【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种受限空间小力矩自动转动装置，适用于物体在受限空间内施加力矩可控的来回自动转动测试，属于自动转动测试。
技术介绍
1、某些装置(包含一个只能转动一定角度的芯杆)在出厂交付前需对其芯杆进行往返转动耐久测试，测试具有以下特点：一是要求往返转动芯杆次数多，多达上千次；二是转动过程中要求施加对芯杆施加的转动力矩小，量级不得超过0.05n·m；三是转动角度精度要求高，芯杆由初始位置转动至终点位置再反向转动回复初始位置，转动到位角度误差不超过±3°。
2、现有工艺方法为：
3、如图1所示，设计一种力矩执动件，重心距离、质量一定，保证在水平位置时对芯杆连接点的重力矩为芯杆承受的最大转动力矩。采用力矩执动件安装在产品芯杆端面，将力矩执动件随芯杆旋转至初始位置，然后产品随力矩执动件一起旋转至力矩执动件呈水平状态，依靠重力加载对芯杆施加转动重力矩，然后将固定力矩执动件的手松开，力矩执动件通过自身的重力矩带动芯杆顺时针转动实现芯杆由初始位置转动至终点位置；用手按住力矩执动件保持力矩执动件与产品相对位置不变，然后将力矩执动件随产品逆时针旋转至力矩执动件再次水平，然后释放力矩执动件，芯杆随力矩执动件施加重力矩由终点位置转动回初始位置。通过上述方式重复进行操作完成规定次数的试验。
4、现有工艺方法主要存在以下问题：
5、(1)操作精确度不高，测试过程细化、量化不足。现有测试方法主要靠人工目测测试角度，难以保证测试角度的精确度，此外，需要人工计数保证测试次数。
6、(2)纯手工操作，
技术实现思路
1、本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种受限空间小力矩自动转动装置，实现物体在受限空间内施加力矩可控的来回自动转动测试。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、一方面，
4、本专利技术提出一种受限空间小力矩自动转动装置，包括：转动舵机安装座、右力矩系统、左力矩系统、底座、力矩杠杆、转动舵机安装座、转动舵机、产品安装座以及控制系统；
5、转动舵机安装座、产品安装座均固定在底座上，转动舵机安装在转动舵机安装座上，与产品安装座相连，待测芯杆安装在产品安装座上；力矩杠杆中心与待测芯杆相连，力矩杠杆两端分别连接有右力矩系统和左力矩系统；
6、右力矩系统用于在待测芯杆顺时针旋转时施加恒定重力矩，左力矩系统用于在待测芯杆逆时针旋转时施加恒定重力矩；
7、控制系统控制转动舵机转动，在右力矩系统和左力矩系统的作用下，实现待测芯杆在恒定转角内的往返转动。
8、进一步的，所述右力矩系统包括：右超差接近开关、右支点凸轮、右支点到位接近开关、右杠杆托举舵机、右砝码挂绳、右加载砝码、右砝码导向筒、右砝码托举凸轮、右砝码托举到位接近开关以及右砝码托举舵机；
9、力矩杠杆右端通过右砝码挂绳悬挂右加载砝码，右加载砝码悬吊在右砝码导向筒内；右砝码托举舵机、右杠杆托举舵机均固定在转动舵机安装座上，右支点凸轮和右砝码托举凸轮分别安装在右杠杆托举舵机和右砝码托举舵机上；
10、右超差接近开关探头位于力矩杠杆右加载砝码挂点感应面正上方，右支点到位接近开关探头位于右支点凸轮感应面正下方，右砝码托举到位接近开关探头位于右砝码托举凸轮感应面正下方。
11、进一步的，所述左力矩系统包括：左砝码托举舵机、左砝码托举到位接近开关、左砝码托举凸轮、左砝码导向筒、左加载砝码、左砝码挂绳、左杠杆托举舵机、左支点到位接近开关、左支点凸轮以及左超差接近开关；
12、力矩杠杆左端通过左砝码挂绳悬挂左加载砝码，左加载砝码悬吊在左砝码导向筒内；左砝码托举舵机、左杠杆托举舵机均固定在转动舵机安装座上，左支点凸轮和左砝码托举凸轮分别安装在左杠杆托举舵机和左砝码托举舵机上；
13、左超差接近开关探头位于力矩杠杆左加载砝码挂点感应面正上方，左支点到位接近开关探头位于左支点凸轮感应面正下方，左砝码托举到位接近开关探头位于左砝码托举凸轮感应面正下方。
14、进一步的，控制系统控制转动舵机转动，令待测芯杆及产品安装座至待测芯杆处于初始位置，右杠杆托举舵机、右砝码托举舵机、左砝码托举舵机、左杠杆托举舵机转至初始状态；
15、左砝码托举舵机通过左砝码托举凸轮将左加载砝码托举，右砝码托举舵机通过右砝码托举凸轮将右加载砝码托举，使得左加载砝码和右加载砝码未对力矩杠杆施加重力矩；
16、左杠杆托举舵机通过左支点凸轮将力矩杠杆左端托举，右杠杆托举舵机通过右支点凸轮将力矩杠杆右端托举，使得力矩杠杆形成左右杠杆支点。
17、进一步的，右杠杆托举舵机逆时针转动90°，右支点到位接近开关反馈右支点凸轮离开信号给控制系统，力矩杠杆右支点消失，待测芯杆与力矩杠杆右侧杠杆现象消失；
18、左砝码托举舵机顺时针转动90°，左砝码托举到位接近开关反馈左砝码托举凸轮离开信号给控制系统，左加载砝码悬空与待测芯杆通过左侧杠杆支点形成杠杆现象，控制系统确认后控制转动舵机顺时针转动待测芯杆，由初始位置转动至终点位置，此过程待测芯杆克服左加载砝码施加的重力矩产生的摩擦力矩而转动；
19、若摩擦力矩大于重力矩，则左侧杠杆上翘，触发左超差接近开关并反馈信号给控制系统，控制系统判定产品转动力矩超差，触发报警且停止装置动作；若摩擦力矩不大于重力矩，不会触发报警，继续进行后面的动作；
20、继续动作时右杠杆托举舵机顺时针转动90°，右支点到位接近开关反馈右支点凸轮到位信号给控制系统，左砝码托举舵机逆时针转动90°，左砝码托举到位接近开关反馈左砝码托举凸轮到位信号给控制系统，整个机构回到初始状态；
21、左杠杆托举舵机顺时针转动90°，左支点到位接近开关反馈左支点凸轮离开信号给控制系统，力矩杠杆左支点消失，待测芯杆与力矩杠杆左侧杠杆现象消失；
22、右砝码托举舵机逆时针转动90°，右砝码托举到位接近开关反馈右砝码托举凸轮离开信号给控制系统，右加载砝码悬空与待测芯杆通过右侧杠杆支点形成杠杆现象；
23、转动舵机逆时针转动待测芯杆由终点位置转动回初始位置，此过程芯杆克服右加载砝码施加的重力矩产生的摩擦力矩转动；
24、若摩擦力矩大于重力矩，则右侧杠杆上翘，触发右超差接近开关反馈信号给控制系统，控制系统判定产品转动力矩超差，触发报警且停止装置动作；若摩擦力矩不大于重力矩，不触发报警，继续进行后面的动作；
25、左杠杆托举舵机逆时针转动90°，左支点到位接近开关反馈左支点凸轮到位信号给控制系统，右砝码托举舵机顺时针转动90°，右砝码托举到位接近开关反馈右砝码托举凸轮到位信号给控制系统，整个机构回到初始状态；
26、上述过程进行一次则实现待测芯杆在恒定转角内的一次往返转动，控制系统记录一次往返转动，继续进行相同动作，直到完成设置的转动次数后停止。
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1.一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于包括：转动舵机安装座(1)、右力矩系统、左力矩系统、底座(12)、力矩杠杆(23)、转动舵机安装座(24)、转动舵机(25)、产品安装座(26)以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：所述右力矩系统包括：右超差接近开关(2)、右支点凸轮(3)、右支点到位接近开关(4)、右杠杆托举舵机(5)、右砝码挂绳(6)、右加载砝码(7)、右砝码导向筒(8)、右砝码托举凸轮(9)、右砝码托举到位接近开关(10)以及右砝码托举舵机(11)；
3.根据权利要求2所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：所述左力矩系统包括：左砝码托举舵机(13)、左砝码托举到位接近开关(14)、左砝码托举凸轮(15)、左砝码导向筒(16)、左加载砝码(17)、左砝码挂绳(18)、左杠杆托举舵机(19)、左支点到位接近开关(20)、左支点凸轮(21)以及左超差接近开关(22)；
4.根据权利要求3所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：控制系统控制转动舵机(25)转动，令待测
5.根据权利要求4所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：右杠杆托举舵机(5)逆时针转动90°，右支点到位接近开关(4)反馈右支点凸轮(3)离开信号给控制系统，力矩杠杆(23)右支点消失，待测芯杆与力矩杠杆(23)右侧杠杆现象消失；
6.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：所述控制系统，包括微处理器系统、舵机驱动模块、配置选择拨码开关、上位机通讯模块、显示模块、启动开关、电源模块以及警示模块；
7.根据权利要求3所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：右加载砝码(7)和左加载砝码(17)质量相同。
8.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：力矩杠杆(23)上设置有调节螺栓，用于力矩杠杆(23)的调平。
9.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：悬挂加载砝码的位置与待测芯杆轴芯距离不变的约束下，通过不同质量的系列化砝码实现不同转矩的加载，或通过在砝码下端设置叠加螺杆增加砝码质量。
10.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：通过转动舵机(25)不同脉宽信号的输入实现转动角度范围控制，转动角度范围可调整，调整范围覆盖80°～100°，调整步长不大于2°，角度控制精度不低于±2°。
11.一种基于权利要求4所述的受限空间小力矩自动转动装置实现的芯杆测试方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于包括：转动舵机安装座(1)、右力矩系统、左力矩系统、底座(12)、力矩杠杆(23)、转动舵机安装座(24)、转动舵机(25)、产品安装座(26)以及控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：所述右力矩系统包括：右超差接近开关(2)、右支点凸轮(3)、右支点到位接近开关(4)、右杠杆托举舵机(5)、右砝码挂绳(6)、右加载砝码(7)、右砝码导向筒(8)、右砝码托举凸轮(9)、右砝码托举到位接近开关(10)以及右砝码托举舵机(11)；
3.根据权利要求2所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：所述左力矩系统包括：左砝码托举舵机(13)、左砝码托举到位接近开关(14)、左砝码托举凸轮(15)、左砝码导向筒(16)、左加载砝码(17)、左砝码挂绳(18)、左杠杆托举舵机(19)、左支点到位接近开关(20)、左支点凸轮(21)以及左超差接近开关(22)；
4.根据权利要求3所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在于：控制系统控制转动舵机(25)转动，令待测芯杆及产品安装座(26)至待测芯杆处于初始位置，右杠杆托举舵机(5)、右砝码托举舵机(11)、左砝码托举舵机(13)、左杠杆托举舵机(19)转至初始状态；
5.根据权利要求4所述的一种受限空间小力矩自动转动装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹永亮，廖靖，潘显涛，毛义锋，
申请(专利权)人：四川航天川南火工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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