CN101620021B - 扭力检测装置 - Google Patents

Abstract

一种扭力检测装置，包括输入模块、比较器及输出模块。输入模块用于对待测工件施加扭转力，并感应转动待测工件所需的扭力值；比较器用于将所述待测工件的扭力值与预定的扭力值相比较，并产生比较结果信号；输出模块，用于根据所述比较结果信号将比较结果显示。该检测装置通过将待测工件的扭力值与预定的扭力值相比较，将比较结果直观地输出；其比较过程与输出皆是自动完成，缩短了检测所需的时间，提升了检测效率。

Description

扭力检测装置

技术领域

本发明涉及一种扭力检测装置。

背景技术

现有用来检测扭力的装置多为以手动方式转动待测物体而达到扭力检测的功效，并使检测的数据由一显示屏显示出来。

然而在使用这些装置进行扭力检测时，使用者必须以手动的方式转动该待测物。因此，不但会因使用者每次施力的不同而使量测数据不准确，且会因使用者不断转动待测物一段时间后产生疲劳，检测效率低，不易实现批量检测。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可自动进行扭力检测的装置。

一种扭力检测装置，包括：

输入模块，用于对待测工件施加扭转力，并感应转动待测工件所需的扭力值，所述输入模块包括一感应单元及一调整单元，所述感应单元用来夹持住待测工件的第一端，所述调整单元用来夹持住待测工件的第二端，所述调整单元包括一夹持器、一水平位置调节器及一竖直位置调节器，所述夹持器用来夹持待测工件需扭转的第二端，所述水平位置调节器与所述竖直位置调节器用于调整所述夹持器的位置，以将所述待测工件需扭转的第二端调整到与夹持于所述感应单元的所述待测工件需扭转的第一端相对应的位置；

比较器，用于将所述待测工件的扭力值与预定的扭力值相比较，并产生比较结果信号；

输出模块，用于根据所述比较结果信号将比较结果显示。

上述扭力检测装置通过将所测得的待测工件的扭力值与预先设定的扭力值相比较，产生比较结果信号后将比较结果直观地输出；其比较过程与输出皆是自动完成，缩短了检测所需的时间，提升了检测效率。

附图说明

图1为本发明扭力检测装置的第一较佳实施方式的结构框图。

图2为图1中输入模块的结构框图。

图3为本发明扭力检测装置的第二较佳实施方式的结构框图。

图4为本发明应用扭力检测装置的第一较佳实施方式进行检测的检测方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明扭力检测装置的第一较佳实施方式包括输入模块100、比较器200、输出模块300、放大器400以及模/数转换模块500。

请一并参阅图2，输入模块100用于与待测工件相连，并接收待测工件被扭转时所需的扭力值。在本实施方式中，该输入模块100包括一感应单元110及一调整单元130。

该感应单元110在本实施方式中包括一扭矩感应器112、一夹头114及一控制器116。该夹头114用于夹持住待测工件的第一端。该扭矩感应器112与该夹头114相连接，以感应待测工件被扭转时所需要的扭力并将其传送给放大器400。该控制器116通过控制伺服马达来控制该夹头114进行逆时针转动、顺时针转动、高速转动或低速转动等，并可以控制该夹头114的转动角度。该控制器116包括一控制面板118，该控制面板118上设置开始按钮、停止按钮、逆时针低速按钮、逆时针高速按钮、顺时针低速按钮、顺时针高速按钮以及气缸按钮等。通过操控该控制面板118上的这些按钮来控制该夹头114的动作。该控制面板118上的这些按钮的作用分别是：

逆时针低速按钮：按一下此按钮，则机台逆时针转0.5度；继续按着此钮不放，则机台以低速逆时针转；

逆时针高速按钮：按一下此按钮，则机台逆时针转10度；继续按着此钮不放，则机台以高速逆时针转；

顺时针低速按钮：按一下此按钮，则机台顺时针转0.5度；继续按着此钮不放，则机台以低速顺时针转；

顺时针高速按钮：按一下此按钮，则机台顺时针转10度；继续按着此钮不放，则机台以高速顺时针转；

开始按钮：当试验设定完成，按一下此按钮，则机台便会开始检测；

停止按钮：开始检测后，若要停止检测，按一下此按钮，则机台便会停止检测；而在试验过程中，按下此按钮也可停止检测；

气缸按钮：控制气缸动作按钮。

该调整单元130包括一夹持器132、一水平位置调节器134及一竖直位置调节器136。该夹持器132用来夹持待测工件需扭转的第二端。该水平位置调节器134与该竖直位置调节器136用于调整该夹持器132的位置，以将该待测工件的第二端调整到与夹持于该感应单元110的该待测工件的第一端相对应的位置。

在本实施方式中，该夹持器132可以是两个相对设置的由气缸控制的气爪，气缸可以控制两气爪相向或相背运动以夹持或松开待测工件的第二端。该水平位置调节器134包括呈十字交叉设置的两组滑轨，可以对该夹持器132进行平面上的纵向及横向的位置调节。该竖直位置调节器136包括一竖直设置的螺杆，通过调整螺杆可以对该夹持器132的竖直位置进行调整。该水平位置调节器134与该竖直位置调节器136可以由气缸控制进行调整，也可以由人工进行调整。该调整单元130还设置若干位置感应器138，可以辅助对该夹持器132进行精准定位。

放大器400用于将输入模块100的扭矩感应器112所传送的扭力值信号进行放大，并产生模拟形式的放大信号送到模/数转换模块500。

该模/数转换模块500将放大器400所传送的模拟形式的放大信号进行取样量化，以将其转换成数字格式的扭力值信号，并将所生成的数字扭力值信号传送到比较器200。

比较器200将该输入模块100中的扭矩感应器112所感应到的待测工件被扭转时所需的扭力值信号与预定的扭力值信号进行比较，并根据该比较的结果产生“PASS”或者“FAIL”的比较结果信号。该比较结果信号被传送到输出模块300。该比较器200上连接一预定扭力设定单元210，该预定扭力设定单元210用于设置比较器200进行比较所用的预定扭力值。较佳地，该预定扭力设定单元210包括档位选择开关212和档位存储器214。档位选择开关212用于接收外部的档位调节操作。档位存储器214用于存储与各个档位相应的扭力值。根据外部的档位调节操作所选择的档位，档位存储器214设置与该档位相应的扭力值，以供比较器200进行比较。

当然，该预定的扭力值可以是一个特定的范围，待测工件被扭转时产生的扭力值信号如果落入该预定的范围内，比较结果信号即为“PASS”。

输出模块300根据比较器200所产生的比较结果信号输出相应的检测结果。较佳地，该输出模块300包括一对指示灯310，该对指示灯310分别代表检测结果的“通过”与“不通过”。当比较结果信号为“PASS”时，其中代表“通过”的指示灯发光；而当比较结果信号为“FAIL”时，其中代表“不通过”的指示灯发光。或者，输出模块300包括一个报警器320，当比较结果为“FAIL”时，报警器320响起，从而可以提醒检测人员。

可选地，输出模块300还包括显示单元330，该显示单元330用于显示当前比较器200进行比较时的预定扭力值“SET VALUE”、当前所检测到的待测工件的扭力值“VALUE”、以及当前比较所得的结果“PASS”或“FAIL”。该模/数转换模块500所生成的数字扭力值信号还可被传送到输出模块300，从而所测得的待测工件的扭力值可以被显示于该输出模块300的显示单元330上。

如图3所示，其为本发明扭力检测装置的第二较佳实施方式的结构框图。在本实施方式中，该扭力检测装置除包括输入模块100、比较器200、输出模块300、放大器400以及模/数转换模块500等与该第一较佳实施方式类似的结构，其还包括一工业计算机600，所述工业计算机600连接输入模块100、比较器200及输出模块300。该工业计算机600包括主机、显示器、键盘以及鼠标等。该工业计算机600使用窗口控制***(即Windows***)，并在内部安装特定的检测程序。通过在Windows***内操作检测程序对该输入模块100、比较器200及输出模块300等进行操作，并可将操作过程及检测结果图形化呈现给检测人员。该工业计算机600也可以将所有的检测资料进行存储。

如图4所示，其为本发明扭力检测方法流程图，以图1所示的扭力检测装置为例说明该检测方法的流程。

步骤602，上电后，***进行初始化。例如：输出模块300的指示灯310不发光、显示单元330的显示信息清空。

步骤604，将待测工件的第一端夹持于该感应单元110的夹头114内，调整该调整单元130的水平位置调节器134及竖直位置调节器136以将该夹持器132调整到与该感应单元110的夹头114对应的位置，并夹紧待测工件的第二端。

步骤606，预定扭力设定单元210的档位选择开关212接收外部的档位调节操作，档位存储器214设置一个与所调节档位相应的扭力值，以供比较器200将其与测得的待测工件的扭力值进行比较。进而，输出模块300还可读取该预设扭力值，并将该预设扭力值作为“SET VALUE”显示于该输出模块300的显示单元330上。

步骤608，操作控制面板118上的按钮开始进行检测并控制该夹头114的动作，使该夹头114进行逆时针转动、顺时针转动、高速转动、低速转动等需要测定扭力的状态，并可以控制该夹头114的转动角度。该感应单元110的扭矩感应器112感应该待测工件产生的扭力值。

步骤610，获取扭力值信号并将其送到放大器400。

步骤612，放大器400对所接收的扭力值信号进行放大，以利于后续信号处理。放大器400对所接收的扭力值信号进行放大后产生放大信号，该放大信号被传送到模/数转换模块500。

步骤614，模/数转换模块500对该放大信号进行取样量化，将模拟形式的放大信号转换为数字扭力值信号，并将所得数字扭力值信号送至比较器200。该数字扭力值信号还可被传送到输出模块300，从而所测得的待测工件的扭力值可以被显示于该输出模块300的显示单元330上。

步骤616，比较器200将数字扭力值信号与预定扭力设定单元210所设置的扭力值阈值相比较，产生比较结果信号，并将所产生的比较结果信号传送到输出模块300。

步骤618，输出模块300依据所述比较结果信号将最终比较结果输出。例如：根据比较结果信号将相应的输出模块300中相应的指示灯310点亮，若比较结果信号为“PASS”，其中代表“通过”的指示灯310被点亮；若比较结果信号为“FAIL”，其中代表“不通过”的指示灯310则被点亮，和/或报警器320发出响声报警，以提醒检测人员注意。进而，输出模块300中也可以依据比较结果信号而将“PASS”或“FAIL”的比较结果显示在其显示单元330上。

上述扭力检测装置及检测方法通过将所测得的待测工件的扭力值与预先设定的扭力值相比较，产生比较结果信号后将比较结果直观地输出；其比较过程与输出皆是自动完成，缩短了检测所需的时间，提升了检测效率，方便实现批量检测。

上述扭力检测装置及检测方法还可依据不同类型的待测工件选择不同的档位，在不同档位上采用相应的扭力值，可以满足多种类型待测工件的检测需求。

Claims (13)

1.一种扭力检测装置，包括：

输入模块，用于对待测工件施加扭转力，并感应转动待测工件所需的扭力值，所述输入模块包括一感应单元及一调整单元，所述感应单元用来夹持住待测工件的第一端，所述调整单元用来夹持住待测工件的第二端，所述调整单元包括一夹持器、一水平位置调节器及一竖直位置调节器，所述夹持器用来夹持待测工件需扭转的第二端，所述水平位置调节器与所述竖直位置调节器用于调整所述夹持器的位置，以将所述待测工件需扭转的第二端调整到与夹持于所述感应单元的所述待测工件需扭转的第一端相对应的位置；

比较器，用于将所述待测工件的扭力值与预定的扭力值相比较，并产生比较结果信号；

输出模块，用于根据所述比较结果信号将比较结果显示。

2.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述扭力检测装置还包括放大器，所述放大器与所述输入模块相连以接收待测工件的扭力值信号，并将所述扭力值信号进行放大后输出。

3.如权利要求2所述的扭力检测装置，其特征在于：所述扭力检测装置还包括连接于输入模块及比较器之间的模/数转换模块，所述模/数转换模块用于将所述输入模块所传送的模拟形式的扭力值信号转换为数字扭力值信号。

4.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述比较器上连接一预定扭力设定单元，所述预定扭力设定单元用于为所述比较器设置所述预定的扭力值，以提供所述比较器进行比较。

5.如权利要求4所述的扭力检测装置，其特征在于：所述预定扭力设定单元包括：

档位选择开关，用于提供外界的档位调节操作；

档位存储器，用于存储与各档位相应的扭力值阈值，所述档位存储器

根据外界的档位调节操作为所述比较器设置相应的预定的扭力值。

6.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述输出模块还用于将扭转所述待测工件所需的扭力值及所述预定的扭力值输出。

7.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述感应单元包括一扭矩感应器、一夹头及一控制器，所述夹头用于夹持住待测工件需扭转的第一端，所述扭矩感应器与所述夹头相连接并感应待测工件被扭转时所需的扭力，所述控制器通过控制伺服马达来控制所述夹头运转。

8.如权利要求7所述的扭力检测装置，其特征在于：所述控制器包括一控制面板，所述控制面板具有若干按钮，通过操控所述控制面板上的这些按钮来控制所述夹头的动作。

9.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述夹持器是两个相对设置的由气缸控制的气爪，气缸可以控制两气爪相向或相背运动以夹持或松开待测工件的第二端。

10.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述水平位置调节器包括呈十字交叉设置的两组滑轨，可以对所述夹持器进行平面上的纵向及横向的位置调节。

11.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述竖直位置调节器包括一竖直设置的螺杆，通过调整螺杆可以对所述夹持器的竖直位置进行调整。

12.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述调整单元还设置若干位置感应器，可以辅助对所述夹持器进行精准定位。

13.如权利要求1所述的扭力检测装置，其特征在于：所述扭力检测装置还包括一工业计算机，用于控制所述输入模块、比较器及输出模块。

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