笔记本转轴组件扭矩自动调校机及其工作方法与流程

文档序号:19151940发布日期:2019-11-16 00:11阅读:684来源:国知局
笔记本转轴组件扭矩自动调校机及其工作方法与流程

本发明涉及扭矩调校领域,具体涉及笔记本转轴组件扭矩自动调校机及其工作方法。



背景技术:

目前,笔记本电脑行业,转轴组件扭矩调校都是由人工进行,工作繁琐,需要大量的工人。决定扭矩值的大小与转轴上的一系列零件有关,盘形弹垫4-5件,固定板2件,凹轮1件、凸轮1件、螺母等拧紧力、涂脂量等因素有关。由于批量生产,材料差异等造成螺母拧紧力与扭矩之间的系数很难确定。目前人工调校,是先检测扭矩值,如果扭矩大了,就将螺母拧松一点,如果扭矩小了,就将螺母拧紧一点,再测试,如果不合格继续调。直到达到设定的扭矩值。目前行业研发的自动调校机,也是照此思路设计,由于扭矩值与螺母拧紧角度的之间系数,无法确定,且不恒定,采用该种方式设计的自动调校机,调校出来的扭矩值不能达到标准,因此,目前行业内研发自动调校机一直没有成功。包括中国台湾、昆山等地多家企业均开发失败。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提出笔记本转轴组件扭矩自动调校机及其工作方法,其中,一种转轴组件扭矩自动调校机的具体技术方案如下:

一种转轴组件扭矩自动调校机,包括机架(8)和转轴组件(1),该转轴组件(1)包括第一部件和第二部件,第一部件铰接在第二部件上,在第二部件上安装有锁紧件,该锁紧件对铰接点进行压紧,在第一部件上设置有检测点,其特征在于:还包括第一旋转机构(4)、第二旋转机构(2)、力检测机构(7);

所述第一旋转机构(4)和所述第二旋转机构(2)分别安装在所述机架(8)上,所述第一旋转机构(4)的转动部连接在所述第二部件的下端部,所述第二旋转机构(2)的转动部与所述锁紧件连接;

所述力检测机构(7)安装在所述机架(8)上,所述力检测机构(7)的检测部连接在所述第一部件的检测点;

运行时,所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部均转动,该第二旋转机构(2)的转动方向使得锁紧件旋紧或者松开,所述第一旋转机构(4)的转动部转动方向与所述第二旋转机构(2)的转动方向相同或者相反;

若所述第二旋转机构(2)和所述第一旋转机构(4)同向转动,则所述第二旋转机构(2)和所述第一旋转机构(4)之间存在转速差。

进一步地:在所述第二旋转机构(2)的转动部连接有第二夹持装置(3),所述第二夹持装置(3)为螺母套筒。

进一步地:所述第一旋转机构(4)的转动部和所述第二旋转机构(2)的转动部位于同一轴线上。

进一步地:所述第二旋转机构(2)包括安装板(2-1)、滑动座(2-2)、升降装置(2-3)和旋转装置(2-4);

所述安装板(2-1)底部固定在所述机架(8)上,在所述安装板(2-1)顶部安装有所述升降装置(2-3);

在所述安装板(2-1)的表面沿长度方向安装有导轨(2-5),所述滑动座(2-2)安装在所述导轨(2-5)上,所述滑动座(2-2)与所述导轨(2-5)的结构相适应;

所述升降装置(2-3)的升降端与所述滑动座(2-2)固定连接;

所述旋转装置(2-4)安装在所述滑动座(2-2)上;

所述旋转装置(2-4)的转动部为所述第二旋转机构(2)的转动部。

进一步地:所述第一旋转机构(4)的转动部通过连接件(5)与夹具装置(6)相连;

所述连接件(5)底部与所述第一旋转机构(4)的转动部相连;

所述连接件(5)顶部和底部之间开设有锁紧通孔(5-1),在该锁紧通孔(5-1)内设置有锁紧螺栓,在所述连接件(5)顶部开设有两个第一定位孔(5-2);

所述夹具装置(6)为块状结构,在所述夹具装置(6)顶部和底部之间开设有夹持通孔(6-1),所述夹具装置(6)底部开设有两个第二定位孔(6-2)和一个螺纹孔(6-3);

在所述夹具装置(6)的侧壁上开设有锁紧孔(6-4),该锁紧孔(6-4)与夹持通孔(6-1)连通;

第一定位孔(5-2)和第二定位通过定位销进行连接;

所述锁紧螺栓的末端穿设在夹具装置(6)的螺纹孔(6-3)中。

进一步地:所述力检测机构(7)包括安装支架(7-1)、拉压力传感器(7-2)和连接部件(7-3);

该安装支架(7-1)安装在所述机架(8)上,所述拉压力传感器(7-2)安装在所述安装支架(7-1)上,该连接部件(7-3)的一端连接在所述拉压力传感器(7-2)的检测端,该连接部件(7-3)另一端连接在工件检测点,所述连接部件(7-3)为所述力检测机构(7)的检测部。

其中,一种转轴组件扭矩自动调校机的工作方法的具体技术方案为:

包括如下步骤:

s1:第一旋转机构(4)的转动部与第二部件的下端相连;

s2:第二旋转机构(2)的转动部连接在锁紧件上;

s3:所述力检测机构(7)实时采集第一部件上检测点的力的数值;

s4:在控制模块内设置有标准扭矩值,力检测机构(7)将采集到的力的数值传递给控制模块;

s5:控制模块将所述检测力的数值和垂直距离d相乘得到检测扭矩值,将该检测扭矩值与所述标准扭矩值进行对比;

如果检测扭矩值小于所述标准扭矩值,进入s6;

如果检测扭矩值大于所述标准扭矩值,进入s7;

如果检测扭矩值等于所述标准扭矩值,进入s8;

s6:所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部均转动,该第二旋转机构(2)的转动方向使得锁紧件旋紧,所述第一旋转机构(4)的转动部转动方向与所述第二旋转机构(2)的转动方向相同或者相反,如果所述第二旋转机构(2)和所述第一旋转机构(4)同向转动,则所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部之间存在转速差,回到s4;

s7:所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部均转动,该第二旋转机构(2)的转动方向使得锁紧件松开,所述第一旋转机构(4)的转动部转动方向与所述第二旋转机构(2)的转动方向相同或者相反,如果所述第二旋转机构(2)和所述第一旋转机构(4)同向转动,则所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部之间存在转速差,回到s4;

s8:所述第二旋转机构(2)的转动部和所述第一旋转机构(4)的转动部均停止转动,调校完成。

本发明的有益效果为:第一,设置的第一旋转机构、第二旋转机构、力检测机构,能够自动对扭矩值进行调校,一个人可以操控多台机器,提高了操作效率。

第二,避免了通过控制模块预先的计算来判断需要给多大的扭矩值。第一旋转机构保持转动,给转轴组件的第一部件提供作用力,力检测机构检测第一部件检测点的作用力,通过作用力与检测点到第二部件的垂直距离d,算出第一部件相对第二部件的真实的力矩值。通过将真实的力矩值与预设的力矩值实时比较,通过第一旋转机构和第二旋转机构动态调整真实的力矩值大小。

第三,第一旋转机构和第二旋转机构共同旋转作用,对锁紧件锁紧力的大小进行调整,直到转轴组件的第一部件相对第二部件的力矩值达到设定标准。

附图说明

图1为笔记本转轴组件结构示意图;

图2为本发明的总装结构示意图;

图3为力检测机构与转轴组件的连接示意图;

图4为力检测机构的结构示意图;

图5为夹具装置的结构示意图;

图6为连接件的结构示意图;

图中附图标号为,转轴组件1、旋转承架1-1、转轴1-2、第一固定板1-3、凹轮1-4、凸轮1-5、盘形弹垫1-6、第二固定板1-7、螺母1-8、第二旋转机构2、安装板2-1、滑动座2-2、升降装置2-3、旋转装置2-4、导轨2-5、第二夹持装置3、第一旋转机构4、连接件5、锁紧通孔5-1、第一定位孔5-2、夹具装置6、夹持通孔6-1、第二定位孔6-2、螺纹孔6-3、锁紧孔6-4、力检测机构7、安装支架7-1、拉压力传感器7-2、连接部件7-3、基座7-31、检测拉杆7-32、机架8。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示,转轴组件1包括旋转承架1-1、转轴1-2,旋转承架1-1铰接在转轴1-2上,在转轴1-2上段从旋转承架1-1铰接处向顶端依次设置有第一固定板1-3、凹轮1-4、凸轮1-5、盘形弹垫1-6、第二固定板1-7和螺母1-8,盘形弹垫1-6根据实际需求采取3到5个。螺母1-8通过挤压相邻的一系列零部件,使得第二固定板1-7压在所述铰接处,第二固定板1-7给旋转承架1-1的铰接接触面提供一个摩擦力,旋转承架1-1在转动时,相对转轴1-2有一个固定的扭矩值。通过拧紧和拧松螺母1-8可以调节扭矩力的大小。

如图2至图6所示,一种转轴组件扭矩自动调校机,包括机架8、第一旋转机构4、第二旋转机构2、力检测机构7;

第二旋转机构2包括安装板2-1、滑动座2-2、升降装置2-3和旋转装置2-4;

安装板2-1底部固定在机架8上,在安装板2-1顶部安装有升降装置2-3,该升级装置为升降气缸;

在安装板2-1的表面沿长度方向安装有导轨2-5,滑动座2-2安装在导轨2-5上,滑动座2-2与导轨2-5的结构相适应,升降装置2-3的升降端与滑动座2-2固定连接,旋转装置2-4安装在滑动座2-2上,该旋转装置2-4在本实施例中采用步进电机,旋转装置2-4的转动部对应于第二旋转机构2的转动部,此处为步进电机的输出轴;

第一旋转机构4的转动部通过连接件5与夹具装置6相连,连接件5底部与第一旋转机构4的转动部相连,具体为,该第一旋转机构4为步进电机,该连接件5为圆柱块结构,在该连接件5的底部开设有连接孔,该第一旋转机构4的输出轴穿设在所述连接孔中;

在连接件5的底部和顶部之间开设有锁紧通孔5-1,在该锁紧通孔5-1内设置有锁紧螺栓,在连接件5顶部开设有两个第一定位孔5-2;

夹具装置6为块状结构,在夹具装置6顶部和底部之间开设有夹持通孔6-1,该夹持通孔6-1用于放置转轴,夹具装置6底部开设有两个第二定位孔6-2和一个螺纹孔6-3;

在夹具装置6的侧壁上开设有锁紧孔6-4,该锁紧孔6-4与夹持通孔6-1连通,通过该在锁紧孔6-4中穿设锁紧件,通过拧紧锁紧件,将转轴下段固定在夹持通孔6-1中;

第一定位孔5-2和第二定位通过定位销进行连接,锁紧螺栓的末端穿设在夹具装置6的螺纹孔6-3中,锁紧螺栓将夹具装置6锁紧在所述连接件5的顶部。

旋转装置2-4的转动部和第一旋转机构4的转动部位于同一轴线上;

力检测机构7安装在机架8上,力检测机构7的检测部连接在工件的检测点。

在第二旋转机构2的转动部连接有第二夹持装置3,第二夹持装置3为螺母套筒。

力检测机构7包括安装支架7-1、拉压力传感器7-2和连接部件7-3;

该安装支架7-1安装在机架8上,拉压力传感器7-2安装在安装支架7-1上,该连接部件7-3的一端连接在拉压力传感器7-2的检测端,该连接部件7-3包括基座7-31和检测拉杆7-32,该基座7-31一端连接在所述拉压力传感器7-2的检测端,该基座7-31的另一端与检测拉杆7-32的一端相连,该检测拉杆7-32的另一端开设有缺口,该缺口卡设在旋转承架1-1的检测点。

本发明工作原理:转轴放置在夹具装置6的夹持通孔6-1中,通过拧紧锁紧装置,将转轴1-2下段固定在夹持通孔6-1中。检测拉杆7-32上的缺口卡设在旋转承架1-1的检测点上。拉压力传感器7-2将检测到的力的数值传递到控制模块中,控制模块将所述检测力的数值和垂直距离d相乘得到检测扭矩值,将该检测扭矩值与所述标准扭矩值进行对比。当检测扭矩值小于标准扭矩值,旋转装置2-4的转动部和第一旋转机构4的转动部均转动,该第二旋转机构2的转动方向使得锁紧件旋紧,第一旋转机构4的转动部转动方向可以与第二旋转机构2的转动部的转动方向相同或者相反,如果第二旋转机构2和第一旋转机构4同向转动,则第二旋转机构2和第一旋转机构4之间必须存在转速差,第一旋转机构4才能对螺母1-8进行拧紧。

该第一旋转机构4的转动部必须带动转轴转动原因在于,由于螺母1-8通过挤压相邻的一系列零部件,使得第二固定板1-7压在所述铰接处,第二固定板1-7给旋转承架1-1的铰接接触面提供一个摩擦力,在转轴相对旋转承架1-1转动过程中,力检测机构7能够检测到旋转承架1-1上真实的作用力。

在此实施例中,旋转装置2-4的转动部和第一旋转机构4的转动部采用同向转动,且第一旋转机构4的转动部和旋转装置2-4的转动部之间存在转速差。

当检测扭矩值小于标准扭矩值,第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部均转动,该第二旋转机构2的转动方向使得锁紧件松开,第一旋转机构4的转动部转动方向与第二旋转机构2的转动方向相同或者相反,如果第二旋转机构2和第一旋转机构4同向转动,则第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部之间存在转速差。在本实施例中,第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部转动方向相同。

直到检测扭矩值与标准扭矩值的大小相同,第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部停止转动,调校完成。

一种转轴组件扭矩自动调校机的工作方法,转轴组件1包括第一部件和第二部件,第一部件铰接在第二部件上,在第二部件上安装有锁紧件,该锁紧件对铰接点进行压紧,在第一部件上设置有检测点,该检测点到第二部件的垂直距离为d。在本实施例中转轴组件1为笔记本转轴组件1,第二部件为转轴1-2,第一部件为旋转承架1-1,锁紧件为螺母1-8,在转轴1-2上位于铰接点至螺母1-8之间依次设置有第一固定板1-3、凹轮1-4、凸轮1-5、盘形弹垫1-6、第二固定板1-7。第一旋转机构4为步进电机,第一旋转机构4的转动部为步进电机的转轴,第二旋转机构2的转动部为旋转装置2-4的转轴,此处旋转装置2-4也采用电机。

包括如下步骤:

s1:第一旋转机构4的转动部与转轴1-2的下端相连;

s2:第二旋转机构2的转动部通过第二夹持装置3,此处为螺母套筒,连接在螺母1-8上;

s3:力检测机构7实时采集旋转承架1-1上检测点的力的数值;

s4:在控制模块内设置有标准扭矩值,力检测机构7将采集到的力的数值传递给控制模块;

s5:控制模块将检测力的数值和垂直距离d相乘得到检测扭矩值,将该检测扭矩值与标准扭矩值进行对比;

如果检测扭矩值小于标准扭矩值,进入s6;

如果检测扭矩值大于标准扭矩值,进入s7;

如果检测扭矩值等于标准扭矩值,进入s8;

s6:第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部均同向转动,且转动方向使得螺母1-8旋紧,在第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部之间存在转速差,回到s4;

s7:第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部均转动,且转动方向使得螺母1-8松开,在第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部之间存在转速差,回到s4;

s8:第二旋转机构2的转动部和第一旋转机构4的转动部均停止转动,调校完成。

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