专利名称：扭力训练器的制作方法
技术领域：
扭力训练器
所属技术领域 本实用新型涉及一种指示拧螺钉时对螺钉施加的扭矩和压力的扭力训练器，尤其是能测量M3至M8常用螺钉拧紧时的扭矩和压力的训练器。
背景技术：
目前，能够控制拧螺钉力矩的扭矩起子有指针式及预置式，指针式通过装在起子中部靠近手柄处的机械指针及刻度盘，指示当前值及最大值；预置式则预先设定好最大允许扭矩，超过限定值时起子的柄部与端口部打滑，从而达到控制力矩的目的。两种形式均为机械式，并仅对扭矩进行测定或限定，没有对拧螺钉时需要施加的压力进行测定。拧螺钉时不施加压力将会出现打滑现象，或是损坏螺钉头部的“十”字或“一”字口，或是损坏起子的刃口部分。
发明内容1.为了克服现有扭矩起子只能指示拧螺钉时应施加的扭矩，而不能指示出拧螺钉时还应施加适当的压力的不足，本实用新型提供一种扭力训练器，该扭力训练器不仅可以显示拧螺钉时扭矩的大小及状态，而且还可同时显示出对螺钉施加的压力的大小及状态。2.技术方案扭力训练器各零、部件全部安装在一个金属壳体上，壳体正面面板上装有液晶显示器、状态指示灯、复位按钮、训练/测验按钮、样例螺钉；壳体的背面装有扭力传递机构、压力传递机构、力传感器、控制电路板。扭力传递机构包括与不同螺钉配套的过渡丝母、扭力盘、将扭力转换为压力的扭力臂、扭力靠销、产生预紧力的弹簧、初始位定位销、用于检测扭矩的力传感器I。扭矩通过与扭力盘连接的扭力臂、扭力靠销，将扭力转换为压力压在力传感器I上。压力传递机构包括过渡丝母、既传递扭力又传递压力的扭力盘、压力靠销、调节钉、比例杠杆、支座、调节螺钉、检测压力的力传感器II。拧螺钉时施加的压力通过装在扭力盘上的压力靠销、调节钉、比例杠杆、调整螺钉，将压力传递到力传感器II上；力传感器I及力传感器II分别将扭力和压力转变为相应的电压信号，经过控制电路板处理后，在液晶显示器时上以数字形式实时显示扭矩值和压力值的大小。专用控制电路板上装有蜂鸣器、四位二进制拨码开关，拨码开关的两位用于设定扭矩量程范围，两位用于设定压力量程范围。用于指示训练/测验状态的状态指示灯为三色发光二极管，分别为绿、黄、红，绿色表示压力正确，黄色表示压力和扭力均正确，红色表示压力或扭力超过限定值。红灯亮时伴有蜂鸣器的鸣叫声。3.本实用新型的有益效果是可以在检测并显示拧螺钉扭矩大小的同时，还可显示出拧螺钉时施加的压力的大�。凑兆刺甘镜频奶崾窘醒盗罚梢耘嘌托纬膳÷荻な毕仁┘友沽笫┘优ちΦ恼凡僮鞣椒�。附图说 明
图1是本实用新型的正面构造图。图2是扭力训练器的反面构造图。图3是图1的I-I剖视图。图4是电气控制原理框图。图5是控制电路原理图。图中1状态指示灯，2液晶显示器，3复位按钮，4训练/测验转换按钮，5壳体，6 连接座，7、12力传感器，8扭力臂，9弹簧，10支座，11弹簧挂钩，13拨码开关，14电路板，15 蜂鸣器，16限位销，17扭力靠销，18法兰盘，19过渡丝母，20样例螺钉，21扭力盘，22调整螺钉，23比例杠杆，24杠杆轴销，25压力靠销，26调节钉。
具体实施方式
在图1、图3中，液晶显示器2，状态指示灯1，复位按钮3，测验按钮4，法兰盘18，过度丝母19，样例螺钉20，扭力盘21，均安装在壳体5的上表面上，样例螺钉可以更换为M3、 M4、M5、M6、M8五种规格。图1、图2中，连接座6固定在壳体5上，力传感器7装在连接座6上；扭力靠销17 装在扭力臂8上，扭力臂6与扭力盘21相连；弹簧9 一端与固定在壳体5上的弹簧挂钩11 相连，另一端挂在扭力臂8上的小孔中，在弹簧力的作用下扭力臂8紧靠在限位销16上；支座10、力传感器12均固定在壳体5上；电路板14固定在壳体的背面上；蜂鸣器15、拨码开关13装在电路板13上。图3中，样例螺钉20装在过渡丝母19中，过渡丝母19装在扭力盘21上，扭力盘 21装在壳体5上的法兰盘18中；装于扭力盘21下端的压力靠销25压在调节钉26上，调节钉26与装在支座10上的比例杠杆23的一端连接，装在杠杆另一端的调节螺钉22，压在力传感器12上。图2中的控制电路板14与力传感器7、12及液晶显示器2相连接，电路板14由通用的手机充电器供电。电控部分的结构框如图4所示。整体电路由传感器、信号处理、控制器和显示部分组成。称重传感器量程5kg，信号采集采用HX711集成电路，控制器采用AT89S52单片机，用拨码开关和微触按键进行测量模式的选择和测量过程的控制，显示部分采用液晶显示和发光二极管两种形式，蜂鸣器用于操作错误时的报警，具体电路图见图5。本实用新型的工作过程如下样例螺钉20受到的压力，通过过渡丝母19、扭力盘 21、压力靠销25、调节钉26、装在支座10上的比例为1 2的杠杆23、调节螺钉22，将压力缩小一半后传递给力传感器12。样例螺钉20受到的扭力，则通过过渡丝母19、扭力盘21、 扭力臂8、扭力靠销17，将扭力转换为压力传递到力传感器7上。专用电路将两个力传感器受到的力转换为相应的扭矩和压力，以数字形式显示在液晶显示器上。状态指示灯用三种颜色表示压力、扭矩的不同状态，蜂鸣器在压力或扭矩超限时鸣叫报警。
权利要求1.一种扭力训练器，包括壳体、扭力传递机构、压力传递机构、样例螺钉、液晶显示器、 状态指示灯、控制按钮、力传感器、控制电路，其特征是在壳体正面面板上装有液晶显示器、状态指示灯、复位按钮、测验按钮、样例螺钉；壳体的背面装有扭力传递机构、压力传递机构、力传感器、控制电路板。
2.根据权利要求1所述的扭力训练器，其特征是扭矩传递机构包括与不同螺钉配套的过渡丝母、扭力盘、将扭力转换为压力的扭力臂、扭力靠销、产生预紧力的弹簧、初始位定位销、用于检测扭矩的力传感器I。
3.根据权利要求1所述的扭力训练器，其特征是压力传递机构包括过渡丝母、既传递扭力又传递压力的扭力盘、压力靠销、调节钉、比例杠杆、支座、调节螺钉、检测压力的力传感器II。
4.根据权利要求1所述的扭力训练器，其特征是控制电路板上装有蜂鸣器、四位二进制拨码开关，拨码开关的两位用于设定扭矩量程范围，两位用于设定压力量程范围。
5.根据权利要求1所述的扭力训练器，其特征是状态指示灯为三色发光二极管，分别为绿、黄、红，红灯亮时伴有蜂鸣器的鸣叫声；液晶显示器上以数字形式显示扭矩和压力数值的大小。
专利摘要本实用新型涉及一种用来指示拧螺钉时对螺钉施加的压力和扭矩大小的扭力训练器，在壳体正面装有液晶显示器、状态指示灯、复位按钮、测验按钮、样例螺钉、法兰盘，在壳体的背面装有扭矩传递机构、压力传递机构、力传感器、电路板、蜂鸣器、量程转换开关。本实用新型由于采用上述结构，操作训练时使用普通螺丝刀拧动样例螺钉，扭矩传递机构将扭矩转变为压力传递到力传感器I上；压力传递机构将力传递到力传感器II上，转换电路将力信号转换为相应的数字显示在液晶显示器上，状态指示灯用三种颜色指示扭矩、压力是否在正确的允许值范围内，超过限定值时蜂鸣器鸣叫报警。本实用新型既可用于训练，也可用于测验考核，直流5V供电，安全方便，适合于教学训练使用。
文档编号G01L5/24GK202126324SQ201120098640
公开日2012年1月25日 申请日期2011年4月7日 优先权日2011年4月7日
发明者候丽娟, 张文智, 李世文, 田南平 申请人:天津职业技术师范大学
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