[發明專利]一種全自動碳刷研磨裝置及方法

在審

• 申請號: 202011147046.8
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112139927A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 謝苗;李玉岐;盧進南;劉治翔;蔣澤旭;劉奇;田博;彭繼慎;侯文博;王帥
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: B24B19/26
• 分類號: B24B19/26;B24B41/06;B24B49/12;B24B47/22;B24B47/16;B24B41/00;H01R43/12
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種全自動碳刷研磨裝置，其特征在于：包括外置箱體、儲料柜、電控柜及機加柜；所述儲料柜設置在外置箱體下部，儲料柜內用于放置碳刷成品件、碳刷坯件以及研磨砂紙；所述電控柜及機加柜并排設置在外置箱體上部；在所述電控柜內設置有AVR單片機控制臺，在AVR單片機控制臺上設置有多功能顯示屏；在所述機加柜內設置有碳刷研磨機構，碳刷研磨機構與電控柜內的AVR單片機控制臺進行電控連接。

2.根據權利要求1所述的一種全自動碳刷研磨裝置，其特征在于：所述碳刷研磨機構包括基架、研磨輥、研磨砂紙、研磨輥擺轉驅動組件、碳刷固定架及碳刷固定架擺角調整組件；所述研磨輥水平設置在基架內，所述研磨輥擺轉驅動組件設置在基架外側，研磨輥通過基架上的研磨輥支撐導向孔與研磨輥擺轉驅動組件傳動連接；所述研磨砂紙包覆在研磨輥外表面；所述碳刷固定架設置在基架內且位于研磨輥正上方，在碳刷固定架上均布有若干碳刷定位插槽，每個碳刷定位插槽內均配置有一個碳刷壓緊彈簧；所述碳刷固定架擺角調整組件設置在基架外側，所述碳刷固定架通過基架上的固定架支撐導向孔與碳刷固定架擺角調整組件傳動連接；所述研磨輥擺轉驅動組件和碳刷固定架擺角調整組件分別位于基架左右兩側。

3.根據權利要求2所述的一種全自動碳刷研磨裝置，其特征在于：在所述研磨輥和碳刷固定架左右兩側的基架上分別設置有激光信號發射器和激光信號接收器，激光信號發射器與激光信號接收器正對設置，激光信號穿過研磨輥與碳刷固定架之間的碳刷研磨面，通過激光信號對碳刷研磨面的弧度和位置進行監測；所述激光信號發射器與激光信號接收器均與電控柜內的AVR單片機控制臺進行電控連接；在所述激光信號發射器與激光信號接收器之間的基架上均開設有激光信號透射孔。

4.根據權利要求2所述的一種全自動碳刷研磨裝置，其特征在于：所述研磨輥擺轉驅動組件包括研磨輥擺轉驅動電機、研磨輥擺轉絲母滑塊、研磨輥擺轉絲杠、研磨輥擺轉連桿、研磨輥擺轉擺桿、研磨輥擺轉中心軸及研磨輥支撐桿；所述研磨輥擺轉驅動電機水平固裝在基架上，所述研磨輥擺轉絲杠水平設置，研磨輥擺轉絲杠一端與研磨輥擺轉驅動電機的電機軸相固連，研磨輥擺轉絲杠另一端通過軸承座與基架相連；所述研磨輥擺轉絲母滑塊安裝在研磨輥擺轉絲杠上，研磨輥擺轉絲母滑塊可沿研磨輥擺轉絲杠直線移動；所述研磨輥擺轉連桿一端鉸接在研磨輥擺轉絲母滑塊上，研磨輥擺轉連桿另一端與研磨輥擺轉擺桿一端相鉸接，研磨輥擺轉擺桿另一端與研磨輥支撐桿一端相鉸接，研磨輥支撐桿穿過研磨輥支撐導向孔與研磨輥相固連；所述研磨輥擺轉中心軸一端通過軸承連接在基架上，研磨輥擺轉中心軸另一端固連在研磨輥擺轉擺桿中部；所述研磨輥擺轉中心軸與研磨輥支撐桿相平行。

5.根據權利要求2所述的一種全自動碳刷研磨裝置，其特征在于：所述碳刷固定架擺角調整組件包括碳刷固定架擺角調整電機、碳刷固定架擺角調整絲母滑塊、碳刷固定架擺角調整絲杠、碳刷固定架擺角調整連桿、碳刷固定架擺角調整擺桿、碳刷固定架擺角調整中心轉軸及碳刷固定架支撐桿；所述碳刷固定架擺角調整電機水平固裝在基架上，所述碳刷固定架擺角調整絲杠水平設置，碳刷固定架擺角調整絲杠一端與碳刷固定架擺角調整電機的電機軸相固連，碳刷固定架擺角調整絲杠另一端通過軸承座與基架相連；所述碳刷固定架擺角調整絲母滑塊安裝在碳刷固定架擺角調整絲杠上，碳刷固定架擺角調整絲母滑塊可沿碳刷固定架擺角調整絲杠直線移動；所述碳刷固定架擺角調整連桿一端鉸接在碳刷固定架擺角調整絲母滑塊上，碳刷固定架擺角調整連桿另一端與碳刷固定架擺角調整擺桿一端相鉸接，碳刷固定架擺角調整擺桿另一端與碳刷固定架支撐桿一端相鉸接，碳刷固定架支撐桿穿過固定架支撐導向孔與碳刷固定架相固連；所述碳刷固定架擺角調整中心轉軸一端通過軸承連接在基架上，碳刷固定架擺角調整中心轉軸另一端固連在碳刷固定架擺角調整擺桿中部；所述碳刷固定架擺角調整中心轉軸與碳刷固定架支撐桿相平行。

6.一種全自動碳刷研磨方法，采用了權利要求1所述的全自動碳刷研磨裝置，其特征在于包括如下步驟：

步驟一：從儲料柜中取出碳刷坯件和研磨砂紙，將碳刷坯件插入碳刷定位插槽內，然后由碳刷壓緊彈簧對碳刷坯件進行壓緊固定，同時將研磨砂紙套裝研磨輥表面并通過砂紙夾進行固定；

步驟二：啟動激光信號發射器和激光信號接收器，激光信號由激光信號發射器發出，并由激光信號接收器進行接收，接收后的激光信號通過信號放大器和AVR單片機控制臺處理后在多功能顯示屏實時顯示；

步驟三：啟動碳刷固定架擺角調整電機，帶動碳刷固定架擺角調整絲杠轉動，進而帶動碳刷固定架擺角調整絲母滑塊沿碳刷固定架擺角調整絲杠直線移動，通過碳刷固定架擺角調整絲母滑塊的移動帶動碳刷固定架擺角調整連桿運動，進而帶動碳刷固定架擺角調整擺桿繞碳刷固定架擺角調整中心轉軸轉動，從而帶動碳刷固定架支撐桿沿著固定架支撐導向孔移動，最終帶動碳刷固定架繞碳刷固定架擺角調整中心轉軸擺動；

步驟四：由激光信號對碳刷研磨面的位置進行監測，直到碳刷擺轉到設定的最優研磨位置處，之后關閉碳刷固定架擺角調整電機；

步驟五：啟動研磨輥擺轉驅動電機，帶動研磨輥擺轉絲杠轉動，進而帶動研磨輥擺轉絲母滑塊沿研磨輥擺轉絲杠做往復直線運動，通過研磨輥擺轉絲母滑塊的移動帶動研磨輥擺轉連桿運動，進而帶動研磨輥擺轉擺桿繞研磨輥擺轉中心軸轉動，從而帶動研磨輥支撐桿沿著研磨輥支撐導向孔往復移動，最終帶動研磨輥繞研磨輥擺轉中心軸做往復擺轉運動，同時由研磨輥上的研磨砂紙對碳刷進行研磨；

步驟六：由激光信號對碳刷研磨面的弧度進行監測，直到碳刷研磨面的弧度達到設定要求，之后關閉研磨輥擺轉驅動電機；

步驟七：移去碳刷壓緊彈簧，將碳刷成品件從碳刷定位插槽內取出后放入儲料柜內，再從儲料柜中取出其他未加工的碳刷坯件插入碳刷定位插槽內，重新由碳刷壓緊彈簧對碳刷坯件進行壓緊固定；

步驟八：重復步驟三至步驟六，成批量完成碳刷研磨，并且在后續碳刷研磨過程中，當研磨砂紙磨損度達到設定值后，需要更換上全新的研磨砂紙后再繼續碳刷研磨。