支撑导轨的末端还设有激光传感器，所述激光传感器安装在所述上料机构的出料口。

6.根据权利要求1所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述横向移动机构包括支撑平台、伺服驱动电机、单轴驱动器和夹指气缸，所述支撑平台固定在所述工作台上，所述单轴驱动器和所述伺服驱动电机安装在所述支撑平台的上方，所述伺服驱动电机通过联轴器与所述单轴驱动器相连接，所述单轴驱动器的滑块上设有所述夹指气缸。

7.根据权利要求6所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述夹指气缸的夹爪上分别固定设有左夹指和右夹指，所述右夹指设有电接点绝缘板，所述电接点绝缘板内部镶嵌有铜丝作为电接点；所述左夹指上设有限位螺钉安装板，所述限位螺钉安装板上设有限位螺丝。

8.根据权利要求6所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述单轴驱动器的滑块上还设有下压气缸，所述下压气缸的活动端连接设有下压杆。

9.根据权利要求1所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述加工机构包括安装板、前后驱动伺服电机、前后滚珠丝杆、上下滚珠丝杆、铣弧高速电机和铣弧刀，所述安装板固定在所述工作台上，所述前后滚珠丝杆安装在所述安装板上，所述前后驱动伺服电机与所述前后滚珠丝杆相连接；所述前后滚珠丝杆的滑块上固设有前后移动滑板支撑架，所述前后移动滑板支撑架上竖直设有所述上下滚珠丝杆，所述上下滚珠丝杆的滑块连接设有上下移动滑板，所述铣弧高速电机固定在所述上下移动滑板上，所述铣弧高速电机的输出端连接设有所述铣弧刀。

10.根据权利要求9所述的一种碳刷自动铣弧机，其特征在于，所述安装板上设有光电开关，所述前后移动滑板支撑架的底端设有感应片。

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