CN102235930B - 扭力调整机及利用其调整铰链扭力的方法 - Google Patents

Abstract

一种扭力调整机包括：触摸屏，用于设置Hinge的扭力调整参数；预转治具安装Hinge；操作面板用于将测试与调整指令传送给控制卡；及该控制卡，用于控制调整套筒套住Hinge的螺丝，并控制Hinge的固定端卡在预转气缸的夹头上；该控制卡还用于通过预转用步进电机驱动器控制预转用步进电机进行旋转，带动Hinge按照所设置的参数转动以产生扭力值，获取称重传感器所采集到的正扭力值和负扭力值，并将其与所设置的参数进行比较，以判断该Hinge是否为良品，及当Hinge为不良品时，控制电磁制动器通电，并控制调整套筒旋转以完成Hinge的扭力调整。本发明还涉及一种扭力调整方法。利用本发明可提高扭力调整速度。

Description

扭力调整机及利用其调整铰链扭力的方法

技术领域

本发明涉及一种调整机及铰链调整方法，尤其涉及一种扭力调整机及其调整铰链扭力的方法。

背景技术

为了提高铰链(Hinge)扭力的重复性，产线在对生产完成的Hinge进行扭力测试前，需对Hinge进行预转测试，使得Hinge的各组成部件间更顺滑，然后对不符合标准的Hinge进行扭力调整。

现有用来对Hinge进行扭力调整的方法多以手动方式调整Hinge的螺丝的松紧度而达到扭力调整的目的。而手动方式会因使用者不断扭动Hinge的螺丝而产生疲劳，检测效率低，且不易实现批量调整。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种扭力调整机，其采用两个步进电机分别做铰链(Hinge)预转测试与扭力调整，提高了Hinge的扭力调整及测试速度。

鉴于以上内容，还有必要提供一种利用扭力调整机调整Hinge扭力的方法，其采用两个步进电机分别做Hinge预转测试与扭力调整，提高了Hinge的扭力调整及测试速度。

一种扭力调整机，包括：

触摸屏，用于设置铰链的扭力调整参数，该参数包括测试速度、预转次数、预转正角度、预转负角度、扭力误差、扭力上限和扭力下限；

预转治具，用于安装铰链的活动端；

操作面板，用于将测试与扭力调整指令传送给控制卡；

所述控制卡，用于通过控制调整电磁阀通电、调整气缸推出及预转用步进电机旋转，使得与调整气缸相连的调整套筒套住铰链的螺丝，及该控制卡控制预转电磁阀通电、预转气缸推出，使得铰链的固定端卡在预转气缸的夹头上，并通过预转用步进电机驱动器控制预转用步进电机进行旋转，从而带动铰链根据所述测试速度和预转次数按照所述预转正角度顺时针转动，及按照所述预转负角度逆时针转动，以产生扭力；及

称重感测器，用于采集所述扭力对应的电压值，并将所述电压值输送给所述控制卡；

该控制卡，还用于将铰链顺时针转动产生的电压值转换成正扭力值，将铰链逆时针转动产生的电压值转换成负扭力值，并将其与所设置的扭力误差、扭力上限和扭力下限进行比较，以判断所述铰链的扭力是否有待调整；及

所述控制卡，还用于当上述判断该铰链的扭力有待调整时，控制电磁制动器通电，并通过调整用步进电机驱动器控制调整用步进电机进行旋转，以带动所述调整套筒旋转，从而完成对铰链的扭力调整。

一种利用扭力调整机调整Hinge扭力的方法，包括以下步骤：将铰链的活动端安装在扭力调整机的预转治具上，通过触摸屏设置铰链的扭力调整参数，该参数包括测试速度、预转次数、预转正角度、预转负角度、扭力误差、扭力上限和扭力下限；通过控制调整电磁阀通电、调整气缸推出及预转用步进电机旋转，使得与调整气缸相连的调整套筒套住铰链的螺丝，并控制预转电磁阀通电、预转气缸推出，使得铰链的固定端卡在预转气缸的夹头上；通过预转用步进电机驱动器控制预转用步进电机进行旋转，从而带动所述铰链根据所设置的测试速度和预转次数，按照所述预转正角度顺时针转动，及按照所述预转负角度逆时针转动；采集铰链顺时针转动所产生的正扭力值和逆时针转动所产生的负扭力值，并将其与所设置的扭力误差、扭力上限和扭力下限进行比较，以判断所述铰链的扭力是否有待调整；及当上述判断该铰链的扭力有待调整时，控制电磁制动器通电，并通过调整用步进电机驱动器控制调整用步进电机进行旋转，以带动所述调整套筒旋转，从而完成对铰链的扭力调整。

相较于现有技术，所述的扭力调整机及利用其调整Hinge扭力的方法，可采用两个步进电机分别做Hinge预转测试与扭力调整，提高了Hinge的扭力调整及测试速度。同时，还可对Hinge做持续的正反扭力值抓取，对Hinge的良品数与不良数进行记录等。

附图说明

图1是本发明扭力调整机较佳实施例的结构框图。

图2是本发明扭力调整机外部结构示意图。

图3是本发明利用扭力调整机调整铰链扭力的方法较佳实施例的作业流程图。

图4是图3中步骤S1的具体流程图。

主要元件符号说明

扭力调整机	1
		操作面板	100
控制卡	102
		预转用步进电机驱动器	104
预转用步进电机	106
		预转治具	108
预转气缸	110
		称重传感器	112
预转电磁阀	114
		触摸屏	116
调整电磁阀	118
		调整用步进电机驱动器	120
调整用步进电机	122
		电磁制动器	124
调整气缸	126
		调整套筒	128

具体实施方式

如图1所示，是本发明扭力调整机较佳实施例的结构框图。该扭力调整机1包括操作面板100、控制卡102、预转用步进电机驱动器104、预转用步进电机106、预转治具108、预转气缸110、称重传感器112、预转电磁阀114、触摸屏116、调整电磁阀118、调整用步进电机驱动器120、调整用步进电机122、电磁制动器124、调整气缸126及调整套筒128。

该控制卡102与所述操作面板100、预转用步进电机驱动器104、称重传感器112、预转电磁阀114、触摸屏116、调整电磁阀118和调整用步进电机驱动器120连接。

所述预转用步进电机驱动器104通过预转用步进电机106与预转治具108连接，预转气缸110与该预转治具108、称重传感器112和预转电磁阀114连接。其中该预转治具108用于安装待调整的铰链(Hinge)。

所述调整用步进电机驱动器120通过调整用步进电机122与电磁制动器124连接。该电磁制动器124连接所述调整气缸126，该调整气缸126与调整电磁阀118和调整套筒128相连。另外，该调整套筒128还与预转治具108相连。

其中，所述操作面板100包括开始/停止按钮和指示灯。通过操作该开始/停止按钮可启动或停止扭力调整机1对Hinge进行测试与扭力调整，并将测试与扭力调整指令传送给所述控制卡102。该开始/停止按钮的颜色不同于所述指示灯的颜色。所述指示灯包括红灯和绿灯，用于显示预转测试后的Hinge是良品还是不良品，例如，本实施例中的红灯亮表示Hinge为不良品，绿灯亮表示Hinge为良品。

所述触摸屏116用于设定调整Hinge扭力的参数及显示各扭力测试值，该扭力测试值包括测试Hinge所得到的正扭力值(Hinge顺时针转动所得到的扭力值)和负扭力值(Hinge逆时针转动所得到的扭力值)。所述参数包括预转参数和扭力调整参数，具体包括：测试速度、预转次数、模式选择、扭力误差、扭力上限、扭力下限、预转正角度、预转负角度。其中，模式选择包括追踪模式和保持模式。当选择该追踪模式时，触摸屏116会实时显示获取的所有扭力值，例如，Hinge转动过程中所得到的各扭力值；当选择保持模式时，触摸屏116只用显示Hinge转动过程中所得到的最大扭力值，如Hinge顺时针转动时的最大扭力值。所述扭力误差是指所述正扭力值与负扭力值的绝对差值的最大允许值。

所述控制卡102用于控制扭力调整机1测试及调整Hinge的扭力。

具体而言，当待调整的Hinge的活动端被安装到预转治具108上后，可手动调节预转用步进电机106的方向使其处于零点位置，此时，扭力调整机1的预转气缸110和调整气缸126通压缩气体。在扭力调整机1上电后，控制卡102控制调整电磁阀118通电，调整气缸126推出，使得调整套筒128向下移动，预转用步进电机106进行旋转，例如，预转用步进电机106先顺时针旋转六十度后再逆时针旋转六十度，使得调整套筒128恰好套住Hinge的螺丝。在此过程中，其实预转用步进电机106只用顺时针旋转六十度就可以使得调整套筒128恰好套住Hinge的螺丝，预转用步进电机106之所以再逆时针旋转六十度是为了使预转用步进电机106保持零点位置。本实施例中，调整套筒128的内圈结构与所述螺丝的外圈结构相同，如所述Hinge的螺丝为十六边体，调整套筒128的内圈有十六条边且每个夹角与Hinge的螺丝对应的夹角相同。

在调整套筒128套住Hinge的螺丝后，控制卡102会控制预转电磁阀114通电，预转气缸110推出(如向图2所示的右方推动)，使得Hinge的固定端对准预转气缸110上的夹头(即Hinge的固定端卡在预转气缸110的夹头上)。所述控制卡102通过预转用步进电机驱动器104控制预转用步进电机106进行旋转，从而带动预转治具108上安装的Hinge按照所设置的测试速度和预转次数进行转动以产生扭力。本实施例中，控制卡102会控制预转治具108上的Hinge按照所设置的预转正角度和预转负角度做双向转动，如顺时针转动和逆时针转动。

所述称重传感器112采集所述扭力，并根据所采集的扭力确定Hinge做顺时针转动和逆时针转动时所产生的扭力值。本实施例中，该称重传感器112所采集的是Hinge顺时针转动和逆时针转动对应的电压值。所述称重传感器112还用于将所述电压值传送给控制卡102。

所述控制卡102获取所述电压值，并经过放大后将所述电压值转换成扭力值，其中，Hinge顺时针转动所产生的扭力值为正扭力值，逆时针转动所产生的扭力值为负扭力值。所述控制卡102还用于将该正扭力值和负扭力值的绝对差值与所设置的扭力误差进行比较后，再将该正扭力值和负扭力值分别与所设置的扭力上限和扭力下限进行比较。

当所述正扭力值和负扭力值的绝对差值不在该扭力误差内时，操作面板100上的红色指示灯会亮，触摸屏116显示Hinge为不良品。随后，控制卡102控制调整电磁阀118和预转电磁阀114断电，控制调整套筒128向上推动(即缩回)，且预转气缸110缩回(如向图2所示的左方推动)，Hinge的测试与调整流程结束。操作者可取下预转治具108上的Hinge。

当所述正扭力值和负扭力值的绝对差值在所述扭力误差内且该正扭力值和负扭力值均在所述扭力上限和扭力下限区间内时，操作面板100上的绿色指示灯会亮，触摸屏116显示Hinge为良品，随后，控制卡102控制调整电磁阀118和预转电磁阀114断电，控制调整套筒128向上推动(即缩回)，且预转气缸110缩回(如向图2所示的左方推动)，Hinge的测试与调整流程结束。操作者可取下预转治具108上的Hinge。

当所述正扭力值和负扭力值的绝对差值在所述扭力误差内，但所述正扭力值不在所述扭力上限和扭力下限区间内(如正扭力值偏大或偏小)，或所述负扭力值不在所述扭力上限和扭力下限区间内(如负扭力值偏大或偏小)时，操作面板100上的红色指示灯会亮，触摸屏116显示该Hinge的扭力有待调整。随后，控制卡102控制电磁制动器124通电，并通过调整用步进电机驱动器120控制调整用步进电机122进行旋转，该调整用步进电机122旋转的同时会带动调整套筒128旋转，从而完成对Hinge的扭力调整。具体而言，调整套筒128的转动会带动Hinge的螺丝进行旋转，如根据扭力值与所设置参数间的误差拧紧或拧松螺丝，进而完成Hinge的扭力调整。

在上述调整完成后，控制卡102控制电磁制动器124断电后通过预转用步进电机驱动器104控制预转用步进电机106进行旋转，而带动预转治具108上安装的Hinge按照所设置的测试速度、预转次数、预转正角度和预转负角度继续转动，从而产生扭力值。

如图3所示，是本发明利用扭力调整机1调整Hinge扭力的方法较佳实施例的作业流程图。

步骤S1，将Hinge安装在预转治具108上，通过触摸屏116设置调整Hinge扭力的参数，具体内容如图4所述。其中，所述参数包括预转参数和扭力调整参数，具体包括：测试速度、预转次数、模式选择、扭力误差、扭力上限、扭力下限、预转正角度、预转负角度。其中，模式选择包括追踪模式和保持模式。

步骤S3，按照所设置的参数对Hinge做预转测试。所述控制卡102通过预转用步进电机驱动器104控制预转用步进电机106进行旋转，从而带动预转治具108上安装的Hinge按照所设置的测试速度、预转次数、预转正角度和预转负角度进行顺时针和逆时针转动。本实施例不限制转动的顺序，可以先顺时针转动再逆时针转动，或先逆时针转动再顺时针转动。

步骤S5，称重传感器112采集Hinge顺时针转动和逆时针转动所产生的扭力，本实施例中，该称重传感器112所采集的是Hinge顺时针转动和逆时针转动对应的电压值，控制卡102获取所述电压值，并经过放大后将所述电压值转换成扭力值，其中，Hinge顺时针转动所产生的扭力值为正扭力值，逆时针转动所产生的扭力值为负扭力值。

步骤S7，控制卡102将所述正、负扭力值的绝对值进行相减，并将所得到的差值(即绝对差值)与所设置的扭力误差进行比较，以判断该差值是否在该扭力误差内，即判断是否小于该扭力误差。

当所述差值在扭力误差内时，流程进入步骤S11。

当所述差值不在该扭力误差内时，于步骤S9，操作面板100中的红色指示灯亮，表示该Hinge为不良品，Hinge测试与调整流程结束，控制卡102控制调整电磁阀118和预转电磁阀114断电，并控制调整套筒128向上推动(即缩回)，预转气缸110缩回(如向图2所示的左方推动)。

步骤S11，控制卡102判断所述正、负扭力值是否均在所设置的扭力上限和扭力下限区间内。

若判断结果为是，则于步骤S13，操作面板100中的绿色指示灯亮，表示该Hinge为良品，Hinge测试与调整流程结束。控制卡102控制调整电磁阀118和预转电磁阀114断电，并控制调整套筒128向上推动(即缩回)，预转气缸110缩回(如向图2所示的左方推动)。

若步骤S11中的判断结果为否，于步骤S15，操作面板100中的红色指示灯亮，触摸屏116显示该Hinge的扭力有待调整，控制卡102控制电磁制动器124通电，并控制调整用步进电机122带动调整套筒128旋转以调整Hinge的扭力。具体而言，调整套筒128的转动会带动Hinge的螺丝进行旋转，如根据所述正、负扭力值的绝对差值与所述扭力误差间的差值，拧紧或拧松螺丝，进而完成Hinge的扭力调整。

图4是图3中步骤S1的具体流程图。

步骤S10，将待测的Hinge的活动端安装在预转治具108上。

步骤S12，调节预转用步进电机106的方向，使该预转用步进电机106处于零点位置。

步骤S14，扭力调整机1通压缩气体，具体而言，扭力调整机1的预转气缸110和调整气缸126通压缩气体。

步骤S16，扭力调整机1上电并启动Hinge的扭力调整程序。

步骤S18，控制卡102控制调整电磁阀118通电，并控制调整套筒128向下移动，同时，控制卡102控制预转用步进电机106进行旋转，例如，预转用步进电机106先顺时针旋转六十度后再逆时针旋转六十度，使得调整套筒128恰好套住Hinge的螺丝。在此过程中，其实预转用步进电机106只用顺时针旋转六十度就可以使得调整套筒128恰好套住Hinge的螺丝，预转用步进电机106之所以再逆时针选择六十度是为了使预转用步进电机106保持零点位置。

步骤S20，控制卡102控制预转电磁阀114通电，并控制预转气缸110推出(如向图2所示的右方推动)，使得Hinge的固定端对准预转气缸110上的夹头(即Hinge的固定端卡在预转气缸110的夹头上)。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种扭力调整机，其特征在于，该扭力调整机包括： 

触摸屏，用于设置铰链的扭力调整参数，该参数包括测试速度、预转次数、预转正角度、预转负角度、扭力误差、扭力上限和扭力下限； 

预转治具，用于安装铰链的活动端； 

操作面板，用于将测试与扭力调整指令传送给控制卡； 

所述控制卡，用于通过控制调整电磁阀通电、调整气缸推出及预转用步进电机进行第一旋转，使得与调整气缸相连的调整套筒套住铰链的螺丝，及该控制卡控制预转电磁阀通电、预转气缸推出，使得铰链的固定端卡在预转气缸的夹头上，并通过预转用步进电机驱动器控制预转用步进电机进行第二旋转，从而带动铰链根据所述测试速度和预转次数按照所述预转正角度顺时针转动，及按照所述预转负角度逆时针转动，以产生扭力；及 

称重感测器，用于采集所述扭力对应的电压值，并将所述电压值输送给所述控制卡； 

该控制卡，还用于将铰链顺时针转动产生的电压值转换成正扭力值，将铰链逆时针转动产生的电压值转换成负扭力值，并将其与所设置的扭力误差、扭力上限和扭力下限进行比较，以判断所述铰链的扭力是否有待调整；及 

所述控制卡，还用于当上述判断该铰链的扭力有待调整时，控制电磁制动器通电，并通过调整用步进电机驱动器控制调整用步进电机进行旋转，以带动所述调整套筒旋转，从而完成对铰链的扭力调整。 

2.如权利要求1所述的扭力调整机，其特征在于，所述调整电磁阀与所述控制卡和调整气缸相连，所述预转电磁阀与所述控制卡和预转气缸相连，及所述电磁制动器与所述调整用步进电机和调整气缸相连。 

3.如权利要求1所述的扭力调整机，其特征在于，所述将其与所设置的扭力误差、扭力上限和扭力下限进行比较，以判断所述铰链的扭力是否有待调整包括： 

将所述正扭力值和负扭力值的绝对差值与所述扭力误差进行比较； 

当该差值不在所述扭力误差内时，判定该铰链为不良品； 

当该差值在所述扭力误差内时，将所述正扭力值和负扭力值与所设置的扭力上限和扭力下限进行比较； 

若该正扭力值和负扭力值均在所述扭力上限和扭力下限区间内，则判定铰链为良品；及 

若该正扭力值或负扭力值不在所述扭力上限和扭力下限区间内，则判定铰链的扭力有待调整。 

4.如权利要求3所述的扭力调整机，其特征在于，所述控制卡还用于当上述判断结果为良品或不良品时，控制所述调整电磁阀和预转电磁阀断电，并控制调整套筒和预转气缸缩回。 

5.如权利要求1所述的扭力调整机，其特征在于，所述控制预转用步进电机进行第一旋转是指：控制所述预转用步进电机顺时针旋转六十度后再逆时针旋转六十度，使得所述调整套筒套住铰链的螺丝，且使得预转用步进电机保持在零点位置。 

6.一种利用扭力调整机调整铰链扭力的方法，其特征在于，该方法包括： 

（a）将铰链的活动端安装在扭力调整机的预转治具上，通过触摸屏设置铰链的扭力调整参数，该参数包括测试速度、预转次数、预转正角度、预转负角度、扭力误差、扭力上限和扭力下限； 

（b）通过控制调整电磁阀通电、调整气缸推出及预转用步进电机旋转，使得与调整气缸相连的调整套筒套住铰链的螺丝，并控制预转电磁阀通电、预转气缸推出，使得铰链的固定端卡在预转气缸的夹头上； 

（c）通过预转用步进电机驱动器控制预转用步进电机进行旋转，从而带动所述铰链根据所设置的测试速度和预转次数，按照所述预转正角度顺时针转动，及按照所述预转负角度逆时针转动； 

（d）采集铰链顺时针转动所产生的正扭力值和逆时针转动所产生的负扭力值，并将其与所设置的扭力误差、扭力上限和扭力下限进行比较，以判断所述铰链的扭力是否有待调整；及 

（e）当上述判断该铰链的扭力有待调整时，控制电磁制动器通电，并通过调整用步进电机驱动器控制调整用步进电机进行旋转，以带动所述调整套筒旋转，从而完成对铰链的扭力调整。 

7.如权利要求6所述的利用扭力调整机调整铰链扭力的方法，其特征在于，所述步骤（b）中控制所述预转用步进电机旋转是指： 

控制所述预转用步进电机顺时针旋转六十度后再逆时针旋转六十度，使得所述调整套筒套住铰链的螺丝，且使得预转用步进电机保持在零点位置。 

8.如权利要求6所述的利用扭力调整机调整铰链扭力的方法，其特征在于，所述步骤（d）包括： 

将所述正扭力值和负扭力值的绝对差值与所述扭力误差进行比较； 

当该差值不在所述扭力误差内时，判定该铰链为不良品； 

当该差值在所述扭力误差内时，将所述正扭力值和负扭力值与所设置的扭力上限和扭力下限进行比较； 

若该正扭力值和负扭力值均在所述扭力上限和扭力下限区间内，则判定铰链为良品；及 

若该正扭力值或负扭力值不在所述扭力上限和扭力下限区间内，则判定铰链的扭力有待调整。 

9.如权利要求8所述的利用扭力调整机调整铰链扭力的方法，其特征在于，该方法还包括步骤： 

当上述判断该铰链为良品或不良品时，控制所述调整电磁阀和预转电磁阀断电，并控制调整套筒和预转气缸缩回，以结束铰链测试与调整。 

10.如权利要求6所述的利用扭力调整机调整铰链扭力的方法，其特征在于，在设置参数之前，该方法还包括如下步骤： 

调节所述预转用步进电机的方向，使该预转用步进电机处于零点位置； 

向所述扭力调整机的预转气缸和调整气缸通入压缩气体；及 

对扭力调整机进行上电。