專利名稱：電動執行機構的力矩檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動執行機構的力矩檢測裝置。
背景技術：
目前比較常用的力矩測量方面的方法一般有兩種一是通過互感器測量電流的方法，這中方法比較容易實現，是通過對電機電流的變化來測出電機力矩的變化，這種方法有 個缺點是線性不是很好，誤差大，而且對電流的變化要求較大，在電機電流變化不大或是對力矩測量精度要求較高的場合是無法滿足的。另一種是通過壓力傳感器的方法測量力矩的，由于壓力傳感器線性好，精度高所以測量的力矩比較精確，用在要求極度很高的場合，但是這種方法也有個缺點是安裝難度大，對相關零件要求的精度極高，導致加工難度加大，成本高。
發明內容本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種簡單、可靠、性能穩定、成本低的電動執行機構的力矩檢測裝置。按照本實用新型提供的技術方案，所述電動執行機構的力矩檢測裝置，包括安裝座、電機轉子與蝸桿，在電機轉子上固定安裝蝸桿，在電機轉子上套裝有軸承，在軸承的外圈體上套裝有力矩感應板，在力矩感應板上通過螺釘固定有霍爾元件，在力矩感應板外套裝有安裝蓋板，安裝蓋板固定于所述的安裝座上；在安裝蓋板與安裝座之間的蝸桿的外部套裝有力矩承受板，所述力矩承受板坐于安裝座上，在力矩承受板上坐有碟簧，碟簧與力矩感應板相抵，在碟簧軸孔內部區域對應的力矩承受板上安裝有永磁體，永磁體與所述的霍爾元件配合。所述力矩感應板包括在感應板本體上一體連接的軸承安裝凸環，軸承安裝凸環為圓環狀凸起，在感應板本體上開設有感應板軸孔，軸承安裝凸環與感應板軸孔呈同軸設置，且軸承安裝凸環的內徑大于感應板軸孔的孔徑；在軸承安裝凸環背面的感應板本體上沿著徑向開設有霍爾元件安裝槽，在霍爾元件安裝槽內的感應板本體上開設有霍爾元件螺釘孔，在霍爾元件安裝槽外端部位置的感應板本體上開設有通線孔，在感應板本體上開設有第一定位孔。所述力矩承受板包括在承受板本體上開設的承受板軸孔，在承受板本體的外側邊上一體連接有碟簧安裝外凸環，在碟簧安裝外凸環內側的承受板本體一體連接有碟簧安裝內凸環，碟簧安裝外凸環的高度小于碟簧安裝內凸環的高度，承受板本體、承受板軸孔、碟簧安裝外凸環與碟簧安裝內凸環為同軸設置，所述碟簧安裝內凸環上設有永磁體安裝缺口，在承受板本體上開設有第二定位孔。本實用新型專利結構簡單、緊湊、精度高、加工方便要求不高、成本低、實用范圍廣等優點，它是通過對作用力的直接測量的方式來檢測力大小的變化，所以更加的方便，采用的霍爾元件和永磁體是非直接受力器件，無損耗可以不受力的大小和次數的限制，工業用得標準碟簧采購方便，可以實用幾十萬次完全滿足了產品的需求，加上裝上了測溫元件，采取了溫度補償從而提高了本裝置的測量精度，本實用新型是一種高精度、低成本的力矩檢測裝置。
圖I是本實用新型的整體結構示意圖。圖2是圖I中A部分的放大示意圖。圖3是本實用新型中力矩感應板的主視圖。圖4是本實用新型中力矩感應板的俯視圖。圖5是本實用新型中力矩感應板的仰視圖。 圖6是本實用新型中力矩承受板的主視圖。圖7是本實用新型中力矩承受板的俯視圖。圖8是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖所示，本實用新型主要由力矩感應板I、感應板本體I. I、軸承安裝凸環I. 2、感應板軸孔I. 3、霍爾元件安裝槽I. 4、通線孔I. 5、第一定位孔I. 6、碟簧2、力矩承受板3、承受板本體3. I、承受板軸孔3. 2、碟簧安裝外凸環3. 3、碟簧安裝內凸環3. 4、永磁體安裝缺口 3. 5、蝸桿4、永磁體5、霍爾元件6、安裝蓋板7電機轉子8、軸承9與安裝座10等部件構成。該電動執行機構的力矩檢測裝置，包括安裝座10、電機轉子8與蝸桿4，在電機轉子8上固定安裝蝸桿4，在電機轉子8上套裝有軸承9，在軸承9的外圈體上套裝有力矩感應板1，在力矩感應板I上通過螺釘固定有霍爾元件6，在力矩感應板I外套裝有安裝蓋板7，安裝蓋板7固定于所述的安裝座10上；在安裝蓋板7與安裝座10之間的蝸桿4的外部套裝有力矩承受板3，所述力矩承受板3坐于安裝座10上，在力矩承受板3上坐有碟簧2，碟簧2與力矩感應板I相抵，在碟簧2軸孔內部區域對應的力矩承受板3上安裝有永磁體5，永磁體5與所述的霍爾元件6配合。所述力矩感應板I包括在感應板本體I. I上一體連接的軸承安裝凸環I. 2，軸承安裝凸環I. 2為圓環狀凸起，在感應板本體I. I上開設有感應板軸孔I. 3，軸承安裝凸環I. 2與感應板軸孔I. 3呈同軸設置，且軸承安裝凸環I. 2的內徑大于感應板軸孔I. 3的孔徑，軸承安裝凸環I. 2內的臺階用于安裝所述的軸承9 ;在軸承安裝凸環I. 2背面的感應板本體I. I上沿著徑向開設有霍爾元件安裝槽I. 4，在霍爾元件安裝槽I. 4內的感應板本體I. I上開設有霍爾元件螺釘孔，在霍爾元件螺釘孔內旋入螺釘固定所述的霍爾元件6,在霍爾元件安裝槽I. 4外端部位置的感應板本體I. I上開設有通線孔I. 5，通線孔I. 5用于通入與霍爾元件6相接的信號傳輸線，在感應板本體I. I上開設有第一定位孔I. 6，通過第一定位孔I. 6與第二定位孔3. 6的定位，保證了霍爾元件6與永磁體5的安裝位置。 所述力矩承受板3包括在承受板本體3. I上開設的承受板軸孔3. 2，在承受板本體3. I的外側邊上一體連接有碟簧安裝外凸環3. 3，在碟簧安裝外凸環3. 3內側的承受板本體3. I 一體連接有碟簧安裝內凸環3. 4，碟簧安裝外凸環3. 3的高度小于碟簧安裝內凸環3. 4的高度，承受板本體3. I、承受板軸孔3. 2、碟簧安裝外凸環3. 3與碟簧安裝內凸環3. 4為同軸設置，碟簧安裝外凸環3. 3與碟簧安裝內凸環3. 4之間用于安裝所述的碟簧2，所述碟簧安裝內凸環3. 4上設有永磁體安裝缺口 3. 5，在承受板本體3. I上開設有第二定位孔3. 6。感應板軸孔I. 3與承受板軸孔3. 2用于安裝所述的蝸桿4。電機轉子8的轉動會帶著蝸桿4轉動會產生一個向里的推力，這個推力壓在力矩感應板I上，力矩感應板I壓在碟簧2上，碟簧2壓在力矩承受板3上。碟簧2受到壓力產生形變導致霍爾元件6和永磁體5的位置發生變化，霍爾元件6位置的變化導致磁場的強度發生變化，磁場強度的改變使霍爾元件6的輸出值發生改變，從而達到力矩測試的目的，作用力越大，碟簧2形變也越大，磁場強度改變就越大。由于霍爾元件6受溫度變化有一定 的影響，所以加裝了測溫元件來測試溫度，做為它的溫度補償，通過測量不同溫度下的力矩變化來做到精確測量的目的，溫度測量的越精確，力矩測量的精度就越高。在進行力矩測試時，使用型號為DS18B20的測溫元件U1、型號為AH496B的霍爾元件U2、型號為CH2510-5的接插件JP1，上述元器件通過導線連接組成力矩、溫度測試板，即可進行測試。
權利要求1.一種電動執行機構的力矩檢測裝置，包括安裝座(10)、電機轉子(8)與蝸桿(4)，在電機轉子(8)上固定安裝蝸桿(4)，在電機轉子(8)上套裝有軸承(9)，其特征是在軸承(9)的外圈體上套裝有力矩感應板(I )，在力矩感應板(I)上通過螺釘固定有霍爾元件(6)，在力矩感應板(I)外套裝有安裝蓋板(7)，安裝蓋板(7)固定于所述的安裝座(10)上；在安裝蓋板(7)與安裝座(10)之間的蝸桿(4)的外部套裝有力矩承受板(3)，所述力矩承受板(3 )坐于安裝座(10 )上，在力矩承受板(3 )上坐有碟簧(2 )，碟簧(2 )與力矩感應板(I)相抵，在碟簧(2)軸孔內部區域對應的力矩承受板(3)上安裝有永磁體(5)，永磁體(5)與所述的霍爾元件(6)配合。
2.如權利要求I所述的電動執行機構的力矩檢測裝置，其特征是所述力矩感應板(I) 包括在感應板本體(1.1)上一體連接的軸承安裝凸環(I. 2)，軸承安裝凸環(I. 2)為圓環狀凸起，在感應板本體(1.1)上開設有感應板軸孔(1.3)，軸承安裝凸環(1.2)與感應板軸孔(I. 3)呈同軸設置，且軸承安裝凸環(I. 2)的內徑大于感應板軸孔(I. 3)的孔徑；在軸承安裝凸環(I. 2)背面的感應板本體(I. I)上沿著徑向開設有霍爾元件安裝槽(I. 4)，在霍爾元件安裝槽(I. 4)內的感應板本體(1.1)上開設有霍爾元件螺釘孔，在霍爾元件安裝槽(1.4)外端部位置的感應板本體(I. I)上開設有通線孔(I. 5)，在感應板本體(I. I)上開設有第一定位孔(I. 6)。
3.如權利要求I所述的電動執行機構的力矩檢測裝置，其特征是所述力矩承受板(3)包括在承受板本體(3. I)上開設的承受板軸孔(3. 2)，在承受板本體(3. I)的外側邊上一體連接有碟簧安裝外凸環(3. 3)，在碟簧安裝外凸環(3. 3)內側的承受板本體(3. I) 一體連接有碟簧安裝內凸環(3. 4)，碟簧安裝外凸環(3. 3)的高度小于碟簧安裝內凸環(3. 4)的高度，承受板本體(3. I)、承受板軸孔(3. 2)、碟簧安裝外凸環(3. 3)與碟簧安裝內凸環(3. 4)為同軸設置，所述碟簧安裝內凸環(3. 4)上設有永磁體安裝缺口(3. 5)，在承受板本體(3. I)上開設有第二定位孔(3. 6)。
專利摘要本實用新型涉及一種電動執行機構的力矩檢測裝置，在電機轉子上固定安裝蝸桿，在電機轉子上套裝有軸承，在軸承的外圈體上套裝有力矩感應板，在力矩感應板上通過螺釘固定有霍爾元件，在力矩感應板外套裝有安裝蓋板，安裝蓋板固定于所述的安裝座上；在安裝蓋板與安裝座之間的蝸桿的外部套裝有力矩承受板，所述力矩承受板坐于安裝座上，在力矩承受板上坐有碟簧，碟簧與力矩感應板相抵，在碟簧軸孔內部區域對應的力矩承受板上安裝有永磁體，永磁體與所述的霍爾元件配合。本實用新型具有結構簡單、緊湊、精度高、加工方便要求不高、成本低、實用范圍廣等優點，一種高精度、低成本的力矩檢測裝置。
文檔編號G01L3/00GK202382890SQ20112041260
公開日2012年8月15日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者倫東, 彭展華, 蔡之良 申請人:無錫斯瑪特自控工程有限公司