一种电子螺丝装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电子螺丝装置及系统，所述装置包括螺丝、螺母以及依次连接的压力感测垫圈、采集与控制模块以及报警模块，其中压力感测垫圈设置于螺丝和螺母之间，在与螺丝上的螺帽直接接触时，感测螺帽对垫圈的压力，或者在与螺母直接接触时，感测螺母对垫圈的压力，压力感测垫圈包括设置于内部的压力传感器，以及与压力传感器和采集与控制模块连接的输出接口，采集与控制模块用于采集压力感测垫圈感测的压力，依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号。本实用新型专利技术的电子螺丝装置和系统能够定时检测螺丝装置的状态发送相应预警信号，提高了装置的安全性和稳定性，节约人力成本，智能方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子螺丝装置及系统，属于自动化控制

技术介绍
现有螺丝多为机械式螺丝，通过螺丝结构、材质或工艺的改进来提高螺丝使用的便捷性、安全性，例如：常用的防盗螺丝通过螺丝头槽型的特殊花纹或螺母的特殊外形花纹来实现防盗，这种螺丝需要专用的工具(特殊花纹的螺丝刀或特殊花纹的套筒)才能松动或紧固，这种防盗螺丝成本低廉，适合大批量生产，但是防盗效果不好，因为用于这种防盗螺丝的配套紧固工具通常随防盗螺丝一起出售，所以在市面上比较容易购买到专用紧固工具，任何人都可以轻易的松动螺丝。另外，对于一些安全性和稳定性要求较高的设备或装置，由于螺丝在长时间的使用过程中振动等因素造成螺丝的松动，极有可能对设备或装置的运行产生较大的不利影响，需要维修人员不定时的检修，以此带来维修工作量的增加，而且不能完全避免人为检修遗漏。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电子螺丝装置及系统，该电子螺丝装置能够定时检测螺丝装置的状态发送相应预警信号，实现实时监测，及时预警，提高了装置的安全性和稳定性，更加智能方便。本技术提供技术方案如下：一方面，本技术提供了一种电子螺丝装置，包括螺丝和螺母，还包括依次连接的压力感测垫圈、采集与控制模块以及报警模块，所述压力感测垫圈设置于螺丝和螺母之间，在与螺丝上的螺帽直接接触时，感测螺帽对垫圈的压力，或者在与螺母直接接触时，感测螺母对垫圈的压力，所述压力感测垫圈包括设置于内部的压力传感器，以及与压力传感器和采集与控制模块连接的输出接口，所述采集与控制模块用于采集所述压力感测垫圈感测的压力，依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及所述压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号，所述预设压力范围为螺丝与螺母拧紧固定的压力范围。根据本技术的一实施方式，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力处于预设压力范围时，控制报警模块发送第一预警信号，提示螺丝与螺母已拧紧固定。根据本技术的另一实施方式，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力小于预设压力范围的下限且所述压力变化的速度大于第一预设变化速度时，控制报警模块发送第二预警信号，提示螺丝与螺母意外脱落或人为破坏。根据本技术的另一实施方式，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力小于预设压力范围的下限且所述压力变化的速度小于第二预设变化速度时，控制报警模块发送第三预警信号，提示螺丝与螺母松动。根据本技术的另一实施方式，所述压力感测垫圈内部的压力传感器包括外筒圈、内筒圈和压阻式应变梁，所述内筒圈为弹性金属材质，所述压阻式应变梁包括有效应变梁和补偿应变梁，所述有效应变梁设置在内外筒圈之间，所述补偿应变梁垂直于有效应变梁的方向设置在外筒圈内。根据本技术的另一实施方式，所述采集与控制模块包括数据处理单元、控制单元和配置单元，所述数据处理单元连接所述输出接口，所述控制单元分别与数据处理单元和配置单元连接；所述数据处理单元包括信号放大和调理电路，用于对采集的压力感测垫圈的压力进行放大和调理处理；所述控制单元用于对数据处理单元发送的处理后的压力进行模数转换以及依据所述转换后的压力与预设压力范围之间的关系以及压力的变化情况发送控制信号给报警模块；所述配置单元为拨码开关，用于预先设置预设压力范围。根据本技术的另一实施方式，还包括电源模块，用于给装置供电，所述电源模块包括一与压力感测垫圈连接的恒流源固定激励电源，用于给压力感测垫圈供电。根据本技术的另一实施方式，所述报警模块包括报警器和指示灯。本技术的电子螺丝装置包括螺丝和螺母以及依次连接的压力感测垫圈、采集与控制模块以及报警模块，通过压力感测垫圈感测螺丝或螺母对垫圈的压力即螺丝与螺母的拧紧程度，采集控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力并根据压力与预设压力范围之间的关系以及压力的变化情况产生不同的预警信号，提示用户螺丝的各种状态，实现了实时监测，及时预警，提高了螺丝装置的安全性和稳定性，节约了人力成本，且使用简单，通过在螺丝和螺母之间增加一个压力感测垫圈感测压力，未改变螺丝或螺母的结构，与传统螺丝装置使用方法一致。另一方面，本技术提供了一种电子螺丝系统，包括依次连接的电子螺丝装置、数据传输接口和网络服务器，所述电子螺丝装置为上述装置，所述数据传输接口用于将电子螺丝装置采集的压力和发出的预警信号上传至网络服务器。本技术的电子螺丝系统，通过数据传输接口将电子螺丝装置采集的压力数据及发出的预警信号实时上传到网络服务器，实现远程监控。附图说明图1为本技术的电子螺丝装置的一个实施例的组成框图；图2为本技术的压力感测垫圈的一个实施例的结构示意图；图3为本技术的电子螺丝装置的一个实施例的组装示意图；图4为本技术的电子螺丝系统的一个实施例的组成框图。具体实施方式为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。一方面，本技术实施例提供了一种电子螺丝装置1，如图1所示，包括螺丝20和螺母10，还包括依次连接的压力感测垫圈30、采集与控制模块40以及报警模块50，其中压力感测垫圈30设置于螺丝20和螺母10之间，在与螺丝上的螺帽直接接触时，感测螺帽对垫圈的压力，或者在与螺母直接接触时，感测螺母对垫圈的压力，压力感测垫圈30包括设置于内部的压力传感器31，以及与压力传感器31和采集与控制模块40连接的输出接口32，采集与控制模块40用于采集压力感测垫圈感测的压力，依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号，其中预设压力范围为螺丝与螺母拧紧固定的压力范围。本技术实施例的电子螺丝装置通过压力感测垫圈感测螺丝或螺母对垫圈的压力即螺丝与螺母的拧紧程度，采集控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力并依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号，实现了实时监测，及时预警，提高了螺丝装置的安全性和稳定性，节约了人力成本，更加智能方便。本技术实施例的电子螺丝装置使用简单，通过在螺丝和螺母之间增加一个压力感测垫圈感测压力，未改变螺丝或螺母的结构，与传统螺丝装置使用方法一致。例如图3所示组装示意图，将螺丝20’穿过需要预紧加固件70’，将压力感测垫圈30’穿过螺丝20’，放置于预紧加固件70’与螺母10’间，拧紧螺母10’。作为一个举例说明，本技术实施例的电子螺丝装置的采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力处于预设压力范围时，控制报警模块发送第一预警信号，提示螺丝与螺母已拧紧固定。本实施例通过判断螺丝与螺母拧紧过程中压力感测垫圈感测的压力与预设压力范围的关系，发送螺丝与螺母是否拧紧的预警信号，防止螺丝与螺母拧紧过度或过松，实现螺丝装置安装过程中的实时监测，及时预警，提高了螺丝装置的安全性和稳定性。另外，预设压力范围根据不同螺丝和螺母的直径大小和扭力性能等级要求确定。作为另一个举例说明，本技术实施例的电子螺丝装置的采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力小于预设压力范围的下限且压力变化的速度大于第一预设变化速度时，控制报警模块发送第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子螺丝装置，包括螺丝和螺母，其特征在于，还包括依次连接的压力感测垫圈、采集与控制模块以及报警模块，所述压力感测垫圈设置于螺丝和螺母之间，在与螺丝上的螺帽直接接触时，感测螺帽对垫圈的压力，或者在与螺母直接接触时，感测螺母对垫圈的压力，所述压力感测垫圈包括设置于内部的压力传感器，以及与压力传感器和采集与控制模块连接的输出接口，所述采集与控制模块用于采集所述压力感测垫圈感测的压力，依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及所述压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号，所述预设压力范围为螺丝与螺母拧紧固定的压力范围。

【技术特征摘要】
1.一种电子螺丝装置，包括螺丝和螺母，其特征在于，还包括依次连接的压力感测垫圈、采集与控制模块以及报警模块，所述压力感测垫圈设置于螺丝和螺母之间，在与螺丝上的螺帽直接接触时，感测螺帽对垫圈的压力，或者在与螺母直接接触时，感测螺母对垫圈的压力，所述压力感测垫圈包括设置于内部的压力传感器，以及与压力传感器和采集与控制模块连接的输出接口，所述采集与控制模块用于采集所述压力感测垫圈感测的压力，依据采集的压力与预设压力范围之间的关系以及所述压力的变化情况控制报警模块发送相应预警信号，所述预设压力范围为螺丝与螺母拧紧固定的压力范围。2.根据权利要求1所述的一种电子螺丝装置，其特征在于，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力处于预设压力范围时，控制报警模块发送第一预警信号，提示螺丝与螺母已拧紧固定。3.根据权利要求1所述的一种电子螺丝装置，其特征在于，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力小于预设压力范围的下限且所述压力变化的速度大于第一预设变化速度时，控制报警模块发送第二预警信号，提示螺丝与螺母意外脱落或人为破坏。4.根据权利要求1所述的一种电子螺丝装置，其特征在于，所述采集与控制模块定时采集压力感测垫圈感测的压力，当采集的压力小于预设压力范围的下限且所述压力变化的速度小于第二预设变化速度时，控制报警模块发送第三预警信号，提示螺丝与螺母松动。5.根据权利要求1-4任一所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春勃，
申请(专利权)人：北京天诚盛业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11