CN104236777B - 一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，属于球接头类球销的测试装置技术领域，包括安装在工作台上的旋转扭矩测试系统、摆动扭矩测试系统和控制显示系统；旋转扭矩测试系统包括旋转电机、止推轴承一、扭矩传感器、止推轴承二、万向联轴器、套筒一及工件夹紧机构；摆动扭矩测试系统包括拉绳、左复位块、左拉力传感器、左液压缸、右复位块、右拉力传感器、右液压缸、左柱销、右柱销、工件压紧机构及竖直设置的旋转盘；控制显示系统包括控制器、显示器，显示器、旋转电机、扭矩传感器、左拉力传感器、左液压缸、右拉力传感器、右液压缸均与控制器进行电连接。本发明测试效率高、测试结果准确度高。

Description

一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置

技术领域

本发明涉及一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，属于球接头类球销的测试装置技术领域。

背景技术

在现有的技术中，用于球接头类球销的扭矩测试装置体积庞大，无法在装配现场实现机械自动化，只能通过扭力扳手来对每一个产品进行测试。这样不仅测试效率低，而且测试结果的准确度也不高。

为了实现机械自动化测试扭矩，以提高测试效率和准确度，同时可将测试数据逐一记录并最终分析产品扭矩测试的稳定性(cpk)，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试效率高、测试结果准确度高的用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，包括安装在工作台上的旋转扭矩测试系统、摆动扭矩测试系统和控制显示系统；

旋转扭矩测试系统包括旋转电机、止推轴承一、扭矩传感器、止推轴承二、万向联轴器、套筒一及工件夹紧机构，其中旋转电机、止推轴承一、扭矩传感器、止推轴承二、万向联轴器、套筒一由上而下依次连接安装，工件夹紧机构位于套筒一的下方；

摆动扭矩测试系统包括拉绳、左复位块、左拉力传感器、左液压缸、右复位块、右拉力传感器、右液压缸、左柱销、右柱销、工件压紧机构及竖直设置的旋转盘；拉绳的中间段嵌置在旋转盘上半部的外圆周边缘面内，且与旋转盘固定连接，拉绳的左右两端分别从旋转盘的左右两侧向下延伸，左复位块、左拉力传感器由上而下依次固定在拉绳的左下端，左拉力传感器的下端与左液压缸固定连接，右复位块、右拉力传感器由上而下依次固定在拉绳的右下端，右拉力传感器的下端与右液压缸固定连接，左柱销和右柱销对称设置在旋转盘下半部的前端面上，工件压紧机构安装在旋转盘的前方；

控制显示系统包括微控制器、显示器，显示器、旋转电机、扭矩传感器、左拉力传感器、左液压缸、右拉力传感器、右液压缸均与微控制器进行电连接。即微控制器对显示器、旋转电机、扭矩传感器、左拉力传感器、左液压缸、右拉力传感器、右液压缸的运行进行控制。

作为上述方案的进一步设置，所述控制显示系统还包括信号灯，信号灯与微控制器电连接，并安装在工作台上。

所述拉绳为钢丝绳。

所述旋转电机固定在工作台上，工件夹紧机构固定在工作台上。

所述的左液压缸、右液压缸、旋转盘、工件压紧机构均固定在工作台上。

所述拉绳，其中间段中位于高位端的部分与旋转盘固定连接。高位端的部分就是指处于最高位置的部分。

本发明一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，对工件的旋转扭矩和摆动扭矩的测试，不仅效率高、结果准确度高，而且在每一批球接头类球销测试完成后，能将每一个产品的测试数据准确的记录在系统中，并在完成该批产品扭矩测试后分析其扭矩测试的稳定性(cpk)，并提醒员工下批是否改进。

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，包括安装在工作台1上的旋转扭矩测试系统、摆动扭矩测试系统和控制显示系统。

旋转扭矩测试系统包括旋转电机2、止推轴承一3、扭矩传感器4、止推轴承二5、万向联轴器6、套筒一7及工件夹紧机构9。其中，旋转电机2、止推轴承一3、扭矩传感器4、止推轴承二5、万向联轴器6、套筒一7由上而下依次连接安装，工件夹紧机构9则位于套筒一7的下方。本实施例中，旋转电机2固定在工作台1上，旋转电机2的输出端通过止推轴承一3与扭矩传感器4连接，扭矩传感器4再通过止推轴承二5与万向联轴器6连接。工件夹紧机构9固定在工作台1上，且工件夹紧机构9位于套筒一7的下方。本申请中的工件夹紧机构9为常规结构，其与现有技术中通过扭力扳手来对球接头类球销进行手动测试旋转扭矩时所用的工件夹紧机构的结构相同，因此在此就不多作赘述。

摆动扭矩测试系统包括拉绳13、左复位块12、左拉力传感器11、左液压缸10、右复位块20、右拉力传感器21、右液压缸22、左柱销15、右柱销19、工件压紧机构18及竖直设置的旋转盘16。拉绳13的中间段嵌置在旋转盘16上半部的外圆周边缘面内，且与旋转盘16固定连接，拉绳13的左右两端分别从旋转盘16的左右两侧向下延伸。左复位块12、左拉力传感器11由上而下依次固定在拉绳13的左下端，左拉力传感器11的下端与左液压缸10固定连接，右复位块20、右拉力传感器21由上而下依次固定在拉绳13的右下端，右拉力传感器21的下端与右液压缸22固定连接（即左复位块12、左拉力传感器11、左液压缸10和右复位块20、右拉力传感器21、右液压缸22，对称分布在拉绳13的左右两端，用于测试工件的左右摆动）。左柱销15和右柱销19对称设置在旋转盘16下半部的前端面上，工件压紧机构18安装在旋转盘16的前方。上述拉绳13优选为钢丝绳。拉绳13与旋转盘16的固定连接，优选其中间段中位于高位端的部分与旋转盘16进行固定连接。拉绳13高位端的部分就是指处于最高位置的部分。左液压缸10、右液压缸22、旋转盘16、工件压紧机构18均固定在工作台1上。本申请中的工件压紧机构18为常规结构，其与现有技术中通过扭力扳手来对球接头类球销进行手动测试摆动扭矩时所用的工件压紧机构的结构相同，因此在此就不多作赘述。

控制显示系统包括微控制器23、显示器24，显示器24、旋转电机2、扭矩传感器4、左拉力传感器11、左液压缸10、右拉力传感器21、右液压缸22均与微控制器23进行电连接。作为进一步的优选设置，本实施例中的控制显示系统还包括信号灯25，信号灯25与微控制器23电连接，并安装在工作台1上。

本发明进行旋转扭矩测试时，先将工件8带有外螺纹的销杆端拧到套筒一7的一端上，再将工件8的球头端放入工件夹紧机构9内夹紧，然后将套筒一7的另一端与万向联轴器6进行连接，接着启动旋转扭矩开关。开关启动后，旋转电机2通过扭矩传感器4带动万向联轴器6、套筒一7及工件8一起旋转一定时间，此时扭矩传感器4将测量出的扭矩值传到微控制器23内，微控制器23将接收到的扭矩值信号通过转换显示在显示器24上，同时将测试结果与控制显示系统的内定值比较，判定测试是否合格，并将该信号通过信号灯25反馈给操作工（绿色代表合格；红色代表不合格）。在该批产品测试结束后，控制显示系统会自动根据测试数据分析扭矩测试的稳定性（cpk）。

本发明进行摆动扭矩测试时，先将套筒二14拧到工件17带有外螺纹的销杆端，再将工件17的球头端放入工件压紧机构18内压紧，此时工件17位于左柱销15和右柱销19的中间，且套筒二14位于最下方，套筒二14的下端悬空。启动摆动扭矩开关，左液压缸10先通过左拉力传感器11使拉绳13拉动旋转盘16逆时针转动一定角度，同时左柱销15随着旋转盘16的转动进行逆时针摆动，左柱销15在摆动的过程中触碰到套筒二14并带动套筒二14和工件17一起逆时针摆动一定角度，此时左拉力传感器11将测量出的扭矩值传到微控制器23内暂存，然后左液压缸10撤掉拉力，同时在右复位块20的重力作用下将拉绳13右下端向下拉，从而带动旋转盘16复位；接着右液压缸22通过右拉力传感器21使拉绳13拉动旋转盘16顺时针转动一定角度，同时右柱销19随着旋转盘16的转动进行顺时针摆动，右柱销19在摆动的过程中触碰到套筒二14并带动套筒二14和工件17一起顺时针摆动一定角度，此时右拉力传感器21将测量出的扭矩值传到微控制器23内也暂存，然后右液压缸22撤掉拉力，同时在左复位块12的重力作用下将拉绳13左下端向下拉，从而带动旋转盘16复位。如此反复转动3次（具体次数视具体情况而设定），微控制器23将其内部暂存的测量值取平均值，并将该平均值显示在显示器24上，同时将测试结果与控制显示系统的内定值比较，判定测试是否合格，并将该信号通过信号灯25反馈给操作工（绿色代表合格；红色代表不合格）。在该批产品测试结束后，系统自动根据测试数据分析扭矩测试的稳定性（cpk）。

本实施例中，微控制器23选用三菱电机自动化（中国）有限公司提供的型号规格为FX1S-20MR的微控制器。

上述实施例仅用于解释说明本发明的发明构思，而非对本发明权利保护的限定，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，其特征在于：包括安装在工作台上的旋转扭矩测试系统、摆动扭矩测试系统和控制显示系统；

旋转扭矩测试系统包括旋转电机、止推轴承一、扭矩传感器、止推轴承二、万向联轴器、套筒一及工件夹紧机构，其中旋转电机、止推轴承一、扭矩传感器、止推轴承二、万向联轴器、套筒一由上而下依次连接安装，工件夹紧机构位于套筒一的下方；

摆动扭矩测试系统包括拉绳、左复位块、左拉力传感器、左液压缸、右复位块、右拉力传感器、右液压缸、左柱销、右柱销、工件压紧机构及竖直设置的旋转盘；拉绳的中间段嵌置在旋转盘上半部的外圆周边缘面内，且与旋转盘固定连接，拉绳的左右两端分别从旋转盘的左右两侧向下延伸，左复位块、左拉力传感器由上而下依次固定在拉绳的左下端，左拉力传感器的下端与左液压缸固定连接，右复位块、右拉力传感器由上而下依次固定在拉绳的右下端，右拉力传感器的下端与右液压缸固定连接，左柱销和右柱销对称设置在旋转盘下半部的前端面上，工件压紧机构安装在旋转盘的前方；

控制显示系统包括控制器、显示器，显示器、旋转电机、扭矩传感器、左拉力传感器、左液压缸、右拉力传感器、右液压缸均与控制器进行电连接；

所述拉绳，其中间段中位于高位端的部分与旋转盘固定连接。

2.如权利要求1所述的一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，其特征在于：所述控制显示系统还包括信号灯，信号灯与控制器电连接，并安装在工作台上。

3.如权利要求1所述的一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，其特征在于：所述拉绳为钢丝绳。

4.如权利要求1所述的一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，其特征在于：所述旋转电机固定在工作台上，工件夹紧机构固定在工作台上。

5.如权利要求1所述的一种用于球接头类球销旋转扭矩和摆动扭矩的测试装置，其特征在于：所述的左液压缸、右液压缸、旋转盘、工件压紧机构均固定在工作台上。