一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，屬于計(jì)量檢測、扭矩檢測校準(zhǔn)、扭矩測試領(lǐng)域。本發(fā)明包括底板(4)、垂直滑動(dòng)部件(5)、水平移動(dòng)部件(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)；所述垂直滑動(dòng)部件(5)包括立柱和垂直移動(dòng)平臺(tái)，所述立柱垂直設(shè)置，其底面固定在所述底板(4)上，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在立柱上，并能夠沿立柱進(jìn)行上下移動(dòng)；所述水平移動(dòng)部件(3)包括水平梁和水平移動(dòng)平臺(tái)，所述水平梁水平設(shè)置，其一端固定在所述垂直滑動(dòng)部件(5)的垂直移動(dòng)平臺(tái)上，另一端懸空；所述水平移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在水平梁上，并能夠沿水平梁進(jìn)行水平移動(dòng)。
【專利說明】一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于計(jì)量檢測、扭矩檢測校準(zhǔn)、扭矩測試領(lǐng)域，具體涉及一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)可分為靜重式和參考式兩種。本發(fā)明是用于靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的。靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)均是以砝碼的重力作為標(biāo)準(zhǔn)力值，直接或經(jīng)過一定的杠桿機(jī)構(gòu)放大后，通過力臂杠桿的作用產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)力矩。目前國內(nèi)現(xiàn)有的靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)通常采用自動(dòng)加載和手動(dòng)加載兩種方式。手動(dòng)加載適用于砝碼質(zhì)量適重的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。砝碼質(zhì)量過重或過輕，則需要采用自動(dòng)加載的方式實(shí)現(xiàn)加載或卸載的過程。通常大質(zhì)量砝碼的自動(dòng)加卸載采用吊桿拉升的方式實(shí)現(xiàn)，首砝碼通過懸掛機(jī)構(gòu)吊掛于杠桿末端，其下層砝碼通過上層砝碼的吊桿拉升，通過控制吊桿長度，實(shí)現(xiàn)砝碼逐一加載。然而在質(zhì)量較小的砝碼的加載過程中，因?yàn)轫来a體積也相應(yīng)變小，以至于不適合采用這種吊桿式的加載方式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，為微小量程段扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的砝碼自動(dòng)加卸載問題提供了一種行之有效的解決方式，可通過軟件控制實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加卸載。本發(fā)明提供的微小砝碼自動(dòng)加卸載機(jī)構(gòu)可以保證多組砝碼自動(dòng)切換，砝碼加卸載穩(wěn)定可靠，加載速度可調(diào)，并能有效地防止加卸載時(shí)對微小砝碼的損壞。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，包括底板4、垂直滑動(dòng)部件5、水平移動(dòng)部件3和轉(zhuǎn)動(dòng)部件2 ；
[0006]所述垂直滑動(dòng)部件5包括立柱和垂直移動(dòng)平臺(tái)，所述立柱垂直設(shè)置，其底面固定在所述底板4上，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在立柱上，并能夠沿立柱進(jìn)行上下移動(dòng)；
[0007]所述水平移動(dòng)部件3包括水平梁和水平移動(dòng)平臺(tái)，所述水平梁水平設(shè)置，其一端固定在所述垂直滑動(dòng)部件5的垂直移動(dòng)平臺(tái)上，另一端懸空；所述水平移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在水平梁上，并能夠沿水平梁進(jìn)行水平移動(dòng)；
[0008]所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件2包括固定平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述固定平臺(tái)與水平移動(dòng)部件3上的水平移動(dòng)平臺(tái)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)置在固定平臺(tái)上，并能夠在水平面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；
[0009]在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件2上的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上固定有砝碼支架I，所述砝碼支架I隨旋轉(zhuǎn)平臺(tái)一同旋轉(zhuǎn)。
[0010]所述砝碼支架I包括支架桿9和至少一個(gè)支架臂7，所述各個(gè)支架臂7從上至下依次固定在所述支架桿9上。
[0011]所述支架桿9為中空桿，其下端固定在所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，并與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)垂直；所述支架桿9的橫截面的外輪廓形狀為正多邊形，例如可以是五邊形。
[0012]每個(gè)支架臂7均水平設(shè)置，每個(gè)支架臂7的一端固定在支架桿9上，另一端上設(shè)有導(dǎo)向溝槽，所述導(dǎo)向溝槽用于放置砝碼8。所述導(dǎo)向溝槽的面積小于砝碼的底面積;當(dāng)支架臂7從吊掛系統(tǒng)上左右分開的兩片托盤的中間穿過時(shí)，砝碼被兩片托盤拖住，而支架臂7從吊掛系統(tǒng)穿出來。
[0013]所述導(dǎo)向溝槽的槽口開有45度等邊倒角，用于方便砝碼8的定位。
[0014]所述導(dǎo)向溝槽的形狀為一圓形切去兩個(gè)對稱的弓形，所述弓形的弧小于半圓，所述弓形的弦與支架臂7的長度方向平行，所述圓形的直徑與砝碼8的直徑相等。
[0015]在同一水平面上所設(shè)置的支架臂7的個(gè)數(shù)與正多邊形的邊數(shù)相等，且每個(gè)支架臂對應(yīng)設(shè)置在正多邊形的一條邊上。
[0016]所述支架臂7是通過螺紋連接固定到支架桿9上。
[0017]所述扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括垂直直角支架6，其安裝在垂直滑動(dòng)部件5中的立柱的后側(cè)，用于保證垂直精度。
[0018]在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件2內(nèi)安裝有高精度低速旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)；在所述水平移動(dòng)部件3內(nèi)安裝有水平移動(dòng)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)；在所述垂直滑動(dòng)部件5內(nèi)安裝有垂直電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)垂直移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0020](I)本發(fā)明為扭矩機(jī)提供了一種便捷可靠的全自動(dòng)微小量程段砝碼精密加卸載方式，解決了微小砝碼手動(dòng)加載的不穩(wěn)定及易損耗問題。
[0021](2)本發(fā)明使微小量程段靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的砝碼加載和卸載更為準(zhǔn)確穩(wěn)定。
[0022](3)本發(fā)明為靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)向微小量程段的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)中的砝碼支架I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖3是本發(fā)明扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)與吊掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖4是圖3的局部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0028]本發(fā)明解決了砝碼質(zhì)量較小無法采用吊桿結(jié)構(gòu)時(shí)的砝碼加載問題，為微小砝碼的自動(dòng)穩(wěn)定加卸載提供了一個(gè)可靠有效的實(shí)現(xiàn)方式。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)加卸載多組不同質(zhì)量的砝碼。本實(shí)施例中，每個(gè)支架臂7上可安置5個(gè)砝碼，一共10個(gè)支架臂7，因此對應(yīng)五邊形的一條邊就有10只砝碼，每次可加載或卸載10只。
[0029]本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)如圖1、圖2示。轉(zhuǎn)動(dòng)部件2由高精度低速旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)可自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。固定于其旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上的砝碼支架I可隨其一同轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)砝碼位置調(diào)整。水平移動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)平臺(tái)3可帶著旋轉(zhuǎn)平臺(tái)2和砝碼支架I一同前后移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)砝碼的送進(jìn)和退出。而砝碼支架I及轉(zhuǎn)動(dòng)部件2通過水平移動(dòng)部件3移動(dòng)到砝碼吊掛處。水平移動(dòng)平臺(tái)固定于垂直滑動(dòng)部件5之上。垂直滑動(dòng)平臺(tái)5由電機(jī)驅(qū)動(dòng)能夠上下移動(dòng)。通過上下移動(dòng)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)砝碼的放置或卸載。垂直移動(dòng)電機(jī)5通過背后高精度垂直直角支架6實(shí)現(xiàn)垂直方向的精度控制。
[0030]所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件2的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)由高精度低速旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)；所述水平移動(dòng)部件3上的水平移動(dòng)平臺(tái)由水平移動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)；所述垂直滑動(dòng)部件5上的垂直移動(dòng)平臺(tái)由垂直電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。
[0031]所有電機(jī)都安裝在對應(yīng)部件的內(nèi)部。旋轉(zhuǎn)部件2、水平移動(dòng)部件3和垂直滑動(dòng)部件5是3套獨(dú)立部件，其本身都自帶有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，每個(gè)部件都可看做是單獨(dú)存在，不可分割的機(jī)械部件。
[0032]本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)、水平方向直線移動(dòng)和豎直方向直線移動(dòng)這3種運(yùn)動(dòng)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了砝碼的自動(dòng)加載或卸載。
[0033]本發(fā)明通過高精度垂直直角支架6保證機(jī)構(gòu)的垂直精度。
[0034]本實(shí)施例采用正五邊形的支架結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)五種砝碼量程段的自動(dòng)加載。
[0035]上一層的支架臂7與下一層的支架臂7之間的距離不等，而吊掛系統(tǒng)上的上一層托盤與下一層托盤之間的距離也不同，它們之間的距離經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)支架臂7以一個(gè)穩(wěn)定的速度向下降時(shí)(也就是整個(gè)加載機(jī)構(gòu)沿著垂直移動(dòng)部件5向下移動(dòng)時(shí))，可以讓砝碼一只一只的放到吊掛系統(tǒng)的托盤上。先放最上面的然后依次往下放。通過控制整套加載系統(tǒng)的下降距離來控制砝碼加載的數(shù)量，其中，吊掛系統(tǒng)是位置不變的。關(guān)于吊掛系統(tǒng)的吊掛，主要是通過一根很薄(5微米)的鋼帶與另一套部件(主梁部件)上的主梁連接。
[0036]本實(shí)施例中，砝碼支架I包括一根中空的五邊形砝碼支架桿9和固定于其上的支架臂7，支架臂7繞支架桿9 一周排列，一圈5個(gè)，縱向排列一排10個(gè)?？偣彩?0個(gè)(該數(shù)量可根據(jù)需要增加或減少。)。支架臂7的一端設(shè)有導(dǎo)向溝槽，用來承載砝碼并方便砝碼8定位。
[0037]圖3和圖4是本發(fā)明加載機(jī)構(gòu)與吊掛系統(tǒng)的位置關(guān)系示意圖，其中，左側(cè)是吊掛系統(tǒng)，右側(cè)是本發(fā)明中的支架桿9和支架臂7。在所述吊掛系統(tǒng)上設(shè)計(jì)有托盤，托盤本身是分為左右兩片，中間是空的，正好讓支架臂從中間經(jīng)過。支架臂7原本在托盤上方，帶著砝碼，支架臂比較瘦，砝碼比較寬。當(dāng)需要加載時(shí)，本發(fā)明的支架臂把砝碼送到吊掛系統(tǒng)上面去，具體如下:支架臂7向下移動(dòng)，從托盤中間經(jīng)過，支架臂穿過托盤中間，但托盤托住了比較寬的砝碼。如此實(shí)現(xiàn)砝碼加載。是懸掛系統(tǒng)中的托盤，但為了說明加載機(jī)構(gòu)如何加載卸載砝碼的，所以在這里也寫了吊掛系統(tǒng)部分內(nèi)容。希望專利里包含的不只是結(jié)構(gòu)，也包括砝碼加載方式。
[0038]砝碼8是從加載機(jī)構(gòu)上的支架臂7，通過一系列電機(jī)的自動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)，被逐個(gè)放到吊掛系統(tǒng)上的相應(yīng)托盤上。本發(fā)明只是保護(hù)加載機(jī)構(gòu)，所述吊掛系統(tǒng)是采用現(xiàn)有的吊掛系統(tǒng)，因此沒有做詳細(xì)闡述。
[0039]本發(fā)明加載機(jī)構(gòu)主要是用于砝碼8的加載和卸載。砝碼8首先放在加載機(jī)構(gòu)的支架臂7上。轉(zhuǎn)動(dòng)部件2用來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)功能，使固定于其上的支架臂7旋轉(zhuǎn)到正對與吊掛系統(tǒng)的位置。水平移動(dòng)部件3實(shí)現(xiàn)進(jìn)給功能，帶動(dòng)其上一系列部件向吊掛系統(tǒng)靠近或遠(yuǎn)離，直到支架臂7位于吊掛系統(tǒng)中托盤的正上方。然后，垂直滑動(dòng)部件5實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)，使支架臂7下降，從吊掛系統(tǒng)的托盤中間通過，并將砝碼轉(zhuǎn)交到吊掛系統(tǒng)的托盤上，實(shí)現(xiàn)砝碼加載功能。最后，再次通過水平移動(dòng)部件3使支架臂7等加載部件遠(yuǎn)離吊掛系統(tǒng)，加載完畢。同理，利用與上面描述反向的流程即可完成卸載功能。
[0040]上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述【具體實(shí)施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)包括底板(4)、垂直滑動(dòng)部件(5)、水平移動(dòng)部件(3)和轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2); 所述垂直滑動(dòng)部件(5)包括立柱和垂直移動(dòng)平臺(tái)，所述立柱垂直設(shè)置，其底面固定在所述底板(4)上，所述垂直移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在立柱上，并能夠沿立柱進(jìn)行上下移動(dòng)； 所述水平移動(dòng)部件(3)包括水平梁和水平移動(dòng)平臺(tái)，所述水平梁水平設(shè)置，其一端固定在所述垂直滑動(dòng)部件(5)的垂直移動(dòng)平臺(tái)上，另一端懸空；所述水平移動(dòng)平臺(tái)設(shè)置在水平梁上，并能夠沿水平梁進(jìn)行水平移動(dòng)； 所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)包括固定平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述固定平臺(tái)與水平移動(dòng)部件(3)上的水平移動(dòng)平臺(tái)固定連接，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)設(shè)置在固定平臺(tái)上，并能夠在水平面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)； 在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)上的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上固定有砝碼支架(I)，所述砝碼支架(I)隨旋轉(zhuǎn)平臺(tái)一同旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述砝碼支架(I)包括支架桿(9)和至少一個(gè)支架臂(7)，所述各個(gè)支架臂7從上至下依次固定在所述支架桿(9)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述支架桿(9)為中空桿，其下端固定在所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，并與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)垂直；所述支架桿(9)的橫截面的外輪廓形狀為正多邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:每個(gè)支架臂(7)均水平設(shè)置，每個(gè)支架臂(7)的一端固定在支架桿(9)上，另一端上設(shè)有導(dǎo)向溝槽，所述導(dǎo)向溝槽用于放置砝碼(8)。所述導(dǎo)向溝槽的面積小于砝碼的底面積；當(dāng)支架臂(7)從吊掛系統(tǒng)上左右分開的兩片托盤的中間穿過時(shí)，砝碼被兩片托盤拖住，而支架臂(7)從吊掛系統(tǒng)穿出來。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)向溝槽的槽口開有45度等邊倒角，用于方便砝碼(8)的定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)向溝槽的形狀為一圓形切去兩個(gè)對稱的弓形，所述弓形的弧小于半圓，所述弓形的弦與支架臂(7)的長度方向平行，所述圓形的直徑與砝碼(8)的直徑相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:在同一水平面上所設(shè)置的支架臂(7)的個(gè)數(shù)與正多邊形的邊數(shù)相等，且每個(gè)支架臂對應(yīng)設(shè)置在正多邊形的一條邊上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述支架臂(7)是通過螺紋連接固定到支架桿(9)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括垂直直角支架出)，其安裝在垂直滑動(dòng)部件(5)中的立柱的后側(cè)，用于保證垂直精度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)砝碼自動(dòng)精密加載機(jī)構(gòu)，其特征在于:在所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件(2)內(nèi)安裝有高精度低速旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)；在所述水平移動(dòng)部件(3)內(nèi)安裝有水平移動(dòng)電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)水平移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)；在所述垂直滑動(dòng)部件(5)內(nèi)安裝有垂直電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)垂直移動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上下移動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G01L25/00GK104165725SQ201310182317
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】張智敏, 張躍, 李濤, 孟峰, 戴明 申請人:中國計(jì)量科學(xué)研究院