專利名稱:超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，具有一個(gè)用于安裝不同長度的被檢扭矩傳感器的平衡力臂和標(biāo)準(zhǔn)力臂，一個(gè)控制平衡力臂沿中心軸線直線移動(dòng)的控制器和三個(gè)伺服電機(jī)系統(tǒng)，平衡力臂支座通過傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，平衡力臂兩端分別通過左平衡拉桿機(jī)構(gòu)和右平衡拉桿機(jī)構(gòu)連接左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)滾珠絲桿，傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，三個(gè)傳動(dòng)滾珠絲桿安裝有螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器，控制器連接三個(gè)螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服電機(jī)系統(tǒng)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)平衡機(jī)構(gòu)的三軸同步移動(dòng)功能，按控制要求推動(dòng)整個(gè)平衡力臂部件沿主機(jī)座移動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而可以滿足不同形式的被校扭矩傳感器的安裝要求。
【專利說明】超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種計(jì)量檢測、扭矩檢測校準(zhǔn)、扭矩測試系統(tǒng)，具體涉及一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]超大型靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置是一種高精度扭矩計(jì)量設(shè)備。這種設(shè)備是由標(biāo)準(zhǔn)力臂和標(biāo)準(zhǔn)砝碼組合而成。在使用過程中，裝置需要通過平衡機(jī)構(gòu)調(diào)平標(biāo)準(zhǔn)力臂，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)扭矩。平衡機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)力臂之間可串聯(lián)不同規(guī)格的被測扭矩傳感器。由于不同的被檢扭矩傳感器的長度尺寸不盡相同，因此，整個(gè)平衡機(jī)構(gòu)必須具有沿主機(jī)座直線移動(dòng)功能。然而超大型靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置的平衡機(jī)構(gòu)相當(dāng)龐大，除長達(dá)4米的平衡力臂外，左右各有一套高達(dá)5米的拉桿機(jī)構(gòu)。如何確保整套平衡機(jī)構(gòu)能以同一速度移動(dòng)，是一項(xiàng)相當(dāng)困難的技術(shù)。
[0003]為此，需要一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)平衡機(jī)構(gòu)的三軸同步移動(dòng)功能，按控制要求推動(dòng)整個(gè)平衡力臂部件沿主機(jī)座移動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而可以滿足不同形式的被校扭矩傳感器的安裝要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，用于解決超大型靜重式扭矩標(biāo)準(zhǔn)裝置平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)問題，從而可以滿足不同形式的被校扭矩傳感器的安裝要求。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，具有一個(gè)用于安裝不同長度的被檢扭矩傳感器的平衡力臂和標(biāo)準(zhǔn)力臂，一個(gè)控制平衡力臂沿中心軸線直線移動(dòng)的控制器和三個(gè)驅(qū)動(dòng)平衡力臂和平衡拉升系統(tǒng)移動(dòng)的伺服電機(jī)系統(tǒng)，平衡力臂的平衡力臂支座通過傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，平衡力臂兩端分別通過左平衡拉桿機(jī)構(gòu)和右平衡拉桿機(jī)構(gòu)連接左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)滾珠絲桿，傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，三個(gè)傳動(dòng)滾珠絲桿安裝有螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器，控制器連接三個(gè)螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服電機(jī)系統(tǒng)，控制三個(gè)伺服電機(jī)系統(tǒng)同時(shí)協(xié)調(diào)一致的驅(qū)動(dòng)各自的傳動(dòng)滾珠絲桿同步的運(yùn)動(dòng)，使平衡力臂支座與左、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)三機(jī)聯(lián)動(dòng)。
[0007]平衡力臂與標(biāo)準(zhǔn)力臂之間串聯(lián)被測傳感器。
[0008]平衡力臂支座和左、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)的移動(dòng)速度分快、中、慢三檔，其中手搖脈沖發(fā)生器控制時(shí)，對應(yīng)三檔速度，每格移動(dòng)量分別為0.1mm、0.0lmm和0.002mm。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)平衡機(jī)構(gòu)的三軸同步移動(dòng)功能，按控制要求推動(dòng)整個(gè)平衡力臂部件沿主機(jī)座移動(dòng)導(dǎo)軌進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而可以滿足不同形式的被校扭矩傳感器的安裝要求。

【附圖說明】

[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0012]如圖1所示，一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，包括平衡力臂
1、標(biāo)準(zhǔn)力臂2、被測傳感器3、平衡力臂支座4、傳動(dòng)滾珠絲桿5、伺服電機(jī)系統(tǒng)6、左平衡拉桿機(jī)構(gòu)7、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)8、左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10、控制器。
[0013]平衡力臂I的平衡力臂支座4通過傳動(dòng)滾珠絲桿5連接伺服電機(jī)系統(tǒng)6，平衡力臂I兩端分別通過左平衡拉桿機(jī)構(gòu)7和右平衡拉桿機(jī)構(gòu)8連接左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9和右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10的傳動(dòng)滾珠絲桿及伺服電機(jī)系統(tǒng)。
[0014]三個(gè)傳動(dòng)滾珠絲桿安裝有螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器，控制器連接三個(gè)螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服電機(jī)系統(tǒng)，控制三個(gè)伺服電機(jī)系統(tǒng)同時(shí)協(xié)調(diào)一致的驅(qū)動(dòng)各自的傳動(dòng)滾珠絲桿同步的運(yùn)動(dòng)，使平衡力臂支座4與左、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)7，8同步移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)三機(jī)聯(lián)動(dòng)。
[0015]平衡力臂I與標(biāo)準(zhǔn)力臂2之間串聯(lián)被測傳感器3。由于不同的被檢扭矩傳感器的長度尺寸不盡相同，因此，整個(gè)平衡力臂系統(tǒng)必須具有沿中心軸線直線移動(dòng)功能。平衡力臂支座4的底面通過精密加工制造后與傳動(dòng)滾珠絲桿5螺紋連接，通過伺服電機(jī)系統(tǒng)6控制驅(qū)動(dòng)平衡力臂支座4底部的絲桿導(dǎo)軌部件，按控制要求推動(dòng)整個(gè)平衡力臂部件沿導(dǎo)軌進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，從而可以滿足不同形式的被校扭矩傳感器的安裝要求。
[0016]整個(gè)平衡系統(tǒng)由左平衡拉桿機(jī)構(gòu)7和右平衡拉桿機(jī)構(gòu)8和平衡梁機(jī)構(gòu)三部分組成。當(dāng)平衡力臂支座4為了配合被校傳感器的長度尺寸需要改變位置，其沿導(dǎo)軌進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)之時(shí)，左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9和右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)10也必須能自動(dòng)跟蹤，與平衡力臂的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持一致的運(yùn)動(dòng)位移和速度，在各自的軌道上移動(dòng)。也就是三個(gè)伺服電機(jī)系統(tǒng)能夠同時(shí)協(xié)調(diào)一致的驅(qū)動(dòng)各自的滾珠絲桿運(yùn)動(dòng)部件完全速度同步的運(yùn)動(dòng)。保證平衡力臂支座與左右兩組平衡拉升系統(tǒng)能同步前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)三機(jī)聯(lián)動(dòng)。
[0017]這三個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)都各自有獨(dú)立的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，要求在移動(dòng)過程中和移動(dòng)結(jié)束時(shí)，三個(gè)移動(dòng)坐標(biāo)必需嚴(yán)格同步。首先，設(shè)計(jì)采用了絕對位置控制系統(tǒng)，避免了每次上電必須進(jìn)行返回原點(diǎn)的操作過程。并且采用了直線插補(bǔ)控制技術(shù)，保證了三個(gè)直線軸的同步移動(dòng)。三軸同步移動(dòng)有三種方式:按鈕點(diǎn)動(dòng)控制、手搖脈沖發(fā)生器控制和坐標(biāo)給定定位控制。移動(dòng)速度分快、中、慢三檔。其中手搖脈沖發(fā)生器控制時(shí)，對應(yīng)三檔速度，每格移動(dòng)量分別為0.lmm、0.0lmm 和 0.002mmo
[0018]為了保證三軸的位置同步可靠性，在三個(gè)傳動(dòng)滾珠絲桿上還安裝有螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器，用以監(jiān)測三個(gè)螺桿是否始終保持相同的旋轉(zhuǎn)角度，一旦發(fā)現(xiàn)不同步，立即報(bào)警并禁止平衡機(jī)構(gòu)移動(dòng)。保護(hù)裝置安全，防止出現(xiàn)嚴(yán)重事故。
【權(quán)利要求】
1.一種超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，具有一個(gè)用于安裝不同長度的被檢扭矩傳感器的平衡力臂(I)和標(biāo)準(zhǔn)力臂(2)，一個(gè)控制平衡力臂(I)沿中心軸線直線移動(dòng)的控制器和三個(gè)驅(qū)動(dòng)平衡力臂(I)和平衡拉升系統(tǒng)移動(dòng)的伺服電機(jī)系統(tǒng)，其特征在于:所述平衡力臂(I)的平衡力臂支座(4)通過傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，平衡力臂(I)兩端分別通過左平衡拉桿機(jī)構(gòu)(7)和右平衡拉桿機(jī)構(gòu)(8)連接左拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)和右拉升減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(10)的傳動(dòng)滾珠絲桿，傳動(dòng)滾珠絲桿連接伺服電機(jī)系統(tǒng)，三個(gè)傳動(dòng)滾珠絲桿安裝有螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器，控制器連接三個(gè)螺桿旋轉(zhuǎn)編碼器和伺服電機(jī)系統(tǒng)，控制三個(gè)伺服電機(jī)系統(tǒng)同時(shí)協(xié)調(diào)一致的驅(qū)動(dòng)各自的傳動(dòng)滾珠絲桿同步的運(yùn)動(dòng)，使平衡力臂支座(4)與左、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)(7，8)同步移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)三機(jī)聯(lián)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述平衡力臂(I)與標(biāo)準(zhǔn)力臂(2)之間串聯(lián)被測傳感器(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大型扭矩標(biāo)準(zhǔn)機(jī)平衡機(jī)構(gòu)同步移動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述平衡力臂支座(4)和左、右平衡拉桿機(jī)構(gòu)(7，8)的移動(dòng)速度分快、中、慢三檔，其中手搖脈沖發(fā)生器控制時(shí)，對應(yīng)三檔速度，每格移動(dòng)量分別為0.1mm、0.0lmm和0.002mm。
【文檔編號(hào)】G01L25-00GK204286678SQ201420696161
【發(fā)明者】李濤, 童小川, 徐姝菁, 倪晉權(quán), 滿衛(wèi)芳, 宋憶波 [申請人]中國船舶重工集團(tuán)公司第七0四研究所