專利名稱：一種微起動力矩的自動檢驗裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及力矩檢驗技術，特別涉及一種主要用于編碼器的微起動力矩的自動檢驗裝置及方法。
背景技術：
力矩板手、力矩測量儀等工具已在機械行業(yè)得到極為廣泛的應用，尤其是2· 5N · m以上的力矩板手和力矩測量儀，在市場上已非常普遍。然而，涉及到微小力矩(尤其是小于O. IN ·πι)的力矩檢驗工具，目前在市面或公開文獻中仍未出現(xiàn)。針對編碼器，其起動力矩的量程范圍一般是O. 5 X IO^3N · m 2. 5 X IO^3N · m,因此，目前市面上已有的力矩扳手或力矩測量儀并不適用于編碼器起動力矩的檢驗。而各編碼器生產(chǎn)廠家對編碼器起動力矩的測定 主要是通過人手旋轉(zhuǎn)編碼器主軸，憑人的主觀印象來判斷起動力矩是否在合適范圍內(nèi)，檢測的質(zhì)量受到工人的技術素質(zhì)制約，其誤差也較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，針對編碼器等起動力矩較小的待測工件，提供一種結(jié)構簡單、使用方便且檢驗效率較高的微起動力矩的自動檢驗裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過上述裝置實現(xiàn)的微起動力矩的自動檢驗方法。本發(fā)明的技術方案為一種微起動力矩的自動檢驗裝置，包括相連接的驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構，力矩轉(zhuǎn)換組件包括輸出主軸、聯(lián)軸器、軸承組件和調(diào)節(jié)組件，輸出主軸通過聯(lián)軸器與驅(qū)動機構連接，軸承組件設于輸出主軸與聯(lián)軸器的相接處，調(diào)節(jié)組件設于輸出主軸的外周，調(diào)節(jié)組件位于軸承組件上方，輸出主軸的輸出末端與待測工件連接。所述調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)隔套和鎖緊螺母，調(diào)節(jié)隔套套于輸出主軸外周，鎖緊螺母設于調(diào)節(jié)隔套外周，調(diào)節(jié)螺母設于調(diào)節(jié)隔套上方。調(diào)節(jié)組件用于調(diào)整力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸實際輸出的力矩，使其與待測工件的最大起動力矩相匹配，使本自動檢驗裝置可適用于多種規(guī)格待測工件的力矩檢驗，擴大其使用范圍。所述軸承組件包括兩個軸承和軸承隔套,軸承隔套設于兩個軸承之間，兩個軸承和軸承隔套同軸設于輸出主軸外周。所述軸承可采用精密標準軸承，由于精密標準軸承具有柔隙適合、預緊力與起動力矩成線性比例關系、潤滑脂阻尼值恒定等特點，所以使用精密標準軸承會使自動檢驗裝置的檢驗精度更高。但根據(jù)自動檢驗裝置制造的實際條件，軸承也可采用普通軸承。所述驅(qū)動機構包括伺服電機和伺服驅(qū)動器，伺服電機與伺服驅(qū)動器電氣連接，伺服電機的輸出軸與力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸連接。所述驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構分別固定于工作臺上，驅(qū)動機構固定于工作臺的臺面下方，力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸穿過臺面且輸出主軸的輸出末端位于臺面上方。根據(jù)實際需要，工作臺可加工成多種形態(tài)，使本自動檢驗裝置形成臺式、箱式或手持式等多種形態(tài)，以便靈活使用于各種場合。本微起動力矩的自動檢驗裝置使用時，其原理是根據(jù)待測工件的最大起動力矩，通過設定輸出主軸的輸出力矩，利用伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，從而帶動輸出主軸轉(zhuǎn)動，檢測輸出主軸的轉(zhuǎn)動是否能帶動待測工件的主軸轉(zhuǎn)動，從而判斷待測工件是否為合格品O本發(fā)明通過上述裝置實現(xiàn)一種微起動力矩的自動檢驗方法，包括以下步驟(I)自動檢驗裝置使用前，檢驗并調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸的輸出力矩，使輸出主軸的輸出力矩與待測工件的最大起動力矩相匹配；(2)自動檢驗裝置使用時，將待測工件套于輸出主軸的輸出末端，通過驅(qū)動機構驅(qū)動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動； (3)輸出主軸轉(zhuǎn)動時，觀察待測工件的狀態(tài)；若待測工件的主軸跟隨輸出主軸同速旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩小于或等于輸出主軸的輸出力矩，待測工件為合格品；若待測工件的主軸不旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩大于輸出主軸的輸出力矩，待測工件不合格。所述步驟(I)中，檢驗并調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸的輸出力矩時，具體為(1-1)根據(jù)待測工件的最大起動力矩和輸出主軸的半徑，計算拉力計上的設定讀數(shù)；(1-2)先通過拉力計檢驗輸出主軸的輸出力矩，在輸出主軸的輸出末端套上拉繩，拉繩另一端與拉力計連接，通過驅(qū)動機構驅(qū)動輸出主軸旋轉(zhuǎn)，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時拉動拉繩，讀取拉力計顯示的實時讀數(shù)；(1-3)再通過調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)輸出主軸的輸出力矩，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時，人工轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母，直至拉力計上顯示的實時讀數(shù)與設定讀數(shù)相等，然后上緊鎖緊螺母即可。步驟(1-1)中，所述待測工件的最大起動力矩等于輸出主軸的半徑與拉力計上設定讀數(shù)的乘積。所述步驟(2)中，驅(qū)動機構驅(qū)動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動時，具體為按下伺服驅(qū)動器的啟動按鍵，伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，伺服電機的輸出軸帶動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有以下有益效果本微起動力矩的自動檢驗裝置及方法是針對編碼器等起動力矩較小的待測工件而提出的，實現(xiàn)小于O. IN · m的微小力矩檢驗，填補了市場空白，具有較大的經(jīng)濟效益。本微起動力矩的自動檢驗裝置結(jié)構簡單、使用方便，啟動該裝置后，只要將待測工件套于輸出主軸上即可檢驗其是否合格，克服了傳統(tǒng)手工檢驗效率低的缺陷，實現(xiàn)自動檢驗，有效提聞檢驗效率和檢驗精度，通過實驗證明，使用本自動檢驗裝置時，其檢驗精度可達到設定值的±5%。本微起動力矩的自動檢驗裝置通過在力矩轉(zhuǎn)換機構中設置調(diào)節(jié)組件，可根據(jù)待測工件的實際情況調(diào)節(jié)自動檢驗裝置的輸出力矩，使其適用于多種規(guī)格的待測工件，其使用范圍較廣。同時，通過在驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構的四周設置多種形式的工作臺，可使本自動檢驗裝置形成臺式、箱式或手持式等多種結(jié)構形式，從而適用于多種場合的使用。


圖I為本微起動力矩的自動檢驗裝置的結(jié)構示意圖。圖2為本微起動力矩的自動檢驗裝置中，力矩轉(zhuǎn)換機構的結(jié)構示意圖。圖3為采用本微起動力矩的自動檢驗裝置對編碼器進行檢驗時的原理示意圖。圖4為采用拉力計對本微起動力矩的自動檢驗裝置的輸出力矩進行檢驗時的原理示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例
本實施例一種微起動力矩的自動檢驗裝置,其結(jié)構如圖I所示,包括相連接的驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構，如圖2所示，力矩轉(zhuǎn)換組件包括輸出主軸I、聯(lián)軸器2、軸承組件和調(diào)節(jié)組件，輸出主軸I通過聯(lián)軸器2與驅(qū)動機構連接，軸承組件設于輸出主軸與聯(lián)軸器的相接處，調(diào)節(jié)組件設于輸出主軸的外周，調(diào)節(jié)組件位于軸承組件上方，輸出主軸的輸出末端與待測工件連接。其中，調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)螺母3、調(diào)節(jié)隔套4和鎖緊螺母5，調(diào)節(jié)隔套4套于輸出主軸I外周，鎖緊螺母5設于調(diào)節(jié)隔套4外周，調(diào)節(jié)螺母3設于調(diào)節(jié)隔套4上方。調(diào)節(jié)組件用于調(diào)整力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸實際輸出的力矩，使其與待測工件的最大起動力矩相匹配，使本自動檢驗裝置可適用于多種規(guī)格待測工件的力矩檢驗，擴大其使用范圍。軸承組件包括兩個軸承6和軸承隔套7,軸承隔套7設于兩個軸承6之間,兩個軸承和軸承隔套同軸設于輸出主軸外周。軸承6可采用精密標準軸承，由于精密標準軸承具有柔隙適合、預緊力與起動力矩成線性比例關系、潤滑脂阻尼值恒定等特點，所以使用精密標準軸承會使自動檢驗裝置的檢驗精度更高。但根據(jù)自動檢驗裝置制造的實際條件，軸承也可采用普通軸承。如圖I所示，驅(qū)動機構包括伺服電機8和伺服驅(qū)動器9，伺服電機8與伺服驅(qū)動器9電氣連接，伺服電機的輸出軸與力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸連接。本實施例中，伺服驅(qū)動器9采用廣州數(shù)控設備有限公司所產(chǎn)的型號為DA98B-15的伺服驅(qū)動器；伺服電機8采用廣州數(shù)控設備有限公司所產(chǎn)的型號為130SJT-M060D (A)的伺服電機。根據(jù)實際需要，可將驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構分別固定于工作臺10上，驅(qū)動機構固定于工作臺10的臺面下方，力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸穿過臺面且輸出主軸的輸出末端位于臺面上方。根據(jù)實際需要，工作臺可加工成多種形態(tài)，使本自動檢驗裝置形成臺式、箱式或手持式等多種形態(tài)，以便靈活使用于各種場合。本微起動力矩的自動檢驗裝置使用時，其原理是根據(jù)待測工件的最大起動力矩，通過設定輸出主軸的輸出力矩，利用伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，從而帶動輸出主軸轉(zhuǎn)動，檢測輸出主軸的轉(zhuǎn)動是否能帶動待測工件的主軸轉(zhuǎn)動，從而判斷待測工件是否為合格品O本實施例通過上述裝置實現(xiàn)一種微起動力矩的自動檢驗方法，包括以下步驟(I)自動檢驗裝置使用前，檢驗并調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸的輸出力矩，使輸出主軸的輸出力矩與待測工件的最大起動力矩相匹配；具體為(1-1)根據(jù)待測工件的最大起動力矩和輸出主軸的半徑，計算拉力計上的設定讀數(shù)；其中，待測工件的最大起動力矩等于輸出主軸的半徑與拉力計上設定讀數(shù)的乘積；
(1-2)先通過拉力計檢驗輸出主軸的輸出力矩，如圖4所示，在輸出主軸I的輸出末端套上拉繩12，拉繩12另一端與拉力計13連接，通過驅(qū)動機構驅(qū)動輸出主軸旋轉(zhuǎn)，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時拉動拉繩，讀取拉力計顯示的實時讀數(shù)；(1-3)再通過調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)輸出主軸的輸出力矩，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時，人工轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母，直至拉力計上顯示的實時讀數(shù)與設定讀數(shù)相等，然后上緊鎖緊螺母即可；上緊鎖緊螺母可使調(diào)螺母不會隨輸出主軸旋轉(zhuǎn)而松動，保持輸出力矩的恒定在設定值范圍內(nèi)；(2)自動檢驗裝置使用時，如圖3所示，將待測工件11套于輸出主軸I的輸出末端，通過驅(qū)動機構驅(qū)動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動；具體為按下伺服驅(qū)動器的啟動按鍵，伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，伺服電機的輸出軸帶動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動；(3)輸出主軸轉(zhuǎn)動時，觀察待測工件的狀態(tài)；若待測工件的主軸跟隨輸出主軸同速旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩小于或等于輸出主軸的輸出力矩，待測工件為合格品；若待測工件的主軸不旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩大于輸出主軸的輸出力矩，待測工件不合格。如上所述，便可較好地實現(xiàn)本發(fā)明，上述實施例僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權利要求
1.一種微起動力矩的自動檢驗裝置，其特征在于，包括相連接的驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構，力矩轉(zhuǎn)換組件包括輸出主軸、聯(lián)軸器、軸承組件和調(diào)節(jié)組件，輸出主軸通過聯(lián)軸器與驅(qū)動機構連接，軸承組件設于輸出主軸與聯(lián)軸器的相接處，調(diào)節(jié)組件設于輸出主軸的外周，調(diào)節(jié)組件位于軸承組件上方，輸出主軸的輸出末端與待測工件連接。
2.根據(jù)權利要求I所述一種微起動力矩的自動檢驗裝置，其特征在于，所述調(diào)節(jié)組件包括調(diào)節(jié)螺母、調(diào)節(jié)隔套和鎖緊螺母，調(diào)節(jié)隔套套于輸出主軸外周，鎖緊螺母設于調(diào)節(jié)隔套外周，調(diào)節(jié)螺母設于調(diào)節(jié)隔套上方。
3.根據(jù)權利要求I所述一種微起動力矩的自動檢驗裝置，其特征在于，所述軸承組件包括兩個軸承和軸承隔套，軸承隔套設于兩個軸承之間，兩個軸承和軸承隔套同軸設于輸出主軸外周。
4.根據(jù)權利要求I所述一種微起動力矩的自動檢驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構包括伺服電機和伺服驅(qū)動器，伺服電機與伺服驅(qū)動器電氣連接，伺服電機的輸出軸與力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸連接。
5.根據(jù)權利要求I所述一種微起動力矩的自動檢驗裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構分別固定于工作臺上，驅(qū)動機構固定于工作臺的臺面下方，力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸穿過臺面且輸出主軸的輸出末端位于臺面上方。
6.根據(jù)權利要求f5任一項所述裝置實現(xiàn)一種微起動力矩的自動檢驗方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)自動檢驗裝置使用前，檢驗并調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸的輸出力矩，使輸出主軸的輸出力矩與待測工件的最大起動力矩相匹配； (2)自動檢驗裝置使用時，將待測工件套于輸出主軸的輸出末端，通過驅(qū)動機構驅(qū)動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動； (3)輸出主軸轉(zhuǎn)動時，觀察待測工件的狀態(tài)；若待測工件的主軸跟隨輸出主軸同速旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩小于或等于輸出主軸的輸出力矩，待測工件為合格品；若待測工件的主軸不旋轉(zhuǎn)，則待測工件的起動力矩大于輸出主軸的輸出力矩，待測工件不合格。
7.根據(jù)權利要求6所述一種微起動力矩的自動檢驗方法，其特征在于，所述步驟(I)中，檢驗并調(diào)節(jié)力矩轉(zhuǎn)換機構中輸出主軸的輸出力矩時，具體為 (1-1)根據(jù)待測工件的最大起動力矩和輸出主軸的半徑，計算拉力計上的設定讀數(shù)； (1-2)先通過拉力計檢驗輸出主軸的輸出力矩，在輸出主軸的輸出末端套上拉繩，拉繩另一端與拉力計連接，通過驅(qū)動機構驅(qū)動輸出主軸旋轉(zhuǎn)，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時拉動拉繩，讀取拉力計顯示的實時讀數(shù)； (1-3)再通過調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)輸出主軸的輸出力矩，輸出主軸旋轉(zhuǎn)時，人工轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母，直至拉力計上顯示的實時讀數(shù)與設定讀數(shù)相等，然后上緊鎖緊螺母即可。
8.根據(jù)權利要求7所述一種微起動力矩的自動檢驗方法，其特征在于，步驟(1-1)中，所述待測工件的最大起動力矩等于輸出主軸的半徑與拉力計上設定讀數(shù)的乘積。
9.根據(jù)權利要求6所述一種微起動力矩的自動檢驗方法，其特征在于，所述步驟(2)中，驅(qū)動機構驅(qū)動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動時，具體為按下伺服驅(qū)動器的啟動按鍵，伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，伺服電機的輸出軸帶動力矩轉(zhuǎn)換機構的輸出主軸轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微起動力矩的自動檢驗裝置及方法，其裝置包括相連接的驅(qū)動機構和力矩轉(zhuǎn)換機構，力矩轉(zhuǎn)換組件包括輸出主軸、聯(lián)軸器、軸承組件和調(diào)節(jié)組件，輸出主軸通過聯(lián)軸器與驅(qū)動機構連接，軸承組件設于輸出主軸與聯(lián)軸器的相接處，調(diào)節(jié)組件設于輸出主軸的外周，調(diào)節(jié)組件位于軸承組件上方，輸出主軸的輸出末端與待測工件連接；其方法是通過設定輸出主軸的輸出力矩，利用伺服驅(qū)動器驅(qū)動伺服電機工作，從而帶動輸出主軸轉(zhuǎn)動，檢測輸出主軸的轉(zhuǎn)動是否能帶動待測工件的主軸轉(zhuǎn)動，從而判斷待測工件是否為合格品。本發(fā)明是針對編碼器等起動力矩較小的待測工件而提出的，實現(xiàn)小于0.1N·m的微小力矩檢驗，填補了市場空白，具有較大的經(jīng)濟效益。
文檔編號G01L3/00GK102706495SQ201210152148
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優(yōu)先權日2012年5月15日
發(fā)明者吳維玲, 湛文亮 申請人:廣州數(shù)控設備有限公司