一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，包括数据采集端、主控端和多个拧紧小车；数据采集端与主控端连接以实现数据交互，主控端与多个拧紧小车连接以控制拧紧小车执行拧紧操作并接收拧紧小车反馈的信息。本发明专利技术的系统，将螺栓拧紧数值自动下发、数据自动回传，避免人工干扰和人为因素，提升操作过程的自动化水平和透明度。

A Tightening Management System for High Strength Bolt Connection of Construction Machinery

【技术实现步骤摘要】
一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统
本专利技术涉及起重机的高强度螺栓连接拧紧
，具体涉及一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统。
技术介绍
相关术语解释：高强度螺栓连接拧紧：是一种用高强度螺栓进行连接的装配方式，一般用于关键部件的装配。为保证螺栓连接的可靠性，高强度螺栓连接的质量通过拧紧力矩（拧紧值）进行控制，并进行拧紧质量记录和检测，防止螺纹松动发生安全隐患。电动拧紧枪：是一种电能驱动的定扭值拧紧工具，外形类似冲锋枪，具有高精度、高扭矩、低噪音、高可靠性，并具备控制能力，是比拧紧扳手更先进的一种高端拧紧工具。拧紧小车：是一种集成拧紧枪的小推车式机构，方便移动。推车包括模块：电动拧紧枪、带输入输出模块及17寸可触摸屏的工控机、控制器、15m卷线器及电缆线、无线通讯网络模块、手持式Pad显示终端、电气系统、套筒放置区、反作用力臂等。汽车起重机是一种安装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机。底盘以上回转部分称为上车部分。上车部分由变幅机构、卷扬机构、伸缩机构和回转机构组成。变幅机构在起重机中，用于改变臂架俯仰的位置，增加主机的作业范围，主要功能是改变吊臂的幅角，实现重物的提升和下降。轮式起重机产品种类多样，从8吨到1600吨共100余种，单台产品物料有3000种至1万种不等、零部件数量达到1万至3万多件。轮式起重机核心部件具有零部件数量多、结构复杂、重量大的特点，其制造工艺流程为下料→机加工→焊接→结构件涂装→底盘装配→整车装配→调试检测→整机涂装。底盘装配和整车装配是制造工艺流程中的关键环节，产品最终成形状态和各项性能是否达标都在装配环节起关键性作用。轮式起重机的装配环节主要通过螺栓连接，部分采用配焊、销轴连接等方式，少量采用铆接、压接等方式。在零部件组装成整机的过程中，螺栓连接是最主要的连接方式，对于起重机来说，影响产品装配关键质量特性的螺栓连接点有50多个，拧紧范围在200-2500N•M之间。不同于产品批量化生产阶段，在新产品的试制阶段，由于产品型号多样、产品试制进度差异大，个性化生产的情况非常突出，量产阶段生产线上应用的定扭拧紧设备并不适合于个性化、定制化的新产品试制过程。同时，随着智能化生产的逐步推进，传统上新产品试制的作业模式（人工气动扳手拧紧、手工记录过程数据）不再适应当前智能化、信息化的需求，不能满足对新产品高质量、可追溯、可查询评估数据的要求。因此，为实现新产品装配试制阶段，在最重要的螺栓连接拧紧工序，对装配质量可控制、可查询、可追溯、全部数字化管理的需求。目前，在工程机械产品批量生产阶段，装配生产线上常用的、影响产品关键质量特性的螺栓连接拧紧技术方案主要有三种：（1）方案1：风动扳手拧紧、扭力扳手抽检。这种拧紧方式是最传统的拧紧方式，成本低、效率高、对工人技能要求低，但存在拧紧力矩不可控、噪音大、对螺纹连接副有损伤，完全不能满足产品质量提升及高质量发展的要求。（2）方案2：电动拧紧枪、液压扳手拧紧，扭力扳手抽检。电动拧紧具有拧紧力矩可控、噪音小、效率适中等特点，但不具有成本优势。单独电动拧紧尽管可以与设备互联互通，能够采集数据，但拧紧数据难以实现与正在工作的车辆进行一对一的关联，因此产品拧紧数据结果仍需要人工检测，并用拉力扳手进行抽检。这种手段是目前行业主流发展的拧紧方式，对产品质量有一定程度提升，但不能实现在线检测，不是全部的智能化。（3）方案3：电动拧紧枪拧紧，MES系统关联产品信息。这种拧紧方式除了能实现定扭拧紧，还能将拧紧数据通过MES系统与产品进行关联，实现对单台产品拧紧数据的记录，实现在线检测。但是，这种拧紧方式在混线生产的生产线上，不能根据产品型号的调整，实现电动拧紧设备拧紧参数的自动调整，实现闭环式控制，仍然需要人工根据拧紧力矩值要求对设备进行调整。该技术方案是实现智能化的关键环节，在工程机械行业应用仍然处于早期发展阶段。在新产品试制阶段，因为超多品种、超小批量、且个性化突出，目前装配环节普遍采用的是类似批量生产中的第1种方案，少部分企业采用第2、3种方案。传统的方案1和方案2不能适应智能化生产需求，不再论述，目前正在推广的方案3能够初步满足智能化拧紧和在线检测的需求，但存在如下缺点：（1）方案3适应规模化、批量化生产需求，且能够将生产数据进行电子化记录，方便进行质量管控，但一台拧紧设备一般用于单个工序，需要多台设备协作才能实现产线的工序覆盖，投入成本高，柔性化程度低。不适合新品试制、返修这种多品种、小批量、个性化的生产需求。（2）方案3仅仅能够实现数据记录、数据上传功能，不能实现数据的下发、数据接收、数据分析和数据追溯等功能，一定程度上是部分信息化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提出了一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，将螺栓拧紧数值自动下发、数据自动回传，避免人工干扰和人为因素，提升操作过程的自动化水平和透明度。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，其特征是，包括数据采集端、主控端和多个拧紧小车；数据采集端与主控端连接以实现数据交互，主控端与多个拧紧小车连接以控制拧紧小车执行拧紧操作并接收拧紧小车反馈的信息；数据采集端，采集待拧紧产品的设计参数；主控端，接收数据采集端上传的待拧紧产品的设计参数，根据设计参数计算获取拧紧参数，向拧紧小车下发拧紧参数；拧紧小车，接收主控端下发的拧紧参数，执行相应的拧紧操作，并上传拧紧反馈信息。进一步的，设计参数包括拧紧力矩值。进一步的，拧紧小车上设置有电动拧紧枪。进一步的，拧紧参数包括拧紧小车的车号、拧紧位置和拧紧力矩值。进一步的，主控端与拧紧小车之间为无线网络通讯方式。进一步的，主控端还连接MES系统，与MES系统实现数据交互。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：1.本专利技术将螺栓拧紧升级为定扭值拧紧，可提升新产品装配关键螺栓拧紧的质量；2.本专利技术能够将螺栓拧紧数值自动下发、设备自动调整、数据自动回传，避免人工干扰和人为因素，提升操作过程的自动化水平和透明度；3.本专利技术新颖性较高，技术路线在同行业内处理领先地位，符合智能制造趋势，是一种极具推广潜力的底层应用技术。附图说明图1是本专利技术系统的结构示意图；图2是本专利技术系统的执行流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。在本专利技术专利的描述中，需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。在本专利技术专利的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术专利的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，其特征是，包括数据采集端、主控端和多个拧紧小车；数据采集端与主控端连接以实现数据交互，主控端与多个拧紧小车连接以控制拧紧小车执行拧紧操作并接收拧紧小车反馈的信息；数据采集端，采集待拧紧产品的设计参数；主控端，接收数据采集端上传的待拧紧产品的设计参数，根据设计参数计算获取拧紧参数，向拧紧小车下发拧紧参数；拧紧小车，接收主控端下发的拧紧参数，执行相应的拧紧操作，并上传拧紧反馈信息。

【技术特征摘要】
1.一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，其特征是，包括数据采集端、主控端和多个拧紧小车；数据采集端与主控端连接以实现数据交互，主控端与多个拧紧小车连接以控制拧紧小车执行拧紧操作并接收拧紧小车反馈的信息；数据采集端，采集待拧紧产品的设计参数；主控端，接收数据采集端上传的待拧紧产品的设计参数，根据设计参数计算获取拧紧参数，向拧紧小车下发拧紧参数；拧紧小车，接收主控端下发的拧紧参数，执行相应的拧紧操作，并上传拧紧反馈信息。2.根据权利要求1所述的一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李连成，刘龙全，信若飞，王金龙，秦优培，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32