CN114734080B - 一种用于碳换向器制备的自动铣槽机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，包括工作台、输送机构、上料机构、切割机构，工作台上设有长条状的输送台，输送台一端设有上料机构，输送台另一端向下倾斜设有导料板，输送台两侧分别设置一个输送机构，输送机构均包括两个输送辊、设置于两个输送辊上的输送带以及驱动输送辊旋转的伺服电机，输送辊分别通过纵向转动设置于工作台上并位于输送台两端，伺服电机设置于工作台底部，伺服电机输出轴与其中一个输送辊的轴端固定连接，输送带表面依次排列设有多个用于容置换向器铜支架的定位槽，使得两个输送机构中输送带分别对换向器两侧的铜支架进行定位。实现对多个换向器的碳平面进行一次性快速铣槽，大大提高了铣槽效率。

Description

一种用于碳换向器制备的自动铣槽机

技术领域

本发明属于碳换向器加工设备技术领域，具体涉及一种用于碳换向器制备的自动铣槽机。

背景技术

换向器作为直流电机的重要组成部分之一，其强度和性能对电机的稳定运行非常重要。电机在高速旋转运行时，换向器需要承受电机旋转时所产生的巨大离心力，否则容易产生换向片的飞片或浮片等不良现象。碳换向器是一种常用的换向器，碳换向器的换向片一般固定在碳基本体上，其具有导电性能好的优点，主要用于电子油泵电机上。相比较传统换向器，碳换向器在加工时，都需要在其碳平面上面铣槽，开槽方向与碳平面平齐，而目前车间普遍采用人工上料、定位、开槽的方式进行加工，这种加工方式不仅劳动强度大，开槽效率低，存在安全隐患，而且开槽精度差，影响产品质量。

中国专利CN201610791296.2公开了一种换向器碳平面自动铣槽机，其通过将换向器的碳平面朝上依次叠加放置在料道中，然后通过送料机构将料道中的产品从料道的底部推出来，升降机械手机构将产品抓起来放到伺服分度轴夹缸上夹紧，然后进刀气缸动作，推动伺服驱动基座和伺服分度轴夹缸向切割片的方向移动，通过切割片对换向器的碳平面进行切割，然后伺服分度轴夹缸转动一个角度，伺服分度轴夹缸再向切割片运动，再次进行切割，切割若干次以后，升降机械手机构将加工完成的产品取下卸料。这种铣槽方式对于铣槽设备而言，运行动作较多，相对复杂，容易出现偏差，而且铣槽效率低，无法满足流水线大批量生产的需求。

发明内容

本发明针对上述问题，公开了一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，解决了现有技术中。

具体的技术方案如下：

一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，包括工作台和设置在工作台上的输送机构、上料机构、切割机构，所述工作台上设有长条状的输送台，输送台的一端设有上料机构，所述上料机构用将换向器上料至输送台上，输送台的另一端向下倾斜设有导料板，所述输送台两侧分别设置一个输送机构，输送机构均包括两个输送辊、设置于两个输送辊上的输送带以及驱动输送辊旋转的伺服电机，两个所述输送辊纵向转动设置于工作台上并分别位于输送台的两端，所述伺服电机设置于工作台底部，且伺服电机的输出轴与其中一个输送辊的轴端固定连接，所述输送带表面依次排列设有多个用于容置换向器铜支架的定位槽，所述定位槽为纵向设置，使得两个输送机构中输送带分别对换向器两侧的铜支架进行定位；

所述输送台上沿其长度方向上排列开设有多个定位孔，每个所述定位孔中均纵向贯穿设有定位轴，多个所述定位轴底部均固定设置在定位板上，所述定位板水平设置在输送台下方，且工作台底部设有用于驱动定位板升降的第一气缸，通过第一气缸带动定位板上升，使得定位轴嵌入到换向器的中心孔进行定位；所述输送台上表面沿其长度方向上排列开设有多组安装槽，每组安装槽包括分布在每个定位孔两端的两个安装槽，每组安装槽中分别设有一组夹具组件，夹具组件包括两个夹持块、连接杆、升降板和第二气缸，两个夹持块分别设置在两个安装槽中，且夹持块的顶端开设有用于容置铣槽刀片经过的凹槽，夹持块的底端与安装槽一端铰接，两个夹持块的相远离一端均设有第一铰接座，所述第二铰接座上铰接设置所述连接杆，连接杆的下端贯穿安装槽并铰接有第二铰接座，所述第二铰接座下端贯穿定位板并与升降板表面固定连接，所述升降板水平设置于定位板下方，且所述第二气缸固定设置于工作台底部并用于驱动升降板进行升降，实现升降板通过连接杆带动夹持块进行翻转，从而使得两个夹持块分别对换向器两端进行夹持定位；

所述输送台上方设置所述切割机构，且切割机构通过位移机构的带动下沿换向器输送方向进行水平位移，切割机构包括铣槽刀片和驱动铣槽刀片旋转的切割电机，所述铣槽刀片的转动方向与换向器输送方向相同，且铣槽刀片位于输送台正上方的中心位置，并且在位移机构的驱动下，使得铣槽刀片依次对多个换向器上的碳平面进行横向开槽。

进一步的，所述上料机构包括上料板、上料管、上料气缸、丝杆升降台和升降电机，所述上料板水平设置于输送台的一端，上料板上开设有通口，上料板底部位于通孔位置处设有连接套，所述连接套上可拆卸安装所述上料管，上料管为纵向设置并贯穿所述工作台，上料管底部边缘设有一圈限位座，且上料管中堆叠若干个换向器，上料管内壁尺寸与换向器尺寸相适应，且上料管内壁上沿周向均匀分部设有限位槽，所述限位槽用于对换向器上的铜支架进行定位，防止换向器发生旋转；所述丝杆升降台设置于上料管下方，丝杆升降台上设有螺纹升降杆，所述螺纹升降杆顶端对换向器底部进行支撑，丝杆升降台一端设置用于驱动螺纹升降杆升降的升降电机；所述上料气缸水平设置于上料板的一端，上料气缸的活塞杆一端设有用于推动换向器的推块。

进一步的，所述推块一端的尺寸形状与换向器尺寸形状相适配，从而防止换向器发生偏移。

进一步的，所述位移机构包括横梁架、滑动座、升降气缸、升降座，所述横梁架两端底部固定设置在工作台上，横梁架上端水平设有滑轨，所述滑轨位于输送台上方，所述滑轨上滑动设有滑动座，且横梁架一端设有驱动电机，驱动电机通过丝杆传动机构带动滑动座进行水平位移，所述滑动座底部通过多个伸缩杆连接升降座，且滑动座上端设有用于驱动升降座升降的升降气缸，升降座底部设有连接座，所述连接座中通过转轴转动设置所述铣槽刀片，升降座顶部设置所述切割电机，切割电机通过传动带组件带动铣槽刀片旋转。

进一步的，所述定位槽横截面为梯形结构。

进一步的，两个所述夹持块相靠近一端均为弧形结构设置，且两个夹持块相靠近一端的两侧均为向中心倾斜设置，从而使得夹持块与换向器上的两个铜支架之间相适配。

进一步的，所述夹持块的厚度不大于安装槽的深度。

工作原理：上料机构中通过螺纹升降台将上料管中的换向器逐个上料至上料板上，再通过上料气缸通过推块将换向器推入到输送台上，此时两个伺服电机同时带动输送台两侧的输送带进行运转，使得输送带上的定位槽能够对换向器上的铜支架进行嵌合定位并带动换向器向前输送；当多个换向器移动到指定位置时，第一气缸带动定位板上升，使得定位轴嵌入到换向器的中心孔进行定位，随后第二气缸带动带动升降板上升，使得升降板通过连接杆带动夹持块进行翻转，从而使两个夹持块嵌入到换向器两端的两个铜支架之间，从而对换向器两端进行夹持定位，最后切割电机带动铣槽刀片高速旋转，同时升降气缸带动升降座下降，随后滑动座进行水平方向位移，从而使铣槽刀片在多个换向器上的碳平面进行横向开槽，进行一次开槽后，第二气缸带动升降板下降，使得夹块不再对换向器进行夹持，随后两个伺服电机带动两个输送带向相反方向运转，从而使得输送带带动换向器在定位轴上旋转45度，随后第二气缸带动升降板上升，使得夹持重新对换向器进行夹持，最后切割电机带动铣槽刀片反转，同时滑动座进行水平方向位移，使得铣槽刀片在多个换向器上再一次的横向开槽，以此进行循环，直至开槽完成。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明相对较现有技术，采用输送台放置多个碳换向器，并采用切割机构逐次进行横向切割，同时配合两个输送带带动碳换向器在定位轴上转动一定角度，从而使得碳换向器待切割位置针对铣槽刀片的刀口，从而实现对多个换向器的碳平面进行一次性快速铣槽，大大提高了铣槽效率。

2、本发明中采用上料管进行装夹碳换向器，并且上料管内壁上的限位槽对能够碳换向器进行定位，同时在上料气缸配合推块的推动下，使得碳换向器能够保持正确位置进入到输送带之间，从而保证碳换向器上的铜支架能够嵌入到输送带上的定位槽中，保证了设备运行的精准性和稳定性。

附图说明

图1为本发明中的结构示意图。

图2为本发明中输送台的结构示意图。

图3为图1中A处放大示意图。

图4为图2中B处放大示意图。

图5为图2中C处放大示意图。

附图标记说明

工作台1、碳换向器11；

输送台2、导料板21、定位孔22、定位轴23、定位板24、第一气缸25、安装槽26；

输送机构3、输送辊31、输送带32、定位槽321、伺服电机33；

夹具支架4、夹持块41、凹槽411、第一铰接座412、连接杆42、升降板43、第二铰接座431、第二气缸44；

铣槽刀片51、切割电机52；

横梁架61、滑轨611、驱动电机612、滑动座62、伸缩杆621、升降气缸63、升降座64、连接座641；

上料板71、通口711、连接套712、上料管72、限位座721、限位槽722、上料气缸73、推块731、丝杆升降台74、螺纹升降杆741、升降电机75。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面结合附图对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，一种用于碳换向器11制备的自动铣槽机，包括工作台1和设置在工作台 1上的输送机构3、上料机构、切割机构，所述工作台1上设有长条状的输送台2，输送台2 上沿其长度方向上排列放置多个换向器，输送台2的一端设有上料机构，所述上料机构用将换向器上料至输送台2上，输送台2的另一端向下倾斜设有导料板21，所述输送台2两侧分别设置一个输送机构3，输送机构3均包括两个输送辊31、设置于两个输送辊31上的输送带32以及驱动输送辊31旋转的伺服电机33，两个所述输送辊31通过支架纵向转动设置于工作台1上并分别位于输送台2的两端，所述伺服电机33设置于工作台1底部，且伺服电机33 的输出轴贯穿工作台1并与其中一个输送辊31的轴端固定连接，所述输送带32表面依次排列设有多个用于容置换向器铜支架的定位槽321，所述定位槽321为纵向设置，且多个定位槽321的位置与碳换向器11上的铜支架位置相对应，使得两个输送机构3中输送带32分别对换向器两侧的铜支架进行定位；

所述输送台2上沿其长度方向上排列开设有多个定位孔22，每个所述定位孔22中均纵向贯穿设有定位轴23，多个所述定位轴23底部均固定设置在定位板24上，所述定位板24 水平设置在输送台2下方，且工作台1底部设有用于驱动定位板24升降的第一气缸25，通过第一气缸25带动定位板24上升，使得定位轴23嵌入到换向器的中心孔进行定位；所述输送台2上表面沿其长度方向上排列开设有多组安装槽26，每组安装槽26包括分布在每个定位孔22两端的两个安装槽26，每组安装槽26中分别设有一组夹具组件，夹具组件包括两个夹持块41、连接杆42、升降板43和第二气缸44，两个夹持块41分别设置在两个安装槽26 中，且夹持块41的顶端开设有用于容置铣槽刀片51经过的凹槽411，夹持块41的底端与安装槽26一端铰接，两个夹持块41的相远离一端均设有第一铰接座412，所述第二铰接座431 上铰接设置所述连接杆42，连接杆42的下端贯穿安装槽26并铰接有第二铰接座431，所述第二铰接座431下端贯穿定位板24并与升降板43表面固定连接，所述升降板43水平设置于定位板24下方，且所述第二气缸44固定设置于工作台1底部并用于驱动升降板43进行升降，实现升降板43通过连接杆42带动夹持块41进行翻转，从而使得两个夹持块41分别对换向器两端进行夹持定位；

所述输送台2上方设置所述切割机构，且切割机构通过位移机构的带动下沿换向器输送方向进行水平位移，切割机构包括铣槽刀片51和驱动铣槽刀片51旋转的切割电机52，所述铣槽刀片51的转动方向与换向器输送方向相同，且铣槽刀片51位于输送台2正上方的中心位置，并且在位移机构的驱动下，使得铣槽刀片51依次对多个换向器上的碳平面进行横向开槽。

进一步的，所述上料机构包括上料板71、上料管72、上料气缸73、丝杆升降台74和升降电机75，所述上料板71水平设置于输送台2的一端，上料板71上开设有通口711，上料板71底部位于通孔位置处设有连接套712，所述连接套712上可拆卸安装所述上料管72，上料管72为纵向设置并贯穿所述工作台1，上料管72底部边缘设有一圈限位座721，且上料管 72中堆叠若干个换向器，上料管72内壁尺寸与换向器尺寸相适应，且上料管72内壁上沿周向均匀分部设有限位槽722，所述限位槽722用于对换向器上的铜支架进行定位，防止换向器发生旋转；所述丝杆升降台74设置于上料管72下方，丝杆升降台74上设有螺纹升降杆 741，所述螺纹升降杆741顶端对换向器底部进行支撑，丝杆升降台74一端设置用于驱动螺纹升降杆741升降的升降电机75；所述上料气缸73水平设置于上料板71的一端，上料气缸 73的活塞杆一端设有用于推动换向器的推块731。

进一步的，所述推块731一端的尺寸形状与换向器尺寸形状相适配，从而防止换向器发生偏移。

进一步的，所述位移机构包括横梁架61、滑动座62、升降气缸63、升降座64，所述横梁架61两端底部固定设置在工作台1上，横梁架61上端水平设有滑轨611，所述滑轨611 位于输送台2上方，所述滑轨611上滑动设有滑动座62，且横梁架61一端设有驱动电机612，驱动电机612通过丝杆传动机构带动滑动座62进行水平位移，所述滑动座62底部通过多个伸缩杆621连接升降座64，且滑动座62上端设有用于驱动升降座64升降的升降气缸63，升降座64底部设有连接座641，所述连接座641中通过转轴转动设置所述铣槽刀片51，升降座 64顶部设置所述切割电机52，切割电机52通过传动带组件带动铣槽刀片51旋转。

进一步的，所述定位槽321横截面为梯形结构。

进一步的，两个所述夹持块41相靠近一端均为弧形结构设置，且两个夹持块41相靠近一端的两侧均为向中心倾斜设置，从而使得夹持块41与换向器上的两个铜支架之间相适配。

进一步的，所述夹持块41的厚度不大于安装槽26的深度。

进一步的，所述定位板24底部两端和升降板43底部两端均设有导向杆，所述导向杆均向下贯穿工作台1。

工作原理：上料机构中通过螺纹升降台将上料管72中的换向器逐个上料至上料板71上，再通过上料气缸73通过推块731将换向器推入到输送台2上，此时两个伺服电机33同时带动输送台2两侧的输送带32进行运转，使得输送带32上的定位槽321能够对换向器上的铜支架进行嵌合定位并带动换向器向前输送；当多个换向器移动到指定位置时，第一气缸25带动定位板24上升，使得定位轴23嵌入到换向器的中心孔进行定位，随后第二气缸44带动带动升降板43上升，使得升降板43通过连接杆42带动夹持块41进行翻转，从而使两个夹持块41嵌入到换向器两端的两个铜支架之间，从而对换向器两端进行夹持定位，最后切割电机52带动铣槽刀片51高速旋转，同时升降气缸63带动升降座64下降，随后滑动座62进行水平方向位移，从而使铣槽刀片51在多个换向器上的碳平面进行横向开槽，进行一次开槽后，第二气缸44带动升降板43下降，使得夹块不再对换向器进行夹持，随后两个伺服电机33带动两个输送带32向相反方向运转，从而使得输送带32带动换向器在定位轴23上旋转45度，随后第二气缸44带动升降板43上升，使得夹持重新对换向器进行夹持，最后切割电机52带动铣槽刀片51反转，同时滑动座62进行水平方向位移，使得铣槽刀片51在多个换向器上再一次的横向开槽，以此进行循环，直至开槽完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，包括工作台(1)和设置在工作台(1)上的输送机构(3)、上料机构、切割机构，所述工作台(1)上设有长条状的输送台(2)，输送台(2)的一端设有上料机构，所述上料机构用将换向器上料至输送台(2)上，输送台(2)的另一端向下倾斜设有导料板(21)，所述输送台(2)两侧分别设置一个输送机构(3)，输送机构(3)均包括两个输送辊(31)、设置于两个输送辊(31)上的输送带(32)以及驱动输送辊(31)旋转的伺服电机(33)，两个所述输送辊(31)纵向转动设置于工作台(1)上并分别位于输送台(2)的两端，所述伺服电机(33)设置于工作台(1)底部，且伺服电机(33)的输出轴与其中一个输送辊(31)的轴端固定连接，所述输送带(32)表面依次排列设有多个用于容置换向器铜支架的定位槽(321)，所述定位槽(321)为纵向设置，使得两个输送机构(3)中输送带(32)分别对换向器两侧的铜支架进行定位；

所述输送台(2)上沿其长度方向上排列开设有多个定位孔(22)，每个所述定位孔(22)中均纵向贯穿设有定位轴(23)，多个所述定位轴(23)底部均固定设置在定位板(24)上，所述定位板(24)水平设置在输送台(2)下方，且工作台(1)底部设有用于驱动定位板(24)升降的第一气缸(25)；所述输送台(2)上表面沿其长度方向上排列开设有多组安装槽(26)，每组安装槽(26)包括分布在每个定位孔(22)两端的两个安装槽(26)，每组安装槽(26)中分别设有一组夹具组件，夹具组件包括两个夹持块(41)、连接杆(42)、升降板(43)和第二气缸(44)，两个夹持块(41)分别设置在两个安装槽(26)中，且夹持块(41)的顶端开设有用于容置铣槽刀片(51)经过的凹槽(411)，夹持块(41)的底端与安装槽(26)一端铰接，两个夹持块(41)的相远离一端均设有第一铰接座(412)，所述第一铰接座(412)上铰接设置所述连接杆(42)，连接杆(42)的下端贯穿安装槽(26)并铰接有第二铰接座(431)，所述第二铰接座(431)下端贯穿定位板(24)并与升降板(43)表面固定连接，所述升降板(43)水平设置于定位板(24)下方，且所述第二气缸(44)固定设置于工作台(1)底部并用于驱动升降板(43)进行升降；

所述输送台(2)上方设置所述切割机构，且切割机构通过位移机构的带动下沿换向器输送方向进行水平位移，切割机构包括铣槽刀片(51)和驱动铣槽刀片(51)旋转的切割电机(52)，所述铣槽刀片(51)的转动方向与换向器输送方向相同，且铣槽刀片(51)位于输送台(2)正上方的中心位置，并且在位移机构的驱动下，使得铣槽刀片(51)依次对多个换向器上的碳平面进行横向开槽。

2.如权利要求1所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，所述上料机构包括上料板(71)、上料管(72)、上料气缸(73)、丝杆升降台(74)和升降电机(75)，所述上料板(71)水平设置于输送台(2)的一端，上料板(71)上开设有通口(711)，上料板(71)底部位于通孔位置处设有连接套(712)，所述连接套(712)上可拆卸安装所述上料管(72)，上料管(72)为纵向设置并贯穿所述工作台(1)，上料管(72)底部边缘设有一圈限位座(721)，且上料管(72)中堆叠若干个换向器，上料管(72)内壁尺寸与换向器尺寸相适应，且上料管(72)内壁上沿周向均匀分部设有限位槽(722)，所述限位槽(722)用于对换向器上的铜支架进行定位，防止换向器发生旋转；所述丝杆升降台(74)设置于上料管(72)下方，丝杆升降台(74)上设有螺纹升降杆(741)，所述螺纹升降杆(741)顶端对换向器底部进行支撑，丝杆升降台(74)一端设置用于驱动螺纹升降杆(741)升降的升降电机(75)；所述上料气缸(73)水平设置于上料板(71)的一端，上料气缸(73)的活塞杆一端设有用于推动换向器的推块(731)。

3.如权利要求2所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，所述推块(731)一端的尺寸形状与换向器尺寸形状相适配，从而防止换向器发生偏移。

4.如权利要求1所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，所述位移机构包括横梁架(61)、滑动座(62)、升降气缸(63)、升降座(64)，所述横梁架(61)两端底部固定设置在工作台(1)上，横梁架(61)上端水平设有滑轨(611)，所述滑轨(611)位于输送台(2)上方，所述滑轨(611)上滑动设有滑动座(62)，且横梁架(61)一端设有驱动电机(612)，驱动电机(612)通过丝杆传动机构带动滑动座(62)进行水平位移，所述滑动座(62)底部通过多个伸缩杆(621)连接升降座(64)，且滑动座(62)上端设有用于驱动升降座(64)升降的升降气缸(63)，升降座(64)底部设有连接座(641)，所述连接座(641)中通过转轴转动设置所述铣槽刀片(51)，升降座(64)顶部设置所述切割电机(52)，切割电机(52)通过传动带组件带动铣槽刀片(51)旋转。

5.如权利要求1所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，所述定位槽(321)横截面为梯形结构。

6.如权利要求1所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，两个所述夹持块(41)相靠近一端均为弧形结构设置，且两个夹持块(41)相靠近一端的两侧均为向中心倾斜设置，从而使得夹持块(41)与换向器上的两个铜支架之间相适配。

7.如权利要求6所述一种用于碳换向器制备的自动铣槽机，其特征在于，所述夹持块(41)的厚度不大于安装槽(26)的深度。