本发明属于自动化生产设备领域，涉及一种电机碳刷生产设备，具体涉及一种电机碳刷自动化组装下料设备。
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；它通常包括碳刷臂（亦即金属支架）和卡在碳刷臂上的碳晶（一般是纯碳加凝固剂制成，外型一般是方块）。为了提高碳刷的组装效率，需要开发新的自动化设备。
技术实现要素：
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种电机碳刷自动化组装下料设备。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电机碳刷自动化组装下料设备，它包括：
基板；
旋转组件，所述旋转组件包括安装在所述基板上表面的第一支撑架、安装在所述第一支撑架侧面的第一底座、安装在所述第一底座底面的第一电机、安装在所述第一底座顶部且与所述第一电机相连接的旋转台、安装在所述旋转台上表面且等间隔设置的多组碳刷臂夹具以及安装在所述基板上表面且与所述碳刷臂夹具相对应的至少两组夹具调节机构；
碳刷臂入料组件，所述碳刷臂入料组件包括安装在所述基板上的第一振动盘、安装在所述基板上且位于所述第一振动盘一侧的第一直振器、安装在所述第一直振器上且一端与所述第一振动盘相配合的第一出料槽板以及转料机构，所述转料机构包括安装在所述基板上的第一支撑竖板、一端穿设在所述第一支撑竖板上部的第一支撑块、安装在所述第一撑块端部且与所述第一出料槽板相配合的吸料头、安装在所述第一支撑块另一端的皮带轮以及安装在所述第一支撑竖板上且通过皮带与所述皮带轮相连接的第一电机；
碳刷臂夹取组件，所述碳刷臂夹取组件用于将所述吸料头吸取的碳刷臂转移至任一所述碳刷臂夹具上，包括安装在所述基板上且位于所述旋转组件一侧的第一支撑架体、安装在所述第一支撑架体顶部的第二底座、固定在所述第二底座上且倾斜设置的第一安装板、设置在所述第一安装板外表面的多块第一垫板、安装在多块所述第一垫板上且开设有第一轨道槽的第一限位板、固定在所述第二底座或所述第一安装板上且穿过所述第一安装板的第二电机、设置于所述第一垫板和所述第一限位板之间且与所述第二电机相连接的摆杆、安装在所述第一轨道槽中且与所述摆杆活动连接的第一滑块、一端与所述第一滑块相连接且与所述第一安装板相平行的第一悬臂以及安装在所述第一悬臂另一端的夹爪气缸；当所述第一滑块在所述第一轨道槽中运动时，所述第一悬臂的延伸方向保持不变；
碳晶出料组件，所述碳晶出料组件包括安装在基板上的第二振动盘、安装在所述基板上且位于所述第二振动盘一侧的第二直振器、安装在所述第二直振器上且一端与所述第二振动盘相配合的第二出料槽板以及可升降地安装在所述基板上且与所述第二出料槽板另一端相配合的承料基座；
碳晶吸料组件，所述碳晶吸料组件用于将所述承料基座承接的碳晶转移至另一所述碳刷臂夹具上并与碳刷臂进行组装，包括安装在所述基板上且位于所述出料组件一侧的第二支撑架体、安装在所述第二支撑架体顶部的第三底座、固定在所述第三底座上表面的第二安装板、设置在所述第二安装板侧面的多块第二垫板、安装在多块所述第二垫板上且开设有第二轨道槽的第二限位板、固定在所述第二安装板上且穿过其的第三电机、设置于所述第二垫板和所述第二限位板之间且与所述第三电机相连接的第二摆杆、安装在所述第二轨道槽中且与所述第二摆杆活动连接的第二滑块、一端与所述第二滑块相连接且与所述第二安装板相平行的第二悬臂以及安装在所述第二悬臂另一端且与所述承料基座相配合的吸料单元；当所述第二滑块在所述第二轨道槽中运动时，所述第二悬臂竖直设置。
优化地，它还包括接料组件，所述接料组件包括通过多个定位座安装在所述基板上表面的第一气缸、安装在所述第一气缸上端的承料板、安装在所述承料板上表面的接料盒、安装在所述第一支撑架上的支撑座、倾斜安装在所述支撑座上且与再一所述碳刷臂夹具相对应的出料板以及设置于所述出料板上方且与再一所述碳刷臂夹具相配合的出气管。
进一步地，所述碳刷臂入料组件还包括第一支撑机构，所述第一支撑机构包括固定在所述基板上表面的第一支撑座以及通过多根第一螺栓安装在所述第一支撑座上的第一支撑底板，所述第一振动盘和所述第一直振器均安装在所述第一支撑底板上；所述碳晶出料组件还包括第二支撑机构，所述第二支撑机构包括固定在所述基板上表面的第二支撑座以及通过多根第二螺栓安装在所述第二支撑座上的第二支撑底板；所述第二振动盘和所述第二直振器均安装在所述第二支撑底板上。
更进一步地，所述碳刷臂入料组件还包括安装在所述基板上用于带动所述转料机构移动的平移机构，所述平移机构包括安装在所述支撑底板上表面的第一导轨气缸、安装在所述第一导轨气缸上表面的第三滑块以及固定在所述第三滑块上表面的第二支撑块，所述第一支撑竖板安装在所述第二支撑块上表面。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明电机碳刷自动化组装下料设备，通过采用特定结构的旋转组件、碳刷臂入料组件、碳刷臂夹取组件、碳晶出料组件和碳晶吸料组件，这样能够实现对碳刷臂的自动化入料、碳晶的自动化入料以及碳刷臂和碳晶组装，从而实现了碳刷的自动化组装。
附图说明
附图1为本发明电机碳刷自动化组装下料设备的部分结构示意图；
附图2为附图1中a处的局部放大图；
附图3为附图1中b处的局部放大图；
附图4为本发明电机碳刷自动化组装下料设备碳刷臂夹取组件的结构示意图；
附图5为本发明电机碳刷自动化组装下料设备碳晶出料组件和碳晶吸料组件的结构示意图；
附图6为本发明电机碳刷自动化组装下料设备碳晶吸料组件的局部放大图；
附图7为本发明电机碳刷自动化组装下料设备吸料单元的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明：
如图1至图7所示的电机碳刷自动化组装下料设备，主要包括碳刷臂入料组件1、旋转组件2、碳刷臂夹取组件4、碳晶出料组件5、碳晶吸料组件6和基板7等。
其中，旋转组件2包括第一支撑架20、第一底座21、第一电机22、旋转台23、碳刷臂夹具24和夹具调节机构25等。第一支撑架20安装在基板7的上表面；第一底座21安装在第一支撑架20的侧面；第一电机22安装在第一底座21的底面，它的电机轴向上延伸；旋转台23安装在第一底座21的顶部，并且与第一电机22的电机轴相连接，这样当第一电机22工作时能够带动旋转台23以其自身轴心线为旋转轴同步转动；碳刷臂夹具24有多组，它们安装在旋转台23上表面的边缘处，并且等间隔设置（在本实施例中，碳刷臂夹具24为四组）；夹具调节机构25至少有两组，它们安装在基板7的上表面，并且分别与碳刷臂夹具24相对应（当碳刷臂夹具24为四组时，夹具调节机构25为两组，可以用于调节碳刷臂夹具24使其解除对碳刷臂或碳刷的夹持）。如图3所示，在本实施例中，每组碳刷臂夹具24包括固定在旋转台23上表面的基块241（固定方式采用常规的螺栓或螺栓副，下同）、一体设置在基块241上表面的第一支撑块242（第一支撑块242的侧面开设有两个倾斜设置的通孔）、穿设在第一支撑块242中的两根支撑杆243（即支撑杆243对应插在前述的通孔中，因此倾斜设置）、设置在每根支撑杆243外端（远离旋转台23中心的一端，亦是较矮的一端）的夹块244、安装在两根支撑杆243内端的连接块245以及连接在连接块245和第一支撑块242之间的至少一个复位弹簧（图中未显示）；碳刷臂夹具24的工作原理如下：采用外力作用在连接块245的外表面（即靠近旋转台23中心的表面），使得支撑杆243向外运动（远离旋转台23中心的一侧），复位弹簧被压缩，两个夹块244与第一支撑块242之间的间距变大而形成容置空间，将碳刷臂放入，卸去作用在连接块245上的外力，复位弹簧使得连接块245复位而将碳刷臂夹在夹块244与第一支撑块242之间；再采用外力作用时，可以使得夹块244与第一支撑块242间距变大而解除对碳刷臂的夹持。每组夹具调节机构25包括支撑在基板7上表面且上表面倾斜设置（倾斜角度与支撑杆243的倾斜角度一致）的支撑架251、固定在支撑架251上表面的第一导轨气缸252、安装在第一导轨气缸252上表面的移块253、安装在移块253上表面的延伸臂254以及一体设置在延伸臂254端部且与连接块245外表面相接触的拨块255，这样当第一导轨气缸252工作时，可以对连接块245外表面施加作用力。
碳刷臂入料组件1，安装在基板7上，主要包括第一振动盘11、第一直振器12、第一出料槽板13和转料机构16等。第一振动盘11安装在基板7上；第一直振器12也安装在基板7上，它位于第一振动盘11的一侧；第一出料槽板13上开设有出料细槽，它安装在第一直振器12上且一端与第一振动盘11相配合，这样通过第一振动盘11和第一直振器12的振动使得碳刷臂逐个出料而按序进入第一出料槽板13的细槽内以向下游输送。转料机构16用于承接第一出料槽板13的出料（即碳刷臂），并将出料转动至对应的位置供下游的夹爪取料；它包括安装在基板7上的第一支撑竖板161、一端穿设在第一支撑竖板161上部的第一支撑块162（第一支撑块162包括块状支撑部和一体设置在块状支撑部端面的转轴部；在本实施例中，转轴部贯穿第一支撑竖板161，这样第一支撑块162和第一支撑竖板161能够产生相对应转动）、安装在第一撑块162端部（即安装在前述块状支撑部的另一端面处）且与第一出料槽板13相配合的吸料头163、安装在第一支撑块162另一端（即固定在转轴部的端部而不能产生相互运动）的皮带轮164以及安装在第一支撑竖板161上且通过皮带与皮带轮164相连接的第二电机165。这样当第二电机165工作时，可以带动皮带轮164的来回运动进而带动第一支撑块162的来回转动，从而使得吸料头163进行吸料并转动至供料位置处的动作。在本实施例中，碳刷臂入料组件1还包括限料机构14，限料机构14至少包括安装在第一出料槽板13另一端的第一安装板141以及可伸缩地安装在第一安装板141上且与第一出料槽板13相配合的限料杆142；限料杆142可伸缩的方式采用常规的即可，如将其与气缸相连接而利用气缸驱动其直线移动。这样当一个碳刷臂移动至第一出料槽板13端部等待出料时，限料杆142被驱动而移动至卡在该碳刷臂和下一个碳刷臂之间，用于阻止下一个碳刷臂的出料，从而避免了相邻两个碳刷臂之间的相互干扰，确保顺利出料。碳刷臂入料组件1还包括第一支撑机构17，第一支撑机构17包括固定在基板7上表面的第一支撑座171（第一支撑座171包括两个相对设置的第一支撑座块）以及通过多根第一螺栓173安装在第一支撑座171上的第一支撑底板172；这样第一振动盘11和第一直振器12均安装在第一支撑底板172上，有利于减小第一振动盘11和第一直振器12工作时振动对基板7的影响以减小设备的共振程度。碳刷臂入料组件1还包括平移机构15，平移机构15包括安装在第一支撑底板172上表面的第二导轨气缸152（第二导轨气缸152水平设置）、安装在第二导轨气缸152上表面的第三滑块152以及固定在第三滑块152上表面的第二支撑块153（固定方式采用常规的螺栓副连接），此时将第一支撑竖板161安装在第二支撑块153上表面，这样当第二导轨气缸152工作时可以带动整个转料机构16在第一出料槽板13和下游取料夹爪之间平移，有利于保证第一出料槽板13和下游取料夹爪具有安全的间隔而不会相互干扰。
如图4所示的碳刷臂夹取组件4用于将吸料头163吸取的碳刷臂转移至任一碳刷臂夹具24上（该碳刷臂夹具24的位置要与碳刷臂夹取组件4相对应；由于旋转组件2在进行循环转动，碳刷臂夹取组件4依次并循环向四个碳刷臂夹具24转移碳刷臂），主要包括第二底座42、第一安装板43、第一限位板44、第二电机45和第一悬臂49等。第一安装板43固定在第二底座42上且倾斜设置，在本实施例中，可以在第二底座42上安装角板，该角板的一面与另一面并非相互垂直而是形成40~70°的夹角，这样可以将第一安装板43安装在该角板上而使得第一安装板43与第二底座42之间形成对应度数的夹角。多块第一垫板431设置在第一安装板43的外表面上（第一安装板43的外表面即为背离第二底座42的表面），在本实施例中，第一垫板431有两块，它们对应且间隔设置。第一限位板44安装在多块第一垫板431上，其上开设有第一轨道槽441。第二电机45固定在第二底座42上，也可以是安装在第一安装板43上，它穿过第一安装板43（实际上是第二电机45的电机轴穿过第一安装板43）。摆杆（图中未显示）设置在第一垫板431和第一限位板44之间，它的一端与第二电机45的电机轴相连接，这样当第二电机45工作时可以带动摆杆的同步旋转。第一滑块46安装在第一轨道槽441中，它与摆杆活动连接，这样当摆杆转动时能够带动第一滑块46沿第一轨道槽441运动；活动连接的方式采用常规的即可，如可以在摆杆上开设腰型槽而将第一滑块46的端部卡入该腰型槽内，这样第一滑块46和摆杆不但实现了连接而且它们之间能够产生相对转动。第一悬臂49的一端与第一滑块46相连接，它与第一安装板43相平行并沿第一安装板43向下延伸。夹爪气缸40安装在第一悬臂49另一端（即下端），用于夹取碳刷臂。在本实施例中，当第一滑块46在第一轨道槽441中运动时，第一悬臂49的延伸方向需要保持不变，但是它在水平方向上产生了位移，该位移的起点和终点即为夹爪气缸40夹料和放料之处。在本实施例中，碳刷臂夹取组件4还包括固定在第一安装板43上且位于第一限位板44下方的第一滑轨47、可滑动地安装在第一滑轨47上的第四滑块48以及通过第一转接块481（第一转接块481通过螺栓连接的方式固定在第四滑块48的表面）安装在第四滑块48上且与第一悬臂49相配合的第一限位块491（第一限位块491与第一安装板43相平行且上下延伸，此处的上下并非竖直方向的），第一滑轨47与第一悬臂49相垂直，这样当第一悬臂49随第一滑块46同步运动时，第一悬臂49被第一限位块491限位而只能上下移动且被第一滑轨47和第四滑块48限制而只能水平移动，此时第一悬臂49的延伸方向不变。在本实施例中，碳刷臂夹取组件4还包括第一支撑架体41，第二底座42固定在第一支撑架体41的顶部。
碳晶出料组件5设置在碳刷臂夹取组件4的下游，包括第二振动盘51、第二直振器52、第二出料槽板53和承料基座56等。第二振动盘51安装在基板7上；第二直振器52也安装在基板7上，它位于第二振动盘51的一侧；第二出料槽板53上开设有出料细槽，它安装在第二直振器52上且一端与第二振动盘51相配合，这样通过第二振动盘51和第二直振器52的振动使得碳晶逐个出料而按序进入第二出料槽板53的细槽内以向下游输送。承料基座56则可升降地安装在基板7上，它与第二出料槽板53的另一端相配合，用于承接第二出料槽板53的出料；在本实施例中，碳晶出料组件5还包括第二支撑机构57，第二支撑机构57包括固定在基板7上表面的第二支撑座571（第二支撑座571包括两个相对设置的第二支撑座块；固定方式采用常规的螺栓连接即可）以及通过多根第二螺栓573安装在第二支撑座571上的第二支撑底板572；这样第二振动盘51和第二直振器52均安装在第二支撑底板572上，有利于减小第二振动盘51和第二直振器52工作时振动对基板7的影响以减小设备的共振程度；出料组件5还包括竖立在第二支撑底板572上表面的气缸54以及安装在气缸54上端的第二支撑角块55，承料基座56安装在第二支撑角块55上，这样通过气缸54的工作实现承料基座56的升降。
碳晶吸料组件6用于将承料基座56承接的碳晶转移至碳刷臂夹具24上并与其上夹持的碳刷臂进行组装，包括第二支撑架体61、第二安装板62、第二限位板63、第二滑块65、第二悬臂691和吸料单元60等。第二支撑架体61安装在基板7上且位于碳晶出料组件5的一侧；第三底座安装在第二支撑架体61的顶部；第二安装板62固定在第三底座的上表面而竖直设置；第二垫板621有多块，它们设置在第二安装板62的侧面，在本实施例中，第二垫板621有两块，它们对应且间隔设置。第二限位板63安装在多块第二垫板621上，其上开设有第二轨道槽631。第三电机64固定在第二安装板62上，它穿过第二安装板62（实际上是第三电机64的电机轴穿过第二安装板63）。第二摆杆（图中未显示）设置在第二垫板621和第二限位板63之间，它的一端与第三电机64的电机轴相连接，这样当第三电机64工作时可以带动第二摆杆的同步旋转。第二滑块65安装在第二轨道槽631中，它与第二摆杆活动连接，这样当第二摆杆转动时能够带动第二滑块65沿第二轨道槽631运动；活动连接的方式采用常规的即可，如可以在第二摆杆上开设腰型槽而将第二滑块65的端部卡入该腰型槽内，这样第二滑块65和第二摆杆不但实现了连接而且它们之间能够产生相对转动。第二悬臂691的一端与第二滑块65相连接，它与第二安装板62相平行并沿其竖直向下延伸。吸料单元60安装在第二悬臂691的另一端（即下端），用于吸取电机碳晶。在本实施例中，当第二滑块65在第二轨道槽631中运动时，第二悬臂691的延伸方向需要保持不变（始终保持竖直设置），但是它在水平方向上产生了位移，该位移的起点和终点即为吸料单元60取料和放料之处。在本实施例中，吸料单元60包括固定在第二悬臂691另一端的第一支撑角块601、安装在第一支撑角块601上的溃缩气缸602以及安装在溃缩气缸602下端的吸料头603，吸料头603在吸取物料后移动至特定位置进行放料，放料的同时需要实现碳晶和碳刷臂的卡接组装，而在卡接组装时碳晶和碳刷臂之间会产生相互作用力而传递给溃缩气缸602，溃缩气缸602具有精密的压力传感器，当其感应的压力（即碳晶和碳刷臂之间的相互作用力）大于其设定阈值时，溃缩气缸602向上溃缩而避免碳晶和碳刷臂在组装时有损坏。吸料组件6还包括固定在第二安装板62侧面且位于第二限位板63下方的第二滑轨66、可滑动地安装在第二滑轨66上的第五滑块67以及通过第二转接块68安装在第五滑块67上且与第二悬臂691相配合的第二限位块69，第二滑轨66与第二悬臂691相垂直，从而保证第二悬臂691始终处于竖直状态。
接料组件3用于承接组装好的电机碳刷，它设置在碳晶出料组件5和碳晶吸料组件6的下游，包括通过多个定位座34安装在基板7上表面的第一气缸33、安装在第一气缸33上端的承料板31、安装在承料板31上表面的接料盒32、安装在第一支撑架20上的支撑座36、倾斜安装在支撑座36上且与碳刷臂夹具24（夹有前述组件组装好的电机碳刷）相对应的出料板37以及设置在出料板37上方且与碳刷臂夹具24相配合的出气管38，利用出气管38的出气将电机碳刷吹至出料板37上而滑入接料盒32中。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。