智能碳刷铣槽机的制作方法

本发明涉及碳刷加工技术领域，尤其涉及一种用于在碳刷侧端面开槽的智能铣槽机。

背景技术：

在碳刷加工的过程中，根据碳刷的用途需要对其侧端面进行开槽处理，在现有技术中，都是采用人工操作的方法，如，在钻床上安装一个简易的轨道，将锯片安装在钻床的钻夹头上，由人工一个一个往轨道里送待开槽碳刷，再通过锯片在碳刷侧端面开槽。

采用上述的方法，存在如下缺点：1、浪费时间与人工，生产效率低下，钻床功耗大使得生产成本高；2、由于碳刷的结构尺寸较小，在加工过程中，存在工人的劳动强度大、易对操作工人造成危险的不安全隐患；3、由于加工过程为人工操作，因此容易出现产品一致差、产品的质量差的缺点，使得生产成本提高。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述存在的问题，提供一种智能碳刷铣槽机，其结构简单，使用方便，可自动、快速地对碳刷的侧端面进行开槽处理，自动化程度高，开槽效率高，加工出来的产品的一致性好，提高生产效率，降低生产成本，节电减排，利于环保。

为实现本发明的上述目的，本发明的智能碳刷铣槽机包括：工作台；安置于工作台上的移送装置，具有用于运送碳刷的导轨；设置于导轨末端的推料定位装置，用于承接从导轨末端输出的碳刷并将其运送至夹紧工位；设置于夹紧工位处的夹紧移送装置，用于将待开槽碳刷夹紧并运送至开槽工位；设置于开槽工位处的开槽装置，用于对运送至开槽工位内的碳刷进行侧端面开槽处理。

其中，所述夹紧移送装置包括：移送支撑座；安装于移送支撑座上的夹持组件，具有用于夹紧所述待开槽碳刷的固定夹臂和活动夹臂；安置于移送支撑座上 且与活动夹臂连接的用于驱动其相对固定夹臂移动的夹臂驱动组件；与移送支撑座连接的用于驱动其移动以便将夹持组件夹紧的待开槽碳刷运送至开槽工位处的运送驱动组件。

其中，所述夹持组件还具有：固定安装于所述移送支撑座上的固定座；滑动安装于所述移送支撑座上的活动座；所述固定夹臂和所述活动夹臂分别可拆卸的安装于所述固定座和所述活动座相对的表面上。

进一步的，所述夹持组件还具有行程调节结构，其包括：与所述固定座与所述活动座分别连接的滑杆；其中，所述滑杆与所述固定座间隙配合，且滑杆一端伸出于所述固定座。

其中，所述开槽装置包括：设置于开槽工位处的用于对开槽工位内的碳刷进行侧端面开槽处理的开槽工具；用于驱动开槽工具水平旋转的电机，其安装于电机座上；与电机座连接的连接座；与连接座连接且位于电机座下方的开槽支撑座；用于将电机座和连接座连接为一体且可调节电机座相对连接座的水平位置的水平调节结构；将连接座和开槽支撑座连接为一体且可调节连接座相对开槽支撑座的竖直位置的升降调节结构。

其中，所述推料定位装置包括：设置于所述导轨末端且与其延伸方向垂直的推料导轨，用于承接导轨末端输出的碳刷；其活塞杆沿推料导轨延伸方向伸缩运动的推料气缸，用于将进入推料导轨的碳刷朝着夹紧工位的方向推送；设置于夹紧工位处的检测器，用于检测推料导轨上的碳刷是否进入夹紧工位；设置于夹紧工位处的压料组件，用于压紧进入夹紧工位的碳刷。

其中，所述压料组件具有压料气缸，其活塞杆沿竖直方向伸缩运动，其活塞杆末端向下对准夹紧工位。

进一步的，还包括设置于所述开槽工位附近的用于对已开槽处理后的碳刷进行排出处理的排出装置。

其中，所述排出装置包括：用于承接经开槽处理的碳刷的排料轨道；其活塞杆沿排料轨道延伸方向伸缩运动的气缸，用于将经开槽处理的碳刷推入排料轨道内。

进一步的，还包括设置于所述导轨下方的用于对其运送的碳刷的刷线进行拉直处理的拉线理直装置。

与现有技术相比，本发明的智能碳刷铣槽机具有如下有益效果：

1)本发明的智能碳刷铣槽机结构简单，使用方便，自动化程度高，操作工人只需将碳刷放置在料斗中即可得到其端面开槽处理后的碳刷，因此工人劳动强度低，对操作工人的加工熟练度要求低，生产效率高，且加工出来的产品质量好，加工精度高；

2)本发明的智能碳刷铣槽机，具有夹紧移送装置，其集夹紧及移送功能于一体，结构简单，动作可靠，传送平稳，提高智能碳刷铣槽机的工作可靠性；

3)本发明的夹紧移送装置具有行程调节结构，可以调节夹持组件的行程，使夹持组件夹持碳刷时更牢固、稳定，从而在开槽装置对碳刷进行开槽处理时，碳刷不易晃动，加工出的产品一致性好，精度高；

4)本发明夹持组件可以夹持不同尺寸的待开槽碳刷，从而适用性广；

5)本发明的开槽装置可以对开槽工具的高度和水平位置进行调节，从而可以加工不同尺寸的碳刷，从而提高设备适用范围，并且相比现有技术，节约大量电能，减少环境污染，利于减轻电网的负载压力，缓解能源短缺状况，利于提高经济增长的质量，以便取得更好的经济效益和社会效益。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的智能碳刷开槽机的三维透视图；

图2是采用本发明的开槽装置进行开槽处理前的碳刷的结构示意图；

图3是采用本发明的开槽装置进行开槽处理后的碳刷的结构示意图；

图4是本发明的开槽装置的结构示意图；

图5是本发明的夹紧移送装置的结构示意图；

图6是本发明的行程调节结构的局部放大图；

图7是图1所示的A部分放大图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明的智能碳刷铣槽机的三维透视图，由图可知，本发明的智能碳刷铣槽机包括：工作台1；安置于工作台1上的移送装置2，具有用于 运送待开槽碳刷81(如图2所示)的导轨21；设置于导轨末端的推料定位装置4，用于承接从导轨21末端输出的碳刷并将其运送至夹紧工位；设置于夹紧工位处的夹紧移送装置5，用于将待开槽碳刷81夹紧并运送至开槽工位；设置于开槽工位处的开槽装置6，用于对运送至开槽工位内的碳刷进行侧端面开槽处理，以便在碳刷侧端面加工出凹槽82a(如图3所示)，形成具有用于安置弹簧的凹槽的碳刷82。此外，还包括用于将导轨上运送的待开槽碳刷81的刷线拉直的刷线理直装置3以及将经开槽处理后得到的碳刷82排出的排出装置7。

本发明的智能碳刷铣槽机，通过移送装置2对待开槽碳刷81进行自动定向排序输送，并将到达夹紧工位的待开槽碳刷进行夹紧，然后移送至开槽工位，采用开槽装置自动对碳刷进行开槽处理，整个加工过程无需人工操作，自动化程度高，操作工人的劳动强度小，加工出的产品的质量可靠，精度高，生产效率提高，生产成本降低。

具体的，本发明的移送装置2包括：安装在工作台1上的具有料斗的振动盘机构，其中，料斗内的螺旋轨道为与待开槽碳刷81结构相适配的特定轨道，从而当振动盘机构工作时，料斗内的多个碳刷按预定姿态自动定向整齐排列，并依次从料斗的出料口输出，进入到导轨21内。其中，该导轨为与水平面间具有一定夹角的倾斜导轨，从料斗的出料口输出的碳刷进入倾斜导轨并自行下滑。

其中，本发明的倾斜导轨由中空的矩形管制成，其中空的内部形成与碳刷的结构相匹配的轨道，而导线槽设置在倾斜导轨的底部，当碳刷在倾斜导31内由一端向另一端运动时，碳刷的刷线可以从导线槽向外伸出并露在倾斜导轨的下方。

本发明的振动盘机构可以采用现有技术中振动盘的结构，因此，对其结构不再详细描述。

当待开槽碳刷81在倾斜导轨上自行下滑时，多个碳刷的刷线分别从导线槽内向外伸出，有时会出现相邻碳刷的刷线出现干涉的现象，从而造成碳刷堵塞、不能顺利向下移动，进而影响生产进度。为了避免上述情况的发生，本发明在导轨21下方设置拉线理直装置3，用于把在倾斜导轨内下滑的多个碳刷的导线逐个向下拉直。

其中，本发明的拉线理直装置3可以采用现有技术中的拉线理直装置的结构， 在此不再对其结构进行描述。

设计时，可将拉线理直装置3设置在倾斜导轨下方的任意处，优选的，将拉直组件3设置在接近料斗一端的下方。

由于在设计时，倾斜导轨的轨道与碳刷的结构匹配，因此，当拉线理直装置3将碳刷的刷线拉直后，碳刷的刷线与碳刷的下端面呈垂直状态。

当待开槽碳刷81经导轨自由下落至其末端时，通过设置于导轨末端的推料定位装置4承接从导轨21末端输出的碳刷，并将碳刷运送至夹紧工位。

其中，如图7所示，本发明的推料定位装置4包括：设置于导轨21末端且与其延伸方向垂直的推料导轨41，用于承接导轨21末端输出的碳刷81；其活塞杆沿推料导轨41延伸方向伸缩运动的推料气缸42，用于将进入推料导轨41的碳刷81朝着夹紧工位的方向推送；设置于夹紧工位处的检测器43，用于检测推料导轨41上的碳刷81是否进入夹紧工位；设置于夹紧工位的压料组件44，用于将到达夹紧工位上方的碳刷81压入到夹紧工位内。其中，压料组件44具有压料气缸，其活塞杆沿竖直方向伸缩运动，其活塞杆末端向下对准夹紧工位。

其中，本发明采用如图5所示的夹紧移送装置5将待开槽碳刷81进行夹紧处理，并将夹紧后的待开槽碳刷运送至开槽工位处，以便利用开槽装置6在待开槽处理碳刷81的侧端面铣出凹槽82a，形成具有凹槽的碳刷82。

如图5所示，本发明的夹紧移送装置包括：移送支撑座51；安装于移送支撑座51上的夹持组件52，具有用于夹紧待开槽碳刷的固定夹臂521和活动夹臂522；安置于移送支撑座51上且与活动夹臂522连接的用于驱动其相对固定夹臂521移动的夹臂驱动组件53；与移送支撑座51连接的用于驱动其移动以便将夹持组件52夹紧的待开槽碳刷81运送至开槽工位处的运送驱动组件54。

本发明的夹紧移送装置，通过夹持组件将待开槽碳刷夹紧，然后，再将夹紧后的碳刷移送至开槽工位，整个移送过程无需人工，防止人工移送时不安全事故的发生。

其中，本发明的夹持组件52除了固定夹臂521和活动夹臂522之外，还具有：固定安装于移送支撑座51上的固定座523，固定夹臂521可拆卸(如通过螺栓连接)的安装于固定座523的顶端；滑动安装于移送支撑座51上的活动座524，活动夹臂522可拆卸的安装于活动座524的顶端，且与固定夹臂521相对 设置。

当夹紧移送装置接收到待开槽碳刷81已到达夹紧工位的信号后，夹臂驱动组件53工作，驱动活动座524朝着靠近固定座523的方向移动(固定座位于夹紧工位的一侧)，从而使活动夹臂522朝着靠近固定夹臂521的方向移动，当活动夹臂522到达预定位置(即夹紧工位的另一侧)时，活动夹臂522与固定夹臂521之间围成了用于夹紧碳刷的夹紧工位，此时，通过推料定位装置4将位于夹紧工位上方的待开槽碳刷压入到夹紧工位内，并利用活动夹臂522与固定夹臂521将碳刷81夹紧，然后运送驱动组件54工作，通过移动移送支撑座51，将待开槽碳刷移送至开槽工位处。

其中，本发明的夹持组件52除了上述的各构件之外，还具有行程调节结构，如图6所示，其包括：与固定座与活动座分别连接的滑杆525，其轴向沿着活动座的运动方向延伸(如图6中箭头方向所示)。其中，滑杆525与固定座间隙配合，且滑杆525一端伸出于固定座，而滑杆的另一端插入在活动座内。此外，该行程调节结构还包括安装于滑杆的所述一端的调节螺母526，通过调节螺母调节滑杆伸出于固定座的长度，以便调节活动座相对固定座移动的行程。进一步的，行程调节结构还包括套装于滑杆上且位于固定座与活动座之间的锁紧螺母527，相应的，在滑杆的所述另一端设置有与该锁紧螺母相匹配的外螺纹。

其中，为了确保活动座524的移动方向，本发明在移送支撑座51上设置有导轨，在活动座524底部设置有与导轨匹配的滑块。当然，也可以在移送支撑座51上设置有滑块，在活动座524底部设置有与滑块匹配的导轨。而驱动活动座移动的夹臂驱动组件53为气缸驱动组件，其缸体固定安装于移送支撑座51上，其活塞杆的末端与活动座524连接。

其中，移送支撑座51滑动安置于工作台1上，如在工作台1上设置导轨11，在移送支撑座51底端设置有与导轨匹配的滑块；而用于驱动移送支撑座移动的运送驱动组件54为气缸驱动组件，其缸体固定安装于工作台1上，其活塞杆的末端与移送支撑座51连接。

采用本发明的夹紧移送装置对碳刷进行夹紧与移送，自动化程度高，操作工人的劳动强度小，夹紧牢固，使得移送至开槽工位处的碳刷在加工过程中不会产生晃动，从而加工出的产品的质量可靠。

当采用夹紧移送装置将待开槽碳刷81移送至开槽工位处(开槽工位位于夹紧移送装置移送方向的前方)时，本发明采用如图4所示的开槽装置对碳刷81进行开槽处理。

由图4可知，本发明的开槽装置包括：设置于开槽工位处的用于对位于开槽工位内的碳刷81的侧端面进行开槽处理的开槽工具61，其为固定安装于电机62的输出轴上的锯片，该锯片的外边缘可对准位于开槽工位内的碳刷81的侧端面；用于驱动开槽工具61水平旋转的电机62，其安装于电机座63上；与电机座63连接的连接座64；与连接座64连接且位于电机座63下方的开槽支撑座67；用于将电机座63和连接座64连接为一体且可调节电机座63相对连接座64的水平位置的水平调节结构65；将连接座64和开槽支撑座67连接为一体且可调节连接座64相对开槽支撑座67的竖直位置的升降调节结构66。

本发明的开槽装置，通过锯片对自动定向运送至开槽工位处的碳刷81的侧端面进行开槽处理，不需人工操作，从而防止不安全事故的发生；并且，通过调节电机座63相对连接座64的水平位置，可以调节锯片与开槽工位之间的水平距离，而通过调节连接座64相对开槽支撑座67的竖直位置，可以调节锯片与开槽工位之间的竖直距离，从而可以根据待开槽处理碳刷的不同尺寸及所需在碳刷侧端面上开设凹槽的深度、宽度，调节锯片与碳刷之间的相对位置，从而使本发明的开槽装置适于加工的碳刷的范围更广，对于企业来说，可以减少设备的采购成本。

具体的，如图4所示，本发明的连接座64包括竖直座641和固定安装于竖直座641顶端的水平座642，通过连接座64将电机座63和开槽支撑座67连接为一体。其中，水平调节结构65包括：设置于电机座63上的圆孔651；设置于水平座642上且沿水平方向延伸的长圆孔(图中未示出)；穿设过电机座63圆孔和水平座642的长圆孔的螺栓652；其中，通过调节电机座63圆孔相对水平座642长圆孔的位置，调节电机座63相对水平座642的水平位置(电机座相对水平座的移动方向如图4中水平箭头方向所示)。

当需要调节电机座63相对水平座642的水平位置、使电机座相对水平座朝着靠近开槽工位的方向运动时，人工调节电机座，使电机座上的圆孔与水平座上的长圆孔的相应位置对准，然后拧上螺栓652，将电机座与连接座紧固即可。

进一步的，为了便于调节电机座63相对水平座642的水平位置，水平调节结构65还可以包括与电机座63的侧端面连接的用于推动电机座63相对水平座642移动的水平助推组件。该水平助推组件包括：与电机座63的侧端面可拆卸连接的水平固定块653；沿水平方向与水平固定块螺纹连接的水平调节螺栓654；其中，水平固定块653具有朝下伸出于电机座63底端面的伸出部；其中，水平调节螺栓654安置于水平固定块653的伸出部上，且其末端与水平座642的侧端面相接触。

当需要调节电机座63相对水平座642的水平位置(如使电机座相对水平座朝着靠近开槽工位的方向运动)时，将螺栓652拧下，顺时针(或逆时针)拧动水平调节螺栓654，使水平调节螺栓654旋进水平固定块653后伸出的末端朝前抵住水平座的侧端面，以便继续拧动水平调节螺栓654后可以通过水平调节螺栓推动电机座63相对水平座642朝前移动，当电机座相对水平座到达预定的位置时，再将螺栓652拧上，即可使电机座紧固于水平座上。

其中，为了确保电机座相对水平座运动时的稳定性，本发明在水平座642的顶端面设置导槽643，而电机座安置在导槽643内，从而电机座可沿着导槽643移动。

其中，本发明的升降调节结构66包括：设置于竖直座641上的圆孔(图中未示出)；设置于开槽支撑座67上且沿竖直方向延伸的长圆孔(图中未示出)；穿设过竖直座641的圆孔和开槽支撑座67的长圆孔的螺栓662；其中，通过调节竖直座641的圆孔相对开槽支撑座67的长圆孔的位置，调节竖直座641相对开槽支撑座67的竖直位置(竖直座相对开槽支撑座的移动方向如图4中竖直箭头方向所示)。

同样，当需要调节竖直座相对开槽支撑座的竖直位置、使电机座相对开槽支撑座朝上运动以便使锯片到达预定高度时，通过人工的方式调节竖直座的高度，即，使竖直座上的圆孔与开槽支撑座上的长圆孔的相应位置对准，然后拧上螺栓662，将竖直座与开槽支撑座紧固即可。

进一步的，为了方便调节竖直座相对开槽支撑座的竖直位置，升降调节结构66还可以包括与竖直座641的底端面连接的用于推动连接座64相对开槽支撑座67移动的升降助推组件。该升降助推组件包括：与开槽支撑座67的侧端面可拆 卸连接且位于竖直座641下方的升降固定块663；与升降固定块螺纹连接的升降调节螺栓664；其中，升降调节螺栓664的末端与竖直座641的底端面相接触。

当需要调节电机座63相对开槽支撑座的竖直位置(如使电机座相对开槽支撑座朝上运动)时，将螺栓662拧下，顺时针(或逆时针)拧动升降调节螺栓664，使升降调节螺栓664旋进升降固定块663后伸出的末端朝上抵住竖直座的底端面，以便继续拧动升降调节螺栓664后可以通过升降调节螺栓664推动竖直座相对开槽支撑座朝上移动，从而带动电机座相对开槽支撑座朝上移动，当电机座到达预定的高度时，再将螺栓662拧上，即可使竖直座紧固于开槽支撑座上，从而使锯片位于所需高度。

其中，为了确保竖直座相对开槽支撑座运动时的稳定性，本发明的开槽支撑座67上设置有沿竖直方向延伸的导槽671，而竖直座641安置在导槽671内，从而使竖直座沿着导槽升降运动。

采用本发明的开槽装置对碳刷侧端面进行开槽处理，自动化程度高，操作工人的劳动强度小，加工出的产品的质量可靠，精度高，生产效率提高，生产成本降低。

相比于现有技术而言，本发明的开槽装置，节约大量电能，从而减少环境污染，利于减轻电网的负载压力，缓解能源短缺状况，利于提高经济增长的质量，以便取得更好的经济效益和社会效益。

当采用开槽装置6将待开槽碳刷81加工成具有凹槽的碳刷82后，本发明采用设置于开槽工位附近的排出装置7将已开槽处理后的碳刷82进行排出处理。其中，排出装置7包括：用于承接经开槽处理的碳刷的排料轨道，其延伸方向与夹紧移送装置5移送碳刷的方向相垂直；其活塞杆沿排料轨道延伸方向伸缩运动的气缸，用于将经开槽处理的碳刷82推入排料轨道内，并经由排料轨道被输送至下一加工工序。

综上所述，相比于现有技术而言，采用本发明的智能碳刷铣槽机，可以对待开槽处理的碳刷进行全自动化的输送与开槽，减少人工，避免伤害操作工人，整个流程可以节约大量电能，减少环境污染，利于减轻电网的负载压力，缓解能源短缺状况，利于提高经济增长的质量，以便取得更好的经济效益和社会效益。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人 员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。