专利名称：扭矩测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扭矩测试装置，尤其涉及一种用于测试铰链扭矩的扭矩测试装置。
背景技术：
在手机中，翻盖的手机占了相当大一部分，通常的翻盖手机是手机上壳与手机底壳之间通过铰链连接，而扭矩是翻盖手机铰链的最重要的机械性能参数之一，也是厂商定性分类及客户选用所参考的主要参数之一。所以在制造过程中必须对扭矩进行测试。目前通用的扭矩测试方法是使用推拉力计在某一力臂位置对铰链施力使其运动，从而测得某几个特定过程中的最大扭矩值即作为此铰链的定性标准。利用该方法测试扭矩的缺点是1)依靠人工手动，人为因素对测量结果的影响较大，精度、效率较低。2)只能得出某几个特定过程中的最大扭矩值，不能完全反映铰链整个运动过程的扭矩实际情况。
发明内容本实用新型的主要目的就是为了解决现有技术中的问题，提供一种扭矩测试装置，提高铰链扭矩的测试结果精度度和测试效率。
本实用新型的次一目的就是为了解决现有技术中的问题，提供一种扭矩测试装置，能够反映铰链整个运动过程的扭矩变化的实际情况。
为实现上述目的，本实用新型提出的一种扭矩测试装置，包括用于连接手机铰链的夹具、驱动部件、扭矩传感器和扭矩测试结果处理部件，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具与用于和手机的上壳连接的铰链部位相形合，所述下夹具与用于和手机的底壳连接的铰链部位相形合，所述驱动部件驱动上夹具动作，所述下夹具连接扭矩传感器，所述扭矩传感器与扭矩测试结果处理部件电连接。
优选地，所述驱动部件为使上夹具做旋转动作的步进电机。
所述步进电机通过第一联轴器与上夹具连接。所述下夹具通过第二联轴器与扭矩传感器连接。
进一步地，还包括控制器，所述控制器与步进电机电连接，用于控制步进电机按照设定的步进角度进行旋转，所述控制器还包括与扭矩测试结果处理部件进行通讯的第一通讯接口，用于输出控制信号控制扭矩测试结果处理部件采样扭矩传感器所传输的每一步进角度的电信号和接收扭矩测试结果处理部件输出的扭矩测试结果。
所述控制器还包括用于将扭矩测试结果传输到上位机的第二通讯接口。
本实用新型的有益效果是1)由于通过步进电机来驱动上夹具转动，从而带动连接手机上壳的铰链部位跟随转动，扭矩传感器感知铰链的转动扭矩，并通过扭矩测试结果处理部件对扭矩传感器的传输电信号进行采集，从而避免了人为因素的影响，提高了测试结果的精度度和测试效率。2)通过控制器的控制，可对多个步进角度的扭矩进行测试，并可将测试结果传输到上位机进行处理和分析，可实现对铰链整个运动过程的扭矩变化的反映。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是本实用新型的一种实施例的电机、夹具和扭矩传感器的连接示意图；图2是图1中A部的截面示意图；图3是本实用新型的一种实施例的连接示意图；图4是本实用新型的电源的电路图；图5是本实用新型的一种实施例的控制器和电机的电路图；图6是本实用新型的一种实施例的控制器的选择开关电路图。
具体实施方式如图1、2所示，连接手机铰链的夹具包括上夹具3和下夹具4，步进电机1通过第一联轴器2与上夹具3的一端连接，以带动上夹具3随步进电机1转动。上夹具3的另一端向内具有一凹槽31，凹槽31的形状和深度与手机的上壳连接的铰链部位32相形合，用于将手机的上壳连接的铰链部位32卡入，以带动手机的上壳连接的铰链部位转动。下夹具4一端向内具有一凹槽41，凹槽的形状和深度与手机的底壳连接的铰链部位42相形合，用于将手机的底壳连接42的铰链部位卡入，下夹具的另一端通过第二联轴器5与扭矩传感器6连接。上下夹具的凹槽完全模拟手机上壳与底壳铰链安装位，可根据不同尺寸手机铰链更换夹具，而且上下夹具留有足够空间，如需测量高度较高的旋转铰链也可适用。下夹具4将手机的底壳连接的铰链部位42承受的扭力传递给扭矩传感器6，扭矩传感器6将感知的扭矩转换成电信号，并通过屏蔽电缆105传输到扭矩测试结果处理部件7，如图3、4所示，扭矩测试结果处理部件7可以是扭矩测量仪104，扭矩测量仪104给扭矩传感器6提供标准电源，图4中标号103表示开关电源，同时扭矩测量仪104对扭矩传感器6所转换成的电信号进行采集，并将采集的结果通过第一通讯接口8发送给控制器101，第一通讯接口8可以是RS232接口。扭矩测量仪还包括用于当扭矩测试结果超出上下限时进行报警的报警元件，当扭矩超出上、下限时，测量仪将输出报警信号给控制器，同时发出报警声。控制器101与步进电机1电连接，控制步进电机1按照设定的步进角度转动。控制器101还通过第二通讯接口9与上位机102连接，第二通讯接口9可以是RS232接口，上位机可以是电脑PC，控制器包括程序控制器PLC和与程序控制器PLC相连的功放电路。控制器根据要求分180度、270度和360度三种角度测试；利用步进电机准确的步进角定位，对三种角度可作200个点(均匀分配)的扭矩采集。当选择180度测试时(其他角度以此类推)，在控制器的控制下每转0.9度进行一次扭矩采集，并贮存在控制器上，待200个点测试完后；可将200个记录值一次性地发送到个人电脑；为了对精密测量仪的保护，在测试过程，当扭矩报警时，控制器将控制电机返回原点。控制器和电机的电路图如图5所示，图中控制器的X0-X6为操作指令的输入端，Y0-Y5为控制器控制的输出端；功放电路用于将控制器的输出功率放大，确保对负载的驱动能力。步进脉冲Y0和步进方向Y2经分压限流电阻R后输入给步进电机驱动器，并控制电机的转角及转向。
控制器还包括选择开关K，如图6所示，用于在第一通讯接口8和第二通讯接口9之间转换，以选择确定控制器与扭矩测量仪或个人电脑之间的通讯。
如图4所示，本实施例使用AC220V电源，启动后电源直接给扭矩测量仪供电，并经“开关电源”转换为DC24V后给控制器、功放板及步进电机驱动器供电。
为了方便测试时将手机铰链放入上下夹具中，还设计了用于装载步进电机的支架11和导向柱12，如图3所示，支架11环套在导向柱12上且可沿导向柱12滑动，导向柱12与上夹具3远离下夹具4时所移动的轨迹平行，导向柱12为2根或三根。支架11上具有提拉杆13，在提拉杆13的作用下沿导向柱12上下滑动，其作用是使上夹具3上升，从而让开将手机铰链放入下夹具4的空间，铰链放入下夹具4后，放下上夹具3，使铰链两端分别装于上下夹具中从而实现手机铰链的装夹。
在测试前，选择开关应拔向接收位置，即与扭矩测量仪连通，此时控制器与扭矩测量仪之间进行数据传输；当测试完成后，先开启WINDOWS的超级终端，并将通讯格试设置为COM1，每秒位数9600，数据位8位，奇偶校验无，停止位1，数据流控制硬件；然后将选择开关拔向发送位置，按“数据发送”按扭，此时控制器将200个记录值发送给上位机，并可保存为上位机文件。将上位机接收到的数据复制到Excel软件即可绘制出扭矩的分布曲线并进行分析。
权利要求1.一种扭矩测试装置，其特征在于包括用于连接手机铰链的夹具、驱动部件、扭矩传感器和扭矩测试结果处理部件，所述夹具包括上夹具和下夹具，所述上夹具与用于和手机的上壳连接的铰链部位相形合，所述下夹具与用于和手机的底壳连接的铰链部位相形合，所述驱动部件驱动上夹具动作，所述下夹具连接扭矩传感器，所述扭矩传感器与扭矩测试结果处理部件电连接。
2.如权利要求1所述的扭矩测试装置，其特征在于所述驱动部件为使上夹具做旋转动作的步进电机。
3.如权利要求2所述的扭矩测试装置，其特征在于所述步进电机通过第一联轴器与上夹具连接。
4.如权利要求2所述的扭矩测试装置，其特征在于所述下夹具通过第二联轴器与扭矩传感器连接。
5.如权利要求1所述的扭矩测试装置，其特征在于所述扭矩测试结果处理部件还包括用于当扭矩测试结果超出上下限时进行报警的报警元件。
6.如权利要求2至5中任一项所述的扭矩测试装置，其特征在于还包括控制器，所述控制器与步进电机电连接，用于控制步进电机按照设定的步进角度进行旋转，所述控制器还包括与扭矩测试结果处理部件进行通讯的第一通讯接口，用于输出控制信号控制扭矩测试结果处理部件采样扭矩传感器所传输的每一步进角度的电信号和接收扭矩测试结果处理部件输出的扭矩测试结果。
7.如权利要求6所述的扭矩测试装置，其特征在于所述第一通讯接口为RS232通讯口。
8.如权利要求6所述的扭矩测试装置，其特征在于所述控制器还包括用于将扭矩测试结果传输到上位机的第二通讯接口。
9.如权利要求8所述的扭矩测试装置，其特征在于所述控制器还包括用于在第一通讯接口和第二通讯接口之间进行选择的选择开关。
10.如权利要求1所述的扭矩测试装置，其特征在于还包括用于装载驱动部件的支架和导向柱，所述支架环套在导向柱上且可沿导向柱滑动，所述导向柱与上夹具远离下夹具时所移动的轨迹平行。
专利摘要本实用新型公开了一种扭矩测试装置，包括用于连接手机铰链的上夹具和下夹具、步进电机、扭矩传感器和扭矩测试结果处理部件，上夹具与用于和手机的上壳连接的铰链部位相形合，下夹具与用于和手机的底壳连接的铰链部位相形合，步进电机驱动上夹具动作，所述下夹具连接扭矩传感器，扭矩传感器与扭矩测试结果处理部件电连接，控制器还与步进电机和扭矩测试结果处理部件电连接。由于通过步进电机来驱动上夹具转动，从而避免了人为因素的影响，提高了测试结果的精度度和测试效率。通过控制器的控制，可对多个步进角度的扭矩进行测试，并可将测试结果传输到上位机进行处理和分析，可实现对铰链整个运动过程的扭矩变化的反映。
文档编号G01L5/00GK2798068SQ20042010588
公开日2006年7月19日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者毛德和, 许教练, 汪洋, 方国亮 申请人:比亚迪股份有限公司