CN106225972A - 一种输出轴力矩检测系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种输出轴力矩检测系统及其工作方法，其中，输出轴力矩检测系统，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类；本发明的输出轴力矩检测系统及其工作方法实现对输出轴类部件中驱动轴旋转所需的旋转力矩进行检测，根据检测出的旋转力矩值对输出轴类部件进行分类，以满足客户对不同输入旋转力矩的输出轴类部件的选用；本发明实现了检测的集成化、智能化，测试精准度高，并能实现快速响应；较原有人工检测节省人力成本，提高了生产效率，可实现高效精益生产。

Description

一种输出轴力矩检测系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种轴类检测设备，具体涉及一种输出轴力矩检测系统及其工作方法。

背景技术

原有轴类部件输出轴力矩检测全检使用摇表盘，单工位手工摇动，人眼识别判断指针所指向标示区域，间接判断产品合格与否。其抽检方式为，手工使用扭矩表扭动该部件，人眼识别判断指针所指向标示区域，间接判断产品合格与否。此种测试方式操作人员容易疲劳，且生产效率低下，采用的摇表盘区分精准度较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种输出轴力矩检测系统及其工作方法，以实现对输出轴类部件中驱动轴旋转所需的旋转力矩进行检测，根据检测出的旋转力矩值对输出轴类部件进行分类。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种输出轴力矩检测系统，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类。

进一步，所述检测工位的下方设有力矩检测传感器，上方设有旋转测试头；所述控制模块适于通过检测升降气缸驱动旋转测试头下降，以与轴类部件的齿轮端相啮合后，并控制旋转测试头带动轴类部件的齿轮转动；所述相应检测数据为轴类部件在齿轮转动时由力矩检测传感器获得的起始力矩和摩擦力矩数据。

进一步，所述力矩检测传感器将起始力矩和摩擦力矩数据发送至控制模块；并由控制模块与上位机进行通讯，即将检测数据发送至上位机；所述上位机适于对获得的各轴类部件的起始力矩和摩擦力矩对轴类部件进行分类。

进一步，通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值；所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度，以获得起始力矩数据；以及再控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据；并且将检测获得的起始力矩和摩擦力矩数据分别根据相应的分选范围值进行分类。

进一步，所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。

进一步，在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

又一方面，本发明还提供了一种输出轴力矩检测系统的工作方法，

所述输出轴力矩检测系统的工作方法包括如下步骤：

步骤S1，检测；以及

步骤S2，分选。

进一步，所述输出轴力矩检测系统，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类。

进一步，所述检测工位的下方设有力矩检测传感器，上方设有旋转测试头；所述控制模块适于通过检测升降气缸驱动旋转测试头下降，以与轴类部件的齿轮端相啮合后，并控制旋转测试头带动轴类部件的齿轮转动；所述相应检测数据为轴类部件在齿轮转动时由力矩检测传感器获得的起始力矩和摩擦力矩数据。

进一步，所述步骤S1中检测的方法包括：

步骤S11，起始力矩检测，以及

步骤S12，摩擦力矩检测。

进一步，通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值。

进一步，所述力矩检测传感器将起始力矩数据发送至控制模块，并由控制模块与上位机进行通讯，即将检测数据发送至上位机。

进一步，所述步骤S11中起始力矩检测的方法包括：所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度，以获得起始力矩数据。

进一步，所述步骤S12中摩擦力矩检测的方法包括：所述控制模块适于控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据。

进一步，所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。

进一步，在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

进一步，所述步骤S2中分选的方法包括：

上位机适于根据步骤S11和步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择。

进一步，上位机适于根据步骤S11的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：上位机将检测获得的起始力矩数据根据对应的分选范围值进行合格分类，即判断轴类部件是否合格。

进一步，上位机适于根据步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：上位机将检测获得的摩擦力矩数据根据对应的分选范围值进行分类，即根据摩擦力矩等级进行分类。

本发明的有益效果是，本发明的输出轴力矩检测系统及其工作方法实现对输出轴类部件中驱动轴旋转所需的旋转力矩进行检测，根据检测出的旋转力矩值对输出轴类部件进行分类，以满足客户对不同输入旋转力矩的输出轴类部件的选用；本发明实现了检测的集成化、智能化，测试精准度高，并能实现快速响应；较原有人工检测节省人力成本，提高了生产效率，可实现高效精益生产。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的输出轴力矩检测系统的总结构图；

图2是本发明的输出轴力矩检测系统的控制原理图；

图3是本发明的输出轴力矩检测系统的工作方法的流程图；

图4是上位机根据相应检测数据获得的轴类部件的检测曲线。

图中：力矩检测传感器1、旋转测试头2、带动旋转测试头转动的马达3、检测升降气缸4、光纤传感器5、轴类部件6、齿轮6a。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例1提供了一种输出轴力矩检测系统，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类。

其中，控制模块例如但不限于采用三菱、西门子PLC模块，以及内设嵌入式系统的工控机。所述上位机例如但不限于PC机、工控机。

所述检测工位的下方设有力矩检测传感器1，上方设有旋转测试头2；所述控制模块适于通过检测升降气缸驱动旋转测试头下降，以与轴类部件的齿轮端相啮合后，并控制旋转测试头带动轴类部件6的齿轮6a转动；所述相应检测数据为轴类部件在齿轮转动时由力矩检测传感器获得的起始力矩和摩擦力矩数据。

自动检测机构还包括：带动旋转测试头转动的马达3，以及检测升降气缸通过位移传感器(图1中未画出)限定旋转测试头向下移动的高度，并且通过光纤传感器5判断轴类部件6是否已在检测工位。

所述力矩检测传感器将起始力矩和摩擦力矩数据发送至控制模块；并由控制模块与上位机进行通讯，即将检测数据发送至上位机；所述上位机适于对获得的各轴类部件的起始力矩和摩擦力矩对轴类部件进行分类。

通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值；所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度(所述角度例如但不限于60°、90°、120°)，以获得起始力矩数据；以及再控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据；并且将检测获得的起始力矩和摩擦力矩数据分别根据相应的分选范围值进行分类。其中，带动齿轮转动一定角度的转速慢于控制旋转测试头带动齿轮转动360°的转速。

作为一种优选的实施方式，所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。其中齿轮转动包括起始力矩或摩擦力矩对应的转动。

在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即

当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

采用该复测的方式，能够有效的避免由于精度或者轴类部件6在初次转动过程中磨合不理想造成的数据波动，有效的解决的一般输出轴力矩检测过程中容易误判的技术问题。

实施例2

如图3和图4所示，在实施例1基础上，本实施例2还提供了一种输出轴力矩检测系统的工作方法，包括如下步骤：

步骤S1，检测；以及

步骤S2，分选。

所述输出轴力矩检测系统如实施例1所述，这里不再重复。

具体的，所述步骤S1中检测的方法包括：

步骤S11，起始力矩检测，以及

步骤S12，摩擦力矩检测。

通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值。具体的，起始力矩对应的分选范围值例如图4中5-5.5范围内，摩擦力矩对应的分选范围值例如图4中，4.5-6的范围内。

所述步骤S11中起始力矩检测的方法包括：所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度，以获得起始力矩数据。

所述步骤S12中摩擦力矩检测的方法包括：所述控制模块适于控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据。

优选的，所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。

在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即

当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

所述步骤S2中分选的方法包括：上位机适于根据步骤S11和步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择。

上位机适于根据步骤S11的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：

上位机将检测获得的起始力矩数据根据对应的分选范围值进行合格分类，即判断轴类部件是否合格。

上位机适于根据步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：

上位机将检测获得的摩擦力矩数据根据对应的分选范围值进行分类，即根据摩擦力矩等级进行分类。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (19)

1.一种输出轴力矩检测系统，其特征在于，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；

所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类。

2.根据权利要求1所述的输出轴力矩检测系统，其特征在于，

所述检测工位的下方设有力矩检测传感器，上方设有旋转测试头；

所述控制模块适于通过检测升降气缸驱动旋转测试头下降，以与轴类部件的齿轮端相啮合后，并控制旋转测试头带动轴类部件的齿轮转动；

所述相应检测数据为轴类部件在齿轮转动时由力矩检测传感器获得的起始力矩和摩擦力矩数据。

3.根据权利要求2所述的输出轴力矩检测系统，其特征在于，

所述力矩检测传感器将起始力矩和摩擦力矩数据发送至控制模块；并由控制模块与上位机进行通讯，即

将检测数据发送至上位机；

所述上位机适于对获得的各轴类部件的起始力矩和摩擦力矩对轴类部件进行分类。

4.根据权利要求3所述的输出轴力矩检测系统，其特征在于，

通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值；

所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度，以获得起始力矩数据；以及

再控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据；

并且将检测获得的起始力矩和摩擦力矩数据分别根据相应的分选范围值进行分类。

5.根据权利要求4所述的输出轴力矩检测系统，其特征在于，

所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；

当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。

6.根据权利要求5所述的输出轴力矩检测系统，其特征在于，

在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即

当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；

所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

7.一种输出轴力矩检测系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，检测；以及

步骤S2，分选。

8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，

所述输出轴力矩检测系统，包括：上位机、控制模块，以及用于放置轴类部件的检测工位；

所述控制模块适于将获得的检测工位的相应检测数据发送至上位机，以对轴类部件进行分类。

9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，

所述检测工位的下方设有力矩检测传感器，上方设有旋转测试头；

所述控制模块适于通过检测升降气缸驱动旋转测试头下降，以与轴类部件的齿轮端相啮合后，并控制旋转测试头带动轴类部件的齿轮转动；

所述相应检测数据为轴类部件在齿轮转动时由力矩检测传感器获得的起始力矩和摩擦力矩数据。

10.根据权利要求9所述的工作方法，其特征在于，

所述步骤S1中检测的方法包括：

步骤S11，起始力矩检测，以及

步骤S12，摩擦力矩检测。

11.根据权利要求10所述的工作方法，其特征在于，

通过上位机设定起始力矩和摩擦力矩数据分别对应的分选范围值。

12.根据权利要求11所述的工作方法，其特征在于，

所述力矩检测传感器将起始力矩数据发送至控制模块，并由控制模块与上位机进行通讯，即

将检测数据发送至上位机。

13.根据权利要求12所述的工作方法，其特征在于，

所述步骤S11中起始力矩检测的方法包括：

所述控制模块适于先通过旋转测试头带动齿轮转动一定角度，以获得起始力矩数据。

14.根据权利要求13所述的工作方法，其特征在于，

所述步骤S12中摩擦力矩检测的方法包括：

所述控制模块适于控制旋转测试头带动齿轮转动360°，以获得摩擦力矩数据。

15.根据权利要求14所述的工作方法，其特征在于，

所述旋转测试头同轴设有光电编码器，所述控制模块适于根据光电编码器的码盘分辨率将360°分割成若干采样点，并对齿轮的转角进行标定；

当齿轮在转动时，在某一转角异常，则通过光电编码器确定该异常位置对应的转角，并发送至上位机进行记录。

16.根据权利要求15所述的工作方法，其特征在于，

在确定异常位置对应的转角角度后，所述旋转测试头转动，进行复测；即

当转动至该转角角度附近时，减慢转动速度，缓慢经过该转角角度，此时所述力矩检测传感器采集与该转角位置相对应的起始力矩或摩擦力矩数据，并通过控制模块发送至上位机；

所述上位机适于对复测的起始力矩或摩擦力矩数据再次进行检测。

17.根据权利要求16所述的工作方法，其特征在于，

所述步骤S2中分选的方法包括：

上位机适于根据步骤S11和步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择。

18.根据权利要求17所述的工作方法，其特征在于，

上位机适于根据步骤S11的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：

上位机将检测获得的起始力矩数据根据对应的分选范围值进行合格分类，即

判断轴类部件是否合格。

19.根据权利要求18所述的工作方法，其特征在于，

上位机适于根据步骤S12的检测数据对轴类部件进行分类选择的方法包括：

上位机将检测获得的摩擦力矩数据根据对应的分选范围值进行分类，即

根据摩擦力矩等级进行分类。