血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，包括馬達、軸承、支架、推力桿、阻擋件和動力卡套，支架上設(shè)有用于固定血液凈化耗材一端的固定卡套，軸承固定設(shè)置在支架上，推力桿與馬達的馬達本體連成一體而構(gòu)成支承在軸承上的可旋轉(zhuǎn)總成，動力卡套固定于馬達的動力軸并設(shè)置為操作血液凈化耗材的待擰緊部件；支架上設(shè)有與推力桿接觸的阻擋件，阻擋件設(shè)有實時檢測其所受壓力的壓力傳感器。本發(fā)明的檢測裝置實現(xiàn)了血液凈化耗材擰緊扭矩的實時精確檢測，不受馬達轉(zhuǎn)速的限制、不受扭矩大小的限制；加以其他自動控制，可以實現(xiàn)扭矩的精確控制，尤其適用精密加工與精密零部件組裝等領(lǐng)域。
【專利說明】血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種用于血液凈化耗材的擰緊扭矩實時檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]血液凈化耗材用于血液凈化領(lǐng)域，治療范疇已涉及腎臟病、急性中毒、肝病、危重病、皮膚病及免疫性疾病等等。所述血液凈化耗材包括血液透析器、血液灌流器、血漿分離益寺。
[0003]所述血液凈化耗材包括螺母或者設(shè)有螺紋的端蓋、設(shè)有螺紋的柱體和蓋帽。所述螺母或者設(shè)有螺紋的端蓋、設(shè)有螺紋的柱體和蓋帽分別可拆卸的配合。目前主要通過手工的方式對螺母或者設(shè)有螺紋的端蓋與柱體、蓋帽與端蓋進行耦合，操作人員的熟練程度對擰緊扭矩存在一定的人為因素影響。為了使螺母或者設(shè)有螺紋的端蓋與柱體、蓋帽與端蓋很好的耦合，提高生產(chǎn)效率有必要提供一種能夠?qū)崟r精確檢測擰緊扭矩的檢測裝置。
[0004]目前已知的扭矩實時檢測與控制的方法包括有彈簧力檢測法、吊砝碼檢測法、應(yīng)變片檢測法等，而對擰緊扭矩進行控制的方法則包括有過載脫開打滑法、預(yù)設(shè)扭矩脫開法、磁力脫開法、數(shù)字顯示報警法等等。然而，上述扭矩檢測方法和扭矩控制方法只適合于在扭矩較小、精度要求不高等條件下使用，比如電動螺絲批。而在精密機械和扭矩控制要求高并且扭矩大的情形下則無法適用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種能夠精確且實時地檢測血液凈化耗材擰緊扭矩的檢測裝置，精確控制血液凈化耗材擰緊扭矩，同時提高生產(chǎn)效率。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:設(shè)計一種血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，包括馬達、軸承、支架、推力桿、阻擋件和動力卡套，所述支架上設(shè)有用于固定血液凈化耗材一端的固定卡套，所述軸承固定設(shè)置在所述支架上，所述推力桿與所述馬達的馬達本體連成一體而構(gòu)成支承在所述軸承上的可旋轉(zhuǎn)總成，所述動力卡套固定于所述馬達的動力軸并設(shè)置為操作所述血液凈化耗材的待擰緊部件；所述支架上設(shè)有適于與所述推力桿接觸以阻擋所述可旋轉(zhuǎn)總成在所述馬達工作時旋轉(zhuǎn)的阻擋件，所述阻擋件位于遠離所述可旋轉(zhuǎn)總成的旋轉(zhuǎn)軸線預(yù)定距離的位置，所述阻擋件具有實時檢測其所受推力桿壓力的壓力傳感器。
[0007]本發(fā)明是通過檢測馬達本體的反推扭矩的方式來檢測馬達輸出的實時扭矩。其工作原理如下:馬達本體在軸向上通過軸承定位，但是周向上不固定可以自由轉(zhuǎn)動，由馬達本體和推力桿組成的可旋轉(zhuǎn)總成整體可繞馬達動力軸的中心線旋轉(zhuǎn)；可旋轉(zhuǎn)總成采用阻擋件限位，以防止可旋轉(zhuǎn)總成在馬達工作時的自由轉(zhuǎn)動。在阻擋件上安裝精密壓力傳感器，壓力傳感器實時檢測推力桿所施加的壓力，根據(jù)作用力與反作用力相等的原理，該壓力等于推力桿在壓力傳感器處所受到的推力，該推力乘以壓力傳感器與馬達動力軸中心線之間的距離即可算出可旋轉(zhuǎn)總成所受到的反推扭矩；最后再根據(jù)平衡體正反扭矩相等的原理，馬達在擰緊螺母或帶螺紋的端蓋時輸出的扭矩即等于上述可旋轉(zhuǎn)總成所受到的反推扭矩，從而實現(xiàn)血液凈化耗材擰緊扭矩的實時檢測。
[0008]由上述方案可見，本發(fā)明的檢測裝置實現(xiàn)了血液凈化耗材擰緊扭矩的實時精確檢測，不受馬達轉(zhuǎn)速的限制、不受扭矩大小的限制；加以其他自動控制，可以實現(xiàn)扭矩的精確控制，尤其適用精密加工與精密零部件組裝等領(lǐng)域。
[0009]進一步地，所述壓力傳感器與所述推力桿接觸；優(yōu)選地，所述壓力傳感器與所述推力桿遠離所述馬達本體的一端接觸。
[0010]進一步地，所述可旋轉(zhuǎn)總成通過所述推力桿或所述馬達本體支承在所述軸承上。
[0011]優(yōu)選地，所述馬達為伺服馬達、步進馬達、電動馬達、氣動馬達或液壓馬達中的任意一種。
[0012]進一步地，所述待擰緊部件為螺母、具有螺紋的端蓋或者蓋帽。
[0013]進一步地，所述動力軸、動力卡套和固定卡套的軸線重合。
[0014]進一步地，所述動力卡套和固定卡套的內(nèi)腔形狀與待擰緊部件的形狀相同、尺寸相當。
[0015]進一步地，所述血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置還包括扭矩自動控制系統(tǒng)，所述扭矩自動控制系統(tǒng)與所述壓力傳感器電連接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明檢測裝置的一種實施方式的立體圖。
[0017]圖2是圖1所述檢測裝置的前視圖。
[0018]圖3是圖1所述檢測裝置的俯視圖。
[0019]圖4是圖3的A-A剖視圖。

【具體實施方式】
[0020]下面將詳細描述本發(fā)明的各種實施方式，其中的實施例結(jié)合附圖進行說明并在下文中描述。盡管本發(fā)明將結(jié)合示例性實施方式進行說明，應(yīng)當理解本發(fā)明不限于這些示例性實施方式。相反，本發(fā)明不僅包括這些實施方式，而且還包括各種變形、改進。
[0021]圖1至圖4示出了本發(fā)明的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置的一種實施方式，該裝置包括了馬達1、軸承3、支架4、推力桿5、阻擋件6和動力卡套7等。馬達I包括動力軸11和馬達本體12，動力軸11與馬達本體12可相互轉(zhuǎn)動的配合。支架4由頂板41、支柱42和底板43等組成，支柱42固定設(shè)置于底板43上并支撐頂板41。
[0022]馬達I可為任何一種馬達，如伺服馬達、步進馬達、電動馬達、氣動馬達或液壓馬達等。軸承3固定設(shè)置在支架4的頂板41上，推力桿5固定設(shè)置于馬達本體12并與馬達本體12 —同構(gòu)成可轉(zhuǎn)動地支撐在軸承3上的可旋轉(zhuǎn)總成。動力卡套7固定于馬達I的動力軸11遠離馬達本體12 —端，支架4的底板42上設(shè)有固定卡套9，所述動力軸11、動力卡套7和固定卡套9的軸線重合，優(yōu)選動力軸11、動力卡套7和固定卡套9設(shè)置于底板42的中間。
[0023]血液凈化耗材包括待安裝部件，如螺母或者設(shè)有螺紋的端蓋、蓋帽。螺紋或者設(shè)有螺紋的端蓋耦合于血液凈化耗材兩端，蓋帽與端蓋上遠離血液凈化耗材一端耦合。所述動力卡套7和固定卡套9的內(nèi)腔形狀與待擰緊部件如螺母、設(shè)有螺紋的端蓋或者蓋帽形狀相同，且尺寸相當。所述固定卡套9用于固定血液凈化耗材8下端待擰緊部件，動力卡套7可與血液凈化耗材8上端待擰緊部件嚙合以進行擰緊操作。
[0024]所述阻擋件6位于支架4的頂板41上，且與馬達I動力軸11的軸線有預(yù)定距離的位置。阻擋件6上設(shè)有實時檢測其所受壓力的壓力傳感器10，所述壓力傳感器10與推力桿5遠離馬達本體12的一端接觸。所述壓力傳感器10還與扭矩自動控制系統(tǒng)電連接。當馬達I接通電源后，由于馬達本體12在周向上不固定，當動力軸11按一定方向旋轉(zhuǎn)時，馬達本體12則沿著與動力軸11轉(zhuǎn)動的相反方向旋轉(zhuǎn)，動力軸11的輸出扭矩與馬達本體12的反向扭矩大小相等。由于推力桿5固定設(shè)置于馬達本體12上，馬達本體12帶動推力桿5一體轉(zhuǎn)動，直至推力桿5與阻擋件6上的壓力傳感器10接觸，阻擋件6阻擋推力桿5的轉(zhuǎn)動，此時馬達本體12的反向扭矩通過推力桿5傳遞到阻擋件6的壓力傳感器10。通過壓力傳感器10檢測出其所受的壓力F，并測量出推力桿5從馬達動力軸中心線13到壓力傳感器10之間的距離R(即力F的力臂)，然后根據(jù)P=F*R，便可計算出馬達I的輸出扭矩P。馬達I通過動力軸11上的動力卡套7將相同的輸出扭矩P施加于待擰緊部件。操作人員根據(jù)產(chǎn)品需要預(yù)先設(shè)定擰緊扭力Po，即設(shè)定壓力傳感器10的極限值Ftl，扭矩自動控制系統(tǒng)將壓力傳感器10檢測到的壓力換算成扭矩，并將實時扭矩P與預(yù)先設(shè)定好的極限值Ptl進行對比，當P小于Ptl時，馬達繼續(xù)擰緊待擰緊部件，隨著馬達軸的轉(zhuǎn)動，實時扭矩P越來越大，當P等于匕時，扭矩自控系統(tǒng)發(fā)送信號指令使馬達停止轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)了擰緊扭矩的精確控制，因而使待擰緊部件完美的耦合于血液凈化耗材兩端，從而提高血液凈化耗材的密封性，提高產(chǎn)品合格率，降低生產(chǎn)成本。
[0025]在進行待擰緊部件擰緊時，首先將其中一個待擰緊部件放置于固定卡套9中，血液凈化耗材8的下端與放置于固定卡套9上的待擰緊部件進行預(yù)定位，動力卡套7夾持另一個待擰緊部件與血液凈化耗材上端進行預(yù)定位，預(yù)定位完成后啟動馬達1，馬達I通過動力軸11上的動力卡套7將預(yù)先設(shè)定好的輸出扭矩P施加于其夾持的待擰緊部件上，對其進行擰緊操作。根據(jù)上述原理，通過壓力傳感器10檢測出其所受的壓力F，并測量出推力桿5從馬達動力軸中心線13到壓力傳感器10之間的距離R(即力F的力臂)，然后根據(jù)P=F*R，便可計算出馬達I擰緊螺母時的實時輸出扭矩P。當馬達I的輸出扭矩P達到預(yù)先設(shè)定的值Ptl時，動力卡套7上的待擰緊部件與血液凈化耗材兩端擰緊，耦合工作完成，馬達停止轉(zhuǎn)動。
[0026]本發(fā)明中的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置可同時進行血液凈化耗材兩端的待擰緊部件與柱體的自動化擰緊作業(yè)，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品的合格率，降低生產(chǎn)成本。
[0027]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:包括馬達、軸承、支架、推力桿、阻擋件和動力卡套，所述支架上設(shè)有用于固定血液凈化耗材一端的固定卡套，所述軸承固定設(shè)置在所述支架上，所述推力桿與所述馬達的馬達本體連成一體而構(gòu)成支承在所述軸承上的可旋轉(zhuǎn)總成，所述動力卡套固定于所述馬達的動力軸并設(shè)置為操作所述血液凈化耗材的待擰緊部件；所述支架上設(shè)有適于與所述推力桿接觸以阻擋所述可旋轉(zhuǎn)總成在所述馬達工作時旋轉(zhuǎn)的阻擋件，所述阻擋件位于遠離所述可旋轉(zhuǎn)總成的旋轉(zhuǎn)軸線預(yù)定距離的位置，所述阻擋件具有實時檢測其所受推力桿壓力的壓力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述壓力傳感器與所述推力桿接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述壓力傳感器與所述推力桿遠離所述馬達本體的一端接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述可旋轉(zhuǎn)總成通過所述推力桿或所述馬達本體支承在所述軸承上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述馬達為伺服馬達、步進馬達、電動馬達、氣動馬達或液壓馬達中的任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述待擰緊部件為螺母、具有螺紋的端蓋或蓋帽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述動力軸、動力卡套和固定卡套的軸線重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:所述動力卡套和固定卡套的內(nèi)腔形狀與待擰緊部件的形狀相同、尺寸相當。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的血液凈化耗材擰緊扭矩實時檢測裝置，其特征在于:還包括扭矩自動控制系統(tǒng)，所述扭矩自動控制系統(tǒng)與所述壓力傳感器電連接。
【文檔編號】G01L5/24GK104458095SQ201410737500
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】董凡, 劉紅生, 劉海南 申請人:珠海健帆生物科技股份有限公司