一种换向器单头脱壳装置的制作方法

本发明涉及换向器技术领域，特别涉及一种换向器单头脱壳装置。

背景技术：

换向器要求相邻的两个换向片之间需要保持绝缘，以防止相邻的两个换向片之间相互导通而使换向器无法正常工作，在初步加工完换向器且未作绝缘处理前，人们通常会在换向器上套设绝缘的塑料壳，铜制的换向片插接在塑料壳上以保持绝缘；而在下一道为换向片增加碳涂层的工序中则需要将套设在换向器上的塑料壳去除。

目前，现有技术中常用的塑料壳去除方法一般是利用车床对套设有塑料壳的换向器的侧壁上切割出一个环形的切割槽011，如图1所示，使塑料壳分成易从换向器中取出的两部分，分别为主料012和余料013，主料012和余料013之间留有薄弱的连接部分；而将塑料壳上的两部分从换向器上分离大多采用手工操作的模式。

上述手工操作的模式工作效率低下，对工作人员的劳动强度较大，不利于产品的大量生产。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种换向器单头脱壳装置，能够实现自动脱壳，减少人的工作强度、提高生产效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种换向器单头脱壳装置，包括安装架，所述安装架上设置有传送机构、夹持推料机构、切割机构、主料去除机构、余料去除机构；所述传送机构将工件运送至夹持推料机构上；所述夹持推料机构将工件固定并稳定运送至切割机构上，所述切割机构将套设在工件侧壁的塑料壳环绕开设出切割槽；所述传送机构将加工后的工件运送至主料去除机构上，所述主料去除机构将主料与余料分离并使主料脱离工件；所述传动结构将主料分离后的工件运送至余料去除机构上，所述余料去除机构将工件上的余料去除并通过传送机构运送至下一工序。

通过采用上述技术方案，本装置通过传送机构将夹持推料机构、切割机构、主料去除机构、余料去除机构进行串联，并且每个机构都能够独立运作，使得本装置的自动化程度得到有效提高。

本发明进一步设置为：所述夹持推料机构包括第一夹持装置，所述第一夹持装置包括设置于安装架上的第一推料气缸，所述第一推料气缸的活塞杆末端设置有第一固定座；所述第一固定座远离第一推料气缸的一端设置有用于放置工件的第一夹槽，所述工件位于第一夹槽内时，所述工件侧壁与第一夹槽内壁抵接；所述固定座的前侧设置有顶出气缸，所述顶出气缸的活塞杆末端设置有与第一夹槽位置相对的顶出杆；所述第一推料气缸能够将第一夹槽上的工件转移至切割机构前侧，并通过顶出气缸带动顶出杆将第一夹槽上的工件运送至切割机构上。

通过采用上述技术方案，工件由传送机构进入第一夹槽内，工件卡在第一夹槽内难以移动，保证了上料的精确性，通过推料气缸将工件与送至切割机构前侧，顶出气缸工作将工件从卡槽内顶出并顶至切割机构上以进行下一道工序，工件上料的过程采用气缸驱动，无需人额外操作，提高率自动化程度与生产效率。

本发明进一步设置为：所述切割机构包括用于固定工件的固定装置、加工固定装置上的工件的切割装置、将加工完的工件从固定装置上移出的顶料装置；所述固定装置包括设置于安装架上的夹持座，所述夹持座上转动连接有转轴，所述安装架上设置有驱动转轴转动的驱动电机；所述转轴的一端穿过夹持座前侧且末端固定连接有用于夹持工件的弹性夹头，所述顶出气缸能够将工件运送自至弹性夹头上。

通过采用上述技术方案，通过固定装置将由顶出气缸运送来的工件进行固定，切割装置对工件进行加工以方便后续塑料壳的拆除，工件加工完成后再由顶料装置将工件顶出工位，等待传送机构运送工件至下一道工序进行处理；驱动电机驱动转轴转动的同时弹性夹头将工件进行夹紧，无需人动手操作，整个过程更加高效便捷。

本发明进一步设置为：所述切割装置包括设置于夹持座上的切割气缸，所述切割气缸的活塞杆末端设置有刀头朝向工件轴心线的切割刀，所述切割气缸能够控制切割刀在转轴转动的作用下沿工件周向在工件侧壁于塑料壳表面环绕切割出呈环形的切割槽。

通过采用上述技术方案，通过切割装置对塑料壳进行环切，将塑料壳分为主料、余料两部分，以方便后工序将塑料壳从工件上摘除。

本发明进一步设置为：所述顶料装置包括设置于夹持座上的顶料气缸，所述顶料气缸的活塞杆上设置有与转轴同轴心线的顶料杆，所述顶料杆的末端穿过转轴与转轴插接配合，所述顶料气缸能够带动顶料杆将弹性夹头上的工件沿轴向朝远离夹持座方向顶出。

通过采用上述技术方案，实现自动顶料，合理利用空间，同时实现自动化，省时省力。

本发明进一步设置为：所述主料去除机构包括设置于安装架上用于放置工件的放置座、用于将主料与余料分离的松紧组件、用于固定工件并将主料从工件上分离的顶料推动装置；所述放置座的前侧设置有内壁能够与工件插接配合的固定环；所述顶料推动装置包括移料气缸、推动气缸，所述移料气缸上的活塞杆与固定环同轴心线，所述移料气缸能够控制活塞杆将位于工件抵在固定环内。

通过采用上述技术方案，固定环与移料气缸相配合将工件固定，等待松紧组件和推动气缸后续将工件上的主料从工件上脱离，实现自动化，减少人参与。

本发明进一步设置为：所述松紧组件包括位于固定环与移料气缸之间的主气缸、副气缸、主夹件、副夹件，所述主夹件与副夹件沿水平方向位置相对且相对的一端上分别开设有沿水平方向位置相对的半槽，所述移料气缸的活塞杆穿过半槽；所述推动气缸的活塞杆与移料气缸相连并与移料气缸的活塞杆同轴心线；所述推动气缸与松紧组件之间设置有连接杆，所述推动气缸能够通过连接杆带动松紧组件沿固定环轴向朝固定环移动；所述主气缸与副气缸分别能够控制主夹件与副夹件相互抵接并使两个半槽形成圆孔，所述圆孔与固定环同轴心线；所述推动气缸能够带动主夹件与副夹件朝固定环方向移动并使圆孔内壁位于切割槽内。

通过采用上述技术方案，利用推动气缸基体的移动来带动主夹件与副夹件靠近固定环并移动至工件于切割槽外侧，主气缸与副气缸控制主夹件与副夹件逐渐靠近并抵接，使主夹件与副夹件形成的整体套设在工件于切割槽内，推动气缸带动主夹件与副夹件朝远离固定环方向移动，主夹件与副夹件与切割槽内壁抵接，工件上的主料被主夹件与副夹件带走脱离。

本发明进一步设置为：所述余料去除机构包括用于夹紧工件的夹固装置、将余料与工件分离的去余料装置，所述安装架上固定连接有夹固组件；所述夹固装置包括设置于夹固组件上的夹固气缸，所述夹固气缸的活塞杆末端设置有夹推块；所述夹固组件上设置有夹固块，所述夹推块于和夹固块相对的一端分别相对开设有用于放置工件的夹紧槽，所述夹固气缸能够带动夹推块与夹固块抵接并使两个夹紧槽形成一个夹紧孔，所述夹紧孔的孔内壁与工件于套设有余料的侧壁挤压接触。

通过采用上述技术方案，夹推块在夹固气缸的带动下同时携带夹紧槽上的工件与夹固块抵接，工件于套设有余料的侧壁与夹紧孔的孔内壁挤压接触，使工件进行固定，以等待后续去余料的步骤。

本发明进一步设置为：所述去余料装置包括设置于夹固组件上的推进气缸，所述推进气缸上的活塞杆位于夹紧孔远离夹固组件的一侧并与夹紧孔同轴心线；所述夹固组件上设置有与夹紧孔配合的连通孔；所述推进气缸能够控制其活塞杆将通过夹固装置固定在夹紧孔内的工件从夹紧孔内推落，使余料与工件分离。

通过采用上述技术方案，通过推进气缸控制活塞杆朝连通孔方向移动，由于夹紧孔内壁与工件侧壁上残留的余料挤压接触，活塞杆将工件从夹紧孔内顶出并将余料留下，工件穿过连通孔并进入后续的工序中去。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、本装置通过传送机构将夹持推料机构、切割机构、主料去除机构、余料去除机构进行串联，并且每个机构都能够独立运作，使得本装置的自动化程度得到有效提高；

2、固定环与移料气缸相配合将工件固定，等待松紧组件和推动气缸后续将工件上的主料从工件上脱离，实现自动化，减少人参与。

附图说明

图1是背景技术中的工件的结构示意图；

图2是本发明的整体结构示意图；

图3是本发明的夹持推料机构的结构示意图；

图4是本发明的切割机构的结构示意图；

图5是本发明的主料去除机构的结构示意图；

图6是本发明的松紧组件与顶料推动装置的结构示意图；

图7是本发明的主夹件与副夹件的结构示意图；

图8是本发明的余料去除机构的结构示意图。

附图标记：1、安装架；21、上料管道；22、第一接料气缸；23、第一连接板；24、第一接料组件；241、第一容纳块；2412、第一贯穿孔；25、第一传料管道；26、第一推顶气缸；261、第一推料杆；27、第二推料气缸；28、第二夹槽；29、落料道；31、固定组件；32、第一推料气缸；33、第一固定座；331、夹板；332、扭簧；333、弹性橡胶棒；34、第一夹槽；35、顶出气缸；36、顶出组件；361、顶出杆；41、夹持座；42、转轴；43、驱动电机；44、弹性夹头；45、切割气缸；46、刀座；461、切割刀；47、顶料气缸；471、顶料杆；51、放置座；511、推轴；52、顶件气缸；53、固定环；541、主气缸；542、副气缸；543、主底座；544、副底座；545、主夹件；546、副夹件；547、圆孔；548、卡环；55、移料气缸；56、推动气缸；58、连接杆；61、第二接料气缸；62、第二连接板；64、第二容纳块；66、第二贯穿孔；67、第二传料管道；68、第二推料杆；69、第二推顶气缸；71、夹固组件；711、夹固板；7111、连通孔；712、夹固块；72、夹固气缸；73、夹推组件；731、夹推块；7311、夹紧槽；74、推进气缸；75、推进杆；76、固定杆；761、除料板；7611、推进槽；011、切割槽；012、主料；013、余料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种换向器单头脱壳装置，如图2所示，包括安装架1，安装架1上设置有传送机构、夹持推料机构、切割机构、主料去除机构、余料去除机构；传送机构将工件运送至夹持推料机构上；夹持推料机构将工件固定并稳定运送至切割机构上，切割机构将套设在工件侧壁的塑料壳环绕开设出切割槽011；传送机构将加工后的工件运送至主料012去除机构上，主料去除机构将主料012与余料013分离并使主料012脱离工件；传动机构将主料012分离后的工件运送至余料013去除机构上，余料去除机构将工件上的余料013去除并通过传送机构运送至下一工序。

如图2、图3所示，传送机构包括上料管道21，上料管道21的出口位于夹持推料机构上方，工件首先由上料管道21的入口进入上料管道21中，并从上料管道21的出口落下落至夹持推料机构上；夹持推料机构包括用于夹紧工件并带动工件移动的第一夹持装置，第一夹持装置包括与安装架1固定连接的固定组件31，固定组件31上固定连接有第一推料气缸32，第一推料气缸32的活塞杆呈水平设置且末端固定连接有第一固定座33；第一固定座33远离第一推料气缸32的一端铰接有第一夹板331，第一夹板331与第一固定座33之间形成有用于夹持工件的第一夹槽34，第一固定座33与第一夹板331的铰接处设置有扭簧332，第一夹板331上设置有竖直向上延伸的弹性橡胶棒333，弹性橡胶棒333远离第一夹板331的一端能钩与上料管道21的侧壁抵接，用于方便夹板331张开使第一夹槽34的开口扩大，便于工件由上料管道21落至一夹槽34内。

如图3所示，第一固定座33的前侧固定连接有用于将工件从一夹槽34中顶出的顶出气缸35，顶出气缸35的活塞杆与第一推料气缸32的活塞杆相互垂直，顶出气缸35的活塞杆呈水平设置且末端固定连接有顶出组件36，顶出组件36上固定连接有沿水平方向与一夹槽34位置相对的顶出杆361；第一推料气缸32能够将第一夹槽34上的工件转移至切割机构前侧，并通过顶出气缸35带动顶出杆361将一夹槽34上的工件运送至切割机构上。

如图3、图4所示，切割机构包括用于固定工件的固定装置、加工固定装置上的工件的切割装置、将加工完的工件从固定装置上移出的顶料装置，固定装置包括固定连接于安装架1（见图1）上的夹持座41，夹持座41上转动连接有水平设置的转轴42，转轴42与第一推料气缸32的活塞杆相垂直；安装架1上固定连接有用于驱动转轴42沿轴向转动的驱动电机43，转轴42的一端穿过夹持座41后侧，驱动电机43的电机轴与转轴42上共同连接有传动皮带；转轴42的另一端穿过夹持座41前侧且末端固定连接有用于将工件夹持住的弹性夹头44，第一推料气缸32能够将一夹槽34上的工件移动至弹性夹头44前侧并通过顶出气缸35将工件推至弹性夹头44上。

如图4所示，切割装置包括固定连接于夹持座41上的切割气缸45，切割气缸45的活塞杆与转轴42垂直；切割气缸45的活塞杆呈水平设置且末端固定连接有刀座46，刀座46上固定连接有刀头朝向工件轴心线的切割刀461，切割气缸45能够控制切割刀461在转轴42转动的作用下沿工件周向在工件侧壁于塑料壳表面环绕切割出呈环形的切割槽011；顶料装置包括固定连接于夹持座41上的顶料气缸47，顶料气缸47的活塞杆上固定连接有与转轴42同轴心线的顶料杆471，顶料杆471的末端穿过转轴42与转轴42插接配合，顶料气缸47能够带动顶料杆471将弹性夹头44上的工件沿轴向朝远离夹持座41方向顶出。

如图4所示，传送机构还包括设置于夹持座41上的用于接收被顶料气缸47从弹性夹头44上顶出的工件的第一接料装置，第一接料装置包括位于弹性夹头44上方的第一接料气缸22，第一接料气缸22通过第一连接板23与放置座51固定连接，第一接料气缸22的活塞杆竖直向下设置并于端部固定连接有第一接料组件24，第一接料组件24包括第一容纳块241，第一容纳块241的一侧开设与工件插接配合的第一料槽，第一接料气缸22能够驱动其上的活塞杆带动第一容纳块241沿竖直方向移动使第一料槽开口正对弹性夹头44，且第一料槽与弹性夹头44同轴心线。

如图4所示，第一连接板23上固定连接有第一传料管道25，第一传料管道25的两端分别开设有入口与出口，第一传料管道25由入口一端朝出口一端倾斜向下设置，当第一接料气缸22控制其上的活塞杆运动至第一传料管道25的一侧时，第一传料管道25的入口与第一料槽开口相对，第一料槽背向开口的一侧开设有第一贯穿孔2412，第一接料组件24上设置有第一推顶气缸26，第一推顶气缸26的活塞杆的运动方向与顶料杆471的运动方向相同，第一推顶气缸26的活塞杆上设置有与第一贯穿孔2412对准的第一推料杆261，第一推顶气缸26能够带动第一推料杆261穿过第一贯穿孔2412并将位于第一料槽内的工件推向第一传料管道25的入口；第一传料管道25的出口位于主料去除机构处。

如图2、图5所示，主料去除机构包括设置于安装架1上用于放置工件的放置座51、用于固定工件并将主料012从工件上分离的顶料推动装置、设置于顶料推动装置上的用于将塑料壳上的主料012与余料013分离的松紧组件，放置座51上插接配合有水平设置的推轴511，放置座51后侧固定连接有顶件气缸52，顶件气缸52的活塞杆与推轴511同轴心线并与推轴511于放置座51外侧的一端相连；放置座51的前侧固定连接有内壁能够与工件插接配合的固定环53，推轴511远离顶件气缸52的一端穿过放置座51前侧并与固定环53同轴心线，固定环53换的内径大于推轴511直径，用于将工件固定在固定环53上。

如图2、图5所示，传送机构还包括安装架1于第一传料管道25的出口下方固定连接的第二夹持装置；第二夹持装置上的第二夹槽28位于第一传料管道25出口的正下方，第二夹持装置上的第二推料气缸27能够将第二夹槽28上的工件运送至放置座51前侧。

如图5、图6所示，松紧组件包括主气缸541、副气缸542，主气缸541的活塞杆呈水平设置且末端固定连接有主底座543，主气缸541的侧壁上固定连接有副底座544，副气缸542的活塞杆与主气缸541固定连接，主气缸541的活塞杆与副气缸542的活塞杆同轴心线；主底座543与副底座544上分别固定连接有沿水平方向位置相对的主夹件545与副夹件546，主夹件545与副夹件546上相对的一端上分别相对开设有半槽；副气缸542能够共同带动副底座544与主气缸541移动、主气缸541能够带动主底座543移动，使主夹件545与副夹件546抵接；主夹件545与副夹件546相互抵接时，两个半槽形成供工件插接配合的圆孔547，圆孔547与固定环53同轴心线；两个半槽的侧壁上环绕设置有卡块，主夹件545与副夹件546相互抵接时，两个卡块形成与工件上的切割槽011开出的槽配合的卡环548（见图7）。

如图5、图6所示，顶料推动装置包括固定连接于安装架1（见图1）上的移料气缸55、推动气缸56，固定环53与移料气缸55上的活塞杆之间并与固定环53同轴心线，移料气缸55上的活塞杆穿过两个半槽所形成的圆孔547中并与固定环53同轴心线；松紧组件上固定连接有开口朝向移料气缸55上的活塞杆的喷头，喷头与空气压缩装置相连，用于将残留在移料气缸55上的活塞杆的余料013吹走；推动气缸56的活塞杆与移料气缸55相连并与移料气缸55的活塞杆平行，移料气缸55与松紧组件之间固定连接有连接杆58，移料气缸55能够通过连接杆58带动松紧组件沿推轴511轴向移动；推动气缸56能够通过连接杆58带动松紧组件沿固定环53轴向朝固定环53移动；主气缸541与副气缸542分别能够控制主夹件545与副夹件546相互抵接并使两个半槽形成圆孔547，圆孔547与固定环53同轴心线；推动气缸56能够带动主夹件545与副夹件546朝固定环53方向移动并使卡环548（见图7）内壁位于切割槽011内；利用推动气缸56基体的移动来带动主夹件545与副夹件546靠近固定环53并移动至工件于切割槽011外侧，主气缸541与副气缸542控制主夹件545与副夹件546逐渐靠近并抵接，使主夹件545与副夹件546形成的整体套设在工件于切割槽011内，推动气缸56带动主夹件545与副夹件546朝远离固定环53方向移动，主夹件545与副夹件546与切割槽011内壁抵接，工件上的主料012被主夹件545与副夹件546带走脱离。

如图4、图5所示，传送机构还包括设置于夹持座41上的第二接料装置，第二接料装置的结构与第一接料装置相同，第二接料装置包括位于固定环53上方的第二接料气缸61，第二接料气缸61通过第二连接板62与放置座51固定连接，第二接料气缸61的活塞杆竖直向下设置并于端部固定连接有第二接料组件，第二接料组件包括第二容纳块64，第二容纳块64的一侧开设与工件插接配合的第二料槽，第二接料气缸61能够驱动其上的活塞杆带动第二容纳块64沿竖直方向移动使第二料槽开口正对固定环53，且第二料槽与固定环53同轴心线。

如图2、图5所示，第二连接板62上固定连接有第二传料管道67，第二传料管道67的两端分别开设有入口与出口，第二传料管道67由入口一端朝出口一端倾斜向下设置，当第二接料气缸61控制其上的活塞杆运动至第二传料管道67的一侧时，第二传料管道67的入口与第二料槽开口相对，第二料槽背向开口的一侧开设有第二贯穿孔66，第二接料组件上设置有第二推顶气缸69，第二推顶气缸69的活塞杆的运动方向与推轴511的运动方向相同，第二推顶气缸69的活塞杆上设置有与第二贯穿孔66对准的第二推料杆68，第二推顶气缸69能够带动第二推料杆68穿过第二贯穿孔66并将位于第二料槽内的工件推向第二传料管道67的入口；第二传料管道67的出口位于余料去除机构处。

如图8所示，余料去除机构包括用于夹紧工件的夹固装置、将余料013与工件分离的去余料装置，安装架1上固定连接有夹固组件71，夹固组件71包括夹固板711；夹固装置包括固定连接于夹固组件71上的夹固气缸72，夹固气缸72上的活塞杆呈竖直设置，夹固气缸72的活塞杆末端设置有夹推组件73，夹推组件73上固定连接有夹推块731；夹固板711上固定连接有与夹推块731沿竖直方向位置相对的夹固块712，夹推块731于和夹固块712相对的一端分别开设有沿竖直方向位置相对的夹紧槽7311，夹固气缸72能够带动夹推块731与夹固块712抵接并使两个夹紧槽7311形成一个孔内壁与工件侧壁挤压接触的夹紧孔，夹固板711上开设有与夹紧孔配合的连通孔7111。

如图8所示，夹推块731位于第二传料管道67的出口的一侧，工件由第二传料管道67的出口落下后能够落至夹紧槽7311内；夹固组件71上固定连接有推进气缸74，推进气缸74上的活塞杆位于夹固块712远离夹固板711的一侧且末端固定连接有与夹紧孔同轴心线的推进杆75；推进气缸74与夹固板711之间固定连接有固定杆76，固定杆76上固定连接有位于连通孔7111与推进杆75之间的除料板761，除料板761上开设有供推进杆75穿过的推进槽7611，推进槽7611的宽度小于工件直径，用于防止余料013落在推进气缸74的活塞杆上。

如图2、图8所示，传送机构还包括固定连接于夹固板711相对于设有夹固块712的一侧的落料道29，落料道29的入口与连通孔7111正对，用于将去除余料013后的工件传送至下一工序。

本实施例的具体操作流程如下：

工件由上料管道21的入口进入并从上料管道21落至夹持推料机构的一夹槽34内；夹持推料机构将工件通过第一推料气缸32将工件运送至切割机构前侧，并通过顶出气缸35将工件顶在弹性夹头44上，利用切割装置在工件侧壁于塑料壳表面环绕切割出呈环形的切割槽011；再由第一接料装置将在切割机构上加工完的工件运送至第一传料管道25上，工件由第一传料管道25移动至第二夹持装置的第二夹槽28上，第二推料气缸27将第二夹槽28上的工件运送至放置座51前侧，移料气缸55上的活塞杆将位于放置座51前侧的工件顶在固定环53上固定，推动气缸56与松紧组件共同作用使工件上的主料012被主夹件545与副夹件546带走脱离，第二接料装置将取出完主料012的工件运送至第二传料管道67上并运送至夹推块731上的夹紧槽7311内，夹推块731移动与夹固块712抵接并将工件抵在夹紧孔内壁上，推进气缸74控制其活塞杆将工件顶至落料道29上，而余料013则被留在推进气缸74的活塞杆上，推进气缸74的活塞杆退回并经过除料板761，使余料013从推进气缸74的活塞杆上脱落。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。