CN208805305U - 多功能力矩测量装置以及力矩测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种多功能力矩测量装置以及力矩测量系统。多功能力矩测量装置包括控制模块、悬挂件、压力检测组件以及绝对编码器，压力检测组件和绝对编码器均与控制模块通信连接，悬挂件与压力检测组件连接。该装置结构简单、功能全面，可以同时测力、力矩和长度，且其适用性高，能和普通的扳手进行组合，增加了使用范围。

Description

多功能力矩测量装置以及力矩测量系统

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种多功能力矩测量装置以及力矩测量系统。

背景技术

在日常的生产生活中，为了防止用力过大致使零件损坏，在拧螺母的时候就需要特别的注意力矩的大小。目前市面上的力矩测量装置种类繁多，主要可分为预置式、定值式、表盘式、数显式、打滑式、折弯式等等，传统的力矩测量装置是依据梁的弯曲原理、扭杆的弯曲原理和螺旋弹簧的压缩原理而设计的，而且这类的技术也经非常的成熟。

传统的力矩测量装置虽然已经十分成熟，但是通用性却比较差，在进行测量的时候，只能使用与力矩扳手配套的一系列套筒模块、呆扳手模块、梅花扳手模块等一起使用，若测量的螺母的大小和配套模块都不匹配，就会导致无法测量。此外，传统的力矩扳手功能相对比较单一，虽然它的主要任务是用于测量力矩，但随着社会的不断进步，人们更加倾向于功能较多的设备，这样的设备不仅能省下购买别的单一功能的设备所花费的金钱，还能带给使用者不少的便利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能力矩测量装置，其旨在解决上述技术问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种力矩测量系统，其占用空间小，便于操作，可以同时测量距离、力矩以及作用力。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种多功能力矩测量装置，其包括控制模块、悬挂件、压力检测组件以及绝对编码器，所述压力检测组件和所述绝对编码器均与所述控制模块通信连接，所述悬挂件与所述压力检测组件连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述压力检测组件包括承重板、压力传感器组件以及压力板，所述压力传感器组件设置于所述承重板和所述压力板之间，所述压力传感器组件与所述承重板固定连接，并与所述压力板接触，所述悬挂件的一端依次贯穿所述承重板和所述压力板，并与所述压力板连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述悬挂件的一端设置有螺纹，所述悬挂件与所述压力板通过螺栓与所述螺纹配合连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述压力传感器组件包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器均设置于所述承重板和所述压力板之间，所述第一传感器和所述第二传感器均与所述承重板固定连接，且均与所述压力板接触，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述承重板相对的两侧。

本实用新型较佳的实施例中，上述悬挂件为钩子，所述钩子的一端依次贯穿所述承重板和所述压力板，并与所述压力板连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述多功能力矩测量装置还包括基板，所述控制模块、所述绝对编码器和所述压力检测组件均与所述基板连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述多功能力矩测量装置还包括把手，所述把手与所述基板相对远离所述悬挂件的一端连接。

本实用新型较佳的实施例中，上述多功能力矩测量装置还包括电池仓，所述电池仓设置于所述基板内。

本实用新型较佳的实施例中，上述控制模块包括控制面板和处理器，所述处理器设置于所述控制面板内，并与所述控制面板连接，所述压力检测组件和所述绝对编码器均与所述处理器连接。

一种力矩测量系统，其包括上述的多功能力矩测量装置。

本实用新型实施例的有益效果是：本实用新型的多功能力矩测量装置通过设置控制模块提升多功能力矩测量装置的检测的准确性和自动化，通过设置悬挂件和压力检测组件，能够快速测量重力和作用力的大小，通过设置旋转编码，能够快速检测距离。该装置结构简单、功能全面，可以同时测力、力矩和长度，且其适用性高，能和普通的扳手进行组合，增加了使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多功能力矩测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的控制模块的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的压力传感器组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的多功能力矩测量装置作为力矩测量装置时的使用示意图。

图标：100-多功能力矩测量装置；101-基板；102-电池仓；103-悬挂件；1031-钩子；104-控制模块；1041-控制面板；1042-处理器；110-压力检测组件；111-承重板；112-压力传感器组件；113-压力板；1121-第一传感器；1122-第二传感器；120-把手；130-绝对编码器；131-薄片蜂鸣器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1，本实用新型提供一种多功能力矩测量装置100，其包括基板101，基板101用于安装各种机械元件或者电子元件，同时，起到支撑和固定的效果。为了提升多功能力矩测量装置100的便携性，基板101可以为空心结构，且采用轻质材料制成，轻质材料可以采用塑料、玻璃纤维或轻质钢材等。同时，在本实施例中基板101的形状为长方体，更便于用户携带，且形状规整，并与制备。基板101也可采用圆柱体、正方体或者圆锥体等几何形状。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括电池仓102，所述电池仓102设置于所述基板101内，使用多功能力矩测量装置100时，可以采用外部连接交流电，继而使得多功能力矩测量装置100上的电子元件可以工作，但是为了进一步提升多功能力矩测量装置100的便携性，可以在基板101内设置电池仓102用于放置蓄电池，同时蓄电池与多功能力矩测量装置100上的电子元件连接，继而蓄电池可以为多功能力矩测量装置100上的电子元件的工作提供必要的动能。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括悬挂件103，悬挂件103用于悬挂物体，便于多功能力矩测量装置100检测重量。进一步地，悬挂件103可以为钩子1031，也可以是夹子或者其他可以悬挂物体的机械元件。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括控制模块104，控制模块104与所述基板101连接。控制模块104使得多功能力矩测量装置100更自动化且检测结果更准确。

进一步地，参见图2，控制模块104包括控制面板1041和处理器1042，所述处理器1042设置于所述控制面板1041内，并与所述控制面板1041连接，处理器1042是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。而采用的处理器1042可以是Arduino mini，其不仅体积小巧，且耗电也非常低。需要说明的是处理器1042可以是通用处理器1042，包括中央处理器1042(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器1042(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器1042(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器1042可以是微处理器1042或者该处理器1042也可以是任何常规的处理器1042等。于本实施例中，优选地，该处理器1042可以是STM32系列的处理器1042，例如STM32F103C8T6、STM32F103VET6等型号。

控制面板1041相对靠近压力检测组件110的一侧上设置有个各种按键和显示屏，便于对处理器1042进行操作，也便于读取检测到的数据，保证检测过程的准确性，简化检测程序。

具体地，处理器1042如何处理信号的过程为本领域公知，也不是本实用新型的技术要点，本文不再进行详述。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括压力检测组件110，压力检测组件110与所述控制模块104通信连接，所述悬挂件103与所述压力检测组件110连接，压力检测组件110与基板101连接，具体地，压力检测组件110与所述处理器1042连接。处理器1042接收压力检测组件110检测的信号，并将信号进行处理，而后显示在控制面板1041上，便于用户读取检测数据。

进一步地，参见图3，压力检测组件110包括承重板111、压力传感器组件112以及压力板113，所述压力传感器组件112设置于所述承重板111和所述压力板113之间，所述压力传感器组件112与所述承重板111固定连接，并与所述压力板113接触，所述悬挂件103的一端依次贯穿所述承重板111和所述压力板113，并与所述压力板113连接，承重板111和所述压力板113均与基板101连接。钩子1031的一端依次贯穿所述承重板111和所述压力板113，并与所述压力板113连接。当需要进行重力或者测试力时，多功能力矩测量装置100竖直放置，使得悬挂件103呈竖直状态，将物体挂在悬挂件103上，而后物体作用于悬挂件103，而悬挂件103的另一端作用与压力板113，压力板113对压力传感器组件112施加压力，而后压力传感器组件112将检测的相应的压力数据信号，传输给处理器1042，而后处理器1042经过信号处理显示在显示屏上。

需要说明的是，进行重力或者测试力时，多功能力矩测量装置100竖直放置为最优选的方式，实际上只要多功能力矩测量装置100不是水平状态也可以，只要待测物体对悬挂件103有作用力即可进行力量的检测。

进一步地，悬挂件103的一端设置有螺纹，所述悬挂件103与所述压力板113通过螺栓与所述螺纹配合连接。通过调节螺栓与螺纹的作用长度，继而控制螺栓与压力板113的作用力，继而控制最初为悬挂物体时，压力板113对压力传感器组件112施加的压力的大小，而最初压力板113对压力传感器组件112施加的压力的大小进行较零即可。

进一步地，压力传感器组件112包括第一传感器1121和第二传感器1122，所述第一传感器1121和所述第二传感器1122均设置于所述承重板111和所述压力板113之间，所述第一传感器1121和所述第二传感器1122均与所述承重板111固定连接，且均与所述压力板113接触，所述第一传感器1121和所述第二传感器1122分别位于所述承重板111相对的两侧，所述第一传感器1121和所述第二传感器1122分别悬挂件103的两侧，设置两个传感器能够保证检测结果的准确性。

进一步地，功能力矩测量装置还包括把手120，所述把手120与所述基板101相对远离所述悬挂件103的一端连接。设置把手120更便于功能力矩测量装置的携带，同时在功能力矩测量装置作为测力计时，更便于稳定和拿持功能力矩测量装置。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括绝对编码器130，绝对编码器130均与所述控制模块104通信连接，绝对编码器130均与所述基板101连接。通过拉动绝对编码器130上的皮带或者拉绳，致使绝对编码器130的阻值发生变化，起到测量力臂的作用。例如，当需要多功能力矩测量装置100测量距离时，将需要测量的物体的起始端置于多功能力矩测量装置100的左边，使被测物体与绝对编码器130的皮带或拉绳水平，然后拉动绝对编码器130的皮带或拉绳至被测物体的末端，拉动皮带或拉绳时，绝对编码器130上的轮盘会转动，导致阻值发生变化，变化的阻值会传到处理器1042上进行转换，以此来起到测量长度的作用。

进一步地，多功能力矩测量装置100还包括薄片蜂鸣器131，薄片蜂鸣器131设置于基板101内，并与基板101连接，薄片蜂鸣器131与控制模块104通信连接。薄片蜂鸣器131起到报警的作用。当进行力矩检测时，通过控制模块104设置预设值，而后当控制模块104计算到实测值，当实测值与预测值相同时，薄片蜂鸣器131报警，而后便停止操作，防止设备的损坏。

本实施例提供的多功能力矩测量装置100的使用方法：

(1)当多功能力矩测量装置100作为测力计时，将多功能力矩测量装置100竖直放置，而后校准，然后将重物悬挂于钩子1031上，物体的重力作用于压力板113，而压力板113挤压压力传感器，压力传感器将读取到的数据传输到控制模块104进行运算和处理，最终显示到屏幕上。

(2)当多功能力矩测量装置100测量距离时，将需要测量的物体的起始端置于多功能力矩测量装置100的左边，使被测物体与绝对编码器130的皮带或拉绳水平，然后拉动绝对编码器130的皮带或拉绳至被测物体的末端，拉动皮带或拉绳时，绝对编码器130上的轮盘会转动，导致阻值发生变化，变化的阻值会传到处理器1042上进行转换，以此来起到测量长度的作用。

(3)当多功能力矩测量装置100作为力矩测量装置时，将普通扳手的末端挂到该多功能力矩测量装置100的悬挂件103上，使扳手和多功能力矩测量装置100保持水平且垂直，然后拉动绝对编码器130的皮带至扳手拧螺栓的开口那一端，绝对编码器130会将相应的数值传给控制模块104，以此来作为力臂L；当拉动装置时，该装置通过第一压力传感器和第二压力传感器得到压力后数据，然后将数据传送给控制模块104，并由控制模块104内部封装得函数求平均值，增加测得的压力数据的准确度，最后再通过力矩公式M＝FL得出力矩，显示到屏幕上。测量方法如图4所示。

为了使测量更加准确，钩子1031的最低点和轴保持在一条直线上。

本实施例还提供一种力矩测量系统，其包括上述的多功能力矩测量装置100。

综上，本实用新型的多功能力矩测量装置通过设置控制模块提升多功能力矩测量装置的检测的准确性和自动化，通过设置悬挂件和压力检测组件，能够快速测量重力和作用力的大小，通过设置旋转编码，能够快速检测距离。该装置结构简单、功能全面，可以同时测力、力矩和长度，且其适用性高，能和普通的扳手进行组合，增加了使用范围。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多功能力矩测量装置，其特征在于，其包括控制模块、悬挂件、压力检测组件以及绝对编码器，所述压力检测组件和所述绝对编码器均与所述控制模块通信连接，所述悬挂件与所述压力检测组件连接。

2.根据权利要求1所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述压力检测组件包括承重板、压力传感器组件以及压力板，所述压力传感器组件设置于所述承重板和所述压力板之间，所述压力传感器组件与所述承重板固定连接，并与所述压力板接触，所述悬挂件的一端依次贯穿所述承重板和所述压力板，并与所述压力板连接。

3.根据权利要求2所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述悬挂件的一端设置有螺纹，所述悬挂件与所述压力板通过螺栓与所述螺纹配合连接。

4.根据权利要求2所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述压力传感器组件包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器均设置于所述承重板和所述压力板之间，所述第一传感器和所述第二传感器均与所述承重板固定连接，且均与所述压力板接触，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于所述承重板相对的两侧。

5.根据权利要求2所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述悬挂件为钩子，所述钩子的一端依次贯穿所述承重板和所述压力板，并与所述压力板连接。

6.根据权利要求1所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述多功能力矩测量装置还包括基板，所述控制模块、所述绝对编码器和所述压力检测组件均与所述基板连接。

7.根据权利要求6所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述多功能力矩测量装置还包括把手，所述把手与所述基板相对远离所述悬挂件的一端连接。

8.根据权利要求6所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述多功能力矩测量装置还包括电池仓，所述电池仓设置于所述基板内。

9.根据权利要求8所述的多功能力矩测量装置，其特征在于，所述控制模块包括控制面板和处理器，所述处理器设置于所述控制面板内，并与所述控制面板连接，所述压力检测组件和所述绝对编码器均与所述处理器连接。

10.一种力矩测量系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的多功能力矩测量装置。