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专利名称：碳粉盒扭矩检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种扭矩检测装置，特别是一种用于碳粉盒的 扭矩检测装置。
背景技术：
在碳粉盒产品生产过程中通常需要检测产品的扭矩，这是因为 如果扭矩超出一定的范围后，将会使得碳粉盒上的齿轮、支架、粉仓 等注塑件磨损变严重，导致各零件之间的配合间隙超出范围，从而影 响到打印品质。严重时，过大的扭矩还会造成齿轮断齿、各配合面升 温而塑胶熔化的情况，严重影响到碳粉盒的功能。因此，只有对碳粉 盒的扭矩进行检测并控制在一定的范围内，才能够有效地保证产品的
品质o
通常，扭矩的检测采用检测因扭矩而产生的轴的扭力或因扭矩 而变形的轴的扭转角度的方法。作为检测扭力的手段，公知的是采用 按照受力比例产生电荷的压电元件的方法，可以将扭矩作为力检测。 另外，磁致伸缩元件为采用 一旦受力磁特性就变化的原材料的元件， 将扭矩作为力检测。另一方面，众所周知，扭转角度检测手段可以是 采用应变计方式、转动脉冲位相差方式，将轴的微小扭转角转换成微
小4立移而检测。
公开号为CN1914493A的发明专利申请公布说明书揭示了一种扭 矩测量仪，包含配置于动力传送路径中的、受到应测定扭矩的作用而 变形的弹性部件；基于上述弹性部件的变形、检测扭矩的扭矩检测装 置；承受施加于上述弹性部件上的扭矩的扭矩部件；与上述矩部件相 分离而设的、用于支持上述弹性部件负荷的负荷部件。上述弹性部件 包括输入部、输出部、配置于输入部和输出部之间的变形部，扭矩部 件和负荷部件形成所述变形部。目前普遍用于实际生产中的碳粉盒扭矩检测装置基本为手摇式 检测装置，其结构大致如图1所示，包括碳粉盒定位工装和扭矩仪
ir，该碳粉盒定位工装包括由气缸驱动的升降台r和固定在升降台 r上的定位座2'，该扭矩仪ir属于习用之测量器具，通常具有一驱
动力输入轴3'和一驱动力输出轴4'，该驱动力输出轴4'的前端具有可 与被测碳粉盒(未示出)的驱动力输入齿轮7'啮合的驱动力输出齿轮
8'，驱动力输入轴3'上连接有一个偏离其轴线的手柄9'，驱动力输入 轴3'与驱动力输出轴4'的交界处具有一带指针5'的圆周型刻度盘6'。 其检测过程大致为1)工人将待测碳粉盒摆放于定位座2'的合适位 置；2)操作控制单元10'将升降台l'提升，使待测碳粉盒的驱动力输 入齿轮7'与扭矩仪的驱动力输出齿轮8'啮合；3)摇动手柄9'，通过 扭矩仪带动驱动力输入齿轮7'旋转数圏；4)观察扭矩仪上的指针5' 并读数。采用这种手摇式检测装置存在以下问题1、在检测扭距时 转速不均匀导致扭距的读数不准确，存在一定的误差；2、操作不方 便，工作效率低。

实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种操作简单方便、检测更为准确的 碳粉盒扭矩检测装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种碳粉盒扭矩检测装 置，包括控制单元、碳粉盒定位工装、扭矩仪、调速电机以及光电计 数装置。其中，所述碳粉盒定位工装用于固定一待检测的碳粉盒；所 述扭矩仪具有一驱动力输入轴和一驱动力输出轴，该驱动力输出轴上
调速电4几由所述控制单元所控制，并通过一传动才几构与所述驱动力输 入轴连接；所述光电计数装置用于计量驱动力输入轴的转动圏数，其 信号连接于控制单元，便于对驱动力输入轴的转动圏数进行调节并控 制。
与现有技术相比，本实用新型采用了由控制单元所控制的调速 电机，通过调节该调速电机的适当转速，可确保被测碳粉盒在检测扭矩时各转动部件的转速与其在打印机中工作时的转速保持一致，从而 传动平稳，受力均匀，扭矩的读数准确，并且通用性得到了增强。采 用光电计数装置调节并控制扭矩仪工作时驱动力输入轴的转动圏数， 每次检测达到设置的圏数时就停下来读数，提高了检测的标准化程 度，使检测更准确。
进一步地，所述传动机构可以包括第一皮带轮、第二皮带轮以 及连接于两个皮带轮之间的传动皮带，所述第一皮带轮安装于所述驱 动力输入轴，所述第二皮带轮安装于所述调速电机的电机输出轴。
所述第一皮带轮可以采用具有棘轮机构的单向传动皮带轮，采
用这种结构的单向传动皮带轮的好处是当需要对扭矩仪进行读数 时，如果指针转动至扭矩仪的背面而不便于观察，可以用手反向拨动 驱动力输入轴上的转盘，使指针转动到前面以便于观察并读数，由于 第一皮带轮为单向传动皮带轮，转盘带动驱动力输入轴反转时，第一 皮带轮的内圏与外圈分离，因此不会通过传动皮带带动调速电机反 转，达到了省力的目的，并提高了生产效率。
此外，第一皮带轮最好是采用可调节传动方向的单向传动皮带 轮，通过调节其传动方向，调速电机可以针对具有不同旋向特性的碳 粉盒采用不同的驱动方向进行驱动，同时也可以防止采用错误的驱动 方向对碳粉盒进行驱动。
所述驱动力输出轴上固定有一个与其共轴线的转盘，该转盘与 所述传动机构之间具有一个支承所述驱动力输入轴的固定架；所述光 电计数装置包括固定在所述转盘上的拨片和固定在所述固定架上的光 电开关。


图l是传统的手摇式碳粉盒扭矩检测装置的结构示意图； 图2是本实用新型的一种碳粉盒扭矩检测装置的结构示意图； 图3是图2的光电计数装置部分的局部;^文大图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式

参见图2，本实用新型提供的一种碳粉盒扭矩检测装置，包括控 制单元1、碳粉盒定位工装2、扭矩仪3、调速电机4以及光电计数 装置5等。其中，碳粉盒定位工装2包括升降台21和固定在升降台 21上的定位座22。控制单元1主要包含用于控制碳粉盒定位工装2 的气动控制部分和用于控制调速电机4的电动控制部分。气动控制部 分通过气缸使》灰粉盒定位工装2实现升降运动。调速电机4由控制单 元1的电动控制部分所控制，通过调节该调速电才几4的适当转速，可
时的转速保持一致， 、 -;、、一 、
扭矩仪3的中部支承在一立架9上，该扭矩仪3具有一驱动力输 入轴31和一驱动力输出轴32，驱动力输入轴31与驱动力输出轴32 的交界处具有一带指针35的圆周型刻度盘36。该驱动力输出轴32 的前端部具有可与被测碳粉盒(未示出)的驱动力输入齿轮6啮合的 驱动力输出齿轮33。这种类型的扭矩仪3属于习用产品，其结构和 工作原理已为本行业普通技术人员所熟知，因此这里不作详细描述。
调速电才几4通过一传动机构7与驱动力输入轴31传动连4妄，该 传动机构7包括第一皮带轮71、第二皮带轮72以及连接于两个皮带 轮之间的传动皮带73,第一皮带轮71安装于驱动力输入轴31，第二 皮带轮72安装于调速电机4的电机输出轴。采用传动皮带73进行传 动，可以降低扭矩仪3的转速。
驱动力输入轴31上固定有一个与其共轴线的转盘34，该转盘 34与传动机构7之间具有一个支承驱动力输入轴31的固定架8,该 固定架8上设置有轴承。参见图3，光电计数装置5包括固定在该转 盘34上的拨片51和固定在该固定架8上的光电开关52，该光电开 关52信号连接于控制单元1,用于计量驱动力输入轴31工作时的转 动圏数(即转盘34的转动圈数)。由于这种类型的光电计数装置属 于习用产品，其结构和工作原理为本行业普通技术人员所熟知，因此 这里不作详细描述。采用该光电计数装置5调节并控制驱动力输入轴31工作时的转动圏数，每次检测达到设置的圈数时就停下来读数， 提高了检测的标准化程度，使检测更准确。
第一皮带轮71包括内圏和外圈，内圈紧套于驱动力输入轴31， 外圏啮合于传动皮带73，内圈与外圈之间装有棘轮机构，以实现单 向传动的功能。这种类型的单向传动皮带轮属于习用产品，其结构和 工作原理已为本行业普通技术人员所熟知，因此这里不作详细描述。 采用这种结构的单向传动皮带轮的好处是当需要对扭矩仪3进行读 数时，如果指针转动至扭矩仪3的背面而不便于观察，可以用手反向 拨动驱动力输入轴31上的转盘34,使指针转动到前面以便于观察并 读数，由于第一皮带轮71为单向传动皮带轮，转盘34带动驱动力输 入轴31反转时，第一皮带轮71的内圏与外圈分离，因此不会通过传 动皮带73带动调速电机4反转，达到了省力的目的。此外，第一皮 带轮71最好是采用可调节传动方向的单向传动皮带轮(这种类型的 皮带轮同样属于习用产品，其结构和工作原理已为本行业普通技术人 员所熟知)，通过调节其传动方向，调速电机4可以针对具有不同旋 向特性的碳粉盒采用不同的驱动方向进行驱动，同时也可以防止采用 错误的驱动方向对碳粉盒进行驱动。
检测步骤如下1)将控制单元1的电源、气源连接好；2)将 待测的碳粉盒放在碳粉盒定位工装2上，实现定位；3)将扭矩仪3 的指针35归零，按下控制单元1的启动按扭，扭矩仪3开始旋转， 检测产品扭矩；4)扭矩仪3旋转到预先设置好的圏数后，自动停 止，观察指针35并读数，必要时反向拨动驱动力输入轴31上的转盘 34来观察指针35并读数；5 )取出碳粉盒，完成扭矩检测。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型发明构思的前提下，还可 以进行一定的变形和改进而不脱离本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种碳粉盒扭矩检测装置，包括控制单元；碳粉盒定位工装；扭矩仪，具有一驱动力输入轴和一驱动力输出轴，该驱动力输出轴上具有可与被测碳粉盒的驱动力输入齿轮啮合的驱动力输出齿轮；其特征在于，还包括由所述控制单元所控制的调速电机，其通过一传动机构与所述驱动力输入轴连接；用于计量所述驱动力输入轴转动圈数的光电计数装置，其信号连接于所述控制单元。
2、 根据权利要求1所述的碳粉盒扭矩检测装置，其特征在于所述传动机构包括第一皮带轮、第二皮带轮以及连接于两个皮 带轮之间的传动皮带，所述第一皮带轮安装于所述驱动力输入轴，所 述第二皮带轮安装于所述调速电机的电机输出轴。
3、 根据权利要求2所述的碳粉盒扭矩检测装置，其特征在于 所述第一皮带轮为具有棘轮机构的单向传动皮带轮。
4、 根据权利要求3所述的碳粉盒扭矩检测装置，其特征在于 所述第一皮带轮为可转换传动方向的单向传动皮带轮。
5、 根据权利要求1至4任一项所述的碳粉盒扭矩检测装置，其 特征在于所述驱动力输出轴上固定有一个与其共轴线的转盘，该转盘与 所述传动机构之间具有一个支承所述驱动力输入轴的固定架；所述光电计数装置包括固定在所述转盘上的拨片和固定在所述 固定架上的光电开关。
专利摘要本实用新型提供了一种碳粉盒扭矩检测装置，包括控制单元、碳粉盒定位工装、扭矩仪、调速电机以及光电计数装置，扭矩仪的驱动力输出轴上具有可与被测碳粉盒的驱动力输入齿轮啮合的驱动力输出齿轮，调速电机由控制单元所控制，并通过一传动机构与驱动力输入轴连接；所述光电计数装置信号连接于控制单元，便于对驱动力输入轴的转动圈数进行调节并控制。通过调节该调速电机的适当转速，可确保碳粉盒在检测扭矩时各转动部件的转速与其在打印机中工作时的转速保持一致，传动平稳、受力均匀、扭矩读数准确，并且通用性得到了增强；采用光电计数装置调节并控制扭矩仪工作时驱动力输入轴的转动圈数，提高了检测的标准化程度，使检测更准确。
文档编号G01L3/02GK201247386SQ200820188760
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者卫 周, 杰 李, 鲁建军 申请人:珠海天威飞马打印耗材有限公司