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扭矩扳手鉴定仪的研究

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扭矩扳手鉴定仪的研究

【概要描述】扭矩扳手鉴定仪大量应用于航空、轮船、汽车等制造业,其示值是否准确将直接影响到产品零部件或整机的质量。所以,扭矩扳手的示值准确性非常重要,需要依据JJG 707—2014《扭矩扳手》检定规程进行定期校准。

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  • 发布时间:2021-08-09 11:56

  扭矩扳手鉴定仪大量应用于航空、轮船、汽车等制造业,其示值是否准确将直接影响到产品零部件或整机的质量。所以,扭矩扳手的示值准确性非常重要,需要依据JJG 707—2014《扭矩扳手》检定规程进行定期校准。
  
  国内对扭矩扳手的校准一般采用扭矩扳手校准仪。虽然很大程度上实现了自动化校准,但还存在以下缺陷: 1) 校准过程中扭矩扳手的示值需要人工采集; 2) 当扭矩扳手示值范围较大时,需要在校准过程中切换使用多个不同量程的扭矩传感器,才能完成该扭矩扳手的校准。目前扭矩传感器的切换是通过手动更换,不仅操作过程繁琐,还容易引入校准误差。
  
  为了解决以上缺陷并进一步完善现有的扭矩扳手校准仪,设计了一种扭矩扳手自动校准仪( 以下简称自动校准仪) ,该自动校准仪能在确保校准结果准确靠谱的前提下,自动采集校准数据及切换扭矩传感器,同时具有自动加载扭矩、卸载扭矩及生成原始记录和证书功能。
  
  1 自动校准仪的结构原理
  
  1. 1 自动校准仪的结构
  
  自动校准仪主要由以下部分组成: 传感器单元、台面、圆筒一、传感器单元定位座、传感器单元切换机构、连接轴、连接轴定位机构、升降机构、驱动机构、驱动板、扳手支撑机构、摄像机、声音传感器、下位机和带自动校准软件( 以下简称软件) 的上位机。自动校准仪的结构示意图如图1 所示,分解图如图2 所示。
  
  1. 2 自动校准仪的原理
  
  1) 将扭矩扳手的方榫与连接轴连接,将其手柄放置在扳手支撑机构上,在上位机中输入扭矩扳手信息;
  
  2) 软件根据扭矩扳手的示值范围确定校准点后,通过下位机控制传感器单元切换机构选择相应量程的传感器单元,升降机构推动传感器单元上升并与连接轴连接;
  
  3) 下位机控制驱动机构带动驱动板转动,驱动板通过扳手支撑机构将扭矩传递给扭矩扳手,实现扭矩加载;
  
  4) 下位机采集扭矩传感器示值同时通过摄像机和声音传感器分别采集扭矩扳手示值和预置式扭矩扳手发出的声音信号,并将这些校准数据上传给上位机;
  
  5) 当需要更换传感器单元或校准完成时,驱动机构和升降机构先后复位,实现扭矩卸载和传感器单元复位;
  
  6) 重复2) ~ 5) 过程完成所有校准点的校准,上位机根据扭矩扳手信息和校准数据自动生成原始记录和证书。
  
  1. 3 传感器单元
  
  不同型号规格的扭矩传感器的外形尺寸不同,为了使它们在外形上具有通用性,在扭矩传感器上安装附属配件: 花键轴和定位盘,构成传感器单元。
  
  其中定位盘的边缘开有定位键一和滑块。传感器单元的结构示意图如图4 所示。
  
  1. 4 台面、传感器单元定位座及驱动机构
  
  台面用于直接或间接地固定校准仪各部分,在其一侧开有圆孔一,另一侧开有条形孔。传感器单元定位座安装在圆孔一的下方,用于对选定的传感器单元进行位置固定,其外形为圆柱体,轴心上开有通孔,下表面开有键槽一。该键槽一能与传感器单元定位盘的定位键一和滑块配合。

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