一种扭矩扳手自动校准仪制造技术

本发明专利技术公开了一种扭矩扳手自动校准仪，它包括多个不同量程的传感器单元、工作台、传感器单元定位座、传感器单元切换机构、升降机构、连接轴、连接轴定位机构、驱动机构、驱动板、扳手支撑机构、摄像机、声音传感器、下位机和带自动校准软件的上位机；所述传感器单元切换机构由转盘和转动机构组成，多个不同量程的传感器单元放置在转盘上，转动机构将所需量程的传感器单元转动至升降机构的上方，然后升降机构带动传感器单元上升或下降并与传感器单元定位座配合或脱离，从而实现扭矩传感器的自动切换。本发明专利技术校准结果准确可靠，能自动切换扭矩传感器，同时具有自动加载与自动卸载扭矩及自动采集校准数据功能，降低校准人员的工作强度。

An automatic calibrator for torque wrench

The invention discloses an automatic calibrator for a torque wrench, which comprises a plurality of sensor units with different ranges, a worktable, a sensor unit positioning seat, a sensor unit switching mechanism, a lifting mechanism, a connecting shaft, a connecting shaft positioning mechanism, a driving mechanism, a driving plate, a wrench supporting mechanism, a camera and a sound sensor. The switching mechanism of the sensor unit consists of a turntable and a rotating mechanism, and a plurality of sensor units of different ranges are placed on the turntable. The rotating mechanism rotates the sensor unit of the required range to the top of the lifting mechanism, and then the lifting mechanism drives the sensor unit to rise. Or descend and cooperate with or detach from the positioning seat of the sensor unit, thus realizing the automatic switching of the torque sensor. The calibration result of the invention is accurate and reliable, and can automatically switch the torque sensor. At the same time, it has the functions of automatic loading and unloading torque and automatic collection of calibration data, thereby reducing the working intensity of the calibration personnel.

【技术实现步骤摘要】
一种扭矩扳手自动校准仪
本专利技术涉及一种机械工具的校准仪，具体涉及一种扭矩扳手自动校准仪。
技术介绍
扭矩扳手是用于按预设的扭矩值对螺栓进行紧固的扳手，为确保示值准确可靠，需要定期地依据JJG707-2014《扭矩扳手》检定规程对扭矩扳手进行校准。扭矩扳手的校准普遍采用扭矩扳手校准仪，它需要由人工采集扭矩扳手示值，而当校准示值范围较宽的扭矩扳手时还需要手动更换扭矩传感器，存在操作过程繁琐、手动更换扭矩传感器容易引入校准误差的缺陷。专利CN201120075356.3公开了一种扭矩传动装置，该传动装置将多个不同量程的扭矩传感器安装在梯形轴上组成传感器组，梯形轴上还设置有多个固联齿轮，不同量程的扭矩传感器设置在两固联齿轮之间；在阶梯轴的一侧安装有与其平行的花键轴，花键轴上设置有滑移齿轮，传感器切换结构可带动滑移齿轮在花键轴上下移动，使得滑移齿轮与不同的固联齿轮啮合；电机产生的扭矩通过减速机、扭矩传递机构、花键轴和滑移齿轮传递给与滑移齿轮相啮合的固联齿轮，从而实现将扭矩传递给不同的固联齿轮，也就将扭矩传递给了不同的扭矩传感器。该结构的扭矩传动机构虽然能够在一次装夹中覆盖全量程检测，且不同量程的扭矩传感器能够自动切换，但仍然存在以下缺陷：一是通用性差，只有外形为环形的扭矩传感器才能安装在梯形轴上，而市场广泛使用的常规扭矩传感器不能使用；二是送校和维护不方便，因为不同量程的扭矩传感器安装在梯形轴上，所以更换中间的扭矩传感器需要拆装多个扭矩传感器；三是扭矩加载过程中，滑移齿轮与固联齿轮啮合传递扭矩时会产生较大的侧向力，侧向力会对扭矩传感器的测量带来影响，从而给校准结果带来误差；四是扭矩扳手的示值需要由人工采集，操作繁琐。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种校准结果准确可靠、可自动加载与自动卸载扭矩及自动采集校准数据、能自动切换扭矩传感器的扭矩扳手自动校准仪。为实现以上目的，本专利技术一种扭矩扳手自动校准仪包括多个不同量程的传感器单元、工作台、传感器单元定位座、传感器单元切换机构、升降机构、连接轴、连接轴定位机构、驱动机构、驱动板、扳手支撑机构、摄像机、声音传感器、下位机和带自动校准软件的上位机；所述传感器单元由扭矩传感器、花键轴和定位盘组成，花键轴同轴固定安装在扭矩传感器的上端，定位盘同轴固定安装在扭矩传感器的下表面，定位盘直径大于扭矩传感器下表面直径，其超出扭矩传感器下表面的边缘开有定位键一和滑块，每个传感器单元的总高度、定位盘尺寸、花键轴的截面大小及花键轴截面在定位盘截面上投影的位置都是相同的；所述工作台的台面一侧开有圆孔一，该圆孔一上同轴固定安装有圆筒一，圆筒一内表面平行于轴线方向设置有条形键，在台面的另一侧以圆孔一的对称轴为中垂线开有条形孔，圆筒一的条形键下端设置有挡块，能防止连接轴定位机构向下移动时脱离条形键；所述传感器单元定位座的外形为圆柱体，同轴固定安装在圆孔一的下方，轴心上开有通孔，下表面开有键槽一，该键槽一能与定位盘的定位键一和滑块配合，该通孔的高度和台面中圆孔一的高度之和小于扭矩传感器高度，键槽一深度大于定位盘厚度，当键槽一与定位盘的定位键一和滑块配合时传感器单元定位座的轴线与扭矩传感器轴线重合，圆孔一的直径和圆筒一的内径与定位座上通孔的直径相等，传感器单元定位盘直径大于定位座上通孔的直径，扭矩传感器与花键轴的直径小于定位盘上通孔的直径；所述传感器单元切换机构由转盘和转动机构组成，在转盘上绕其中心均匀开有多个圆孔二，每个圆孔二周围竖直安装有与定位盘的滑块相配合的导轨，每个圆孔二和其周围的导轨构成了传感器单元摆放位，传感器单元摆放位关于转盘中心旋转对称，传感器单元放置在传感器单元摆放位时扭矩传感器轴线与圆孔二轴线重合，转动机构能带动转盘顺时针或逆时针转动，传感器单元切换机构安装在传感器单元定位座下方，转盘转动能使圆孔二的轴线与圆孔一的轴线重合；所述升降机构安装有顶杆一，该升降机构能带动顶杆一穿过圆孔一上下移动，升降机构和顶杆一安装在传感器单元切换机构的下方并使顶杆一中心线与圆孔一轴线重合；所述连接轴通过轴承一同轴转动安装在圆筒一上，连接轴上方开有与扭矩扳手方榫相配合的键槽二，连接轴下方开有与传感器单元中花键轴相配合的花键槽，连接轴下端外侧设置有定位键二，轴承一能承受径向力和轴向力；所述连接轴定位机构为圆环形，其内侧和外侧分别开有键槽三和键槽四，键槽三与连接轴的定位键二配合，键槽四与圆筒一的条形键配合，圆环下端垂直安装有顶杆二，该连接轴定位机构能够沿着条形键上下移动，当连接轴定位机构下表面与挡块接触位置时，其键槽三正好与连接轴的定位键二配合，顶杆二的下端穿过传感器单元定位座的通孔并延伸至键槽一中，顶杆二下端与键槽一上表面的距离大于定位键二的高度；所述驱动机构安装有圆杆并固定安装在台面下方，圆杆竖直穿过台面上的条形孔，圆杆在驱动机构的带动下能沿着台面条形孔做直线往返运动；所述驱动板为长条板状结构，一端有轴套，该轴套通过轴承二套在圆筒一外并能绕圆筒一的轴线转动，轴承二能承受径向力和轴向力，驱动板始终平行于台面，另一端下方设置有圆杆槽，驱动机构的圆杆上端在圆杆槽内并通过轴承三与圆杆槽侧面接触，圆杆能推动驱动板绕圆筒一的轴线转动；所述扳手支撑机构由横向滑动块、纵向轨道、纵向滑动块、圆柱及手柄托架构成，横向滑动块套在驱动板上，能沿着驱动板滑动，在横向滑动块上方垂直于驱动板方向固定安装纵向轨道，该纵向滑动块能在纵向轨道中滑动，所述圆柱竖直固定在纵向滑动块上方中心处，手柄托架滑动安装在该圆柱上，能够沿着圆柱在竖直方向上滑动，所述横向滑动块、纵向滑动块、手柄托架上分别安装有锁定机构，能够将它们分别锁定在相应的位置上；所述摄像机通过摄像机支架安装在纵向滑动块上，用于采集扭矩扳手的示值图像；所述声音传感器一端固定有磁铁，该磁铁粘贴在靠近声源的位置，声音传感器用于采集预置式扭矩扳手在其扭矩达到设定值时发出的声音信号；所述下位机用于控制传感器单元中的扭矩传感器、传感器单元切换机构中的转动机构、升降机构、驱动机构、摄像机及声音传感器，并与上位机通信；所述上位机用于运行自动校准软件并控制下位机完成自动校准过程。所述传感器单元定位座的键槽一及连接轴下方的花键槽边缘开有倒角。所述手柄托架在与扭矩扳手手柄接触的位置安装有套筒。所述升降机构为伺服电机与丝杆螺母传动机构或伺服电机与齿轮齿条传动机构。所述驱动机构为伺服电机与丝杆螺母传动机构。所述转动机构为伺服电机与减速机或电机与凸轮分割器。转盘上的传感器单元摆放位及传感器单元的数量可根据使用需要设置。上述自动校准软件属于现有技术，提供商为厦门通测电子有限公司，地址为厦门市湖里区梧桐西里6号中央美地5#楼2101室，软件名称为扭矩扳手自动校准软件，版本号为TSV1.5，上市日期为2017年11月；该自动校准软件控制自动校准仪按照程序进行校准数据的采集、不同量程扭矩传感器的自动选择和切换、以及扭矩的自动加载和卸载等操作，从而实现对扭矩扳手的自动校准。本专利技术一种扭矩扳手自动校准仪选择不同量程扭矩传感器的方法如下：将不同量程的传感器单元放置在传感器单元摆放位后进行编号，转动转盘，使其中一个传感器单元摆放位中圆孔二的轴线与圆孔一的轴线重合，以转盘此时的位置作为初始位置，将该传感器单元摆放位作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扭矩扳手自动校准仪，它包括多个不同量程的传感器单元、工作台、连接轴、驱动机构、驱动板、扳手支撑机构和下位机和带自动校准软件的上位机；所述驱动机构安装有圆杆并固定安装在台面下方，圆杆竖直穿过台面上的条形孔，圆杆在驱动机构的带动下能沿着台面条形孔做直线往返运动；所述驱动板为长条板状结构，一端有轴套，该轴套通过轴承二套在圆筒一外并能绕圆筒一的轴线转动，轴承二能承受径向力和轴向力，驱动板始终平行于台面，另一端下方设置有圆杆槽，驱动机构的圆杆上端在圆杆槽内并通过轴承三与圆杆槽侧面接触，圆杆能推动驱动板绕圆筒一的轴线转动；所述扳手支撑机构由横向滑动块、纵向轨道、纵向滑动块、圆柱及手柄托架构成，横向滑动块套在驱动板上，能沿着驱动板滑动，在横向滑动块上方垂直于驱动板方向固定安装纵向轨道，该纵向滑动块能在纵向轨道中滑动，所述圆柱竖直固定在纵向滑动块上方中心处，手柄托架滑动安装在该圆柱上，能够沿着圆柱在竖直方向上滑动，所述横向滑动块、纵向滑动块、手柄托架上分别安装有锁定机构，能够将它们分别锁定在相应的位置上；其特征是：它还包括传感器单元定位座、传感器单元切换机构、升降机构、连接轴定位机构、摄像机、声音传感器；所述传感器单元由扭矩传感器、花键轴和定位盘组成，花键轴同轴固定安装在扭矩传感器的上端，定位盘同轴固定安装在扭矩传感器的下表面，定位盘直径大于扭矩传感器下表面直径，其超出扭矩传感器下表面的边缘开有定位键一和滑块，每个传感器单元的总高度、定位盘尺寸、花键轴的截面大小及花键轴截面在定位盘截面上投影的位置都是相同的；所述工作台的台面一侧开有圆孔一，该圆孔一上同轴固定安装有圆筒一，圆筒一内表面平行于轴线方向设置有条形键，在台面的另一侧以圆孔一的对称轴为中垂线开有条形孔，圆筒一的条形键下端设置有挡块，能防止连接轴定位机构向下移动时脱离条形键；所述传感器单元定位座的外形为圆柱体，同轴固定安装在圆孔一的下方，轴心上开有通孔，下表面开有键槽一，该键槽一能与定位盘的定位键一和滑块配合，该通孔的高度和台面中圆孔一的高度之和小于扭矩传感器高度，键槽一深度大于定位盘厚度，当键槽一与定位盘的定位键一和滑块配合时传感器单元定位座的轴线与扭矩传感器轴线重合，圆孔一的直径和圆筒一的内径与定位座上通孔的直径相等，传感器单元定位盘直径大于定位座上通孔的直径，扭矩传感器与花键轴的直径小于定位盘上通孔的直径；所述传感器单元切换机构由转盘和转动机构组成，在转盘上绕其中心均匀开有多个圆孔二，每个圆孔二周围竖直安装有与定位盘的滑块相配合的导轨，每个圆孔二和其周围的导轨构成了传感器单元摆放位，传感器单元摆放位关于转盘中心旋转对称，传感器单元放置在传感器单元摆放位时扭矩传感器轴线与圆孔二轴线重合，转动机构能带动转盘顺时针或逆时针转动，传感器单元切换机构安装在传感器单元定位座下方，转盘转动能使圆孔二的轴线与圆孔一的轴线重合；所述升降机构安装有顶杆一，该升降机构能带动顶杆一穿过圆孔一上下移动，升降机构和顶杆一安装在传感器单元切换机构的下方并使顶杆一中心线与圆孔一轴线重合；所述连接轴通过轴承一同轴转动安装在圆筒一上，连接轴上方开有与扭矩扳手方榫相配合的键槽二，连接轴下方开有与传感器单元中花键轴相配合的花键槽，连接轴下端外侧设置有定位键二，轴承一能承受径向力和轴向力；所述连接轴定位机构为圆环形，其内侧和外侧分别开有键槽三和键槽四，键槽三与连接轴的定位键二配合，键槽四与圆筒一的条形键配合，圆环下端垂直安装有顶杆二，该连接轴定位机构能够沿着条形键上下移动，当连接轴定位机构下表面与挡块接触位置时，其键槽三正好与连接轴的定位键二配合，顶杆二的下端穿过传感器单元定位座的通孔并延伸至键槽一中，顶杆二下端与键槽一上表面的距离大于定位键二的高度；所述摄像机通过摄像机支架安装在纵向滑动块上，用于采集扭矩扳手的示值图像；所述声音传感器一端固定有磁铁，该磁铁粘贴在靠近声源的位置，声音传感器用于采集预置式扭矩扳手在其扭矩达到设定值时发出的声音信号；所述下位机用于控制传感器单元中的扭矩传感器、传感器单元切换机构中的转动机构、升降机构、驱动机构、摄像机及声音传感器，并与上位机通信；所述上位机用于运行自动校准软件并控制下位机完成自动校准过程。...

【技术特征摘要】
1.一种扭矩扳手自动校准仪，它包括多个不同量程的传感器单元、工作台、连接轴、驱动机构、驱动板、扳手支撑机构和下位机和带自动校准软件的上位机；所述驱动机构安装有圆杆并固定安装在台面下方，圆杆竖直穿过台面上的条形孔，圆杆在驱动机构的带动下能沿着台面条形孔做直线往返运动；所述驱动板为长条板状结构，一端有轴套，该轴套通过轴承二套在圆筒一外并能绕圆筒一的轴线转动，轴承二能承受径向力和轴向力，驱动板始终平行于台面，另一端下方设置有圆杆槽，驱动机构的圆杆上端在圆杆槽内并通过轴承三与圆杆槽侧面接触，圆杆能推动驱动板绕圆筒一的轴线转动；所述扳手支撑机构由横向滑动块、纵向轨道、纵向滑动块、圆柱及手柄托架构成，横向滑动块套在驱动板上，能沿着驱动板滑动，在横向滑动块上方垂直于驱动板方向固定安装纵向轨道，该纵向滑动块能在纵向轨道中滑动，所述圆柱竖直固定在纵向滑动块上方中心处，手柄托架滑动安装在该圆柱上，能够沿着圆柱在竖直方向上滑动，所述横向滑动块、纵向滑动块、手柄托架上分别安装有锁定机构，能够将它们分别锁定在相应的位置上；其特征是：它还包括传感器单元定位座、传感器单元切换机构、升降机构、连接轴定位机构、摄像机、声音传感器；所述传感器单元由扭矩传感器、花键轴和定位盘组成，花键轴同轴固定安装在扭矩传感器的上端，定位盘同轴固定安装在扭矩传感器的下表面，定位盘直径大于扭矩传感器下表面直径，其超出扭矩传感器下表面的边缘开有定位键一和滑块，每个传感器单元的总高度、定位盘尺寸、花键轴的截面大小及花键轴截面在定位盘截面上投影的位置都是相同的；所述工作台的台面一侧开有圆孔一，该圆孔一上同轴固定安装有圆筒一，圆筒一内表面平行于轴线方向设置有条形键，在台面的另一侧以圆孔一的对称轴为中垂线开有条形孔，圆筒一的条形键下端设置有挡块，能防止连接轴定位机构向下移动时脱离条形键；所述传感器单元定位座的外形为圆柱体，同轴固定安装在圆孔一的下方，轴心上开有通孔，下表面开有键槽一，该键槽一能与定位盘的定位键一和滑块配合，该通孔的高度和台面中圆孔一的高度之和小于扭矩传感器高度，键槽一深度大于定位盘厚度，当键槽一与定位盘的定位键一和滑块配合时传感器单元定位座的轴线与扭矩传感器轴线重合，圆孔一的直径和圆筒一的内径与定位座上通孔的直径相等，传感器单元定位盘直径大于定位座上通孔的直径，扭矩传感器与花键轴的直径小于定位盘上通孔的直径；所述传感器单元切换机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆威，邓玉湖，谢清群，黄双茂，邱添荣，谢绍添，
申请(专利权)人：厦门通测电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35