[发明专利]装配件,装配方法及其装置

说明书

本发明涉及装配件诸如螺栓、铆钉，螺母或垫圈，明显地用一钢缆的拉紧器或张紧器以及其它相似零件，当这些零件用来连接两个部件时就会受到紧固张力。本发明涉及的装配件的形式都有一对称轴线和两个相对的面，本发明还涉及装配方法及其装置，所谓装配装置包括检查连结处以及手动工具中张力的装置。

如果此方法一起应用中止弹性极限点的张紧力，到目前为止，用来测量由装配件相连的两部件中的紧固张力的方法，既可测量转矩也可测量张紧角，还可以同时测量转矩和张紧角，该方法可用来在弹性极限时中止紧固动作。这些技术都不直接测出压力或张紧力，而是测量间接参数，希望能从其指导出上述紧固张力，但是经验表明，这些参数和张紧力之间的对应规律并不能再现，所以这种测量法是有缺陷的。

在欧洲专利EP-A-381791和美国专利US-A4，294，112中建议用超声波测量法对带有螺栓装在杆顶的头部的进行测量，连在头部上的压电式传感器能接收从杆自由端反射回的超声波，为此目的，杆的自由端必须是平的且垂直对称的轴线，接收超声波的延迟相应于杆的长度，故而这种复杂方法没有把握。

在英国专利GB-B-1315702中叙述了通过在螺栓头部安置一电磁装置的测量方法，该方法能测量螺栓头的弯曲变形但不能测量在压缩或拉伸下的螺栓头部的径向变形（垂直于螺栓轴线），这是因为上述电磁装置不能在此方向上滑动。在为紧固而进行转动过程中，由于电磁装置并未装在螺栓头部，因而会出现信号不稳定，从而妨碍了反馈控制。最少量的尘埃夹在传感器和螺栓头之间就会改变测量条件而使测量结果产生误差。该方法不能在非磁性材料上使用，况且这种设备体积庞大且价格昂贵，这种装置几乎不配置在单一的装配件上而与它一起销售。

由于本发明的装置具有价格便宜，体积小，容易使用，这就缓解了上述的先有技术的缺陷，且借助本发明的装置能准确地有良好重复性地测量出更代表实际紧固张力的参数而不会偏离实际值。

按照本发明的装配件有二个对置的面，一力传感器安置在装配件的第一面上，该力传感器最好具有与装配件第一面相同的对称轴线，在本文中，所取的对称轴线意味着不论转任何角度，一重复的轴线再一次保持与初始轴线一致。根据本发明，传感器通过粘结或钎焊固定到第一面上而装配件的稳定支持机构设置在第二面上，例如当进行紧固时，作为一紧固张力，例如紧固张力的函数，装配件第一面以清晰的重复方式变形，这样固定在装配件上的传感器弯曲变形而且取决于其位置，也会压缩或径向拉伸变形，即对任何对称轴线都垂直，所以提供了一真正代表紧固张力的指示信号。

在装配件的第二面上可设置至少三个倒圆的突出物作为支撑装置，为此目的，也可设置一凸肋，最好为圆环形凸肋，如果必要可分成几个圆弧段。相对于轴线，该凸肋为要紧固的装配件提供了限定好的支撑点，结果保证了所得测量结果的重复性。

通过修整第二面也能形成上述支撑装置，即该第二面至少部分地从外侧向对称轴线，在第一面的方向倾斜至少3°，为的是当装配件通过此第二面抵靠被固定件时产生一个锥锁效应。

力传感器最好包含一陶瓷支撑件，在它们的一个面上设有一中心金属和一环形金属层并通过一对变形和导电敏感的层，例如一压敏电阻层，这样取得的信号就容易处理且转换成一表示紧固张力的信号，但是传感器最好是一压电式传感器，例如该传感器包含一压电材料（钛酸钡，锆酸铅，石英等）制成的盘，为了形成电触点，在盘的二面进行金属化处理。

本发明涉及一种装配件，该装配件具有二个面，一力受感器位于装配件的第一面，其特征在于力传感器由陶瓷制成，其一个面上沉积有一中心金属层和一环形金属层，由一对变形和导电敏感的，例如一压敏电阻层相连。

根据一项能避免磁滞影响，从而保证好的重复性的改进，构成支撑件的陶瓷的弹性模数小于装配组件的弹性模数。当装配件变形时，陶瓷支撑件吸收了装配件的变形而不是在支撑件上加上一寄生的塑性变形，因而本发明显著地与一力传感件有关，其中陶瓷的弹性模数小于200GPa且显著地小于150GPa甚至小于100GPa。

为了对凸肋上的力不规则分布采取更好的预防，力传感器呈圆形是有利的，这就形成对力之间差值的补偿并简化了计算及测量拉力的上游链。

但是力传感器也可包含至少二个单独的传感器，该两传感器的纵向轴线互成夹角。从这两个传感器输入的信号，借助一合适的上游计算和测量链就能正确地测出紧固张力。