專利名稱：非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量扭矩的傳感器，具體地說是提供一種可測量旋轉(zhuǎn)扭矩的采用非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器。
扭矩傳感器的功能是測量作用在軸兩端的扭矩，根據(jù)被測軸是否旋轉(zhuǎn)，扭矩傳感器可分為靜態(tài)扭矩傳感器和旋轉(zhuǎn)扭短傳感器。與本實用新型相似的旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，主要基于應(yīng)變片測試原理，驅(qū)動器(電機、氣動或液動馬達(dá)等)輸出扭矩使旋轉(zhuǎn)軸作轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)軸帶動負(fù)載轉(zhuǎn)動，欲測負(fù)載大小，只需測出作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩即可，而旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩值可由附設(shè)應(yīng)變片得到。即，貼有應(yīng)變片的軸是旋轉(zhuǎn)的，用電刷將電源傳遞給旋軸，同時將應(yīng)變片的輸出信號傳遞給二次儀表或計算機，從而實現(xiàn)扭矩測量。這種測量方法的缺點是電刷易磨損，測量精度不高。
本實用新型的目的是克服公知旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器的不足，設(shè)計一種非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器。
本實用新型的非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器仍然是采用應(yīng)變片測試原理來測量作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩，但測量過程是非接觸式的，無需配置電刷，從而使得傳感器的使用壽命和測量精度都得到提高。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型中不是將驅(qū)動器直接安裝固定在基座上，而是在驅(qū)動器和基座之間加入傳感器，即通過傳感器將驅(qū)動器固接在基座上。這樣，負(fù)載作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩，最終傳遞到傳感器的兩端，形成力偶作用。這時只要通過傳感器測得該力偶，即可測得負(fù)載的扭矩。如此，本實用新型將用應(yīng)變片測量的旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)闇y量靜態(tài)扭矩，從根本上解決了普通的旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器測量精度不高，設(shè)備壽命短的弊端。同時也擴寬了旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器的使用范圍。具體地說，本實用新型的非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，有一園筒式傳感器部件，該部件帶上、下法蘭，將傳感器部件介于驅(qū)動器和驅(qū)動器基座之間，通過上、下法蘭使驅(qū)動器緊固在基座上。傳感器的其它組件、電控及顯示器的結(jié)構(gòu)和聯(lián)接都可按常規(guī)技術(shù)進行。
在本實用新型的傳感器中，為保證測量扭矩的精確性，必須使傳感器只受到扭矩力偶，而不受彎力矩作用，因此在傳感器上增設(shè)防止傳感器變彎的附助設(shè)置。這種附助設(shè)置可采用多種形式來實現(xiàn)，較簡單的一種附助設(shè)置是在傳感器內(nèi)徑或外徑設(shè)置防彎套，防彎套的一端與傳感器上(或下)法蘭剛性聯(lián)接，另一端與下(或上)法蘭構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。由于防彎套可有效防止傳感器變彎，保證了傳感器測量扭矩的精度。附助設(shè)置也可采用在轉(zhuǎn)軸上增設(shè)定位軸承的辦法，以確保轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動時不發(fā)生彎變。
下面通過附圖和實例對本實用新型的技術(shù)給予進一步的說明。
附

圖1為本實用新型第一種傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實用新型第二種傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1．傳感器；2．上法蘭；3．下法蘭；4．驅(qū)動器；5．基座；6．旋轉(zhuǎn)軸；7．軸承；8．防彎套。
附圖1所示結(jié)構(gòu)的傳感器可為本實用新型的第1個實例。傳感器1帶有上、下法蘭2、3，驅(qū)動器4與上法蘭2固接，下法蘭3與基座5固接，使驅(qū)動器4緊固在基座5上，設(shè)于基座5上的軸承7用于固定旋轉(zhuǎn)軸6，防彎套8為設(shè)置在傳感器1外徑的外防彎套。
附圖2所示結(jié)構(gòu)的傳感器為本實用新型的第2實例。該實例中防彎套8為設(shè)置在傳感器1內(nèi)徑的內(nèi)防彎套。
在附圖1、2中只示出與本實用新型要素的相關(guān)部分，作為傳感器的其它組件，電控和顯示部分的設(shè)置均可參照常規(guī)技術(shù)進行。
上述結(jié)構(gòu)的非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器可以精確的用來測量轉(zhuǎn)動軸的扭矩。典型的應(yīng)用場合為有自動裝配過程扭矩測量、旋轉(zhuǎn)件工作負(fù)載測量等，并可用于對多種驅(qū)動器的測量。
實施例3非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器用于數(shù)控螺栓擰緊機數(shù)控螺栓擰緊機是近二、三十年隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生一種新一代的擰緊工具。對于不同的螺栓及組裝部件的要求，擰緊機產(chǎn)生的扭矩值必須嚴(yán)格地被控制和調(diào)整。為測量其旋轉(zhuǎn)軸扭矩，一般需配置應(yīng)變式旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器。但如前述公知的這類傳感器的，測量精度不夠高，且電刷的壽命低，將影響數(shù)控螺栓擰緊機的應(yīng)用效果和充分地發(fā)揮其作用。
用本實用新型實例1或2所示的傳感器配置在數(shù)控螺栓擰緊機上，擰緊機工作時，可提高控制擰緊力矩的精度，并提高工作效率10％以上。
權(quán)利要求1．一種非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，是采用應(yīng)變片測試原理來測量作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩，其特征在于有一園筒式傳感器部件，該部件帶上、下法蘭，將傳感器部件介于驅(qū)動器和驅(qū)動器基座之間，通過上、下法蘭使驅(qū)動器緊固在基座上，這樣，負(fù)載作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩，最終傳遞到傳感器的兩端，形成力偶作用，這時只要通過傳感器測得該力偶，即可測得負(fù)載的扭矩的一傳感器。
2．按照權(quán)利要求1所述的非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，其特征在于在傳感器上增設(shè)防止傳感器變彎的附助設(shè)置，該附助設(shè)置是在傳感器內(nèi)徑設(shè)置防彎套，防彎套的一端與傳感器上(或下)法蘭剛性聯(lián)接，另一端與下(或上)法蘭構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。
3．按照權(quán)利要求1所述的非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器，其特征在于在傳感器上增設(shè)防止傳感器變彎的附助設(shè)置，該附助設(shè)置是在傳感器外徑設(shè)置防彎套，防彎套的一端與傳感器上(或下)法蘭剛性聯(lián)接，另一端與下(或上)法蘭構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。
專利摘要一種非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器,是采用應(yīng)變片測試原理來測量作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩,它有一圓筒式傳感器部件,該部件帶上、下法蘭,將傳感器部件介于驅(qū)動器和驅(qū)動器基座之間,通過上、下法蘭使驅(qū)動器緊固在基座上,這樣,負(fù)載作用在旋轉(zhuǎn)軸上的扭矩,最終傳遞到傳感器的兩端,形成力偶作用,這時只要通過傳感器測得該力偶,即可測得負(fù)載的扭矩。這種非接觸旋轉(zhuǎn)式扭矩傳感器可以精確的用來測量轉(zhuǎn)動軸的扭矩,配置在數(shù)控螺栓擰緊機上,可提高控制擰緊力矩的精度,并提高工作效率。
文檔編號G01L3/00GK2303286SQ97224198
公開日1999年1月6日 申請日期1997年8月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月20日
發(fā)明者趙明揚, 房立金, 李群明, 徐志剛, 張波, 李燕 申請人:中國科學(xué)院沈陽自動化研究所