專利名稱：扭力訓(xùn)練器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
扭力訓(xùn)練器
所屬技術(shù)領(lǐng)域 本實用新型涉及一種指示擰螺釘時對螺釘施加的扭矩和壓力的扭力訓(xùn)練器，尤其是能測量M3至M8常用螺釘擰緊時的扭矩和壓力的訓(xùn)練器。
背景技術(shù)：
目前，能夠控制擰螺釘力矩的扭矩起子有指針式及預(yù)置式，指針式通過裝在起子中部靠近手柄處的機(jī)械指針及刻度盤，指示當(dāng)前值及最大值；預(yù)置式則預(yù)先設(shè)定好最大允許扭矩，超過限定值時起子的柄部與端口部打滑，從而達(dá)到控制力矩的目的。兩種形式均為機(jī)械式，并僅對扭矩進(jìn)行測定或限定，沒有對擰螺釘時需要施加的壓力進(jìn)行測定。擰螺釘時不施加壓力將會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，或是損壞螺釘頭部的“十”字或“一”字口，或是損壞起子的刃口部分。
發(fā)明內(nèi)容1.為了克服現(xiàn)有扭矩起子只能指示擰螺釘時應(yīng)施加的扭矩，而不能指示出擰螺釘時還應(yīng)施加適當(dāng)?shù)膲毫Φ牟蛔?，本實用新型提供一種扭力訓(xùn)練器，該扭力訓(xùn)練器不僅可以顯示擰螺釘時扭矩的大小及狀態(tài)，而且還可同時顯示出對螺釘施加的壓力的大小及狀態(tài)。2.技術(shù)方案扭力訓(xùn)練器各零、部件全部安裝在一個金屬殼體上，殼體正面面板上裝有液晶顯示器、狀態(tài)指示燈、復(fù)位按鈕、訓(xùn)練/測驗按鈕、樣例螺釘；殼體的背面裝有扭力傳遞機(jī)構(gòu)、壓力傳遞機(jī)構(gòu)、力傳感器、控制電路板。扭力傳遞機(jī)構(gòu)包括與不同螺釘配套的過渡絲母、扭力盤、將扭力轉(zhuǎn)換為壓力的扭力臂、扭力靠銷、產(chǎn)生預(yù)緊力的彈簧、初始位定位銷、用于檢測扭矩的力傳感器I。扭矩通過與扭力盤連接的扭力臂、扭力靠銷，將扭力轉(zhuǎn)換為壓力壓在力傳感器I上。壓力傳遞機(jī)構(gòu)包括過渡絲母、既傳遞扭力又傳遞壓力的扭力盤、壓力靠銷、調(diào)節(jié)釘、比例杠桿、支座、調(diào)節(jié)螺釘、檢測壓力的力傳感器II。擰螺釘時施加的壓力通過裝在扭力盤上的壓力靠銷、調(diào)節(jié)釘、比例杠桿、調(diào)整螺釘，將壓力傳遞到力傳感器II上；力傳感器I及力傳感器II分別將扭力和壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電壓信號，經(jīng)過控制電路板處理后，在液晶顯示器時上以數(shù)字形式實時顯示扭矩值和壓力值的大小。專用控制電路板上裝有蜂鳴器、四位二進(jìn)制撥碼開關(guān)，撥碼開關(guān)的兩位用于設(shè)定扭矩量程范圍，兩位用于設(shè)定壓力量程范圍。用于指示訓(xùn)練/測驗狀態(tài)的狀態(tài)指示燈為三色發(fā)光二極管，分別為綠、黃、紅，綠色表示壓力正確，黃色表示壓力和扭力均正確，紅色表示壓力或扭力超過限定值。紅燈亮?xí)r伴有蜂鳴器的鳴叫聲。3.本實用新型的有益效果是可以在檢測并顯示擰螺釘扭矩大小的同時，還可顯示出擰螺釘時施加的壓力的大小，按照狀態(tài)指示燈的提示進(jìn)行訓(xùn)練，可以培養(yǎng)和形成擰螺釘時先施加壓力后施加扭力的正確操作方法。附圖說 明

圖1是本實用新型的正面構(gòu)造圖。圖2是扭力訓(xùn)練器的反面構(gòu)造圖。圖3是圖1的I-I剖視圖。圖4是電氣控制原理框圖。圖5是控制電路原理圖。圖中1狀態(tài)指示燈，2液晶顯示器，3復(fù)位按鈕，4訓(xùn)練/測驗轉(zhuǎn)換按鈕，5殼體，6 連接座，7、12力傳感器，8扭力臂，9彈簧，10支座，11彈簧掛鉤，13撥碼開關(guān)，14電路板，15 蜂鳴器，16限位銷，17扭力靠銷，18法蘭盤，19過渡絲母，20樣例螺釘，21扭力盤，22調(diào)整螺釘，23比例杠桿，24杠桿軸銷，25壓力靠銷，26調(diào)節(jié)釘。
具體實施方式
在圖1、圖3中，液晶顯示器2，狀態(tài)指示燈1，復(fù)位按鈕3，測驗按鈕4，法蘭盤18，過度絲母19，樣例螺釘20，扭力盤21，均安裝在殼體5的上表面上，樣例螺釘可以更換為M3、 M4、M5、M6、M8五種規(guī)格。圖1、圖2中，連接座6固定在殼體5上，力傳感器7裝在連接座6上；扭力靠銷17 裝在扭力臂8上，扭力臂6與扭力盤21相連；彈簧9 一端與固定在殼體5上的彈簧掛鉤11 相連，另一端掛在扭力臂8上的小孔中，在彈簧力的作用下扭力臂8緊靠在限位銷16上；支座10、力傳感器12均固定在殼體5上；電路板14固定在殼體的背面上；蜂鳴器15、撥碼開關(guān)13裝在電路板13上。圖3中，樣例螺釘20裝在過渡絲母19中，過渡絲母19裝在扭力盤21上，扭力盤 21裝在殼體5上的法蘭盤18中；裝于扭力盤21下端的壓力靠銷25壓在調(diào)節(jié)釘26上，調(diào)節(jié)釘26與裝在支座10上的比例杠桿23的一端連接，裝在杠桿另一端的調(diào)節(jié)螺釘22，壓在力傳感器12上。圖2中的控制電路板14與力傳感器7、12及液晶顯示器2相連接，電路板14由通用的手機(jī)充電器供電。電控部分的結(jié)構(gòu)框如圖4所示。整體電路由傳感器、信號處理、控制器和顯示部分組成。稱重傳感器量程5kg，信號采集采用HX711集成電路，控制器采用AT89S52單片機(jī)，用撥碼開關(guān)和微觸按鍵進(jìn)行測量模式的選擇和測量過程的控制，顯示部分采用液晶顯示和發(fā)光二極管兩種形式，蜂鳴器用于操作錯誤時的報警，具體電路圖見圖5。本實用新型的工作過程如下樣例螺釘20受到的壓力，通過過渡絲母19、扭力盤 21、壓力靠銷25、調(diào)節(jié)釘26、裝在支座10上的比例為1 2的杠桿23、調(diào)節(jié)螺釘22，將壓力縮小一半后傳遞給力傳感器12。樣例螺釘20受到的扭力，則通過過渡絲母19、扭力盤21、 扭力臂8、扭力靠銷17，將扭力轉(zhuǎn)換為壓力傳遞到力傳感器7上。專用電路將兩個力傳感器受到的力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的扭矩和壓力，以數(shù)字形式顯示在液晶顯示器上。狀態(tài)指示燈用三種顏色表示壓力、扭矩的不同狀態(tài)，蜂鳴器在壓力或扭矩超限時鳴叫報警。
權(quán)利要求1.一種扭力訓(xùn)練器，包括殼體、扭力傳遞機(jī)構(gòu)、壓力傳遞機(jī)構(gòu)、樣例螺釘、液晶顯示器、 狀態(tài)指示燈、控制按鈕、力傳感器、控制電路，其特征是在殼體正面面板上裝有液晶顯示器、狀態(tài)指示燈、復(fù)位按鈕、測驗按鈕、樣例螺釘；殼體的背面裝有扭力傳遞機(jī)構(gòu)、壓力傳遞機(jī)構(gòu)、力傳感器、控制電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭力訓(xùn)練器，其特征是扭矩傳遞機(jī)構(gòu)包括與不同螺釘配套的過渡絲母、扭力盤、將扭力轉(zhuǎn)換為壓力的扭力臂、扭力靠銷、產(chǎn)生預(yù)緊力的彈簧、初始位定位銷、用于檢測扭矩的力傳感器I。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭力訓(xùn)練器，其特征是壓力傳遞機(jī)構(gòu)包括過渡絲母、既傳遞扭力又傳遞壓力的扭力盤、壓力靠銷、調(diào)節(jié)釘、比例杠桿、支座、調(diào)節(jié)螺釘、檢測壓力的力傳感器II。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭力訓(xùn)練器，其特征是控制電路板上裝有蜂鳴器、四位二進(jìn)制撥碼開關(guān)，撥碼開關(guān)的兩位用于設(shè)定扭矩量程范圍，兩位用于設(shè)定壓力量程范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭力訓(xùn)練器，其特征是狀態(tài)指示燈為三色發(fā)光二極管，分別為綠、黃、紅，紅燈亮?xí)r伴有蜂鳴器的鳴叫聲；液晶顯示器上以數(shù)字形式顯示扭矩和壓力數(shù)值的大小。
專利摘要本實用新型涉及一種用來指示擰螺釘時對螺釘施加的壓力和扭矩大小的扭力訓(xùn)練器，在殼體正面裝有液晶顯示器、狀態(tài)指示燈、復(fù)位按鈕、測驗按鈕、樣例螺釘、法蘭盤，在殼體的背面裝有扭矩傳遞機(jī)構(gòu)、壓力傳遞機(jī)構(gòu)、力傳感器、電路板、蜂鳴器、量程轉(zhuǎn)換開關(guān)。本實用新型由于采用上述結(jié)構(gòu)，操作訓(xùn)練時使用普通螺絲刀擰動樣例螺釘，扭矩傳遞機(jī)構(gòu)將扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫鬟f到力傳感器I上；壓力傳遞機(jī)構(gòu)將力傳遞到力傳感器II上，轉(zhuǎn)換電路將力信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字顯示在液晶顯示器上，狀態(tài)指示燈用三種顏色指示扭矩、壓力是否在正確的允許值范圍內(nèi)，超過限定值時蜂鳴器鳴叫報警。本實用新型既可用于訓(xùn)練，也可用于測驗考核，直流5V供電，安全方便，適合于教學(xué)訓(xùn)練使用。
文檔編號G01L5/24GK202126324SQ201120098640
公開日2012年1月25日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者候麗娟, 張文智, 李世文, 田南平 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)