專利名稱：扭矩測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種扭矩測試裝置，尤其涉及一種用于測試鉸鏈扭矩的扭矩測試裝置。
背景技術(shù)：
在手機(jī)中，翻蓋的手機(jī)占了相當(dāng)大一部分，通常的翻蓋手機(jī)是手機(jī)上殼與手機(jī)底殼之間通過鉸鏈連接，而扭矩是翻蓋手機(jī)鉸鏈的最重要的機(jī)械性能參數(shù)之一，也是廠商定性分類及客戶選用所參考的主要參數(shù)之一。所以在制造過程中必須對(duì)扭矩進(jìn)行測試。目前通用的扭矩測試方法是使用推拉力計(jì)在某一力臂位置對(duì)鉸鏈?zhǔn)┝κ蛊溥\(yùn)動(dòng)，從而測得某幾個(gè)特定過程中的最大扭矩值即作為此鉸鏈的定性標(biāo)準(zhǔn)。利用該方法測試扭矩的缺點(diǎn)是1)依靠人工手動(dòng)，人為因素對(duì)測量結(jié)果的影響較大，精度、效率較低。2)只能得出某幾個(gè)特定過程中的最大扭矩值，不能完全反映鉸鏈整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的扭矩實(shí)際情況。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種扭矩測試裝置，提高鉸鏈扭矩的測試結(jié)果精度度和測試效率。
本實(shí)用新型的次一目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種扭矩測試裝置，能夠反映鉸鏈整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的扭矩變化的實(shí)際情況。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的一種扭矩測試裝置，包括用于連接手機(jī)鉸鏈的夾具、驅(qū)動(dòng)部件、扭矩傳感器和扭矩測試結(jié)果處理部件，所述夾具包括上夾具和下夾具，所述上夾具與用于和手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位相形合，所述下夾具與用于和手機(jī)的底殼連接的鉸鏈部位相形合，所述驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)上夾具動(dòng)作，所述下夾具連接扭矩傳感器，所述扭矩傳感器與扭矩測試結(jié)果處理部件電連接。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)部件為使上夾具做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)。
所述步進(jìn)電機(jī)通過第一聯(lián)軸器與上夾具連接。所述下夾具通過第二聯(lián)軸器與扭矩傳感器連接。
進(jìn)一步地，還包括控制器，所述控制器與步進(jìn)電機(jī)電連接，用于控制步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的步進(jìn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制器還包括與扭矩測試結(jié)果處理部件進(jìn)行通訊的第一通訊接口，用于輸出控制信號(hào)控制扭矩測試結(jié)果處理部件采樣扭矩傳感器所傳輸?shù)拿恳徊竭M(jìn)角度的電信號(hào)和接收扭矩測試結(jié)果處理部件輸出的扭矩測試結(jié)果。
所述控制器還包括用于將扭矩測試結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的第二通訊接口。
本實(shí)用新型的有益效果是1)由于通過步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)上夾具轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)連接手機(jī)上殼的鉸鏈部位跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，扭矩傳感器感知鉸鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，并通過扭矩測試結(jié)果處理部件對(duì)扭矩傳感器的傳輸電信號(hào)進(jìn)行采集，從而避免了人為因素的影響，提高了測試結(jié)果的精度度和測試效率。2)通過控制器的控制，可對(duì)多個(gè)步進(jìn)角度的扭矩進(jìn)行測試，并可將測試結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行處理和分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉸鏈整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的扭矩變化的反映。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的電機(jī)、夾具和扭矩傳感器的連接示意圖；圖2是圖1中A部的截面示意圖；圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的連接示意圖；圖4是本實(shí)用新型的電源的電路圖；圖5是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的控制器和電機(jī)的電路圖；圖6是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的控制器的選擇開關(guān)電路圖。
具體實(shí)施方式如圖1、2所示，連接手機(jī)鉸鏈的夾具包括上夾具3和下夾具4，步進(jìn)電機(jī)1通過第一聯(lián)軸器2與上夾具3的一端連接，以帶動(dòng)上夾具3隨步進(jìn)電機(jī)1轉(zhuǎn)動(dòng)。上夾具3的另一端向內(nèi)具有一凹槽31，凹槽31的形狀和深度與手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位32相形合，用于將手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位32卡入，以帶動(dòng)手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位轉(zhuǎn)動(dòng)。下夾具4一端向內(nèi)具有一凹槽41，凹槽的形狀和深度與手機(jī)的底殼連接的鉸鏈部位42相形合，用于將手機(jī)的底殼連接42的鉸鏈部位卡入，下夾具的另一端通過第二聯(lián)軸器5與扭矩傳感器6連接。上下夾具的凹槽完全模擬手機(jī)上殼與底殼鉸鏈安裝位，可根據(jù)不同尺寸手機(jī)鉸鏈更換夾具，而且上下夾具留有足夠空間，如需測量高度較高的旋轉(zhuǎn)鉸鏈也可適用。下夾具4將手機(jī)的底殼連接的鉸鏈部位42承受的扭力傳遞給扭矩傳感器6，扭矩傳感器6將感知的扭矩轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并通過屏蔽電纜105傳輸?shù)脚ぞ販y試結(jié)果處理部件7，如圖3、4所示，扭矩測試結(jié)果處理部件7可以是扭矩測量儀104，扭矩測量儀104給扭矩傳感器6提供標(biāo)準(zhǔn)電源，圖4中標(biāo)號(hào)103表示開關(guān)電源，同時(shí)扭矩測量儀104對(duì)扭矩傳感器6所轉(zhuǎn)換成的電信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集的結(jié)果通過第一通訊接口8發(fā)送給控制器101，第一通訊接口8可以是RS232接口。扭矩測量儀還包括用于當(dāng)扭矩測試結(jié)果超出上下限時(shí)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警元件，當(dāng)扭矩超出上、下限時(shí)，測量儀將輸出報(bào)警信號(hào)給控制器，同時(shí)發(fā)出報(bào)警聲。控制器101與步進(jìn)電機(jī)1電連接，控制步進(jìn)電機(jī)1按照設(shè)定的步進(jìn)角度轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂破?01還通過第二通訊接口9與上位機(jī)102連接，第二通訊接口9可以是RS232接口，上位機(jī)可以是電腦PC，控制器包括程序控制器PLC和與程序控制器PLC相連的功放電路?？刂破鞲鶕?jù)要求分180度、270度和360度三種角度測試；利用步進(jìn)電機(jī)準(zhǔn)確的步進(jìn)角定位，對(duì)三種角度可作200個(gè)點(diǎn)(均勻分配)的扭矩采集。當(dāng)選擇180度測試時(shí)(其他角度以此類推)，在控制器的控制下每轉(zhuǎn)0.9度進(jìn)行一次扭矩采集，并貯存在控制器上，待200個(gè)點(diǎn)測試完后；可將200個(gè)記錄值一次性地發(fā)送到個(gè)人電腦；為了對(duì)精密測量儀的保護(hù)，在測試過程，當(dāng)扭矩報(bào)警時(shí)，控制器將控制電機(jī)返回原點(diǎn)?？刂破骱碗姍C(jī)的電路圖如圖5所示，圖中控制器的X0-X6為操作指令的輸入端，Y0-Y5為控制器控制的輸出端；功放電路用于將控制器的輸出功率放大，確保對(duì)負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力。步進(jìn)脈沖Y0和步進(jìn)方向Y2經(jīng)分壓限流電阻R后輸入給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并控制電機(jī)的轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)向。
控制器還包括選擇開關(guān)K，如圖6所示，用于在第一通訊接口8和第二通訊接口9之間轉(zhuǎn)換，以選擇確定控制器與扭矩測量儀或個(gè)人電腦之間的通訊。
如圖4所示，本實(shí)施例使用AC220V電源，啟動(dòng)后電源直接給扭矩測量儀供電，并經(jīng)“開關(guān)電源”轉(zhuǎn)換為DC24V后給控制器、功放板及步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器供電。
為了方便測試時(shí)將手機(jī)鉸鏈放入上下夾具中，還設(shè)計(jì)了用于裝載步進(jìn)電機(jī)的支架11和導(dǎo)向柱12，如圖3所示，支架11環(huán)套在導(dǎo)向柱12上且可沿導(dǎo)向柱12滑動(dòng)，導(dǎo)向柱12與上夾具3遠(yuǎn)離下夾具4時(shí)所移動(dòng)的軌跡平行，導(dǎo)向柱12為2根或三根。支架11上具有提拉桿13，在提拉桿13的作用下沿導(dǎo)向柱12上下滑動(dòng)，其作用是使上夾具3上升，從而讓開將手機(jī)鉸鏈放入下夾具4的空間，鉸鏈放入下夾具4后，放下上夾具3，使鉸鏈兩端分別裝于上下夾具中從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)鉸鏈的裝夾。
在測試前，選擇開關(guān)應(yīng)拔向接收位置，即與扭矩測量儀連通，此時(shí)控制器與扭矩測量儀之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)測試完成后，先開啟WINDOWS的超級(jí)終端，并將通訊格試設(shè)置為COM1，每秒位數(shù)9600，數(shù)據(jù)位8位，奇偶校驗(yàn)無，停止位1，數(shù)據(jù)流控制硬件；然后將選擇開關(guān)拔向發(fā)送位置，按“數(shù)據(jù)發(fā)送”按扭，此時(shí)控制器將200個(gè)記錄值發(fā)送給上位機(jī)，并可保存為上位機(jī)文件。將上位機(jī)接收到的數(shù)據(jù)復(fù)制到Excel軟件即可繪制出扭矩的分布曲線并進(jìn)行分析。
權(quán)利要求1.一種扭矩測試裝置，其特征在于包括用于連接手機(jī)鉸鏈的夾具、驅(qū)動(dòng)部件、扭矩傳感器和扭矩測試結(jié)果處理部件，所述夾具包括上夾具和下夾具，所述上夾具與用于和手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位相形合，所述下夾具與用于和手機(jī)的底殼連接的鉸鏈部位相形合，所述驅(qū)動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)上夾具動(dòng)作，所述下夾具連接扭矩傳感器，所述扭矩傳感器與扭矩測試結(jié)果處理部件電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)部件為使上夾具做旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的步進(jìn)電機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī)通過第一聯(lián)軸器與上夾具連接。
4.如權(quán)利要求2所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述下夾具通過第二聯(lián)軸器與扭矩傳感器連接。
5.如權(quán)利要求1所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述扭矩測試結(jié)果處理部件還包括用于當(dāng)扭矩測試結(jié)果超出上下限時(shí)進(jìn)行報(bào)警的報(bào)警元件。
6.如權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的扭矩測試裝置，其特征在于還包括控制器，所述控制器與步進(jìn)電機(jī)電連接，用于控制步進(jìn)電機(jī)按照設(shè)定的步進(jìn)角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述控制器還包括與扭矩測試結(jié)果處理部件進(jìn)行通訊的第一通訊接口，用于輸出控制信號(hào)控制扭矩測試結(jié)果處理部件采樣扭矩傳感器所傳輸?shù)拿恳徊竭M(jìn)角度的電信號(hào)和接收扭矩測試結(jié)果處理部件輸出的扭矩測試結(jié)果。
7.如權(quán)利要求6所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述第一通訊接口為RS232通訊口。
8.如權(quán)利要求6所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述控制器還包括用于將扭矩測試結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)的第二通訊接口。
9.如權(quán)利要求8所述的扭矩測試裝置，其特征在于所述控制器還包括用于在第一通訊接口和第二通訊接口之間進(jìn)行選擇的選擇開關(guān)。
10.如權(quán)利要求1所述的扭矩測試裝置，其特征在于還包括用于裝載驅(qū)動(dòng)部件的支架和導(dǎo)向柱，所述支架環(huán)套在導(dǎo)向柱上且可沿導(dǎo)向柱滑動(dòng)，所述導(dǎo)向柱與上夾具遠(yuǎn)離下夾具時(shí)所移動(dòng)的軌跡平行。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種扭矩測試裝置，包括用于連接手機(jī)鉸鏈的上夾具和下夾具、步進(jìn)電機(jī)、扭矩傳感器和扭矩測試結(jié)果處理部件，上夾具與用于和手機(jī)的上殼連接的鉸鏈部位相形合，下夾具與用于和手機(jī)的底殼連接的鉸鏈部位相形合，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)上夾具動(dòng)作，所述下夾具連接扭矩傳感器，扭矩傳感器與扭矩測試結(jié)果處理部件電連接，控制器還與步進(jìn)電機(jī)和扭矩測試結(jié)果處理部件電連接。由于通過步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)上夾具轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免了人為因素的影響，提高了測試結(jié)果的精度度和測試效率。通過控制器的控制，可對(duì)多個(gè)步進(jìn)角度的扭矩進(jìn)行測試，并可將測試結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)進(jìn)行處理和分析，可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉸鏈整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的扭矩變化的反映。
文檔編號(hào)G01L5/00GK2798068SQ20042010588
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者毛德和, 許教練, 汪洋, 方國亮 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司