[发明专利]基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手及系统

说明书

本公开提供了一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手及系统，包括控制终端，控制终端接收环境位姿感知单元得到的单个螺栓或桥板螺栓组的位置、姿态和微气象数据；控制终端根据接收到的数据进行边缘计算，得到单个螺栓或桥板螺栓组的扭矩轴力校正系数，根据扭矩轴力校正系数得到当前环境下的施拧扭矩，根据得到的施拧扭矩进行单个螺栓或桥板螺栓组的旋紧；旋紧结束后，控制终端将扭矩轴力校正系数、施拧扭矩、位置、姿态和微气象数据发送到云服务终端；高强度螺栓连接副的“扭矩‑轴力校正系数”能够自动适应环境温度和湿度等其他要素的变化，真正保证了高强度螺栓连接副预紧轴力的准确。

技术领域

本公开涉及智能扳手技术领域，特别涉及一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

定扭恒轴力智能电动扳手是用于产生恒定扭矩轴力的电动扭矩扳手，普通的定扭矩扳手，只能实现对扭矩的控制，而决定钢结构可靠连接的核心是螺栓施扭后产生的规定的轴力。由于影响轴力的因素较多，目前的电动扳手只能做到“定扭矩控制”，无法精确控制轴力是目前螺栓施工中的“痛点”。而稳定一致轴力的产生，要考虑施扭过程中螺栓垫圈的摩擦系数，现在的方案是：在实验室基本恒温恒湿的条件下，用理想摩擦系数来推算轴力。

高强度螺栓扭紧作业的核心要素是：保证螺栓扭紧后达到工艺要求的预紧轴力。当前在现有技术条件下高强度螺栓的预紧轴力，除在实验室可以测量外，在装配现场一般是不易直观测量的，所以目前髙强度螺栓连接几乎全部采用扭矩法进行施拧，扭矩法施拧的原理是在螺母上施加扭矩，借助高强度螺栓连接副的扭矩系数来保证高强度螺栓的预紧轴力。

发明人发现，为了保证高强度螺栓准确的预紧轴力，高强度螺栓连接副扭矩系数是至关重要的，在国标(GB/T 1231-91)中规定每批高强度螺栓连接耐扭矩系数平均值应在0.110～0.150范围内，标准偏差≤0.010，这是由螺栓生产厂家保证的，满足国标的螺栓在施拧时产生较准确的预紧轴力，为了达到这一标准高强度螺栓生产厂主要是采用待殊的生产工艺来保证的。实验中发现：高强度螺栓连接副的扭矩系数防着环境温度、湿度的变化而变化，温度相差10℃，扭矩系数将变化6％～7％，在实际施工现场中温度、湿度的变化是很大的，就是在同一天中，早中晚时温度变化可达数十度，而施拧所采用的扭矩系数值，是在某一温度下测得的，因此由于温度变化的原因高强度螺栓的预紧轴力其离散度仍然是很大的，并且很难控制。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手及系统，高强度螺栓连接副的“扭矩-轴力校正系数”能够自动适应环境温度和湿度等其他要素的变化，真正保证了高强度螺栓连接副预紧轴力的准确。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手。

一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手，包括控制终端，控制终端接收环境位姿感知单元得到的单个螺栓或桥板螺栓组的位置、姿态和微气象数据；

控制终端根据接收到的数据进行边缘计算，得到单个螺栓或桥板螺栓组的扭矩轴力校正系数，根据扭矩轴力校正系数得到当前环境下的施拧扭矩，根据得到的施拧扭矩进行单个螺栓或桥板螺栓组的旋紧；

旋紧结束后，控制终端将扭矩轴力校正系数、施拧扭矩、位置、姿态和微气象数据发送到云服务终端。

作为可能的一些实现方式，施拧扭矩为螺栓连接扭矩系数、螺栓预紧轴力、螺栓公称直径和扭矩轴力校正系数的乘积。

本公开第二方面提供了一种基于云端物联技术的定扭矩恒轴力智能电动扳手。