CN113390545B

CN113390545B - 一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置

Info

Publication number: CN113390545B
Application number: CN202110939855.0A
Authority: CN
Inventors: 祝睿; 蒋锦涛; 袁以宁; 李雅宁; 杨溢
Original assignee: Shanghai Fenyi Industrial Co ltd
Current assignee: Shanghai Fenyi Industrial Co.,Ltd.
Priority date: 2021-08-17
Filing date: 2021-08-17
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2041-08-17
Also published as: CN113390545A

Abstract

本发明属于扭矩传感装置领域，尤其是涉及一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置，包括底座，所述底座上固定连接有两个滑座，且两个滑座中均滑动连接有支撑座，两个所述支撑座共同固定连接有光电式扭矩传感器主体，且光电式扭矩传感器主体上设置有第一扭轴，所述第一扭轴的两端均开设有滑腔，且滑腔中滑动连接有第二扭轴，所述第二扭轴上连接有联轴器。本发明可以调控光电式扭矩传感器主体扭轴的长度和高度，使得光电式扭矩传感器主体可以更好的与动力设备和负载设备进行对接，同时，本装置可以便捷的对联轴器进行安装或拆卸，且本装置可以加工工作状态的光电式扭矩传感器主体的散热。

Description

一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置

技术领域

本发明属于扭矩传感装置领域，尤其是涉及一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置。

背景技术

扭矩传感器又称力矩传感器，分为动态和静态两大类，其中动态扭矩传感器又可叫做转矩传感器、转矩转速传感器、非接触扭矩传感器、旋转扭矩传感器等，扭矩传感器是对各种旋转或非旋转机械部件上对扭转力矩感知的检测，扭矩传感器将扭力的物理变化转换成精确的电信号，扭矩传感器可以应用在制造粘度计，电动（气动，液力）扭力扳手，它具有精度高，频响快，可靠性好，寿命长等优点。

光电式扭矩传感器是扭矩传感器中的一种，光电式扭矩传感器是在扭轴上固定两只圆盘光栅，通过两光栅之间相对扭转角来测量扭矩，扭矩愈大，扭转角愈大，穿过光栅的光通量愈大，输出信号愈大，从而可实现扭矩测量，但是，传统的光电式扭矩传感器上的扭轴长度不可调，不能很好的适配动力设备和负载设备间的不同间距，给使用带来了不便，且传统光电式扭矩传感器的高度不可调，这使得在对接不同动力设备时，往往需要找寻垫块将光电式扭矩传感器垫起一定的高度，给对接过程带来了不便。

为此，我们提出一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置，包括底座，所述底座上固定连接有两个滑座，且两个滑座中均滑动连接有支撑座，两个所述支撑座共同固定连接有光电式扭矩传感器主体，且光电式扭矩传感器主体上设置有第一扭轴，所述第一扭轴的两端均开设有滑腔，且滑腔中滑动连接有第二扭轴，所述第二扭轴上连接有联轴器，所述联轴器靠近第二扭轴的一端中固定连接有矩形插块，且第二扭轴上开设有与矩形插块相配合的矩形插槽，所述矩形插块上开设有多个卡槽，且矩形插槽中设置有与卡槽相配合的卡接机构，所述光电式扭矩传感器主体上设置有与第二扭轴相配合的调控机构，两个所述滑座中均转动设置有丝杠，且丝杠与支撑座的滑动端螺纹连接，两个所述滑座之间设置有与两个丝杠相配合的驱动机构，且其中一个滑座上设置有与驱动机构相配合的减速机构。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述卡接机构包括凹槽、电磁块、永磁块、复位弹簧和卡块，所述凹槽开设于矩形插槽的内壁上，且电磁块嵌设于凹槽中，所述电磁块通过多个复位弹簧与永磁块固定连接，且永磁块与凹槽滑动连接，所述卡块固定设置于永磁块上，且卡块的一端延伸至对应的卡槽中设置。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述调控机构包括螺纹套、螺杆和转动块，所述光电式扭矩传感器主体上开设有收纳腔，且螺纹套转动设置于收纳腔中，所述螺杆与螺纹套螺纹连接，且转动块固定套接于螺纹套上，所述第二扭轴上转动连接有转座，且转座与对应的螺杆固定连接。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述转动块上固定连接有两个磁性滑块，且光电式扭矩传感器主体上开设有与磁性滑块相配合的环形滑槽，所述环形滑槽中嵌设有与磁性滑块相配合的电磁条。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述驱动机构包括蜗杆和两个蜗轮，所述蜗杆转动设置于两个滑座之间，且两个蜗轮分别固定套接于两个丝杠上，两个所述蜗轮均与蜗杆相啮合。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述减速机构包括主动锥齿轮、从动锥齿轮和驱动电机，其中一个所述滑座上固定设置有驱动盒，且蜗杆的一端延伸至驱动盒中并与从动锥齿轮固定套接，所述主动锥齿轮转动设置于驱动盒中，且主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，所述主动锥齿轮的传动轴与驱动电机传动连接，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮的齿数比为1:2。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述底座上开设有空腔，且空腔中设置有隔板，所述隔板上转动连接有多个散热扇，且各个散热扇呈环形分布，各个所述散热扇的传动轴上均固定套接有第二齿轮，所述隔板上转动设置有与各个第二齿轮相啮合的第一齿轮，且第一齿轮的传动轴传动连接有微型电机，所述底座的上端开设有风口，且风口中设置有滤网。

在上述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置中，所述转座上设置有轴承，且轴承与第二扭轴过盈配合。

本发明的有益效果在于：通过设置的调控机构，可以调控第二扭轴的伸出长度，进而可以控制第一扭轴和第二扭轴的整体长度，进而便于光电式扭矩传感器主体更好的适配动力设备和负载设备间的不同间距，通过设置的驱动机构和减速机构的配合，可以稳定调控两个丝杠同步转动，进而使得两个丝杠同时带动两个支撑座同时上滑，进而可以实现光电式扭矩传感器主体的高度调节，通过设置的卡接机构，便于联轴器与第二扭轴对接或拆卸，大大便捷了装置的使用性，通过设置的第一齿轮和各个第二齿轮的配合，可以实现多个散热扇的同步转动，避免了另外增设驱动设备的成本，且可以加快工作状态的光电式扭矩传感器主体的散热。

综上所述：通过本装置的设置，可以调控光电式扭矩传感器主体扭轴的长度和高度，使得光电式扭矩传感器主体可以更好的与动力设备和负载设备进行对接，同时，本装置可以便捷的对联轴器进行安装或拆卸，且本装置可以加工工作状态的光电式扭矩传感器主体的散热。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的正视透视结构示意图；

图3是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的第二扭轴和联轴器相互配合的结构示意图；

图4是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的空腔的内部结构示意图；

图5是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的滑座的内部结构示意图；

图6是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的驱动盒的内部结构示意图；

图7是本发明提供的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置的第一齿轮和各个第二齿轮相互配合的俯视结构示意图；

图8为图2中A处的放大结构示意图；

图9为图3中B处的放大结构示意图。

图中：1底座、2滑座、3支撑座、4光电式扭矩传感器主体、5第一扭轴、6滑腔、7第二扭轴、8联轴器、9矩形插块、10矩形插槽、11卡槽、12卡接机构、121凹槽、122电磁块、123永磁块、124复位弹簧、125卡块、13调控机构、131螺纹套、132螺杆、14丝杠、15驱动机构、151蜗杆、152蜗轮、16减速机构、161主动锥齿轮、162从动锥齿轮、163驱动电机、17收纳腔、18转动块、19转座、20磁性滑块、21环形滑槽、22电磁条、23驱动盒、24空腔、25隔板、26散热扇、27第二齿轮、28第一齿轮、29微型电机、30风口、31滤网、32轴承。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

如图1-9所示，一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置，包括底座1，底座1上开设有空腔24，且空腔24中设置有隔板25，隔板25上转动连接有多个散热扇26，且各个散热扇26呈环形分布，各个散热扇26的传动轴上均固定套接有第二齿轮27，隔板25上转动设置有与各个第二齿轮27相啮合的第一齿轮28，且第一齿轮28的传动轴传动连接有微型电机29，底座1的上端开设有风口30，且风口30中设置有滤网31，通过设置的第一齿轮28和第二齿轮27的配合，便于微型电机29驱动各个散热扇26同步转动，对光电式扭矩传感器主体4进行散热作业，滤网31的设置，可以避免外界灰尘进入空腔24中。

底座1上固定连接有两个滑座2，且两个滑座2中均滑动连接有支撑座3，两个支撑座3共同固定连接有光电式扭矩传感器主体4，且光电式扭矩传感器主体4上设置有第一扭轴5，第一扭轴5的两端均开设有滑腔6，且滑腔6中滑动连接有第二扭轴7，第二扭轴7上连接有联轴器8，联轴器8靠近第二扭轴7的一端中固定连接有矩形插块9，且第二扭轴7上开设有与矩形插块9相配合的矩形插槽10，矩形插块9上开设有多个卡槽11，且矩形插槽10中设置有与卡槽11相配合的卡接机构12。

卡接机构12包括凹槽121、电磁块122、永磁块123、复位弹簧124和卡块125，凹槽121开设于矩形插槽10的内壁上，且电磁块122嵌设于凹槽121中，电磁块122通过多个复位弹簧124与永磁块123固定连接，且永磁块123与凹槽121滑动连接，卡块125固定设置于永磁块123上，且卡块125的一端延伸至对应的卡槽11中设置，通过设置的电磁块122，可以利用电磁块122通断电产生的磁性变化，配合永磁块123和复位弹簧124，实现卡块125的伸缩，进而便于快速固定或拆卸联轴器8。

光电式扭矩传感器主体4上设置有与第二扭轴7相配合的调控机构13，调控机构13包括螺纹套131、螺杆132和转动块18，光电式扭矩传感器主体4上开设有收纳腔17，且螺纹套131转动设置于收纳腔17中，螺杆132与螺纹套131螺纹连接，且转动块18固定套接于螺纹套131上，第二扭轴7上转动连接有转座19，且转座19与对应的螺杆132固定连接，通过设置的螺纹套131和螺杆132的配合，可以调控第二扭轴7滑动，进而便于控制第一扭轴5和第二扭轴7的总体长度，转座19上设置有轴承32，且轴承32与第二扭轴7过盈配合，轴承32的设置，可以提高转座19和第二扭轴7的对接的稳固性。

转动块18上固定连接有两个磁性滑块20，且光电式扭矩传感器主体4上开设有与磁性滑块20相配合的环形滑槽21，环形滑槽21中嵌设有与磁性滑块20相配合的电磁条22，通过设置的电磁条22，可以利用电磁条22通电生磁吸合磁性滑块20，实现螺纹套131的快速锁定，避免了人工锁定的繁琐。

两个滑座2中均转动设置有丝杠14，且丝杠14与支撑座3的滑动端螺纹连接，两个滑座2之间设置有与两个丝杠14相配合的驱动机构15，且其中一个滑座2上设置有与驱动机构15相配合的减速机构16，驱动机构15包括蜗杆151和两个蜗轮152，蜗杆151转动设置于两个滑座2之间，且两个蜗轮152分别固定套接于两个丝杠14上，两个蜗轮152均与蜗杆151相啮合。通过设置的蜗杆151和两个蜗轮152的配合，可以实现两个丝杠14的同步转动。

减速机构16包括主动锥齿轮161、从动锥齿轮162和驱动电机163，其中一个滑座2上固定设置有驱动盒23，且蜗杆151的一端延伸至驱动盒23中并与从动锥齿轮162固定套接，主动锥齿轮161转动设置于驱动盒23中，且主动锥齿轮161与从动锥齿轮162相啮合，主动锥齿轮161的传动轴与驱动电机163传动连接，主动锥齿轮161和从动锥齿轮162的齿数比为1:2，通过设置的主动锥齿轮161和从动锥齿轮162的配合，便于驱动电机163驱动蜗杆151转动，且从动锥齿轮162的齿数设计，可以降低蜗杆151的转速，进而使得光电式扭矩传感器主体4缓缓升降，以便于工作人员更好的调控光电式扭矩传感器主体4的高度。

现对本发明的操作原理做如下描述：

使用本装置时，首先依次转动两个转动块18，转动块18会带动螺纹套131转动，螺纹套131转动的过程中会通过螺杆132带动第二扭轴7滑动，当第二扭轴7滑动至所需长度时，停止转动转动块18，随后，通过控制器向电磁条22中通入电流，电磁条22通电生磁后会吸合磁性滑块20，实现螺纹套131的锁定，然后，启动驱动电机163，驱动电机163会带动主动锥齿轮161转动，在从动锥齿轮162的传动下，主动锥齿轮161会带动蜗杆151转动，在两个蜗轮152的传动下，蜗杆151会带动两个丝杠14同步转动，在两个丝杠14的作用下，两个支撑座3会同步带动光电式扭矩传感器主体4上滑，当光电式扭矩传感器主体4上升至所需高度时，关闭驱动电机163。

随后，即可通过光电式扭矩传感器主体4两侧的联轴器8与负载设备的传动轴和动力设备的输出端进行对接，对接完成后，即可通过光电式扭矩传感器主体4进行负载扭矩检测，检测的过程中，启动微型电机29，微型电机29会带动第一齿轮28转动，在各个第二齿轮27的传动下，第一齿轮28会带动各个散热扇26同步转动，散热扇26转动的过程中会将风力作用于光电式扭矩传感器主体4的壳体上，加快光电式扭矩传感器主体4的散热，当需要拆卸联轴器8时，首先通过控制开关向两个电磁块122中通入电流，电磁块122通电生磁后会吸合永磁块123，使得永磁块123带动卡块125滑动远离对应的卡槽11，进而实现联轴器8的解锁，随后，即可将联轴器8拆下。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）上固定连接有两个滑座（2），且两个滑座（2）中均滑动连接有支撑座（3），两个所述支撑座（3）共同固定连接有光电式扭矩传感器主体（4），且光电式扭矩传感器主体（4）上设置有第一扭轴（5），所述第一扭轴（5）的两端均开设有滑腔（6），且滑腔（6）中滑动连接有第二扭轴（7），所述第二扭轴（7）上连接有联轴器（8），所述联轴器（8）靠近第二扭轴（7）的一端中固定连接有矩形插块（9），且第二扭轴（7）上开设有与矩形插块（9）相配合的矩形插槽（10），所述矩形插块（9）上开设有多个卡槽（11），且矩形插槽（10）中设置有与卡槽（11）相配合的卡接机构（12），所述光电式扭矩传感器主体（4）上设置有与第二扭轴（7）相配合的调控机构（13），两个所述滑座（2）中均转动设置有丝杠（14），且丝杠（14）与支撑座（3）的滑动端螺纹连接，两个所述滑座（2）之间设置有与两个丝杠（14）相配合的驱动机构（15），且其中一个滑座（2）上设置有与驱动机构（15）相配合的减速机构（16）；

所述调控机构（13）包括螺纹套（131）、螺杆（132）和转动块（18），所述光电式扭矩传感器主体（4）上开设有收纳腔（17），且螺纹套（131）转动设置于收纳腔（17）中，所述螺杆（132）与螺纹套（131）螺纹连接，且转动块（18）固定套接于螺纹套（131）上，所述第二扭轴（7）上转动连接有转座（19），且转座（19）与对应的螺杆（132）固定连接；

所述转动块（18）上固定连接有两个磁性滑块（20），且光电式扭矩传感器主体（4）上开设有与磁性滑块（20）相配合的环形滑槽（21），所述环形滑槽（21）中嵌设有与磁性滑块（20）相配合的电磁条（22）。

2.根据权利要求1所述的基于无线传输的光电式扭矩传感装置，其特征在于，所述卡接机构（12）包括凹槽（121）、电磁块（122）、永磁块（123）、复位弹簧（124）和卡块（125），所述凹槽（121）开设于矩形插槽（10）的内壁上，且电磁块（122）嵌设于凹槽（121）中，所述电磁块（122）通过多个复位弹簧（124）与永磁块（123）固定连接，且永磁块（123）与凹槽（121）滑动连接，所述卡块（125）固定设置于永磁块（123）上，且卡块（125）的一端延伸至对应的卡槽（11）中设置。

3.根据权利要求1所述的基于无线传输的光电式扭矩传感装置，其特征在于，所述驱动机构（15）包括蜗杆（151）和两个蜗轮（152），所述蜗杆（151）转动设置于两个滑座（2）之间，且两个蜗轮（152）分别固定套接于两个丝杠（14）上，两个所述蜗轮（152）均与蜗杆（151）相啮合。

4.根据权利要求1所述的基于无线传输的光电式扭矩传感装置，其特征在于，所述减速机构（16）包括主动锥齿轮（161）、从动锥齿轮（162）和驱动电机（163），其中一个所述滑座（2）上固定设置有驱动盒（23），且蜗杆（151）的一端延伸至驱动盒（23）中并与从动锥齿轮（162）固定套接，所述主动锥齿轮（161）转动设置于驱动盒（23）中，且主动锥齿轮（161）与从动锥齿轮（162）相啮合，所述主动锥齿轮（161）的传动轴与驱动电机（163）传动连接，所述主动锥齿轮（161）和从动锥齿轮（162）的齿数比为1:2。

5.根据权利要求1所述的基于无线传输的光电式扭矩传感装置，其特征在于，所述底座（1）上开设有空腔（24），且空腔（24）中设置有隔板（25），所述隔板（25）上转动连接有多个散热扇（26），且各个散热扇（26）呈环形分布，各个所述散热扇（26）的传动轴上均固定套接有第二齿轮（27），所述隔板（25）上转动设置有与各个第二齿轮（27）相啮合的第一齿轮（28），且第一齿轮（28）的传动轴传动连接有微型电机（29），所述底座（1）的上端开设有风口（30），且风口（30）中设置有滤网（31）。

6.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的光电式扭矩传感装置，其特征在于，所述转座（19）上设置有轴承（32），且轴承（32）与第二扭轴（7）过盈配合。