[發(fā)明專利]一種扭矩扳子自動檢測系統(tǒng)及檢測方法

有效

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• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103837299A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 易偉;陳世超;邱東利
• 申請（專利權(quán)）人: 中國測試技術(shù)研究院力學(xué)研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 林輝輪;王蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種扭矩扳子自動檢測系統(tǒng)及檢測方法，可用于完成扭矩扳子的自動檢定、校準(zhǔn)和測試。

背景技術(shù)

扭矩扳子是一種帶有扭矩測量機(jī)構(gòu)的擰緊計量器具，它用于緊固螺栓和螺母，并能測量出擰緊時的扭矩值，因此是一種控制裝配精度的重要器具；按照所使用的動力源，扭矩扳子一般分為手動、電動、氣動和液壓四大類；其中手動扭矩扳子因其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉和使用便捷等原因，應(yīng)用面最廣。

隨著我國工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水準(zhǔn)越來越高，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，這使得生產(chǎn)裝配過程中對裝配工藝的要求也越來越嚴(yán)苛；因此，近年來，扭矩扳子在模具加工、汽車制造、交通運(yùn)輸和重裝制造等行業(yè)中的運(yùn)用越來越廣泛，其數(shù)量也逐年上漲。扭矩扳子作為計量器具，必須定期對其進(jìn)行監(jiān)督和校準(zhǔn)，所以有巨大的檢測需求。

以往的扭矩扳子檢定設(shè)備幾乎都是手動扭矩扳子檢定儀。該裝置通常由手輪、絲桿（減速機(jī)）、力臂杠桿、標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀和單片機(jī)數(shù)采系統(tǒng)等模塊組成；依靠人力，搖動手輪，帶動絲桿（減速機(jī)）轉(zhuǎn)動，從而使力臂杠桿轉(zhuǎn)動，對被檢扭矩扳子施加扭矩，該扭矩值通過標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀被單片機(jī)系統(tǒng)采集到，可以記錄下峰值和跟蹤值等。該類型的檢定儀雖然結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，但具有如下不足：

（1）、勞動強(qiáng)度大每次加載必須由人力轉(zhuǎn)動手輪來完成，當(dāng)檢定大量程扭矩扳子（比如3000Nm）時，手輪非常沉重，需檢定人員具備很大的臂力和很強(qiáng)的耐力。

（2）、示值重復(fù)性差、示值誤差大每次檢定到達(dá)峰值或者預(yù)定扭矩值時，必須停止轉(zhuǎn)動手輪，檢定人員不同，操作習(xí)慣不同，個人反映快慢不同等差異，均會帶來檢定誤差。

（3）、功能單一該類檢定儀往往采用的單一量程設(shè)置，即一臺檢定儀，只配置一只扭矩標(biāo)準(zhǔn)儀，如果想要滿足10Nm～3000Nm量程段內(nèi)所有扭矩扳子的檢定，那么得配置一系列的檢定儀，購置總價高，占用試驗室空間大。

（4）、量值溯源不便由于該型裝置通常采用單片機(jī)系統(tǒng)，沒有獨立可校準(zhǔn)的二次儀表，只能將裝置上的標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀拆下來，單獨送檢，其電纜接頭往往與檢測機(jī)構(gòu)的儀表不匹配，連接不便且會引入誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種準(zhǔn)確高效的扭矩扳子自動檢測系統(tǒng)及檢測方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種扭矩扳子自動檢測系統(tǒng)，包括標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7、工作臺面11、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電氣控制系統(tǒng)，所述標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7通過信號線與電氣控制系統(tǒng)相連，所述電氣控制系統(tǒng)通過驅(qū)動伺服電機(jī)13對執(zhí)行機(jī)構(gòu)施加扭矩。

所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在減速機(jī)柜9內(nèi)的行星減速機(jī)12、固定在工作臺面11上的固定導(dǎo)軌6、以及設(shè)置在固定導(dǎo)軌6上的滑動導(dǎo)軌14和滑動擋板4；

所述伺服電機(jī)13通過傳動軸與行星減速機(jī)12連接，行星減速機(jī)12通過連接軸套72以及穿過工作臺面并與行星減速機(jī)頂部相連的螺栓垂直安裝在工作臺面11下，連接軸套72上部連接垂直安置在工作臺面11上的標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7；所述被檢測扭矩扳子5一端固定在標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7上，另一端放置在滑動導(dǎo)軌14上，標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7和滑動導(dǎo)軌14上有固定被檢測扭矩扳子5的固定部分。

所述電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在工作臺面11下的電氣控制柜1和工控機(jī)柜10內(nèi)，電氣控制系統(tǒng)還包括固定在工作臺面11上的顯示器、設(shè)置在工作臺面前側(cè)的手動操作平臺2。

所述工控機(jī)柜10內(nèi)裝設(shè)有工控機(jī)，所述工控機(jī)與裝設(shè)在電氣控制柜1內(nèi)的伺服電機(jī)13、伺服控制器、電抗器、濾波器、PLC、數(shù)據(jù)采集卡和接觸器串聯(lián)構(gòu)成電氣控制系統(tǒng)，并通過信號線與標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7和顯示器連接。

所述標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7由扭矩傳感器71和精密二次儀表構(gòu)成，所述二次儀表將采集到的扭矩數(shù)據(jù)傳給扭矩傳感器71，扭矩傳感器通過信號線將數(shù)據(jù)傳給電氣控制系統(tǒng)的工控機(jī)。

所述標(biāo)準(zhǔn)扭矩儀7有6種不同量程的規(guī)格，量程覆蓋5Nm～3000Nm。

所述滑動擋板4上設(shè)置有可以豎直方向上下移動的小托板，所述滑動擋板4和小托板都上設(shè)計有鎖緊螺桿15。

所述工作臺面11是一塊厚度大于等于20mm的整體鋼板。

所述滑動導(dǎo)軌14為“T”型結(jié)構(gòu)設(shè)計。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述伺服電機(jī)13通過傳動軸與行星減速機(jī)12連接對執(zhí)行機(jī)構(gòu)加載，采用準(zhǔn)確性較高的輪軸加載方式，增加了加載過程中的精密控制性。