CN212082715U - 一种多工位扭矩扳子检定装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种多工位扭矩扳子检定装置，涉及检定仪器领域，包括机架、滑动安装在机架上的加载臂和至少两个扭矩传感器，所有扭矩传感器沿加载臂的滑动方向依次安装在机架上，扭矩传感器的测量端均设有用于配合扭矩扳子的接头，加载臂用于夹持并带动扭矩扳子一端绕接头转动，通过多级伸缩机构配合位于不同工位不同量程的扭矩传感器，在检定不同规格的扭矩扳子时，无需对扭矩传感器进行拆装更换，只需要将扭矩扳子按照精度、量程需求安装到合适的检定工位即可，相邻的扭矩传感器通过高度差设置避免了相互干涉的问题，通过一台检定装置满足各种量程、精度的扭矩扳子的检定需求。

Description

一种多工位扭矩扳子检定装置

技术领域

本公开涉及检定仪器领域，特别涉及一种多工位扭矩扳子检定装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

扭矩扳子为常用的螺栓紧固工具，尤其对于高强螺栓的紧固一般需要先初紧再终紧，每一步都需要有严格的扭矩要求，因此，采用扭矩扳子能够在对螺栓紧固过程进行实时监测，方便控制紧固过程中施加设定的扭矩。

随着扭矩扳子使用时间的延长，或在使用期间的碰撞、不正规操作等，其内部扭矩测量结构的精度会逐渐降低，导致在使用过程中施加扭矩时出现误差，就需要使用扭矩扳子检定仪对其进行检定。

发明人发现，目前在针对不同规格的扭矩扳子进行检定时，需要根据扭矩扳子的规格选择具有不同量程和精度的检定装置，但是需要配置多台检定装置才能满足多种规格的需求；即使采用大量程的检定装置，虽然能够满足多种规格扭矩扳子的量程需求，但是，随着扭矩传感器量程的增大，其精度误差会逐渐增大，因此对于小量程的扭矩扳子进行检定时，大量程的扭矩传感器无法达到其所需的检定精度，同样难以满足需求。

实用新型内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种多工位扭矩扳子检定装置，通过多级伸缩机构配合位于不同工位不同量程的扭矩传感器，在检定不同规格的扭矩扳子时，无需对扭矩传感器进行拆装更换，只需要将扭矩扳子按照精度、量程需求安装到合适的检定工位即可，相邻的扭矩传感器通过高度差设置避免了相互干涉的问题，通过一台检定装置满足各种量程、精度的扭矩扳子的检定需求。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种多工位扭矩扳子检定装置，包括机架、滑动安装在机架上的加载臂和至少两个扭矩传感器，所有扭矩传感器沿加载臂的滑动方向依次安装在机架上，扭矩传感器的测量端均设有用于配合扭矩扳子的接头，加载臂用于夹持并带动扭矩扳子一端绕接头转动。

进一步地，所述扭矩传感器位于机架上相对于加载臂的不同高度位置，接头相对于加载臂的高度随对应扭矩传感器与加载臂的距离增大而增大，呈阶梯状分布。

进一步地，位于不同位置的扭矩传感器量程不同，每个扭矩传感器的测量端均能够替换配合不同规格的接头。

进一步地，所述加载臂包括多级伸缩机构和加载机构，加载机构通过多级伸缩机构安装在机架上，多级伸缩机构带动加载机构沿机架移动改变加载机构与扭矩传感器的距离。

进一步地，依次叠加多块板件中，第一块板件连接机架，最后一块配合加载机构，通过板件之间的相对滑动调整加载机构与接头的间距。

进一步地，所述加载机构包括连接板和加载板，所述连接板一侧与多级伸缩机构连接，另一侧与加载板滑动配合，加载板上配合有间隔设置的一对挡柱，挡柱之间用于容纳扭矩扳子。

进一步地，所述挡柱上分别配合有滑动轴承，滑动轴承用于绕挡柱轴线转动和沿挡柱轴线方向移动，滑动轴承外圈用于接触并抵压扭矩扳子。

进一步地，所述连接板与加载板之间通过相互匹配的滑槽和滑块进行滑动连接，加载板配合有驱动机构，所述驱动机构带动加载板及其上的挡柱沿滑槽移动。

进一步地，还包括显示仪表，显示仪表与扭矩传感器电联，用于实时显示扭矩传感器测取的扭矩值。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)通过设置多级伸缩机构配合加载机构，能够适应不同长度握柄的扭矩扳子，对于握柄较长的扭矩扳子，伸长多级伸缩机构的长度，调整加载机构位置适应扭矩扳子握柄长度，同理对于小体积的扭矩扳子，其握柄较短，通过缩短多级伸缩机构的长度，适应较短的握柄，从而使得检定装置能够适应配合不同长度握柄的扭矩扳子；

(2)机架上配合有多个不同量程的扭矩传感器，形成多个检定工位，根据待检定的扭矩扳子的量程和精度需求，选择适当的扭矩传感器，使得扭矩扳子与对应工位传感器的接头配合，在加载机构的作用下向接头施加扭矩，扭矩传感器测取此扭矩并与扭矩扳子显示的扭矩对比，得到扭矩扳子的误差情况；通过不同工位配置不同的量程和精度的扭矩传感器，通过一台装置能够满足各种量程、精度的检定需求，提高其适用性；

(3)在加载机构上配置挡柱和轴承，轴承能够进行转动和滑动，利用转动能够保证推力持续稳定施加在扭矩扳子握柄上，轴承沿挡柱轴向的滑动能够实现高度的调节，调节加载机构对扭矩扳子的施力点，从而适应不同高度的不同工位，保证处于不同工位上的扭矩扳子的握柄都能够实现稳定受力；

(4)不同的扭矩传感器位于不同的工位上，多个检定工位位于不同的高度位置，呈阶梯状分布，靠近加载机构的工位相对高度较低，适应小量程的扭矩扳子，远离加载机构的工位相对较高，适应大体积大量程的扭矩扳子，即通过改变工位辅助调整了与加载机构的间距，又通过高度差避免了相互之间的干涉，保证多个工位均能够正常进行检定。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1中检定装置的整体结构示意图；

图2为本公开实施例1中调整加载机构位置后的结构示意图；

图3为本公开实施例1中检定装置的俯视结构示意图；

图4为本公开实施例1中调整轴承沿挡柱轴向位置后的结构示意图；

图5为本公开实施例1中加载机构调整位置后的俯视结构示意图。

图中，1-机架，2-第一板件，3-第二板件，4-连接板，5-加载板，6-挡柱，

7-轴承，8-底座，9-扭矩传感器，10-接头，11-扭矩扳子，801-第一底座，802-第二底座，803-第三底座，901-第一扭矩传感器，902-第二扭矩传感器，903-第三扭矩传感器，1001-第一接头，1002-第二接头，1003-第三接头，1101-第一扭矩扳子，1102-第二扭矩扳子，1103-第三扭矩扳子。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中在针对不同规格的扭矩扳子进行检定时，需要根据扭矩扳子的规格选择具有不同量程和精度的检定装置，但是需要配置多台检定装置才能满足多种规格的需求，针对上述问题，本公开提出了一种多工位扭矩扳子检定装置。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图5所示，提出了一种多工位扭矩扳子检定装置。

主要包括机架1、加载臂和扭矩传感器9，加载臂和扭矩传感器分别安装在机架上，扭矩传感器配合有接头10，接头能够与扭矩扳子11配合对接，扭矩传感器通过接头测取扭矩扳子施加的力矩，加载臂与扭矩扳子的握柄配合，对扭矩扳子施加推力，带动扭矩扳子绕接头的轴线转动，模拟扭矩扳子的实际工作过程。

所述的扭矩传感器包括至少两个，所有扭矩传感器沿加载臂的滑动方向依次安装在机架上，扭矩传感器的测量端均设有用于配合扭矩扳子的接头；

在本实施例中，以三个扭矩传感器为例，分别为第一扭矩传感器901、第二扭矩传感器902和第三扭矩传感器903，机架上设有底座8，扭矩传感器安装在底座内，分别对应安装在连接机架的第一底座801、第二底座802和第三底座803上，三个扭矩传感器分别配合有第一接头1001、第二接头1002和第三接头1003，形成第一工位、第二工位和第三工位；

机架上配合有多个不同量程的扭矩传感器，形成多个检定工位，根据待检定的扭矩扳子的量程和精度需求，选择适当的扭矩传感器，使得扭矩扳子与对应工位传感器的接头配合。

所述扭矩传感器位于机架上相对于加载臂的不同高度位置，接头相对于加载臂的高度随对应扭矩传感器与加载臂的距离增大而增大，呈阶梯状分布；

不同的扭矩传感器位于不同的工位上，多个检定工位位于不同的高度位置，呈阶梯状分布，靠近加载机构的工位相对高度较低，适应小量程的扭矩扳子，远离加载机构的工位相对较高，适应大体积大量程的扭矩扳子，即通过改变工位辅助调整了与加载机构的间距，又通过高度差避免了相互之间的干涉，保证多个工位均能够正常进行检定。

需要特别指出的是，上述通过调节扭矩传感器的布置位置实现对高度的调整，在实际生产过程中，为了方便扭矩传感器的安装以及机架的加工，安装扭矩传感器的机架面为平面，可以将扭矩传感器的顶端布置在同一平面上，通过更换不同高度的接头来实现高度的调整；

比如，随着测量量程的增大，采用的接头的高度逐渐提高，并且，相邻的扭矩传感器之间的接头在使用时互不干涉。

位于不同位置的扭矩传感器量程不同，每个扭矩传感器的测量端均能够替换配合不同规格的接头。

在加载机构的作用下向接头施加扭矩，扭矩传感器测取此扭矩并与扭矩扳子显示的扭矩对比，得到扭矩扳子的误差情况；通过不同工位配置不同的量程和精度的扭矩传感器，通过一台装置能够满足各种量程、精度的检定需求，提高其适用性。

可以理解的是，在对扭矩扳子进行检定时，根据扭矩扳子的规格选择配合工位，如图1所示，第一扭矩扳子1101为小量程小体积，其与第一扭矩传感器配合，即配合于第一工位，利用小量程高精度的第一扭矩传感器对其进行检定；

第二扭矩扳子1102为中量程、中体积，其握柄长度适中，可以与第二扭矩传感器配合，即配合于第二工位，利用中量程的第二扭矩传感器对其进行检定，既能够满足其量程需求，也能够保证其测量误差在允许范围内；

第三扭矩扳子1103为大量程、大体积，其握柄长度较长，可以与第三扭矩传感器配合，即配合于第三工位，利用大量程的第三扭矩传感器对其进行检定，既能够保证大量程的检定需求，又能够通过调整加载臂的位置满足其握柄放置和施力的需求。

接头可以为六角螺栓形状的结构，用于对应六角螺栓扭矩扳子的配合，也可以为内六角的结构，用于对应六棱扭矩扳子的配合；当然，在配置接头时，根据所检定扭矩扳子端部的配合结构进行相应设定，并不限于上述的几种形式，在实际进行配置时，进行相应配置即可，在此不再赘述；

对于所述加载臂，其包括多级伸缩机构和加载机构，多级伸缩机构通过伸缩带动加载机构移动，改变加载机构与扭矩传感器的距离，加载结构与扭矩扳子配合，对扭矩扳子施加推力；

在本实施例中，扭矩扳子置于加载臂上，一端与接头配合，作为测量点，对加载臂的高度尽心调节，使得扳子处于水平状态；调整加载机构的位置，从而调节扭矩扳子在检定过程中的受力作用点，在确定检定方式后，通过多级伸缩机构的伸缩动作，将加载机构快速移动至推力点位置。

具体的，在本实施例中，多级伸缩机构包括多块依次叠加的板件，相邻板件之间通过滑动副连接，通过滑动改变板件之间的相对位置实现伸长和缩短；

依次叠加多块板件中，第一块板件连接机架，最后一块配合加载机构，通过板件之间的相对滑动调整加载机构与接头的间距；

如图1所示，以两块板件为例，第一板件2与机架配合，第二板件3通过滑动副与第一板件配合，通过相对于第一板件的滑动，完成伸缩过程，加载机构安装在第二板件上，从而调节加载机构相对于扭矩传感器的位置；

当然，可以理解的是，根据需求，还可以增加板件的数目，以获取更大的伸缩范围，从而适应更大范围的扭矩扳子整体长度的变化；

对于滑动副的选择，在本实施例中，选用了螺钉与长条状滑槽配合的形式，一方面能够对其移动轨迹进行约束，另一方面，还能够通过螺钉的固定作用，保证相邻板件之间的紧密贴合，保证其传动精度，避免晃动。

通过设置多级伸缩机构配合加载机构，能够适应不同长度握柄的扭矩扳子，对于握柄较长的扭矩扳子，伸长多级伸缩机构的长度，调整加载机构位置适应扭矩扳子握柄长度，同理对于小体积的扭矩扳子，其握柄较短，通过缩短多级伸缩机构的长度，适应较短的握柄，从而使得检定装置能够适应配合不同长度握柄的扭矩扳子。

通过板件之间相对位置的改变，能够适应不同规格的扭矩扳子使用，不同的扭矩扳子具有不同的长度，在检定过程中其推力点位置也会发生变化，因此，利用加载机构位置的变化改变推力点位置的变化，使得加载机构能够推力点位置变化的需求，提高其对不同规格扭矩扳子检定需求的适用性。

对于加载机构，包括连接板4和加载板5，所述连接板一侧与多级伸缩机构连接，另一侧与加载板滑动配合，加载板上配合有间隔设置的一对挡柱6，挡柱之间用于容纳扭矩扳子；

所述连接板与加载板之间通过相互匹配的滑槽和滑块进行滑动连接，加载板配合有驱动机构，所述驱动机构带动加载板及其上的挡柱沿滑槽移动；

具体的，在本实施例中，连接板作为与多级伸缩机构配合元件，其也可以通过滑动副与上述的第二板件进行配合，进一步增加多级伸缩机构在其伸缩方向上的伸缩长度，另外，连接板还作为加载机构的基体元件；

连接板与加载板滑动配合，在驱动机构的作用下实现滑动，从而通过挡柱对扭矩扳子握柄施加推力，利用滑槽和滑块的配合，能够约束其移动路径，并且，能够保证其传动的平稳性；

当然，可以理解的是，滑槽和滑块的配合可以选用燕尾槽和梯形滑块的配合方式，能够进一步提高传动的平稳性，充分利用燕尾槽的约束力；

对于驱动机构的选择，可以选用进口伺服电机配合丝杠滑块传动的方式，利用滑块的移动来驱动加载板的移动，也可以选用其他的方式，比如涡轮蜗杆机构等，根据现场需求选择所需的驱动机构类型即可。

需要特别指出的是，所述挡柱上分别配合有轴承7，所述轴承用于绕挡柱轴线转动和沿挡柱轴线方向移动，轴承外圈用于接触并抵压扭矩扳子；

在加载机构上配置挡柱和轴承，轴承能够进行转动和滑动，利用转动能够保证推力持续稳定施加在扭矩扳子握柄上，轴承沿挡柱轴向的滑动能够实现高度的调节，调节加载机构对扭矩扳子的施力点，从而适应不同高度的不同工位，

比如上述的第一扭矩扳子、第二扭矩扳子和第三扭矩扳子的检定过程中，随着其工位高度的提升，扭矩扳子对应手柄的高度也在提高，通过沿轴向滑动轴承，能够使滑动轴承处于接触扭矩扳子的位置，保证处于不同工位上的扭矩扳子的握柄都能够实现稳定受力；

提高检定过程中的适用性，利用轴承的转动平稳过渡加载机构在移动过程中施力点位置的变化，减少外部干涉。

对于加载方向，所述多级伸缩机构带动加载机构的移动方向与接头轴线方向垂直；所述加载机构的运动轨迹方向与多级伸缩机构带动加载机构移动的方向共面且垂直；

如图1-图5所示，以本实施例中为例，所述多级伸缩机构的伸缩方向为水平左右方向的，加载机构的加载方向是水平前后方向的，而接头在扭矩扳子作用下的转动轴线是竖直方向的，能够实现平稳的传动测量；

当然，可以理解的是，多种规格的接头具有不同规格的榫头，直接替换连接即可，无需另外布置增加接头高度，并且，接头位置能够实现一定角度范围的旋转，其角度范围根据测定所需的角度转动幅度确定。

另外，为了方便读取扭矩传感器测取的扭矩值，还配置有显示仪表，显示仪表与扭矩传感器电联，用于实时显示扭矩传感器测取的扭矩值；

在使用时，将显示仪表获取的扭矩传感器的值与扭矩扳子本体上显示的扭矩值进行比对，从而能够实现扭矩扳子的检定。

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

Claims (10)

1.一种多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，包括机架、滑动安装在机架上的加载臂和至少两个扭矩传感器，所有扭矩传感器沿加载臂的滑动方向依次安装在机架上，扭矩传感器的测量端均设有用于配合扭矩扳子的接头，加载臂用于夹持并带动扭矩扳子一端绕接头转动。

2.如权利要求1所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述扭矩传感器位于机架上相对于加载臂的不同高度位置，接头相对于加载臂的高度随对应扭矩传感器与加载臂的距离增大而增大，呈阶梯状分布。

3.如权利要求1或2所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，位于不同位置的扭矩传感器量程不同，每个扭矩传感器的测量端均能够替换配合不同规格的接头。

4.如权利要求1所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述加载臂包括多级伸缩机构和加载机构，加载机构通过多级伸缩机构安装在机架上，多级伸缩机构带动加载机构沿机架移动改变加载机构与扭矩传感器的距离。

5.如权利要求4所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述多级伸缩机构包括多块依次叠加的板件，相邻板件之间通过滑动副连接，通过滑动改变板件之间的相对位置实现伸长和缩短。

6.如权利要求5所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，依次叠加多块板件中，第一块板件连接机架，最后一块配合加载机构，通过板件之间的相对滑动调整加载机构与接头的间距。

7.如权利要求4-6任一项所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述加载机构包括连接板和加载板，所述连接板一侧与多级伸缩机构连接，另一侧与加载板滑动配合，加载板上配合有间隔设置的一对挡柱，挡柱之间用于容纳扭矩扳子。

8.如权利要求7所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述挡柱上分别配合有滑动轴承，滑动轴承用于绕挡柱轴线转动和沿挡柱轴线方向移动，滑动轴承外圈用于接触并抵压扭矩扳子。

9.如权利要求8所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，所述连接板与加载板之间通过相互匹配的滑槽和滑块进行滑动连接，加载板配合有驱动机构，所述驱动机构带动加载板及其上的挡柱沿滑槽移动。

10.如权利要求1所述的多工位扭矩扳子检定装置，其特征在于，还包括显示仪表，显示仪表与扭矩传感器电联，用于实时显示扭矩传感器测取的扭矩值。

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