CN202693200U

CN202693200U - 自动化扭矩扳子检定系统

Info

Publication number: CN202693200U
Application number: CN2012202037736U
Authority: CN
Inventors: 郭凯; 付茂岳; 刘敬敏; 张书锋; 贾军伟
Original assignee: 514 Institute of China Academy of Space Technology of CASC
Current assignee: 514 Institute of China Academy of Space Technology of CASC
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-08

Abstract

自动化扭矩扳子检定系统，所述检定系统基于机电一体化的设计思想，利用电动机施加扭矩代替了人力施加扭矩，减轻了检定操作人员的劳动强度，提高了工作效率，其特征在于，包括扭矩扳子检定座，所述扭矩扳子检定座上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器连接传动滑片的一端，所述传动滑片的另一端连接推拉机构，所述推拉机构连接电动机。

Description

自动化扭矩扳子检定系统

技术领域

本实用新型涉及扭矩检定设备，特别是一种自动化扭矩扳子检定系统，所述检定系统能够用于扭矩扳子、扭矩改锥、高频扳手等的检定、校准。

背景技术

扭矩扳子检定设备使用的仍然是手动施加扭矩、手动记录数据、手动出具证书的原始工作方法。手动施加扭矩带来的劳动强度是很大的。例如，按照检定规程和实际情况对每把扭矩扳子每个扭转方向检定4-6个示值，检定每个示值需要给出3个标准值，按照实际情况，检定每个示值出具每个标准值时扭矩计量人员大约需要手动转动设备8到10圈来施加扭矩，再手动转动设备8到10圈来卸载扭矩，如果扭矩扳子为有两个扭转方向，则检定每把扭矩扳子最大需要在扭矩扳子检定仪上手动转动设备720圈，因此设备改造前手动施加扭矩的方式劳动强度很大。另外，手动施加扭矩转动设备还有可能因为转速不均匀而影响检定的准确度，手动记录数据和手动出具检定证书也可能影响数据和证书的正确率。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种自动化扭矩扳子检定系统，所述检定系统基于机电一体化的设计思想，利用电动机施加扭矩代替了人力施加扭矩，减轻了检定操作人员的劳动强度，提高了工作效率。另外，由于电动施加扭矩较之手动施加扭矩更为平稳，所以也在一定程度上提高了计量的准确度。另外，基于智能自动化的设计思想，所述检定系统实现了原始记录和检定、校准证书的自动出具，把计量一把扭矩扳子的时间缩短到5分钟左右。

本实用新型技术方案如下：

自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，包括扭矩扳子检定支座，所述扭矩扳子检定支座上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器连接传动滑片的一端，所述传动滑片的另一端连接推拉机构，所述推拉机构连接电动机。

所述推拉机构包括一维直线单元，所述一维直线单元包括径向设置于所述传动滑片下方的滑槽槽道，所述滑槽槽道内设置有丝杠，所述丝杠上连接滑块，所述滑块连接所述传动滑片，所述丝杠的一端通过减速机连接所述电动机。

所述丝杠的另一端连接手轮。

所述滑槽槽道一侧的滑槽槽体上设置有上限位开关和下限位开关，所述上限位开关位于所述滑槽槽体的上端，所述下限位开关位于所述滑槽槽体的下端。

所述丝杠采用滚珠丝杠。

所述减速机采用直角减速机。

所述扭矩传感器通过数显表连接计算机，所述计算机通过可编程逻辑控制器控制所述电动机，所述计算机具有扭矩检定原始记录和证书模块。

所述一维直线单元能够分别接受手动控制和可编程逻辑控制器控制，所述手动控制包括手轮操作，所述手轮直接连接所述一维直线单元，所述可编程逻辑控制器控制包括可编程逻辑控制器分别连接手操器和计算机，所述可编程逻辑控制器连接所述电动机，所述电动机驱动所述一维直线单元，所述一维直线单元通过限位开关连接所述可编程逻辑控制器。

所述计算机的内部处理系统包括任务管理模块、数据处理与显示模块、以及原始记录和证书保存模块，所述任务管理模块通过外部接口连接可编程逻辑控制器，所述数据处理与显示模块连接用户界面，所述用户界面通过所述原始记录和证书保存模块连接数据库，所述任务管理模块连接所述原始记录和证书保存模块。

所述电动机通过可编程逻辑控制器连接计算机，对所述电动机的控制采用标准状态机模型，以使电动机在不同的控制状态下跳转，并且各个状态相互独立，所述标准状态机模型包括以下状态选择：初始化状态，电动机正转启停状态，电动机反转启停状态，退出电动机控制状态，出具原始记录和证书。

本实用新型技术效果如下：本实用新型自动化扭矩扳子检定系统利用电动机施加扭矩代替了人力施加扭矩，并且实现了原始记录和检定、校准证书的自动出具，把计量一把扭矩扳子的时间缩短到5分钟左右大大提高了工作效率、降低了原始记录和证书的出错率。另外，由于电动施加扭矩较之手动施加扭矩更为平稳，所以也在一定程度上提高了计量的准确度。

附图说明

图1是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的结构原理图。

图2是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的结构示意图。

图3是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的多种控制示意图。

图4是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的智能自动化程序层次图。

图5是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的标准状态机模型中状态选择示意图。

附图标记列示如下：1-扭矩扳子检定支座；2-扭矩传感器；3-滑块；4-下限位开关；5-手柄；6-手轮；7-滑槽槽道；8-传动滑片；9-丝杠；10-上限位开关；11-减速机；12-电动机；13-滑槽槽体；PC机-计算机；PLC-可编程逻辑控制器。

具体实施方式

下面结合附图（图1-图5）对本实用新型进行说明。

图2是实施本实用新型自动化扭矩扳子检定系统的结构示意图。如图2所示，自动化扭矩扳子检定系统，包括扭矩扳子检定座1，所述扭矩扳子检定座1上设置有扭矩传感器2，所述扭矩传感器2连接传动滑片8的一端，所述传动滑片8的另一端连接推拉机构，所述推拉机构连接电动机12。所述推拉机构包括一维直线单元，所述一维直线单元包括径向设置于所述传动滑片下方的滑槽槽道7，所述滑槽槽道7内设置有丝杠9，所述丝杠9上连接滑块3，所述滑块3连接所述传动滑片8，所述丝杠9的一端通过减速机11连接所述电动机12。所述丝杠9的另一端连接手轮6。所述手轮6上设置有手柄5。所述滑槽槽道7一侧的滑槽槽体13上设置有上限位开关10和下限位开关4，所述上限位开关10位于所述滑槽槽体13的上端，所述下限位开关4位于所述滑槽槽体13的下端。所述丝杠9采用滚珠丝杠。所述减速机11采用直角减速机。如图1所示，所述扭矩传感器通过数显表连接计算机，所述计算机通过可编程逻辑控制器控制所述电动机，所述计算机具有扭矩检定原始记录和证书模块。如图3所示，所述一维直线单元能够分别接受手动控制和可编程逻辑控制器控制，所述手动控制包括手轮操作，所述手轮直接连接所述一维直线单元，所述可编程逻辑控制器控制包括可编程逻辑控制器分别连接手操器和计算机，所述可编程逻辑控制器连接所述电动机，所述电动机驱动所述一维直线单元，所述一维直线单元通过限位开关连接所述可编程逻辑控制器。如图4所示，所述计算机的内部处理系统包括任务管理模块、数据处理与显示模块、以及原始记录和证书保存模块，所述任务管理模块通过外部接口连接可编程逻辑控制器，所述数据处理与显示模块连接用户界面，所述用户界面通过所述原始记录和证书保存模块连接数据库，所述任务管理模块连接所述原始记录和证书保存模块。如图5所示，所述电动机通过可编程逻辑控制器连接计算机，对所述电动机的控制采用标准状态机模型，以使电动机在不同的控制状态下跳转，并且各个状态相互独立，所述标准状态机模型包括以下状态选择：初始化状态，电动机正转启停状态，电动机反转启停状态，退出电动机控制状态，出具原始记录和证书。关于方案设计思路：扭矩扳子检定仪的机电一体化是指通过电动机施加扭矩，用以取代手动施加扭矩的原始方法。扭矩扳子检定仪的自动化是指通过PC机和PLC控制扭矩的施加以及完成各类检定、校准证书和原始记录的出具。在电动机施加扭矩方面，一方面要求电动机电动施加扭矩，另一方面要求电动机可控。在手操器的电控方面利用PLC进行编程从而实现手操器的控制功能；在远程控制、原始记录和检定、校准证书的自动出具等方面，利用专业软件在PC机上编程来完成。本方案保留了原有的手动加载，加上手操器的电控和PC机的远程控制共是三种加载控制方式。总体方案主要包括两个部分，一部分是机电一体化部分，该部分包括电动机的配接和电气设计；另一部分是自动化部分，该部分包括电动机的控制和检定、校准证书的出具。

关于机电一体化方案：机电一体化设计就是电动机的配接和可控。为了将现有的扭矩扳子检定仪与电动机配接，本实用新型采用了一维直线单元。一维直线单元包括滚珠丝杠、滑块、传动滑片、直角减速机、电动机、两个限位开关和一个可拆卸的手轮。整个一维直线单元可以采用铝罩半封闭式，与原有的一维直线单元相同。电动机通过直角减速机减速来带动滚珠丝杠，用限位开关来控制滑块的最大行程。考虑到扭矩扳子的检定、校准工作有诸多的不确定度来源，它的不确定度很难准确的评定，保留了原来手动施加扭矩的方案，能够实现原有手动施加扭矩方式与本实用新型核心电动施加扭矩方式的数据对比。

Claims

1.自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，包括扭矩扳子检定座，所述扭矩扳子检定座上设置有扭矩传感器，所述扭矩传感器连接传动滑片的一端，所述传动滑片的另一端连接推拉机构，所述推拉机构连接电动机。

2.根据权利要求1所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述推拉机构包括一维直线单元，所述一维直线单元包括径向设置于所述传动滑片下方的滑槽槽道，所述滑槽槽道内设置有丝杠，所述丝杠上连接滑块，所述滑块连接所述传动滑片，所述丝杠的一端通过减速机连接所述电动机。

3.根据权利要求2所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述丝杠的另一端连接手轮。

4.根据权利要求2所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述滑槽槽道一侧的滑槽槽体上设置有上限位开关和下限位开关，所述上限位开关位于所述滑槽槽体的上端，所述下限位开关位于所述滑槽槽体的下端。

5.根据权利要求2所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述丝杠采用滚珠丝杠。

6.根据权利要求2所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述减速机采用直角减速机。

7.根据权利要求2所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述一维直线单元能够分别接受手动控制和可编程逻辑控制器控制，所述手动控制包括手轮操作，所述手轮直接连接所述一维直线单元，所述可编程逻辑控制器控制包括可编程逻辑控制器分别连接手操器和计算机，所述可编程逻辑控制器连接所述电动机，所述电动机驱动所述一维直线单元，所述一维直线单元通过限位开关连接所述可编程逻辑控制器。

8.根据权利要求1所述的自动化扭矩扳子检定系统，其特征在于，所述电动机通过可编程逻辑控制器连接计算机，对所述电动机的控制采用标准状态机模型，以使电动机在不同的控制状态下跳转，并且各个状态相互独立，所述标准状态机模型包括以下状态选择：初始化状态，电动机正转启停状态，电动机反转启停状态，退出电动机控制状态，出具原始记录和证书。