扭矩扳子自动化检定系统设计.pdf

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1、·智能控制技术·宋文学扬武成罗庚合扭矩扳子自动化检定系统设计67扭矩扳子自动化检定系统设计宋文学，扬武成，罗庚合(西安航空学院机械工程系，陕西西安710077)摘要：针对越来越多的扭矩扳子的检定需求，分析了JJG707—2003扭矩扳子检定规程，设计出一种能自动切换量程的全自动扭矩检定仪。重点论述了扭矩扳子检定系统设计，通过RS232与扭矩测量仪表通讯来传输测量的扭矩信息，能根据扭矩扳子的不同类型及不同的检定模式，自动实现相应的检定过程，自动进行数据处理，并判定检定结果、打印检定证书。关键词：扭矩扳子；检定规程；检定仪中图分类号：TP216；TP319文献标识码：B文章编号

2、：1672—1616(2012)21-0067-04在工业生产领域，螺纹连接被广泛应用。随着器，通过更换不同的传感器，实现不同的量程，适用工业自动化程度的不断提高，依靠扭矩提供作业信于不同种类、不同量程扭矩扳子的检测。前一号的自动化装配工具和装置被广泛地应用在装配种当需要测量大量程范围的扳子时，需设计成多个线上，如扭矩扳子、扭矩螺丝刀等。为了保证产品测试头，操作很不方便；后一种需要实现不用工具的装配质量，这些工具的拧紧力矩必须严格按规定快速更换传感器，检测精度受到一定影响，由于要设定。扭矩扳子与螺丝刀等工具经长期使用，误差更换传感器，检测效率也不高。本文设计出一种可也会逐渐

3、增大，只有通过校验和调整才能消除误自动切换量程的全自动扭矩检定仪，可以根据扳子差¨。扭矩工具出厂之前，也要进行检测和标定。的量程自动切换传感器，测试头只需要一个，检测其中扭矩扳子作为控制配精度的计量工具，应用效率高，设备结构紧凑，使用方便。更为广泛，其应用数量近年来更是成倍增长。为确保螺栓紧固力在国家标准规定的范围之内，扭1检定规程分析矩扳子自身准确与否十分重要。面对日益增多1．1扭矩扳子的检定工作量，如何减轻计量工作人员的劳动强度扭矩扳子是一种带有扭矩测量机构的拧紧计成了亟待解决的问题。由此出现了用于检定扭量工具，它用于紧固螺栓和螺母，并能测量出拧紧矩扳子的检定仪，且数量

4、越来越多，这些扭矩扳子时的扭矩值。检定仪有手动加载和电动加载等多种形式，其中电扭矩扳子按所使用的动力源分类，一般分为手动加载扭矩扳子检定仪主要由扭矩测量仪、扭矩传动、电动、气动、液压4大类；按制造、测量原理一般感器、加力工作台、扭矩扳子检定软件、自校系统等分为示值式和预置式2种。示值式又可分为指针组成。当装在扭矩扳子检定仪上的被检扭矩扳子式和数字式；预置式又可分为机械式和电子式。受到加载力后，扳子承受扭矩的作用，同时传递到其中手动扭矩扳子使用量最大，且以预置式居多。检定仪的扭矩传感器上，该扭矩值通过扭矩测量电1．2检定规程路的运算、放大显示测量值。由于每个传感器有特扭矩扳子

5、的扭矩示值相对误差、示值重复性误定的测量量程，当要检测的扭矩扳子扭矩范围较大差应符合表1要求。时，一般有2种解决方案：一种是采用不可换传感根据扭矩扳子的不同类型，其检定过程和要求器，由一只(单头)或几只(多头)传感器固定在工稍有不同。现行的国家扭矩扳子检定规程作台上，不能更换，每只传感器有一个量程，不同的JJG707—2003(扭矩扳子》对定值(预置式)扭矩扳量程对应不同的扳子；另一种是采用可更换传感子的检定描述如下i按扭矩扳子额定扭矩值正确选收稿日期：2012—05—16基金项目：陕西省教育厅2010年专项科学研究计划资助项目(2010JK618)作者简介：宋文学(196

6、6一)，男，陕西富平人，西安航空学院教授，工学硕士，主要研究方向为制造信息化技术。682012年11月中国制造业信息化第4l卷第21期表l扭矩扳子准确度等级与示值重复性误差，参照表1，就可得出被检扭矩扳子的相对误差、示值重复性误差对照表准确度等级。准确度等级示值相对误差e／％示值重复性误差R／％l234567891．01．O2．O2．02自动化扭矩扳子检定仪的组成及3．O3．O功能4．04．05．O5．0根据以上检定规程，设计扭矩扳子检定仪，外6．06．O形结构如图1所示。7．07．06788．08．09．09．0lO．010．O择标准装置的量程。将扭矩扳子调整至所需检定一

7、点，然后将扭矩扳子正确地安装在标准装置上。调整标准装置零位，标准装置选用峰值保持功能，平、、徊稳施加扭矩至扭矩扳子发出听觉或其他讯号，此时扭矩扳子自动解除载荷，读取和记录扭矩值。按此1一工作柜；2一严品铭牌；3一工作台；4一测试头；5一触摸屏；过程每点至少进行3次。根据测量的扭矩值，计6一电源控制开关；7一扭矩测量仪表；8一打印机放置处；9一扳子支架；l0一纵向导轨；11一手动控制面板算扭矩扳子的示值相对误差和示值重复性误差。图1自动化全量程扭矩检定仪外形结构示意图以扭矩扳子示值为依据，在标准装置上读数根据扭矩扳子