CN102814311A - 自动磨杯机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动磨杯机，包括底座(1)和设置在底座(1)上的控制前后方向运动的y轴模块、控制左右方向运动的x轴模块、页轮旋转机构(4)和煤杯旋转机构(5)，所述页轮旋转机构(4)固定在y轴模块上，所述煤杯旋转机构(5)固定在x轴模块上。本发明提供了一种具有煤杯自动清洁功能的且打磨效率高、清洁效果好、磨削均匀的自动磨杯机，无需操作人员手动打磨，安全、可靠、稳定。

Description

自动磨杯机

技术领域

本发明涉及一种自动磨杯机，尤其涉及一种自动磨煤杯机。

背景技术

目前，烟煤胶质层测量设备是用于进行胶质层指数测量的常用设备，对设备中煤杯内焦屑的清理主要有以下两种方式：1、通过电机带动煤杯转动，操作人员手持裹有纱布的木棍伸入转动的煤杯内，使纱布贴紧煤杯内壁，除去煤杯内的焦屑。2、电机带动裹有纱布的木棍转动，然后通过操作人员紧握煤杯小心的套进木棍，使其内壁紧贴纱布，除去煤杯内的焦屑。这两种清理煤杯内焦屑的方法，操作人员劳动强度大且不安全，且手工操作受人为因素影响较大，经常导致清洗不干净，且裹有纱布的木棍与煤杯只有一个转动，打磨效率低，且纱布的清洁力度欠佳。

中国专利号“zl200720178452.4”的专利公开了这样一种煤杯清理机，这种煤杯清理机是通过页轮偏心转来打磨煤杯内壁的，其煤杯不发生转动，只是相对页轮平行移动，煤杯需要反复多次来回移动，通过页轮对煤杯内壁多次打磨才能彻底清除煤杯内壁的焦屑，这样打磨效率很低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种具有煤杯自动清洁功能的且打磨效率高、清洁效果好、磨削均匀的自动磨杯机，无需操作人员手动打磨，安全、可靠、稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动磨杯机，包括底座和设置在底座上的控制前后方向运动的y轴模块、控制左右方向运动的x轴模块、页轮旋转机构和煤杯旋转机构，所述页轮旋转机构固定在y轴模块上，所述煤杯旋转机构固定在x轴模块上。

所述煤杯旋转机构包括煤杯旋转电机、具有与煤杯外形相配合的空腔的导电煤杯套和具有与导电煤杯套外形相配合的通孔的煤杯套支架，所述煤杯套支架固连在x轴模块上，所述煤杯套支架套在所述导电煤杯套外壁上并通过轴承与导电煤杯套转动连接，所述导电煤杯套与煤杯旋转电机传动连接，所述导电煤杯套开口面上设置有防止煤杯径向转动的定位销，且在导电煤杯套的开口端螺纹连接有防止煤杯轴向移动的煤杯压紧螺母。

所述页轮旋转机构包括页轮旋转电机和导电页轮，所述导电页轮包括页轮头和与其固连的页轮轴，所述页轮轴与页轮旋转电机的电机轴固连。

还包括控制装置，所述控制装置具有传感器、信号收发器和电机控制器，所述传感器与信号收发器电连接，信号收发器与电机控制器电连接，所述导电页轮、传感器和导电煤杯套顺序串联，所述页轮旋转电机和煤杯旋转电机分别与电机控制器电连接。

所述煤杯套支架的通孔内壁与导电煤杯套外壁之间设置有滚针轴承和圆锥滚子轴承。

还包括吸尘器，所述吸尘器的吸尘管与所述导电煤杯套的空腔连通。

所述y轴模块包括第一导轨、滑动设置在第一导轨上的第一移动板、步进电机、第一丝杠和螺旋连接在第一丝杠上的第一螺母，所述步进电机与第一丝杠传动连接，所述第一螺母与所述第一移动板连接，所述页轮旋转机构固连在第一移动板上，所述x轴模块包括第二导轨、滑动设置在第二导轨上的第二移动板、调速电机、第二丝杠和螺旋连接在第二丝杠上的第二螺母，所述调速电机与第二丝杠传动连接，所述第二螺母与所述第二移动板连接，所述煤杯旋转机构固连在第二移动板上。

所述底座的第一丝杠一侧设置有用于页轮旋转机构复位的第一光电传感器，该第一光电传感器靠近步进电机，所述第一螺母上固连有与所述第一光电传感器相对应的第一限位片，所述第一光电传感器与信号收发器电连接，所述步进电机与电机控制器电连接。

所述底座的第二导轨一侧设置有左右排列的用于对煤杯旋转机构进行限位的第二光电传感器和第三光电传感器，所述第二移动板上设置有左右排列的分别与所述第二光电传感器和第三光电传感器相对应的第二限位片和第三限位片，所述第二光电传感器、第三光电传感器分别与信号收发器电连接，所述调速电机与电机控制器电连接。

本发明的有益效果：(一)页轮和煤杯套同时转动，煤杯套带动煤杯转动，打磨效果好，只需一次打磨就能将煤杯内壁和底部的焦屑清理干净，打磨效率高；(二)全自动实施打磨程序，无需操作人员手动打磨，安全、可靠、稳定，并大幅度减少劳动强度，提高了劳动效率；(三)能够较好地控制页轮磨削时的切削量，并且更容易做到磨削均匀，有效降低了煤杯内壁的磨损的速度，从而大大增加了煤杯的使用寿命，减少了成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是图1中A的放大图；

图3是图1的仰视图；

图4是本发明的优选实施例的立体结构示意图(缺吸尘器)。

其中：1、底座；21、第一导轨；22、第一移动板；23、步进电机；24、第一丝杠；25、第一螺母；26、第一滑动轴承；27、联轴器；31、第二导轨；32、第二移动板；33、调速电机；34、第二丝杠；35、第二螺母；36、第二滑动轴承；37、第二齿轮副；4、页轮旋转机构；41、页轮旋转电机；42、页轮；421、页轮头；422、页轮轴；43、连接轴；44、连接轴支架；441、滚针轴承；442、轴承档盖；5、煤杯旋转机构；51、煤杯旋转电机；52、导电煤杯套；521、定位销；522、煤杯压紧螺母；53、煤杯套支架；54、滚针轴承；55、圆锥滚子轴承；56、平面轴承；57、防松螺母；58、第一齿轮副；7、控制装置；71、传感器；72、信号收发器；73、电机控制器；8、第一光电传感器；81、第一限位片；9、第二光电传感器；91、第二限位片 10、第三光电传感器；101、第三限位片；11、吸尘器；111、吸尘器软管接头；112、滚针轴承；12、煤杯；13、启动开关。

具体实施方式

如图1-图4所示的一种自动磨杯机，包括底座1和设置在底座1上的控制前后方向运动的y轴模块、控制左右方向运动的x轴模块、页轮旋转机构4、煤杯旋转机构5、控制装置7和启动开关13。所述页轮旋转机构4固定在y轴模块上，所述煤杯旋转机构5固定在x轴模块上，且页轮旋转机构4和煤杯旋转机构5相向设置。

所述煤杯旋转机构5包括煤杯旋转电机51、具有与煤杯12外形相配合的空腔的导电煤杯套52和具有与导电煤杯套52外形相配合的通孔的煤杯套支架53，所述煤杯套支架53固连在x轴模块上，所述煤杯套支架53套在所述导电煤杯套52外壁上并通过滚针轴承54、圆锥滚子轴承55与导电煤杯套52转动连接，所述导电煤杯套52通过第一齿轮副58与煤杯旋转电机51传动连接，所述滚针轴承54和圆锥滚子轴承55分别位于煤杯套支架53前、后两端(朝向页轮42的一端为前端，反之为后端)，所述第一齿轮副58的与导电煤杯套52固连的第一齿轮位于圆锥滚子轴承55的后端，所述圆锥滚子轴承55的内圈前端面抵住导电煤杯套52外壁上的台阶，其外圈后端面抵住煤杯套支架53内腔的台阶，并且该台阶与第一齿轮之间设置有平面轴承56。所述导电煤杯套52开口面上设置有防止煤杯12径向转动的定位销521，且在导电煤杯套52的开口端螺纹连接有防止煤杯12轴向移动的煤杯压紧螺母522，该煤杯压紧螺母522上设置有挡住煤杯12的挡板，所述导电煤杯套52外壁上螺纹连接有防松螺母57，该防松螺母57位于所述第一齿轮后方且紧靠第一齿轮。吸尘器11的吸尘管通过吸尘器软管接头111与所述导电煤杯套52的空腔连通，所述吸尘器软管接头111连接在导电煤杯套52空腔后端口并通过支架支撑在x轴模块上，且吸尘器软管接头111外壁与所述空腔内壁之间通过滚针轴承112连接。

所述页轮旋转机构4包括页轮旋转电机41和导电页轮42，所述导电页轮42包括页轮头421和与其固连的页轮轴422，所述页轮轴422通过连接轴43与页轮旋转电机41的电机轴固连，所述连接轴43具有一个与页轮轴422形状、大小相对应的第一柱形槽，所述页轮轴422插接在所述第一柱形槽内并通过页轮压紧片和螺钉与连接轴43连接，所述连接轴43与页轮旋转电机41的电机轴固连。所述页轮旋转电机41通过电机支架固连在y轴模块上，所述电机支架上固连有连接轴支架44，所述连接轴支架44具有一个与所述连接轴43形状、大小相对应的第二柱形槽，所述连接轴43插接在所述第二柱形槽内，连接轴43外壁与第二柱形槽槽壁之间通过滚针轴承441连接且在连接轴支架44的槽口盖有防止该滚针轴承441轴向移动的轴承档盖442。

所述控制装置7具有传感器71、信号收发器72和电机控制器73，所述传感器71与信号收发器72电连接，信号收发器72与电机控制器73电连接，所述导电页轮42、传感器71和导电煤杯套52顺序串联，所述页轮旋转电机41和煤杯旋转电机51分别与电机控制器73电连接。

所述y轴模块包括第一导轨21、通过第一滑动轴承26滑动设置在第一导轨21上的第一移动板22、步进电机23、第一丝杠24和螺旋连接在第一丝杠24上的第一螺母25，所述步进电机23通过联轴器27与第一丝杠24传动连接，所述第一丝杠24通过丝杠支架固连在底板1上，所述第一螺母25与所述第一移动板22连接，所述页轮旋转电机41固连在所述第一移动板22上。所述x轴模块包括第二导轨31、通过第二滑动轴承36滑动设置在第二导轨31上的第二移动板32、调速电机33、第二丝杠34和螺旋连接在第二丝杠34上的第二螺母35，所述调速电机33通过第二齿轮副37与所述第二丝杠34传动连接。所述第二螺母35与所述第二移动板32连接，所述煤杯旋转机构5固连在第二移动板32上。

所述底座1的第一丝杠24一侧设置有用于页轮旋转机构4复位的第一光电传感器8，该第一光电传感器8靠近步进电机23，所述第一螺母25上固连有与所述第一光电传感器8相对应的第一限位片81，所述第一光电传感器8与信号收发器72电连接，所述步进电机23与电机控制器73电连接。

所述底座1的第二导轨31一侧设置有左右排列的用于对煤杯旋转机构5进行限位的第二光电传感器9和第三光电传感器10，所述第二移动板32上设置有左右排列的分别与所述第二光电传感器9和第三光电传感器10相对应的第二限位片91和第三限位片101，且当第二限位片91到达第二光电传感器9时，所述页轮头421正好抵触煤杯12的杯底。所述第二光电传感器9、第三光电传感器10分别与信号收发器72电连接，所述调速电机33与电机控制器73电连接。

工作步骤及其原理：(一)将煤杯12装入导电煤杯套52的空腔内，煤杯12杯口外壁上设置有与该杯体同轴的环形凸起，所述凸起上开有销孔，煤杯套52上的定位销521穿在该销孔内；(二)在煤杯套52的开口端连接煤杯压紧螺母522；(三)按下启动开关13，本发明进行自检和复位过程；自检和复位完成后，步进电机23按照预定行程工作，当页轮头421与煤杯12杯腔对准时步进电机23停止，此时调速电机33工作，煤杯旋转机构5向页轮42平行移动，当页轮头421进入煤杯12杯腔瞬间，步进电机23继续工作，带动页轮头421靠近煤杯12杯腔内壁，当页轮头421与煤杯12接触，页轮42、传感器71和煤杯套52构成的回路导通，传感器71产生的信号被信号收发器72传送给电机控制器73，电机控制器73控制页轮旋转电机41和煤杯旋转电机51工作，页轮42和煤杯12转动且在转动的过程中煤杯旋转机构5一直缓缓平行移动，使页轮头421向煤杯12杯腔深处打磨；(四)当第二限位片91到达第二光电传感器9时，电机控制器73控制调速电机33反转，煤杯旋转机构5向初始位置移动；(五)当第三限位片101到达第三光电传感器10时，电机控制器73控制调速电机33停止，煤杯旋转机构5复位，然后控制页轮旋转电机41和煤杯旋转电机51停止，同时步进电机23反转带动页轮旋转机构4向初始位置移动，当第一限位片81到达第一光电传感器8时，电机控制器73控制步进电机23停止，页轮旋转机构4复位，完成打磨。

为了打磨效果更好，效率更高，所述页轮42和煤杯套52的旋转方向相反。

此外，本发明还可以采用页轮旋转机构4向煤杯12杯腔深处平行移动的方式，也能够实现很好的清洁效果。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种自动磨杯机，其特征在于：包括底座(1)和设置在底座(1)上的控制前后方向运动的y轴模块、控制左右方向运动的x轴模块、页轮旋转机构(4)和煤杯旋转机构(5)，所述页轮旋转机构(4)固定在y轴模块上，所述煤杯旋转机构(5)固定在x轴模块上。

2.根据权利要求1所述的自动磨杯机，其特征在于：所述煤杯旋转机构(5)包括煤杯旋转电机(51)、具有与煤杯(12)外形相配合的空腔的导电煤杯套(52)和具有与导电煤杯套(52)外形相配合的通孔的煤杯套支架(53)，所述煤杯套支架(53)固连在x轴模块上，所述煤杯套支架(53)套在所述导电煤杯套(52)外壁上并通过轴承与导电煤杯套(52)转动连接，所述导电煤杯套(52)与煤杯旋转电机(51)传动连接，所述导电煤杯套(52)开口面上设置有防止煤杯(12)径向转动的定位销(521)，且在导电煤杯套(52)的开口端螺纹连接有防止煤杯(12)轴向移动的煤杯压紧螺母(522)。

3.根据权利要求2所述的自动磨杯机，其特征在于：所述页轮旋转机构(4)包括页轮旋转电机(41)和导电页轮(42)，所述导电页轮(42)包括页轮头(421)和与其固连的页轮轴(422)，所述页轮轴(422)与页轮旋转电机(41)的电机轴固连。

4.根据权利要求3所述的自动磨杯机，其特征在于：还包括控制装置(7)，所述控制装置(7)具有传感器(71)、信号收发器(72)和电机控制器(73)，所述传感器(71)与信号收发器(72)电连接，信号收发器(72)与电机控制器(73)电连接，所述导电页轮(42)、传感器(71)和导电煤杯套(52)顺序串联，所述页轮旋转电机(41)和煤杯旋转电机(51)分别与电机控制器(73)电连接。

5.根据权利要求2所述的自动磨杯机，其特征在于：所述煤杯套支架(53)的通孔内壁与导电煤杯套(52)外壁之间设置有滚针轴承(54)和圆锥滚子轴承(55)。

6.根据权利要求2所述的自动磨杯机，其特征在于：还包括吸尘器(11)，所述吸尘器(11)的吸尘管与所述导电煤杯套(52)的空腔连通。

7.根据权利要求1-6中任意一项权利要求所述的自动磨杯机，其特征在于：所述y轴模块包括第一导轨(21)、滑动设置在第一导轨(21)上的第一移动板(22)、步进电机(23)、第一丝杠(24)和螺旋连接在第一丝杠(24)上的第一螺母(25)，所述步进电机(23)与第一丝杠(24)传动连接，所述第一螺母(25)与所述第一移动板(22)连接，所述页轮旋转机构(4)固连在第一移动板(22)上，所述x轴模块包括第二导轨(31)、滑动设置在第二导轨(31)上的第二移动板(32)、调速电机(33)、第二丝杠(34)和螺旋连接在第二丝杠(34)上的第二螺母(35)，所述调速电机(33)与第二丝杠(34)传动连接，所述第二螺母(35)与所述第二移动板(32)连接，所述煤杯旋转机构(5)固连在第二移动板(32)上。

8.根据权利要求7所述的自动磨杯机，其特征在于：所述底座(1)的第一丝杠(24)一侧设置有用于页轮旋转机构(4)复位的第一光电传感器(8)，该第一光电传感器(8)靠近步进电机(23)，所述第一螺母(25)上固连有与所述第一光电传感器(8)相对应的第一限位片(81)，所述第一光电传感器(8)与信号收发器(72)电连接，所述步进电机(23)与电机控制器(73)电连接。

9.根据权利要求7所述的自动磨杯机，其特征在于：所述底座(1)的第二导轨(31)一侧设置有左右排列的用于对煤杯旋转机构(5)进行限位的第二光电传感器(9)和第三光电传感器(10)，所述第二移动板(32)上设置有左右排列的分别与所述第二光电传感器(9)和第三光电传感器(10)相对应的第二限位片(91)和第三限位片(101)，所述第二光电传感器(9)、第三光电传感器(10)分别与信号收发器(72)电连接，所述调速电机(33)与电机控制器(73)电连接。

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