CN110238637A - 拧紧机及拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种拧紧机及拧紧装置。所述拧紧机，包括：拧紧机主体、控制器和扭矩匹配组件；扭矩匹配组件包括支撑件、触杆和检测元件；支撑件与拧紧机主体固定连接，触杆滑设在支撑件上，且触杆的接触端用于与当前套筒的外壁抵接，使触杆具有与当前套筒对应的滑动位置；检测元件用于检测触杆的当前位置，并输出相应的检测信号到控制器；控制器用于根据检测信号匹配对应的拧紧扭矩，并最终将拧紧扭矩输送给拧紧机主体。本发明提供的拧紧机能够根据套筒的直径自动匹配拧紧扭矩值，提高工作效率；避免出现拧紧扭矩值过大或者过小的问题，方便使用。

Description

拧紧机及拧紧装置

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种拧紧机及拧紧装置。

背景技术

在工程机械很多位置需要使用螺栓，拧入关重部位的螺栓需要打扭矩(拧紧力矩)，不同的螺栓对应不同的扭矩。关重部位螺栓的直径大小与扭矩是一一对应关系，且是个重要的参数。如果扭矩值过小，则螺栓与被支撑件容易发生松动现象，如果扭矩值过大，则螺栓将会伸长，发生塑性变形。控制好扭矩值至关重要。

目前，通常采用拧紧机和套筒对螺栓进行拧紧打扭矩，采用与待安装螺栓相匹配的套筒套在该螺栓外，拧紧机带动套筒运动，从而拧紧螺栓。对不同的螺栓打扭矩，一般是靠工人根据扭矩表手动调节拧紧机的预设的拧紧扭矩，如果同一工位出现多种直径螺栓时，人工频繁调节效率低，工人在操作过程也易忘记扭矩值的切换，这种拧紧机不方便使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拧紧机及拧紧装置，以解决现有技术中的拧紧机不方便使用的技术问题。

本发明提供一种拧紧机，包括：拧紧机主体、控制器和扭矩匹配组件；

所述扭矩匹配组件包括支撑件、触杆和检测元件；所述支撑件与所述拧紧机主体固定连接，所述触杆滑设在所述支撑件上，且所述触杆的接触端用于与当前套筒的外壁抵接，使所述触杆具有与当前套筒对应的滑动位置；

所述检测元件用于检测所述触杆的当前位置，并输出相应的检测信号到所述控制器；所述控制器用于根据所述检测信号匹配对应的拧紧扭矩，并最终将所述拧紧扭矩输送给所述拧紧机主体。

进一步地，所述检测元件包括检测电源、滑动变阻器以及电信号检测元件；所述检测电源与所述滑动变阻器形成电回路，所述触杆的自由端与所述滑动变阻器的滑杆连接；所述电信号检测元件用于检测所述电回路的电信号；所述电信号检测元件用于检测所述电回路的电信号，并将所述电信号输送给所述控制器；

所述控制器用于预存所述电回路的电信号与拧紧扭矩的关系列表，并根据当前所述电回路的电信号匹配对应的拧紧扭矩。

进一步地，所述电信号检测元件为串联在所述电回路中的电流表，所述电流表与所述控制器通讯连接。

进一步地，所述电信号检测元件为并联在所述滑动变阻器上的电压表，所述电压表与所述控制器通讯连接。

进一步地，所述支撑件呈壳体结构设置，所述触杆的接触端伸出所述支撑件的一侧，所述触杆的自由端穿过所述支撑件并伸出所述支撑件的另一侧；所述支撑件内设有滑轨，所述触杆滑设在所述滑轨上。

进一步地，所述扭矩匹配组件还包括弹性件，所述弹性件与所述触杆和所述支撑件连接，以使所述触杆具有向接触端方向滑动的趋势。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述触杆的位于所述支撑件内的部分上设有挡板，所述弹簧套设在所述触杆上，且所述弹簧的一端与所述挡板固定连接，另一端与所述支撑件的所述另一侧的内壁固定连接。

进一步地，所述拧紧机主体包括动力输出端，所述支撑件设置在所述输出端。

本发明提供一种拧紧装置，包括套筒以及上述拧紧机，所述拧紧机主体与所述套筒传动连接以带动所述套筒转动，所述触杆的接触端与所述套筒的外壁抵接。

本发明提供一种拧紧机，包括：拧紧机主体、控制器和扭矩匹配组件；扭矩匹配组件包括支撑件、触杆和检测元件；支撑件与拧紧机主体固定连接，触杆滑设在支撑件上，且触杆的接触端用于与当前套筒的外壁抵接，使触杆具有与当前套筒对应的滑动位置；检测元件用于检测触杆的当前位置，并输出相应的检测信号到控制器；控制器用于根据检测信号匹配对应的拧紧扭矩，并最终将拧紧扭矩输送给拧紧机主体。

在使用本发明提供的拧紧机时，将与待拧紧螺栓或者螺钉等紧固件相适配的套筒套设在紧固件外，然后将拧紧机中的拧紧机主体与套筒传动连接，同时触杆的接触端与套筒的外壁抵接，检测元件能够对触杆的当前位置进行检测并发出检测信号给控制器，并将触杆的当前位置信息发送给控制器，控制器根据当前的检测信号匹配相应的拧紧扭矩，控制器将该拧紧扭矩输送给拧紧机本体，拧紧机本体对当前紧固件进行拧紧。

套筒的规格不同，则套筒的直径不同，从而使触杆相对支撑件的滑动位置不同，上述检测元件可检测触杆的当前位置，并输出相应的检测信号，又由于控制器能根据当前的检测信号匹配相应的拧紧扭矩，所以说检测元件的检测信号不同，对应的拧紧扭矩也就不同；综上，一种规格的套筒将会对应一个拧紧扭矩值，即一种规格的套筒触杆相对支撑件的一个滑动位置，一个滑动位置对应一个检测信号，一个检测信号对应一个拧紧扭矩值，可在控制器中预存不同检测信号与不同拧紧扭矩值的一一对应关系表，当更换不同规格套筒时，控制器能够通过检测信号与扭矩值的对应关系表快速匹配相应的扭矩值。

本发明提供的拧紧机能够根据套筒的直径自动匹配拧紧扭矩值，当套筒更换时，拧紧机的预设的拧紧扭矩值也随之改变，无需人为调整，节省劳动力，节省人工劳动时间，提高工作效率；而且也能够避免工作人员忘记针对不同套筒对拧紧机的预设的拧紧扭矩进行调整，从而避免出现拧紧扭矩值过大或者过小的问题，方便使用。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的拧紧机的结构示意图；

图2是图1所示的拧紧机中检测元件的结构示意图；

图3是图1所示的拧紧机中弹性件的第一状态下的第一结构示意图；

图4是图1所示的拧紧机中弹性件的第一状态下的第二结构示意图；

图5是根据本发明实施例的拧紧装置的结构示意图。

图中：01－拧紧机；02－套筒；10－拧紧机主体；20－控制器；30－扭矩匹配组件；40－弹性件；50－挡板；31－支撑件；32－触杆；33－检测元件；34－滑轨；331－滑动变阻器；332－电信号检测元件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本发明提供一种拧紧机，包括：拧紧机主体10、控制器20和扭矩匹配组件30；扭矩匹配组件30包括支撑件31、触杆32和检测元件33；支撑件31与拧紧机主体10固定连接，触杆32滑设在支撑件31上，且触杆32的接触端用于与当前套筒的外壁抵接，使触杆32具有与当前套筒对应的滑动位置；检测元件33用于检测触杆32的当前位置，并输出相应的检测信号到控制器20；控制器20用于根据检测信号匹配对应的拧紧扭矩，并最终将拧紧扭矩输送给拧紧机主体10。

需要说明的是，接触端的一端为用于与套筒的外壁抵接的接触端，触杆32的另一端为自由端。

在使用本实施例提供的拧紧机时，将与待拧紧螺栓或者螺钉等紧固件相适配的套筒套设在紧固件外，然后将拧紧机中的拧紧机主体10与套筒传动连接，同时触杆32的接触端与套筒的外壁抵接，检测元件33能够对触杆32的当前位置进行检测并发出检测信号给控制器20，并将触杆32的当前位置信息发送给控制器20，控制器20根据当前的检测信号匹配相应的拧紧扭矩，控制器20将该拧紧扭矩输送给拧紧机本体，拧紧机本体对当前紧固件进行拧紧。

套筒的规格不同，则套筒的直径不同，从而使触杆32相对支撑件31的滑动位置不同，套筒的规格不同，则套筒的直径不同，从而使触杆相对支撑件的滑动位置不同，上述检测元件可检测触杆的当前位置，并输出相应的检测信号，又由于控制器能根据当前的检测信号匹配相应的拧紧扭矩，所以说检测元件的检测信号不同，对应的拧紧扭矩也就不同；综上，一种规格的套筒对应一个拧紧扭矩值，一种规格的套筒触杆32相对支撑件31的一个滑动位置，一个滑动位置对应一个检测信号，一个检测信号对应一个拧紧扭矩值，可在控制器20中预存不同检测信号与不同拧紧扭矩值的一一对应关系表，当更换不同规格套筒时，控制器20能够通过检测信号与扭矩值的对应关系表快速匹配相应的扭矩值。

本实施例提供的拧紧机能够根据套筒的直径自动匹配拧紧扭矩值，当套筒更换时，拧紧机的预设的拧紧扭矩值也随之改变，无需人为调整，节省劳动力，节省人工劳动时间，提高工作效率；而且也能够避免工作人员忘记针对不同套筒对拧紧机的预设的拧紧扭矩进行调整，从而避免出现拧紧扭矩值过大或者过小的问题，方便使用。

需要说明的是，得到检测信号与拧紧扭矩值一一对应关系的方法可采用常规技术手段，例如对不同规格的套筒进行试验，记录每一规格套筒对应的检测信号，将多个试验数据汇总做出表格，这是本领域技术人员容易实现的。

其中，检测元件33的种类可以为多种，例如：位移传感器，位移传感器输送触杆32的滑动位移信号；测距传感器，测距传感器，可通过测距新传感器检测触杆32上某一指定位置相对支撑件31的距离，测距传感器输送距离信号；位置传感器，可通过位置传感器检测触杆32上的某一指定位置相对支撑件31的位置，位置传感器输送位置信号等。

可在触杆32的某一位置设置检测参照件，检测元件33对该检测参照件的位置进行检测，或者对触杆32的接触端、触杆32的自由端进行检测。

作为一种可选方案，如图1和图2所示，检测元件33包括检测电源、滑动变阻器331以及电信号检测元件332；检测电源与滑动变阻器331形成电回路，触杆32的自由端与滑动变阻器331的滑杆连接；电信号检测元件332用于检测电回路的电信号；电信号检测元件332用于检测电回路的电信号，并将电信号输送给控制器20；控制器20用于预存电回路的电信号与拧紧扭矩的关系列表，并根据当前电回路的电信号匹配对应的拧紧扭矩。

本实施例中，滑动变阻器331用于伴随着触杆32的滑动而电阻值发生改变，从而电回路的电信号也随之也发生变化，一种规格套筒与触杆32的一个滑动位置相对应，触杆32的一个滑动位置与一个电信号相对应，从而一个电信号与一个拧紧扭矩值相对应。本实施例中的检测元件33结构简单，成本低，从而避免拧紧机的结构复杂，成本高。

其中，电信号可以是电流信号，即电信号检测元件332可为串联在电回路中的电流表，电流表与控制器20通讯连接；或者电信号为电压信号，即电信号检测元件332可为与滑动变阻器331并联设置的电压表。

以电信号为电流为例，举例说明本实施例提供的拧紧机的具体工作过程：如图2所示，当螺栓等紧固件的直径变大，套筒的直径变大，则触杆32相对支撑件31向自由端方向滑动，滑动变阻器331的电阻变大，则电流变小(与滑动变阻器331的接线方式有关，此处以变小为例)，控制器20根据电流值给拧紧机本体匹配相应的拧紧扭矩值，拧紧机本体中的伺服电机根据拧紧扭矩之工作，从而带动套筒转动，以将紧固件拧紧。

拧紧机本体可采用现有结构，例如，拧紧机本体包括伺服电机、减速机构、编码器、力矩传感器等。

在上述实施例基础之上，进一步地，支撑件31的结构形式可以为多种，支撑件31呈倒U形板状结构设置，支撑件31的底板与拧紧机本体固定连接，支撑件31的中相对设置的侧板山给相应设置有通孔，触杆32的接触端伸出一个通孔，触杆32的自由端伸出另一个通孔，触杆32在两个通孔内滑动；或者支撑件31呈块状结构设置，支撑件31上设置有滑槽，触杆32滑设在滑槽内等。

作为一种可选方案，支撑件呈壳体结构设置，支撑件31相对的两个侧壁上设置通孔，触杆32的接触端伸出支撑件31的一个侧壁，触杆32的自由端穿过支撑件31并伸出另一个侧壁。结构简单。

更进一步地，支撑件内设置滑轨34，触杆滑设在滑轨34上，是触杆的滑动更加稳定，使测量更加准确。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，扭矩匹配组件30还包括弹性件40，弹性件40连接在支撑件31与触杆32之间，以使触杆32具有向接触端方向滑动的趋势。

本实施例中，在支承件与触杆32之前设置弹性件40，且弹性件40能够给触杆32向接触端方向(靠近套筒方向)运动趋势的力，一方面能够始终将触杆32的接触端压紧在套筒的外壁上，使触杆32的接触端始终压紧套筒，从而提高检测元件33的检测精度；另一方面，弹性件40能够使触杆32复位。能够实现，在更换套筒时，若紧固件的规格变大，相应的套筒的直径变大，则套筒推动触杆32向远离套筒的方向运动；若紧固件的规格变小，相应的套筒的直径变小，则触杆32向靠近套筒的方向运动。更加方便使用。

其中，弹性件40可以为液压弹簧；还可以为采用具备弹性的材质如硅胶或者橡胶等制成的件；或者为内部填充有气体的弹性气囊等。

可选地，弹性件40为弹簧，如拉簧或者压簧。弹性件40采用弹簧，结构简单，方便安装。

具体地，触杆32的位于支撑件31内的部分上设有挡板50，弹簧套设在触杆32上，与触杆一同在滑轨34内滑动，且弹簧的一端与挡板50固定连接，另一端与支撑件31的另一侧的内壁固定连接。

本实施例中，当弹簧为拉簧时，弹簧的一端与挡板50连接，另一端支撑件31的与靠近触杆32的接触端的内壁连接，当弹簧为压簧时，弹簧的一端与挡板50连接，另一端与支撑件31的靠近自由端的内壁连接。

以压簧为例具体说明不同规格套筒弹性件40的状态，一般，一种规格的螺栓对应一种规格的套筒，对应与最小规格螺栓，套筒的直径最小；对应最大规格螺栓，套筒的直径最大。如图3所示，当套筒的直径较小时，触杆32伸出支撑件31靠近套筒的一侧较多，弹簧给触杆32的推力较小；如图4所示，当套筒的直径较大时，触杆32伸出支撑件31靠近套筒的一侧较少，弹簧给触杆32的推力较小。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，拧紧机主体10包括动力输出端，支撑件31设置在输出端。本实施例中，支撑件31设置在拧紧机本体的动力输出端，则在使用时，触杆32靠近套筒设置，从而使拧紧机的结构紧凑。

如图5所示，本发明提供一种拧紧装置，包括套筒02以及上述拧紧机01，拧紧机主体10与套筒传动连接以带动套筒转动，触杆32的接触端与套筒的外壁抵接。

本实施例提供的拧紧装置中的拧紧机能够根据套筒的直径自动匹配拧紧扭矩值，当套筒更换时，拧紧机的预设的拧紧扭矩值也随之改变，无需人为调整，节省劳动力，节省人工劳动时间，提高工作效率；而且也能够避免工作人员忘记针对不同套筒对拧紧机的预设的拧紧扭矩进行调整，从而避免出现拧紧扭矩值过大或者过小的问题，方便使用。本实施例提供的拧紧装置方便使用，工作效率高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种拧紧机，其特征在于，包括：拧紧机主体、控制器和扭矩匹配组件；

所述扭矩匹配组件包括支撑件、触杆和检测元件；所述支撑件与所述拧紧机主体固定连接，所述触杆滑设在所述支撑件上，且所述触杆的接触端用于与当前套筒的外壁抵接，使所述触杆具有与当前套筒对应的滑动位置；

所述检测元件用于检测所述触杆的当前位置，并输出相应的检测信号到所述控制器；所述控制器用于根据所述检测信号匹配对应的拧紧扭矩，并最终将所述拧紧扭矩输送给所述拧紧机主体。

2.根据权利要求1所述的拧紧机，其特征在于，所述检测元件包括检测电源、滑动变阻器以及电信号检测元件；所述检测电源与所述滑动变阻器形成电回路，所述触杆的自由端与所述滑动变阻器的滑杆连接；所述电信号检测元件用于检测所述电回路的电信号，并将所述电信号输送给所述控制器；

所述控制器用于预存所述电回路的电信号与拧紧扭矩的关系列表，并根据当前所述电回路的电信号匹配对应的拧紧扭矩。

3.根据权利要求2所述的拧紧机，其特征在于，所述电信号检测元件为串联在所述电回路中的电流表，所述电流表与所述控制器通讯连接。

4.根据权利要求2所述的拧紧机，其特征在于，所述电信号检测元件为并联在所述滑动变阻器上的电压表，所述电压表与所述控制器通讯连接。

5.根据权利要求2所述的拧紧机，其特征在于，所述支撑件呈壳体结构设置，所述触杆的接触端伸出所述支撑件的一侧，所述触杆的自由端穿过所述支撑件并伸出所述支撑件的另一侧；所述支撑件内设有滑轨，所述触杆滑设在所述滑轨上。

6.根据权利要求5所述的拧紧机，其特征在于，所述扭矩匹配组件还包括弹性件，所述弹性件与所述触杆和所述支撑件连接，以使所述触杆具有向接触端方向滑动的趋势。

7.根据权利要求6所述的拧紧机，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

8.根据权利要求7所述的拧紧机，其特征在于，所述触杆的位于所述支撑件内的部分上设有挡板，所述弹簧套设在所述触杆上，且所述弹簧的一端与所述挡板固定连接，另一端与所述支撑件的所述另一侧的内壁固定连接。

9.根据权利要求1－8中任一项所述的拧紧机，其特征在于，所述拧紧机主体包括动力输出端，所述支撑件设置在所述输出端。

10.一种拧紧装置，其特征在于，包括套筒以及如权利要求1－9中任一项所述的拧紧机，所述拧紧机主体与所述套筒传动连接以带动所述套筒转动，所述触杆的接触端与所述套筒的外壁抵接。