一种冲击式扳手的冲击次数检测方法技术

本发明专利技术公开了一种冲击式扳手的冲击次数检测方法，首先根据待测冲击式扳手冲击时的特性，标定冲击式扳手的冲击时刻；根据所述待测冲击式扳手的机械结构获得扳手原电机转动圈数和所述待测冲击式扳手的主动块之间转动圈数的关系，以及在冲击发生后所述主动块每转一圈冲击发生的次数，并以此推导出扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系；在所述待测冲击式扳手的冲击时刻开始时对所述扳手原电机转动圈数进行统计，再根据得到的扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系，计算得到所述待测冲击式扳手的冲击次数。该方法可以为扭矩控制提供精确地冲击次数输入，满足不同动力源的冲击式紧固工具，实现高精度的扭矩输出。实现高精度的扭矩输出。实现高精度的扭矩输出。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击式扳手的冲击次数检测方法


[0001]本专利技术涉及冲击式扳手
，尤其涉及一种冲击式扳手的冲击次数检测方法。

技术介绍

[0002]目前的市面上的紧固工具最常见的就是扳手，并且市场上的扳手类型多种多类，按照使用的动力源来分：有机动扳手、气动扳手和电动扳手；按照工作方式来分又可以分成：定扭矩扳手和冲击扳手。虽然扳手的种类繁多，但是对于不同工作方式的扳手，其工作原理又是基本相似的。如冲击扳手都是由动力源产生动力经过减速机构带动冲击体旋转，冲击体在阻力的作用下与输出轴的牙结构脱离啮合，形成冲击，冲击体在弹簧的作用下进行往复运动，造成连续的冲击，每次冲击一次，螺母都将被拧紧一次。
[0003]现有技术中冲击式扳手的输出扭矩大多难以精确控制，所以通常只能用于对一些无拧紧扭矩要求的设备进行紧固作业，工人们常常是通过自身的经验来判断螺母是否拧紧，这种方法存在着巨大的安全隐患，故目前冲击扳手存在输出扭矩不精确，冲击次数难检测或检测工具易损坏等缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种冲击式扳手的冲击次数检测方法，该方法可以为扭矩控制提供精确地冲击次数输入，满足不同动力源的冲击式紧固工具，实现高精度的扭矩输出。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种冲击式扳手的冲击次数检测方法，所述方法包括：
[0007]步骤1、首先根据待测冲击式扳手冲击时的特性，标定冲击式扳手的冲击时刻；
[0008]步骤2、根据所述待测冲击式扳手的机械结构获得扳手原电机转动圈数和所述待测冲击式扳手的主动块之间转动圈数的关系，以及在冲击发生后所述主动块每转一圈冲击发生的次数，并以此推导出扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系；
[0009]步骤3、在所述待测冲击式扳手的冲击时刻开始时对所述扳手原电机转动圈数进行统计，再根据步骤2得到的扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系，计算得到所述待测冲击式扳手的冲击次数。
[0010]由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述方法可以为扭矩控制提供精确地冲击次数输入，满足不同动力源的冲击式紧固工具，实现高精度的扭矩输出。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0012]图1为本专利技术实施例提供的冲击式扳手的冲击次数检测方法流程示意图；
[0013]图2为本专利技术实施例所述使用压电陶瓷片输出信号的示意图；
[0014]图3为本专利技术实施例对输出脉冲处理后的脉冲方波的示意图；
[0015]图4为本专利技术实施例采用电流检测的幅值示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0017]如图1所示为本专利技术实施例提供的冲击式扳手的冲击次数检测方法流程示意图，所述方法：
[0018]步骤1、首先根据待测冲击式扳手冲击时的特性，标定冲击式扳手的冲击时刻；
[0019]在该步骤中，标定冲击式扳手的冲击时刻可以采用两种方法，一种方法为使用压电陶瓷片，具体过程为：
[0020]将压电陶瓷片贴到冲击式扳手的金属面，采集扳手冲击时产生的震动信息，经过电路处理之后，输出一个触发脉冲，获得冲击式扳手开始冲击的时刻。
[0021]举例来说，在冲击式扳手执行拧紧作业时，以拧紧螺母为例，在螺母未落座之前冲击扳手处于空载状态，冲击块和从动块之间未形成冲击，此时压电陶瓷片的原始信号输出是连续的、幅值较低的波形；冲击开始之后，压电陶瓷片输出波形为有规律的，幅值较大的脉冲，从扳手未冲击到冲击的变换过程中，震动信号的幅值陡增；再通过对输出信号进行实时处理，在输出信号的幅值突变时，输出冲击脉冲，并且以此脉冲出现时刻作为冲击开始时刻。
[0022]如图2是本专利技术实施例所述使用压电陶瓷片输出信号的示意图，在扳手未冲击之前，震动信号很小，冲击开始后压电陶瓷的输出信号在冲击时输出脉冲，经过电路处理后可以得到脉冲方波，如图3所示为本专利技术实施例对输出脉冲处理后的脉冲方波的示意图，以首个脉冲作为冲击开始的时刻。
[0023]另一种方法是采用电流检测，具体来说：
[0024]采集冲击式扳手的电机电枢电流，比较冲击式扳手冲击前的电流幅值变化和冲击之后的电流幅值变化，以此判断冲击式扳手开始冲击的时刻。具体来说：
[0025]冲击式扳手在拧紧螺母时，于扳手冲击之前，由于螺母对从动块的阻力较小，所以从动块未能克服连接主动块的弹簧的弹力，此时电机相当于处于空载状态，电机电枢电流幅值较小，随着螺母被拧紧，从动块受到螺母的阻力突然陡增，从动块对主动块的压力突增，克服了弹簧对主动块的压力，冲击式扳手开始进行冲击；
[0026]冲击时主动块做往复运动，每一次冲击都会向从动轴传递旋转动能，并且传递的能量与弹簧相关，由于每一次冲击对电机形成的负载相似，使得每一次冲击时电机的电枢电流的幅值大致相同；
[0027]通过检测电机电枢电流的幅值变化，既可得到冲击式扳手冲击时刻。
[0028]如图4所示为本专利技术实施例采用电流检测的幅值示意图，图4左边为冲击之前的幅
值，右边为冲击之后的幅值，经过实时电路处理之后，对应图3的脉冲方波；图4左边未冲击时电流幅值较小未达到阈值故未形成触发脉冲，而右边的电流幅值较大，越过阈值后形成触发脉冲，图3脉冲首次出现时刻即对应冲击开始时刻。
[0029]这种方法只是采用冲击式扳手自身资源，没有添加额外的传感器，可以大量节省成本和冲击扳手的体积。
[0030]步骤2、根据所述待测冲击式扳手的机械结构获得扳手原电机转动圈数和所述待测冲击式扳手的主动块之间转动圈数的关系，以及在冲击发生后所述主动块每转一圈冲击发生的次数，并以此推导出扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系；
[0031]在该步骤中，推导扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系的过程具体为：
[0032]扳手原电机经过行星减速齿轮的减速增扭后，带动弹簧和冲击式扳手的主动块旋转；
[0033]弹簧和主动块的旋转圈数一一对应，扳手原电机和主动块相同时间内转动圈数比等于行星减速齿轮的传动比，由此得到扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系，具体来说：
[0034]假设扳手减速增扭机构传动比是n，未冲击前扳手原电机带动主动轴、弹簧、主动块、从动块进行旋转，则扳手原电机速度：主动块速度＝n:1；
[0035]在冲击开始后，由机械结构确定主动块转动的圈数和冲击次数的比值为1:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲击式扳手的冲击次数检测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、首先根据待测冲击式扳手冲击时的特性，标定冲击式扳手的冲击时刻；步骤2、根据所述待测冲击式扳手的机械结构获得扳手原电机转动圈数和所述待测冲击式扳手的主动块之间转动圈数的关系，以及在冲击发生后所述主动块每转一圈冲击发生的次数，并以此推导出扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系；步骤3、在所述待测冲击式扳手的冲击时刻开始时对所述扳手原电机转动圈数进行统计，再根据步骤2得到的扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系，计算得到所述待测冲击式扳手的冲击次数。2.根据权利要求1所述冲击式扳手的冲击次数检测方法，其特征在于，在步骤1中，所述标定冲击式扳手的冲击时刻的过程具体为：将压电陶瓷片贴到冲击式扳手的金属面，采集扳手冲击时产生的震动信息，经过电路处理之后，输出一个触发脉冲，获得冲击式扳手开始冲击的时刻。3.根据权利要求1所述冲击式扳手的冲击次数检测方法，其特征在于，在步骤1中，所述标定冲击式扳手的冲击时刻的过程具体为：采集冲击式扳手的电机电枢电流，比较冲击式扳手冲击前的电流幅值变化和冲击之后的电流幅值变化，以此判断冲击式扳手开始冲击的时刻。4.根据权利要求1所述冲击式扳手的冲击次数检测方法，其特征在于，在步骤2中，推导扳手原电机转动圈数和冲击次数的关系的过程具体为：扳手原电机经过行星减速齿轮的减速增扭后，带动弹簧和冲击式扳手的主动块旋转；...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪小武，吴欢乐，唐楠，范学伟，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：