外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统应用于车辆部件生产领域，尤其是电动助力转向系统(eps)的组装系统及工艺。具体地说，是一种eps系统装配中用于测量扭矩的接触式位置传感器的安装装置和电子对中控制系统。


背景技术：

2.eps的性能对于确保车辆的安全驾驶、操纵稳定性和改善驾驶的舒适性等方面起到了重要的作用。现有接触式扭矩传感器装配中采用了扭矩传感器手动对中和装配手段，这导致了扭矩传感器装配效率低以及对中精度低的弊端。 cn201610836852.3抗扰型无线式eps用扭矩传感器，虽然提供了一套装置，但是其成本高，故障率高。


技术实现要素：

3.针对上述现有接触式扭矩传感器装配中采用的扭矩传感器手动对中，具有装配效率低以及对中精度低的问题，本实用新型提供一种外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统。
4.为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
5.一种外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统，包括夹具总成及机座固定设置的驱动电机；夹具总成包括扭矩传感器；
6.驱动电机，为驱动扭矩传感器对中时提供旋转力矩；
7.减速器，其输入端通过离合器与驱动电机传送连接，其输出端传动连接有伸缩输出轴；
8.伸缩输出轴，用于在扭矩传感器对中前夹紧扭矩传感器及在扭矩传感器对中结束后松开对扭矩传感器的夹紧；
9.夹具总成，用于与伸缩输出轴末端传送连接，实现扭矩传感器旋转；
10.控制器，其输入端通过导线i电连接扭矩传感器的差分输出端连接，其输出端通过导线ii与驱动电机的驱动器连接，用于控制驱动电机旋转，直至扭矩传感器实现对中为止；
11.显示屏及蜂鸣器，分别与控制器电连接；显示屏用于实时显示扭矩传感器对中状态，蜂鸣器用于语音提示扭矩传感器对中状态；
12.控制器将扭矩传感器的对中状态信号传递至显示屏，并根据对中状态信息控制蜂鸣器发出语音提示信息；
13.控制器接收扭矩传感器输出的扭矩信号，根据扭矩信号的大小数值，计算驱动电机的驱动信号并将驱动信号传递至驱动电机；
14.驱动电机根据控制器反馈信号的方向转动，驱动电机驱动减速器实现驱动电机的减速，直至扭矩传感器实现对中为止；
15.伸缩输出轴操纵夹具总成，用于实现扭矩传感器旋转。
16.作为上述技术方案的进一步改进：
17.在伸缩输出轴输出端设置有带豁口端面座，在带豁口端面座一侧设置有侧接线孔，用于穿过导线ii；
18.在eps管柱部件上设置有外壳体，在外壳体上设置有侧部连接孔；
19.夹具总成包括上盖体、中空设置的上壳体、下盖体；带豁口端面座用于卡在上盖体外端面上并摆动上盖体旋转设定角度；
20.在上盖体左侧设置有上盖端面定位槽，在上盖端面定位槽一端具有上盖侧凸起；在上盖端面定位槽另一端设置有上盖侧凹槽，以用于分别用于插入手指孔和/或作为导线ii的导向孔；
21.在上盖端面定位槽中安装扭矩传感器的电路板，
22.在上壳体右侧面设置有上定位内止口，在上定位内止口侧壁设置有上止口带凹槽豁口；
23.上定位内止口用于放置上盖体，上止口带凹槽豁口用于与上盖侧凹槽扣合；
24.在上壳体左侧面环形设置有上工位沟槽，在上工位沟槽设置有上定位侧凸起；在上壳体两端设置有用于穿装锁紧螺栓的上弧槽；锁紧螺栓用于与外壳体连接；
25.在下盖体右端卡在上工位沟槽中，并设置有与上定位侧凸起对应的凹槽；在下盖体的右内止口中设置有转子体；
26.转子体与电路板对应，在转子体上中心处设置有转子中心扁，在转子体左侧设置有转子工艺弧板及转子工艺侧豁口，在转子中心扁设置有带扁转轴的右根部；带扁转轴的左端扁头伸出于下盖体的中心孔，在带扁转轴的左端扁头键连接有摆动片，在摆动片左端偏心设置有位于eps管柱部件内腔中的偏心轴承，在下盖体内腔右顶壁内上设置有扭簧的左端，在摆动片上还设置有摆片凸起，用于与eps管柱部件内中的限位块接触。
27.控制器通过实时检测扭矩传感器的差分扭矩输出信号，控制器做两个差分扭矩输出信号及差值计算，得到对中误差；
28.控制器向驱动电机发出正传指令，驱动电机正转，控制器向驱动电机发出反传指令，驱动电机反转；
29.控制器向驱动电机发出停止转动指令，驱动电机停止转动；驱动电机停止转动后，显示屏显示扭矩传感器对中完成状态，蜂鸣器发出扭矩传感器对中完成语音提示。
30.减速器，采用蜗轮蜗杆或齿轮减速；
31.伸缩输出轴，采用电动或气动驱动伸缩；
32.控制器内置有整理滤波模块、模数模块、处理器及比较器；
33.减速器设置有角度限位装置，其作用是将扭矩传感器对中时的旋转角度限制在规定的范围内；
34.锁紧螺栓，扭矩传感器对中完成后，拧紧扭矩传感器。
35.本实用新型设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。
附图说明
36.图1是本实用新型的组成结构图
37.图2是本实用新型的eps管柱部件内部结构图。
38.图3是是本实用新型eps管柱部件的爆炸结构图。
39.图4是本实用新型的上定位内止口结构示意图。
40.其中：1、驱动电机；2、减速器；3、伸缩输出轴；4、eps管柱部件；5、控制器；6、显示屏；7、导线i；8、导线ii；9、外壳体；10、侧部连接孔； 11、带豁口端面座；12、侧接线孔；13、上盖体；14、上盖侧凸起；15、上盖侧凹槽；16、上盖端面定位槽；17、扭矩传感器；18、上壳体；19、上定位侧凸起；20、上工位沟槽；21、上弧槽；22、上止口带凹槽豁口；23、上定位内止口；24、转子体；25、转子工艺侧豁口；26、转子工艺弧板；27、转子中心扁；28、扭簧；29、带扁转轴；30、下盖体；31、摆动片；32、摆片凸起；33、偏心轴承；34、夹具总成；35、锁紧螺栓。
具体实施方式
41.实施例1，如图1-4所示，本实施例的外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统，包括夹具总成34及机座固定设置的驱动电机1；夹具总成34包括扭矩传感器17；
42.驱动电机1，为驱动扭矩传感器17对中时提供旋转力矩；
43.减速器2，其输入端通过离合器与驱动电机1传送连接，其输出端传动连接有伸缩输出轴3；优选带有调试功能的，可以实现不同速度的要求，省去离合器而采用直连也是保护范围；
44.伸缩输出轴3，用于在扭矩传感器17对中前夹紧扭矩传感器17及在扭矩传感器17对中结束后松开对扭矩传感器17的夹紧；其在工作时伸出连接，不需要的时候，后退分离；
45.夹具总成34，用于与伸缩输出轴3末端传送连接，实现扭矩传感器17旋转；控制器5，其输入端通过导线i7电连接扭矩传感器17的差分输出端连接，其输出端通过导线ii8与驱动电机1的驱动器连接，用于控制驱动电机1旋转，直至扭矩传感器17实现对中为止；从而实现对中控制
46.显示屏6及蜂鸣器，分别与控制器5电连接；显示屏6用于实时显示扭矩传感器对中状态，蜂鸣器用于语音提示扭矩传感器对中状态；
47.控制器5将扭矩传感器17的对中状态信号传递至显示屏6，并根据对中状态信息控制蜂鸣器发出语音提示信息；
48.控制器5接收扭矩传感器17输出的扭矩信号，根据扭矩信号的大小数值，计算驱动电机1的驱动信号并将驱动信号传递至驱动电机1；
49.驱动电机1根据控制器5反馈信号的方向转动，驱动电机1驱动减速器2实现驱动电机1的减速，直至扭矩传感器17实现对中为止；
50.伸缩输出轴3操纵夹具总成34，用于实现扭矩传感器17旋转。
51.在伸缩输出轴3输出端设置有带豁口端面座11，在带豁口端面座11一侧设置有侧接线孔12，用于穿过导线ii8；
52.在eps管柱部件4上设置有外壳体9，在外壳体9上设置有侧部连接孔10；夹具总成34包括上盖体13、中空设置的上壳体18、下盖体30；带豁口端面座 11用于卡在上盖体13外端面上并摆动上盖体13旋转设定角度；在上盖体13 左侧设置有上盖端面定位槽16方便安装传感器，在上盖端面定位槽16 一端具有上盖侧凸起14实现角度仿形；在上盖端面定位槽16另一端设置有上盖侧凹槽15，以用于分别用于插入手指孔和/或作为导线i18的导向孔，从而方便作业时候的撬开与防止导线损坏；
53.在上盖端面定位槽16中安装扭矩传感器17的电路板，实现将扭矩转为电信号，为常规技术的非接触式扭矩传感器等。
54.在上壳体18右侧面设置有上定位内止口23，在上定位内止口23侧壁设置有上止口带凹槽豁口22，扣合形成内腔，并匹配安装；
55.上定位内止口23用于放置上盖体13，上止口带凹槽豁口22用于与上盖侧凹槽 15扣合；
56.在上壳体18左侧面环形设置有上工位沟槽20，在上工位沟槽20设置有上定位侧凸起19；在上壳体18两端设置有用于穿装锁紧螺栓35的上弧槽21，方便螺栓安装；锁紧螺栓35用于与外壳体9连接；上弧槽21的弧度大于旋转弧度；从而保证扭矩旋转到位，避免挡碍干涉旋转行程；
57.在下盖体30右端卡在上工位沟槽20中，并设置有与上定位侧凸起19对应的凹槽，实现定位安装；在下盖体30的右内止口中设置有转子体24，通过旋转发生的相对位移，进行扭矩传感测试，使得传感器感受到磁感强度改变，磁感强度的变化，通过线圈转化为电压信号，扭簧实现缓冲与复位功能。
58.转子体24与电路板对应，在转子体24上中心处设置有转子中心扁27，在转子体24左侧设置有转子工艺弧板26及转子工艺侧豁口25，在转子中心扁27设置有带扁转轴29的右根部；带扁转轴29的左端扁头伸出于下盖体30的中心孔，在带扁转轴29的左端扁头键连接有摆动片31，在摆动片31左端偏心设置有位于eps管柱部件4内腔中的偏心轴承33，实现旋转并滚动接触；在下盖体30内腔右顶壁内上设置有扭簧28的左端，在摆动片31上还设置有摆片凸起32，用于与eps管柱部件4内中的限位块接触，起到限位作用。
59.控制器5通过实时检测扭矩传感器17的差分扭矩输出信号，控制器5做两个差分扭矩输出信号及差值计算，得到对中误差；
60.控制器5向驱动电机1发出正传指令，驱动电机1正转，控制器5向驱动电机 1发出反传指令，驱动电机1反转；
61.控制器5向驱动电机1发出停止转动指令，驱动电机1停止转动；驱动电机1 停止转动后，显示屏6显示扭矩传感器17对中完成状态，蜂鸣器发出扭矩传感器对中完成语音提示。
62.扭簧28两端分别连接有下盖体30与转子工艺侧豁口25，且在转子工艺弧板 26上；
63.减速器2，采用蜗轮蜗杆或齿轮减速；
64.伸缩输出轴3，采用电动或气动驱动伸缩；
65.控制器5内置有放大器、整理滤波模块、模数模块、处理器、时钟模块及比较器等；
66.减速器2设置有角度限位装置，其作用是将扭矩传感器17对中时的旋转角度限制在规定的范围内；
67.锁紧螺栓35在上弧槽21中，实现限位与导向，伸缩输出轴3伸出，使得带豁口端面座11连接在上壳体18，带动上壳体18，以上弧槽21为行程旋转，带动下盖体30、扭矩传感器17克服扭簧28扭矩而旋转角度，与通过偏心轴承 33带动摆动片31限定带扁转轴29及转子体24产生相对位移，从而将其变为电信号输出，进行测试对中。
68.实施例2，图1-4表示本实用新型的外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统的组成结构图，扭矩传感器自动对中控制系统可以包括：
69.驱动电机1，用于在驱动扭矩传感器对中时提供旋转力矩，实现扭矩传感器输出信号自动对中的操作；
70.减速器2，采用蜗轮蜗杆减速装置，其作用是在传感器对中操作时式传感器控制在一个较低的转速。减速器2的伸缩输出轴3具有伸缩功能，用于在传感器对中前，夹紧传感器和在对中结束后松开对传感器的夹紧操作；
71.夹具总成34，设置在伸缩输出轴3末端，用于实现扭矩传感器旋转；
72.控制器5，其输入端通过导线i7电连接夹具总成34的扭矩传感器17的差分输出端连接，其输出端通过导线ii8与驱动电机1的驱动器连接，用于控制驱动电机1旋转，直至扭矩传感器17实现对中为止；
73.显示屏6及蜂鸣器，分别与控制器5电连接；显示屏6用于实时显示扭矩传感器对中状态，蜂鸣器用于语音提示扭矩传感器对中状态。
74.控制器5接收扭矩传感器17输出的扭矩信号，根据扭矩信号的大小，计算驱动电机1的驱动信号，并将驱动信号传递至驱动电机1，驱动电机1按规定的方向转动，直至扭矩传感器17实现对中为止；驱动电机1驱动减速器2 实现驱动电机1的减速，使得在扭矩传感器17对中操作时，将扭矩传感器17 控制在一个较低的转速。减速器2输出轴操纵夹具总成34，用于实现扭矩传感器17旋转；减速器2设置有角度限位装置，其作用是将扭矩传感器17对中时的旋转角度限制在规定的范围内；
75.同时，控制器5将扭矩传感器17的对中状态信号传递至显示屏6，并根据对中状态信息控制蜂鸣器发出语音提示信息。
76.外置接触式扭矩传感器自动对中控制系统的工作原理：控制器5通过实时检测扭矩传感器17的差分扭矩输出信号，控制器5首先做两个差分扭矩输出信号和的差值计算，得到对中误差；控制器5向驱动电机1发出正传指令，驱动电机1正转，控制器5向驱动电机1发出反传指令，驱动电机1反转；控制器5向驱动电机1发出停止转动指令，驱动电机1停止转动；驱动电机1停止转动后，显示屏6显示扭矩传感器17对中完成状态，蜂鸣器发出扭矩传感器对中完成语音提示。扭矩传感器对中完成后，便可以通过锁紧螺栓35拧紧拧紧扭矩传感器17。
77.如果在规定的扭矩传感器17转角满足，对中误差仍达不到，则说明扭矩传感器17出现故障，显示屏6显示扭矩传感器17对中失败状态，蜂鸣器发出扭矩传感器17对中失败语音提示。提醒用户扭矩传感器17故障，需要对扭矩传感器17进行检修或报废处理，同时可以更换新的扭矩传感器17重启扭矩传感器17的自动对中操作。
78.优选地，扭矩传感器17自动对中控制系统中，还可以包括：扭矩传感器自动安装单元和扭矩传感器自动锁紧单元；
79.安装单元，用于当启动扭矩传感器17自动对中操作后。自动安装单元自动将扭矩传感器17插入到eps管柱部件4的作为接卸滑块的外壳体9的侧部连接孔10中；然后，由减速器2的伸缩输出轴3连接的夹具总成34实现扭矩传感器17旋转，开始扭矩传感器17自动对中操作。
80.锁紧螺栓35为自动锁紧单元，用于当扭矩传感器对中完成后，扭矩传感器自动锁紧单元自动通过两个锁紧螺栓35将传感器拧紧。
81.本实用新型充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一列举。
82.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本实用新型的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。