CN117723202A - 一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扭矩扳手加载校验领域，尤其涉及一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法，该装置包括校验机构和校验机构电性连接的控制机构，校验机构包括扭矩扳手放置台、检测单元和变速单元，扭矩扳手放置台用于放置待测扭矩扳手，并设置有用于待测扭矩扳手旋转的丝杆；检测单元包括设置于扭矩扳手放置台手柄位置的挡块和用于检测扭矩扳手进行力矩加载时的振动突变的振动感应器；变速单元包括减速器和驱动电机，减速器与所述丝杆通过硬联轴器进行连接，驱动电机与所述减速器固定连接；控制机构包括装置有PLC系统的控制箱，控制箱通过PLC系统对校验机构进行控制管理及信息交互。不仅能够提高自动化水平和高效性，还能够得到更高精度的校验结果。

Description

一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法

技术领域

本发明涉及扭矩扳手加载校验领域，尤其涉及一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法。

背景技术

扭矩扳手又名力矩扳手、扭力扳手、扭矩可调扳手，是扳手的一种，广泛应用于对拧紧工艺有严格要求的装配线，使产品各个紧固件扭矩值一致，生产出来的产品质量有保障，因此对于扭矩扳手的加载校验是维护检测中不可或缺的一环。

目前，常用的扭矩扳手校验是采用人工直接加载或转动手轮进行加载控制，当达到预设扭力时，需要人工停止加载，使得力矩扳手校验过程中受人为影响较大，自动化程度过低，尤其是在进行多次检验时，人为影响会导致数据重复性很差、校验精度过低，使得校验结果不佳。此外，扭矩扳手校验过程中没有根据扭矩扳手受力工况进行驱动转速的调节，使得扭矩扳手校验过程的前后空行程过程中浪费了很多无用时间，极大的降低了扭矩扳手加载校验的效率。

综上所述，现有技术存在加载校验自动化水平差、人工成本高、校验效率差、校验结果精度低，使得加载校验效果难以得到保障的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法，旨在解决上述全部或部分技术问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为提供一种扭矩扳手自动加载校验装置，包括：校验机构和所述校验机构电性连接的控制机构，所述校验机构包括扭矩扳手放置台、检测单元和变速单元，所述扭矩扳手放置台用于放置待测扭矩扳手，并设置有用于待测扭矩扳手旋转的丝杆；所述检测单元包括设置于所述扭矩扳手放置台手柄位置的挡块和用于检测扭矩扳手进行力矩加载时的振动突变的振动感应器；所述变速单元包括减速器和驱动电机，所述减速器与所述丝杆通过硬联轴器进行连接，所述驱动电机与所述减速器固定连接；所述控制机构包括装置有PLC系统的控制箱，所述控制箱通过所述PLC系统对所述校验机构进行控制管理及信息交互。

作为一种实施方式，所述丝杆设置于待测扭矩扳手的头部位置和尾部位置之间，且与所述待测扭矩扳手杆身成交叉设置。

作为一种实施方式，所述减速器与所述丝杆之间还设置有减速器座，所述减速器座套装在所述硬联轴器外部。

作为一种实施方式，所述挡块上设置有接触开关，用于当待测扭矩扳手的手柄接触到所述接触开关后，所述接触开关将接触信息上传至控制箱中的PLC系统中。

作为一种实施方式，所述PLC系统被配置为：当所述PLC系统接收到所述接触信息后，输出控制信息控制驱动电机将转速调节至预设恒定转速。

作为一种实施方式，所述振动感应器固定设置在所述扭矩扳手放置台头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

作为一种实施方式，所述振动感应器粘贴式设置在待测扭矩扳手头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

作为一种实施方式，所述PLC系统还被配置为：当所述PLC系统接收到所述振动感应器发送的振动突变信息后，输出控制信息控制驱动电机停止，以使扭矩扳手停止加载。

作为一种实施方式，所述控制箱还设置有用于手动操作的按钮组，所述按钮组包括有转速调节按钮、紧急停止按钮、加载按钮和减载按钮。

相应的，本发明还提供一种扭矩扳手自动加载校验方法，包括以下步骤：

S1：将待检测扭矩扳手放置在校验装置的扭矩扳手放置台上；

S2：利用驱动电机驱动校验装置力臂，为所述扭矩扳手进行加载，具体的，在扭矩扳手手柄接触到挡块前，由控制箱内的PLC系统控制驱动电机，提高转速，并在扭矩扳手手柄接触到挡块时，再由控制箱内的PLC系统控制驱动电机降低转速至预设恒定转速；

S3：通过振动感应器判断力矩加载是否到达扭矩扳手预设扭矩值，若未达到扭矩扳手预设扭矩值，则继续加载；

S4：若达到扭矩扳手预设扭矩值，则由由控制箱内的PLC系统输出控制信息控制驱动电机停止，扭矩扳手停止加载；

S5：PLC系统接收加载力矩信息，作为该扭矩扳手的校验力矩值，并控制驱动电机提高转速将校验装置力臂复位。

本发明的首要改进之处：自动加载扭矩校验装置可实现自动向待校验扭矩扳手施加作用力，待扭矩扳手达到预设扭矩值后完成校验，校验装置可自动停止加载，校验完全完成后可控制校验装置卸载；校验过程中根据扭矩扳手受力工况，自动调整受力前后的驱动转速，使其在空行程时，增加速度，提高效率，在校验加载时保持匀速，满足校验加载力矩的恒定，确保校验的准确性和高效性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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附图。

图1是本发明一实施例提供的一种扭矩扳手自动加载校验装置的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种扭矩扳手自动加载校验方法的步骤示意图。

附图标记说明：

1-扭矩扳手放置台、2-待检测扭矩扳手、3-丝杆、4-挡块、5-振动感应器、6-减速器、7-驱动电机、8-硬联轴器、9-控制箱、10-减速器座、11-接触开关、12-转速调节按钮、13-紧急停止按钮、14-加载按钮、15-减载按钮。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明实施例，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。

参照图1，是本发明一实施例提供的一种扭矩扳手自动加载校验装置的结构示意图。

该装置包括校验机构和校验机构电性连接的控制机构，所述校验机构包括扭矩扳手放置台1、检测单元和变速单元，所述扭矩扳手放置台用于放置待测扭矩扳手2，并设置有用于待测扭矩扳手旋转的丝杆3；所述检测单元包括设置于所述扭矩扳手放置台手柄位置的挡块4和用于检测扭矩扳手进行力矩加载时的振动突变的振动感应器5；所述变速单元包括减速器6和驱动电机7，所述减速器与所述丝杆通过硬联轴器8进行连接，所述驱动电机与所述减速器固定连接；所述控制机构包括装置有PLC系统的控制箱9，所述控制箱通过所述PLC系统对所述校验机构进行控制管理及信息交互。

进一步的，所述丝杆设置于待测扭矩扳手的头部位置和尾部位置之间，且与所述待测扭矩扳手杆身成交叉设置。丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品，是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。本实施例中，采用丝杆将校验装置力臂进行旋转。

进一步的，所述减速器与所述丝杆之间还设置有减速器座10，所述减速器座套装在所述硬联轴器外部。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用。

进一步的，所述挡块上设置有接触开关11，用于当待测扭矩扳手的手柄接触到所述接触开关后，所述接触开关将接触信息上传至控制箱中的PLC系统中。

进一步的，所述PLC系统被配置为：当所述PLC系统接收到所述接触信息后，输出控制信息控制驱动电机将转速调节至预设恒定转速。

进一步的，所述振动感应器固定设置在所述扭矩扳手放置台头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

进一步的，所述振动感应器粘贴式设置在待测扭矩扳手头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

进一步的，所述PLC系统还被配置为：当所述PLC系统接收到所述振动感应器发送的振动突变信息后，输出控制信息控制驱动电机停止，以使扭矩扳手停止加载。

进一步的，所述控制箱还设置有用于手动操作的按钮组，所述按钮组包括有转速调节按钮12、紧急停止按钮13、加载按钮14和减载按钮15。

可以理解的是，本实施例公开的自动加载扭矩校验装置是自动加载，自动停止的自动化设备，而控制箱上设置的按钮组的作用其一是为了当自动化设备产生问题时，可以手动继续完成工作，另外一个作用就是当自动化设备需要进行紧急停止时，可以通过控制箱上的按钮组进行手动制动，保障设备安全以及操作人员安全。即，按钮组的作用在于人工备用操作方式。

相应的，本发明还提供一种扭矩扳手自动加载校验方法，如图2所示，包括以下步骤：

S1：将待检测扭矩扳手放置在校验装置的扭矩扳手放置台上；

S2：利用驱动电机驱动校验装置力臂，为扭矩扳手进行加载，具体的，在扭矩扳手手柄接触到挡块前，由控制箱内的PLC系统控制驱动电机，提高转速，并在扭矩扳手手柄接触到挡块时，再由控制箱内的PLC系统控制驱动电机降低转速至预设恒定转速；

需要说明的是，由于扭矩扳手手柄在接触校验装置挡块前，扭矩扳手会有一段空行程，此时，可以通过控制箱内的PLC系统控制驱动电机，提高其转速，使其在空行程时速度提高，以提高整体校验效率。而当校验装置力臂被驱动旋转至挡块接触扭矩扳手手柄时，触发设置在挡块内的接触开关，接触开关接收到接触信息后，将接触信息反馈至控制箱内的PLC系统，由PLC系统控制驱动电机至预设恒定转速，扭矩扳手手柄接触校验装置挡块后，驱动电机继续驱动校验装置力臂，从而带动被校验扭矩扳手旋转，开始进行加载。

S3：通过振动感应器判断力矩加载是否到达扭矩扳手预设扭矩值，若未达到扭矩扳手预设扭矩值，则继续加载；

S4：若达到扭矩扳手预设扭矩值，则由由控制箱内的PLC系统输出控制信息控制驱动电机停止，扭矩扳手停止加载；

当力矩加载至扭矩扳手预设扭矩值后，扭矩扳手会发出“咔哒”响声，代表此时力矩加载已至扭矩扳手预设扭矩值，此时，扳手手柄杆身会出现振动突变，此时振动感应器就会检测到出现振动突变，再将该振动突变信息反馈至控制箱内的PLC进行处理。

S5：PLC系统接收加载力矩信息，作为该扭矩扳手的校验力矩值，并控制驱动电机提高转速将校验装置力臂复位。

PLC系统接收到振动信息进行内部分析处理后，输出控制信息控制驱动电机停止，扭矩扳手停止加载。检测得到的加载力矩会在控制箱的显示屏上直接显示，作为该扭矩扳手的校验力矩值，根据该数据与设定扭矩值进行对比，可以计算出扭矩扳手的精度误差值，判断扭矩扳手的准确度。

需要说明的是，完成一次校验装置加载之后，需要进行卸载，驱动电控由控制箱内PLC控制以空行程时转速加快。将校验装置力臂复位，准备下一次校验。

本发明实施例公开了一种扭矩扳手自动加载校验装置及校验方法，通过采用自动加载扭矩校验装置可实现自动向待校验扭矩扳手施加作用力，待扭矩扳手达到预设扭矩值后完成校验，校验装置可自动停止加载，校验完全完成后可控制校验装置卸载；校验过程中根据扭矩扳手受力工况，自动调整受力前后的驱动转速，使其在空行程时，增加速度，提高效率，在校验加载时保持匀速，满足校验加载力矩的恒定，确保校验的准确性和高效性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，包括：校验机构和所述校验机构电性连接的控制机构，所述校验机构包括扭矩扳手放置台、检测单元和变速单元，所述扭矩扳手放置台用于放置待测扭矩扳手，并设置有用于待测扭矩扳手旋转的丝杆；所述检测单元包括设置于所述扭矩扳手放置台手柄位置的挡块和用于检测扭矩扳手进行力矩加载时的振动突变的振动感应器；所述变速单元包括减速器和驱动电机，所述减速器与所述丝杆通过硬联轴器进行连接，所述驱动电机与所述减速器固定连接；所述控制机构包括装置有PLC系统的控制箱，所述控制箱通过所述PLC系统对所述校验机构进行控制管理及信息交互。

2.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述丝杆设置于待测扭矩扳手的头部位置和尾部位置之间，且与所述待测扭矩扳手杆身成交叉设置。

3.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述减速器与所述丝杆之间还设置有减速器座，所述减速器座套装在所述硬联轴器外部。

4.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述挡块上设置有接触开关，用于当待测扭矩扳手的手柄接触到所述接触开关后，所述接触开关将接触信息上传至控制箱中的PLC系统中。

5.根据权利要求4所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述PLC系统被配置为：当所述PLC系统接收到所述接触信息后，输出控制信息控制驱动电机将转速调节至预设恒定转速。

6.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述振动感应器固定设置在所述扭矩扳手放置台头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

7.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述振动感应器粘贴式设置在待测扭矩扳手头部位置，并将检测到的振动突变上传至控制箱中的PLC系统中。

8.根据权利要求6或7所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述PLC系统还被配置为：当所述PLC系统接收到所述振动感应器发送的振动突变信息后，输出控制信息控制驱动电机停止，以使扭矩扳手停止加载。

9.根据权利要求1所述的一种扭矩扳手自动加载校验装置，其特征在于，所述控制箱还设置有用于手动操作的按钮组，所述按钮组包括有转速调节按钮、紧急停止按钮、加载按钮和减载按钮。

10.一种扭矩扳手自动加载校验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待检测扭矩扳手放置在校验装置的扭矩扳手放置台上；

S2：利用驱动电机驱动校验装置力臂，为所述扭矩扳手进行加载，具体的，在扭矩扳手手柄接触到挡块前，由控制箱内的PLC系统控制驱动电机，提高转速，并在扭矩扳手手柄接触到挡块时，再由控制箱内的PLC系统控制驱动电机降低转速至预设恒定转速；

S3：通过振动感应器判断力矩加载是否到达扭矩扳手预设扭矩值，若未达到扭矩扳手预设扭矩值，则继续加载；

S4：若达到扭矩扳手预设扭矩值，则由由控制箱内的PLC系统输出控制信息控制驱动电机停止，扭矩扳手停止加载；

S5：PLC系统接收加载力矩信息，作为该扭矩扳手的校验力矩值，并控制驱动电机提高转速将校验装置力臂复位。