CN116735057A - 一种扭转弹簧用检具工装 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扭转弹簧用检具工装，其包括底座、安装在底座上的定位柱以及用于定位扭簧下部扭臂的下定位件，底座上还设置有输出端旋转轴与定位柱同轴的旋转驱动件，旋转驱动件的输出端固接有位于定位柱上方的安装座，底座上设置有用于检测安装座转动角度的角度传感器，角度传感器与旋转驱动件控制连接；安装座靠近定位柱的一端开设有异型孔，异型孔的横截面为等边多边形且其边数为偶数，异型孔中插设有与之插接适配的检测块，安装座上设置有用于可拆安装检测块的连接件；检测块的周侧固接有水平设置的横杆，横杆的自由端安装有呈竖向设置的检测杆，检测杆的侧壁上安装有压力传感器。本申请通过改变检测块在安装座上的安装方位，可以便捷实现对多种扭臂夹角的扭簧进行扭力检测，检测效率更高。

Description

一种扭转弹簧用检具工装

技术领域

本申请涉及弹簧检测设备的技术领域，尤其是涉及一种扭转弹簧用检具工装。

背景技术

扭转弹簧又简称扭簧，属于螺旋弹簧。扭转弹簧的端部被固定到其他组件，当其他组件绕着弹簧中心旋转时，该弹簧将它们拉回初始位置，产生扭矩或旋转力。扭簧在加工后通常需要对扭簧进行检测，主要包括总长度、扭臂长度以及直径、扭臂夹角等的测量，以及扭臂转动设定角时的扭力以及多次扭转后扭臂的复位能力检测。

相关技术中公开号为CN111964823A的中国专利，提出了一种扭簧扭力检测装置，其主要由底座、快换衬套、角度盘、弹簧拉钉、弹簧测力计、压套总成、压板总成及螺杆组成；把扭簧安装在扭簧扭力检测装置上，即：一端固定，另一端用弹簧测力计沿规定方向拉动，移动一定角度，读出弹簧测力计测量值，即为扭簧的扭力值。

上述中的相关技术存在有以下缺陷：由于弹簧测力计的安装位置及压板总成的安装位置固定或者不易调节，使得在对不同的扭臂夹角的扭簧进行检测时，还需要更换弹簧测力计或者压板总成的位置，而即使使用锁紧件对二者进行锁紧，在长时间检测下，锁紧件的锁紧效果下降，必然会影响扭簧的实际扭力检测结果，影响检测结果的准确性。

发明内容

为了改善检具工装在对不同扭臂夹角的扭簧进行连续检测时难以确保较高的检测准确性的问题，本申请提供一种扭转弹簧用检具工装。

本申请提供的一种扭转弹簧用检具工装采用如下的技术方案：

一种扭转弹簧用检具工装，包括底座、安装在所述底座上的定位柱以及用于定位扭簧下部扭臂的下定位件，所述底座上还设置有输出端旋转轴与所述定位柱同轴的旋转驱动件，所述旋转驱动件的输出端固接有位于所述定位柱上方的安装座，所述底座上设置有用于检测所述安装座转动角度的角度传感器，所述角度传感器与所述旋转驱动件控制连接；

所述安装座靠近所述定位柱的一端开设有异型孔，所述异型孔的横截面为等边多边形且其边数为偶数，所述异型孔中插设有与之插接适配的检测块，所述安装座上设置有用于可拆安装所述检测块的连接件；

所述检测块的周侧固接有水平设置的横杆，所述横杆的自由端安装有呈竖向设置的检测杆，所述检测杆的侧壁上安装有压力传感器。

更进一步地，所述连接件设为两个磁性相吸的磁石，两个所述磁石分别固接在所述检测块端面以及所述异型孔孔底上。

更进一步地，所述检测块相对的两端均设置有所述磁石。

更进一步地，所述底座上转动安装有调节环，所述调节环与所述定位柱同轴，所述下定位件固接在所述调节环上，所述底座上设置有用于锁止所述调节环的锁定机构。

更进一步地，所述锁定机构包括同轴固接在所述调节环上的外齿圈和滑动设置在所述底座上的弧形齿条，所述弧形齿条与所述外齿圈啮合适配，所述底座上设置有用于驱使所述弧形齿条抵紧在所述外齿圈上以使二者保持啮合连接的锁定件。

更进一步地，所述锁定件包括固接在所述弧形齿条背离所述外齿圈一侧的调节杆，所述调节杆远离所述弧形齿条的一端贯穿并凸出于所述底座侧壁设置，所述调节杆的自由端固接有限位块，所述限位块与所述底座侧壁之间设置有第一弹性件；

所述第一弹性件一端与所述限位块固接、另一端与所述底座侧壁固接；当所述弧形齿条与所述外齿圈啮合时，所述第一弹性件处于被拉伸状态。

更进一步地，所述调节环或所述底座上设置有环所述调节环设置的补偿刻度，对应的所述底座或所述调节环上设置有与所述补偿刻度配合使用的第一标识。

更进一步地，所述检测杆远离所述横杆的一端设置有导向斜面，所述导向斜面设置在所述检测杆设有所述压力传感器的一侧，所述检测杆靠近所述横杆的一端贯穿所述横杆，且所述检测杆弹性安装在所述横杆上，所述横杆上设置有用于锁止所述检测杆的锁止机构；

所述定位柱上端可拆安装有复位盘，所述复位盘外径小于所述横杆长度，所述复位盘上设置有用于指示扭簧上部扭臂位置的复位刻度。

更进一步地，所述横杆自由端沿竖向开设有穿孔，所述检测杆上部滑动穿设在所述穿孔中，所述锁止机构包括穿设在所述横杆自由端侧壁的锁止销，所述锁止销一端延伸至所述穿孔中；

所述检测杆靠近所述锁止销的一侧开设有与所述锁止销滑动适配的锁槽，所述锁止销靠近所述检测杆的一侧开设有与所述检测杆滑动适配的脱钩槽。

更进一步地，所述底座上升降设置有升降台，所述旋转驱动件固接在所述升降台上。

综上所述，本申请的有益技术效果为：

1.在对扭簧进行检测时，旋转驱动件驱使安装座旋转时通过检测杆拨动扭臂进行扭转，当角度传感器检测到安装座转动至设置检测角度时，旋转驱动件受控停止，此时压力传感器可以准确检测出待测扭簧在设置扭转角度时扭臂的扭力，使得扭簧的扭力检测更加自动化、更加高效和精准；而在此过程中，由于将异型孔设为正八边形孔，因此检测块在安装在安装座上后，检测杆相对于下定位件有七种不同的相对位置，也即，本申请实施例中的检具工装仅通过转动检测块就可以实现对多种扭臂夹角的扭簧进行扭力检测，操作更为便捷；

2.将连接件设为两个磁性相吸的磁石，可以提高检测块安装和拆卸的便捷性；并且，在检测块相对的两端均设置磁石，以使将检测块翻转至不同端嵌入安装座上时，检测杆上的压力传感器与扭臂的接触面也不同，从而不仅可以实现本申请的检具工装对待测扭簧正向扭转时的扭力检测，还可以便捷实现对待测扭簧反向扭转时的扭力检测，可以为待测扭簧提供更为全面的检测数据；

3.设置调节环并将下定位件固定在调节环上后，通过转动调节环并以锁定机构锁止，可以在初始检测角度的基础上，增加补偿刻度对应的检测角度，以提高高检具工装的扭臂夹角检测精度和适用范围。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构剖视图；

图2是本申请实施例隐去升降台及其上部件后的俯视图；

图3是图1中A部分的局部放大示意图；

图4是本申请实施例的检测杆的侧向结构视图；

图5是本申请实施例的锁槽和脱钩槽对准时检测杆及锁止销的剖视图。

附图标记说明：1、底座；11、定位柱；111、方孔；12、下定位件；13、旋转驱动件；

21、安装座；211、异型孔；22、角度传感器；23、检测块；24、横杆；241、穿孔；25、检测杆；251、导向斜面；252、锁槽；253、过渡坡；254、第二弹性件；26、压力传感器；27、磁石；

31、调节环；32、外齿圈；33、弧形齿条；34、调节杆；35、限位块；36、第一弹性件；37、补偿刻度；38、第一标识；

4、复位盘；41、复位刻度；42、方轴；

51、锁止销；511、脱钩槽；

6、升降台；

71、上部扭臂；72、下部扭臂。

实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例公开一种扭转弹簧用检具工装。参照图1和图2，一种扭转弹簧用检具工装包括底座1、安装在底座1上的定位柱11以及用于定位扭簧下部扭臂72的下定位件12，可选的，下定位件12可以为杆状或者U型块，以对扭簧的下部扭臂72进行单向或者双向限位，本实施例中将下定位件12设置为U型块，U型块的侧向开口方向与定位柱11的截面圆的同心圆相切。

底座1上还设置有输出端旋转轴与定位柱11同轴的旋转驱动件13，旋转驱动件13具体为私服电机；具体的，底座1上升降设置有升降台6，旋转驱动件13固接在升降台6上，升降台6通过阻尼升降滑轨或者直线驱动件等实现在底座1上的升降，该直线驱动件可以为气缸、电动推杆、丝杆滑块结构等，在本申请实施例中选用电动推杆并辅以导向杆实现升降台6的平稳升降。旋转驱动件13的输出端固接有位于定位柱11上方的安装座21，升降台6上设置有用于检测安装座21转动角度的角度传感器22，角度传感器22与旋转驱动件13控制连接。

具体的，参照图1和图3，安装座21靠近定位柱11的一端开设有异型孔211，异型孔211的横截面为等边多边形且其边数为偶数，比如四边形、六边形、八边形等，本实施例中将异型孔211选为正八边形孔，异型孔211中插设有与之插接适配的检测块23，安装座21上设置有用于可拆安装检测块23的连接件；并且，检测块23的周侧固接有水平设置的横杆24，横杆24的自由端安装有呈竖向设置的检测杆25，检测杆25的侧壁上安装有压力传感器26。

这样设置后，在对扭簧进行检测时，先通过直线驱动件驱使升降台6抬升，而后将待测扭簧套设在定位柱11上，并使扭簧下部扭臂72嵌入下定位件12的开槽中，以对扭臂进行防转限位；而后根据待测扭簧的扭臂夹角，将检测块23转动合适的角度嵌入安装座21的异型孔211中并通过连接件固定，下降升降台6使得检测杆25上的压力传感器26与待测扭簧的上部扭臂71接触，启动旋转驱动件13，旋转驱动件13驱使安装座21及与安装座21同动的检测块23转动时，检测杆25拨动扭臂进行扭转，压力传感器26可对扭臂施加在其上的扭力进行实时检测；当角度传感器22检测到安装座21转动至设置检测角度时，旋转驱动件13受控停止驱动安装座21转动，且设为伺服电机的旋转驱动件13在任意驱动角停止后具有自锁性，因此压力传感器26可以准确检测出待测扭簧在设置扭转角度时扭臂的扭力，使得扭簧的扭力检测更加自动化、更加高效和精准。

在此过程中，由于将异型孔211设为正八边形孔，因此检测块23在安装在安装座21上后，检测杆25相对于下定位件12有七种不同的相对位置，也即，本申请实施例中的检具工装仅通过转动检测块23就可以实现对多种扭臂夹角的扭簧进行扭力检测，操作更为便捷；并且异型孔211横截面的多边形的边数越多，本申请实施例中的检具工装可以支持的扭臂夹角也越多，适用性更为广泛。

在实际设置时，参照图1，将连接件设为两个磁性相吸的磁石27，两个磁石27分别固接在检测块23端面以及异型孔211孔底上，以提高检测块23安装和拆卸的便捷性；并且，还可以进一步在检测块23相对的两端均设置有磁石27，并将横杆24设置在检测块23侧边中部，以使将检测块23翻转至不同端嵌入安装座21上时，检测杆25上的压力传感器26与上部扭臂71的接触面也不同，从而不仅可以实现本申请的检具工装对待测扭簧正向扭转时的扭力检测，还可以便捷实现对待测扭簧反向扭转时的扭力检测，可以为待测扭簧提供更为全面的检测数据。

而为了进一步丰富本申请的检具工装可以适配的扭臂夹角值，可选的，参照图1和图2，还可以在底座1上转动安装调节环31，调节环31与定位柱11同轴，下定位件12固接在调节环31上，底座1上设置有用于锁止调节环31的锁定机构；具体的，锁定机构包括同轴固接在调节环31上的外齿圈32和滑动设置在底座1上的弧形齿条33，弧形齿条33与外齿圈32啮合适配，底座1上设置有用于驱使弧形齿条33抵紧在外齿圈32上以使二者保持啮合连接的锁定件。

比如，参照图1和图2，锁定件包括在弧形齿条33背离外齿圈32一侧的调节杆34，调节杆34远离弧形齿条33的一端贯穿并凸出于底座1侧壁设置，调节杆34的自由端固接有限位块35，限位块35与底座1侧壁之间设置有第一弹性件36，第一弹性件36设为套设在调节杆34上的弹簧；第一弹性件36一端与限位块35固接、另一端与底座1侧壁固接；当弧形齿条33与外齿圈32啮合时，第一弹性件36处于被拉伸状态。相应的，调节环31或底座1上设置有环调节环31设置的补偿刻度37，对应的底座1或调节环31上设置有与补偿刻度37配合使用的第一标识38；比如在调节环31上设置补偿刻度37时则在底座1上设置第一标识38，而在底座1上设置补偿刻度37时则在调节环31上设置第一标识38；具体的，补偿刻度37包括0值以及位于0值两侧的正角度值和负角度值。

这样设置的意义在于，如上所述的选取异型孔211为正八边形孔时，检测杆25实际可调整的七种扭臂夹角角度中相近两种角度的差值为45°，检测的精度较低，而设置调节环31后，调节环31可以带动下定位件12在底座1上自由正向反向转动，对应的，在第一标识38和补偿刻度37的配合使用下，可以读出下定位件12的补偿角，并与初始安装状态下进一步提高检具工装的扭臂夹角检测精度。比如，初始的可测扭臂夹角值为0°、45°、90°、135°……、315°七种，加入调节环31的补偿角后，当初始可测扭臂夹角值为90°，正转或者反转调节环315°，便可以实现对85°或95°角的夹臂检测，因此显著提高了本申请的检具工装的适用范围。

其中，在锁定和解锁调节环31时，是通过拉动调节杆34来实现的，当调节杆34带动弧形齿条33远离外齿圈32时，调节环31未被锁定，可以转动调节环31进行角度补偿，此时第一弹性件36被拉伸产生形变；当停止拉动调节杆34时，第一弹性件36的形变力驱使调节杆34推动弧形齿条33与外齿圈32啮合，可以对调节环31进行锁定。

而考虑到一般还需要对扭簧扭转后的复位能力进行检测，比如短时间多次短时间拨动扭臂扭转后自由复位，观测扭臂的复位位置；因此，可选的，参照图3和图4，进一步在检测杆25远离横杆24的一端设置有导向斜面251，导向斜面251设置在检测杆25设有压力传感器26的一侧，同时还在检测杆25上固接与导向斜面251衔接的过渡坡253，过渡坡253纵切面为直角梯形，其斜边与导向斜面251平齐、下底与检测杆25固接、上底与压力传感器26的工作面平齐、直角边与压力传感器26贴合。

具体的，参照图1和图5，检测杆25靠近横杆24的一端贯穿横杆24，且检测杆25弹性安装在横杆24上，比如检测杆25上部伸出横杆24上端面并在该端周侧设置第二弹性件254，第二弹性件254为弹簧，第二弹性件254一端与检测杆25上端固接、另一端与横杆24固接，横杆24上设置有用于锁止检测杆25的锁止机构，且当检测杆25被锁止在检测状态时，第二弹性件254处于被压缩状态。

横杆24自由端沿竖向开设有穿孔241，检测杆25上部滑动穿设在穿孔241中，锁止机构包括穿设在横杆24自由端侧壁的锁止销51，锁止销51一端延伸至穿孔241中；检测杆25靠近锁止销51的一侧开设有与锁止销51滑动适配的锁槽252，锁止销51靠近检测杆25的一侧开设有与检测杆25滑动适配的脱钩槽511，锁槽252和脱钩槽511呈相对设置，当锁止销51移动至其上的脱钩槽511与检测杆25对准时，检测杆25可在脱钩槽511中自由移动。

参照图1和图2，定位柱11上端可拆安装有复位盘4，复位盘4外径小于横杆24长度，复位盘4上设置有用于指示扭簧上部扭臂71位置的复位刻度41。具体的，定位柱11上端开设有方孔111，复位盘4底面中部固接有与方孔111插接适配的方轴42，且方轴42同样以磁吸方式与定位柱11可拆连接，以使复位盘4可对待测扭簧起到一定的限位作用。

这样设置后，当扭簧在设定扭转角度的扭力检测完成后，横杆24处于被锁定状态，可以推动锁止销51，使得锁止销51上的脱钩槽511与检测杆25对准，此时检测杆25在第二弹性件254的弹性形变力作用下上移，待测扭簧的上部扭臂71相对于检测杆25自压力传感器26上移出，再经过渡坡253过渡后，上部扭臂71滑至检测杆25的导向斜面251上，切不会对压力传感器26的边缘部位造成损伤；从而在第二弹性件254的形变力以及上部扭臂71扭转后的扭力双重作用下，检测杆25上移至解除对扭臂的限位，上部扭臂71复位至初始状态，通过对比上部扭臂71在检测前和复位后对应于复位盘4上复位刻度41的刻度，可以直观判断待测扭簧的扭臂的复位性能；并且在进行扭臂的复位性能检测时，操作便捷，且检测更为高效。

本申请实施例一种扭转弹簧用检具工装的实施原理为：在对扭簧进行检测时，先通过直线驱动件驱使升降台6抬升，而后将待测扭簧套设在定位柱11上，并使扭簧下部扭臂72嵌入下定位件12的开槽中；而后根据待测扭簧的扭臂夹角，将检测块23转动合适的角度嵌入安装座21的异型孔211中并通过连接件固定，下降升降台6使得检测杆25上的压力传感器26与待测扭簧的上部扭臂71接触，启动旋转驱动件13，旋转驱动件13驱使检测杆25拨动扭臂进行扭转，当角度传感器22检测到安装座21转动至设置检测角度时，旋转驱动件13受控停止驱动安装座21转动，此时压力传感器26可以准确检测出待测扭簧在设置扭转角度时扭臂的扭力，使得扭簧的扭力检测更加自动化、更加高效和精准。

在此过程中，由于将异型孔211设为正八边形孔，因此检测块23在安装在安装座21上后，检测杆25相对于下定位件12有七种不同的相对位置，也即，本申请实施例中的检具工装仅通过转动检测块23就可以实现对多种扭臂夹角的扭簧进行扭力检测，操作更为便捷；并且异型孔211横截面的多边形的边数越多，本申请实施例中的检具工装可以支持的扭臂夹角也越多，适用性更为广泛。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，包括底座（1）、安装在所述底座（1）上的定位柱（11）以及用于定位扭簧下部扭臂（72）的下定位件（12），所述底座（1）上还设置有输出端旋转轴与所述定位柱（11）同轴的旋转驱动件（13），所述旋转驱动件（13）的输出端固接有位于所述定位柱（11）上方的安装座（21），所述底座（1）上设置有用于检测所述安装座（21）转动角度的角度传感器（22），所述角度传感器（22）与所述旋转驱动件（13）控制连接；

所述安装座（21）靠近所述定位柱（11）的一端开设有异型孔（211），所述异型孔（211）的横截面为等边多边形且其边数为偶数，所述异型孔（211）中插设有与之插接适配的检测块（23），所述安装座（21）上设置有用于可拆安装所述检测块（23）的连接件；

所述检测块（23）的周侧固接有水平设置的横杆（24），所述横杆（24）的自由端安装有呈竖向设置的检测杆（25），所述检测杆（25）的侧壁上安装有压力传感器（26）。

2.根据权利要求1所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述连接件设为两个磁性相吸的磁石（27），两个所述磁石（27）分别固接在所述检测块（23）端面以及所述异型孔（211）孔底上。

3.根据权利要求2所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述检测块（23）相对的两端均设置有所述磁石（27）。

4.根据权利要求1所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述底座（1）上转动安装有调节环（31），所述调节环（31）与所述定位柱（11）同轴，所述下定位件（12）固接在所述调节环（31）上，所述底座（1）上设置有用于锁止所述调节环（31）的锁定机构。

5.根据权利要求4所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述锁定机构包括同轴固接在所述调节环（31）上的外齿圈（32）和滑动设置在所述底座（1）上的弧形齿条（33），所述弧形齿条（33）与所述外齿圈（32）啮合适配，所述底座（1）上设置有用于驱使所述弧形齿条（33）抵紧在所述外齿圈（32）上以使二者保持啮合连接的锁定件。

6.根据权利要求5所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述锁定件包括固接在所述弧形齿条（33）背离所述外齿圈（32）一侧的调节杆（34），所述调节杆（34）远离所述弧形齿条（33）的一端贯穿并凸出于所述底座（1）侧壁设置，所述调节杆（34）的自由端固接有限位块（35），所述限位块（35）与所述底座（1）侧壁之间设置有第一弹性件（36）；

所述第一弹性件（36）一端与所述限位块（35）固接、另一端与所述底座（1）侧壁固接；当所述弧形齿条（33）与所述外齿圈（32）啮合时，所述第一弹性件（36）处于被拉伸状态。

7.根据权利要求4所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述调节环（31）或所述底座（1）上设置有环所述调节环（31）设置的补偿刻度（37），对应的所述底座（1）或所述调节环（31）上设置有与所述补偿刻度（37）配合使用的第一标识（38）。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述检测杆（25）远离所述横杆（24）的一端设置有导向斜面（251），所述导向斜面（251）设置在所述检测杆（25）设有所述压力传感器（26）的一侧，所述检测杆（25）靠近所述横杆（24）的一端贯穿所述横杆（24），且所述检测杆（25）弹性安装在所述横杆（24）上，所述横杆（24）上设置有用于锁止所述检测杆（25）的锁止机构；

所述定位柱（11）上端可拆安装有复位盘（4），所述复位盘（4）外径小于所述横杆（24）长度，所述复位盘（4）上设置有用于指示扭簧上部扭臂位置的复位刻度（41）。

9.根据权利要求8所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述横杆（24）自由端沿竖向开设有穿孔（241），所述检测杆（25）上部滑动穿设在所述穿孔（241）中，所述锁止机构包括穿设在所述横杆（24）自由端侧壁的锁止销（51），所述锁止销（51）一端延伸至所述穿孔（241）中；

所述检测杆（25）靠近所述锁止销（51）的一侧开设有与所述锁止销（51）滑动适配的锁槽（252），所述锁止销（51）靠近所述检测杆（25）的一侧开设有与所述检测杆（25）滑动适配的脱钩槽（511）。

10.根据权利要求1所述的一种扭转弹簧用检具工装，其特征在于，所述底座（1）上升降设置有升降台（6），所述旋转驱动件（13）固接在所述升降台（6）上。