CN110142719A - 一种智能扳手控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于连接紧固技术领域,涉及一种智能扳手控制系统。包括动力源、扭矩控制器,动力扳手,扭矩测量反馈套筒;所述动力源通过扭矩控制器动力连接动力扳手,动力扳手通过套接扭矩测量反馈套筒旋转目标紧固件,扭矩控制器与扭矩测量反馈套筒通过无线连接,扭矩测量反馈套筒用于采集实时扭矩数据,并将采集的扭矩数据反馈给扭矩控制器,扭矩控制器控制动力源输出至动力扳手的动力强度以及通断,本发明通过预设目标紧固件的扭矩值进行精确紧固作业,提高紧固作业的精度与效率;本发明操作简便,目标扭矩紧固作业精准迅速。
Description
技术领域
本发明属于连接紧固技术领域,尤其涉及一种智能扳手控制系统。
背景技术
扳手是一种常用的工具,传统扳手利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓的开口或套孔固件工具,经过技术的发展,扳手工具已经从原始的人力杠杆原理发展到电动扭矩形式,作为考核螺栓安装工艺的指标,力矩值直接影响到螺栓的安装工艺,当前已经有多种自动或半自动力矩扳手面世。然而这些扳手都是应用在车间流水线上的轻型螺栓装配中,在石油化工、风电、桥梁、铁路等需要重型螺栓装配的室外作业场所,没有适用的自动化扳手可以选择,依然在采用较为原始的作业工具。传统的重型螺栓紧固过程是采用非精密的冲击性扳手或液压扳手,冲击性扳手的误差值高达20%以上,液压扳手由于需要手工调整油压,人为因素的引入导致误差值也远高于其标称的范围。
糟糕的是由于缺乏可靠的精密拧紧工具,在一些重要的工程中不能保证装配质量从而导致了严重的安全事故,如当前石化行业的数起造成重大损失的事故。在实践中也常常有基层操作人员因为现有工具的笨重和繁琐而不愿严格遵守规程,采用简单粗暴的方式进行操作,又没有很好的方法进行监控和追踪,导致装配质量完全失控。
本发明提供了一种技术方案,在重型螺栓的装配过程中确保了高精密的拧紧质量,并且操作极其简便;相比现有工具,该解决方案在装配质量和工作效率方面最有极大的提升,并且可以在操作工程中进行数据记录,实现质量追溯。
本发明填补了重型螺栓拧紧自动化高精密智能扭矩扳手的空白。
发明内容
为了填补这一技术空白,本发明提供一种智能扳手控制系统,解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种智能扳手控制系统,包括动力源1、扭矩控制器2、动力扳手3、扭矩测量反馈套筒4,动力源1通过扭矩控制器2动力连接动力扳手3,动力扳手3通过套接扭矩测量反馈套筒4旋转目标紧固件,扭矩控制器2与扭矩测量反馈套筒4通过无线连接;扭矩测量反馈套筒4用于采集实时扭矩数据,并将采集的扭矩数据反馈给扭矩控制器2,扭矩控制器2控制动力源1输出至动力扳手3的动力强度以及通断。
优选的,所述动力源1、动力扳手3为液压动力源、液压动力扳手或气动动力源、气动动力扳手。
优选的,所述扭矩控制器2包括:动力传输部分:动力输入接口201、过滤器202、调压阀203、电磁阀204、动力输出接口205,控制部分:控制板卡206、档位开关207,电源部分:控制器蓄电池208、控制器电源开关209、控制器充电接口210,通讯部分:控制器无线通讯模块211、USB接口212、控制器液晶显示屏213、蜂鸣器214、指示灯215;动力源1发出的动力经由动力输入接口201进入扭矩控制器2后依次途经过滤器202、调压阀203、电磁阀204,最后由动力输出接口205输出至动力扳手3;控制板卡206电路连接档位开关207、控制器蓄电池208、控制器电源开关209、控制器充电接口210、控制器无线通讯模块211、USB接口212、控制器液晶显示屏213、蜂鸣器214、指示灯215、电磁阀204,控制板卡206控制电磁阀204调节动力源至动力扳手的动力强度以及通断。
优选的,所述档位开关207分为三档;指示灯215通过的亮灭表示当前控制器的状态,红色指示灯亮,表示控制器故障、拧紧不合格;黄色指示灯亮,表示正在拧紧;蓝色指示灯亮,表示正在卸载;绿色指示灯亮,表示拧紧合格。
优选的,所述扭矩测量反馈套筒4包括:扭矩输入端41、扭矩采集电路42、扭矩输出端43、套筒蓄电池44、套筒电源开关45、套筒充电接口46、套筒无线通讯模块47、套筒液晶显示器48。
优选的,所述扭矩控制器2的控制方法为:
(a)目标值比较:扭矩测量反馈套筒4每隔一段时间测量一次扭矩值,当测量出来的扭矩值大于等于目标扭矩值时,切断气源;
(b)扭矩斜率计算:该算法用来计算扭矩的增加速度,即扭矩对时间的一次导数;计算方法为:
以t0时刻开始,首先确定一个时间间隔T,其中t1=t0+T,t2=t1+T,t3=t2+T,以此类推tn=tn-1+T;t0,t1,t2,t3都是记录扭矩的时间点,每个时间点将测量扭矩记录为torque0,torque1,torque2,torque3;t0开始时刻,扭矩斜率为0,t1时刻,扭矩斜率率为:t2时刻,扭矩斜率率为:以此类推;
(c)停止时刻预估:根据计算出来扭矩斜率,计算扭矩达到目标值的时刻;Time为到达目标扭矩时,还需要的时间,
(d)过冲补偿:当测量出扭矩值≥目标扭矩值-过冲扭矩值时,切断气源;过冲扭矩值为不进行过冲补偿时实际扭矩与目标扭矩的差值。
优选的,所述扭矩测量反馈套筒4为多型号扭矩套筒,以适应不同规格的螺栓拧紧作业场合。
优选的,所述控制器液晶显示屏213为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,控制器液晶显示屏213显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息;套筒液晶显示器48为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,套筒液晶显示器48显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息。
优选的,所述控制器蓄电池208采用大容量锂电池,满电电压29.4V,容量10Ah;控制板卡采用军工级印刷电路板,32位工业级CPU,运算速度120MHz。
优选的,所述控制器无线通讯模块211采用2.4GHz国际通用ISM频段,支持126个信道,发送功率以及覆盖距离可调,传输距离最远达到100米。
本发明的有益效果是:
1、本发明提供一种智能扳手控制系统,使用者在使用前在显示屏上将目标扭矩进行设置,使用时只需按动动力扳手开关,待目标紧固件扭矩达到设置值时扭矩控制器自动切断动力,停止紧固作业。本发明在紧固过程中持续的对实时扭矩进行测量,并计算即时扭矩斜率,进行停止时刻预估,将过冲补偿计算在内。扭矩过冲量为不进行过冲补偿时,实际扭矩与目标扭矩的差值,为了进一步提高扭矩控制精度,通过过冲补偿算法,可将扭矩过冲量大幅度减小。当测量到扭矩值不小于目标扭矩值与过冲扭矩之差的时候,切断动力源,过冲扭矩补偿使得目标紧固件的最终紧固扭矩更加精准,做到了智能化、自动化;相比较以往的扭矩扳手都是在远端进行间接(油压表或气压表)测量,中间经过多道环节,误差较大,本发明首开紧固件近端扭矩直接测量(扭矩传感器)的先河,杜绝了紧固测量过程中二次误差的可能性,保证了目标紧固件的扭矩精度。
2、本发明扭矩精确度高,采用0.3%精度扭矩传感器,采样率高,响应迅速,拧紧过程中自动记录最大扭矩,记录结果精度准确;相对于目前常规气动动力扳手通过调节气源压力,控制最终的拧紧力矩,压力表为指针式,指示精度低,读数不准确的情况,本发明直接在前端记录最大扭矩值,确保了扭矩记录的精准度。
3、本发明使用方便,不需要频繁调整动力源;根据套筒预设参数,自动进行参数调用,相对于目前常规动力扳手的扳手与动力源之间的连接会产生动力流失,虽然会有后期补偿仍然导致紧固扭矩精度减低的去情况,本发明无需后期补偿扭矩,一次到位,减少了工序节约了成本。
4、本发明采用多重闭环控制,其中核心控制采用直接来自螺栓端的扭矩高实时性测量数据;相比传统的采用油压或气压进行开环控制的工具,真正确保了拧紧的高紧密和高可靠性。
5、本发明对使用者的要求降到了最低,只需要简单的培训即可上手,安全可靠,且保证了紧固精度不会因使用者的工作经验及熟练程度而受影响。
6、本发明拧紧数据可以即时存储,需要时可随时按时间节点、按项目类别进行调取、查看、分析,方便提升质量管理。
附图说明
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种智能扳手控制系统的结构示意图;
图2是扭矩控制器的外观示意图;
图3是扭矩控制器的内部结构示意图;
图4是扭矩测量反馈套筒的结构示意图;
图5是控制逻辑示意图;
图6是控制板卡逻辑接口示意图;
图7是控制参数列表图;
图中,动力源-1,扭矩控制器-2,动力扳手-3,扭矩测量反馈套筒-4;动力输入接口-201,过滤器-202,调压阀-203,电磁阀-204,动力输出接口-205,控制板卡-206,档位开关-207,控制器蓄电池-208,控制器电源开关-209,控制器充电接口-210,控制器无线通讯模块-211,USB接口-212,控制器液晶显示屏-213,蜂鸣器-214,指示灯-215;扭矩输入端-41,扭矩采集电路-42,扭矩输出端-43,套筒蓄电池-44,套筒电源开关-45,套筒充电接口-46,套筒无线通讯模块-47,套筒液晶显示器-48。
具体实施方式
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。
参考图1~7,一种智能扳手控制系统,包括动力源1、扭矩控制器2、动力扳手3、扭矩测量反馈套筒4,动力源1通过扭矩控制器2动力连接动力扳手3,动力扳手3通过套接扭矩测量反馈套筒4旋转目标紧固件,扭矩控制器2与扭矩测量反馈套筒4通过无线连接;扭矩测量反馈套筒4用于采集实时扭矩数据,并将采集的扭矩数据反馈给扭矩控制器2,扭矩控制器2控制动力源1输出至动力扳手3的动力强度以及通断。
进一步的,所述动力源1、动力扳手3为液压动力源、液压动力扳手或气动动力源、气动动力扳手。
进一步的,所述扭矩控制器2包括:动力传输部分:动力输入接口201、过滤器202、调压阀203、电磁阀204、动力输出接口205,控制部分:控制板卡206、档位开关207,电源部分:控制器蓄电池208、控制器电源开关209、控制器充电接口210,通讯部分:控制器无线通讯模块211、USB接口212、控制器液晶显示屏213、蜂鸣器214、指示灯215;动力源1发出的动力经由动力输入接口201进入扭矩控制器2后依次途经过滤器202、调压阀203、电磁阀204,最后由动力输出接口205输出至动力扳手3;控制板卡206电路连接档位开关207、控制器蓄电池208、控制器电源开关209、控制器充电接口210、控制器无线通讯模块211、USB接口212、控制器液晶显示屏213、蜂鸣器214、指示灯215、电磁阀204,控制板卡206控制电磁阀204调节动力源至动力扳手的动力强度以及通断。
进一步的,所述档位开关207分为三档;指示灯215通过的亮灭表示当前控制器的状态,红色指示灯亮,表示控制器故障、拧紧不合格;黄色指示灯亮,表示正在拧紧;蓝色指示灯亮,表示正在卸载;绿色指示灯亮,表示拧紧合格。
进一步的,所述扭矩测量反馈套筒4包括:扭矩输入端41、扭矩采集电路42、扭矩输出端43、套筒蓄电池44、套筒电源开关45、套筒充电接口46、套筒无线通讯模块47、套筒液晶显示器48。
进一步的,所述扭矩控制器2的控制方法为:
(a)目标值比较:扭矩测量反馈套筒4每隔一段时间测量一次扭矩值,当测量出来的扭矩值大于等于目标扭矩值时,切断气源;
(b)扭矩斜率计算:该算法用来计算扭矩的增加速度,即扭矩对时间的一次导数;计算方法为:
以t0时刻开始,首先确定一个时间间隔T,其中t1=t0+T,t2=t1+T,t3=t2+T,以此类推tn=tn-1+T;t0,t1,t2,t3都是记录扭矩的时间点,每个时间点将测量扭矩记录为torque0,torque1,torque2,torque3;t0开始时刻,扭矩斜率为0,t1时刻,扭矩斜率率为:t2时刻,扭矩斜率率为:以此类推;
(c)停止时刻预估:根据计算出来扭矩斜率,计算扭矩达到目标值的时刻;Time为到达目标扭矩时,还需要的时间,
(d)过冲补偿:当测量出扭矩值≥目标扭矩值-过冲扭矩值时,切断气源;过冲扭矩值为不进行过冲补偿时实际扭矩与目标扭矩的差值。
进一步的,所述扭矩测量反馈套筒4为多型号扭矩套筒,以适应不同规格的螺栓拧紧作业场合。
进一步的,所述控制器液晶显示屏213为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,控制器液晶显示屏213显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息;套筒液晶显示器48为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,套筒液晶显示器48显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息。
进一步的,所述控制器蓄电池208采用大容量三元锂电池,满电电压29.4V,容量10Ah;控制板卡采用军工级印刷电路板,32位工业级CPU,运算速度120MHz。
进一步的,所述控制器无线通讯模块211采用2.4GHz国际通用ISM频段,支持126个信道,发送功率以及覆盖距离可调,传输距离最远达到100米。
实施例一:
气动动力源+气动动力扳手
准备工作:将动力源输出口连接扭矩控制器的动力输入接口,再将扭矩控制器的动力输出接口连接气动动力扳手动力输入口上,由于两端均为标准1/2寸管螺纹快速接头,所以连接时简单快捷。根据目标紧固件规格选择对应的扭矩套筒安装到气动扭矩扳手卡头内,然后打开扭矩测量反馈套筒电源,同时打开扭矩控制器电源,查看显示屏的状态信息,以及输入压力值,确保输入压力值正常、扭矩控制器电源正常、扭矩测量反馈套筒通信状态正常、指示灯闪烁正常,无其他异常告警;由于电磁阀为常闭式电磁阀,加电后电磁阀打开,此时动力由动力源发出经由动力输入接口进入扭矩控制器后依次途经所述过滤器、调压阀、电磁阀,最后由动力输出接口输出至气动动力扳手,准备工作完成,方可进行螺栓拧紧作业。
螺栓拧紧:在显示屏上设置目标紧固扭矩值,将气动动力扳手方向选择开关调至拧紧作业方向位置,持机,用扭矩测量反馈套筒套住目标紧固件,按下气动扭矩扳手开关;压缩气体抵达气动动力扳手,气动动力扳手工作端开始旋转,通过扭矩测量反馈套筒带动目标紧固件;当目标紧固件受力旋转后,扭矩测量反馈套筒的扭矩输入端与扭矩之间会产生扭转变形,通过扭矩采集电路将此变形检测出来,通过变形量计算得出即时扭矩值;扭矩测量反馈套筒每隔5ms进行一次扭矩值测量,并即时将测得的扭矩值反馈回扭矩控制器,扭矩控制器将测得扭矩值与目标扭矩值进行比较并计算扭矩斜率,当测得的扭矩值小于目标扭矩值时减去过冲扭矩值时,继续输送动力;每隔5ms进行一次扭矩值测量,并进行一次计算,当测得的扭矩值不小于目标扭矩值时减去过冲扭矩值时,停止输送动力,此时扭矩测量反馈套筒由于惯性带动目标螺栓继续紧固,待螺栓停止旋转后,停止输送动力时刻的扭矩值加过冲扭矩值正好等于目标扭矩值,紧固作业完成;扭矩斜率计算是为了计算大概结束的时间,因为扭矩斜率是在时刻变化,所以每一刻计算的扭矩斜率数值并不固定。在扭矩斜率比较大的时候,大于500Nm每秒,为了防止扭矩过大,会计算扭矩到达的时刻,到时间后停止拧紧,如果扭矩斜率没有超过限值,就会用过冲扭矩和目标扭矩进行拧紧结束判断。当听到蜂鸣器发出一声“嘀”,提示拧紧完成。如果拧紧不合格,蜂鸣器会再次发出长鸣音,如果合格,蜂鸣器不发出声音。紧固作业完成后,套筒液晶显示器将拧紧过程中的最大扭矩、螺栓规格以及拧紧参数显示出来并无线传输至扭矩控制器,扭矩控制器将最大扭矩、螺栓规格以及拧紧参数、控制器状态记录在存储器中,用户可以通过USB接口将数据拷贝进行数据分析、记录、保存、归档。
螺栓卸力:将气动动力扳手方向选择开关的反向按钮按下,再次按下气动动力扳手的扳机,气动动力扳手开始反向旋转,扭矩卸载后,控制器切断气源,停止旋转。
实施例二:
液压动力源+液压动力扳手
准备工作:将动力泵输出口连接扭矩控制器的动力输入接口,再将扭矩控制器的动力输出接口连接液压动力扳手动力输入口上,由于两端均为标准1/2寸液压快速接头,所以连接时简单快捷。根据目标紧固件规格选择对应的扭矩套筒安装到动力扳手卡头内,然后打开扭矩测量反馈套筒电源,同时打开扭矩控制器电源,查看显示屏的状态信息,以及输入动力值,确保输入动力值正常、扭矩控制器电源正常、扭矩测量反馈套筒通信状态正常、指示灯闪烁正常,无其他异常告警;由于电磁阀为常闭式电磁阀,加电后电磁阀打开,此时高压液体由动力泵发出经由动力输入接口进入扭矩控制器后依次途经所述过滤器、调压阀、电磁阀,最后由动力输出接口输出至液压动力扳手,准备工作完成,方可进行螺栓拧紧作业。
螺栓拧紧:在显示屏上设置目标紧固扭矩值,将液压动力扳手方向选择开关调至拧紧作业方向位置,持机,用扭矩测量反馈套筒套住目标紧固件,按下液压动力扳手开关;压力液体经由液压动力扳手后返回液压泵,完成一个循环,随着压力液体的周而复始,液压动力扳手工作端开始旋转,通过扭矩测量反馈套筒带动目标紧固件;当目标螺栓受力旋转后,扭矩测量反馈套筒每隔5ms进行一次扭矩值测量,并即时将测得的扭矩值反馈回扭矩控制器,扭矩控制器将测得扭矩值与目标扭矩值进行比较并计算扭矩斜率,当测得的扭矩值小于目标扭矩值时减去过冲扭矩值时,继续输送动力;每隔5ms进行一次扭矩值测量,并进行一次计算,当测得的扭矩值不小于目标扭矩值时减去过冲扭矩值时,停止输送动力,此时扭矩测量反馈套筒由于惯性带动目标螺栓继续紧固,待螺栓停止旋转后,停止输送动力时刻的扭矩值加过冲扭矩值正好等于目标扭矩值,紧固作业完成。当听到蜂鸣器发出一声“嘀”,提示拧紧完成。如果拧紧不合格,蜂鸣器会再次发出长鸣音,如果合格,蜂鸣器不发出声音。紧固作业完成后,套筒液晶显示器将拧紧过程中的最大扭矩、螺栓规格以及拧紧参数显示出来并无线传输至扭矩控制器,扭矩控制器将最大扭矩、螺栓规格以及拧紧参数、控制器状态记录在存储器中,用户可以通过USB接口将数据拷贝进行数据分析、记录、保存、归档。
螺栓卸力:将液压动力扳手方向选择开关调至反向挡,再次按下液压动力扳手的扳机,液压动力扳手开始反向旋转,扭矩卸载后,控制器关闭动力流动,停止旋转。
综上所述,本发明一种智能扭矩扳手控制系统,智能化、自动化,首开紧固件近端扭矩测量的先河,杜绝了扭矩紧固测量过程中二次误差的可能性,在紧固过程中测量到扭矩值不小于目标扭矩值与过冲扭矩之差的时候,切断动力源,过冲扭矩补偿使得目标紧固件的最终紧固扭矩更加精准。本发明使用简单,安全可靠,对操作要求门槛低,不会因使用者的工作经验及熟练程度而受影响,紧固后扭矩数据即时存储,需要时可随时按时间节点、按项目类别进行调取、查看、分析,方便质量管理,本发明结构简单,操作方便,安装快捷,有效克服了现有紧固作业中的种种缺点而具有良好的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能扳手控制系统,其特征在于,包括动力源(1)、扭矩控制器(2)、动力扳手(3)、扭矩测量反馈套筒(4),所述动力源(1)通过所述扭矩控制器(2)动力连接所述动力扳手(3),动力扳手(3)通过套接所述扭矩测量反馈套筒(4)旋转目标紧固件,扭矩控制器(2)与扭矩测量反馈套筒(4)通过无线连接;
所述扭矩测量反馈套筒(4)用于采集实时扭矩数据,并将采集的扭矩数据反馈给扭矩控制器(2),所述扭矩控制器(2)控制动力源(1)输出至动力扳手(3)的动力强度以及通断。
2.根据权利要求1所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述动力源(1)、动力扳手(3)为液压动力源、液压动力扳手或气动动力源、气动动力扳手。
3.根据权利要求1所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述扭矩控制器(2)包括:动力传输部分:动力输入接口(201)、过滤器(202)、调压阀(203)、电磁阀(204)、动力输出接口(205),控制部分:控制板卡(206)、档位开关(207),电源部分:控制器蓄电池(208)、控制器电源开关(209)、控制器充电接口(210),通讯部分:控制器无线通讯模块(211)、USB接口(212)、控制器液晶显示屏(213)、蜂鸣器(214)、指示灯(215);
所述动力源(1)发出的动力经由动力输入接口(201)进入扭矩控制器(2)后依次途经所述过滤器(202)、调压阀(203)、电磁阀(204),然后由动力输出接口(205)输出至动力扳手(3);
所述控制板卡(206)电路连接档位开关(207)、控制器蓄电池(208)、控制器电源开关(209)、控制器充电接口(210)、控制器无线通讯模块(211)、USB接口(212)、控制器液晶显示屏(213)、蜂鸣器(214)、指示灯(215)、电磁阀(204);所述控制板卡(206)控制电磁阀(204)调节动力源至动力扳手的动力强度以及通断。
4.根据权利要求3所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述档位开关(207)分为三档;所述指示灯(215)通过亮灭表示当前控制器的状态,红色指示灯亮,表示控制器故障、拧紧不合格;黄色指示灯亮,表示正在拧紧;蓝色指示灯亮,表示正在卸载;绿色指示灯亮,表示拧紧合格。
5.根据权利要求1所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述扭矩测量反馈套筒(4)包括:扭矩输入端(41)、扭矩采集电路(42)、扭矩输出端(43)、套筒蓄电池(44)、套筒电源开关(45)、套筒充电接口(46)、套筒无线通讯模块(47)、套筒液晶显示器(48)。
6.根据权利要求1所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述扭矩控制器(2)的控制方法为:
(a)目标值比较:扭矩测量反馈套筒(4)每间隔一段时间测量一次扭矩值,当测量出来的扭矩值大于等于目标扭矩值时,切断动力源;
(b)扭矩斜率计算:该算法用来计算扭矩的增加速度,即扭矩对时间的一次导数;计算方法为:
以t0时刻开始,首先确定一个时间间隔T,其中t1=t0+T,t2=t1+T,t3=t2+T,以此类推tn=tn-1+T;t0,t1,t2,t3都是记录扭矩的时间点,每个时间点将测量扭矩记录为torque0,torque1,torque2,torque3;t0开始时刻,扭矩斜率为0,t1时刻,扭矩斜率率为:t2时刻,扭矩斜率率为:以此类推;
(c)停止时刻预估:根据计算出来扭矩斜率,计算扭矩达到目标值的时刻;Time为到达目标扭矩时,还需要的时间,
(d)过冲补偿:当测量出扭矩值≥目标扭矩值-过冲扭矩值时,切断气源;过冲扭矩值为不进行过冲补偿时实际扭矩与目标扭矩的差值。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述扭矩测量反馈套筒(4)为多型号扭矩套筒,以适应不同规格的螺栓拧紧作业场合。
8.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述控制器液晶显示屏(213)为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,控制器液晶显示屏(213)显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息;所述套筒液晶显示器(48)为分辨率240X160的可触摸输入液晶屏,套筒液晶显示器(48)显示信息包括:扭矩数据、螺栓规格、拧紧参数、控制器状态、报警信息。
9.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述控制器蓄电池(208)采用大容量三元锂电池,满电电压29.4V,容量10Ah;控制板卡采用军工级印刷电路板,32位工业级CPU,运算速度120MHz。
10.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种智能扳手控制系统,其特征在于,所述控制器无线通讯模块(211)采用2.4GHz国际通用ISM频段,支持126个信道,发送功率以及覆盖距离可调,传输距离最远达到100米。
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CN201910476749.6A CN110142719B (zh) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 一种智能扳手控制系统 |
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