专利名称：一种发条力矩测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及属于钟表技术领域，尤其是一种发条力矩测试仪。
背景技术：
发条是机械式钟表的能源，它的质量优劣直接影响到钟表的走时精度。对于发条来说，一般常要求其体积小而力矩大，力矩落差小，抗疲劳，抗磁性强及抗腐蚀性好等。在钟表生产中需要测量发条的力矩曲线，这是发条性能最直接的表达。在发条以及钟表等相关生产厂家，对发条力矩曲线的测量是必须进行的，其传统测量方法是采用发条和标准盘簧的刚度进行比较。在这种批量的生产状况下，传统的测量仪器由于结构复杂，测试速度很慢，且标准盘簧的刚度会随使用的时间的长短而变化，因此不能使测量数据有一个统一的标准，往往同样的发条在不同的测量仪上测得的曲线会产生差别，从而影响到发条性能分析的准确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种发条力矩测试仪。一种发条力矩测试仪，包括机械部分和电气部分；机械部分用于完成传动和固定的功能；电气部分用于控制步进电机的上条圈数与角度的控制，实时采集传感器的输出力矩并实现力矩曲线的打印；所述机械部分包括步进电机、条盒固定座，条盒固定座回转轴、 传感器拨叉；步进电机连接上条钥匙；条盒固定座用于固定待测试条盒机构，条盒固定座上沿着圆周均勻设置有条盒压板，条盒压板用于压在待测试条盒机构上，实现固定条盒机构的作用；固定条盒机构以后，条盒机构、条盒固定座，条盒固定座回转轴、传感器拨叉成为一体；当步进电机带动上条钥匙旋转，上条钥匙带动条盒机构中的条轴旋转时，条盒机构在发条的反作用力下朝相反方向旋转，条盒机构旋转后，会带动条盒固定座、条盒固定座旋转轴和传感器拨叉一起旋转，传感器拨叉即压在传感器上，进而传感器获得力矩信号，输出给模数转换模块进行模数转换。所述发条力矩测试仪，所述步进电机安装在主导轨上，在升降手柄的操纵下可以沿着该主导轨上下移动。所述发条力矩测试仪，所述条盒固定座上沿着圆周均勻设置有六个条盒压板。该发条力矩测试仪改变传统发条力矩测量仪的弊端，它可以对发条性能进行全自动检测，并可以快速、稳定而准确的测量发条的性能曲线，彻底改变了以往利用物理弹性形变而实现的测量方式，对与发条以及钟表生产厂家对发条性能的检测具有十分重要的意义。
图1为本发明的发条力矩测试仪的原理框图；图2为本发明的机械部分结构示意图3为本发明的条盒机构结构示意图。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。参考图1，发条力矩测试仪包括机械部分和电气部分；机械部分用于完成传动和固定的功能；电气部分用于控制步进电机的上条圈数与角度的控制，实时采集传感器的输出力矩并实现力矩曲线的打印。其中所述机械部分结构图如图2所示，其包括一步进电机1，步进电机1安装在主导轨2上，在升降手柄3的操纵下可以沿着该主导轨2上下移动；步进电机1连接上条钥匙 4 ；条盒固定座5用于固定待测试条盒机构6，条盒固定座上沿着圆周均勻设置有六个条盒压板7，条盒压板7用于压在待测试条盒机构6上，实现固定条盒机构6的作用；固定条盒机构6以后，条盒机构6、条盒固定座5，条盒固定座回转轴8、传感器拨叉9成为一体。当步进电机带动上条钥匙4旋转，上条钥匙带动条盒机构6中的条轴61旋转时，条盒机构6在发条60的反作用力下朝相反方向旋转，条盒机构6旋转后，会带动条盒固定座5、条盒固定座旋转轴8和传感器拨叉9 一起旋转，传感器拨叉9即压在传感器10上，进而传感器10获得力矩信号，输出给模数转换模块进行模数转换。条盒固定座固定销钉座11用于在安装条盒时，保证条盒固定座5不发生转动，传感器拨叉9与传感器10不接触，这样一方面保证测试初始值为零，另一方面保护传感器。参考图3，条盒机构6包括条轴61、条盒62、发条63。安装时先将发条63盘入条盒6内，并将发条外钩631钩在条盒挂钩621上，然后将条轴61从发条中心穿过，并将发条内钩632钩在条轴挂钩611上，这样发条63的两端就分别固定在条盒62和条轴61上，由于发条的材质为金属弹性材料，形状为螺旋线，当步进电机1通过上条钥匙4使条轴61旋转后，条轴挂钩611会通过发条内钩632带动发条63逐渐卷曲产生弹性形变，发条63因弹性形变产生的弹力会通过发条外钩631作用在条盒挂钩621上，使条盒62发生转动。本发条力矩测试仪使用ARM(STM32F103VET6)为主控制芯片，通过PWM控制方式送给步进电机驱动器信号，进而使步进电机实现对发条的上紧或是放松动作。发条所产生的力矩值会通过机械传动机构作为媒介，由应变片式传感器采集到电压信号送至模数转换模块，来完成将模拟信号(电压信号)，转换为ARM可以识别的数字信号，从而对采集到的信号进行处理运算，之后会控制LED显示屏进行实时力矩值和实时曲线的显示。在测量结束后， 还可通过打印机进行测量力矩曲线以及测量数值的打印，以供分析或存档。工作过程1、将条盒固定座固定销钉座11上的销钉插入条盒固定座5侧面的固定孔中，以保证在安装条盒机构6的过程中，条盒固定座5不发生转动，传感器拨叉9与传感器10不接触。2、将条盒机构6放在条盒固定座5上，使条盒机构6与条盒固定座5上的参考圆同心，拧紧条盒压板7。3、旋转升降手柄3，步进电机1就会顺着主导轨2下降，使条轴61上的四方面对准上条钥匙4并进入其中。4、将条盒固定座固定销钉座11上的销钉从条盒固定座5侧面的固定孔中拔出。
5、通过电气控制盒上的键盘，设定步进电机的旋转圈数与角度，按确认键。6、步进电机1的轴通过上条钥匙4带动条轴61以上条方向旋转设定好的圈数和角度，条盒机构6则带动条盒条盒固定座回转轴8及传感器拨叉9以反方向旋转，此时传感器拨叉9压在传感器10感应表面。当步进电机1旋转到指定的圈数与角度后，步进电机1 会再以放条方向旋转之前设定好的圈数和角度，直到恢复发条的初始状态，整个过程中随着发条上紧和放松圈数的变化，感应器随即输出相应的即时力矩，并将这些即时力矩打印成曲线。7、步进电机1停止工作后，仪器会通过提示音提示测试过程结束。8、再次将条盒固定座固定销钉座11上的销钉插入条盒固定座5侧面的固定孔中， 旋转升降手柄3，取下条盒机构，完成测试。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种发条力矩测试仪，其特征在于，包括机械部分和电气部分；机械部分用于完成传动和固定的功能；电气部分用于控制步进电机的上条圈数与角度的控制，实时采集传感器的输出力矩并实现力矩曲线的打印；所述机械部分包括步进电机、条盒固定座，条盒固定座回转轴、传感器拨叉；步进电机连接上条钥匙；条盒固定座用于固定待测试条盒机构，条盒固定座上沿着圆周均勻设置有条盒压板，条盒压板用于压在待测试条盒机构上，实现固定条盒机构的作用；固定条盒机构以后，条盒机构、条盒固定座，条盒固定座回转轴、传感器拨叉成为一体；当步进电机带动上条钥匙旋转，上条钥匙带动条盒机构中的条轴旋转时，条盒机构在发条的反作用力下朝相反方向旋转，条盒机构旋转后，会带动条盒固定座、条盒固定座旋转轴和传感器拨叉一起旋转，传感器拨叉即压在传感器上，进而传感器获得力矩信号，输出给模数转换模块进行模数转换。
2.根据权利要求1所述发条力矩测试仪，其特征在于，所述步进电机安装在主导轨上， 在升降手柄的操纵下可以沿着该主导轨上下移动。
3.根据权利要求1所述发条力矩测试仪，其特征在于，所述条盒固定座上沿着圆周均勻设置有六个条盒压板。
全文摘要
本发明公开了一种发条力矩测试仪，包括机械部分和电气部分；机械部分用于完成传动和固定的功能；电气部分用于控制步进电机的上条圈数与角度的控制，实时采集传感器的输出力矩并实现力矩曲线的打印；该发条力矩测试仪改变传统发条力矩测量仪的弊端，它可以对发条性能进行全自动检测，并可以快速、稳定而准确的测量发条的性能曲线，彻底改变了以往利用物理弹性形变而实现的测量方式，对与发条以及钟表生产厂家对发条性能的检测具有十分重要的意义。
文档编号G01L3/00GK102540864SQ20111041610
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者周亚雷, 张晔, 张路, 王东祥, 边宁涛, 韩利萍 申请人:轻工业钟表研究所