[发明专利]一种智能电动扭矩扳手

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：201410134771X的分案申请，原申请的申请日为：2014年4月3日，发明创造名称为：一种智能电动扭矩扳手、扭矩控制系统及其控制方法。

技术领域

本发明涉及的是电动扭矩扳手技术领域，更具体地说，涉及一种智能电动扭矩扳手。

背景技术

电动扭矩扳手通常用于对螺栓或螺母拆装扭矩大且有较高拧紧扭矩精度的场合。现有技术中电动扭矩扳手可分为电流转速式和动态扭矩传感器式两种。电流转速式电动扭矩扳手根据螺栓拧紧过程中电机工作的电流值和转速变化来判断扭矩值，当达到预定值时电机停止工作。动态扭矩传感器式电动扭矩扳手是在扳手输出轴上安装有扭矩传感器，检测扭矩值的变化，当达到预定的扭矩时，电机停止工作。

电流转速式电动扭矩扳手由于受电流、转速波动大，抗干扰能力差，即扳手在紧固螺母瞬间电流急剧上升，在这极短的时间内控制扳手电机的停机，易导致电机过冲，没有在应该停机的时刻停机，造成扭矩控制精度低，其主要原因分析如下：现有电流转速式电动扭矩扳手是设定一个电流最大值为停机值，也就是终点值，这个终点值是在扳手工作中由传感器捕获的一个瞬时电流，这个电流值一旦达到预设值，扳手就自动停机，由于螺母拧紧的过程受到螺栓螺母摩擦系数变化的影响，使用环境的影响，电流值的变化是非线性的且具有不可预见行，有时电流值会突然变大，而螺母还没有拧紧，此时扳手却已经停机了。动态扭矩传感器式电动扭矩扳手由于安装了扭矩传感器，扳手外形尺寸大限制了使用范围同时也不经济。

中国专利申请号：201310005649.8，申请日：2013-01-08，发明创造名称为：用于数控定扭矩电动扳手的扭矩控制方法及其电动扳手，该申请案包含步骤：1)设定一预设扭矩值并传送给一控制电路；2)该控制电路利用一电子开关将电源供给扳手电机以驱动其旋转并经减速机构输出而输出扭矩；3)该控制电路检测该扳手电机的转速，并与预设扭矩值比较；4)当达到所要求的数值时，利用电子开关关断扳手电机的电源。该申请案中的控制器根据该预设扭矩值，选择合适该电动扳手的电流工作区间，并控制可控硅的导电角以控制输送至扳手电机的电流在该电流工作区间，这种扭矩控制方法不可靠。

另外，在螺母拧紧的过程中，由于受到螺纹连接副摩擦力的变化影响，使用环境等诸多因素的影响，拧紧的扭矩值会有差异，这就需要及时对扳手进行扭矩标定，目前电动扭矩扳手的标定通常在制造装配厂专业人员进行操作，这样在扳手实际使用中不能及时进行扭矩标定，无法掌握扳手拧紧的确切扭矩值。综上所述，现有电动扭矩扳手扭矩控制波动大，不具备扭矩标定功能。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中电动扭矩扳手扭矩控制波动大的不足，提供了一种智能电动扭矩扳手，采用本发明的技术方案，使得电动扭矩扳手能够达到可调扭矩输入、多种工作模式、无极功率控制。

2.技术方案

为实现上述目的，本发明的技术方案在于：

本发明的一种智能电动扭矩扳手的扭矩控制系统，扭矩控制系统包括电源、电压传感器模块、功率控制模块、机械开关、电机、电流传感器模块、微处理器模块、显示模块和键盘输入模块，其中：所述的微处理器模块分别与电压传感器模块、功率控制模块、机械开关、电流传感器模块、显示模块、键盘输入模块相连接，所述的键盘输入模块用于确定所需的扭矩值，所需的扭矩值显示在显示模块上，所述的电压传感器模块连接在电源与微处理器模块之间，该电压传感器模块用于采集电源的电压信号，所述的微处理器模块中存储有扭矩-功率关系数据，机械开关的常开触点闭合信号传递给微处理器模块，微处理器模块根据所需的扭矩值查询扭矩-功率关系数据得到电机的功率值，并驱动功率控制模块，电机按照功率控制模块控制的功率值旋转；所述的功率控制模块、机械开关、电机、电流传感器模块依次相连接，电流传感器模块用于采集电机的工作电流信号，并将采集的电机工作电流信号传送给微处理器模块。

更进一步地说，所述的功率控制模块包括光耦合器件、双向晶闸管，光耦合器件直接与微处理器模块相连接，功率控制模块串联在电机电源回路上。

更进一步地说，所述的电压传感器模块将采集到的电源电压信号传输给微处理器模块，微处理器模块根据此电压信号与额定电压的差值计算所需的功率差值，进而对电机的输出扭矩进行功率补偿。

本发明的一种智能电动扭矩扳手的扭矩控制方法，其步骤为：

1)在键盘输入模块选择一种工作模式，即确定一个所需的扭矩值；