一种多工位碳刷自动装配机的制作方法

本发明属于碳刷生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种多工位碳刷自动装配机。

背景技术：

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，外型一般是方块，卡在金属支架上，里面有弹簧把它紧压在转轴上。碳刷一般均包括一碳块及与炭块相连接的弹簧，而且碳刷的尺寸一般都比较小，碳块较小，弹簧也较小，手动装配比较麻烦，效率比较低，而且碳块本身的摩擦系数较低，手抓的时候容易掉落。另外，弹簧装配的形状也不同，装配的连接尺寸也各不相同，会出现弹簧装配不到位的现象，影响碳刷质量。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种多工位碳刷自动装配机，其通过设置四个工位完成不同零件的组装和成品检测，自动化程度高、效率高，可有效提高碳刷装配速率和成品率。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多工位碳刷自动装配机，包括机架、用于定位碳刷部件的分度盘、用于供应碳刷部件的供料装置、用于装配碳刷部件的第一组装工位、第二组装工位和第三组装工位以及用于碳刷成品检验的第四组装工位，所述第四组装工位连接用于输送所述碳刷成品的送料装置，所述第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位均包括支架、水平向设于所述支架的滑座、连接驱动所述滑座的驱动装置、设于所述滑座的升降台和设于所述升降台用于抓取所述碳刷部件的机械爪，所述第四组装工位还包括用于检验碳刷成品的检测装置和用于去除碳刷残次品的推出装置，所述检测装置包括相互连接的伸缩执行装置和推块，所述推块上设有与所述碳刷部件相配合的推叉板，所述伸缩执行装置带动所述推叉板水平向推移所述碳刷部件。

进一步的，伸缩执行装置为第一气缸，所述推叉板包括定位板和凸块，所述定位板设于推块的上端，所述凸块设于所述定位板两端并伸出于定位板外。

进一步的，推出装置包括第二气缸、推板和集料盒，所述第二气缸通过固定板水平向安装于所述送料装置的上方，所述推板连接于所述第二气缸的输出端，所述集料盒设于所述送料装置的一侧。

进一步的，推出装置设置有两个，两者左右对称的设置于固定板上。

进一步的，碳刷部件包括下底壳、碳棒和上壳，所述第一组装工位、第二组装工位和第三组装工位分别对应组装所述下底壳、碳棒和上壳，所述推叉板用于与所述碳棒相配合；所述供料装置包括与第一组装工位和第三组装工位相配合的振动送料盘和与所述第二组装工位相配合的碳棒送料台，所述碳棒送料台包括电机、轨道座、导向轮和绕设于所述导向轮的传送带，所述轨道座的两端设有容纳所述碳棒通过的通道，所述传送带活动穿过所述通道。

进一步的，振动送料盘的出口端连接有输料轨道，所述输料轨道的出口端连接有缓存工装，所述缓存工装对应配合所述分度盘；所述缓存工装包括支撑块、设于所述支撑块用于放置所述下底壳或上壳的轨道槽和设于所述轨道槽端部的挡块。

进一步的，滑座包括相互配合的轨道板和滑块，所述驱动装置为水平向设置于所述轨道板的第二气缸，所述升降台包括竖直向设置的第三气缸和设于所述第三气缸输出端的连接块，所述滑块分别连接所述第二气缸的输出端和所述第三气缸，所述连接块上安装有若干所述机械爪。

进一步的，机械爪为夹爪气缸。

进一步的，分度盘上设有四个用于定位碳刷部件的治具，四者在分度盘上对称布置，所述第一组装工位、第二组装工位、第三组装工位和第四组装工位分别对应配合四个治具；所述治具包括矩形状本体和若干设于所述本体的定位槽。

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

通过采用高精度旋转分度盘，精准定位4工位，4工位可同时工作，只需要人工完成将碳棒放入碳棒输送区及下底壳和上壳加料，其余完全自动化，最高速1小时可完成3000个，大大提高碳刷生产效率；

通过设置检测装置对装配后的碳刷成品进行自动化检验，当检验到次品时，由推出装置将次品归类至集料盒内，大大降低人工劳动量和减少检测时间，进一步提高生产效率。

附图说明

图1为本发明多工位碳刷自动装配机的结构示意图；

图2为本发明多工位碳刷自动装配机的第一输料轨道和第二输料轨道的安装结构示意图；

图3为本发明多工位碳刷自动装配机的组装工位的配置结构示意图；

图4为本发明多工位碳刷自动装配机的组装工位的部分结构示意图；

图5为本发明多工位碳刷自动装配机的分度盘的结构示意图；

图6为本发明多工位碳刷自动装配机的第一组装工位的结构示意图；

图7为本发明多工位碳刷自动装配机的第二组装工位的结构示意图；

图8为本发明多工位碳刷自动装配机的碳棒送料台的安装结构示意图；

图9为本发明多工位碳刷自动装配机的碳棒送料台的局部结构示意图；

图10为本发明多工位碳刷自动装配机的推出装置的结构示意图；

图11为本发明多工位碳刷自动装配机的成品碳刷部件的结构示意图；

图12为本发明多工位碳刷自动装配机的检测装置的安装结构示意图；

图13为本发明多工位碳刷自动装配机的检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

如图1至图13所示，一种多工位碳刷自动装配机，包括机架、用于定位碳刷部件13的分度盘5022、用于供应碳刷部件13的供料装置、用于装配碳刷部件13的第一组装工位6、第二组装工位4和第三组装工位8以及用于碳刷成品检验的第四组装工位7，第四组装工位7连接用于输送碳刷成品的送料装置10，第一组装工位6、第二组装工位4、第三组装工位8和第四组装工位7均包括支架、水平向设于支架的滑座、连接驱动滑座的驱动装置、设于滑座的升降台和设于升降台用于抓取碳刷部件13的机械爪，第四组装工位7还包括用于检验碳刷成品的检测装置16和用于去除碳刷残次品的推出装置9，检测装置16包括相互连接的伸缩执行装置1601和推块1603，推块1603上设有与碳刷部件13相配合的推叉板1602，伸缩执行装置1601带动推叉板1602水平向推移碳刷部件13。碳刷部件13包括下底壳1301、碳棒1302和上壳1303，第一组装工位6、第二组装工位4和第三组装工位8分别对应组装下底壳1301、碳棒1302和上壳1303，推叉板1602用于与碳棒1302相配合，各个组装工位处均安装有传感器。

滑座包括相互配合的轨道板和滑块，驱动装置为水平向设置于轨道板的第二气缸，升降台包括竖直向设置的第三气缸和设于第三气缸输出端的连接块，滑块分别连接第二气缸的输出端和第三气缸，连接块上安装有若干机械爪。机械爪可采用夹爪气缸，由第二气缸带动滑块上的第三气缸水平向移动，而第三气缸带动连接块上的机械爪上下移动。

具体的，第一组装工位6、第二组装工位4、第三组装工位8和第四组装工位7基本结构相同，但是各个工位上的机械爪分别设置适用于抓取下底壳1301、碳棒1302和上壳1303，因而稍有差别。第一组装工位6包括第一支架601、水平向设于第一支架601的第一滑座604、连接驱动第一滑座604的第一驱动装置603、设于第一滑座604的第一升降台和设于第一升降台用于抓取下底壳1301的第一机械爪605，第一升降台包括竖直向设置的第三气缸602和设于第三气缸602输出端的连接块606，两个第一机械爪605分别设于连接块606的两端；第一支架601为门型结构，第一滑座604固定于第一支架601的上端。第二组装工位4包括第二支架401、水平向设于第二支架401的第二滑座、连接驱动第二滑座的第二驱动装置402、第二升降台和设于第二升降台用于抓取碳棒1302的第二机械爪407，第二滑座包括第二轨道板403和第二滑块404，第二升降台包括竖直向固定于第二滑块404的第三气缸405和设于第三气缸405输出端的第二连接块406，两个第二机械爪407分别设于第二连接块406底端的两侧。

分度盘5022可转动设于旋转台上，旋转台包括支架、底板502和转动台，分度盘5022连接于转动台，分度盘5022上设有四个用于定位碳刷部件13的治具5023，四者在分度盘5022上对称布置，第一组装工位6、第二组装工位4、第三组装工位8和第四组装工位7分别对应配合四个治具5023；治具5023包括矩形状本体和若干设于本体的定位槽。

伸缩执行装置1601为第一气缸，第一气缸水平向固定于底板502上，推叉板1602包括定位板和凸块，定位板设于推块1603的上端，凸块设于定位板两端并伸出于定位板外，推块1603为矩形板体结构，定位板也为矩形块状结构，凸块的截面也呈矩形状，凸块的形状并不受限制，只需能够推动碳棒1302即可。

供料装置包括与第一组装工位6和第三组装工位8相配合的振动送料盘2和与第二组装工位4相配合的碳棒送料台3，碳棒送料台3包括电机301、轨道座302、导向轮304和绕设于导向轮304的传送带303，轨道座302的两端设有容纳碳棒1302通过的通道，传送带303活动穿过通道，上料时，由工人手动将碳棒1302放入通道内。与第一组装工位6对应的振动送料盘2的出口端连接有第一输料轨道11，第一输料轨道11的出口端连接有第一缓存工装14，与第三组装工位8对应的振动送料盘2的出口端连接有第二输料轨道12，第二输料轨道12的出口端连接有第二缓存工装15；第一缓存工装14和第二缓存工装15对应配合分度盘5022；第一缓存工装14和第二缓存工装15的结构包括支撑块、设于支撑块上用于放置下底壳1301或上壳1303的轨道槽和设于轨道槽端部的挡块，由第一输料轨道11和第二输料轨道12的出口端输出的下底壳1301和上壳1303分别暂存至第一缓存工装14和第二缓存工装15的轨道槽内，后由机械爪抓取下底壳1301和上壳1303放入治具5023内。

推出装置9包括第二气缸902、推板903和集料盒904，第二气缸902通过固定板901水平向安装于送料装置10的上方，推板903连接于第二气缸902的输出端，集料盒904设于送料装置10的一侧，固定板901为长矩形结构，第二气缸902固定于固定板901底部的一端，推板903为矩形薄板状，推板903的上下端均不与固定板901和送料装置10接触，使得推板903能够自由活动。推出装置9设置有两个，两者左右对称的设置于固定板901底部的两端；正常工作情况下，第二气缸902处于伸出状态，此时推板903位于送料装置10的中部位置，当检测到装配好的碳刷部件13为次品时，第二气缸902收缩带动推板903向集料盒904移动，碳刷部件13被扫落至集料盒904内。

本发明的工作原理：

1：第一组装工位6的下底壳1301由振动送料盘2将下底壳震动到平震区，再由平震区调整下底壳1301至零件等待区，即第一缓存工装14内。

2：机械爪带动完成抓取下底壳1301及安装，分度盘5022旋转至第二组装工位4。

3:第二组装工位4的机械爪带动完成抓取碳棒1302及安装动作，分度盘5022旋转至第三组装工位8。

4:第三组装工位8的上壳1303由振动送料盘2将上壳1303震动到平震区，再由平震区调整至零件等待区，即第二缓存工装15内。

5：机械爪带动完成抓取上壳1303及安装，分度盘5022旋转至第四组装工位7。

6：检测装置16的第一气缸推动将碳棒1302推进、推出，有下侧传感器判定是否合格，碳棒1302能弹回原位测判定为合格。

7：等待检测完气缸完成抓取成品到成品运输区，若有不合格产品则有推出装置9推出送料装置10进入不合格安放处(集料盒904)。

8：整个流程完成，正常工作时4组同时开工。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。