碳刷多工位加工机的制作方法

本发明属于机械设备领域，尤其是涉及一种碳刷多工位加工机。

背景技术：

碳刷(carbonbrush)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。碳刷在产品应用材质主要有石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。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，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。

碳刷的样子有点像擦铅笔的橡皮条那样，顶上有导线引出。体积有大有小。碳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。产品材质主要有电化石墨，浸脂石墨，金属(含铜，银)石墨。

碳刷适用于各种电动机、发电机、轮轴机。具有较好的换向性能，使用寿命长。碳刷是用于电机的换向器或滑环上，作为导出导入电流的滑动接触体，它的导电，导热以及润滑性能良好，并具有一定的机械强度和换向性火花的本能。几乎所有的电机都使用碳刷，它是电机的重要组成部件。广泛适用于各种交直流发电机，同步电动机，电瓶直流电动机，吊车电机集电环，各型电焊机等等。

目前带线压制碳刷的加工步骤是单工位，单工序进行加工，一台设备部只负责一道工序的加工，这种工艺方法造成加工场地使用面积大，劳动力过多，生产成本高，生产周期长等缺点。制约产品的竞争力弱，投资成本大等问题。

传统工艺质量稳定性差，尺寸波动范围大，经常出现批量的加工不良。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单、生产效率高的碳刷多工位加工机。

本发明的技术方案是：

碳刷多工位加工机，包括一工作平台，工作平台的中部设有转盘部分，转盘部分外缘圆周均布设有8组气动夹子，工作平台围绕转盘与气动夹子相配合的依次设有入料部分、磨面部分、倒角部分、磨弧部分、测量部分、不良品分离部分和出料部分，

入料部分包括入料总成、振动盘和直线送料器，入料总成包括推料气缸、顶料气缸和下压气缸，振动盘与工作平台相平行，直线送料器为条形，直线送料器的一端与振动盘相连，直线送料器的另一端与推料气缸相连接，顶料气缸位于推料气缸上端，下压气缸位于推料气缸下端；

磨面部分包括磨面伺服电机和磨面高速电机；磨面伺服电机轴工作平台相垂直，磨面高速电机设置在磨面伺服电机轴上，磨面高速电机轴与工作平台相平行，磨面高速电机的端部设有磨面轮；

倒角部分包括倒角电机和倒角气缸，所述倒角电机为三相异步电机，倒角电机轴与加工平台相平行，倒角轮设置在倒角气缸轴的末端；

磨弧部分包括两个磨弧伺服电机和磨弧高速电机，一个磨弧伺服电机设有平行于工作平台的x轴部分和z轴部分，另一个磨弧伺服电机设有垂直于工作平台的y轴部分，磨弧高速电机设置在y轴部分，磨弧高速电机轴垂直于工作平台设置；

测量部分包括接触式测量传感器和支架，所述支架为长方形框架，支架的下端设置在工作平台上，接触式测量传感器设置在支架的上端；

转盘部分包括转盘、转盘电机、离合器、减速箱和分割器，离合器轴与转盘中部相连；

不良品分离部分设有不良品吹气口，不良品吹气口设有电磁阀，电磁阀与接触式测量传感器信号输出端相连接；

出料部分设有出料吹气口，出料吹气口设有电磁阀。

振动盘将产品送入直线送料器，直线送料器把产品送入电接点处，电接点发出信号推料气缸将料推到进料口，到达右进料口时推料气缸的前位信号触发，同时电接点处有信号时推料气缸退回，当推料气缸退回时触发后位信号，顶料气缸向前移动把碳刷推到气动夹子位置，到位后前位信号触发，给下压气缸信号，下压气缸压紧，下压气缸到位后给转盘气动夹子信号气动夹子夹紧，夹紧后顶料气缸和下压气缸退回，转盘移动，入料动作完成。

在开机后带有产品的气动夹子转到磨面部分，磨面高速电机运转，要求可精确调整位置，调整后磨面伺服电机刹车抱紧，与测量部分关联，可以自行调节位置。

带有产品的气动夹子转到倒角部分后，倒角气缸将倒角电机的倒角轮向转盘方向推进，进行倒角加工，到位后自动退回。

一个磨弧伺服电机分别为x轴部分和z轴部分，当x轴部分移动时z轴部分处于锁紧状态，当z轴部分移动时x轴部分处于锁紧状态，要求可以精确调整位置调整后磨弧伺服电机刹车抱紧。

当带有产品的气动夹子移动测量部分后接触式测量传感器开始测量，在接触式测量传感器工作时转盘锁紧，不允许出现任何移动防止损伤接触式测量传感器。

当转盘部分离合器接合后转盘转动，转盘转到一定角度后分割器得到信号，离合器断开，转盘停止。

当带有产品的气动夹子转入不良品分离部分后，如有不良产品，接触式测量传感器将信号传递给电磁阀，电磁阀通电不良品吹气口将产品吹出，如无不良此处不动作。

带有产品的气动夹子转到出料部分，电磁阀通电，出料出气口将产品吹出。

每组气动夹子设有两个气动夹子，所述磨弧部分设有两个磨弧高速电机；所述测量部分设有两个接触式测量传感器；所述不良品分离部分设有两个不良品吹气口，两个不良品吹气孔分别设有一个电磁阀，电磁阀分别与对应的接触式测量传感器的信号输出端相连。

所述碳刷多工位加工机还包括plc控制系统和可触屏，接触式测量传感器的数据输出端与plc控制系统相连接，plc控制系统与可触屏相连接，可触屏与接触式测量传感器、转盘电机、离合器、分割器和减速箱的参数输入端相连接，可触屏与电磁阀相连接。

接触式测量传感器将所测量的数据传送给plc控制系统，plc控制系统判断产品是否合格。plc控制系统记录测量数据并存档。plc控制系统对测量的数据连续监控，如出现连续的尺寸波动由plc控制系统判断，取出偏差的平均值，对磨面部分进行调整

可触屏与磨面伺服电机、磨面高速电机、倒角电机、倒角气缸、磨弧伺服电机、磨弧高速电机的参数输入端相连接。

所述可触屏设有故障报警显示告知、停机功能，成品计数、不合格品计数、合格率、工效统计显示功能。

本发明设备中的任一单体动作均可独立手动操作。如伺服电机的手动定位；电磁阀的手动开关；转盘电机的独立启停等。

转盘的启停、频率设定、工作电流均由触屏操作完成。

测量部分的控制参数输入、显示输出由触屏完成。

需要调整的参数可触屏设置。

本发明具有的优点和积极效果是：1.优化产品的工艺，减少设备的占地面积和数量。

2.劳动强度低、工人只需要取产品放到振动盘内，由振动盘自动排序入料，这样不需要太大的工作强度就可以完成操作，且一次入料可以加多道工序的任务。

3.质量稳定性好，设备上装有接触式测量传感器，将加工完成的碳刷逐个的测量，将合格和不合格的产品进行区分，保证产品的稳定性。

附图说明

图1是本发明的碳刷多工位加工机俯视图

图2是本发明的碳刷多工位加工机结构示意图

图3是本发明的碳刷多工位加工机入料总成结构示意图

图4是本发明的碳刷多工位加工机磨面部分结构示意图

图5是本发明的碳刷多工位加工机倒角部分结构示意图

图6是本发明的碳刷多工位加工机磨弧部分结构示意图

图7是本发明的碳刷多工位加工机测量部分结构示意图

图8是本发明的碳刷多工位加工机转盘部分结构示意图

图中：

1、入料部分2、磨面部分3、倒角部分4、磨弧部分

5、测量部分6、转盘部分7、不良出料部分8、出料部分

11、入料总成12、振动盘13、直线送料器111、顶料气缸

112、推料气缸113、下压气缸21、磨面伺服电机22、磨面高速电机

31、倒角电机32、倒角气缸41、磨弧伺服电机42、y轴部分

43、x轴部分44、z轴部分45、磨弧高速电机51、支架

52、接触式测量传感器61、气动夹子62、离合器63、转盘电机

64、分割器65、减速箱66、转盘

具体实施方式

如图1-8所示，本发明碳刷多工位加工机，包括一工作平台，工作平台的中部设有转盘66，转盘66外缘圆周均布设有8组气动夹子61，工作平台围绕转盘66与气动夹子61相配合的依次设有入料部分1、磨面部分2、倒角部分3、磨弧部分4、测量部分5、不良品分离部分7和出料部分8，

入料部分1包括入料总成11、振动盘12和直线送料器13，入料总成11包括推料气缸112、顶料气缸111和下压气缸113，振动盘12与工作平台相平行，直线送料器13为条形，直线送料器13的一端与振动盘12相连，直线送料器13的另一端与推料气缸112相连接，顶料气缸111位于推料气缸112上端，下压气缸113位于推料气缸112下端；

磨面部分2包括磨面伺服电机21和磨面高速电机22；磨面伺服电机21轴工作平台相垂直，磨面高速电机22设置在磨面伺服电机21轴上，磨面高速电机22轴与工作平台相平行，磨面高速电机22轴的端部设有磨面轮；

倒角部分3包括倒角电机31、倒角气缸32、传动同步带和同步轮，所述倒角电机31为三相异步电机，倒角电机31轴与加工平台相平行，倒角轮安装在倒角电机32正前方转轴的两端，通过同步带将两端的同步轮链接传动动力；

磨弧部分4包括两个磨弧伺服电机41和磨弧高速电机45，一个磨弧伺服电机41设有平行于工作平台的x轴部分43和z轴部分44，另一个磨弧伺服电机41设有垂直于工作平台的y轴部分42，磨弧高速电机41设置在y轴部分42，磨弧高速电机45轴垂直于工作平台设置；

测量部分5包括接触式测量传感器52和支架51，支架51为长方形框架，支架51的下端设置在工作平台上，接触式测量传感器52设置在支架51的上端；

转盘部分6包括转盘66、转盘电机63、离合器62、减速箱65和分割器64，离合器轴62与转盘66中部相连；

不良品分离部分7设有不良品吹气口，不良品吹气口设有电磁阀，电磁阀与接触式测量传感器52信号输出端相连接；

出料部分8设有出料吹气口，出料吹气口设有电磁阀。

每组气动夹子66设有两个气动夹子66，所述磨弧部分4设有两个磨弧高速电机45；测量部分5设有两个接触式测量传感器52；不良品分离部分7设有两个不良品吹气口，两个不良品吹气孔分别设有一个电磁阀，电磁阀分别与对应的接触式测量传感器52的信号输出端相连。

碳刷多工位加工机还包括plc控制系统和可触屏，接触式测量传感器52的数据输出端与plc控制系统相连接，plc控制系统与可触屏相连接，可触屏与接触式测量传感器52、转盘电机63、离合器62、分割器64和减速箱65的参数输入端相连接，可触屏与电磁阀相连接。

可触屏与磨面伺服电机21、磨面高速电机45、倒角电机31、倒角气缸32、磨弧伺服电机41、磨弧高速电机45的参数输入端相连接。

所述可触屏设有故障报警显示告知、停机功能，成品计数、不合格品计数、合格率、工效统计显示功能。

本发明设备中的任一单体动作均可独立手动操作。如伺服电机的手动定位；电磁阀的手动开关；转盘电机63的独立启停等。

转盘66的启停、频率设定、工作电流均由触屏操作完成。

测量部分5的控制参数输入、显示输出由触屏完成。

需要调整的参数由可触屏设置。

本实例的工作过程：振动盘12将产品送入直线送料器13，直线送料器13把产品送入电接点处，电接点发出信号推料气缸112将料推到进料口，到达右进料口时推料气缸112的前位信号触发，同时电接点处有信号时推料气缸112退回，当推料气缸112退回时触发后位信号，顶料气缸111向前移动把碳刷推到气动夹子61位置，到位后前位信号触发，给下压气缸113信号，下压气缸113压紧，下压气缸113到位后给转盘气动夹子61信号气动夹子61夹紧，夹紧后顶料气缸111和下压气缸113退回，转盘66移动，入料动作完成。

在开机转盘66转动，带有产品的气动夹子61转到磨面部分2后磨面高速电机22运转，要求可精确调整位置，调整后磨面伺服电机21刹车抱紧，与测量部分5关联，可以自行调节位置。

带有产品的气动夹子61转到倒角部分3后，倒角气缸32将倒角电机31的倒角轮向转盘66方向推进，进行倒角加工，到位后自动退回。

其中一个磨弧伺服电机41分别为x轴部分43和z轴部分44，当x轴部分43移动时z轴部分44处于锁紧状态，当z轴部分44移动时x轴部分43处于锁紧状态，要求可以精确调整位置调整后磨弧伺服电机41刹车抱紧。

带有产品的气动夹子61转动到测量部分后接触式测量传感器开始测量，在接触式测量传感器工作时转盘锁紧，不允许出现任何移动防止损伤接触式测量传感器。

当转盘部分6离合器26接合后转盘66转动，转盘66转到一定角度后分割器64得到信号，离合器26断开，转盘66停止。

带有产品的气动夹子61转入不良品分离部分7后，如有不良产品，接触式测量传感器52将信号传递给电磁阀，电磁阀通电不良品吹气口将产品吹出，如无不良此处不动作。

带有产品的气动夹子61转到出料部分8，电磁阀通电，出料出气口将产品吹出。

接触式测量传感器52将所测量的数据传送给plc控制系统，plc控制系统判断产品是否合格。plc控制系统记录测量数据并存档。plc控制系统对测量的数据连续监控，如出现连续的尺寸波动由plc控制系统判断，取出偏差的平均值，对磨面部分2进行调整。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。