一种扭力检测装置和扭力检测方法与流程

本发明涉及加工测试设备技术领域，尤其涉及一种扭力检测装置和扭力检测方法。

背景技术：

两个物件可以通过螺纹连接，以使该两个物件连接稳定。在两个物件通过螺纹连接后，当需要旋开该两个物件时，需要向该两个物件提供一定的扭力，在一些场景下，对该扭力的范围有一定要求。

现有的方案中，往往为通过手工检测螺纹连接的两个物件产生的扭力，这样的测试方式，较为麻烦，不利于进行大规模数量的测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扭力检测装置和扭力检测方法，用于方便进行扭力的检测。

为达此目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一种扭力检测装置，包括转动机构和检测机构；

所述转动机构包括机架和转动模组；

所述转动模组包括固定板、驱动电机、和夹爪；

所述驱动电机和所述固定板固定连接，所述驱动电机的输出轴和所述夹爪连接，所述固定板和所述机架沿竖直方向滑动连接；

所述驱动电机用于控制所述夹爪绕垂直于水平面的轴线转动；

所述夹爪用于抓取第一物件；

所述检测机构包括安装座和扭力检测仪，所述安装座和所述扭力检测仪的扭力检测位连接；

在竖直方向上，所述安装座位于所述夹爪下方；

所述安装座的靠近所述夹爪的一侧设有安装位，所述安装位用于安装第二物件；

所述第一物件和所述第二物件螺纹连接。

可选地，所述转动机构还包括缓冲件，所述缓冲件和所述机架固定连接；

所述固定板上设有凸块；

在竖直方向上，所述凸块位于所述缓冲件上方；

所述缓冲件用于在所述转动模组下降时，通过和所述凸块抵接，以抵消所述转动模组的至少部分重力。

可选地，所述缓冲件为第一气缸；

所述第一气缸的活塞杆的活动端朝向所述凸块。

可选地，所述检测机构还包括底座；

所述扭力检测仪的远离所述安装座的一侧和所述底座连接。

可选地，所述转动模组还包括第二气缸、联轴器、转轴、轴承座、和壳体；

所述轴承座在所述壳体内和所述壳体固定连接，所述壳体和所述固定板固定连接，所述转轴贯穿所述轴承座的内环，所述转轴和所述轴承座的内环固定连接；

所述联轴器的一端和所述驱动电机的输出轴固定连接，所述联轴器的另一端和所述转轴固定连接；

所述第二气缸和所述夹爪连接，所述第二气缸用于控制所述夹爪进行夹取操作；

所述转轴的远离所述联轴器的一端和所述第二气缸连接。

可选地，所述转动模组还包括细牙螺母；

所述转轴的远离所述联轴器的一端设有凸台，所述凸台沿所述转轴的边沿往外侧延伸；

所述细牙螺母和所述转轴螺纹连接；

所述轴承座夹紧于所述细牙螺母和所述凸台之间。

可选地，所述转动模组还包括手动滑台；

所述手动滑台包括控制件、第一滑台和第二滑台，所述第一滑台和所述第二滑台沿第一方向和第二方向滑动连接；

所述第一滑台和所述第二滑台分别和所述控制件连接，所述控制件用于控制所述第一滑台和所述第二滑台沿所述第一方向和所述第二方向进行相对位移；

所述第一滑台和所述第二滑台同轴联动；

所述第一滑台和所述转轴的远离所述联轴器的一端连接，所述第二滑台和所述第二气缸连接；

所述第一方向和所述第二方向相互垂直，所述第一方向和所述第二方向平行于水平面。

可选地，所述转动机构还包括目标电机和滑台；

所述目标电机和所述机架固定连接，所述目标电机的输出轴和所述滑台连接，所述目标电机用于控制所述滑台沿竖直方向移动；

在竖直方向上，所述凸块位于所述滑台上方；

所述滑台用于通过抵接所述凸块，抬起所述转动模组。

可选地，所述第一物件为镜头；

所述第二物件为镜框。

为达此目的，本发明实施例还采用以下技术方案：

一种扭力检测方法，所述扭力检测方法应用于如上所述的扭力检测装置上；

所述扭力检测方法包括：

当所述夹爪抓取所述第一物件后，通过所述驱动电机控制所述夹爪往第一时针方向转动预设圈数，以使所述第一物件的螺纹和所述第二物件的螺纹往旋开的方向相对转动；

通过所述驱动电机控制所述夹爪往第二时针方向转动所述预设圈数，以使所述第一物件的螺纹和所述第二物件的螺纹往旋紧的方向相对转动；

当所述第一物件和所述第二物件相对转动时，所述扭力检测仪检测出扭力数值；

当所述扭力数值在预设数值范围内时，确定所述第一物件和所述第二物件的连接符合预设要求。

本发明的有益效果：

本发明实施例的扭力检测装置包括转动机构和检测机构。转动机构包括机架和转动模组。转动模组包括固定板、驱动电机、和夹爪。驱动电机和固定板固定连接，驱动电机的输出轴和夹爪连接，固定板和机架沿竖直方向滑动连接，从而转动模组通过固定板和机架沿竖直方向滑动连接。驱动电机用于控制夹爪绕垂直于水平面的轴线转动。夹爪用于抓取第一物件。检测机构包括安装座和扭力检测仪，安装座和扭力检测仪的扭力检测位连接。在竖直方向上，安装座位于夹爪下方。安装座的靠近夹爪的一侧设有安装位，安装位用于安装第二物件。其中，第一物件和第二物件螺纹连接。这样，夹爪抓取第一物件后，通过驱动电机控制夹爪进行转动，则可实现第一物件和第二物件之间的相对转动。因安装座和扭力检测仪的扭力检测位连接，安装位用于安装第二物件，从而，此时扭力检测仪可检测出扭力数值，通过扭力数值可判断出第一物件和第二物件的连接是否符合预设要求，这样的自动化测试方式，方便检测出扭力数值，提高了检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种扭力检测装置的转动机构的结构示意图；

图2为图1所示的转动机构的另一结构示意图；

图3为本发明另一实施例提供的一种转动模组的结构示意图；

图4为本发明另一实施例提供的一种镜头和镜框的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种扭力检测装置的检测机构的结构示意图；

图6为本发明另一实施例提供的一种安装座的俯视图；

图7为本发明另一实施例提供的一种扭力检测方法的流程图。

图中：

1、转动机构；11、机架；12、第一气缸；13、目标电机；14、滑台；15、转动模组；16、固定板；17、驱动电机；18、夹爪；19、凸块；20、第二气缸；21、联轴器；22、转轴；23、轴承座；24、壳体；25、细牙螺母；26、凸台；27、手动滑台；28、控制件；29、第一滑台；30、第二滑台；

2、检测机构；3、安装座；4、扭力检测仪；5、底座；6、镜头；7、镜框；8、安装位。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种扭力检测装置和扭力检测方法，用于方便进行扭力的检测。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例提供了一种扭力检测装置，该扭力检测装置包括转动机构1和检测机构2。其中，转动机构1用于转动物件，检测机构2用于检测出扭力数值。通过转动机构1和检测机构2的配合，可以实现扭力的自动化检测，从而方便了扭力的检测。

图1为本发明一实施例提供的一种扭力检测装置的转动机构1的结构示意图，图2为图1所示的转动机构1的另一结构示意图。

参阅图1和图2，本发明实施例的转动机构1包括机架11和转动模组15。其中，转动模组15包括固定板16、驱动电机17、和夹爪18。

如图2和图3所示，驱动电机17和固定板16固定连接，驱动电机17的输出轴和夹爪18连接。

固定板16和机架11沿竖直方向滑动连接，这样，转动模组15通过固定板16实现了和机架11的滑动连接。其中，滑动连接即部件间能相对滑动。

驱动电机17用于控制夹爪18绕垂直于水平面的轴线转动。夹爪18用于抓取第一物件。在驱动电机17的驱动下，第一物件可随夹爪18转动。

其中，第一物件可以为镜头6。如图4所示，图4示出了一种镜头6和镜框7的结构示意图。

图5为本发明另一实施例提供的一种扭力检测装置的检测机构2的结构示意图。

如图5所示，检测机构2包括安装座3和扭力检测仪4，安装座3和扭力检测仪4的扭力检测位连接。扭力检测仪4用于通过扭力检测位检测出扭力。这样，转动安装座3时，即向安装座3提供扭力时，扭力检测仪4可检测出该扭力。

在本发明实施例中，在竖直方向上，安装座3位于夹爪18下方。

安装座3的靠近夹爪18的一侧设有安装位8，安装位8用于安装第二物件，从而第二物件也位于夹爪18下方。其中该第二物件可以为镜框7。

在本发明实施例中，第一物件和第二物件螺纹连接。例如，如图5所示，镜头6和镜框7通过螺牙实现螺纹连接。

其中，第二物件安装在安装位8上，具体为第二物件和安装座3被限制相对转动。

例如，安装座3的示意图可以如图6所示，安装座3上的安装位8可以为方形凸台26。第二物件可为镜框7，在镜框7的底部设有方形凹槽。当镜框7安装到安装座3上时，该方形凸台26嵌入方形凹槽内，从而限制镜框7和安装座3的相对转动。

在准备检测扭力时，第一物件和第二物件已实现螺纹连接。例如，将图4所示的螺纹连接的镜头6和镜框7安装到安装座3上，然后，进行扭力检测。具体为，使用夹爪18夹取第一物件，驱动电机17转动夹爪18，此时，第一物件和第二物件之间产生扭力，该扭力通过安装座3传递给扭力检测仪4，以使扭力检测仪4检测出扭力数值，然后可根据该扭力数值进行预设的判断或操作。

具体的转动过程，例如为夹爪18夹取第一物件后，驱动电机17驱动夹爪18往一时针方向转动预设圈数，例如2圈，以使第一物件和第二物件相对转动。然后，驱动电机17驱动夹爪18往相反的时针方向转动前述的预设圈数。此时，扭力检测仪4可检测出扭力数值。其中，在转动过程中，第二物件固定在安装座3上。第一物件在夹爪18的驱动下，相对第二物件转动。

这样，本发明实施例通过转动机构1和检测机构2的配合，实现自动化检测第一物件和第二物件之间螺纹连接导致的扭力，这样的测试方式，方便高效，减少了人力的损耗。

应该理解，本发明实施例的扭力可以指第二物件固定，转动第一物件所需的力。例如，第二物件固定在安装座3上，第一物件和第二物件螺纹连接，转动模组15转动第一物件所需的力。

为了提高扭力检测的准确性，可选地，转动机构1还包括缓冲件，缓冲件和机架11固定连接，例如焊接、卡接、或胶粘等连接方式。

如图1和图3所示，固定板16上设有凸块19。在竖直方向上，凸块19位于缓冲件上方。

缓冲件用于在转动模组15下降时，通过和凸块19抵接，以抵消转动模组15的至少部分重力。

在扭力检测时，第一物件和第二物件连接。因转动模组15和机架11沿竖直方向滑动连接，从而在重力的作用下，夹爪18和第一物件抵接，检测机构2、第一物件和第二物件支撑起转动模组15，转动模组15的重力会对第一物件和第二物件之间的扭力产生影响，例如，转动模组15的重力增加了第一物件和第二物件的螺牙之间的静摩擦力，从而导致检测的扭力误差较大，为了提高扭力检测的精度，可以通过缓冲件对凸块19的抵接，以支撑转动模组15，从而抵消了转动模组15的至少部分重力，例如抵消了转动模组15的部分重力或全部重力。这样可减少转动模组15的重力对第一物件和第二物件之间的扭力的影响。

另外，在夹爪18抓取第一物件前，转动模组15相对机架11沿竖直方向向下移动，在转动模组15下降的过程中，缓冲件和凸块19抵接，可防止转动模组15下降速度过快，避免了夹爪18和第一物件的碰撞过于强烈导致的部件损坏。

其中，在本发明实施例中，第一物件的螺牙和第二物件的螺牙之间的相对转动方向绕垂直于水平面的轴线。

缓冲件的具体实现方式有多种，例如为弹性件，该弹性件可以为压簧、弹性橡胶等。

在一个具体的示例中，如图1所示，缓冲件为第一气缸12。第一气缸12的活塞杆的活动端朝向凸块19。

该第一气缸12具体可以为笔形气缸。

缓冲件为气缸的结构，方便将气缸安装到机架11上，且缓冲效果较好，以及可根据转动模组15的具体重力，调整气缸的缓冲力。

为了方便扭力检测仪4的安装，可选地，如图5所示，检测机构2还包括底座5。扭力检测仪4的远离安装座3的一侧和底座5连接，具体可以为固定连接，或者连接后，限制扭力检测仪4和底座5相对转动。

这样，扭力检测仪4设置在安装座3和底座5之间，例如，扭力检测仪4和安装座3固定连接，扭力检测仪4和底座5固定连接。从而，方便了扭力检测仪4的布置，以及方便了转动机构1和检测机构2的布置。

下面对转动模组15进行详细的示例性描述。

可选地，如图3所示，转动模组15还包括第二气缸20、联轴器21、转轴22、轴承座23、和壳体24。

轴承座23在壳体24内和壳体24固定连接，壳体24和固定板16固定连接，转轴22贯穿轴承座23的内环，转轴22和轴承座23的内环固定连接。这样，转轴22、轴承座23、和壳体24皆可随着固定板16移动，且转轴22能相对轴承座23转动。

联轴器21的一端和驱动电机17的输出轴固定连接，联轴器21的另一端和转轴22固定连接。

第二气缸20和夹爪18连接，第二气缸20用于控制夹爪18进行夹取操作。该第二气缸20例如为单作用气缸。

其中，转轴22的远离联轴器21的一端和第二气缸20连接。

这样，驱动电机17输出的扭力依次传递给联轴器21、转轴22、第二气缸20和夹爪18，以使夹爪18转动。因转轴22和轴承座23的内环固定连接，从而可避免转轴22的晃动，提高了转动机构1的转动部件的同心度。这样，转动机构1对第一物件的作用力更加稳定，可提高扭力检测仪4检测到的扭力数值的准确性。

可选地，如图3所示，转动模组15还包括细牙螺母25，细牙螺母25和转轴22螺纹连接。

转轴22的远离联轴器21的一端设有凸台26，凸台26沿转轴22的边沿往外侧延伸。

轴承座23夹紧于细牙螺母25和凸台26之间。这样，转轴22在竖直方向上，被细牙螺母25和凸台26限制位置，防止了转轴22在竖直方向上的晃动，这样，转动机构1对第一物件的作用力也可以更加稳定，从而提高扭力检测仪4检测到的扭力数值的准确性。

为了进一步保证第一物件和第二物件之间的同心度，可选地，如图1和图3所示，转动模组15还包括手动滑台27。

其中，手动滑台27包括控制件28、第一滑台29和第二滑台30，第一滑台29和第二滑台30沿第一方向和第二方向滑动连接。

第一滑台29和第二滑台30分别和控制件28连接，控制件28用于控制第一滑台29和第二滑台30沿第一方向和第二方向进行相对位移。其中，第一方向和第二方向相互垂直，第一方向和第二方向平行于水平面。

第一滑台29和第二滑台30同轴联动，第一滑台29和转轴22的远离联轴器21的一端连接，第二滑台30和第二气缸20连接。这样，手动滑台27可将转轴22的扭力传递给第二气缸20，以使夹爪18转动。

具体来说，控制件28可以包括螺钉和凸出件，螺钉和第一滑台29螺纹连接，凸出件和第二滑台30固定连接，通过螺钉和凸出件的抵接，实现第一滑台29和第二滑台30之间的滑动。

控制件28还可以包括另一螺钉和另一凸出件，该另一螺钉和第二滑台30螺纹连接，该另一凸出件和第一滑台29固定连接。

用户可以操作控制件28，例如控制螺钉的转动，从而通过螺钉和凸出件的抵接，实现第一滑台29和第二滑台30之间沿不同方向的滑动。

为了实现转动模组15沿竖直方向的自动化上升，可选地，如图1所示，转动机构1还包括目标电机13和滑台14。目标电机13例如为伺服电机。

目标电机13和机架11固定连接，目标电机13的输出轴和滑台14连接，目标电机13用于控制滑台14沿竖直方向移动。

例如，目标电机13的输出轴可进行伸缩，滑动和该目标电机13的输出轴连接后，目标电机13可控制滑台14沿竖直方向移动。

再如，目标电机13的输出轴和丝杆连接，滑台14设置在丝杆上。在目标电机13的输出轴的带动下，丝杆转动，转动的丝杆可以控制滑台14沿竖直方向移动。其中，丝杆沿一转动方向转动，滑台14下移；丝杆沿相反方向转动，滑台14上移。

在竖直方向上，凸块19位于滑台14上方。滑台14用于通过抵接凸块19，抬起转动模组15。

这样，目标电机13控制滑台14沿竖直方向上升，滑台14抵接凸块19后，即可抬起转动模组15。然后，目标电机13控制滑台14沿竖直方向下降，因转动模组15通过固定板16实现了和机架11沿竖直方向的滑动连接，从而转动模组15在自身重力作用下，沿竖直方向向下滑动。这样，实现了自动化控制转动模组15的上升和下降。

为了避免滑台14影响转动模组15下降到最低位置，目标电机13控制滑台14沿竖直方向下降的最低位置比转动模组15下降到的最低位置还要低。

在本发明实施例中，第一物件和第二物件螺纹连接，在第一物件和第二物件相对转动的过程中，第一物件的最高端和第二物件的最低端之间的高度沿竖直方向伸长或缩短，因此时，夹爪18抓取第一物件，以及转动模组15相对固定板16滑动，从而在第一物件的螺牙和第二物件的螺牙的作用力的作用下，转动模组15沿竖直方向上升或下降。

在本发明实施例中，第一物件和第二物件螺纹连接。第一物件和第二物件的具体实现形式有多种，例如，如图4所示，第一物件为镜头6，第二物件为镜框7。其中，镜头6和镜框7通过螺牙实现螺纹连接，图4所示为螺纹连接了的镜头6和镜框7。

综上所述，本发明实施例的扭力检测装置包括转动机构1和检测机构2。转动机构1包括机架11和转动模组15。转动模组15包括固定板16、驱动电机17、和夹爪18。驱动电机17和固定板16固定连接，驱动电机17的输出轴和夹爪18连接，固定板16和机架11沿竖直方向滑动连接，从而转动模组15通过固定板16和机架11沿竖直方向滑动连接。驱动电机17用于控制夹爪18绕垂直于水平面的轴线转动。夹爪18用于抓取第一物件。检测机构2包括安装座3和扭力检测仪4，安装座3和扭力检测仪4的扭力检测位连接。在竖直方向上，安装座3位于夹爪18下方。安装座3的靠近夹爪18的一侧设有安装位8，安装位8用于安装第二物件。其中，第一物件和第二物件螺纹连接。这样，夹爪18抓取第一物件后，通过驱动电机17控制夹爪18进行转动，则可实现第一物件和第二物件之间的相对转动。因安装座3和扭力检测仪4的扭力检测位连接，安装位8用于安装第二物件，从而，此时扭力检测仪4可检测出扭力数值，通过扭力数值可判断出第一物件和第二物件的连接是否符合预设要求，这样的自动化测试方式，方便检测出扭力数值，提高了检测效率。

如图7所示，图7为本发明另一实施例提供的一种扭力检测方法的流程图。图7所示的扭力检测方法可应用于上述各个实施例所述的扭力检测装置上。

参阅图7，本发明实施例的扭力检测方法包括：

步骤701：当夹爪18抓取第一物件后，通过驱动电机17控制夹爪18往第一时针方向转动预设圈数，以使第一物件的螺纹和第二物件的螺纹往旋开的方向相对转动。

在进行扭力检测前，第一物件和第二物件螺纹连接，其中，第二物件安装到安装座3的安装位8上，以限制第二物件和安装座3的相对转动。

转动模组15沿竖直方向向下移动，以使夹爪18可抓取第一物件。然后，驱动电机17控制夹爪18往第一时针方向转动预设圈数，第一物件的螺牙和第二物件的螺牙旋开。

预设圈数可以为2圈、3圈、4圈等等，本发明实施例对此不作具体限定。

步骤702：通过驱动电机17控制夹爪18往第二时针方向转动预设圈数，以使第一物件的螺纹和第二物件的螺纹往旋紧的方向相对转动。

驱动电机17控制夹爪18往第一时针方向转动预设圈数后，通过驱动电机17控制夹爪18往第二时针方向转动前述的预设圈数，以使第一物件的螺纹和第二物件的螺纹往旋紧的方向相对转动，且第一物件和第二物件旋转回原来的位置。

步骤703：当第一物件和第二物件相对转动时，扭力检测仪4检测出扭力数值。

在步骤701和步骤702中，第一物件和第二物件相对转动。因安装座3和扭力检测仪4的扭力检测位连接，第二物件安装到安装座3上，从而，当第一物件和第二物件相对转动时，扭力检测仪4可检测出扭力数值。

步骤704：当扭力数值在预设数值范围内时，确定第一物件和第二物件的连接符合预设要求。

当扭力数值在预设数值范围内时，确定第一物件和第二物件的连接符合预设要求。例如，确定第一物件和第二物件之间的扭力符合出厂要求。

当扭力数值不在预设数值范围内时，确定第一物件和第二物件的连接不符合预设要求。

其中，步骤704可通过控制器执行，例如控制器和扭力检测仪4通信连接，扭力检测仪4将检测出的扭力数值发送给控制器，控制器使用预存的预设数值范围判断扭力数值是否在预设数值范围内。然后，根据判断结果执行不同的操作，例如，当扭力数值在预设数值范围内时，控制器控制显示器显示符合要求的信息，否则，显示不符合要求的信息。

综上所述，本发明实施例的扭力检测方法可应用于上述各个实施例的扭力检测装置上。在本发明实施例的扭力检测方法中，当夹爪18抓取第一物件后，通过驱动电机17控制夹爪18往第一时针方向转动预设圈数，以使第一物件的螺纹和第二物件的螺纹往旋开的方向相对转动。然后，通过驱动电机17控制夹爪18往第二时针方向转动预设圈数，以使第一物件的螺纹和第二物件的螺纹往旋紧的方向相对转动。当第一物件和第二物件相对转动时，扭力检测仪4检测出扭力数值。当扭力数值在预设数值范围内时，确定第一物件和第二物件的连接符合预设要求。这样的自动化测试方式，方便检测出扭力数值，提高了检测效率。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。