扭矩施加机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种扭矩施加机构，包括：电机；由所述电机驱动的驱动轴；扭矩传感器；连接在所述驱动轴及所述扭矩传感器之间的扭簧。本实用新型专利技术提供的扭矩施加机构，通过采用扭簧连接驱动轴及扭矩传感器，使得扭矩以减缓的方式施加在被测物体上，有效避免了驱动轴与扭矩传感器的刚性连接，有效地降低了实现难度及成本，提高了扭矩施加操作的精度及工作效率。

【技术实现步骤摘要】
扭矩施加机构
本技术涉及加工设备
，特别涉及一种扭矩施加机构。
技术介绍
目前，在需要施加扭矩的被测物体中，对被测物体按照设定值和精度要求，利用扭矩施加机构自动施加准确的扭矩。扭矩施加机构主要为采用速度、位置和输出扭矩的闭环控制系统，由电机输出扭矩，通过大减速比减速器与被测物体进行直接的刚性连接，直接施加扭矩。将电机转速、角度检测和扭矩检测结果反馈到控制系统中，形成速度、位置和扭矩的闭环控制。通过上述装置，确保系统的控制精度，实现了高精度扭矩施加。但是，仍存在以下问题：1、扭矩施加机构的执行部分驱动力是通过高减速比减速器作用到被测物体上实现传递的。机械传动过程为刚性连接，加载扭矩的过程是通过刚性件变形而逐步施加的，扭矩大小对应刚性件的变形行程很短，扭矩对角度变化的敏感度较高，因此需要高精度的角度位置控制和稳定的速度控制来实现扭矩加载的高精度控制，为此采用了高精度多闭环控制系统，给系统实现扭矩施加带来很大难度和很高的成本。2、由于采用刚性传递结构，即使采用大减速比减速器，其施加扭矩的行程和所需时间也很短，同时为得到较高精度的检测，需要系统有高的响应速度，控制过程中需要进行信号处理和数据采集、循环比对等过程，给高响应速度的实现带来困难。系统需要采用多闭环控制系统，控制系统复杂，实现难度大。面对微小扭矩施加时，容易达到系统控制能力的极限而无法实现微小扭矩的高精度施加。3、为了实现扭矩大小的高精度控制，传动系统采用大减速比减速器，降低了系统的工作效率，从而需要较大功率的驱动，增加系统的功率需求负担。因此，如何降低实现难度及成本，提高扭矩施加操作的精度及工作效率，是本
人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种扭矩施加机构，以降低实现难度及成本，提高扭矩施加操作的精度及工作效率。为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种扭矩施加机构，包括：电机；由所述电机驱动的驱动轴；扭矩传感器；连接在所述驱动轴及所述扭矩传感器之间的扭簧。可选地，上述扭矩施加机构中，所述扭矩传感器与所述扭簧之间通过阻尼连接组件连接。可选地，上述扭矩施加机构中，所述阻尼连接组件包括：与所述扭簧远离所述驱动轴的一端连接的扭簧连接块，所述扭簧连接块朝向所述扭矩传感器具有第一配合结构；与所述扭矩传感器靠近所述驱动轴的一端连接的阻尼安装块，所述阻尼安装块具有与所述第一配合结构相配合的第二配合结构，所述第一配合结构及所述第二配合结构中的一个为凹槽结构，另一个为与所述凹槽结构配合连接的凸起结构。可选地，上述扭矩施加机构中，所述阻尼连接组件还包括设置于所述凹槽结构与所述凸起结构插接缝隙之间的阻尼件。可选地，上述扭矩施加机构中，所述驱动轴与所述扭簧之间通过连杆组件连接。可选地，上述扭矩施加机构中，所述连杆组件包括：一端与所述扭簧连接的连接轴；连接所述驱动轴及所述连接轴的另一端的连接定位套。可选地，上述扭矩施加机构中，所述连接定位套与所述驱动轴及所述连接轴通过紧固螺栓定位连接。可选地，上述扭矩施加机构中，还包括套设于所述扭簧外侧的扭簧外罩；所述扭簧外罩与所述驱动轴相对固定。可选地，上述扭矩施加机构中，所述扭簧远离所述驱动轴的一侧具有连接件；所述扭簧外罩靠近所述驱动轴的一侧具有第一定位孔，所述连接件上具有第二定位孔；所述扭簧两端的扭簧臂分别与所述第一定位孔及所述第二定位孔间隙配合。可选地，上述扭矩施加机构中，所述扭簧的数量为多个，多个所述扭簧的中心线重合。本技术提供的扭矩施加机构，将扭矩传感器连接在被测物体上，在向被测物体施加扭矩时，通过采用扭簧连接驱动轴及扭矩传感器，使得扭矩以减缓的方式施加在被测物体上，有效避免了驱动轴与扭矩传感器的刚性连接，使扭矩施加过程对角度位置变化的敏感度降低，从而降低系统对位置控制精度和运行平稳性的要求，使系统更容易实现扭矩加载的高精度控制，简化了系统构成，仍可以达到扭矩加载的高精度控制的目标，减少系统构成的复杂性，提高运行可靠性，降低研发和制造成本。通过增加扭簧，使得驱动轴及扭矩传感器采用柔性连接。系统对被测物体施加扭矩的过程变成扭转扭簧的过程，扭矩的大小取决于扭簧的变形量，达到扭矩缓慢施加的目的。此实施过程将扭矩施加的角度行程进行极大地放大，即扭矩大小对应扭簧的角度变化行程比较长，容易实现准确控制，降低系统实现的难度和研制风险。采用柔性连接代替刚性连接，降低驱动和传动机构运行时的振动和操作测量过程中的惯量等扰动因素对扭矩传感器测量的影响，提高系统的运行精度。更容易实现微小扭矩的施加。采用柔性连接的缓施加机构，降低了扭矩施加过程对角度变化的敏感度，降低了振动、角度精度及惯性特性等的影响，从而降低了扭矩施加机构的实现难度。通过上述设置，有效地降低了实现难度及成本，提高了扭矩施加操作的精度及工作效率。综上，通过在驱动轴与扭矩传感器之间设置扭簧，通过扭簧实现了缓施加的操作，扭矩施加机构的角度控制和速度控制要求降低，从而降低了控制系统复杂度；并且，扭矩对角度变化敏感度降低，施加扭矩的时间长，对控制响应速度的需求降低；同时，与现有技术相比，无需大减速比减速器，无需消耗功率，提高工作效率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的扭矩施加机构的结构示意图。具体实施方式本技术提供了一种扭矩施加机构，以降低实现难度及成本，提高扭矩施加操作的精度及工作效率。下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参考图1，本技术实施例提供了一种扭矩施加机构，包括电机1、驱动轴2、扭簧6及扭矩传感器10，驱动轴2由电机1驱动，扭簧6连接在驱动轴2及扭矩传感器10之间。本技术实施例提供的扭矩施加机构，将扭矩传感器连接在被测物体上，在向被测物体施加扭矩时，通过采用扭簧6连接驱动轴2及扭矩传感器10，使得扭矩以减缓的方式施加在被测物体上，有效避免了驱动轴2与扭矩传感器10的刚性连接，使扭矩施加过程对角度位置变化的敏感度降低，从而降低系统对位置控制精度和运行平稳性的要求，使系统更容易实现扭矩加载的高精度控制，简化了系统构成，仍可以达到扭矩加载的高精度控制的目标，减少系统构成的复杂性，提高运行可靠性，降低研发和制造成本。通过增加扭簧6，使得驱动轴2及扭矩传感器10采用柔性连接。系统对被测物体施加扭矩的过程变成扭转扭簧的过程，扭矩的大小取决于扭簧6的变形量，达到扭矩缓慢施加的目的。此实施过程将扭矩施加的角度行程进行极大地放大，即扭矩大小对应扭簧6的角度变化行程比较长，容易实现准确控制，降低系统实现的难度和研制风险。采用柔性连接代替刚性连接，降低驱动和传动机构运行时的振动和操作测量过程中的惯量等扰动因素对扭矩传感器测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩施加机构，其特征在于，包括：电机(1)；由所述电机(1)驱动的驱动轴(2)；扭矩传感器(10)；连接在所述驱动轴(2)及所述扭矩传感器(10)之间的扭簧(6)。

【技术特征摘要】
1.一种扭矩施加机构，其特征在于，包括：电机(1)；由所述电机(1)驱动的驱动轴(2)；扭矩传感器(10)；连接在所述驱动轴(2)及所述扭矩传感器(10)之间的扭簧(6)。2.根据权利要求1所述的扭矩施加机构，其特征在于，所述扭矩传感器(10)与所述扭簧(6)之间通过阻尼连接组件连接。3.根据权利要求2所述的扭矩施加机构，其特征在于，所述阻尼连接组件包括：与所述扭簧(6)远离所述驱动轴(2)的一端连接的扭簧连接块(7)，所述扭簧连接块(7)朝向所述扭矩传感器(10)具有第一配合结构；与所述扭矩传感器(10)靠近所述驱动轴(2)的一端连接的阻尼安装块(9)，所述阻尼安装块(9)具有与所述第一配合结构相配合的第二配合结构，所述第一配合结构及所述第二配合结构中的一个为凹槽结构，另一个为与所述凹槽结构配合连接的凸起结构。4.根据权利要求3所述的扭矩施加机构，其特征在于，所述阻尼连接组件还包括设置于所述凹槽结构与所述凸起结构插接缝隙之间的阻尼件(8)。5.根据权利要求1所述的扭矩施加机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天恒，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11