专利名称：非接触旋转式扭矩传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量扭矩的传感器，具体地说是提供一种可测量旋转扭矩的采用非接触旋转式扭矩传感器。
扭矩传感器的功能是测量作用在轴两端的扭矩，根据被测轴是否旋转，扭矩传感器可分为静态扭矩传感器和旋转扭短传感器。与本实用新型相似的旋转式扭矩传感器，主要基于应变片测试原理，驱动器(电机、气动或液动马达等)输出扭矩使旋转轴作转动，旋转轴带动负载转动，欲测负载大小，只需测出作用在旋转轴上的扭矩即可，而旋转轴上的扭矩值可由附设应变片得到。即，贴有应变片的轴是旋转的，用电刷将电源传递给旋轴，同时将应变片的输出信号传递给二次仪表或计算机，从而实现扭矩测量。这种测量方法的缺点是电刷易磨损，测量精度不高。
本实用新型的目的是克服公知旋转扭矩传感器的不足，设计一种非接触旋转式扭矩传感器。
本实用新型的非接触旋转式扭矩传感器仍然是采用应变片测试原理来测量作用在旋转轴上的扭矩，但测量过程是非接触式的，无需配置电刷，从而使得传感器的使用寿命和测量精度都得到提高。
为实现上述目的，本实用新型中不是将驱动器直接安装固定在基座上，而是在驱动器和基座之间加入传感器，即通过传感器将驱动器固接在基座上。这样，负载作用在旋转轴上的扭矩，最终传递到传感器的两端，形成力偶作用。这时只要通过传感器测得该力偶，即可测得负载的扭矩。如此，本实用新型将用应变片测量的旋转扭矩转变为测量静态扭矩，从根本上解决了普通的旋转扭矩传感器测量精度不高，设备寿命短的弊端。同时也扩宽了旋转扭矩传感器的使用范围。具体地说，本实用新型的非接触旋转式扭矩传感器，有一园筒式传感器部件，该部件带上、下法兰，将传感器部件介于驱动器和驱动器基座之间，通过上、下法兰使驱动器紧固在基座上。传感器的其它组件、电控及显示器的结构和联接都可按常规技术进行。
在本实用新型的传感器中，为保证测量扭矩的精确性，必须使传感器只受到扭矩力偶，而不受弯力矩作用，因此在传感器上增设防止传感器变弯的附助设置。这种附助设置可采用多种形式来实现，较简单的一种附助设置是在传感器内径或外径设置防弯套，防弯套的一端与传感器上(或下)法兰刚性联接，另一端与下(或上)法兰构成转动副。由于防弯套可有效防止传感器变弯，保证了传感器测量扭矩的精度。附助设置也可采用在转轴上增设定位轴承的办法，以确保转轴在转动时不发生弯变。
下面通过附图和实例对本实用新型的技术给予进一步的说明。
附
图1为本实用新型第一种传感器的结构示意图。
附图2为本实用新型第二种传感器的结构示意图。
图中，1．传感器；2．上法兰；3．下法兰；4．驱动器；5．基座；6．旋转轴；7．轴承；8．防弯套。
附图1所示结构的传感器可为本实用新型的第1个实例。传感器1带有上、下法兰2、3，驱动器4与上法兰2固接，下法兰3与基座5固接，使驱动器4紧固在基座5上，设于基座5上的轴承7用于固定旋转轴6，防弯套8为设置在传感器1外径的外防弯套。
附图2所示结构的传感器为本实用新型的第2实例。该实例中防弯套8为设置在传感器1内径的内防弯套。
在附图1、2中只示出与本实用新型要素的相关部分，作为传感器的其它组件，电控和显示部分的设置均可参照常规技术进行。
上述结构的非接触旋转式扭矩传感器可以精确的用来测量转动轴的扭矩。典型的应用场合为有自动装配过程扭矩测量、旋转件工作负载测量等，并可用于对多种驱动器的测量。
实施例3非接触旋转式扭矩传感器用于数控螺栓拧紧机数控螺栓拧紧机是近二、三十年随着计算机技术的发展而产生一种新一代的拧紧工具。对于不同的螺栓及组装部件的要求，拧紧机产生的扭矩值必须严格地被控制和调整。为测量其旋转轴扭矩，一般需配置应变式旋转扭矩传感器。但如前述公知的这类传感器的，测量精度不够高，且电刷的寿命低，将影响数控螺栓拧紧机的应用效果和充分地发挥其作用。
用本实用新型实例1或2所示的传感器配置在数控螺栓拧紧机上，拧紧机工作时，可提高控制拧紧力矩的精度，并提高工作效率10％以上。
权利要求1．一种非接触旋转式扭矩传感器，是采用应变片测试原理来测量作用在旋转轴上的扭矩，其特征在于有一园筒式传感器部件，该部件带上、下法兰，将传感器部件介于驱动器和驱动器基座之间，通过上、下法兰使驱动器紧固在基座上，这样，负载作用在旋转轴上的扭矩，最终传递到传感器的两端，形成力偶作用，这时只要通过传感器测得该力偶，即可测得负载的扭矩的一传感器。
2．按照权利要求1所述的非接触旋转式扭矩传感器，其特征在于在传感器上增设防止传感器变弯的附助设置，该附助设置是在传感器内径设置防弯套，防弯套的一端与传感器上(或下)法兰刚性联接，另一端与下(或上)法兰构成转动副。
3．按照权利要求1所述的非接触旋转式扭矩传感器，其特征在于在传感器上增设防止传感器变弯的附助设置，该附助设置是在传感器外径设置防弯套，防弯套的一端与传感器上(或下)法兰刚性联接，另一端与下(或上)法兰构成转动副。
专利摘要一种非接触旋转式扭矩传感器,是采用应变片测试原理来测量作用在旋转轴上的扭矩,它有一圆筒式传感器部件,该部件带上、下法兰,将传感器部件介于驱动器和驱动器基座之间,通过上、下法兰使驱动器紧固在基座上,这样,负载作用在旋转轴上的扭矩,最终传递到传感器的两端,形成力偶作用,这时只要通过传感器测得该力偶,即可测得负载的扭矩。这种非接触旋转式扭矩传感器可以精确的用来测量转动轴的扭矩,配置在数控螺栓拧紧机上,可提高控制拧紧力矩的精度,并提高工作效率。
文档编号G01L3/00GK2303286SQ97224198
公开日1999年1月6日 申请日期1997年8月20日 优先权日1997年8月20日
发明者赵明扬, 房立金, 李群明, 徐志刚, 张波, 李燕 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所