专利名称：一种微起动力矩的自动检验装置及方法
技术领域：
本发明涉及力矩检验技术，特别涉及一种主要用于编码器的微起动力矩的自动检验装置及方法。
背景技术：
力矩板手、力矩测量仪等工具已在机械行业得到极为广泛的应用，尤其是2· 5N · m以上的力矩板手和力矩测量仪，在市场上已非常普遍。然而，涉及到微小力矩(尤其是小于O. IN ·πι)的力矩检验工具，目前在市面或公开文献中仍未出现。针对编码器，其起动力矩的量程范围一般是O. 5 X IO^3N · m 2. 5 X IO^3N · m,因此，目前市面上已有的力矩扳手或力矩测量仪并不适用于编码器起动力矩的检验。而各编码器生产厂家对编码器起动力矩的测定 主要是通过人手旋转编码器主轴，凭人的主观印象来判断起动力矩是否在合适范围内，检测的质量受到工人的技术素质制约，其误差也较大。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对编码器等起动力矩较小的待测工件，提供一种结构简单、使用方便且检验效率较高的微起动力矩的自动检验装置。本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的微起动力矩的自动检验方法。本发明的技术方案为一种微起动力矩的自动检验装置，包括相连接的驱动机构和力矩转换机构，力矩转换组件包括输出主轴、联轴器、轴承组件和调节组件，输出主轴通过联轴器与驱动机构连接，轴承组件设于输出主轴与联轴器的相接处，调节组件设于输出主轴的外周，调节组件位于轴承组件上方，输出主轴的输出末端与待测工件连接。所述调节组件包括调节螺母、调节隔套和锁紧螺母，调节隔套套于输出主轴外周，锁紧螺母设于调节隔套外周，调节螺母设于调节隔套上方。调节组件用于调整力矩转换机构中输出主轴实际输出的力矩，使其与待测工件的最大起动力矩相匹配，使本自动检验装置可适用于多种规格待测工件的力矩检验，扩大其使用范围。所述轴承组件包括两个轴承和轴承隔套,轴承隔套设于两个轴承之间，两个轴承和轴承隔套同轴设于输出主轴外周。所述轴承可采用精密标准轴承，由于精密标准轴承具有柔隙适合、预紧力与起动力矩成线性比例关系、润滑脂阻尼值恒定等特点，所以使用精密标准轴承会使自动检验装置的检验精度更高。但根据自动检验装置制造的实际条件，轴承也可采用普通轴承。所述驱动机构包括伺服电机和伺服驱动器，伺服电机与伺服驱动器电气连接，伺服电机的输出轴与力矩转换机构的输出主轴连接。所述驱动机构和力矩转换机构分别固定于工作台上，驱动机构固定于工作台的台面下方，力矩转换机构的输出主轴穿过台面且输出主轴的输出末端位于台面上方。根据实际需要，工作台可加工成多种形态，使本自动检验装置形成台式、箱式或手持式等多种形态，以便灵活使用于各种场合。本微起动力矩的自动检验装置使用时，其原理是根据待测工件的最大起动力矩，通过设定输出主轴的输出力矩，利用伺服驱动器驱动伺服电机工作，从而带动输出主轴转动，检测输出主轴的转动是否能带动待测工件的主轴转动，从而判断待测工件是否为合格品O本发明通过上述装置实现一种微起动力矩的自动检验方法，包括以下步骤(I)自动检验装置使用前，检验并调节力矩转换机构中输出主轴的输出力矩，使输出主轴的输出力矩与待测工件的最大起动力矩相匹配；(2)自动检验装置使用时，将待测工件套于输出主轴的输出末端，通过驱动机构驱动力矩转换机构的输出主轴转动； (3)输出主轴转动时，观察待测工件的状态；若待测工件的主轴跟随输出主轴同速旋转，则待测工件的起动力矩小于或等于输出主轴的输出力矩，待测工件为合格品；若待测工件的主轴不旋转，则待测工件的起动力矩大于输出主轴的输出力矩，待测工件不合格。所述步骤(I)中，检验并调节力矩转换机构中输出主轴的输出力矩时，具体为(1-1)根据待测工件的最大起动力矩和输出主轴的半径，计算拉力计上的设定读数；(1-2)先通过拉力计检验输出主轴的输出力矩，在输出主轴的输出末端套上拉绳，拉绳另一端与拉力计连接，通过驱动机构驱动输出主轴旋转，输出主轴旋转时拉动拉绳，读取拉力计显示的实时读数；(1-3)再通过调节组件调节输出主轴的输出力矩，输出主轴旋转时，人工转动调节螺母，直至拉力计上显示的实时读数与设定读数相等，然后上紧锁紧螺母即可。步骤(1-1)中，所述待测工件的最大起动力矩等于输出主轴的半径与拉力计上设定读数的乘积。所述步骤(2)中，驱动机构驱动力矩转换机构的输出主轴转动时，具体为按下伺服驱动器的启动按键，伺服驱动器驱动伺服电机工作，伺服电机的输出轴带动力矩转换机构的输出主轴转动。本发明相对于现有技术，具有以下有益效果本微起动力矩的自动检验装置及方法是针对编码器等起动力矩较小的待测工件而提出的，实现小于O. IN · m的微小力矩检验，填补了市场空白，具有较大的经济效益。本微起动力矩的自动检验装置结构简单、使用方便，启动该装置后，只要将待测工件套于输出主轴上即可检验其是否合格，克服了传统手工检验效率低的缺陷，实现自动检验，有效提闻检验效率和检验精度，通过实验证明，使用本自动检验装置时，其检验精度可达到设定值的±5%。本微起动力矩的自动检验装置通过在力矩转换机构中设置调节组件，可根据待测工件的实际情况调节自动检验装置的输出力矩，使其适用于多种规格的待测工件，其使用范围较广。同时，通过在驱动机构和力矩转换机构的四周设置多种形式的工作台，可使本自动检验装置形成台式、箱式或手持式等多种结构形式，从而适用于多种场合的使用。


图I为本微起动力矩的自动检验装置的结构示意图。图2为本微起动力矩的自动检验装置中，力矩转换机构的结构示意图。图3为采用本微起动力矩的自动检验装置对编码器进行检验时的原理示意图。图4为采用拉力计对本微起动力矩的自动检验装置的输出力矩进行检验时的原理示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。实施例
本实施例一种微起动力矩的自动检验装置,其结构如图I所示,包括相连接的驱动机构和力矩转换机构，如图2所示，力矩转换组件包括输出主轴I、联轴器2、轴承组件和调节组件，输出主轴I通过联轴器2与驱动机构连接，轴承组件设于输出主轴与联轴器的相接处，调节组件设于输出主轴的外周，调节组件位于轴承组件上方，输出主轴的输出末端与待测工件连接。其中，调节组件包括调节螺母3、调节隔套4和锁紧螺母5，调节隔套4套于输出主轴I外周，锁紧螺母5设于调节隔套4外周，调节螺母3设于调节隔套4上方。调节组件用于调整力矩转换机构中输出主轴实际输出的力矩，使其与待测工件的最大起动力矩相匹配，使本自动检验装置可适用于多种规格待测工件的力矩检验，扩大其使用范围。轴承组件包括两个轴承6和轴承隔套7,轴承隔套7设于两个轴承6之间,两个轴承和轴承隔套同轴设于输出主轴外周。轴承6可采用精密标准轴承，由于精密标准轴承具有柔隙适合、预紧力与起动力矩成线性比例关系、润滑脂阻尼值恒定等特点，所以使用精密标准轴承会使自动检验装置的检验精度更高。但根据自动检验装置制造的实际条件，轴承也可采用普通轴承。如图I所示，驱动机构包括伺服电机8和伺服驱动器9，伺服电机8与伺服驱动器9电气连接，伺服电机的输出轴与力矩转换机构的输出主轴连接。本实施例中，伺服驱动器9采用广州数控设备有限公司所产的型号为DA98B-15的伺服驱动器；伺服电机8采用广州数控设备有限公司所产的型号为130SJT-M060D (A)的伺服电机。根据实际需要，可将驱动机构和力矩转换机构分别固定于工作台10上，驱动机构固定于工作台10的台面下方，力矩转换机构的输出主轴穿过台面且输出主轴的输出末端位于台面上方。根据实际需要，工作台可加工成多种形态，使本自动检验装置形成台式、箱式或手持式等多种形态，以便灵活使用于各种场合。本微起动力矩的自动检验装置使用时，其原理是根据待测工件的最大起动力矩，通过设定输出主轴的输出力矩，利用伺服驱动器驱动伺服电机工作，从而带动输出主轴转动，检测输出主轴的转动是否能带动待测工件的主轴转动，从而判断待测工件是否为合格品O本实施例通过上述装置实现一种微起动力矩的自动检验方法，包括以下步骤(I)自动检验装置使用前，检验并调节力矩转换机构中输出主轴的输出力矩，使输出主轴的输出力矩与待测工件的最大起动力矩相匹配；具体为(1-1)根据待测工件的最大起动力矩和输出主轴的半径，计算拉力计上的设定读数；其中，待测工件的最大起动力矩等于输出主轴的半径与拉力计上设定读数的乘积；
(1-2)先通过拉力计检验输出主轴的输出力矩，如图4所示，在输出主轴I的输出末端套上拉绳12，拉绳12另一端与拉力计13连接，通过驱动机构驱动输出主轴旋转，输出主轴旋转时拉动拉绳，读取拉力计显示的实时读数；(1-3)再通过调节组件调节输出主轴的输出力矩，输出主轴旋转时，人工转动调节螺母，直至拉力计上显示的实时读数与设定读数相等，然后上紧锁紧螺母即可；上紧锁紧螺母可使调螺母不会随输出主轴旋转而松动，保持输出力矩的恒定在设定值范围内；(2)自动检验装置使用时，如图3所示，将待测工件11套于输出主轴I的输出末端，通过驱动机构驱动力矩转换机构的输出主轴转动；具体为按下伺服驱动器的启动按键，伺服驱动器驱动伺服电机工作，伺服电机的输出轴带动力矩转换机构的输出主轴转动；(3)输出主轴转动时，观察待测工件的状态；若待测工件的主轴跟随输出主轴同速旋转，则待测工件的起动力矩小于或等于输出主轴的输出力矩，待测工件为合格品；若待测工件的主轴不旋转，则待测工件的起动力矩大于输出主轴的输出力矩，待测工件不合格。如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求
1.一种微起动力矩的自动检验装置，其特征在于，包括相连接的驱动机构和力矩转换机构，力矩转换组件包括输出主轴、联轴器、轴承组件和调节组件，输出主轴通过联轴器与驱动机构连接，轴承组件设于输出主轴与联轴器的相接处，调节组件设于输出主轴的外周，调节组件位于轴承组件上方，输出主轴的输出末端与待测工件连接。
2.根据权利要求I所述一种微起动力矩的自动检验装置，其特征在于，所述调节组件包括调节螺母、调节隔套和锁紧螺母，调节隔套套于输出主轴外周，锁紧螺母设于调节隔套外周，调节螺母设于调节隔套上方。
3.根据权利要求I所述一种微起动力矩的自动检验装置，其特征在于，所述轴承组件包括两个轴承和轴承隔套，轴承隔套设于两个轴承之间，两个轴承和轴承隔套同轴设于输出主轴外周。
4.根据权利要求I所述一种微起动力矩的自动检验装置，其特征在于，所述驱动机构包括伺服电机和伺服驱动器，伺服电机与伺服驱动器电气连接，伺服电机的输出轴与力矩转换机构的输出主轴连接。
5.根据权利要求I所述一种微起动力矩的自动检验装置，其特征在于，所述驱动机构和力矩转换机构分别固定于工作台上，驱动机构固定于工作台的台面下方，力矩转换机构的输出主轴穿过台面且输出主轴的输出末端位于台面上方。
6.根据权利要求f5任一项所述装置实现一种微起动力矩的自动检验方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)自动检验装置使用前，检验并调节力矩转换机构中输出主轴的输出力矩，使输出主轴的输出力矩与待测工件的最大起动力矩相匹配； (2)自动检验装置使用时，将待测工件套于输出主轴的输出末端，通过驱动机构驱动力矩转换机构的输出主轴转动； (3)输出主轴转动时，观察待测工件的状态；若待测工件的主轴跟随输出主轴同速旋转，则待测工件的起动力矩小于或等于输出主轴的输出力矩，待测工件为合格品；若待测工件的主轴不旋转，则待测工件的起动力矩大于输出主轴的输出力矩，待测工件不合格。
7.根据权利要求6所述一种微起动力矩的自动检验方法，其特征在于，所述步骤(I)中，检验并调节力矩转换机构中输出主轴的输出力矩时，具体为 (1-1)根据待测工件的最大起动力矩和输出主轴的半径，计算拉力计上的设定读数； (1-2)先通过拉力计检验输出主轴的输出力矩，在输出主轴的输出末端套上拉绳，拉绳另一端与拉力计连接，通过驱动机构驱动输出主轴旋转，输出主轴旋转时拉动拉绳，读取拉力计显示的实时读数； (1-3)再通过调节组件调节输出主轴的输出力矩，输出主轴旋转时，人工转动调节螺母，直至拉力计上显示的实时读数与设定读数相等，然后上紧锁紧螺母即可。
8.根据权利要求7所述一种微起动力矩的自动检验方法，其特征在于，步骤(1-1)中，所述待测工件的最大起动力矩等于输出主轴的半径与拉力计上设定读数的乘积。
9.根据权利要求6所述一种微起动力矩的自动检验方法，其特征在于，所述步骤(2)中，驱动机构驱动力矩转换机构的输出主轴转动时，具体为按下伺服驱动器的启动按键，伺服驱动器驱动伺服电机工作，伺服电机的输出轴带动力矩转换机构的输出主轴转动。
全文摘要
本发明公开一种微起动力矩的自动检验装置及方法，其装置包括相连接的驱动机构和力矩转换机构，力矩转换组件包括输出主轴、联轴器、轴承组件和调节组件，输出主轴通过联轴器与驱动机构连接，轴承组件设于输出主轴与联轴器的相接处，调节组件设于输出主轴的外周，调节组件位于轴承组件上方，输出主轴的输出末端与待测工件连接；其方法是通过设定输出主轴的输出力矩，利用伺服驱动器驱动伺服电机工作，从而带动输出主轴转动，检测输出主轴的转动是否能带动待测工件的主轴转动，从而判断待测工件是否为合格品。本发明是针对编码器等起动力矩较小的待测工件而提出的，实现小于0.1N·m的微小力矩检验，填补了市场空白，具有较大的经济效益。
文档编号G01L3/00GK102706495SQ201210152148
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者吴维玲, 湛文亮 申请人:广州数控设备有限公司