[发明专利]拧紧工艺扭矩设定值的确定方法、螺栓拧紧方法及系统

权利要求书

1.一种拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，包括：

步骤1：选定螺栓的种类，并将该种类的一个螺栓作为一个样本；实时采集多个与选定种类相同的螺栓分别在实际拧紧过程中的拧紧数据，形成样本数据集合；所述拧紧数据包括转角值和扭矩值；

步骤2：以转角值为横坐标，扭矩值为纵坐标来绘制出每个样本在实际拧紧过程中的拧紧过程曲线，进而确定出每一条拧紧过程曲线的屈服点；

步骤3：根据拧紧过程曲线及屈服点所对应的扭矩值来设定参照扭矩T_i、最大扭矩T_max及步长Step，其中，T_i＝T_min，n*Step＝T_max-T_min；T_min为最小扭矩，n为正整数，T_min和T_max均为正数；

步骤4：根据参照扭矩值将样本数据集合中所有样本的拧紧过程曲线对齐到某一转角值，并计算对齐后的所有样本的拧紧过程曲线的屈服点转角值的分布方差；

步骤5：利用参照扭矩值增加一个步长Step来更新参照扭矩值，并判断更新后的参照扭矩值是否小于T_max，若是，更新后的参照扭矩值代替更新前的参照扭矩值并转到步骤4；否则，执行下一步；

步骤6：从以上步骤计算的一系列方差中筛选出最小方差对应的参照扭矩值即为最优扭矩设定值。

2.如权利要求1所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，在所述步骤1中，利用扭矩标定仪来实时采集螺栓在实际拧紧过程中的拧紧数据。

3.如权利要求1所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，在所述步骤2中，确定每一条拧紧过程曲线的屈服点的具体过程包括：

根据每一条拧紧过程曲线，得到以转角值为横坐标，扭矩斜率为纵坐标的扭矩/转角变化曲线；

在扭矩/转角变化曲线中查找斜率保持恒定后缓慢下降过程中，当扭矩斜率下降到最大扭矩斜率的1/2时所对应的拧紧过程曲线上的点，即为屈服点。

4.如权利要求1所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，在所述步骤3中，所设定的参照扭矩T_i在一个样本的拧紧过程曲线上对应的转角值为0度。

5.如权利要求4所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，在所述步骤4中，根据参照扭矩值将所有样本的拧紧过程曲线对齐到0度转角值。

6.如权利要求1所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法，其特征在于，在所述步骤4中，计算对齐后的所有样本的拧紧过程曲线的屈服点分布方差的过程包括：

在所有样本的拧紧过程曲线对齐的基础上，首先计算所有样本的拧紧过程曲线上的屈服点所对应的转角值分布的均值；

利用转角值分布的均值，计算出屈服点所在转角分布的方差，作为对齐后的所有样本的拧紧过程曲线的屈服点分布方差。

7.一种螺栓拧紧方法，其特征在于，包括将螺栓拧紧至监控起点值，所述监控起点值采用如权利要求1-6中任一所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法来确定。

8.一种螺栓拧紧系统，其特征在于，包括螺栓拧紧装置，所述螺栓拧紧装置与拧紧工艺扭矩设定值的确定处理器相连；所述拧紧工艺扭矩设定值的确定处理器，被配置为采用如权利要求1-6中任一所述的拧紧工艺扭矩设定值的确定方法来输出最优扭矩设定值；

所述螺栓拧紧装置，被配置为将螺栓拧紧至最优扭矩设定值，所述最优扭矩设定值为监控起点值。

9.如权利要求8所述的螺栓拧紧系统，其特征在于，所述螺栓拧紧装置还与扭矩标定仪相连，所述扭矩标定仪被配置为实时采集螺栓在拧紧过程中的拧紧数据。

10.如权利要求8所述的螺栓拧紧系统，其特征在于，所述螺栓拧紧装置还与扭矩传感器相连，所述扭矩传感器被配置为实时采集螺栓在拧紧过程中的动态扭矩。