專利名稱：一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及擰緊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
擰緊機(jī)在汽車、發(fā)動機(jī)、機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)企業(yè)已廣泛使用，為保證其準(zhǔn)確可靠，需 定期用擰緊機(jī)校驗(yàn)儀對其進(jìn)行校準(zhǔn)，以保證擰緊機(jī)能夠輸出正確的擰緊力矩和角度。目前，擰緊機(jī)校驗(yàn)儀基本是由國外幾家擰緊機(jī)制造商提供，制造成本高，售價(jià)昂貴 (如覆蓋1000N. m量程擰緊機(jī)校驗(yàn)儀價(jià)格在20萬元以上)，使用不方便(需交流電源)，維 修不便(需送國外制造工廠)。由于其功能較多，因此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，有些功能依托的部件的 校驗(yàn)效果并不理想，例如校驗(yàn)角度的部件，在實(shí)際校準(zhǔn)中，由于擰緊機(jī)軸是活動的，用校驗(yàn) 儀校準(zhǔn)角度很困難，甚至無法校驗(yàn)出正確的角度誤差。目前亟需一種結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，以達(dá)到簡化其結(jié)構(gòu)，降低其成本 的目的。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例提供如下技術(shù)方案一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，包括扭矩傳感器，該扭矩傳感器的一端設(shè)有四方公接頭，另一端設(shè)有四方母接頭；顯示儀，其包括與所述扭矩傳感器的信號線相連的信號放大濾波電路，與所述信 號放大濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波、峰值計(jì)算和峰值處理的 數(shù)字信號處理裝置，顯示經(jīng)過峰值處理后的扭矩的顯示模塊。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，所述四方公接頭和所述四方母接頭上均設(shè)有供 銷釘穿過的銷釘孔；所述四方母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，還包括連接件，該連接件的一端為和所述扭矩傳 感器的四方公接頭適配的母接頭，另一端為與套筒適配的公接頭；或者，該連接件的一端為和所述扭矩傳感器的四方母接頭適配的公接頭，另一端 為與擰緊機(jī)的輸出軸適配的母接頭。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，所述連接件上的公接頭和所述母接頭上均設(shè)有 供銷釘穿過的銷釘孔；所述母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，還包括替換件，該替換件的長度等于扭矩傳感器 的長度，該替換件的一端具有和擰緊機(jī)上的輸出軸或連接件公接頭適配的四方母接頭，另 一端具有與套筒或連接件母接頭適配的公接頭。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，所述替換件上的四方公接頭和四方母接頭上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔；所述替換件上四方母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。優(yōu)選的，在上述擰緊機(jī)校驗(yàn)儀中，該擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的電源為鋰電池。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，通過在國內(nèi)現(xiàn)有 扭矩傳感器的基礎(chǔ)上在其兩端設(shè)置四方公接頭和四方母接頭，以使其可以分別與螺栓和擰 緊機(jī)的輸出軸相連。通過顯示儀對扭矩傳感器檢測的扭矩電信號進(jìn)行濾波放大處理，并將 模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過其內(nèi)的數(shù)字信號處理裝置將數(shù)字信號進(jìn)行處理后，顯示在 顯示模塊上。本實(shí)用新型取消了現(xiàn)有校驗(yàn)儀無實(shí)用價(jià)值的角度校驗(yàn)功能，不但簡化了結(jié)構(gòu)， 而且降低了成本，制造成本僅是進(jìn)口校驗(yàn)儀的1/10以內(nèi)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的測量流程圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)字信號處理裝置的處理流程圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的連接件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的替換件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型公開了一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，以達(dá)到簡化其結(jié)構(gòu)，降低其成本的目的。下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部 的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前 提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。請參閱圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，包括扭矩傳感器2和顯示儀1，其中扭矩傳感 器2的一端設(shè)有四方公接頭21，另一端設(shè)有四方母接頭22。顯示儀1包括與所述扭矩傳 感器的信號輸出端相連的信號放大濾波電路，與所述信號放大濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電 路，將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波、峰值計(jì)算和峰值處理的數(shù)字信號處理裝置，顯示經(jīng)過峰值處 理后的扭矩的顯示模塊。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，通過在國內(nèi)現(xiàn)有扭矩傳感器的基礎(chǔ)上在 其兩端設(shè)置四方公接頭21和四方母接頭22，以使其可以分別與螺栓和擰緊機(jī)的輸出軸相 連。通過顯示儀對扭矩傳感器檢測的扭矩電信號進(jìn)行濾波放大處理，并將模擬信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號，并通過其內(nèi)的數(shù)字信號處理裝置將數(shù)字信號進(jìn)行處理后，并顯示在顯示模塊上。 本實(shí)用新型取消了現(xiàn)有校驗(yàn)儀無實(shí)用價(jià)值的角度校驗(yàn)功能，在實(shí)際角度校準(zhǔn)中，由于擰緊 機(jī)軸是活動的，用校驗(yàn)儀校準(zhǔn)角度很困難?？稍O(shè)定擰緊軸空轉(zhuǎn)，在較多轉(zhuǎn)數(shù)(如20轉(zhuǎn)以上) 后，用目測或量角器測量角度差。取消無實(shí)用的角度校驗(yàn)功能，不但簡化了結(jié)構(gòu)，而且降低 了成本，制造成本僅是進(jìn)口校驗(yàn)儀的1/10以內(nèi)。扭矩傳感器2在現(xiàn)有傳感器的基礎(chǔ)上去掉了多余的安裝板或其它非必要部分，以感器本體的兩端分別設(shè)置四方公接頭21和四方母接頭22 以和擰緊機(jī)校驗(yàn)儀相適應(yīng)，通過四方母接頭22與擰緊機(jī)上的輸出軸連接，四方公接頭21與 和螺栓連接的套筒連接。一般在校驗(yàn)擰緊機(jī)的時(shí)候，需要在螺栓上套設(shè)一個(gè)套筒，套筒的一 端和螺栓適配，另一端和公接頭21適配。本實(shí)用新型提供的扭矩傳感器在國內(nèi)現(xiàn)有傳感器 的基礎(chǔ)上改進(jìn)，因此其價(jià)格較便宜，而且去掉了安裝板，減輕了重量。請參閱圖2，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的測量流程圖。本實(shí)用新型提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的校驗(yàn)流程包括如下步驟步驟101，檢測擰緊機(jī)扭矩；擰緊機(jī)的輸出扭矩是通過扭矩傳感器2來檢測的，通過將扭矩傳感器2的四方母 接頭22與擰緊機(jī)的輸出軸相連，將四方公接頭21與螺栓上的套筒相連，從而可將測到擰緊 機(jī)輸出的扭矩，并以電信號的形式輸出給信號放大濾波電路。步驟102，模擬信號放大濾波；模擬信號的放大和濾波是通過信號放大濾波電路實(shí)現(xiàn)的，通過信號放大濾波電路 將扭矩傳感器2輸出的模擬信號放大和濾波。步驟103，A/D 轉(zhuǎn)換；通過A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。步驟104，數(shù)字信號處理；通過數(shù)字信號處理裝置對上述數(shù)字信號進(jìn)行濾波、計(jì)算、峰值處理后得到實(shí)際扭 矩值。步驟105，顯示扭矩；將上述經(jīng)過數(shù)字信號處理裝置處理后得到的實(shí)際扭矩值在顯示模塊上顯示。請參閱圖4，圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的扭矩傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。四方公接頭21和所述四方母接頭22上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔(211，221)。 相應(yīng)的套筒和擰緊機(jī)的輸出軸上也設(shè)有銷釘孔，通過銷釘穿過銷釘孔可以將扭矩傳感器分 別與套筒和擰緊機(jī)穩(wěn)定連接。四方母接頭22在設(shè)有銷釘孔221的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽222，在銷釘穿 過上述銷釘孔后，可通過一個(gè)橡膠套套設(shè)在腰槽222位置上，橡膠套即將銷釘?shù)膬啥司o固 在橡膠套內(nèi)，避免銷釘滑出。請參閱圖5，圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型還可以包括連接件3，該連接件3可以與扭矩傳感器2相連，其公接頭 31和母接頭32的尺寸可以為多種，通過在扭矩傳感器2的兩端分別連接連接件3，可使得 扭矩傳感器2能夠與各個(gè)尺寸的擰緊機(jī)輸出軸適配。同樣，該連接件3可以與套筒連接，其 公接頭31和母接頭32的尺寸可以為多種，通過在套筒上串接連接件3，可使得扭矩傳感器 能夠與各個(gè)尺寸的套筒連接，以適應(yīng)各個(gè)尺寸的螺栓。連接件3上的公接頭31和所述母接頭32上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔(311， 321)，通過銷釘穿過銷釘孔可以將連接件3分別與扭矩傳感器和套筒穩(wěn)定連接。母接頭32在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽322。在銷釘穿過上述 銷釘孔后，可通過一個(gè)橡膠套套設(shè)在腰槽322位置上，橡膠套即將銷釘?shù)膬啥司o固在橡膠 套內(nèi)，避免銷釘滑出。
5[0052]請參閱圖6，圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的替換件的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供的扭矩傳感器用替換件4，該替換件4的長度等于扭矩傳感器2的 長度，該替換件4的一端具有和擰緊機(jī)上的輸出軸適配的四方母接頭42，另一端具有與套 筒適配的四方公接頭41。由于擰緊機(jī)的輸出軸可以為多個(gè)，若僅需測量其中一個(gè)或幾個(gè)輸出軸的扭矩時(shí)， 本實(shí)用新型提供的替換件4可以替換扭矩傳感器2，將其連接在不需測量扭矩的輸出軸上。 為了使得與扭矩傳感器和連接件3的長度一致，需要使裝配后的替換件4和連接件3的長 度之和等于裝配后的扭矩傳感器2和連接件3的長度之和。替換件4上的四方公接頭41和所述四方母接頭42上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔 (411，421)，通過銷釘穿過銷釘孔可以將替換件4分別與擰緊機(jī)的輸出軸和套筒穩(wěn)定連接。替換件4上的四方母接頭42在設(shè)有銷釘孔421的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽 422。在銷釘穿過上述銷釘孔后，可通過一個(gè)橡膠套套設(shè)在腰槽422位置上，橡膠套即將銷 釘?shù)膬啥司o固在橡膠套內(nèi)，避免銷釘滑出。本實(shí)用新型提供的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的各部分電源由內(nèi)置鋰電池經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn) 換供給。校驗(yàn)量程、單位、峰值/連續(xù)顯示方式可根據(jù)需要設(shè)定。本實(shí)用新型集多量程于一 體(一臺儀器最多可4個(gè)量程)，例如可設(shè)定lOOON.m和300N.m兩種量程，N.m和lb. ft兩 單位可選，連續(xù)/峰值兩種扭矩顯示方式可選。單件制造成本低于1. 8萬元，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；在 線校準(zhǔn)，無需交流電，一次充足電后，可連續(xù)使用4小時(shí)。請參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)字信號處理裝置的處理流程圖。本實(shí)用新型數(shù)字信號處理裝置包括判斷顯示模式為峰值顯示或連續(xù)顯示的顯示模式判斷單元；在顯示模式為連續(xù)顯示時(shí)工作的第一處理單元；在顯示模式為峰值顯示時(shí)工作的第二處理單元，所述第一處理單元和第二處理單 元分別與所述顯示模式判斷單元的兩個(gè)輸出端相連。即當(dāng)顯示模式預(yù)先選擇為連續(xù)顯示 時(shí)，第一處理單元工作；當(dāng)顯示模式預(yù)先選擇為峰值顯示時(shí)，第二處理單元工作。連續(xù)顯示 即為顯示模塊實(shí)時(shí)顯示檢測到的扭矩值，峰值顯示即為顯示模塊在每次擰緊中，顯示最大 的扭矩值。第一處理單元包括與所述顯示模式判斷單元的輸出端相連的濾波單元；與所述濾波單元的輸出端相連的第一減系數(shù)模塊；與所述第一減系數(shù)模塊的輸出端相連的第一乘系數(shù)模塊，該第一乘系數(shù)模塊的輸 出端與所述顯示模塊相連。當(dāng)旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)顯示扭矩值時(shí)，需要將數(shù)字信號濾波處理，然后調(diào)用 第一減系數(shù)模塊，在本實(shí)施例中以減800H(為十六進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制2048)處理。該處 理的效果使濾波后數(shù)據(jù)零點(diǎn)偏移2048 (在本實(shí)施例中，采用的是12位A/D轉(zhuǎn)換芯片，A/D輸 出范圍為0 4096，其48 4048對應(yīng)反、正向扭矩量程，2048對應(yīng)零扭矩)。之后調(diào)用第 一乘系數(shù)模塊，進(jìn)行乘系數(shù)處理。該處理的作用是將減系數(shù)處理后數(shù)據(jù)復(fù)原到實(shí)際扭矩值 (如-1000N. m 1000N. m量程校驗(yàn)儀，1000N. m時(shí)，減系數(shù)處理后數(shù)據(jù)為2000，乘0. 5，復(fù)原 為lOOON.m，乘0. 368781，復(fù)原為738LB. FT)。再后調(diào)用顯示模塊，對扭矩值進(jìn)行顯示。最后 回到采集模塊，進(jìn)行下次循環(huán)。
6[0067]第二處理單元包括判斷實(shí)際峰值是否大于預(yù)設(shè)值的復(fù)位判斷單元，該復(fù)位判斷單元與所述顯示模 式判斷單元的輸出端相連；當(dāng)復(fù)位判斷單元判斷出峰值小于滿量程值的6.4%，則將該峰 值自動復(fù)位。若峰值大于滿量程值的6.4%，則調(diào)用第二減系數(shù)模塊，在本實(shí)施例中以減 800H(為十六進(jìn)制，相當(dāng)于十進(jìn)制2048)處理。該處理的效果同第一減系數(shù)模塊。在每次擰緊中輸出最大峰值的最大峰值輸出單元，該最大峰值輸出單元與所述第 二減系數(shù)模塊的輸出端相連。與所述最大峰值輸出單元的輸出端相連的第二乘系數(shù)模塊，該第二乘系數(shù)模塊的 輸出端與所述顯示模塊相連。本實(shí)施例中第二乘系數(shù)模塊作用同第一乘系數(shù)模塊。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新 型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定 義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因 此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理 和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，包括扭矩傳感器，該扭矩傳感器的一端設(shè)有四方公接頭，另一端設(shè)有四方母接頭；顯示儀，其包括與所述扭矩傳感器的信號輸出端相連的信號放大濾波電路，與所述信號放大濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波、峰值計(jì)算和峰值處理的數(shù)字信號處理裝置，顯示經(jīng)過峰值處理后的扭矩的顯示模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，所述四方公接頭和所述四方母 接頭上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔；所述四方母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，還包括連接件，該連接件的一端 為和所述扭矩傳感器的四方公接頭適配的母接頭，另一端為與套筒適配的公接頭；或者，該連接件的一端為和所述扭矩傳感器的四方母接頭適配的公接頭，另一端為與 擰緊機(jī)的輸出軸適配的母接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，所述連接件上的公接頭和所述 母接頭上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔；所述母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，還包括替換件，該替換件的 長度等于扭矩傳感器的長度，該替換件的一端具有和擰緊機(jī)上的輸出軸或 連接件的公接頭 適配的四方母接頭，另一端具有與套筒或連接件的母接頭適配的公接頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，所述替換件上的四方公接頭和 四方母接頭上均設(shè)有供銷釘穿過的銷釘孔；所述替換件上四方母接頭在設(shè)有銷釘孔的位置上，沿其圓周方向設(shè)有腰槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，其特征在于，該擰緊機(jī)校驗(yàn)儀的電源為鋰電
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種擰緊機(jī)校驗(yàn)儀，包括扭矩傳感器，其一端設(shè)有四方公接頭，另一端設(shè)有四方母接頭；顯示儀，包括與扭矩傳感器的信號輸出端相連的信號放大濾波電路，與信號放大濾波電路相連的A/D轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字信號進(jìn)行數(shù)字濾波、峰值計(jì)算和峰值處理的數(shù)字信號處理裝置，顯示經(jīng)過峰值處理后的扭矩的顯示模塊。本實(shí)用新型通過在現(xiàn)有扭矩傳感器的兩端設(shè)置四方公接頭和四方母接頭，使其可以分別與螺栓和擰緊機(jī)的輸出軸相連。通過顯示儀對扭矩傳感器檢測的扭矩模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，通過數(shù)字信號處理裝置將數(shù)字信號進(jìn)行處理后，并顯示在顯示模塊上。本實(shí)用新型取消了現(xiàn)有校驗(yàn)儀無實(shí)用價(jià)值的角度校驗(yàn)功能，不但簡化了結(jié)構(gòu)，而且降低了成本。
文檔編號G01L5/24GK201748993SQ20102058867
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者李俊 申請人:重慶康明斯發(fā)動機(jī)有限公司