[发明专利]一种全自动碳刷研磨装置及方法

权利要求书

1.一种全自动碳刷研磨装置，其特征在于：包括外置箱体、储料柜、电控柜及机加柜；所述储料柜设置在外置箱体下部，储料柜内用于放置碳刷成品件、碳刷坯件以及研磨砂纸；所述电控柜及机加柜并排设置在外置箱体上部；在所述电控柜内设置有AVR单片机控制台，在AVR单片机控制台上设置有多功能显示屏；在所述机加柜内设置有碳刷研磨机构，碳刷研磨机构与电控柜内的AVR单片机控制台进行电控连接。

2.根据权利要求1所述的一种全自动碳刷研磨装置，其特征在于：所述碳刷研磨机构包括基架、研磨辊、研磨砂纸、研磨辊摆转驱动组件、碳刷固定架及碳刷固定架摆角调整组件；所述研磨辊水平设置在基架内，所述研磨辊摆转驱动组件设置在基架外侧，研磨辊通过基架上的研磨辊支撑导向孔与研磨辊摆转驱动组件传动连接；所述研磨砂纸包覆在研磨辊外表面；所述碳刷固定架设置在基架内且位于研磨辊正上方，在碳刷固定架上均布有若干碳刷定位插槽，每个碳刷定位插槽内均配置有一个碳刷压紧弹簧；所述碳刷固定架摆角调整组件设置在基架外侧，所述碳刷固定架通过基架上的固定架支撑导向孔与碳刷固定架摆角调整组件传动连接；所述研磨辊摆转驱动组件和碳刷固定架摆角调整组件分别位于基架左右两侧。

3.根据权利要求2所述的一种全自动碳刷研磨装置，其特征在于：在所述研磨辊和碳刷固定架左右两侧的基架上分别设置有激光信号发射器和激光信号接收器，激光信号发射器与激光信号接收器正对设置，激光信号穿过研磨辊与碳刷固定架之间的碳刷研磨面，通过激光信号对碳刷研磨面的弧度和位置进行监测；所述激光信号发射器与激光信号接收器均与电控柜内的AVR单片机控制台进行电控连接；在所述激光信号发射器与激光信号接收器之间的基架上均开设有激光信号透射孔。

4.根据权利要求2所述的一种全自动碳刷研磨装置，其特征在于：所述研磨辊摆转驱动组件包括研磨辊摆转驱动电机、研磨辊摆转丝母滑块、研磨辊摆转丝杠、研磨辊摆转连杆、研磨辊摆转摆杆、研磨辊摆转中心轴及研磨辊支撑杆；所述研磨辊摆转驱动电机水平固装在基架上，所述研磨辊摆转丝杠水平设置，研磨辊摆转丝杠一端与研磨辊摆转驱动电机的电机轴相固连，研磨辊摆转丝杠另一端通过轴承座与基架相连；所述研磨辊摆转丝母滑块安装在研磨辊摆转丝杠上，研磨辊摆转丝母滑块可沿研磨辊摆转丝杠直线移动；所述研磨辊摆转连杆一端铰接在研磨辊摆转丝母滑块上，研磨辊摆转连杆另一端与研磨辊摆转摆杆一端相铰接，研磨辊摆转摆杆另一端与研磨辊支撑杆一端相铰接，研磨辊支撑杆穿过研磨辊支撑导向孔与研磨辊相固连；所述研磨辊摆转中心轴一端通过轴承连接在基架上，研磨辊摆转中心轴另一端固连在研磨辊摆转摆杆中部；所述研磨辊摆转中心轴与研磨辊支撑杆相平行。

5.根据权利要求2所述的一种全自动碳刷研磨装置，其特征在于：所述碳刷固定架摆角调整组件包括碳刷固定架摆角调整电机、碳刷固定架摆角调整丝母滑块、碳刷固定架摆角调整丝杠、碳刷固定架摆角调整连杆、碳刷固定架摆角调整摆杆、碳刷固定架摆角调整中心转轴及碳刷固定架支撑杆；所述碳刷固定架摆角调整电机水平固装在基架上，所述碳刷固定架摆角调整丝杠水平设置，碳刷固定架摆角调整丝杠一端与碳刷固定架摆角调整电机的电机轴相固连，碳刷固定架摆角调整丝杠另一端通过轴承座与基架相连；所述碳刷固定架摆角调整丝母滑块安装在碳刷固定架摆角调整丝杠上，碳刷固定架摆角调整丝母滑块可沿碳刷固定架摆角调整丝杠直线移动；所述碳刷固定架摆角调整连杆一端铰接在碳刷固定架摆角调整丝母滑块上，碳刷固定架摆角调整连杆另一端与碳刷固定架摆角调整摆杆一端相铰接，碳刷固定架摆角调整摆杆另一端与碳刷固定架支撑杆一端相铰接，碳刷固定架支撑杆穿过固定架支撑导向孔与碳刷固定架相固连；所述碳刷固定架摆角调整中心转轴一端通过轴承连接在基架上，碳刷固定架摆角调整中心转轴另一端固连在碳刷固定架摆角调整摆杆中部；所述碳刷固定架摆角调整中心转轴与碳刷固定架支撑杆相平行。

6.一种全自动碳刷研磨方法，采用了权利要求1所述的全自动碳刷研磨装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：从储料柜中取出碳刷坯件和研磨砂纸，将碳刷坯件插入碳刷定位插槽内，然后由碳刷压紧弹簧对碳刷坯件进行压紧固定，同时将研磨砂纸套装研磨辊表面并通过砂纸夹进行固定；

步骤二：启动激光信号发射器和激光信号接收器，激光信号由激光信号发射器发出，并由激光信号接收器进行接收，接收后的激光信号通过信号放大器和AVR单片机控制台处理后在多功能显示屏实时显示；

步骤三：启动碳刷固定架摆角调整电机，带动碳刷固定架摆角调整丝杠转动，进而带动碳刷固定架摆角调整丝母滑块沿碳刷固定架摆角调整丝杠直线移动，通过碳刷固定架摆角调整丝母滑块的移动带动碳刷固定架摆角调整连杆运动，进而带动碳刷固定架摆角调整摆杆绕碳刷固定架摆角调整中心转轴转动，从而带动碳刷固定架支撑杆沿着固定架支撑导向孔移动，最终带动碳刷固定架绕碳刷固定架摆角调整中心转轴摆动；

步骤四：由激光信号对碳刷研磨面的位置进行监测，直到碳刷摆转到设定的最优研磨位置处，之后关闭碳刷固定架摆角调整电机；

步骤五：启动研磨辊摆转驱动电机，带动研磨辊摆转丝杠转动，进而带动研磨辊摆转丝母滑块沿研磨辊摆转丝杠做往复直线运动，通过研磨辊摆转丝母滑块的移动带动研磨辊摆转连杆运动，进而带动研磨辊摆转摆杆绕研磨辊摆转中心轴转动，从而带动研磨辊支撑杆沿着研磨辊支撑导向孔往复移动，最终带动研磨辊绕研磨辊摆转中心轴做往复摆转运动，同时由研磨辊上的研磨砂纸对碳刷进行研磨；

步骤六：由激光信号对碳刷研磨面的弧度进行监测，直到碳刷研磨面的弧度达到设定要求，之后关闭研磨辊摆转驱动电机；

步骤七：移去碳刷压紧弹簧，将碳刷成品件从碳刷定位插槽内取出后放入储料柜内，再从储料柜中取出其他未加工的碳刷坯件插入碳刷定位插槽内，重新由碳刷压紧弹簧对碳刷坯件进行压紧固定；

步骤八：重复步骤三至步骤六，成批量完成碳刷研磨，并且在后续碳刷研磨过程中，当研磨砂纸磨损度达到设定值后，需要更换上全新的研磨砂纸后再继续碳刷研磨。