一种用于检校轴轮重仪的检定装置及其检定方法与流程

1.本发明涉及轴轮重仪检定设备技术领域，特别是涉及一种用于检校轴轮重仪的检定装置及其检定方法。


背景技术：

2.在机动车专用轴(轮)重仪(后文简称轴轮重仪)的采用测力仪方法的检定过程中，必须先把辅助设备千斤顶放于被检轴轮重仪的台板上，并置于汽车大梁(即反力架)正下方，然后在千斤顶正上方放置测力传感器，再手动操作千斤顶，使其举升起来，并保证测力传感器与汽车大梁接触，如申请号为“03279305.7”，名称为“公路计重收费轴重仪检定车”。
3.在轴轮重仪的检定过程中，对测力仪的加载与卸载全部是手动操作千斤顶的举升与下降来达到此目的。但是手动操作千斤顶，不仅劳动强度较大，而且容易出现人为操作不当的问题，产生误差，影响效率。
4.从而，提高轴轮重仪检定的自动化程度，提升工作效率，并通过精准的自动控制提高测量精度是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种用于检校轴轮重仪的检定装置和检定方法，以解决现有技术存在的问题，自动化控制程度高、系统重复性好、数据精度高，还可以避免人工操作带来的人为误差，降低工作人员劳动强度。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于检校轴轮重仪的检定装置，包括控制系统、安装座、伺服电机、升降杆和测力传感器，所述安装座用于放置在所述检校轴轮重仪的承载器上，所述伺服电机固定在安装座上，并通过减速机与所述升降杆传动连接，用于带动所述升降杆升降承托负载；所述升降杆的顶端同轴固定有用于测量所述升降杆与负载之间作用力的所述测力传感器；所述伺服电机、所述测力传感器均与所述控制系统电连接，所述控制系统根据所述测力传感器的测量数值控制所述伺服电机的转速，使所述伺服电机的转速随所述测力传感器测量数值的增大而减小。
7.优选的，所述升降杆的顶端同轴固定有传感器安装部，所述传感器安装部中设置有传感器放置槽。
8.优选的，所述测力传感器为圆柱状或s型，当所述测力传感器为s型时，所述传感器放置槽的侧壁上相对设置有开口。
9.优选的，所述安装座包括测试箱，所述伺服电机和减速机均固定在测试箱中，所述升降杆自所述测试箱的顶端伸出。
10.优选的，所述升降杆为丝杆。
11.本发明还提供一种轴轮重仪检定的检定方法，包括以下步骤：
12.将测试箱放于被检轴轮重仪的承载器上，测力传感器安装在传感器放置槽内，并位于负载的正下方，将控制系统与伺服电机、测力传感器进行电连接；
13.控制系统控制伺服电机以第一转速带动升降杆进行上升，使测力传感器与负载抵接，且测力传感器测得的实际压力值逐渐增大，当实际压力值与设定压力值的差值小于设定压力值的10％～20％时，控制系统控制伺服电机以第二转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的1％时，控制系统控制伺服电机以第三转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的0.05％时，控制系统控制伺服电机以第四转速转动；其中，第一转速、第二转速、第三转速、第四转速依次降低；当实际压力值位置稳定在设定压力值的0.01％范围内3s～5s时，读取测力传感器的测量数值和承载器的测量数值；读取完成之后，控制系统控制伺服电机反转卸载；
14.重复上述步骤对轴轮重仪所有承载器分别进行多次检定；
15.控制系统保存测力传感器的测量数值和承载器的测量数值，计算承载器的误差。
16.优选的，伺服电机的第一转速、第二转速、第三转速均维持30s～40s。
17.优选的，测力传感器安装时与升降杆同轴，且保证测力传感器水平。
18.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
19.1、本发明通过控制系统控制伺服电机、减速机转动，进而通过升降杆带动测力传感器的升降运动，控制测力仪的加载与卸载，从而能够全过程实现闭环控制，自动化控制程度高、系统重复性好、数据精度高，还可以避免人工操作带来的人为误差，降低工作人员劳动强度；
20.2、本发明中采用伺服电机作为动力源，伺服电机能够做到及时停止，不会由于惯性继续转动，控制精度高，因此，本发明在加载时，根据预设的伺服电机的速度值以及测力传感器返回的实际压力值，能够采取多级减速闭环控制运行，精准控制加载过程，当实际压力值与设定压力值接近，伺服电机低速转动时也十分平稳，可以进一步提高检定数据的准确性；
21.3、本发明中通过控制系统对伺服电机采取多级降速进行加载，能够更精准地控制加载过程。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明中检定装置包括s形测力传感器的整体结构示意图；
24.图2为检定装置包括圆柱形测力传感器的整体结构示意图；
25.图3为检定过程示意图；
26.其中，1、测试箱；2、伺服电机；3、减速机；4、丝杆；5、s形测力传感器；6、圆柱形测力传感器；7、传感器安装部；8、负载；9、承载器。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.本发明的目的是提供一种用于检校轴轮重仪的检定装置和检定方法，以解决现有技术存在的问题，自动化控制程度高、系统重复性好、数据精度高，还可以避免人工操作带来的人为误差，降低工作人员劳动强度。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
30.实施例1：
31.如图1～图3所示，本实施例提供一种用于检校轴轮重仪的检定装置，包括控制系统、安装座、伺服电机2、升降杆和测力传感器，安装座用于放置在检校轴轮重仪的承载器9上，伺服电机2固定在安装座上，并通过减速机3与升降杆传动连接，用于带动升降杆升降承托负载8；升降杆的顶端同轴固定有用于测量升降杆与负载8之间作用力的测力传感器(通常为s形测力传感器5或圆柱形测力传感器6)；伺服电机2、测力传感器均与控制系统电连接，控制系统根据测力传感器的测量数值控制伺服电机2的转速，使伺服电机2的转速随测力传感器测量数值的增大而减小。
32.在对轴轮重仪进行检定的过程中，先将安装座放置在轴轮重仪的一个承载器9上，然后控制系统控制伺服电机2转动，通过减速机3带动升降杆上升，本实施例中，升降杆为丝杆4，减速机3与丝杆4之间具有连接结构；通过减速机3带动杆件进行升降是本领域的常规技术手段，因此，本实施例对此并不进行赘述；升降杆上升使测力传感器与负载8抵接，并对负载8逐渐施加支撑力，测力传感器则对支撑力进行实时监测，并反馈给控制程序。当测力传感器测得的实际压力值达到设定压力值后，伺服电机2停止转动，当测力传感器的测量数值稳定一定时间后，控制系统对测力传感器的数值、承载器9的测量数值分别进行读取记录。然后重复上述过程对轴轮重仪的多个承载器9分别进行多次检定，最后对记录的测量数值进行误差分析。
33.伺服电机2带动升降杆上升的过程中，测力传感器测量的实际压力值逐渐增大，并逐渐接近设定压力值，本实施例中控制系统对伺服电机2进行多次减速闭环控制运行。具体的，加载初期，伺服电机2的转速处于较高水平，随着实际压力值逐渐接近设定压力值，伺服电机2的转速逐级降低，当非常接近设定压力值时，伺服电机2的转速控制在非常低的水平，当实际压力值达到设定压力值一定范围内稳定一定时长后，进行读数，从而本实施例能够精准控制加载过程。优选的，除最后一次加载时间外，单次加载时间在30s～40s，具体的加载时间，可以根据检定需求进行调整。
34.由此，本实施例通过控制系统控制伺服电机2、减速机3转动，进而通过升降杆带动测力传感器的升降运动，控制测力仪的加载与卸载，从而能够全过程实现闭环控制，自动化控制程度高、系统重复性好、数据精度高，还可以避免人工操作带来的人为误差，降低工作人员劳动强度。并且，伺服电机2能够做到及时停止，不会由于惯性继续转动，控制精度高，因此，本实施例在加载时，根据预设的伺服电机2的速度值以及测力传感器返回的实际压力值，能够采取多级减速闭环控制运行，精准控制加载过程，当实际压力值与设定压力值接近，伺服电机2低速转动时也十分平稳，可以进一步提高检定数据的准确性。
35.进一步的，本实施例中升降杆的顶端同轴固定有传感器安装部7，传感器安装部7
中设置有传感器放置槽。测力传感器为圆柱状或s型，当测力传感器为s型时，传感器放置槽的侧壁上相对设置有开口。
36.安装座包括测试箱1，伺服电机2和减速机3均固定在测试箱1中，升降杆自测试箱1的顶端伸出。
37.实施例2：
38.本实施例提供一种轴轮重仪检定的检定方法，包括以下步骤：
39.将测试箱1放于被检轴轮重仪的承载器9上，测力传感器安装在传感器放置槽内，并位于负载8的正下方，将控制系统与伺服电机2、测力传感器进行电连接；
40.控制系统控制伺服电机2以第一转速带动升降杆进行上升，使测力传感器与负载8抵接，且测力传感器测得的实际压力值逐渐增大，当实际压力值与设定压力值的差值小于设定压力值的10％～20％时，控制系统控制伺服电机2以第二转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的1％时，控制系统控制伺服电机2以第三转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的0.05％时，控制系统控制伺服电机2以第四转速转动；其中，第一转速、第二转速、第三转速、第四转速依次降低；当实际压力值位置稳定在设定压力值的0.01％范围内3s～5s时，读取测力传感器的测量数值和承载器9的测量数值；读取完成之后，控制系统控制伺服电机2反转卸载；
41.重复上述步骤对轴轮重仪所有承载器9分别进行多次检定；
42.控制系统保存测力传感器的测量数值和承载器9的测量数值，计算承载器9的误差。
43.进一步的，本实施例中伺服电机2的第一转速、第二转速、第三转速均维持30s～40s。
44.进一步的，本实施例中测力传感器安装时与升降杆同轴，且保证测力传感器水平。
45.根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。
46.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：
1.一种用于检校轴轮重仪的检定装置，其特征在于，包括控制系统、安装座、伺服电机、升降杆和测力传感器，所述安装座用于放置在所述检校轴轮重仪的承载器上，所述伺服电机固定在安装座上，并通过减速机与所述升降杆传动连接，用于带动所述升降杆升降承托负载；所述升降杆的顶端同轴固定有用于测量所述升降杆与负载之间作用力的所述测力传感器；所述伺服电机、所述测力传感器均与所述控制系统电连接，所述控制系统根据所述测力传感器的测量数值控制所述伺服电机的转速，使所述伺服电机的转速随所述测力传感器测量数值的增大而减小。2.根据权利要求1所述的用于检校轴轮重仪的检定装置，其特征在于，所述升降杆的顶端同轴固定有传感器安装部，所述传感器安装部中设置有传感器放置槽。3.根据权利要求2所述的用于检校轴轮重仪的检定装置，其特征在于，所述测力传感器为圆柱状或s型，当所述测力传感器为s型时，所述传感器放置槽的侧壁上相对设置有开口。4.根据权利要求3所述的用于检校轴轮重仪的检定装置，其特征在于，所述安装座包括测试箱，所述伺服电机和减速机均固定在测试箱中，所述升降杆自所述测试箱的顶端伸出。5.根据权利要求4所述的用于检校轴轮重仪的检定装置，其特征在于，所述升降杆为丝杆。6.一种轴轮重仪检定的检定方法，其特征在于，包括以下步骤：将测试箱放于被检轴轮重仪的承载器上，测力传感器安装在传感器放置槽内，并位于负载的正下方，将控制系统与伺服电机、测力传感器进行电连接；控制系统控制伺服电机以第一转速带动升降杆进行上升，使测力传感器与负载抵接，且测力传感器测得的实际压力值逐渐增大，当实际压力值与设定压力值的差值小于设定压力值的10％～20％时，控制系统控制伺服电机以第二转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的1％时，控制系统控制伺服电机以第三转速转动；当设定压力值与实际压力值的差值小于设定压力值的0.05％时，控制系统控制伺服电机以第四转速转动；其中，第一转速、第二转速、第三转速、第四转速依次降低；当实际压力值位置稳定在设定压力值的0.01％范围内3s～5s时，读取测力传感器的测量数值和承载器的测量数值；读取完成之后，控制系统控制伺服电机反转卸载；重复上述步骤对轴轮重仪所有承载器分别进行多次检定；控制系统保存测力传感器的测量数值和承载器的测量数值，计算承载器的误差。7.根据权利要求6所述的轴轮重仪检定的检定方法，其特征在于，伺服电机的第一转速、第二转速、第三转速均维持30s～40s。8.根据权利要求6所述的轴轮重仪检定的检定方法，其特征在于，测力传感器安装时与升降杆同轴，且保证测力传感器水平。

技术总结
本发明公开一种用于检校轴轮重仪的检定装置及其检定方法，涉及轴轮重仪检定设备技术领域，包括控制系统、安装座、伺服电机、升降杆和测力传感器，安装座用于放置在检校轴轮重仪的承载器上，伺服电机固定在安装座上，并通过减速机与升降杆传动连接，用于带动升降杆升降承托负载；升降杆的顶端同轴固定有用于测量升降杆与负载之间作用力的测力传感器；伺服电机、测力传感器均与控制系统电连接；本发明通过控制系统控制伺服电机、减速机转动，进而通过升降杆带动测力传感器的升降运动，控制测力仪的加载与卸载，能够全过程实现闭环控制，自动化控制程度高、系统重复性好、数据精度高，还可以避免人工操作带来的人为误差，降低工作人员劳动强度。员劳动强度。员劳动强度。


技术研发人员：邱东利 陈雪松 刘颖 陈政 隆博 钟守君 段继伟
受保护的技术使用者：中国测试技术研究院
技术研发日：2023.04.19
技术公布日：2023/8/1