CN107009312B - 电动力矩扳手集成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动力矩扳手，具体为电动力矩扳手集成装置。解决装配工位为达到不同的力矩效果，需配备多把定扭力矩扳手，造成工具成本投入高、资源浪费的问题。该集成装置包括至少一个带有力矩传感器的电动力矩扳手，每个电动力矩扳手对应一个控制器，电动力矩扳手上的力矩传感器的信号输出端及电动力矩扳手的控制线都与控制器连接；各控制器与工控机相连。本发明通过集成带有传感器的电动力矩扳手、控制器及工控机等，实现了一定力矩范围内连续、快速可调的力矩装配组装能力，解决了现有技术存在的问题，达到了替代多把定扭力矩扳手的效果，并可对装配结果进行监测、记录、传输。

Description

电动力矩扳手集成装置

技术领域

本发明涉及电动力矩扳手，具体为电动力矩扳手集成装置。

背景技术

目前一个（电气）装配工位，如执行力矩从1Nm-100Nm，为达到不同的力矩效果，会包含10把左右的电动或手动定扭力矩扳手，完成不同力矩值的紧固操作。这样的配置就导致了现场工具种类多，增加了工具的成本投入，资源浪费巨大；工具的多样也加大了现场执行力矩的数据采集和执行结果监测的难度。执行结果只能通过机械结构保证，通过人为手段记录结果，不易被后续系统读取、执行。

包含传感器的电动力矩扳手在高端装备行业，主要用来对精确执行力矩的数据收集、监测、记录。

发明内容

本发明解决装配工位为达到不同的力矩效果，需配备多把定扭力矩扳手，造成工具成本投入高、资源浪费的问题，提供一种电动力矩扳手集成装置。该电动力矩扳手集成装置可方便地输出多种不同力矩值，覆盖一个较宽的力矩值范围，实现“以一当十”或“以一当多”的目的，即达到替代多把定扭力矩扳手的效果；同时，实现执行力矩的数据收集、监测、记录。

本发明是采用如下技术方案实现的：电动力矩扳手集成装置，包括至少一个带有力矩传感器的电动力矩扳手，每个电动力矩扳手对应一个控制器，电动力矩扳手上的力矩传感器的信号输出端及电动力矩扳手的控制线都与控制器连接；各控制器与工控机相连；通过工控机向控制器发送力矩设定值，力矩传感器实时采集电动力矩扳手所施加的力矩值并传输给与之对应的控制器，控制器将采集的实时力矩值与力矩设定值进行比较，当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，控制器控制电动力矩扳手停止工作；同时控制器将采集的实时力矩值传输给工控机进行显示、存储。力矩设定值可在电动力矩扳手的输出力矩范围内任意设定，从而实现了电动力矩扳手的力矩输出值的连续、快速可调。

在实际操作中，经常发生螺栓或螺母的螺纹卡死现象，电动力矩扳手已达到了设定的力矩值，但螺栓或螺母转动的角度远小于根据经验其应该转动的角度，此时螺栓或螺母并没有真正达到所需的拧紧程度。为此，所述的电动力矩扳手还带有角度传感器，以采集电动力矩扳手的实时旋转角度并传输给对应的控制器；工控机在向控制器发送力矩设定值的同时，发送与该力矩设定值对应的旋转角度经验值，控制器将采集的电动力矩扳手实时旋转角度与旋转角度经验值进行比较，如果当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，采集的电动力矩扳手实时旋转角度小于旋转角度经验值，控制器将向工控机发出信号，使与工控机连接的声光报警装置进行报警，提醒操作人员出现卡死现象；同时控制器将采集的实时旋转角度传输给工控机进行显示、存储。

每一个电动力矩扳手还对应一个螺纹套筒收纳盒（螺纹套筒与力矩扳手配套使用，以拧动不同大小或形状的螺栓或螺母），螺纹套筒收纳盒包括盒体，盒体上开有不同规格（大小或形状）的螺纹套筒放置孔，每个螺纹套筒放置孔内设置有传感器，各传感器的信号输出端与工控机相连；当将某一放置孔内的螺纹套筒取出，其内的传感器向工控机发出信号，工控机将自动向对应的控制器发送与该螺纹套筒规格匹配的力矩设定值或者力矩设定值及其旋转角度经验值。这种源于螺纹套筒的自动设置模式推荐在批量生产，力矩值已经得到固化的情况下选择使用。前述的人工设置模式推荐在新产品验证时使用，可进行多力矩值的快速切换，紧固策略研究，紧固结果检测。

本发明通过集成带有传感器的电动力矩扳手、控制器及工控机等，实现了一定力矩范围内连续、快速可调的力矩装配组装能力，解决了现有技术存在的问题，达到了替代多把定扭力矩扳手的效果，并可对装配结果进行监测、记录、传输。本发明通过对力矩扳手这一装配工具的简统化、信号数字化、控制方式现场化，为提高（电气）装配环节智能化程度奠定了基础。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

电动力矩扳手集成装置，包括至少一个带有力矩传感器的电动力矩扳手，每个电动力矩扳手对应一个控制器，电动力矩扳手上的力矩传感器的信号输出端及电动力矩扳手的控制线都与控制器连接；各控制器与工控机相连；通过工控机向控制器发送力矩设定值，力矩传感器实时采集电动力矩扳手所施加的力矩值并传输给与之对应的控制器，控制器将采集的实时力矩值与力矩设定值进行比较，当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，控制器控制电动力矩扳手停止工作；同时控制器将采集的实时力矩值传输给工控机进行显示、存储。具体实施时，有两个电动力矩扳手，一个为2-20NM范围电动力矩扳手，另一个为10-100NM范围电动力矩扳手。通过两个电动力矩扳手的力矩范围选择，能够很好地平衡该集成装置的力矩覆盖范围。根据其要实现的功能可以判断，控制器的结构是本领域技术人员容易得到的或者是常规技术、公知技术。控制器至少可以选用ATLAS（阿特拉斯，总部在瑞典）公司生产的型号为POWER FOCUS 3100的产品。

所述的电动力矩扳手还带有角度传感器，以采集电动力矩扳手的实时旋转角度并传输给对应的控制器；工控机在向控制器发送力矩设定值的同时，发送与该力矩设定值对应的旋转角度经验值，控制器将采集的电动力矩扳手实时旋转角度与旋转角度经验值进行比较，如果当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，采集的电动力矩扳手实时旋转角度小于旋转角度经验值，控制器将向工控机发出信号，使与工控机连接的声光报警器进行报警，提醒操作人员出现卡死现象；同时控制器将采集的实时旋转角度传输给工控机进行显示、存储。这里，所述的带有力矩传感器的电动力矩扳手，以及带有力矩传感器、角度传感器的电动力矩扳手为现有公知产品，可从市场上直接购得。

每一个电动力矩扳手还对应一个螺纹套筒收纳盒，螺纹套筒收纳盒包括盒体，盒体上开有不同规格的螺纹套筒放置孔，每个螺纹套筒放置孔内设置有传感器，各传感器的信号输出端与工控机相连；当将某一放置孔内的螺纹套筒取出，其内的传感器向工控机发出信号，工控机将自动向对应的控制器发送与该螺纹套筒规格匹配的力矩设定值或者力矩设定值及其旋转角度经验值。

具体实施时，该集成装置包括一个底部带有滚轮的箱体，工控机的（触摸）显示屏、螺纹套筒收纳盒、声光报警器置于箱体的台面上，电动力矩扳手挂设于箱体侧壁，其余部件置于箱体内。如此，使该集成装置成为一个可视化多流动式（电气）装配工作站。

Claims (5)

1.一种电动力矩扳手集成装置，包括至少一个带有力矩传感器的电动力矩扳手，每个电动力矩扳手对应一个控制器，电动力矩扳手上的力矩传感器的信号输出端及电动力矩扳手的控制线都与控制器连接；各控制器与工控机相连；通过工控机向控制器发送力矩设定值，力矩传感器实时采集电动力矩扳手所施加的力矩值并传输给与之对应的控制器，控制器将采集的实时力矩值与力矩设定值进行比较，当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，控制器控制电动力矩扳手停止工作；同时控制器将采集的实时力矩值传输给工控机进行显示、存储；其特征在于，每一个电动力矩扳手还对应一个螺纹套筒收纳盒，螺纹套筒收纳盒包括盒体，盒体上开有不同规格的螺纹套筒放置孔，每个螺纹套筒放置孔内设置有传感器，各传感器的信号输出端与工控机相连；当将某一放置孔内的螺纹套筒取出，其内的传感器向工控机发出信号，工控机将自动向对应的控制器发送与该螺纹套筒规格匹配的力矩设定值。

2.根据权利要求1所述的电动力矩扳手集成装置，其特征在于所述的电动力矩扳手还带有角度传感器，以采集电动力矩扳手的实时旋转角度并传输给对应的控制器；工控机在向控制器发送力矩设定值的同时，发送与该力矩设定值对应的旋转角度经验值，控制器将采集的电动力矩扳手实时旋转角度与旋转角度经验值进行比较，如果当采集的实时力矩值等于力矩设定值时，采集的电动力矩扳手实时旋转角度小于旋转角度经验值，控制器将向工控机发出信号，使与工控机连接的声光报警器进行报警；同时控制器将采集的实时旋转角度传输给工控机进行显示、存储；当将某一放置孔内的螺纹套筒取出，其内的传感器向工控机发出信号，工控机将自动向对应的控制器发送与该螺纹套筒规格匹配的力矩设定值及其旋转角度经验值。

3.根据权利要求1或2所述的电动力矩扳手集成装置，其特征在于有两个电动力矩扳手，一个为2-20NM范围电动力矩扳手，另一个为10-100NM范围电动力矩扳手。

4.根据权利要求1或2所述的电动力矩扳手集成装置，其特征在于控制器选用ATLAS公司生产的型号为POWER FOCUS 3100的产品。

5.根据权利要求1或2所述的电动力矩扳手集成装置，其特征在于包括一个底部带有滚轮的箱体，工控机的显示屏、螺纹套筒收纳盒、声光报警器置于箱体的台面上，电动力矩扳手挂设于箱体侧壁，其余部件置于箱体内。