CN103267605A - 一种电动扳手扭角扭矩检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动扳手扭角扭矩检测系统，具有数据显示控制单元，该数据显示控制单元与控制终端无线通信连接；由所述数据显示控制单元控制的扭转机构、检测机械部件转动的角度传感器和扭矩传感器。本发明提的电动扳手扭角扭矩检测系统，在数据显示控制单元上设定角度，并将机械部件拧松至该角度值，再利用本系统将机械部件拧紧至该角度值，在拧紧的过程中利用扭矩传感器来测量最大的扭矩值。该扭矩检测系统可以应用到高空建筑中对大型机械部件上扭矩值的测量。

Description

一种电动扳手扭角扭矩检测系统及方法

技术领域

本发明涉及建筑工程中机械部件扭矩值的检测领域，涉及高空建筑中对螺栓终拧扭矩值的测量方向，尤其涉及一种电动扳手扭角扭矩检测系统及该系统的使用方法。 

背景技术

在高空建筑中，需要测量螺栓终拧扭矩值的大小，由于在建筑工程中所应用到的测量螺栓扭值的矩扳手重量大，在实际测量时需要较大的测量空间，不适合高空作业。现有技术中采用的数显扭矩扳手不适合高空建筑领域中，并且现有技术中的数显扭矩扳手在进行扭矩值检测时，对扭转角度控制精度较低，不能严格的检测出螺栓转动的角度，从而在螺栓拧紧时对于测量拧紧螺栓所使用的扭矩大小存在误差。 

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种电动扳手扭角扭矩检测系统，具有数据显示控制单元，该数据显示控制单元与控制终端无线通信连接；由所述数据显示控制单元控制的扭转机构、检测机械部件转动的角度传感器和扭矩传感器； 

工作状态下：在所述数据显示控制单元上设定角度值，所述数据显示控制单元控制扭转机构将机械部件按角度设定值拧松一定角度，当角度传感器检测到机械部件被拧松至该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元，数据显示控制单元控制扭转机构停止工作，并输出上述扭转角度值； 

在数据显示控制单元上设定上述角度值，数据显示控制单元控制扭转机构将机械部件旋转设定的角度，当安装在扭转机构上的角度传感器检测到机械部件被旋转该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元，所述数据显示控制单元控制扭转机构停止工作，所述扭矩传感器检测扭转机构对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值并将该最大扭矩值传送至数据显示控制单元，完成扭矩检测。 

所述数据显示控制单元包括控制模块和显示模块，所述控制模块与显示模块电连接；所述控制模块用于设定扭转机构对机械部件扭转的角度值，接收角 度传感器和扭矩传感器传送的检测信号并输出控制信号，所述显示模块用于显示扭角值和扭矩值。 

该电动扳手扭角扭矩检测系统还包括报警单元，所述报警单元与数据显示控制单元电连接。 

一种电动扳手扭角扭矩检测系统的使用方法，包括如下步骤： 

步骤1：在数据显示控制单元上设定扭转角度，扭转机构将机械部件按该角度旋转拧松，当角度传感器检测到机械部件旋转至该角度时，向所述数据显示控制单元发出停止信号，数据显示控制单元控制扭转机构停止工作； 

步骤2：在数据显示控制单元上设定步骤1中所述的扭转角度值，扭转机构将机械部件旋转拧紧该角度，当角度传感器检测到扭转机构将机械部件拧紧该角度值时，向数据显示控制单元发送停止信号，数据显示控制单元控制扭转机构停止工作，机械部件被拧紧的过程中，扭矩传感器检测扭转机构对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值，并将该扭矩值传送至数据显示控制单元,完成检测。 

由于采用了上述技术方案，本发明提的电动扳手扭角扭矩检测系统，在数据显示控制单元上设定角度，并将机械部件拧松至该角度值，再利用本系统将机械部件拧紧至该角度值，在拧紧的过程中利用扭矩传感器来测量最大的扭矩值。该扭矩检测系统可以应用到高空建筑中对大型机械部件的扭矩值的测量。 

本发明的有益效果在于： 

1.该系统具有节省人力、利用电机、数据显示控制单元、扭转机构代替现有的数显扭矩扳手，适合于高空机械部件如螺栓终拧扭矩值的检测。 

2.该系统可在数据显示控制单元上设定0°至360°之间任意角度值，可以控制机械部件如终拧螺栓在0°至360°之间任意旋转，从而测量出螺栓终拧扭矩值的大小，并且转角控制精度高。 

3.该系统在测量扭矩值时所需要的测量空间小，可以现场检测螺栓终拧扭矩值的大小。 

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明系统的结构示意图。 

图2为本发明实施例的示意图。 

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面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的描述： 

如图1所示，本发明电动扳手扭角扭矩检测系统的结构示意图，包括电源1和电机2，电源1与电机2电连接，电机2与数据显示控制单元3电连接，数据显示控制单元3与控制终端6无线通信，用户可以采用无线通信方式在控制终端6上对数据显示控制单元3进行远程调控。该系统还包括：接收数据显示控制单元3输出的指令，然后对机械部件进行扭转的扭转机构7，所述扭转机构7接收数据显示控制单元3的扭转指令后，将机械部件扭转至该角度值。检测机械部件转动的角度的角度传感器4，以及检测机械部件在转动过程中扭矩值大小的扭矩传感器5。 

本电动扳手扭角扭矩检测系统的工作流程如下：在所述数据显示控制单元3的控制模块31上设定角度值，数据显示控制单元3控制扭转机构7将机械部件拧松上述角度设定值，当安装在扭转机构7上的角度传感器4检测到机械部件被拧松该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元3的控制模块31，控制模块31控制扭转机构7停止工作，并在显示模块32上输出上述扭转角度值，即本系统在检测扭矩值前将该机械部件拧松一定角度值。 

下一步：在数据显示控制单元3的控制模块31上设定上述角度值，数据显示控制单元3控制扭转机构7将机械部件拧紧上述角度设定值，当安装在扭转机构7上的角度传感器4检测到机械部件被拧紧该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元3的控制模块31，安装在扭转机构7的扭矩传感器5检测扭转机构7对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值并将该检测结果传送至数据显示控制单元3，数据显示控制单元3的控制模块31控制扭转机构7停止工作，并在显示模块32上输出上述扭转角度值和最大扭矩值。其中在数据显示控制单元3上设定角度时，可以在0°至360°之间设定任意值。 

根据上述技术方案，本发明的实施例如下： 

该系统包括：电源和电机，所述电源和电机电连接，还包括与所述电机电连接的数据显示控制单元，所述数据显示控制单元与控制终端无线通信；接收 所述数据显示控制单元输出的控制信号，对机械部件进行转动的扭转机构；检测扭转机构对机械部件扭转的角度并将检测结果传送至数据显示控制单元的角度传感器；检测扭转机构对机械部件扭转的力矩并将检测结果传送至数据显示控制单元的扭矩传感器。所述数据显示控制单元包括控制模块和显示模块，所述控制模块与显示模块电连接；所述控制模块用于设定扭角值和扭矩值，接收角度传感器和扭矩传感器传送的检测信号并输出控制信号；所述显示模块为一用于显示扭角值和扭矩值的显示屏。该电动扳手扭角扭矩控制系统还包括报警单元，所述报警单元与数据显示控制单元电连接。所述扭转机构包括与电机连接的传动杆和传动杆端部夹紧机械部件的夹具。所述电机为步进电机，所述数据显示控制单元为电机驱动芯片，该电机芯片型号为TB6560AHQ。 

进一步的，如图2所示，该扭转机构7为用来扭转机械部件的装置，它包括与电机2连接的传动杆10和与传动杆10的端部连接用来旋转如螺栓螺母的夹具11，从而在旋转过程中测量扭矩值。 

进一步的，所述数据显示控制单元3包括控制模块31和显示模块32，所述控制模块31与显示模块32电连接；所述控制模块31用于设定扭转机构7对机械部件扭转的角度值，接收角度传感器4和扭矩传感器5传送的检测信号并输出控制信号，所述显示模块32用于显示扭角值和扭矩值。 

进一步的，该电动扳手扭角扭矩控制系统还包括报警单元8，所述报警单元8与数据显示控制单元3电连接。当扭转机构7在对机械部件进行扭转时，当达到预设的扭转角度值时，角度传感器4将检测信号传送至数据显示控制单元3，该数据显示控制单元3的控制模块31控制报警单元8产生报警，提醒用户。 

进一步的，一种电动扳手扭角扭矩检测系统的使用方法，具有如下步骤： 

步骤1：在数据显示控制单元3上设定扭转角度，扭转机构7将机械部件按该角度旋转拧松，当角度传感器4检测到机械部件旋转至该角度时，向所述数据显示控制单元3发出停止信号，数据显示控制单元3控制扭转机构7停止工作。并在显示模块31上显示该角度值。其中在数据显示控制单元3上设定扭转角度时，可以在0°至360°之间任意设定。 

步骤2：在数据显示控制单元3上设定步骤1中所述的扭转角度值，扭转机构7将机械部件旋转拧紧该角度，当角度传感器4检测到扭转机构7将机械部件拧紧该角度值时，向数据显示控制单元3发送停止信号，数据显示控制单元3控制扭转机构7停止工作，并且显示模块32上显示该角度设定值，在机械部件 被拧紧的过程中，扭矩传感器5检测扭转机构7对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值，并将该扭矩值传送至数据显示控制单元3的显示模块32上,则该系统检测扭矩值检测完毕。 

本发明公开的电动扳手扭角扭矩检测系统，在数据显示控制单元上设定角度，并将机械部件拧松至该角度值，再利用本系统将机械部件拧紧至该角度值，并在显示模块上显示该角度设定值，在拧紧的过程中利用扭矩传感器来测量最大的扭矩值。同时在显示模块上显示该角度值及扭矩值。该扭矩检测系统可以应用到高空建筑中对大型机械部件的扭矩值的测量。 

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种电动扳手扭角扭矩检测系统，其特征在于具有：数据显示控制单元（3），该数据显示控制单元（3）与控制终端（6）无线通信连接；由所述数据显示控制单元（3）控制的扭转机构（7）、检测机械部件转动的角度传感器（4）和扭矩传感器（5）；

工作状态下：在所述数据显示控制单元（3）上设定角度值，所述的数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）将机械部件按角度设定值拧松一定角度，当角度传感器（4）检测到机械部件被拧松至该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元（3），数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）停止工作，并输出上述扭转角度值；

在数据显示控制单元（3）上设定上述角度值，数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）将机械部件旋转设定的角度，当安装在扭转机构（7）上的角度传感器（4）检测到机械部件被旋转该角度值时将检测结果传送至数据显示控制单元（3），所述数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）停止工作，所述扭矩传感器（5）检测扭转机构（7）对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值并将该最大扭矩值传送至数据显示控制单元（3），完成扭矩检测。

2.根据权利要求1所述的一种电动扳手扭角扭矩检测系统，其特征还在于：所述数据显示控制单元（3）包括控制模块（31）和显示模块（32），所述控制模块（31）与显示模块（32）电连接；所述控制模块（31）用于设定扭转机构（7）对机械部件扭转的角度值，接收角度传感器（4）和扭矩传感器（5）传送的检测信号并输出控制信号，所述显示模块（32）用于显示扭角值和扭矩值。

3.根据权利要求1所述的一种电动扳手扭角扭矩检测系统，其特征还在于：该电动扳手扭角扭矩检测系统还包括报警单元（8），所述报警单元（8）与数据显示控制单元（3）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种电动扳手扭角扭矩检测系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：在数据显示控制单元（3）上设定扭转角度，扭转机构（7）将机械部件按该角度旋转拧松，当角度传感器（4）检测到机械部件旋转至该角度时，向所述数据显示控制单元（3）发出停止信号，数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）停止工作；

步骤2：在数据显示控制单元（3）上设定步骤1中所述的扭转角度值，扭转机构（7）将机械部件旋转拧紧该角度，当角度传感器（4）检测到扭转机构（7）将机械部件拧紧该角度值时，向数据显示控制单元（3）发送停止信号，数据显示控制单元（3）控制扭转机构（7）停止工作，机械部件被拧紧的过程中，扭矩传感器（5）检测扭转机构（7）对机械部件进行拧紧过程中所使用的最大扭矩值，并将该扭矩值传送至数据显示控制单元（3）,完成检测。

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