气动冲击式扭力工具的扭力控制方法及其扭力控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种气动冲击式扭力工具的扭力控制方法及其扭力控制系统。方法为：设置震动传感器于气动冲击式扭力工具上，并于其出力端套接扭力传感器；以第一、第二工作气压驱动该工具，以进行校验作业，以同时获得第一、第二扭矩值及第一、第二震动值；依据得到的工作气压以及扭矩值建立气压与扭矩的对应关系曲线；同时，依据工作气压及震动值建立气压与震动频率的对应关系曲线；在第一与第二扭矩值间输入目标扭矩值可得到对应的工作气压，并据以驱动该工具进行锁固作业；在移除扭力传感器的情况，亦可依据上述两条关系曲线，仅依据震动传感器感测的震动值，仍可于锁紧作业的起始至结束过程中，做闭回路的监控，判断锁固结果是否符合目标扭矩值。

【技术实现步骤摘要】
气动冲击式扭力工具的扭力控制方法及其扭力控制系统
本专利技术是有关于一种气动扭力工具的扭力控制方法及其控制系统，特别是针对冲击式或脉冲式的气动扭力工具，利用一扭力传感器TTD(TorqueTransducer)与一震动传感器BD(BPMDetector)在校验时同步建立起来的气压与输出扭力与震动值的对应关系曲线，以达到精确控制目标扭力的扭力控制方法及其控制系统。
技术介绍
本申请专利技术人先前已提出专利申请“扭力控制方法及其扭力控制装置”(申请号为201410371437.6)，其可使气动扭力工具精确地达到扭力控制的目的。然而，本申请专利技术人根据多年来从事扭力控制产品的经验，仍不断地追求扭力控制产品的改善，本申请专利技术人认为上述专利申请，仍可采用其他的装置与方法以达到更精确的扭力控制，且可大幅改善用户使用上的弹性与便利性。本专利技术的专利技术人思索使用前述专利申请使用的扭力传感器，虽可精确的达到扭力控制的目的，但制造成本高昂，尤其是应用于冲击式的气动扭力工具，因承受剧烈的冲击震动，也有着使用寿命的问题，再者，因必需装设在扭力工具的出力端，经常因操作空间的限制，而无法使用，造成极大不便。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于气动扭力工具的扭力控制方法及其扭力控制系统，尤其是冲击式的气动扭力工具的扭力控制，以期进一步改善增进前述专利申请的扭力控制的精确度及克服前述专利申请，使用时受到操作空间限制而无法使用扭力传感器的问题，以增进作业上的弹性与便利性。根据本专利技术的目的，提供一种扭力控制方法，尤其是应用于冲击式的气动扭力工具的锁固作业。扭力控制方法包含下列步骤：设置一震动传感器至冲击式的气动扭力工具上；自气压系统连接气压管路至扭力控制装置，以输出稳定的工作气压至冲击式的气动扭力工具，且在锁固作业的起始至结束过程中，监控工作气压是否在预设的允许变异范围内；在锁固前，针对使用的紧固件与待锁固件，利用一扭力传感器先进行输出扭力的校验作业，依据气动扭力工具可正常操作的第一工作气压及对应的第一扭矩值与第二工作气压及对应的第二扭矩值建立一气压与扭矩的对应关系曲线；其中第一工作气压不等于第二工作气压；同时，依据对应于以第一工作气压驱动气动扭力工具时感测的第一震动频率值及对应于第二工作气压驱动气动扭力工具时感测的第二震动频率值，以建立一气压与震动频率值的对应关系曲线；输入介于第一扭矩值与第二扭矩值之间的任一目标扭矩值，依据气压与扭矩的对应关系曲线，以得到对应的工作气压，并以该工作气压驱动气动扭力工具以进行锁固作业；同时，依据气压与震动频率的对应关系曲线，判断以该工作气压驱动气动扭力工具进行锁固作业时，震动传感器感测到的震动频率值是否符合目标扭矩值。如此，以三种参数来进行冲击式的气动扭力工具输出扭力的控制，使结果更精确可靠。操作时，气动冲击式扭力工具可于上述两条对应关系曲线建立完成后，移除扭力传感器，并仅借着贴附于气动冲击式扭力工具上的震动传感器感测到的震动频率值与储存于扭力控制装置的两条对应关系曲线，仅依工作震动频率值以及气压与震动频率值的对应关系曲线，就可在锁紧作业起始全部过程，做闭回路的监控，根据感测到的震动值，判断锁固结果是否与目标扭矩值相符。较佳地，该扭力控制方法可包含下列步骤；利用装设有震动传感器的气动冲击式扭力工具，在锁固前，针对使用的紧固件与待锁固件，利用一扭力传感器先进行输出扭力的校验作业。通过扭力控制装置内的微处理器以程式控一气压自动调压装置，设定该锁固作业所需时间，将第二工作气压逐步提升至第一工作气压或将第一工作气压逐步调降至第二工作气压，在校验过程中，同时记录气压与扭矩以及气压与震动频率的感测值，以分别建立相互对应的关系曲线并储存于扭力控制装置内，使设定的过程更为简便。依据上述储存于扭力控制装置的气压与扭力以及震动值，经校验后所建立的关系曲线，于操作时亦可视需要加上锁固作业所需时间或依扭力传感器侦测到的紧固件锁至贴到工作面时开始算起的旋转角度等参数，通过扭力控制装置做更精密的扭力控制。较佳地，该方法更可包含下列步骤：以对应目标扭矩值的工作气压驱动气动扭力工具，以进行锁固；依据一扭力传感器感测到的应变值判断是否已达目标扭矩值，以判定该锁固作业合格与否。较佳地，该方法更可包含下列步骤：以对应目标扭矩值的工作气压驱动气动扭力工具，以进行锁固；只依据一扭力传感器感测到的应变值来判断是否已达目标扭矩值，且根据设定的程控扭力控制装置内的气压自动调节装置，在可调范围内将气压逐步调高直到锁至目标扭矩值时，切断供气。如经自动调压仍无法达到目标扭矩值时，则以声音或灯光提出警示，同时以文字或符号显示不合格。较佳地，在进行锁固作业时，该方法更可包含下列步骤；根据该锁固作业全程所需的时间；以及依据一扭力传感器感测到的扭力感测值与震动传感器感测的震动值判断；该锁紧作业达到目标扭矩值时，是否是在预定的锁固时间以及对应的感测震动值范围内，以判定该锁固作业合格与否。较佳地，气动扭力工具可利用一扭力传感器及其内建的一角度传感器，该方法更可包含下列步骤：利用扭力传感器感测扭力应变值，且当感测到紧固件贴面的扭力应变值时，角度传感器开始计算旋转角度且判断；该锁紧作业是否是在达到目标扭矩值时，同时达到预定的锁固角度范围内，以判定该锁固作业合格与否。较佳地，气动扭力工具可利用一扭力传感器及其内建的一角度传感器，该方法更可包含下列步骤：根据该锁固作业全程所需的时间；利用扭力传感器感测扭力应变值，且当感测到紧固件贴面的扭力应变值时，角度传感器开始计算旋转角度；且判断该锁紧作业在达到目标扭矩值时，锁固时间与锁固角度是否在预定的范围内，以判定该锁固作业合格与否。本专利技术的扭力控制方法依据默认的锁固作业全程所需的时间、目标扭矩值、震动感测值、紧固件贴面后的旋转角度等的组合运用，且可视气动扭力工具的型式、特性，诸如：离合器式、行星齿轮减速静力式(TorqueMultiplier)、油压脉冲式或冲击式以及各种锁固作业的规范；诸如：扭力模式、时间+扭力模式、角度+扭力模式或时间+扭力+角度模式等，都可依程序设定控制参数、参数判定的优先级与控制的精度范围等，使应用范围更广、扭控精度与可靠度更得以提高。根据本专利技术的目的，提供一种扭力控制系统，其连接一气压供气系统、一扭力控制装置、一气动扭力工具与一扭力传感器。震动传感器设置在气动扭力工具上。扭力传感器则弹性装设在气动扭力工具出力端的轴线。扭力控制装置包含：进气压力监控模块、气压调节模块、电磁阀、记忆单元及微处理器。进气压力监控模块控制从气压系统进入扭力控制装置的空气压力，同时在进气超出扭力控制装置设定的气压压力上限时提出警示。气压调节模块调节输出至气动扭力工具的一工作气压，气压调节模块根据程序设定的指令以自动或手动方式调整工作气压的高低；电磁阀开启或切断输出至气动扭力工具之气压源；记忆单元储存各控制参数以及正式锁固作业前该气动扭力工具在可稳定工作的气压范围内，对同一规格、类型的紧固件与待锁固件分别以第一工作气压与第二工作气压驱动扭力传感器以校验取得分别对应的第一扭矩值与第二扭矩值，以及震动传感器感测到的对应的第一震动频率值与第二震动频率值，其中第一工作气压不等于第二工作气压；微处理器依据第一工作气压、第二工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扭力控制方法，其特征在于，以应用于气动冲击式扭力工具的锁固作业，其包含下列步骤：设置震动传感器至所述气动冲击式扭力工具；自气压系统连接气压管路至扭力控制装置，以输出稳定的工作气压至所述气动冲击式扭力工具，且于锁固作业的起始至结束过程中，监控工作气压在预设的容许变异范围内；在锁固前，先对同一规格、类型的紧固件与待锁固件进行输出扭力的校验作业，依据所述气动冲击式扭力工具可正常操作的第一工作气压及对应的第一扭矩值与第二工作气压及对应的第二扭矩值建立气压与扭矩的对应关系曲线；其中所述第一工作气压不等于所述第二工作气压；同时，依据对应于所述第一工作气压的第一震动频率值及对应于所述第二工作气压值的第二震动频率值，建立气压与震动频率的对应关系曲线；输入介于第一扭矩值与第二扭矩值之间的目标扭矩值，依据所述气压与扭矩的对应关系曲线以得到对应目标扭矩值的工作气压，并以所述工作气压驱动所述气动冲击式扭力工具进行锁固作业；以及依据所述震动传感器感测的工作震动频率值及所述气压与震动频率值的对应关系曲线，判断以所述工作气压驱动所述气动冲击式扭力工具进行锁固作业时，所述工作震动频率值是否符合所述目标扭矩值。

【技术特征摘要】
1.一种扭力控制方法，其特征在于，以应用于气动冲击式扭力工具的锁固作业，其包含下列步骤：设置震动传感器至所述气动冲击式扭力工具；自气压系统连接气压管路至扭力控制装置，以输出稳定的工作气压至所述气动冲击式扭力工具，且于锁固作业的起始至结束过程中，监控工作气压在预设的容许变异范围内；在锁固前，先对同一规格、类型的紧固件与待锁固件进行输出扭力的校验作业，依据所述气动冲击式扭力工具可正常操作的第一工作气压及对应的第一扭矩值与第二工作气压及对应的第二扭矩值建立气压与扭矩的对应关系曲线；其中所述第一工作气压不等于所述第二工作气压；同时，依据对应于所述第一工作气压的第一震动频率值及对应于所述第二工作气压值的第二震动频率值，建立气压与震动频率的对应关系曲线；输入介于第一扭矩值与第二扭矩值之间的目标扭矩值，依据所述气压与扭矩的对应关系曲线以得到对应目标扭矩值的工作气压，并以所述工作气压驱动所述气动冲击式扭力工具进行锁固作业；以及依据所述震动传感器感测的工作震动频率值及所述气压与震动频率值的对应关系曲线，判断以所述工作气压驱动所述气动冲击式扭力工具进行锁固作业时，所述工作震动频率值是否符合所述目标扭矩值。2.如权利要求权利要求1所述的扭力控制方法，其特征在于，在锁固前，先进行输出扭力的校验作业，更包含下列步骤：根据待锁固作业设定所需时间；以手动方式调节气压至所述第一工作气压以获得所述第一扭矩值与所述第一震动频率值，再调节气压至所述第二工作气压以获得所述第二扭矩值与所述第二震动频率值，分别取其高、低两点间的连结，以建立所述气压与扭矩的对应关系曲线及所述气压与震动频率的对应关系曲线；或者是，以自动调压方式由所述第二工作气压逐步提升至所述第一工作气压，或由所述第一工作气压逐步调降至所述第二工作气压方式，以建立所述气压与扭矩的对应关系曲线及所述气压与震动频率的对应关系曲线。3.如权利要求1所述的扭力控制方法，其特征在于，在进行锁固作业时，所述方法更包含下列步骤：以对应所述目标扭矩值的所述工作气压驱动所述气动冲击式扭力工具进行锁固；依据扭力传感器感测到的扭力应变值判断已达所述目标扭矩值时，判断锁固作业合格。4.如权利要求1所述的扭力控制方法，其特征在于，在进行锁固作业时，所述方法更包含下列步骤：根据锁固作业所需的锁固时间；以及依据扭力传感器感测到的扭力应变值，在扭力应变值已达所述目标扭矩值时，根据所耗的所述锁固时间是否在预定的锁固时间范围内，以判断锁固作业合格与否。5.如权利要求1所述的扭力控制方法，其特征在于，所述方法更包含下列步骤：利用扭力传感器感测扭力应变值；利用其内建的角度传感器计算旋转角度以产生锁固角度；其中所述角度传感器在所述扭力传感器感测到紧固件已接触到工作面的应变值时，开始计算旋转角度；在所述扭力应变值达到所述目标扭矩值时，根据所述锁固角度是否在预定的锁固角度范围内，以判断锁固作业合格与否。6.如权利要求1所述的扭力控制方法，其特征在于，所述方法更包含下列步骤：根据锁固作业所需的锁固时间；利用扭力传感器感测扭力应变值；利用其内建的角度传感器计算旋转角度以产生锁固角度；其中所述角度传感器在所述扭力传感器感测到紧固件已接触到工作面的应变值时，开始计算旋转角度；在所述扭力应变值达到所述目标扭矩值时，根据所述锁固角度是否在预定的锁固角度范围内，以及所述锁固时间是否在一预定锁固时间范围内，以判断锁固作业合格与否。7.一种扭力控制系统，其特征在于，包含：震动传感器，设置在气动冲击式扭力工具上；扭力传感器，弹性地以内建或外挂方式装设在所述气动冲击式扭力工具出力端的轴线；扭力控制装置，连接在气压系统与气动冲击式扭力工具之间，其包含：进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱秀锋，
申请(专利权)人：中国气动工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71