CN106404251B - 扭力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭力检测装置，该装置包括：扭力测试仪；机台包括转动装置和用于承接待检测件的载物装置，扭力测试仪被设置在转动装置上，载物装置位于扭力测试仪的摆针侧，转动装置被配置为能固定扭力测试仪的位置并且能驱动扭力测试仪沿Y轴转动，载物装置被配置为使待检测件与扭力测试仪同轴设置；数据处理装置包括用于捕捉扭力测试仪的读数的影像装置和用于读取和分析读数的处理器，影像装置位于扭力测试仪的显示侧，影像装置与处理器信号连接。

Description

扭力检测装置

技术领域

本发明涉及扭力检测技术领域，更具体地，涉及一种能检测待检测件的主动扭力和被动扭力的扭力检测装置。

背景技术

电子设备，尤其是智能手表对于内部的摩擦力要求较高。摩擦力越大则驱动表针运动时需要的动力越大，动力越大则手表的能耗越大。目前，智能手表都采用电能驱动，能耗越大则智能手表的待机时间越短。用户需要频繁的充电以保证智能手表的正常使用。频繁充电给用户带来不便。

手表的指针的扭力可以反映手表内部的摩擦力的大小，进而为手表的设计提供可靠的参考数据。指针走动时的力为主动扭力，指针被外力作用时的力为被动扭力。主动扭力和被动扭力能综合反映手表内部的摩擦力大小。然而，尚没有有效的设备来检测主动扭力和被动扭力。此外，由于手表指针的驱动力成周期性变化，扭力值达到最大后瞬间变小并且扭力值比较小，直接用扭力测试仪检测扭力很难捕捉到合适的扭力值。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种扭力检测装置的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种扭力检测装置。该装置包括：

扭力测试仪；

机台，所述机台包括转动装置和用于承接待检测件的载物装置，所述扭力测试仪被设置在所述转动装置上，所述载物装置位于所述扭力测试仪的摆针侧，所述转动装置被配置为能固定所述扭力测试仪的位置并且能驱动所述扭力测试仪沿Y轴转动，所述载物装置被配置为使所述待检测件与所述扭力测试仪同轴设置；以及

数据处理装置，所述数据处理装置包括用于捕捉所述扭力测试仪的读数的影像装置和用于获取最大读数的处理器，所述影像装置位于所述扭力测试仪的显示侧，所述影像装置与所述处理器信号连接。

可选地，所述机台包括基座，所述转动装置、所述载物装置以及所述影像装置被设置在所述基座上。

可选地，还包括升降装置，所述转动装置被设置在所述升降装置上，所述升降装置被配置为能使所述转动装置沿Y轴方向移动。

可选地，所述载物装置包括载物架、固定架和弹性元件，所述载物架通过所述弹性元件被设置在所述固定架上，在所述固定架上设置有探针；工作时，所述升降装置下降，所述转动装置下压所述载物架，当所述载物架下降至设定位置时，所述探针与待检测件接触以对待检测件供电。

可选地，还包括平移装置，所述载物装置被设置在所述平移装置上，所述平移装置被配置为能使所述载物装置在装载位和检测位之间移动。

可选地，所述转动装置包括支架、用于安装所述扭力测试仪的承载架以及用于驱动所述承载架的动力装置，所述动力装置被设置在所述支架上，所述支架包括圆孔，所述承载架被设置在所述圆孔上，所述承载架被配置为能沿所述圆孔转动。

可选地，所述动力装置为步进电机，所述步进电机与所述承载架之间为齿轮传动，所述承载架通过轴承设置在所述圆孔上。

可选地，还包括用于为所述影像装置补光的补光装置。

可选地，还包括支柱，所述支柱被设置在所述基座上，所述补光装置为LED光源，所述影像装置和所述LED光源被设置在所述支柱上，所述LED光源位于所述影像装置和所述扭力测试仪之间，所述影像装置和所述LED光源被配置为能沿所述支柱的延伸方向移动。

可选地，所述影像装置被配置为间隔设定时间以捕捉所述扭力测试仪的读数。

本发明的发明人发现，在现有技术中，手表指针的扭力能反映手表的内部的摩擦力，尚没有检测这种摩擦力的设备。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

该扭力检测装置可以用来检测待检测件的主动扭力和被动扭力。需要检测待检测件的主动扭力时，只需转动装置的位置固定。将摆针和待检测件相配合。并且影像装置捕捉扭力测试仪的读数。处理器读取该读数并进行分析即可得出主动扭力。需要检测待检测件的被动扭力时，只需将转动装置转动进而带动扭力测试仪发生转动。在此过程中，摆针与待检测件配合。并且影像装置捕捉扭力测试仪的读数。处理器读取该读数并进行分析即可得出被动扭力。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1：本发明实施例的位于检测位的扭力检测装置的结构示意图。

图2：本发明实施例的位于装载位的扭力检测装置的结构示意图。

图3：本发明实施例的扭力检测装置的分解图。

图4：本发明实施例的扭力检测装置的剖视图。

图5：图4中的局部示意图。

图中，11：摄像机；12：LED光源；13：支柱；14：基座；15：步进电机；16：支架；17：固定架；18：载物架；19：智能手表主板；20：第一气动滑台；21：摆针；22：探针；23：扭力测试仪；24：弹簧；25：侧壁；26：密封面；27：承载架；29：圆孔；32：轴承；33：第二气动滑台。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本发明提供一种扭力检测装置。如图4-5所示，该装置包括：扭力测试仪23、机台以及数据处理装置。扭力测试仪23用于检测扭力。该仪器包括主体、摆针21和显示表。例如，如图5所示，摆针21位于主体下侧，用于与待检测件相配合。显示表位于主体的上侧，用于显示扭力。扭力测试仪23为本领域的常用设备，在此不做详细说明。

在本发明中，如图1或者2所示，机台包括转动装置和用于承接待检测件的载物装置。扭力测试仪23被设置在转动装置上。载物装置位于扭力测试仪23的摆针21侧。摆针21侧，即靠近扭力测试仪23的摆针21的一侧。转动装置被配置为能固定扭力测试仪23的位置并且能驱动扭力测试仪23沿Y轴转动，其中，在扭力测试仪23的位置固定时检测待检测件的主动扭力，在扭力测试仪23转动时检测待检测件的被动扭力。载物装置被配置为使待检测件与扭力测试仪23同轴设置。数据处理装置包括用于捕捉扭力测试仪23的读数的影像装置和用于读取、分析并获取最大读数的处理器(未示出)。影像装置位于扭力测试仪23的显示侧。显示侧，即扭力靠近扭力测试仪23的显示表的一侧。摆针21侧与显示侧相对设置。影像装置与处理器信号连接，一边处理器处理读数。

该扭力检测装置可以用来检测待检测件的主动扭力和被动扭力。以手表为例，需要检测手表的指针的主动扭力时，只需转动装置的位置固定。将摆针21和手表的指针相配合。并且影像装置捕捉扭力测试仪23的读数。处理器读取该读数并进行分析即可得出主动扭力。需要检测手表的指针的被动扭力时，只需将转动装置转动进而带动扭力测试仪23发生转动。在此过程中，摆针21与手表的指针配合。并且影像装置捕捉扭力测试仪23的读数。处理器读取该读数并进行分析即可得出被动扭力。使用十分方便。

在本发明的一种具体的实施方式中，如图1和2所示，机台包括基座14。转动装置、载物装置以及影像装置被设置在基座14上。基座14可以固定转动装置、载物装置和影像装置的相对位置。并且，在基座14上还可以设置控制装置。该控制装置的功能可以是但不局限于控制扭力检测装置的开关、控制转动装置转动方向和转动速度、控制影像装置的捕捉频率、控制气动滑台的运动以及控制待检测件的通、断电等。此外，为了节约空间，处理器也可以被设置在基座14中。在基座14上还可以设置显示器以显示扭力值。

为了便于待检测件的装载和检测，在本发明的一种具体的实施方式中，如图1-3所示，扭力检测装置还包括平移装置。载物装置被设置在平移装置上。平移装置被配置为能使载物装置在装载位和检测位之间移动。平移装置可以是，例如第二气动滑台33。第二气动滑台33被设置在基座14上。当需要装载待检测件时，例如智能手表主板19，第二气动滑台33带动载物装置到达装载位，进行智能手表主板19的装载。装载完成后进行扭力检测，第二气动滑台33将载物装置移动到检测位，以对智能手表主板19进行扭力检测。当然，平移装置也可以是电缸、摆缸等，只要能水平移动载物装置即可。

在本发明的一种具体的实施方式中，如图1-4所示，扭力检测装置还包括升降装置。转动装置被设置在升降装置上。升降装置被配置为能使转动装置沿Y轴方向移动。升降装置可以是，例如第一气动滑台20。当需要装载智能手表主板19时，升降装置处于升起位置以使摆针21与待检测件(例如智能手表主板19)分离。当载物装置装载完成，并回到检测位后，升降装置下降以便于摆针21与待检测件(例如智能手表主板19)配合。当然，升降装置也可以设置为电缸，只要能实现转动装置的升降即可。

在本发明的一种具体的实施方式中，如图4-5所示，转动装置包括支架16、用于安装扭力测试仪23的承载架27以及用于驱动承载架27的动力装置。例如，支架16被设置在第一气动滑台20上。动力装置被设置在支架16上。动力装置可以是但不局限于步进电机15。步进电机15为本领域的常用设备在此不做详细说明。支架16包括圆孔29。承载架27被设置在圆孔29上。承载架27被配置为能沿圆孔29转动。为了使步进电机15的传动更精确，步进电机15与承载架27之间采用齿轮传动的方式进行传动。为了便于承载架27沿Y轴转动，在圆孔29与承载架27之间设置有轴承32以减小圆孔29与承载架27的摩擦力。当然，也可以是承载架27设置有与圆孔29相配合的转动壁。安装时，将转动壁插入圆孔29中即可。

某些待检测件，例如智能手表主板19，在检测时需要临时外接电源以为指针转动提供动力。为了便于检测，可以采用接触式供电。在一个例子中，如图4或者5所示，载物装置包括载物架18、固定架17和弹性元件。载物架18用于承载智能手表主板19。载物架18通过弹性元件被设置在固定架17上。该弹性元件为压缩型弹性元件，即被压缩时产生弹力。弹性元件可以是但不局限于弹簧24或者弹片。在固定架17上设置有探针22。在一个例子中，固定架17被设置在第二气动滑台33上。探针22用于为智能手表提供电源，其包括一正一负两个探针22。通常情况下或者位于装载位时，载物架18抬起，探针22与载物架18之间具有间距。工作时，升降装置下降。转动装置下压载物架18。当载物架18下降至设定位置时，探针22与待检测件接触以对待检测件(例如智能手表主板19)供电。设定位置可以根据需要进行设置，只要能使探针22与智能手表主板19接触即可。

当检测主动扭力时，将步进电机15关闭以使承载架27被固定。此时，探针22通电以驱动智能手表主板19，使表针(未示出)转动。表针带动摆针21发生转动。由于表针与摆针21同轴，故当摆针21被表针驱动而发生转动时，摆针21的受力相当于表针受到的摩擦力。摆针21的受力会显示为扭力。该扭力近似等于摩擦力。影像装置记录主动扭力检测时的最大值，该值即为主动扭力。

当进行被动扭力检测时，首先使智能手表主板19失去动力，例如，控制电磁继电器使探针22断电；然后开启步进电机15。步进电机15驱动扭力检测装置沿Y轴转动，即摆针21沿Y轴转动。摆针21转动过程中会受到智能手表的表针的阻挡，摆针21驱动表针转动。当表针发生转动时，扭力会显示在显示表上，此时的扭力近似等于表针的摩擦力。影像装置记录被动扭力检测时的最大值，该值即为被动扭力。在一个例子中，步进电机15被配置为能够沿顺时针和逆时针转动。这种方式可以检测智能手表表针顺时针和逆时针转动时的扭力。从而更利于对摩擦力大小的分析。

为了使扭力值的读取更精确，在一个例子中，影像装置被配置为间隔设定时间以捕捉扭力测试仪23的读数。由于表针的摆动为间歇性摆动，因此在扭力检测时，在一个摆动周期内先逐渐变大，达到最大值时突然减小。在捕捉影像时，时间间隔应小于表针摆动的周期。例如，在一个摆动周期内，捕捉10个扭力读数。影像装置可以是但不局限于摄像机11。处理器读取10个读数并进行分析，将10个读数中的最大值显示为扭力的值。在检测时，应取表针多次摆动的扭力值进行分析。例如，取多个最大值的平均值作为扭力值。例如，选取多次扭力值中的最大值作为扭力值。该时间间隔可以根据实际需要进行设置。

为了使摄像机11捕捉的影响更加准确，在一个例子中，还包括用于为影像装置补光的补光装置。补光装置可以是但不局限于LED光源12、白炽光源或者反光板。为了使影响装置和补光灯的位置更灵活，如图1和2所示，扭力检测装置还包括支柱13。支柱13被设置在基座14上。影像装置(例如摄像机11)和LED光源12被设置在支柱13上。LED光源12位于摄像机11和扭力测试仪23之间。摄像机11和LED光源12被配置为能沿支柱13的延伸方向移动。优选的是，支柱13的延伸方向为Y轴方向，以便于摄像机11和LED光源12位置的固定。当然，支柱13的延伸方向也可以与Y轴成设定的角度。

进一步地，为了避免外部环境对检测的影响，在载物架18和转动装置(例如承载架27)中的任意之一上设置有侧壁25，另一个上设置有密封面26。当转动装置下降时，侧壁25与密封面26相接触以在它们的内部形成腔体。摆针21和待检测件(例如智能手表主板19)位于腔体内。由于腔体为密封的腔体，故可以有效地防止外部环境，例如气流、雨水等对扭力检测的影响，从而使检测结果更精确。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种扭力检测装置，其特征在于，包括：

扭力测试仪(23)；

机台，所述机台包括转动装置和用于承接待检测件的载物装置，所述扭力测试仪(23)被设置在所述转动装置上，所述载物装置位于所述扭力测试仪(23)的摆针(21)侧，所述转动装置被配置为能固定所述扭力测试仪(23)的位置并且能驱动所述扭力测试仪(23)沿Y轴转动，所述载物装置被配置为使所述待检测件与所述扭力测试仪(23)同轴设置；以及

数据处理装置，所述数据处理装置包括用于捕捉所述扭力测试仪(23)的读数的影像装置和用于获取最大读数的处理器，所述影像装置位于所述扭力测试仪(23)的显示侧，所述影像装置与所述处理器信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种扭力检测装置，其特征在于，所述机台包括基座(14)，所述转动装置、所述载物装置以及所述影像装置被设置在所述基座(14)上。

3.根据权利要求1所述的一种扭力检测装置，其特征在于，还包括升降装置，所述转动装置被设置在所述升降装置上，所述升降装置被配置为能使所述转动装置沿Y轴方向移动。

4.根据权利要求3所述的一种扭力检测装置，其特征在于，所述载物装置包括载物架(18)、固定架(17)和弹性元件，所述载物架(18)通过所述弹性元件被设置在所述固定架(17)上，在所述固定架(17)上设置有探针(22)；工作时，所述升降装置下降，所述转动装置下压所述载物架(18)，当所述载物架(18)下降至设定位置时，所述探针(22)与待检测件接触以对待检测件供电。

5.根据权利要求1所述的一种扭力检测装置，其特征在于，还包括平移装置，所述载物装置被设置在所述平移装置上，所述平移装置被配置为能使所述载物装置在装载位和检测位之间移动。

6.根据权利要求1所述的一种扭力检测装置，其特征在于，所述转动装置包括支架(16)、用于安装所述扭力测试仪(23)的承载架(27)以及用于驱动所述承载架(27)的动力装置，所述动力装置被设置在所述支架(16)上，所述支架(16)包括圆孔，所述承载架(27)被设置在所述圆孔上，所述承载架(27)被配置为能沿所述圆孔转动。

7.根据权利要求6所述的一种扭力检测装置，其特征在于，所述动力装置为步进电机(15)，所述步进电机(15)与所述承载架(27)之间为齿轮传动，所述承载架(27)通过轴承(32)设置在所述圆孔上。

8.根据权利要求2所述的一种扭力检测装置，其特征在于，还包括用于为所述影像装置补光的补光装置。

9.根据权利要求8所述的一种扭力检测装置，其特征在于，还包括支柱(13)，所述支柱(13)被设置在所述基座(14)上，所述补光装置为LED光源(12)，所述影像装置和所述LED光源(12)被设置在所述支柱(13)上，所述LED光源(12)位于所述影像装置和所述扭力测试仪(23)之间，所述影像装置和所述LED光源(12)被配置为能沿所述支柱(13)的延伸方向移动。

10.根据权利要求1所述的一种扭力检测装置，其特征在于，所述影像装置被配置为间隔设定时间以捕捉所述扭力测试仪(23)的读数。