CN217716908U - 一种扭转刚度测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种扭转刚度测量装置，涉及刚度测量装置的领域，其包括杠杆机构、配重件以及位移测量计；所述杠杆机构与变位机转盘可拆卸的固定连接，所述杠杆机构包括第一位置以及第二位置；所述测量件的测量部分与所述第一位置连接，所述第一位置移动时带动所述位移测量计的测量部分同步移动；所述配重件与所述第二位置连接，所述配重件连接于所述第二位置时，所述配重件对所述杠杆机构施加的力矩，带动固定于转盘的所述杠杆机构整体扭转。本申请中位移测量计测量配重件通过杠杆机构对转盘施加的扭矩带动转盘变形的角度，具有简单机构，低成本的进行变位机转盘扭矩刚度的测量的效果。

Description

一种扭转刚度测量装置

技术领域

本申请涉及刚度测量设备的领域，尤其是涉及一种扭转刚度测量装置。

背景技术

变位机是焊接用辅助设备，用来拖动待焊工件，使其待焊焊缝运动至理想位置进行施焊作业的设备。

变位机驱动单元包括转盘、伺服电机和精密减速机，伺服电机通过精密减速机驱动转盘做圆周方向的转动。

变位机的转盘的扭转刚度作为变位机的一项重要测量指标之一，关系到变位机的性能可靠性。现有的针对变位机进行扭转刚度测量的装置，电气元件多，价格昂贵。

实用新型内容

本申请提供一种扭转刚度测量装置，使用简单机构，以较低成本进行变位机转盘扭矩刚度的测量。

本申请提供了一种扭转刚度测量装置，包括杠杆件、配重件以及测量件；所述杠杆件用于与变位机的转盘可拆卸的连接固定；所述配重件设置在所述杠杆件远离所述转盘的一端；并用于施加所述杠杆带动转盘扭转变形的作用力；所述测量件用于测量所述杠杆件随转盘转动的角度。

在上述技术方案中，通过杠杆件与变位机的转盘连接，配重件通过杠杆件对转盘施加扭矩带动转盘转动，测量件测量转盘的转动角度，实现了对变位机转盘的刚度的快速测量，测量装置结构简单，测量成本低。

作为一个可选方案，还包括转接座，所述杠杆件通过所述转接座与转盘可拆卸的固定连接。

通过采用上述方案，杠杆件能通过转接座与转盘进行连接。

作为一个可选方案，所述转接座包括竖板和横板，所述竖板和所述横板相互垂直且固定连接，所述竖板与转盘可拆卸的连接固定，所述横板与所述杠杆件固定连接。

通过采用上述方案，杠杆件与转盘之间的连接更加稳定。

作为一个可选方案，所述配重件可拆卸的固定在所述杠杆件远离所述转盘的一端；所述配重件包括若干数量的配重块；且所述若干数量的配重块可拆卸的固定连接。

通过采用上述方案，通过调整配重块的数量，实现配重件对转盘施加扭转的调整，测量多组数据，减小测量误差。

作为一个可选方案，所述配重件可锁定在所述杠杆件上至少两个不同的位置；所述至少两个不同的位置沿所述杠杆件的长度方向间隔排列。

通过采用上述方案，通过调整配重块与杠杆件的连接位置，实现配重件对转盘施加扭矩的调整，测量多组数据，减小测量误差。

作为一个可选方案，所述配重件与所述杠杆件之间滑动连接并可锁定在所述至少两个不同的位置。

通过采用上述方案，配重件与杠杆件的连接，便于配重件和杠杆件的使用及存放。

作为一个可选方案，还包括锁紧件，所述锁紧件用于将所述配重件锁紧在所述至少两个不同的位置中的任一位置。

通过采用上述方案，使用锁紧件将配重件与杠杆件进行锁紧固定，相对于卡接或嵌合连接，锁紧件的使用，简化配重件与杠杆件自身的结构。

作为一个可选方案，所述杠杆件上的所述至少两个不同的位置分别设置有定位孔；所述锁紧件为定位销，所述定位销用于在所述配重件滑动到所述至少两个不同位置中的任意位置时，插入到该位置的定位孔中并将所述配重件锁定。

通过采用上述方案，将定位销滑动插入不同的定位孔内，实现配重件与杠杆件之间的锁紧，锁紧方式简单。

作为一个可选方案，所述测量件为千分表，所述测量件的测量端抵触于所述杠杆件。

通过采用上述方案，千分表作为测量件，能降低测量装置的使用成本。

作为一个可选方案，所述杠杆件与所述测量件的测量端抵触的位置到转盘轴线的距离，小于所述杠杆件与配重件连接的位置中心到转盘轴线的距离。

通过采用上述方案，当配重件通过杠杆件对转盘施加的扭矩相同时，配重件距离转盘轴线的距离越远，配重件所需质量越小，测量装置整体重量越小，使用越方便。

附图说明

图1是扭转刚度测量装置安装于变位机上的正视结构示意图；

图2是扭转刚度测量装置安装于变位机上的轴侧结构示意图。

1、变位机；11、转盘；2、杠杆机构；21、转接座；22、杠杆件；121、滑动轨道；3、配重件；31、配重滑块；32、配重块；4、测量件；5、第一面；6、第二面；7、定位销。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本申请实施例公开一种扭转刚度测量装置。本实施例中的扭转刚度测量装置用于测量焊接变位机上的转盘的扭转刚度。本实施例中的扭转刚度测量装置不局限于测量转盘的扭转刚度，也可以测量其他结构件的扭转刚度。

为便于理解测量装置的使用，对变位机的部分结构进行简要说明。变位机具有伺服电机，伺服电机连接减速机，减速机连接转盘，即减速机的输入轴与伺服电机的输出轴同轴固定，减速机的输出轴与转盘固定，本实施例描述的转盘为轴线水平设置的圆盘。减速机将伺服电机提供的扭转调整后带动转盘按照设定速度转动。

参照图1，本申请提供了一种扭转刚度测量装置，包括杠杆机构2、测量件4以及配重件3。

杠杆机构2与变位机1的转盘11连接固定；配重件3与杠杆机构2连接，配重件3利用自身重力作用对杠杆机构2施加压力，配重件3通过杠杆机构2对转盘11施加扭矩使转盘11产生扭转变形；转盘11产生扭转变形时带动杠杆机构2同步转动，测量件4检测杠杆机构2的转动角度；通过对转盘11受到一定力矩下产生的扭转角度，计算得到转盘的扭转刚度。

下述内容对杠杆机构2、测量件4以及配重件3进行详细描述。

参照图1，杠杆机构2与变位机1的转盘11可拆卸的固定连接。具体的，杠杆机构2上穿设与转盘11螺纹连接的连接螺栓，连接螺栓将杠杆机构2与转盘11压紧连接。在其他一实施例中，杠杆机构2可通过销钉与转盘11可拆卸的固定连接，或杠杆机构2与转盘11之间通过卡接进行可拆卸的固定连接，或根据设计需要采用其他可拆卸的固定连接方式。

将连接螺栓穿过杠杆机构2后与转盘11连接，实现杠杆机构2与变位机1的转盘11的连接固定；连接螺栓从转盘11上旋转取下，便可将杠杆机构2从变位机1的转盘11的拆卸取下。

杠杆机构2包括杠杆件22，杠杆件22用于与变位机的转盘11可拆卸的连接固定。

具体的，杠杆件22为长方形板，杠杆件22为长度沿垂直于转盘11轴线的长方形铸铁板。在其他一实施例中，杠杆件22为圆轴，或杠杆件22为框架，或根据设计需要选择其他的结构。需要说明的是，杠杆件22的材料及结构的刚度需要杠杆件22在受到配重件3的作用力时，杠杆件22自身产生的变形对转盘11的扭转变形可忽略不计或可通过计算排除影响。

杠杆件22与转盘11可拆卸的固定连接，具体的，杠杆件22上开设有通孔，杠杆件22的一端与转盘11之间通过螺栓连接，螺栓穿过杠杆件22上的通孔与转盘11上的螺纹孔螺纹连接。在其他一实施例中，杠杆件22可通过销钉与转盘11可拆卸的固定连接，或杠杆件22与转盘11之间通过卡接进行可拆卸的固定连接，或根据设计需要采用其他可拆卸的固定连接方式。

为实现杠杆件22与转盘11的可拆卸连接，可以采用上述方式，杠杆件22直接与转盘11的可拆卸的固定连接；杠杆件22与转盘11还可以通过中间转接的方式实现可拆卸的固定连接，下面对一种中间转接的方式进行说明。

参照图2，作为一个可选方案，杠杆机构2还包括转接座21，杠杆件22通过转接座21与转盘11可拆卸的连接固定。

具体的，杠杆件22的一端与转接座21固定连接，转接座21与转盘11可拆卸的固定连接。

转接座21的设置，可使杠杆件22通过转接座21与转盘11连接。相对于杠杆件22直接与转盘11连接时，需要杠杆件22的结构适应与转盘11的连接，转接座21的设置，使得可以通过转接座21的结构适应与转盘11的连接，转接座21也能同时适应杠杆件22的结构，便于杠杆件22的设计选择。

参照图2，作为一个可选方案，转接座21包括竖板和横板，竖板和横板相互垂直且固定连接，竖板与转盘可拆卸的连接固定，横板与杠杆件固定连接。

具体的，横板固定于竖板厚度方向的表面且位于竖板的中间，使得转接座21的整体形状呈T形。

竖板与转盘11之间使用螺栓连接固定，横板与杠杆件22连接固定。关于横板转接座21与杠杆件22、竖板与转盘11之间的连接方式进行如下说明。

横板与杠杆件22使用螺栓连接。可选的，横板与杠杆件22之间一体铸造成型、或横板与杠杆件22之间焊接固定。通过竖板与杠杆件22连接，能增加杠杆件22与转接座21之间的接触面积，提高杠杆件22与转接座21连接的稳定性。

转接座21与变位机1的转盘11之间使用连接件连接固定。具体的，连接件为螺栓，转接座21上开设有沉头孔，变位机1的转盘11上开设有螺纹孔，螺纹孔与沉头孔一一对应，连接件穿过沉头孔与螺纹孔螺纹连接。在其他一实施例中，转接座21与转盘11之间可通过销钉可拆卸的固定连接，或转接座21与转盘11之间通过卡接进行可拆卸的固定连接，或根据设计需要采用其他可拆卸的固定连接方式。

作为一个可选方案，连接件沿变位机1的转盘11周向间隔设置多个。具体的，连接件设置有沿转盘11周向间隔均布有八个。

将连接件穿过沉头孔后与转盘11螺纹连接，将转接座21与转盘11可拆卸的固定连接。多个连接件能提高杠杆机构2与转盘11连接的稳定性，使杠杆机构2对转盘11施加的周向作用力均衡。

上述内容描述了一种转接座21的结构形式，转接座21采用的两种其它形式进行说明，在其他一实施例中，转接座21包括与转盘11可拆卸的固定连接的固定板以及固定于固定板上的连接套，连接套容纳杠杆件22的一端插入。固定板与转盘11之间固定形式与竖板与转盘11之间的固定形式相同，杠杆件22一端插入连接套，连接套上螺纹连接螺栓，螺栓穿入连接套内腔与杠杆件22压紧，实现转接座21与杠杆件21的固定连接。在其它一实施例中，转接座21为正方形板，转接座21固定于杠杆件22侧面且位于杠杆件22长度方向的一端，转接座21与杠杆件22相互垂直，转接座21与杠杆件22焊接固定，杠杆件22与转接座21高度方向的中间位置连接固定。

参照图1，下述内容对测量件进行描述说明，测量件4用于测量杠杆件22随转盘转动的角度。

具体的，测量件4用于检测杠杆件22随转盘11转动时，杠杆件22与测量件4连接位置的位移量，通过测量件4测量的位移量以及测量件4与杠杆件22的测量位置到转盘11轴线的距离，计算得到转盘11的转动角度。

测量件4与变位机1相对固定设置。可选的，测量件4固定于地面，或测量件4固定于变位机1的固定部分。

作为一个可选方案，测量件4为千分表，测量件4的测量端抵触于杠杆件22。在本实施例中，测量件4的测量端与杠杆件22的下表面接触，测量件4的测量端沿竖直方向移动。在其它一实施例中，测量件4选用位移计，位移计的测量端与杠杆件22接触连接。

转盘11在不同扭矩下产生不同的扭转变形，转盘11变形带动杠杆件22转动，通过千分表测量得到杠杆件22转动的距离，再结合测量件4的测量位置到转盘11轴线的距离，计算得到杠杆件22的角度变化量，杠杆件22的角度变化量为转盘11的扭转角度变化量。选用千分表作为测量件4，成本相对低廉，且安装固定方便，降低测量装置的成本。

参照图1，关于配重件3的构造进行如下说明，配重件3设置在杠杆件22远离转盘11的一端；并用于施加杠杆22带动转盘11扭转变形的作用力。

具体的，配重件3连接于杠杆件22，配重件3的重力施加为对杠杆件22的压力，配重件3通过杠杆件22及转接座21对转盘11施加扭矩，使转盘11扭转变形，转盘11变形带动杠杆件22绕转盘11轴线转动。

杠杆件22连接于转盘11后，杠杆件22水平设置。由于杠杆件22水平设置，配重件3自身的重力完全变成对杠杆件22的压力，便于确定配重件3对杠杆件22的压力。在其他一实施例中，杠杆件22可倾斜设置，此时配重件3重力产生的分力为配重件3对杠杆件22的压力，具体的，杠杆件22的倾斜角度为15°、30°或45°。

参照图1，配重件3通过杠杆件22对转盘11施加沿其周向的扭矩可调。配重件3通过杠杆件22对转盘11施加不同的扭矩，不同的扭矩下，转盘11产生不同的扭转变形，转盘11产生的变形带动杠杆件22转动不同的角度。通过配重件3对转盘11施加的扭矩变化量以及对应的转盘11的扭转角度变化量，得到多组转盘11的扭转刚度，根据多组数据，得到转盘11的平均刚度，使得测量结果更加准确。

配重件3通过杠杆件22对转盘11施加的扭矩大小，一方面可以通过调整配重件3自身的重量进行调整，另一方面可以通过调整配重件3到转盘11轴线的距离进行调整。

参照图2，作为一种可选方案，配重件3可拆卸的固定在杠杆件22远离转盘11的一端；配重件3包括若干数量的配重块32；且若干数量的配重块32可拆卸的固定连接。

具体的，配重件3包括一个配重块32。可选的，配重块32的数量可选为2个、3个、5个中的某个数量，通过调整配重块32的数量，从而调整配重件3整体的重量。在其他一实施例中，配重块32仅有一个，配重块32有不同质量的若干个，通过更换不同质量的配重块32，实现连接于杠杆件22上的配重件3的质量调整。

关于配重件3与杠杆件22的连接方式进行如下说明，杠杆件22上表面开设有定位圆槽，配重块32上开设有圆孔，配重块32穿设有定位销7，定位销7穿过配重块32上的圆孔伸入杠杆件22上的定位圆槽，实现配重件3与杠杆件22的锁紧。

多个配重块32之间的连接可以通过销钉进行连接，或通过螺栓固定连接，或卡接连接，或嵌合连接，多个配重块32之间的连接方式，以及配重件3与杠杆件22之间的连接方式可根据设计需要选择。

参照图2，作为一种可选方案，配重件3可锁定在杠杆件22上至少两个不同的位置；至少两个不同的位置沿杠杆件22的长度方向间隔排列。

具体的，杠杆件22上的定位圆槽沿杠杆件22长度方向间隔设置有三个，穿过配重件3上的圆孔的定位销7与对应的定位圆槽连接，实现配重件3锁定在杠杆件22上的三个不同的位置中的任意一个。

作为一个可选方案，配重件3上的圆孔沿杠杆件22长度方向间隔设置有五个。配重件3插入不同的圆孔或定位圆槽，配重件3与杠杆件22在不同的位置固定。

当配重件3的质量不变时，通过将配重件3连接于杠杆件22长度方向上的不同位置，配重件3对转盘11的力臂不同，配重件3能通过杠杆件22对转盘11施加不同大小的力矩，从而使转盘11产生不同程度的变形。

作为一个可选方案，配重件3与杠杆件22滑动连接并可锁定在至少两个不同的位置。

具体的，杠杆件22上设置有滑动轨道121，滑动轨道121沿杠杆件22长度方向设置。为便于配重件3与杠杆件31之间的滑动，配重件3还包括配重滑块31，配重滑块31与滑动轨道121之间滑动连接，配重滑块31与配重块32之间固定连接，配重滑块31与配重块32之间可使用螺栓或销钉固定连接。在其他一实施例中，配重件3可仅包括配重块32，配重块32与杠杆件22滑动连接。

为提高配重件3滑动时的稳定性，滑动轨道121沿杠杆件22宽度方向间隔设置有两个，配重滑块31同时与两个滑动轨道121滑动连接。在其他一实施例中，滑动轨道121的横截面可选为T形、梯形或燕尾形。滑动轨道121沿杠杆件22宽度方向仅设置一个或三个。

配重件3与杠杆件22滑动连接，可使配重件3在杠杆件22上滑动到设定的任一锁定位置，并能使配重件3与杠杆件22连接成整体进行使用或存放，提高使用或存放的便捷性。

作为一个可选方案，还包括锁紧件，锁紧件用于将配重件3锁紧在至少两个不同的位置中的任一位置。

具体的，锁紧件为上述内容中描述的定位销7，此时定位销7穿过配重件3上的圆孔为开设于配重滑块31上的圆孔。定位销7依次穿过配重件3上的圆孔伸入杠杆件22上的定位圆槽内，限制配重件3与杠杆件22之间的滑动，将配重件3锁紧在杠杆件22上。

在其他一实施例中，配重件3上设置有卡接凸起，杠杆件22上至少两个不同位置设置有卡接凹槽，具体的，卡接凹槽沿杠杆件22长度方向间隔设置有三个，将卡接凸起与对应的卡接凹槽卡接连接，实现配重件3与杠杆件22上至少两个不同的位置的锁定。

在其他一实施例中，配重件3自身质量可调整，同时配重件3与杠杆件22的连接位置可调整。具体的，配重件3可锁定在杠杆件22上至少两个不同的位置；至少两个不同的位置沿杠杆件22的长度方向间隔排列，配重件3与杠杆件22的连接形式与上述内容相同。配重件3包括若干数量的配重块32；且若干数量的配重块32可拆卸的固定连，配重件3的结构形式与上述内容相同。

参照图1，作为一个可选方案，杠杆件22与测量件4的测量端抵触的位置到转盘轴线的距离，小于杠杆件22与配重件4连接的位置中心到转盘11轴线的距离。

作为一个可选方案，杠杆件22具有第一位置以及第二位置。第一位置为杠杆件22与测量件4的测量端抵触连接的位置，第二位置为杠杆件22与配重件3连接的位置沿杠杆件22长度方向的中心。即第一位置为第二位置之间。为便于理解，附图中，沿杠杆件22长度方向，第一位置的中心到转盘11轴线的距离标记为H，第二位置的中心到转盘11轴线的距离标记为L。

配重件3与转盘11轴线的距离远，配重件3对转盘11施加的力矩相同的情况下，所需的配重件3的质量更小，便于配重件3安装于杠杆机构2。测量装置还包括第一面5以及第二面6，第一面5为经过转盘11轴线且竖直设置的平面，第二面6为经过第一位置的中心且竖直设置的平面。第二面6与第一面5之间的距离为第一位置的中心到转盘11轴线的距离。

作为一个可选方案，第一位置以及第二位置分别位于杠杆件22相背的表面。具体的，第一位置位于杠杆件22的下表面，第二位置位于杠杆件22的上表面。杠杆件22的上表面和下表面到转盘11轴线的距离相等。

当根据需要调整第一位置以及第二位置于杠杆件22上的具体位置时，由于第一位置以及第二位置分别位于杠杆件22相背的表面，第一位置的移动调整，不影响第二位置的正常使用。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于本申请工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应作广义理解。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申请中的具体含义。

以上结合了优选的实施方式对本申请进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本申请进行多种替换和改进，这些均落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种扭转刚度测量装置，其特征在于，包括杠杆件、配重件以及测量件；

所述杠杆件用于与变位机的转盘可拆卸的连接固定；

所述配重件设置在所述杠杆件远离所述转盘的一端；并用于施加所述杠杆带动转盘扭转变形的作用力；

所述测量件用于测量所述杠杆件随转盘转动的角度。

2.根据权利要求1所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，还包括转接座，所述杠杆件通过所述转接座与转盘可拆卸的固定连接。

3.根据权利要求2所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述转接座包括竖板和横板，所述竖板和所述横板相互垂直且固定连接，所述竖板与转盘可拆卸的连接固定，所述横板与所述杠杆件固定连接。

4.根据权利要求1-3中任一所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述配重件可拆卸的固定在所述杠杆件远离所述转盘的一端；

所述配重件包括若干数量的配重块；且所述若干数量的配重块可拆卸的固定连接。

5.根据权利要求1-3中任一所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述配重件可锁定在所述杠杆件上至少两个不同的位置；所述至少两个不同的位置沿所述杠杆件的长度方向间隔排列。

6.根据权利要求5所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述配重件与所述杠杆件之间滑动连接并可锁定在所述至少两个不同的位置。

7.根据权利要求6所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，还包括锁紧件，所述锁紧件用于将所述配重件锁紧在所述至少两个不同的位置中的任一位置。

8.根据权利要求7所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述杠杆件上的所述至少两个不同的位置分别设置有定位孔；

所述锁紧件为定位销，所述定位销用于在所述配重件滑动到所述至少两个不同位置中的任意位置时，插入到该位置的定位孔中并将所述配重件锁定。

9.根据权利要求1所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述测量件为千分表，所述测量件的测量端抵触于所述杠杆件。

10.根据权利要求1所述的扭转刚度测量装置，其特征在于，所述杠杆件与所述测量件的测量端抵触的位置到转盘轴线的距离，小于所述杠杆件与配重件连接的位置中心到转盘轴线的距离。

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