CN2214270Y

CN2214270Y - 智能数显扭力扳手

Info

Publication number: CN2214270Y
Application number: CN 94248956
Authority: CN
Inventors: 黄跃进; 单继平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-12-30
Filing date: 1994-12-30
Publication date: 1995-12-06
Anticipated expiration: 2004-12-30

Abstract

本实用新型提供一种智能数显扭力扳手，包括手柄1，在手柄1的前端设置有弹性应变轴2，弹性应变轴2上套接有套筒3，在弹性应变轴2上还设置有应变传感器4，与应变传感器4相接有电源变换电路5 及放大电路6，放大电路6通过A/D转换电路7与 CPU控制电路8相接，CPU控制电路8通过驱动电路9接显示电路10，与A/D转换电路7相接有基准电源11。在螺栓的拧紧过程中，直接对被拧的螺栓所受的力矩进行测量并可有直观数字显示。

Description

本实用新型涉及一种力矩测量应用之工具，尤其是一种智能数显扭力扳手。

在汽车装配、发动机装配及汽车变速箱等之装配生产中，常常碰到的难题之一便是如何提高装配紧固螺栓拧紧力的力矩精度，目前解决的办法是用传统的工具加上人工用机械指针式测扭力扳手对已拧过的螺栓进行二次复拧检验。由于机械指针式测扭力扳手是用力臂杆的弯曲变形使指针位移在刻度盘上，因此，目前的解决办法便存在着测量值有误差及操作劳动强度大的问题。

本实用新型的目的是提供一种可克服机械指针式测扭力扳手所存在的间接测量和间接显示所造成的误差，在螺栓的拧紧过程中，直接对被拧的螺栓所受的力矩进行测量并可有直观数字显示的智能化数显扭力扳手。

本实用新型的技术解决方案是：一种智能数显扭力扳手，包括手柄1，在手柄1的前端设置有弹性应变轴2，弹性应变轴2上套接有套筒3，在弹性应变轴2上还设置有应变传感器4，与应变传感器4相接有电源变换电路5及放大电路6，放大电路6的输出端接A／D转换电路7，A／D转换电路7与CPU控制电路8相接，CPU控制电路8通过驱动电路9接显示电路10，与A／D转换电路7相接有基准电源11。

与CPU控制电路8还可相接驱动电路12、报警电路13，及状态设定电路14。

与驱动电路12还可相接有电源检测电路15。

所述的应变传感器4可以是由电阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及电阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的铂式电桥应变传感器。

所述的电源检测电路15可以是由相串联的电阻R3、R4，相串联的电阻R1、基准电源11及比较器U5：B相接而成，比较器U5：B的正端接电阻R3、R4的接点，负端接电阻R1与基准电源11的接点。

所述的状态设定电路14可由拨码开关K1及电阻排RP1相接而成。

本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：

1、精度高、误差小，测量精度可达3％～5％，比机械指针式扭力扳手的精度高3～5倍。

2、具有扭力数字直接显示功能，因而读数直观、准确。

3、在允许的扭力范围内，可任意设定上下限值和标准值，并具有声、光同时报警功能。随着声光的报警，可大大提高工作效率及保证拧紧质量。

4、具有扭力的动态数据跟踪显示及数值的保持功能，以使操作者可停下来观测拧紧结果。

图1为本实用新型实施例的示意图。

图2为本实用新型实施例的电路框图。

图3为本实用新型实施例应变传感器的电路原理图。

图4为本实用新型实施例的电路原理图。

图5为本实用新型实施例的电路原理图。

下面结合附图说明实施例

如图1、图2所示：在手柄1的前端固定有弹性应变轴2、弹性应变轴2上安装有弹性碰珠用于套接各种规格的套筒3，弹性应变轴2上还贴有应变传感器4，与应变传感器4相接有电源变换电路5及放大电路6，放大电路6输出端接A／D转换电路7与CPU控制电路8相接，CPU控制电路8通过驱动电路9接显示电路10，与A／D转换电路相接有基准电源11，与CPU控制电路还相接有驱动电路12、报警电路13及状态设定电路4。与驱动电路12相接有电源检测电路15，整个电路可以使用电源转换器用220V电压供电，也可采用电池供电，本实用新型实施例采用的是用电池E供电，通过导线16将电压Vcc输送给整个电路，电池E置于手柄1的后端，整个电路亦置于手柄1的空腔内，携带方便，在手柄上还设有窗口17，显示电路10置于窗口17下，读数直观。

如图3所示，应变传感器4是由电阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及电阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的铂式电桥应变传感器，其与电源变换电路的连接件为4点接插件13。

如图4、图5所示：电源变换电路是由电压变换器U6（ICL7660）及外围元件所构成，外围元件有电容C6、C7、C8、C9、C10、稳压管Z2、电阻R13、三极管N1（9013）。

放大电路6为由运算放大器U4及其之相接的电容C5、C11、C12、电阻R9、R11、R12、R3及电位器R8所构成。

A／D转换电路7是由A／D转换器U2（ADC0801）及与其相接的电容C1、电阻R2、R10所构成，与A／D转换电路7相接的基准电源11采用基准电源Z1（LM385）。

CPU控制电路8采用微处理器U1（8751）及外围元件电容C2、C3、C4、电阻R9及压电元件GZ所构成。

驱动电路9采用液晶显示驱动器U2（7211），与之相接的显示电路10为液晶显示模块U1（94K17）。

驱动电路12为驱动器U1（2003）及电阻R6所组成。

报警电路3有声报警电路及光报警电路，声报警电路由蜂呜器81及电阻R1构成、光报警电路由电阻R3、R4、R5、R6、R7及发光二极管LOW、MID、HIG、CPU及BAT所构成。

状态设定电路14由拨码开关K1及电阻排RP1相接而成。

电源检测电路15是由相串联的电阻R3、R4、相串联的电阻R1、基准电源及比较器D5：B（LM358）相接而成，比较器U5：B的正端接电阻R3、R4的接点，负端接电阻R1与基准电源的接点。

电路的连接依靠4点接插件J1、J2。

工作原理：使用状态设定电路用二进制编码方式在规定的全量程内，设定扳手的扭力范围，根据螺栓的不同规格选用适当的套筒3套在弹性应变轴2上，操作者在手柄1处用力拧螺栓时，由于螺栓、套筒及弹性应变轴在同一轴线上，从而使弹性应变轴发生变型，此时贴在弹性应变轴上的应变传感器便将力的物理量信号变成了微伏级的电信号，此信号经过放大电路5放大后经A／D转换电路将模拟信号转换成数字量信号，再经CPU控制电路8处理后经驱动电路9后以数字形成显示出拧紧的力矩值，当CPU控制电路发生故障电源或电压不足或达到力矩的上限值、下限值及标准值时，便通过驱动器声、光同时报警，以提醒人们，提高了工作效率，并保证了拧紧质量。

Claims

1、一种智能数显扭力扳手，包括手柄[1]，在手柄[1]的前端设置有弹性应变轴[2]，弹性应变轴[2]上套接有套筒[3]，其特征在于：在弹性应变轴[2]上还设置有应变传感器[4]，与应变传感器[4]相接有电源变换电路[5]及放大电路[6]，放大电路[6]的输出端接A/D转换电路[7]，A/D转换电路[7]与CPU控制电路[8]相接，CPU控制电路[8]通过驱动电路[9]接显示电路[10]，与A/D转换电路[7]相接有基准电源[11]。

2、根据权利要求1所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：与CPU控制电路［8］相接有驱动电路［12］及报警电路［13］。

3、根据权利要求1或2所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：与CPU控制电路［8］相接有状态设定电路［14］。

4、根据权利要求1或2所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：与驱动电路［12］相接有电源检测电路［15］。

5、根据权利要求1所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：所述的应变传感器［4］是由电阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及电阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的铂式电桥应变传感器。

6、根据权利要求4所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：所述的电源检测电路［15］是由相串联的电阻R3、R4、相串联的电阻R1、基准电源［11］及比较器U5：B相接而成，比较器U5：B的正端接电阻R3、R4的接点，负端接电阻R1与基准电源［11］的接点。

7、根据权利要求3所述的智能数显扭力扳手，其特征在于：所述的状态设定电路［14］是由拨码开关K1及电阻排RP1相接而成。