专利名称：设有机械手的自动碳刷成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及碳刷生产设备，具体涉及一种碳刷成型机。
背景技术：
碳刷是电动机、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，外型为各种形状，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上。有刷电机里面，碳刷顶在换相器表面，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈。现有的碳刷生产设备存在生产效率较低、产品质量不高、自动化程度低等问题，不能很好的适应市场需求。特别是在采用压制方式生产碳刷工艺中，生产效率较低、自动化程度低。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种设有机械手的自动碳刷成型机，解决以上技术问题。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现设有机械手的自动碳刷成型机，包括一控制系统、工作台，以及受所述控制系统控制的送料系统、压制碳刷坯的压制系统、放置引线的引线放置机构、剪切引线的剪线机构； 所述工作台设有一朝上的台面，所述台面设有进料口，所述进料口下方设有碳刷模具，其特征在于，所述引线放置机构设置在所述进料口的后方，所述引线放置机构上设有两个水平方向的通孔；所述剪线机构水平设置在所述进料口的一侧，所述送料系统设置在所述进料口的另一侧，所述压制系统设置在所述进料口的上方；所述台面上还设有一用以抓取和拉出碳刷坯的机械手，所述机械手设置在所述进料口前方；所述机械手包括一夹紧装置、一带动所述夹紧装置平移的机械手平移机构，所述夹紧装置连接一驱动所述夹紧装置夹紧的夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构、所述机械手平移机构分别连接所述控制系统。上述设计，通过机械手平移机构带动夹紧装置平移至压制好的碳刷坯处，通过夹紧装置将压制好的碳刷坯夹紧，通过机械手平移机构平移，将机械手远离进料口，完成整个碳刷坯的制作。本实用新型通过机械手来完成碳刷枉的抓取工序， 节省了劳动力、提高了整个碳刷枉的制作效率，能实现一人多机管理的目的。所述机械手通过一旋转汽缸固定在所述台面上，所述旋转汽缸带动所述机械手水平往复旋转；所述旋转汽缸的控制端连接所述控制系统。当机械手的夹紧装置夹紧碳刷坯后， 通过机械手平移机构往前平移一定距离，使机械手远离进料口，然后通过控制系统控制旋转汽缸，带动机械手水平旋转到离进料口足够远的距离，控制系统控制夹紧装置放松碳刷坯，此时碳刷坯自由落体，落入需要放置的地方。上述设计，将碳刷坯制作的整个过程全部采用自动化处理的方式进行制作，进一步提高了生产效率。另外，整个过程无需任何工作人员操作，减少了对碳刷坯的碰触，提高碳刷枉的质量。所述机械手平移机构水平转动角度不小于90度。机械手可以从进料口的前方顺时针或逆时针转动到进料口的侧前方，便于碳刷坯的掉落或工作人员拿取碳刷坯。所述剪线机构包括一执行剪切动作的剪刀机构、一带动所述剪刀机构平移的剪刀平移机构、一提供动力的剪刀驱动机构，所述剪刀机构的两个刀刃的剪线方向为竖直方向， 所述剪刀驱动机构分别连接所述剪刀机构和所述剪刀平移机构，所述控制系统连接所述剪刀驱动机构。本实用新型工作中，首先向送料系统内添加生产碳刷坯所需要的材料，一般是添加含有凝固剂的纯碳，也可以添加其他辅助材料。然后通过送料系统将材料送入进料口下方的碳刷模具的模腔内。通过压制碳刷坯的所述压制系统，对所述碳刷模具内的材料施压， 从而形成碳刷坯。然后通过控制系统对剪刀驱动机构进行控制，进而控制剪刀机构和剪刀平移机构，实现剪刀机构的进退和剪切引线。上述设计完成了制作碳刷坯的自动化过程，整个剪线过程无需工作人员手动操作，自动化程度高。所述剪刀机构的两个刀刃处于打开状态时，两个刀刃中部的间距大于3mm。以便于剪切截面积为8mm2，甚至更粗的引线。所述剪刀机构的两个刀刃处于闭合状态时，两个刀刃中部的间距小于0. 4mm。以便于剪切截面积为0. 5mm2，甚至更细的引线。所述送料系统包括容纳材料的送料盒，所述送料盒下方设有出料口，并位于所述台面上；所述送料系统还包括一驱动送料盒平移的送料盒驱动机构，所述送料盒驱动机构连接所述控制系统。上述设计，送料盒中的送料盒驱动机构驱动送料盒在台面上平移，在送料盒平移到出料口与所述进料口重叠的位置时，送料盒内的材料落入进料口下方的碳刷模具的模腔内。所述送料系统还包括一搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌部件、传动机构和搅拌动力机构，所述搅拌部件位于所述送料盒内，并通过所述传动机构连接所述搅拌动力机构。 本实用新型中，设有搅拌机构，通过搅拌机构的搅拌部件对送料盒内的材料进行搅拌，使材料具有较好的流动性。以便保证在出料口与进料口重叠的位置时，材料能够顺畅均勻的落入碳刷模具的模腔内。因为材料的主要成分是纯碳粉，纯碳粉本身受重力影响时的流动性很差，所以在不进行搅拌的情况下材料充分落入碳刷模具内的时间长，影响了生产效率。上述设计增设搅拌机构提高了生产效率，并且改善了碳刷质量。所述搅拌部件采用搅拌齿，所述搅拌齿包括转轴和设置在转轴上的柱状凸起，所述转轴通过所述传动机构连接所述搅拌动力机构，所述搅拌动力机构位于所述送料盒外。 通过所述转轴上的柱状凸起，搅动送料盒内的材料。所述搅拌部件采用搅拌齿，所述搅拌齿包括转轴、金属片，所述金属片插接在所述转轴上，并突出于所述转轴两端，所述转轴通过所述传动机构连接所述搅拌动力机构，所述搅拌动力机构位于所述送料盒外。通过所述转轴上的金属片，搅动送料盒内的材料。所述引线放置机构包括一自后往前执行送线动作的送线机构，所述送线机构的送线口位于所述进料口后方，所述送线机构连接所述控制系统。通过控制系统控制送线机构送线，然后通过压制系统将引线压入材料中。实现自动送线的功能。所述送线口送出的引线的长度可控，以便于控制引线压入碳刷坯中的长度。所述控制系统采用一基于PLC系统的控制系统，以提高系统的稳定性。采用PLC 控制系统能很好的完成了各机构的有序协调的工作。所述碳刷模具底部设有压力传感器，所述压力传感器连接所述控制系统，所述控制系统连接一用于显示压力的显示器。通过显示器显示压力，以便于压力观测和压力调整， 以及可以观察产品生产过程中的稳定性。所述送料盒上方设有材料装入口。以便于原料装入模腔。所述进料口下方的所述碳刷模具连接一上下升降系统，所述上下升降系统的升降执行机构连接所述碳刷模具底部，所述碳刷模具底部与所述工作台间可移动连接。通过上下升降系统，将通过压制生成的碳刷坯，采用碳刷模具底部升起的方式将碳刷坯推出。通过上下升降系统控制为碳刷模具底部的高度，进而控制所制造的碳刷坯的厚度。所述送料盒驱动机构、剪刀驱动机构、送线机构、夹紧驱动机构均通过一传动机构连接一电动机，所述送料盒驱动机构、剪刀驱动机构、送线机构、夹紧驱动机构通过所述传动机构的传动比设置完成同步，所述传动机构的一传动齿轮上设有一编码器，所述编码器连接所述控制系统，为所述控制系统提供控制数据。上述设计中所述送料盒驱动机构、剪刀驱动机构、送线机构同步精准，工作稳定。向控制系统中输入的控制数据较少，有利于系统稳定。特别解决了所生产的碳刷结构(材料)不均勻，导致碳刷性能不稳定，使用寿命短的问题。有益效果由于采用上述技术方案，本实用新型具有了自动制作碳刷坯功能，制作碳刷坯无需工作人员手动操作，自动化程度高，具有结构小巧、成本低廉、工作性能稳定等优点。
图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型搅拌部件的一种结构示意图；图3为本实用新型搅拌部件的另一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。参照图1，设有机械手的自动碳刷成型机，包括一控制系统、工作台1，控制系统采用一基于PLC系统的控制系统，以提高系统的稳定性。以及受控制系统控制的送料系统2、 压制碳刷坯的压制系统、放置引线的引线放置机构、剪切引线的剪线机构4。工作台1设有一朝上的台面11，台面11设有进料口 12，进料口 12下方设有碳刷模具，引线放置机构设置在进料口 12的后方，引线放置机构上设有两个水平方向的通孔，用以放置两条引线。剪线机构4水平设置在进料口 12的一侧，送料系统2设置在进料口 12的另一侧，压制系统设置在进料口 12的上方。台面11上还设有一用以抓取和拉出碳刷枉的机械手32，机械手32设置在进料口12前方。机械手32包括一夹紧装置、一带动夹紧装置平移的机械手平移机构321，夹紧装置连接一驱动夹紧装置夹紧的夹紧驱动机构，夹紧驱动机构、机械手平移机构321分别连接控制系统。上述设计，通过机械手平移机构321带动夹紧装置平移至压制好的碳刷坯处， 通过机械手32的夹紧装置将压制好的碳刷坯夹紧，通过机械手平移机构321平移，将机械手32远离进料口 12，完成整个碳刷坯的制作。机械手32通过一旋转汽缸33固定在台面11上，旋转汽缸33带动机械手32水平往复旋转。旋转汽缸33的控制端连接控制系统。当机械手32的夹紧装置夹紧碳刷坯后， 通过机械手平移机构321往前平移一定距离，使机械手32远离进料口 12，然后通过控制系统控制旋转汽缸33，带动机械手32水平旋转到离进料口 12足够远的距离，控制系统控制夹紧装置放松碳刷坯，此时碳刷坯自由落体，落入需要放置的地方。机械手平移机构321水平转动角度不小于90度，优选旋转汽缸33带动机械手平移机构321水平往复120度水平旋转。机械手32可以从进料口 12的前方顺时针或逆时针转动到进料口 12的侧前方，便于碳刷坯的掉落或工作人员拿取碳刷坯。剪线机构4包括一执行剪切动作的剪刀机构41、一带动剪刀机构41平移的剪刀平移机构42、一提供动力的剪刀驱动机构，剪刀机构41的两个刀刃的剪线方向为竖直方向，剪刀驱动机构分别连接剪刀机构41和剪刀平移机构42，控制系统连接剪刀驱动机构。 本实用新型工作中，首先向送料系统2内添加生产碳刷坯所需要的材料，一般是添加含有凝固剂的纯碳，也可以添加其他辅助材料。然后通过送料系统2将材料送入进料口 12下方的碳刷模具的模腔内。通过压制碳刷坯的压制系统，对碳刷模具内的材料施压，从而形成碳刷坯。然后通过控制系统对剪刀驱动机构进行控制，进而控制剪刀机构41和剪刀平移机构 42，实现剪刀机构41的进退和剪切引线。上述设计完成了制作碳刷坯的自动化过程，整个过程无需工作人员手动操作，自动化程度高。剪刀机构41的两个刀刃处于打开状态时，两个刀刃中部的间距大于3mm。以便于剪切截面积为8mm2，甚至更粗的引线。剪刀机构41的两个刀刃处于闭合状态时，两个刀刃中部的间距小于0. 4mm。以便于剪切截面积为0. 5mm2，甚至更细的引线。送料系统2包括容纳材料的送料盒21，送料盒21下方设有出料口，并位于台面11 上。送料系统2还包括送料盒驱动机构22，送料盒驱动机构22连接控制系统。上述设计， 送料盒21中的送料盒驱动机构22驱动送料盒21在台面11上平移，在送料盒21平移到出料口与进料口 12重叠的位置时，送料盒21内的材料落入进料口 12下方的碳刷模具的模腔内。送料盒21上方设有材料装入口。以便于原料装入模腔。送料系统还包括一搅拌机构，搅拌机构包括搅拌部件、传动机构和搅拌动力机构， 搅拌部件位于送料盒内，并通过传动机构连接搅拌动力机构。本实用新型中，设有搅拌机构，通过搅拌机构的搅拌部件对送料盒内的材料进行搅拌，使材料具有较好的流动性。以便保证在出料口与进料口重叠的位置时，材料能够顺畅均勻的落入碳刷模具的模腔内。因为材料的主要成分是纯碳粉，纯碳粉本身受重力影响时的流动性很差，所以在不进行搅拌的情况下材料充分落入碳刷模具内的时间长，影响了生产效率。上述设计增设搅拌机构提高了生产效率，并且改善了碳刷质量。参照图2，搅拌部件采用搅拌齿，搅拌齿包括转轴211和设置在转轴上的柱状凸起 212，转轴211通过传动机构连接搅拌动力机构，搅拌动力机构位于送料盒21外。通过转轴211上的柱状凸起212，搅动送料盒内的材料。参照图3，搅拌部件也可以采用如下设计搅拌部件采用搅拌齿，搅拌齿包括转轴 211、金属片213，金属片213插接在转轴211上，并突出于转轴211两端，转轴211通过传动机构连接搅拌动力机构，搅拌动力机构位于送料盒21外。通过转轴211上的金属片213，搅动送料盒内的材料。引线放置机构包括一自后往前执行送线动作的送线机构，送线机构的送线口位于进料口 12后方，送线机构连接控制系统。通过控制系统控制送线机构送线，然后通过压制系统将引线压入碳刷坯中。实现自动送线的功能。送线口送出的引线的长度可控，以便于控制弓I线压入碳刷坯中的长度。碳刷模具底部设有压力传感器，压力传感器连接控制系统，控制系统连接一用于显示压力的显示器。通过显示器显示压力，以便于压力观测和压力调整，以及可以观察产品生产过程中的稳定性。进料口 12下方的碳刷模具连接上下升降系统，上下升降系统的升降执行机构连接碳刷模具底部，碳刷模具底部与工作台1间可移动连接。送料盒驱动机构22、剪刀驱动机构、送线机构、夹紧驱动机构均通过一传动机构连接一电动机，送料盒驱动机构22、剪刀驱动机构、送线机构、夹紧驱动机构通过传动机构的传动比设置完成同步，传动机构的一传动齿轮上设有一编码器，编码器连接控制系统，为控制系统提供控制数据。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.设有机械手的自动碳刷成型机，包括一控制系统、工作台，以及受所述控制系统控制的送料系统、压制碳刷坯的压制系统、放置引线的引线放置机构、剪切引线的剪线机构；所述工作台设有一朝上的台面，所述台面设有进料口，所述进料口下方设有碳刷模具，其特征在于，所述引线放置机构设置在所述进料口的后方，所述引线放置机构上设有两个水平方向的通孔；所述剪线机构水平设置在所述进料口的一侧，所述送料系统设置在所述进料口的另一侧，所述压制系统设置在所述进料口的上方；所述台面上还设有一用以抓取和拉出碳刷坯的机械手，所述机械手设置在所述进料口前方；所述机械手包括一夹紧装置、一带动所述夹紧装置平移的机械手平移机构，所述夹紧装置连接一驱动所述夹紧装置夹紧的夹紧驱动机构，所述夹紧驱动机构、所述机械手平移机构分别连接所述控制系统。
2.根据权利要求1所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述机械手通过一旋转汽缸固定在所述台面上，所述旋转汽缸带动所述机械手水平往复旋转；所述旋转汽缸的控制端连接所述控制系统。
3.根据权利要求2所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述机械手平移机构水平转动角度不小于90度。
4.根据权利要求1、2或3所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述剪线机构包括一执行剪切动作的剪刀机构、一带动所述剪刀机构平移的剪刀平移机构、一提供动力的剪刀驱动机构，所述剪刀机构的两个刀刃的剪线方向为竖直方向，所述剪刀驱动机构分别连接所述剪刀机构和所述剪刀平移机构，所述控制系统连接所述剪刀驱动机构。
5.根据权利要求4所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述送料系统包括容纳材料的送料盒，所述送料盒下方设有出料口，并位于所述台面上；所述送料系统还包括一驱动送料盒平移的送料盒驱动机构，所述送料盒驱动机构连接所述控制系统。
6.根据权利要求5所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述送料系统还包括一搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌部件、传动机构和搅拌动力机构，所述搅拌部件位于所述送料盒内，并通过所述传动机构连接所述搅拌动力机构。
7.根据权利要求4所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述引线放置机构包括一自后往前执行送线动作的送线机构，所述送线机构的送线口位于所述进料口后方，所述送线机构连接所述控制系统。
8.根据权利要求4所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述碳刷模具底部设有压力传感器，所述压力传感器连接所述控制系统，所述控制系统连接一用于显示压力的显示器。
9.根据权利要求4所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述进料口下方的所述碳刷模具连接一上下升降系统，所述上下升降系统的升降执行机构连接所述碳刷模具底部，所述碳刷模具底部与所述工作台间可移动连接。
10.根据权利要求5所述的设有机械手的自动碳刷成型机，其特征在于所述控制系统采用一基于PLC系统的控制系统。
专利摘要本实用新型涉及碳刷生产设备，具体涉及一种碳刷成型机。设有机械手的自动碳刷成型机，包括控制系统、工作台，以及受控制系统控制的送料系统、压制系统、引线放置机构、剪线机构。工作台设有台面，台面设有进料口，进料口下方设有碳刷模具，引线放置机构设置在进料口的后方，剪线机构水平设置在进料口的一侧，送料系统设置在进料口的另一侧，压制系统设置在进料口的上方。台面上还设有机械手，机械手设置在所述进料口前方。由于采用上述技术方案，本实用新型具有了自动制作碳刷坯功能，制作碳刷坯无需工作人员手动操作，自动化程度高，具有结构小巧、成本低廉、工作性能稳定等优点。
文档编号H01R43/12GK202231292SQ201120246478
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者徐道平 申请人:上海隽献精密设备有限公司