CN109029822A - 自动扭力测试设备及自动扭力测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动扭力测试设备，其包括机架，还包括设置于所述机架上的定位组件和测试组件，所述测试组件位于所述定位组件的一侧，所述定位组件包括底板、定位槽、水平真空吸气装置和垂直真空吸气装置，所述底板设置于所述机架上，所述定位槽可滑动地设置于所述底板上表面，所述定位槽中固定有测试板，所述测试板上设置有若干个测试工位，所述水平真空吸气装置设置于所述定位槽的侧面，所述垂直真空吸气装置设置于所述定位槽的上方。本发明结构设计合理巧妙，本发明设备使用快捷简单，适合批量生产，可操作性强，可靠性高；实现自动化定位与测试，无需人工干预，因此设备能实现连续操作，检测效率大大提高。

Description

自动扭力测试设备及自动扭力测试方法

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，具体涉及一种自动扭力测试设备及自动扭力测试方法。

背景技术

传统的螺母扭力测试是依靠人工使用扭力扳手进行检查的，效率低下而且测试准确率不高，测量过程中人工操作无法保证整个测量过程完全水平存在侧向力，影响测量结果，可靠性不高。现有通过采用扭力测试电批对螺母进行扭力测量，但是同样需要手工对零件进行一个个取放及测试，无法实时记录测量过程的扭力值，且不适应大批量生产，效率低下。现需要一种可以大批量对螺母进行自动扭力检测的设备，提高测试的效率和自动化程度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动扭力测试设备。

本发明还提供了一种自动扭力测试方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

自动扭力测试设备，包括机架，还包括设置于所述机架上的定位组件和测试组件，所述测试组件位于所述定位组件的一侧，所述定位组件用于对工件进行精准定位，所述测试组件用于对工件进行扭力测试。所述自动扭力测试设备还设置有控制组件，所述定位组件和测试组件分别于所述控制组件电连接，通过控制组件控制所述定位组件和所述测试组件的动作。

所述定位组件包括底板、定位槽、水平真空吸气装置和垂直真空吸气装置，所述底板设置于所述机架上，所述定位槽可滑动地设置于所述底板上表面，所述定位槽中固定有测试板，所述测试板上设置有若干个测试工位，所述测试工位用来放置待测试的工件。所述水平真空吸气装置设置于所述定位槽的侧面，用于对定位槽在水平方向上的定位，所述垂直真空吸气装置设置于所述定位槽的上方，用于对定位槽在垂直方向上的定位。

所述底板四周对应所述定位槽设置有若干挡柱，所述底板一角设置有突出部，该突出部上设置有滑动气缸，所述滑动气缸的缸体固定在所述突出部上，所述滑动气缸的气缸轴与第一L型滑动块连接，所述第一L型滑动块的顶部固定有Y型板，所述Y型板分别与所述定位槽的两个槽壁固定连接，所述滑动气缸用于对所述定位槽在水平方向上的微调，所述挡柱用来对所述定位槽进行限位。

所述水平真空吸气装置和所述垂直真空吸气装置结构相同，所述垂直真空吸气装置包括吸嘴头、吸嘴座和方形体，所述方形体内部设置有贯穿的通道，所述通道一端连接真空泵，该通道另一端连接所述吸嘴头，所述吸嘴座对应所述吸嘴头设置于所述定位槽上，所述垂直真空吸气装置固定定位槽时，通过所述吸嘴头连接所述吸嘴座，真空泵进行工作，在垂直方向上对定位槽进行固定。所述水平真空吸气装置固定定位槽时，原理与所述垂直真空吸气装置相同。

作为优选，所述吸嘴座可以采用多个并排设置，或者多排并列设置，所述水平真空吸气装置和所述垂直真空吸气装置的吸嘴头和真空通道对应所述吸嘴座可以采用一排或多排进行设置。本实施例中，所述垂直真空吸气装置的吸嘴座设置为一排，所述水平真空吸气装置的吸嘴座设置为两排。

所述定位组件还包括固定台和第一气缸，所述固定台设置于机架上，所述固定台的顶部两边设置有第一滑轨，所述第一滑轨上可滑动地设置有第一滑块，所述水平真空吸气装置的方形体固定设置在所述第一滑块上，所述第一气缸水平设置，所述第一气缸的缸体固定在所述固定台上，所述第一气缸的气缸轴连接所述水平真空吸气装置的方形体。通过所述第一气缸驱动所述水平真空吸气装置的方形体运动，实现自动化操作，效率高。

本实施例中，所述定位组件还包括支架和第二气缸，所述支架包括连接部和固定部，所述固定部固定在所述机架上，所述连接部为倒U型，该连接部内侧垂直设置有第二滑轨，所述第二滑轨上可滑动地设置有第二滑块，所述第二滑块与所述垂直真空吸气装置的方形体固定连接，所述第二气缸竖直设置，所述第二气缸的缸体固定在所述支架上，所述第二气缸的气缸轴连接所述垂直真空吸气装置的方形体。通过所述第二气缸驱动所述垂直真空吸气装置的方形体运动，实现自动化操作，效率高。

作为优选，所述固定部内侧水平设置有第三滑轨，所述第三滑轨上可滑动地设置有第三滑块，所述第三滑块与所述连接部底部固定连接，所述固定部的一侧水平设置有第三气缸，所述第三气缸的缸体固定在所述固定部上，所述第三气缸的气缸轴与所述连接部连接。改进的技术方案中，所述连接部可相对于所述固定部滑动，便于取放安装测试工件。

作为优选，所述定位组件还设置包括多自由度运动平台，所述多自由度运动平台包括动平台、定平台和驱动电缸，所述定平台固定于所述机架上，所述驱动电缸的缸体与所述定平台活动连接，所述驱动电缸的气缸轴与所述动平台的周沿活动连接，所述动平台固定于所述底板下表面。通过控制电缸的气缸轴的运动驱动动平台运动，使动平台带动底板和定位槽运动至水平位置，可以有效提高对工件在水平方向上的定位精度，提高测试精准度。

所述测试组件包括机器手臂、电批、驱动装置和CCD定位装置，所述机器手臂的末端设置有丝杆，所述丝杆下端连接第一固定板，所述第一固定板连接所述驱动装置和所述CCD定位装置，所述驱动装置与所述电批固定连接。驱动装置用于驱动电批运动；CCD定位装置用于对工件的精准定位，自动化扭力测试，无需人工操作，由电批对螺母扭力值进行实时测量，可同时完成对多个零件的测量，测试效率大大提高。

作为优选，所述第一固定板的一侧连接有CCD固定板，所述CCD固定板上端固定有调节螺丝固定块，所述调节螺丝固定块上固定有调节螺丝，所述调节螺丝一端连接有CCD固定块，所述CCD定位装置与所述CCD固定块固定连接。调节螺丝设计用于对CCD定位装置的位置调节，针对不同的工件可有效改变位置，提高CCD定位精准度。

所述驱动装置包括垂直气缸、水平气缸、第二L型滑动块、第二固定板和第三固定板，所述水平气缸的缸体与所述第一固定板固定连接，所述水平气缸的气缸轴与所述第二固定板固定连接，所述垂直气缸的缸体固定在所述第二固定板上，所述垂直气缸的气缸轴连接所述第二L型滑动块，该第二L型滑动块固定在所述第三固定板上，所述第三固定板与所述电批固定连接。所述垂直气缸用于电批在上下位置的微调，所述水平气缸用于电批在水平位置的微调，提高电批运动的灵活性。

作为优选，所述第一固定板上设置有导柱，所述第二固定板对应所述导柱设置有导套，所述导柱插置于所述导套中。所述导柱和导套可设置为多组，用于对第一固定板和第二固定板的定位，防止出现移动偏差。

进一步地，所述第二固定板与所述第一固定板之间连接有弹簧，所述弹簧用来减速，起到缓冲作用。

一种自动扭力测试方法，包括以下步骤：

首先将待测试的工件放置于测试工位中，定位组件工作，滑动气缸在水平方向上对定位槽进行位置调整，控制定位槽上的吸嘴座对准吸嘴头；

然后第一气缸推动第一滑块滑动，第一滑块带动水平真空吸气装置运动，第二气缸推动第二滑块滑动，第二滑块带动垂直真空吸气装置运动，使吸嘴头连接吸嘴座，真空泵工作，使吸嘴头吸取吸嘴座，固定定位槽；

接着测试组件工作，机器手臂转动，带动电批运动到待测工件位置，CCD定位装置对待测工件进行精准定位，驱动装置驱动电批运动到工件上方，对工件进行扭力测试。

作为优选，所述定位组件还包括多自由度运动平台，将待测试的工件放置于测试工位中后，多自由度运动平台工作，驱动电缸的气缸轴伸缩，控制动平台运动，动平台带动底板和定位槽水平后，滑动气缸对定位槽进行位置调整，控制定位槽上的吸嘴座对准吸嘴头。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明设备使用快捷简单，适合批量生产，可操作性强，可靠性高；

(2)本发明设备实现自动化定位与测试，无需人工干预，因此设备能实现连续操作，检测效率大大提高；

(3)本发明设备中的电批对待测螺母无任何损伤，能够满足高效率检测要求；

(4)本发明设备采用高精度定位方式，有效提高对工件在水平方向上的定位精度，提高测试精准度。

下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的定位组件的结构示意图；

图3是本发明的多自由度运动平台的结构示意图；

图4是本发明中垂直真空吸气装置的结构示意图；

图5是本发明中水平真空吸气装置的结构示意图；

图6是本发明中测试组件的结构示意图；

图7是本发明中驱动装置的结构示意图；

具体实施方式

实施例，参见图1至图7，本实施例提供的一种自动扭力测试设备，包括机架1，还包括设置于所述机架1上的定位组件2和测试组件3，所述测试组件3位于所述定位组件2的一侧，所述定位组件2用于对工件进行精准定位，所述测试组件3用于对工件进行扭力测试。所述自动扭力测试设备还设置有控制组件，所述定位组件2和测试组件3分别于所述控制组件电连接，通过控制组件控制所述定位组件2和所述测试组件3的动作。

参见图2，所述定位组件2包括底板21、定位槽22、水平真空吸气装置23和垂直真空吸气装置24，所述底板21设置于所述机架1上，所述定位槽22可滑动地设置于所述底板21上表面，所述定位槽22中固定有测试板221，所述测试板221上设置有若干个测试工位，所述测试工位用来放置待测试的工件。所述水平真空吸气装置23设置于所述定位槽22的侧面，用于对定位槽22在水平方向上的定位，所述垂直真空吸气装置24设置于所述定位槽22的上方，用于对定位槽22在垂直方向上的定位。

参见图3，所述底板21四周对应所述定位槽22设置有若干挡柱211，所述底板21一角设置有突出部，该突出部上设置有滑动气缸212，所述滑动气缸212的缸体固定在所述突出部上，所述滑动气缸212的气缸轴与第一L型滑动块213连接，所述第一L型滑动块213的顶部固定有Y型板214，所述Y型板214分别与所述定位槽22的两个槽壁固定连接，所述滑动气缸212用于对所述定位槽22在水平方向上的微调，所述挡柱211用来对所述定位槽22进行限位。

所述水平真空吸气装置23和所述垂直真空吸气装置24结构相同，参见图4，所述垂直真空吸气装置24包括吸嘴头241、吸嘴座242和方形体243，所述方形体243内部设置有贯穿的通道，所述通道一端连接真空泵，该通道另一端连接所述吸嘴头241，所述吸嘴座242对应所述吸嘴头241设置于所述定位槽22上，所述垂直真空吸气装置24固定定位槽22时，通过所述吸嘴头241连接所述吸嘴座242，真空泵进行工作，在垂直方向上对定位槽22进行固定。所述水平真空吸气装置23固定定位槽22时，原理与所述垂直真空吸气装置24相同。

作为优选，所述吸嘴座242可以采用多个并排设置，或者多排并列设置，所述水平真空吸气装置23和所述垂直真空吸气装置24的吸嘴头241和真空通道对应所述吸嘴座242可以采用一排或多排进行设置。本实施例中，所述垂直真空吸气装置24的吸嘴座242设置为一排，所述水平真空吸气装置23的吸嘴座242设置为两排。

参见图5，所述定位组件2还包括固定台25和第一气缸26，所述固定台25设置于机架1上，所述固定台25的顶部两边设置有第一滑轨251，所述第一滑轨251上可滑动地设置有第一滑块252，所述水平真空吸气装置23的方形体243固定设置在所述第一滑块252上，所述第一气缸26水平设置，所述第一气缸26的缸体固定在所述固定台25上，所述第一气缸26的气缸轴连接所述水平真空吸气装置23的方形体243。通过所述第一气缸26驱动所述水平真空吸气装置23的方形体243运动，实现自动化操作，效率高。

参见图4，所述定位组件2还包括支架27和第二气缸28，所述支架27包括连接部271和固定部272，所述固定部272固定在所述机架1上，所述连接部271为倒U型，该连接部271内侧垂直设置有第二滑轨273，所述第二滑轨273上可滑动地设置有第二滑块274，所述第二滑块274与所述垂直真空吸气装置24的方形体243固定连接，所述第二气缸28竖直设置，所述第二气缸28的缸体固定在所述支架27上，所述第二气缸28的气缸轴连接所述垂直真空吸气装置24的方形体243。通过所述第二气缸28驱动所述垂直真空吸气装置24的方形体243运动，实现自动化操作，效率高。

作为优选，所述固定部272内侧水平设置有第三滑轨275，所述第三滑轨275上可滑动地设置有第三滑块276，所述第三滑块276与所述连接部271底部固定连接，所述固定部272的一侧水平设置有第三气缸277，所述第三气缸277的缸体固定在所述固定部272上，所述第三气缸277的气缸轴与所述连接部271连接。改进的技术方案中，所述连接部271可相对于所述固定部272滑动，便于取放安装测试工件。

作为优选，所述定位组件2还设置包括多自由度运动平台29，参见图3，所述多自由度运动平台29包括动平台291、定平台292和驱动电缸293，所述定平台292固定于所述机架1上，所述驱动电缸293的缸体与所述定平台292活动连接，所述驱动电缸293的气缸轴与所述动平台291的周沿活动连接，所述动平台291固定于所述底板21下表面。通过控制电缸的气缸轴的运动驱动动平台291运动，使动平台291带动底板21和定位槽22运动至水平位置，可以有效提高对工件在水平方向上的定位精度，提高测试精准度。

参见图1和图6，所述测试组件3包括机器手臂31、电批32、驱动装置33和CCD定位装置34，所述机器手臂31的末端设置有丝杆311，所述丝杆311下端连接第一固定板35，所述第一固定板35连接所述驱动装置33和所述CCD定位装置34，所述驱动装置33与所述电批32固定连接。驱动装置33用于驱动电批32运动；CCD定位装置34用于对工件的精准定位，自动化扭力测试，无需人工操作，由电批32对螺母扭力值进行实时测量，可同时完成对多个零件的测量，测试效率大大提高。

作为优选，所述第一固定板35的一侧连接有CCD固定板36，所述CCD固定板36上端固定有调节螺丝固定块37，所述调节螺丝固定块37上固定有调节螺丝38，所述调节螺丝38一端连接有CCD固定块39，所述CCD定位装置34与所述CCD固定块39固定连接。调节螺丝38设计用于对CCD定位装置34的位置调节，针对不同的工件可有效改变位置，提高CCD定位精准度。

参见图7，所述驱动装置33包括垂直气缸331、水平气缸332、第二L型滑动块333、第二固定板334和第三固定板335，所述水平气缸332的缸体与所述第一固定板35固定连接，所述水平气缸332的气缸轴与所述第二固定板334固定连接，所述垂直气缸331的缸体固定在所述第二固定板334上，所述垂直气缸331的气缸轴连接所述第二L型滑动块333，该第二L型滑动块333固定在所述第三固定板335上，所述第三固定板335与所述电批32固定连接。所述垂直气缸331用于电批32在上下位置的微调，所述水平气缸332用于电批32在水平位置的微调，提高电批32运动的灵活性。

作为优选，所述第一固定板35上设置有导柱351，所述第二固定板334对应所述导柱351设置有导套352，所述导柱351插置于所述导套352中。所述导柱351和导套352可设置为多组，用于对第一固定板35和第二固定板334的定位，防止出现移动偏差。

进一步地，所述第二固定板334与所述第一固定板35之间连接有弹簧353，所述弹簧353用来减速，起到缓冲作用。

一种自动扭力测试方法，包括以下步骤：

首先将待测试的工件放置于测试工位中，定位组件2工作，滑动气缸212在水平方向上对定位槽22进行位置调整，控制定位槽22上的吸嘴座242对准吸嘴头241；

然后第一气缸26推动第一滑块252滑动，第一滑块252带动水平真空吸气装置23运动，第二气缸28推动第二滑块274滑动，第二滑块274带动垂直真空吸气装置24运动，使吸嘴头241连接吸嘴座242，真空泵工作，使吸嘴头241吸取吸嘴座242，固定定位槽22；

接着测试组件3工作，机器手臂31转动，带动电批32运动到待测工件位置，CCD定位装置34对待测工件进行精准定位，驱动装置33驱动电批32运动到工件上方，对工件进行扭力测试。

作为优选，所述定位组件2还包括多自由度运动平台29，将待测试的工件放置于测试工位中后，多自由度运动平台29工作，驱动电缸293的气缸轴伸缩，控制动平台291运动，动平台291带动底板21和定位槽22水平后，滑动气缸212对定位槽22进行位置调整，控制定位槽22上的吸嘴座242对准吸嘴头241。

与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：

(1)本发明的设备使用快捷简单，适合批量生产，可操作性强，可靠性高；

(2)本发明设备实现自动化定位与测试，无需人工干预，因此设备能实现连续操作，检测效率大大提高；

(3)本发明设备中的电批对待测螺母无任何损伤，采用本发明测试方法能够满足高效率检测要求；

(4)本发明设备采用多自由度运动平台高精度定位方式，有效提高对工件在水平方向上的定位精度，提高测试精准度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.自动扭力测试设备，包括机架，其特征在于，还包括设置于所述机架上的定位组件和测试组件，所述测试组件位于所述定位组件的一侧，所述定位组件包括底板、定位槽、水平真空吸气装置和垂直真空吸气装置，所述底板设置于所述机架上，所述定位槽可滑动地设置于所述底板上表面，所述定位槽中固定有测试板，所述测试板上设置有若干个测试工位，所述水平真空吸气装置设置于所述定位槽的侧面，所述垂直真空吸气装置设置于所述定位槽的上方。

2.根据权利要求1所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述底板四周对应所述定位槽设置有若干挡柱，所述底板一角设置有突出部，该突出部上设置有滑动气缸，所述滑动气缸的缸体固定在所述突出部上，所述滑动气缸的气缸轴与第一L型滑动块连接，所述第一L型滑动块的顶部固定有Y型板，所述Y型板分别与所述定位槽的两个槽壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述水平真空吸气装置和所述垂直真空吸气装置结构相同，所述垂直真空吸气装置包括吸嘴头、吸嘴座和方形体，所述方形体内部设置有贯穿的通道，所述通道一端连接真空泵，该通道另一端连接所述吸嘴头，所述吸嘴座对应所述吸嘴头设置于所述定位槽上。

4.根据权利要求3所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述定位组件还包括固定台和第一气缸，所述固定台设置于机架上，所述固定台的顶部两边设置有第一滑轨，所述第一滑轨上可滑动地设置有第一滑块，所述水平真空吸气装置的方形体固定设置在所述第一滑块上，所述第一气缸水平设置，所述第一气缸的缸体固定在所述固定台上，所述第一气缸的气缸轴连接所述水平真空吸气装置的方形体。

5.根据权利要求3所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述定位组件还包括支架和第二气缸，所述支架包括连接部和固定部，所述固定部固定在所述机架上，所述连接部为倒U型，该连接部内侧垂直设置有第二滑轨，所述第二滑轨上可滑动地设置有第二滑块，所述第二滑块与所述垂直真空吸气装置的方形体固定连接，所述第二气缸竖直设置，所述第二气缸的缸体固定在所述支架上，所述第二气缸的气缸轴连接所述垂直真空吸气装置的方形体。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述定位组件还包括多自由度运动平台，所述多自由度运动平台包括动平台、定平台和驱动电缸，所述定平台固定于所述机架上，所述驱动电缸的缸体与所述定平台活动连接，所述驱动电缸的气缸轴与所述动平台的周沿活动连接，所述动平台固定于所述底板下表面。

7.根据权利要求1所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述测试组件包括机器手臂、电批、驱动装置和CCD定位装置，所述机器手臂的末端设置有丝杆，所述丝杆下端连接第一固定板，所述第一固定板连接所述驱动装置和所述CCD定位装置，所述驱动装置与所述电批固定连接。

8.根据权利要求7所述的自动扭力测试设备，其特征在于，所述驱动装置包括垂直气缸、水平气缸、第二L型滑动块、第二固定板和第三固定板，所述水平气缸的缸体与所述第一固定板固定连接，所述水平气缸的气缸轴与所述第二固定板固定连接，所述垂直气缸的缸体固定在所述第二固定板上，所述垂直气缸的气缸轴连接所述第二L型滑动块，该第二L型滑动块固定在所述第三固定板上，所述第三固定板与所述电批固定连接。

9.自动扭力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将待测试的工件放置于测试工位中，定位组件工作，滑动气缸在水平方向上对定位槽进行位置调整，控制定位槽上的吸嘴座对准吸嘴头；

B、第一气缸推动第一滑块滑动，第一滑块带动水平真空吸气装置运动，第二气缸推动第二滑块滑动，第二滑块带动垂直真空吸气装置运动，使吸嘴头连接吸嘴座，真空泵工作，使吸嘴头吸取吸嘴座，固定定位槽；

C、测试组件工作，机器手臂转动，带动电批运动到待测工件位置，CCD定位装置对待测工件进行精准定位，驱动装置驱动电批运动到工件上方，对工件进行扭力测试。

10.根据权利要求9所述的自动扭力测试方法，其特征在于，所述定位组件还包括多自由度运动平台，所述多自由度运动平台包括动平台、定平台和驱动电缸，所述定平台固定于所述机架上，所述驱动电缸的缸体与所述定平台活动连接，所述驱动电缸的气缸轴与所述动平台的周沿活动连接，所述动平台固定于所述底板下表面；

步骤A中，多自由度运动平台工作，驱动电缸的气缸轴伸缩，控制动平台运动，动平台带动底板和定位槽水平后，滑动气缸对定位槽进行位置调整，控制定位槽上的吸嘴座对准吸嘴头。