[发明专利]一种电动冲击扳手及其装配力矩的控制方法

说明书

本发明涉及一种电动冲击扳手及其装配力矩的控制方法。电动冲击扳手包括扳手输出轴、扳手电机和扭矩控制系统，扳手电机设置有供电电源，且扳手电机带动扳手输出轴旋转以紧固螺栓；扭矩控制系统包括：传感器、输入模块及单片机；单片机分别与传感器、扳手电机及输入模块电性连接；单片机内置控制程序，且单片机内置扳手电机的功率‑扭矩的转换模型，转换模型用于将输入的功率、打击次数转换为对应的目标扭矩值；控制程序用于根据传感器检测的工作信号推算实时扭矩值，在等于预设的落座扭矩值之后，开始计数打击次数直至输入的打击次数，停止打击。本发明在紧固螺栓时，通过两阶段控制方式，实现无级调控，达到更好的装配力矩控制精度。

技术领域

本发明属于电动扳手技术领域，更具体的，是一种电动冲击扳手及其装配力矩的控制方法。

背景技术

冲击式电功扳手由于重量轻、力矩大、工效高、反力矩小、能耗低、价格便宜等优点，已成为大量螺纹装配的重要生产工具。然而，它的装配力矩由操作者通过对套筒转动的观察、对冲击声音变化的感受和对握持扳手的手感来判断是否已达到要求的力矩，当操作者认为可以了，就停机，装配力矩完全决定于操作者的主观意志和经验。据报道，有经验的操作者，其装配力矩精度可控制在士20％以内(即同批螺纹件和工件装配后的力矩分散性)。如果操作者缺乏经验或者心不在焉，那么装配力矩就无精度可谈，有的可把螺纹件扭断，有的没有扭紧螺纹件。随着我国产品的升级、技术水平的提高，使企业越来越注意装配质量对产品总体质量、可靠性和安全性的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动冲击扳手，在紧固螺栓时，通过单片机控制系统，利用设定的功率和打击次数及内置的功率-扭矩转换模型所对应的扭矩值，达到落座扭矩后，再通过计数控制，直到达到预设的扭矩值和打击次数，通过两种控制方式，能够实现无极调控，达到更好的控制精度。

为了完成上述目的，本发明公开了一种电动冲击扳手，包括：扳手输出轴、扳手电机和扭矩控制系统，其中，

所述扳手电机设置有供电电源，且该扳手电机带动扳手输出轴旋转以紧固

螺栓；

所述扭矩控制系统包括：

传感器，用于采集所述扳手电机的工作信号；

输入模块，用于输入功率、打击次数；

单片机，分别与传感器、扳手电机及输入模块电性连接；该单片机内置控制程序，且该单片机内置扳手电机的功率-扭矩的转换模型，其中，所述转换模型用于将输入模块输入的功率、打击次数转换为对应的目标扭矩值；所述控制程序用于根据扳手电机工作时传感器检测的工作信号推算实时扭矩值，并在实时扭矩值等于预设的落座扭矩值之后，开始计数打击次数直至输入的打击次数，停止打击并停止为扳手电机供电。

进一步的，所述传感器包括电压传感器、电流传感器、转速传感器、次数传感器，电压传感器用于采集扳手电机的供电电源的电压信号，电流传感器用于采集所述扳手电机的工作电流信号，转速传感器用于采集扳手电机的工作转速信号，次数传感器用于计数扳手电机的打击次数。

进一步的，所述电动冲击扳手还包括机械开关，所述机械开关串联在扳手电机的供电电源回路上，且机械开关的常开触点连接在单片机上，所述机械开关用于在被按下时使扳手电机的供电电源导通，并在常开触点闭合时将机械开关按下的信号传递给单片机，以使单片机通过控制程序发出的控制指令启动MOS管驱动扳手电机由慢到快启动。

进一步的，所述电压传感器用于将收集到的供电电源的电压信号传递给单片机，单片机用于通过控制程序根据电压信号与额定电压的差值计算所需的功率差值，进而对扳手电机的输出扭矩进行功率补偿。

进一步的，所述电流传感器用于将收集到的扳手电机的工作电流信号传递给单片机，单片机用于根据检测到的电流值的大小区分扳手电机的做功区间。

一种电动冲击扳手的装配力矩的控制方法，包括以下步骤：