專利名稱：自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及扭矩檢定設(shè)備，特別是一種自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，所述檢定系統(tǒng)能夠用于扭矩扳子、扭矩改錐、高頻扳手等的檢定、校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
扭矩扳子檢定設(shè)備使用的仍然是手動施加扭矩、手動記錄數(shù)據(jù)、手動出具證書的原始工作方法。手動施加扭矩帶來的勞動強度是很大的。例如，按照檢定規(guī)程和實際情況對每把扭矩扳子每個扭轉(zhuǎn)方向檢定4-6個示值，檢定每個示值需要給出3個標(biāo)準(zhǔn)值，按照實際情況，檢定每個示值出具每個標(biāo)準(zhǔn)值時扭矩計量人員大約需要手動轉(zhuǎn)動設(shè)備8到10圈來施加扭矩，再手動轉(zhuǎn)動設(shè)備8到10圈來卸載扭矩，如果扭矩扳子為有兩個扭轉(zhuǎn)方向，則檢定每把扭矩扳子最大需要在扭矩扳子檢定儀上手動轉(zhuǎn)動設(shè)備720圈，因此設(shè)備改造前手動施 加扭矩的方式勞動強度很大。另外，手動施加扭矩轉(zhuǎn)動設(shè)備還有可能因為轉(zhuǎn)速不均勻而影響檢定的準(zhǔn)確度，手動記錄數(shù)據(jù)和手動出具檢定證書也可能影響數(shù)據(jù)和證書的正確率。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，提供一種自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，所述檢定系統(tǒng)基于機電一體化的設(shè)計思想，利用電動機施加扭矩代替了人力施加扭矩，減輕了檢定操作人員的勞動強度，提高了工作效率。另外，由于電動施加扭矩較之手動施加扭矩更為平穩(wěn)，所以也在一定程度上提高了計量的準(zhǔn)確度。另外，基于智能自動化的設(shè)計思想，所述檢定系統(tǒng)實現(xiàn)了原始記錄和檢定、校準(zhǔn)證書的自動出具，把計量一把扭矩扳子的時間縮短到5分鐘左右。本實用新型技術(shù)方案如下自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，包括扭矩扳子檢定支座，所述扭矩扳子檢定支座上設(shè)置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接傳動滑片的一端，所述傳動滑片的另一端連接推拉機構(gòu)，所述推拉機構(gòu)連接電動機。所述推拉機構(gòu)包括一維直線單元，所述一維直線單元包括徑向設(shè)置于所述傳動滑片下方的滑槽槽道，所述滑槽槽道內(nèi)設(shè)置有絲杠，所述絲杠上連接滑塊，所述滑塊連接所述傳動滑片，所述絲杠的一端通過減速機連接所述電動機。所述絲杠的另一端連接手輪。所述滑槽槽道一側(cè)的滑槽槽體上設(shè)置有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)，所述上限位開關(guān)位于所述滑槽槽體的上端，所述下限位開關(guān)位于所述滑槽槽體的下端。所述絲杠采用滾珠絲杠。所述減速機采用直角減速機。所述扭矩傳感器通過數(shù)顯表連接計算機，所述計算機通過可編程邏輯控制器控制所述電動機，所述計算機具有扭矩檢定原始記錄和證書模塊。所述一維直線單元能夠分別接受手動控制和可編程邏輯控制器控制，所述手動控制包括手輪操作，所述手輪直接連接所述一維直線單元，所述可編程邏輯控制器控制包括可編程邏輯控制器分別連接手操器和計算機，所述可編程邏輯控制器連接所述電動機，所述電動機驅(qū)動所述一維直線單元，所述一維直線單元通過限位開關(guān)連接所述可編程邏輯控制器。所述計算機的內(nèi)部處理系統(tǒng)包括任務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理與顯示模塊、以及原始記錄和證書保存模塊，所述任務(wù)管理模塊通過外部接口連接可編程邏輯控制器，所述數(shù)據(jù)處理與顯示模塊連接用戶界面，所述用戶界面通過所述原始記錄和證書保存模塊連接數(shù)據(jù)庫，所述任務(wù)管理模塊連接所述原始記錄和證書保存模塊。所述電動機通過可編程邏輯控制器連接計算機，對所述電動機的控制采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型，以使電動機在不同的控制狀態(tài)下跳轉(zhuǎn)，并且各個狀態(tài)相互獨立，所述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型包括以下狀態(tài)選擇初始化狀態(tài)，電動機正轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，電動機反轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，退出電動機控制狀態(tài)，出具原始記錄和證書。 本實用新型技術(shù)效果如下本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)利用電動機施加扭矩代替了人力施加扭矩，并且實現(xiàn)了原始記錄和檢定、校準(zhǔn)證書的自動出具，把計量一把扭矩扳子的時間縮短到5分鐘左右大大提高了工作效率、降低了原始記錄和證書的出錯率。另外，由于電動施加扭矩較之手動施加扭矩更為平穩(wěn)，所以也在一定程度上提高了計量的準(zhǔn)確度。

圖I是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的多種控制示意圖。圖4是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的智能自動化程序?qū)哟螆D。圖5是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型中狀態(tài)選擇示意圖。附圖標(biāo)記列示如下1_扭矩扳子檢定支座；2_扭矩傳感器；3_滑塊；4_下限位開關(guān)；5-手柄；6-手輪；7-滑槽槽道；8_傳動滑片；9_絲杠；10_上限位開關(guān)；11-減速機；12-電動機；13_滑槽槽體；PC機-計算機；PLC-可編程邏輯控制器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖(圖I-圖5)對本實用新型進行說明。圖2是實施本實用新型自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，包括扭矩扳子檢定座I，所述扭矩扳子檢定座I上設(shè)置有扭矩傳感器2，所述扭矩傳感器2連接傳動滑片8的一端，所述傳動滑片8的另一端連接推拉機構(gòu)，所述推拉機構(gòu)連接電動機12。所述推拉機構(gòu)包括一維直線單元,所述一維直線單元包括徑向設(shè)置于所述傳動滑片下方的滑槽槽道7，所述滑槽槽道7內(nèi)設(shè)置有絲杠9，所述絲杠9上連接滑塊3，所述滑塊3連接所述傳動滑片8，所述絲杠9的一端通過減速機11連接所述電動機
12。所述絲杠9的另一端連接手輪6。所述手輪6上設(shè)置有手柄5。所述滑槽槽道7—側(cè)的滑槽槽體13上設(shè)置有上限位開關(guān)10和下限位開關(guān)4，所述上限位開關(guān)10位于所述滑槽槽體13的上端，所述下限位開關(guān)4位于所述滑槽槽體13的下端。所述絲杠9采用滾珠絲杠。所述減速機11采用直角減速機。如圖I所示，所述扭矩傳感器通過數(shù)顯表連接計算機，所述計算機通過可編程邏輯控制器控制所述電動機，所述計算機具有扭矩檢定原始記錄和證書模塊。如圖3所示，所述一維直線單元能夠分別接受手動控制和可編程邏輯控制器控制，所述手動控制包括手輪操作，所述手輪直接連接所述一維直線單元，所述可編程邏輯控制器控制包括可編程邏輯控制器分別連接手操器和計算機，所述可編程邏輯控制器連接所述電動機，所述電動機驅(qū)動所述一維直線單元，所述一維直線單元通過限位開關(guān)連接所述可編程邏輯控制器。如圖4所示，所述計算機的內(nèi)部處理系統(tǒng)包括任務(wù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理與顯示模塊、以及原始記錄和證書保存模塊，所述任務(wù)管理模塊通過外部接口連接可編程邏輯控制器，所述數(shù)據(jù)處理與顯示模塊連接用戶界面，所述用戶界面通過所述原始記錄和證書保存模塊連接數(shù)據(jù)庫，所述任務(wù)管理模塊連接所述原始記錄和證書保存模塊。如圖 5所示，所述電動機通過可編程邏輯控制器連接計算機，對所述電動機的控制采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型，以使電動機在不同的控制狀態(tài)下跳轉(zhuǎn)，并且各個狀態(tài)相互獨立，所述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型包括以下狀態(tài)選擇初始化狀態(tài)，電動機正轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，電動機反轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，退出電動機控制狀態(tài)，出具原始記錄和證書。關(guān)于方案設(shè)計思路扭矩扳子檢定儀的機電一體化是指通過電動機施加扭矩，用以取代手動施加扭矩的原始方法。扭矩扳子檢定儀的自動化是指通過PC機和PLC控制扭矩的施加以及完成各類檢定、校準(zhǔn)證書和原始記錄的出具。在電動機施加扭矩方面，一方面要求電動機電動施加扭矩，另一方面要求電動機可控。在手操器的電控方面利用PLC進行編程從而實現(xiàn)手操器的控制功能；在遠程控制、原始記錄和檢定、校準(zhǔn)證書的自動出具等方面，利用專業(yè)軟件在PC機上編程來完成。本方案保留了原有的手動加載，加上手操器的電控和PC機的遠程控制共是三種加載控制方式。總體方案主要包括兩個部分，一部分是機電一體化部分，該部分包括電動機的配接和電氣設(shè)計；另一部分是自動化部分，該部分包括電動機的控制和檢定、校準(zhǔn)證書的出具。關(guān)于機電一體化方案機電一體化設(shè)計就是電動機的配接和可控。為了將現(xiàn)有的扭矩扳子檢定儀與電動機配接，本實用新型采用了一維直線單元。一維直線單元包括滾珠絲杠、滑塊、傳動滑片、直角減速機、電動機、兩個限位開關(guān)和一個可拆卸的手輪。整個一維直線單元可以采用鋁罩半封閉式，與原有的一維直線單元相同。電動機通過直角減速機減速來帶動滾珠絲杠，用限位開關(guān)來控制滑塊的最大行程。考慮到扭矩扳子的檢定、校準(zhǔn)工作有諸多的不確定度來源，它的不確定度很難準(zhǔn)確的評定，保留了原來手動施加扭矩的方案，能夠?qū)崿F(xiàn)原有手動施加扭矩方式與本實用新型核心電動施加扭矩方式的數(shù)據(jù)對比。
權(quán)利要求1.自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，包括扭矩扳子檢定座，所述扭矩扳子檢定座上設(shè)置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接傳動滑片的一端，所述傳動滑片的另一端連接推拉機構(gòu)，所述推拉機構(gòu)連接電動機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述推拉機構(gòu)包括一維直線單元，所述一維直線單元包括徑向設(shè)置于所述傳動滑片下方的滑槽槽道，所述滑槽槽道內(nèi)設(shè)置有絲杠，所述絲杠上連接滑塊，所述滑塊連接所述傳動滑片，所述絲杠的一端通過減速機連接所述電動機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠的另一端連接手輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述滑槽槽道一側(cè)的滑槽槽體上設(shè)置有上限位開關(guān)和下限位開關(guān)，所述上限位開關(guān)位于所述滑槽槽體的上端，所述下限位開關(guān)位于所述滑槽槽體的下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述絲杠采用滾珠絲杠。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述減速機采用直角減速機。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述一維直線單元能夠分別接受手動控制和可編程邏輯控制器控制，所述手動控制包括手輪操作，所述手輪直接連接所述一維直線單元，所述可編程邏輯控制器控制包括可編程邏輯控制器分別連接手操器和計算機，所述可編程邏輯控制器連接所述電動機，所述電動機驅(qū)動所述一維直線單元，所述一維直線單元通過限位開關(guān)連接所述可編程邏輯控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機通過可編程邏輯控制器連接計算機，對所述電動機的控制采用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型，以使電動機在不同的控制狀態(tài)下跳轉(zhuǎn)，并且各個狀態(tài)相互獨立，所述標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機模型包括以下狀態(tài)選擇初始化狀態(tài)，電動機正轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，電動機反轉(zhuǎn)啟停狀態(tài)，退出電動機控制狀態(tài)，出具原始記錄和證書。
專利摘要自動化扭矩扳子檢定系統(tǒng)，所述檢定系統(tǒng)基于機電一體化的設(shè)計思想，利用電動機施加扭矩代替了人力施加扭矩，減輕了檢定操作人員的勞動強度，提高了工作效率，其特征在于，包括扭矩扳子檢定座，所述扭矩扳子檢定座上設(shè)置有扭矩傳感器，所述扭矩傳感器連接傳動滑片的一端，所述傳動滑片的另一端連接推拉機構(gòu)，所述推拉機構(gòu)連接電動機。
文檔編號G01L25/00GK202693200SQ20122020377
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者郭凱, 付茂岳, 劉敬敏, 張書鋒, 賈軍偉 申請人:北京東方計量測試研究所