專利名稱：用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法及其電動(dòng)扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定扭矩扳手及其扭矩控制方法，尤其涉及一種用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法及其電動(dòng)扳手。
背景技術(shù)：
一般的對(duì)于高強(qiáng)螺栓的緊固都要先初緊再終緊，而且每步都需要有嚴(yán)格的扭矩要求。大六角高強(qiáng)螺栓的初緊和終緊都必須使用定扭矩扳手。電動(dòng)扭矩扳手是由電動(dòng)機(jī)，及形星狀齒輪組組成的增力型扳手。它具有體積小、重量輕、拆鎖速度快、最大扭矩可達(dá)20000Nm。是比液壓扳手具有更高效經(jīng)濟(jì)的選擇，可出色完成大直徑螺栓螺母的裝卸的任務(wù)，而且與液壓扳手一樣，不帶沖擊性，并且其擰緊和拆卸速度比液壓扳手更快，可進(jìn)一部提升效率，價(jià)格則比液壓扳手更經(jīng)濟(jì)，具有免維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。通常電動(dòng)定扭扳手可分為電流式和動(dòng)態(tài)扭矩傳感器式兩種，其均是由控制器和擰緊軸組成。電流式定扭扳手根據(jù)電機(jī)擰緊過(guò)程中電流值的變化來(lái)判斷扭力值，當(dāng)達(dá)到預(yù)定扭力時(shí)，電機(jī)停止工作。而動(dòng)態(tài)扭矩傳感器式是在擰緊軸上安裝有傳感器，時(shí)刻監(jiān)測(cè)扭力值的變化，當(dāng)達(dá)到預(yù)定扭力時(shí)，電機(jī)停止工作。通常，擰大扭矩螺栓等需要力矩較大的場(chǎng)合，一般是采用前一種，而現(xiàn)今國(guó)內(nèi)外包括國(guó)際多家知名廠家的現(xiàn)有的該種定扭矩電動(dòng)扳手對(duì)扭矩的控制一般采用的都是電流分量控制，如圖1所示，其包括控制電路(包括電流傳感器141及控制器14)及扳手電機(jī)13、變速機(jī)構(gòu)(圖中未示)、輸出軸(圖中未示)等，該控制電路可以設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值，工作時(shí)，該控制器中的控制模塊利用電子開關(guān)12將電源11的電力供給電機(jī)13以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩，同時(shí)接收電流傳感器141檢測(cè)的電流信號(hào)值，經(jīng)并與預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)預(yù)設(shè)曲線函數(shù)轉(zhuǎn)換后的值比較，當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)12關(guān)斷電機(jī)的電源，以實(shí)現(xiàn)定扭矩操作，其實(shí)現(xiàn)通常是將電流傳感器141串聯(lián)到供電電路中，當(dāng)電扳手工作時(shí)，電流傳感器141上就有電流通過(guò)，也就是會(huì)在電流傳感器141上產(chǎn)生電壓，將此電壓再發(fā)給控制器中的比較器(可利用預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)換模型轉(zhuǎn)換進(jìn)行比較，或者利用預(yù)先儲(chǔ)存的對(duì)照表進(jìn)行比對(duì))與預(yù)設(shè)扭矩所設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，以判斷是否可以關(guān)斷電子開關(guān)。雖然，這種單純的電流控制是比較簡(jiǎn)單的，但這是在理想狀態(tài)下的電流與扭矩關(guān)系下，然而經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)輸出力矩的波動(dòng)和變化受扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速影響很大，而且扳手電機(jī)作為一個(gè)電流型的負(fù)載，在工作力矩小幅波動(dòng)的時(shí)候電流變化不明顯或基本無(wú)變化。也就述說(shuō)，在實(shí)際工況中，小扭矩輸出時(shí)，扭矩變化幅度大，電流變化幅度小，大扭矩控制輸出的時(shí)候，扭矩變化幅度小，電流變化幅度很大，特別是在扳手電機(jī)滿載輸出或過(guò)載的時(shí)候，扭矩曲線與電流曲線函數(shù)關(guān)系很復(fù)雜！并且，在啟動(dòng)的時(shí)候，扳手電機(jī)是靜態(tài)的，啟動(dòng)電流很大，是正常工作的5到7倍，幾乎涵蓋了所有扭矩輸出范圍的電流值，僅僅捕捉電流就會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)的時(shí)候就保護(hù)停機(jī)了！另外，實(shí)際在緊螺栓的時(shí)候由于螺栓的某道絲牙有加工缺陷，或者絲牙里嵌有細(xì)沙之類的異物，也會(huì)讓扳手電機(jī)的電流突然增大，導(dǎo)致檢測(cè)錯(cuò)誤！因而其有著如下缺點(diǎn)，采取電流分量控制技術(shù)的定扭矩扳手只能實(shí)現(xiàn)扭矩的粗獷式分檔控制，控制精度低，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)扭力輸出的無(wú)極調(diào)節(jié)，其抗干擾能力差。因而現(xiàn)有的通常是采用段位開關(guān)設(shè)置預(yù)設(shè)扭矩，因而其遠(yuǎn)不能滿足高精度使用的工況要求。另外，因?yàn)樗查g電流捕獲檢測(cè)精度無(wú)法滿足以往用電流控制的時(shí)候發(fā)現(xiàn)電流在幾百個(gè)毫安變化的時(shí)候，扭力在扳手電機(jī)不同的工況曲線上做功的線性度不一致，也就是說(shuō)在控制輸出小扭矩的時(shí)候電流上升很快，而扭矩變化卻不明顯，可是在大扭矩輸出的時(shí)候扭矩變化快，同時(shí)電流變化幅值也很大，甚至成倍增長(zhǎng)，這樣一來(lái)硬件的設(shè)計(jì)就有很大難度。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種可無(wú)級(jí)設(shè)定，并且可采用多指標(biāo)控制(例如轉(zhuǎn)數(shù)、電流、電壓)的數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手。本發(fā)明的新型定扭扳手除了使用電流分量控制數(shù)據(jù)外，增加對(duì)扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)檢測(cè)，并借助電流與轉(zhuǎn)速的波動(dòng)之間的函數(shù)關(guān)系，而形成一種控制輸出扭矩的新方法。另外，在扳手電機(jī)輸出扭力的非線性區(qū)，可采取插值算法，以能夠?qū)Π馐蛛姍C(jī)在整個(gè)輸出扭矩范圍的控制精度大幅的提高。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一種用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其包含步驟
1)設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值并傳送給一控制電路；
2)該控制電路利用一電子開關(guān)將電源供給扳手電機(jī)以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩；
3)該控制電路檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值進(jìn)行邏輯比較；
4)當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)關(guān)斷扳手電機(jī)的電源。進(jìn)一步的
該控制電路是利用預(yù)存的轉(zhuǎn)速-扭矩的函數(shù)模型轉(zhuǎn)換以進(jìn)行比較。在步驟2)中，該電子開關(guān)是通過(guò)可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路或者該電子開關(guān)為一個(gè)可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路而將電源供給扳手電機(jī)。該控制器根據(jù)該預(yù)設(shè)扭矩值，選擇合適該電動(dòng)扳手的電流工作區(qū)間，并控制可控硅的導(dǎo)電角以控制輸送至扳手電機(jī)的電流在該電流工作區(qū)間。該控制器還接收一電流傳感器檢測(cè)的該扳手電機(jī)的電流值以控制該電流值恒定。在步驟2)中，首先利用電流傳感器檢測(cè)扳手電機(jī)的工作電流，并判斷其處于的工作區(qū)段，然后進(jìn)行后續(xù)步驟以利用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系曲線模型控制扭矩。本發(fā)明還提供了一種數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手，其包含
一個(gè)扳手電機(jī)；
一個(gè)變速機(jī)構(gòu)；
一個(gè)輸出轉(zhuǎn)軸，該扳手電機(jī)旋轉(zhuǎn)并經(jīng)該減速機(jī)構(gòu)通過(guò)該輸出轉(zhuǎn)軸輸出扭矩；
一個(gè)扭矩設(shè)置裝置；
一個(gè)電子開關(guān)，電連接于該扳手電機(jī)以控制該扳手電機(jī)的電源通斷；
一個(gè)扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速并輸出一轉(zhuǎn)速信號(hào)；
一個(gè)控制器，該控制器能接收扭矩設(shè)置裝置設(shè)置的預(yù)設(shè)扭矩，且能接收該轉(zhuǎn)速信號(hào)并與該預(yù)設(shè)扭矩值進(jìn)行邏輯比較，并于所述轉(zhuǎn)速信號(hào)值達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩要求時(shí)，控制該電子開關(guān)關(guān)斷以使該板手電機(jī)停轉(zhuǎn)。進(jìn)一步的，該電子開關(guān)包含一個(gè)可控硅移相觸發(fā)電路。該控制器包含一個(gè)工作電流選擇模塊，該電流選擇模塊依據(jù)預(yù)設(shè)扭矩值選擇一給定驅(qū)動(dòng)電流，并使該控制器控制該可控硅移相觸發(fā)電路輸出該給定驅(qū)動(dòng)電流至該扳手電機(jī)。其還包含一個(gè)電流傳感器，其檢測(cè)該扳手電機(jī)的工作電流并輸出一個(gè)電流信號(hào)反饋給該控制器。其還包含一個(gè)電流傳感器，其檢測(cè)該扳手電機(jī)的工作電流并輸出一個(gè)電流信號(hào)反饋給該控制器，該控制器包含一個(gè)工作電流區(qū)段比較器，該工作電流區(qū)段比較器接收電流信號(hào)并輸出一個(gè)工作電流區(qū)段信號(hào)，該控制器依據(jù)該工作電流區(qū)段信號(hào)選擇一個(gè)轉(zhuǎn)速-扭矩轉(zhuǎn)換模型進(jìn)行轉(zhuǎn)速信號(hào)預(yù)設(shè)扭矩值的邏輯比較。還包含一恒流電路電連接于該電子開關(guān)該扳手電機(jī)之間，并接收該控制器輸出的電流選擇信號(hào)以輸出一給定驅(qū)動(dòng)電流至該扳手電機(jī)。該控制器是控制可控硅移相觸發(fā)電路中的可控硅的導(dǎo)電角以控制輸出電流恒定。該扭矩設(shè)置裝置為無(wú)級(jí)數(shù)字存儲(chǔ)式輸入裝置。該控制器為可編程控制器或者單片機(jī)。可編程控制器或者單片機(jī)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)多個(gè)電流-轉(zhuǎn)速-扭矩的曲線。本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明借助以扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作為控制要點(diǎn)，提高了控制分辨率，可人為的為馬達(dá)創(chuàng)造三個(gè)相互涵蓋的工作扭力曲線，以此將原先較為平緩的扭力曲線轉(zhuǎn)換為較陡的扭矩范圍曲線，拉大了起始力矩與過(guò)載力矩的差值，從而使控制輸出的范圍和精度大幅提高。事實(shí)證明其控制精度可達(dá)到±3%;因而可滿足扭力輸出的無(wú)極調(diào)節(jié)之需求，且其抗干擾能力強(qiáng)。能夠?qū)︸R達(dá)在整個(gè)輸出扭矩范圍的控制精度大幅的提高。且使電動(dòng)扳手的適用性大大增強(qiáng)，即使在供電不穩(wěn)定地區(qū)也能達(dá)到高精度使用的要求。


圖1為現(xiàn)有定扭矩電動(dòng)扳手的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的工作流程示意 圖5為本發(fā)明另一具體實(shí)施例的工作流程示意圖。主要附圖標(biāo)記
11電源
12電子開關(guān) 13扳手電機(jī) 14、24控制電路 241轉(zhuǎn)速傳感器 141電流傳感器。
具體實(shí)施方式
為了使發(fā)明的特征，優(yōu)點(diǎn)能被進(jìn)一步了解，以下結(jié)合附圖并舉具體實(shí)施例做詳細(xì)說(shuō)明之
如圖2及圖4所示，為本發(fā)明一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及工作流程示意圖，其包括以下步驟
1、設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值并傳送給一控制電路24；
2、該控制電路利用電子開關(guān)將電源11供給扳手電機(jī)13以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩；
3、檢測(cè)該扳手電機(jī)13的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值進(jìn)行邏輯(通過(guò)轉(zhuǎn)速-扭矩關(guān)系曲線模型比較)比較；
4、當(dāng)扭矩值達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)12關(guān)斷扳手電機(jī)13的電源。也就是說(shuō)，其包括電源11、電子開關(guān)12、控制電路(包括轉(zhuǎn)速傳感器241及控制器24)及扳手電機(jī)13、變速機(jī)構(gòu)(圖中未示)、輸出軸(圖中未示)等，該控制電路可以設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值，工作時(shí)，首先，通過(guò)一個(gè)扭矩設(shè)置裝置設(shè)置一預(yù)設(shè)扭矩值，該扭矩設(shè)置裝置可為撥盤、按鍵等各種輸入設(shè)備，其較佳為采用數(shù)字存儲(chǔ)式輸入裝置設(shè)置，以使其能滿足無(wú)級(jí)調(diào)整的需求。然后，利用電子開關(guān)12將電源11供給扳手電機(jī)13以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩；
同時(shí)，利用一轉(zhuǎn)速傳感器241檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值比較，當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)關(guān)斷電機(jī)的電源。其中該轉(zhuǎn)速可以用扳手電機(jī)轉(zhuǎn)一圈所用的時(shí)間表示，并通過(guò)機(jī)械部分的變比常數(shù)以及扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩線性關(guān)系(即利用一預(yù)設(shè)的函數(shù)模型將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為工作力矩值)轉(zhuǎn)換成實(shí)時(shí)扭矩以與預(yù)設(shè)扭矩值比較，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，亦可以先將預(yù)設(shè)扭矩值通過(guò)上述方法預(yù)先轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速然后進(jìn)行比較，通常是于該控制器中存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換關(guān)系曲線模型，其具體的比較方式及轉(zhuǎn)換技術(shù)可與現(xiàn)有的電流控制式電動(dòng)扳手的技術(shù)相同。本發(fā)明由于利用扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩成線性關(guān)系來(lái)控制扭矩，而且其線性度很好，其在電動(dòng)扳手的較佳工作區(qū)域內(nèi)，扭矩曲線與轉(zhuǎn)速曲線函數(shù)關(guān)系的線性很好，而且其轉(zhuǎn)換常數(shù)基本恒定，因而能滿足控制精度1%到3%的要求，該控制方案所能滿足無(wú)級(jí)調(diào)整輸出定扭矩的要求。但是當(dāng)電動(dòng)扳手的工作區(qū)間比較大的時(shí)候，機(jī)械部分的變比常數(shù)以及扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩成線性關(guān)系會(huì)存在著比較大的變化，例如在扳手電機(jī)是在小功率輸出或大功率輸出時(shí)，其轉(zhuǎn)換常數(shù)有比較大的變化，為了使電動(dòng)扳手能有較大工作區(qū)間，其可進(jìn)一步增加指標(biāo)控制。在研究中發(fā)現(xiàn)，較佳的是利用檢測(cè)到的電流值來(lái)區(qū)分扳手電機(jī)做功的區(qū)間，也就是說(shuō)檢測(cè)電流的目的是檢測(cè)扳手電機(jī)是在小功率工作還是功率輸出，以此，可使由電流分段以后的區(qū)間里，利用扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩成線性關(guān)系來(lái)控制扭矩，而且其線性度很好，能滿足控制精度1%到3%的要求，該控制方案能滿足無(wú)級(jí)調(diào)整輸出定扭矩的要求。也就是說(shuō)在經(jīng)電流檢測(cè)后劃分的做功的區(qū)間，其精度是由轉(zhuǎn)速完成的。因此，如3及圖5所示，為本發(fā)明另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖及工作流程示意圖；于本發(fā)明的另一具體實(shí)施例中，首先是根據(jù)預(yù)設(shè)輸出扭矩，利用預(yù)存的扭矩-電流工作模型選擇一適合的給定驅(qū)動(dòng)電流，并以該給定驅(qū)動(dòng)電流提供予電動(dòng)扳手電機(jī)進(jìn)行作業(yè)，其可確保此時(shí)扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩成線性關(guān)系轉(zhuǎn)換常數(shù)恒定，較佳的可采用可控硅移相觸發(fā)調(diào)功給定的方法，具體的來(lái)說(shuō)，就是可以采用移相的方式，通過(guò)檢測(cè)交流電的零點(diǎn)，控制可控硅的導(dǎo)電角，利用在特定的導(dǎo)電角開始導(dǎo)通，使扳手電機(jī)能夠在半工或者更低的工況工作，此時(shí)其工作電流可大致維持到所需的范圍內(nèi)，這樣可以加大電動(dòng)扳手的輸出扭矩范圍，并保持較高的可無(wú)級(jí)設(shè)定的扭矩輸出，其優(yōu)點(diǎn)是比如，在不控制扳手電機(jī)輸入電流的時(shí)候扳手的工作范圍只能在600牛米到1200牛米，增加這個(gè)控制可以讓工作范圍擴(kuò)大到200牛米到1200牛米，并保證精度。本實(shí)施例包括步驟
1、設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值并傳送給一控制電路24；
2、該控制電路24利用電子開關(guān)將電源11供給可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路31電力；
3、該控制器24根據(jù)該預(yù)設(shè)扭矩值，依據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的對(duì)比表，選擇合適本電動(dòng)扳手的電流工作區(qū)間，并控制可控硅的導(dǎo)電角以控制并驅(qū)動(dòng)扳手電機(jī)13旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩(控制可控硅的導(dǎo)電角使輸送至扳手電機(jī)的電流在該電流工作區(qū)間內(nèi))；
4、檢測(cè)該扳手電機(jī)13的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值進(jìn)行邏輯比較；
5、當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)12關(guān)斷扳手電機(jī)13的電源。當(dāng)然給定電流并不限于上述方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，亦可以采用其它恒流技術(shù)達(dá)到控制電機(jī)工況的要求，例如可設(shè)置一恒流電路電連接于該電子開關(guān)該扳手電機(jī)之間，并接收該控制器輸出的電流選擇信號(hào)，以輸出一給定驅(qū)動(dòng)電流至該扳手電機(jī)。而且，較佳的可直接用可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路31涵蓋電子開關(guān)將電源11的切換功能，以簡(jiǎn)化電路。另外，該數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手還可包含一電流傳感器141，其檢測(cè)該扳手電機(jī)的工作電流并輸出一電流信號(hào)反饋給該控制器；并使該控制器以該電流信號(hào)作為比較的修正參數(shù)。本發(fā)明的再一具體實(shí)施例中，其控制構(gòu)思基本與上述方法相同，與上述實(shí)施例不同之處在于，其不是先選擇工作電流的范圍，而是首先利用電流傳感器檢測(cè)電機(jī)工作電流，并判斷其處于的工作區(qū)段，然后利用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系曲線利用扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速的下降與反作用力的扭矩成線性關(guān)系來(lái)控制扭矩。具體的來(lái)說(shuō)就是該控制電路可存儲(chǔ)轉(zhuǎn)速-電流-扭矩的函數(shù)模型，在該具體實(shí)施例中，其是依據(jù)實(shí)際工作的電流值而選擇適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速-扭矩轉(zhuǎn)換模型，因而該方法可使該數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手實(shí)現(xiàn)更寬的工作范圍。綜上所述，本發(fā)明主要是可利用檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速與電流數(shù)據(jù)共同控制數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的定扭矩控制，其將轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作為精度控制要點(diǎn)，而將電流采集的數(shù)據(jù)作為分段的條件，并建立轉(zhuǎn)速-電流-扭矩的函數(shù)模型，以形成一種控制輸出扭矩的新方法，并且上述控制方法可應(yīng)用芯片控制(例如使用可編程控制器，或者單片機(jī)進(jìn)行控制)并以此數(shù)據(jù)為基點(diǎn)對(duì)整個(gè)扳手電機(jī)輸出扭矩范圍建模，提高了控制分辨率，從而使輸出扭矩的控制得到極大地提高，事實(shí)證明其控制精度可達(dá)到±3%。另外，在扳手電機(jī)輸出扭力的非線性區(qū)，還可采取插值算法，以能夠?qū)Π馐蛛姍C(jī)在整個(gè)輸出扭矩的控制精度大幅的提高。較佳的，該控制器可利用可編程控制器或者單片機(jī)的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)多個(gè)電流-轉(zhuǎn)速-扭矩的曲線，以根據(jù)需求進(jìn)行選擇。綜上所述，本發(fā)明確實(shí)可達(dá)到上述諸項(xiàng)功能及目的。但以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施范圍；因此，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及創(chuàng)作說(shuō)明書內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于，其包含步驟 1)設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值并傳送給一控制電路； 2)該控制電路利用一電子開關(guān)將電源供給扳手電機(jī)以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩； 3)該控制電路檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值比較； 4)當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)關(guān)斷扳手電機(jī)的電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于該控制電路是利用預(yù)存的轉(zhuǎn)速-扭矩的函數(shù)模型轉(zhuǎn)換以進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于 在步驟2)中，該電子開關(guān)是通過(guò)可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路或者該電子開關(guān)為一個(gè)可控硅移相觸發(fā)調(diào)功電路而將電源供給扳手電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于 該控制器根據(jù)該預(yù)設(shè)扭矩值，選擇合適該電動(dòng)扳手的電流工作區(qū)間，并控制可控硅的導(dǎo)電角以控制輸送至扳手電機(jī)的電流在該電流工作區(qū)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于 該控制器還接收一電流傳感器檢測(cè)的該扳手電機(jī)的電流值以控制該電流值恒定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法，其特征在于 在步驟2)中，首先利用電流傳感器檢測(cè)扳手電機(jī)的工作電流，并判斷其處于的工作區(qū)段，然后進(jìn)行后續(xù)步驟以利用相應(yīng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系曲線模型控制扭矩。
7.—種數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手，其特征在于，其包含 一電源； 一扳手電機(jī)； 一電子開關(guān)，電連接于該電源及該扳手電機(jī)之間； 一扳手電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速并輸出一轉(zhuǎn)速信號(hào)； 一個(gè)控制器，該控制器能接收一預(yù)設(shè)扭矩，且能接收該轉(zhuǎn)速信號(hào)并與該預(yù)設(shè)扭矩值比較，并于所述轉(zhuǎn)速信號(hào)值達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩要求時(shí)，控制該電子開關(guān)關(guān)斷以使該扳手電機(jī)停轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手，其特征在于，該電子開關(guān)包含一可控硅移相觸發(fā)電路，該控制器包含一工作電流選擇模塊，該電流選擇模塊依據(jù)預(yù)設(shè)扭矩值選擇一給定驅(qū)動(dòng)電流，并使該控制器控制該可控硅移相觸發(fā)電路輸出該給定驅(qū)動(dòng)電流至該扳手電機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手，其特征在于，其還包含一電流傳感器，其檢測(cè)該扳手電機(jī)的工作電流并輸出一電流信號(hào)反饋給該控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手，其特征在于，還包含一恒流電路電連接于該電子開關(guān)該扳手電機(jī)之間，并接收該控制器輸出的電流選擇信號(hào)，以輸出一給定驅(qū)動(dòng)電流至該扳手電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于數(shù)控定扭矩電動(dòng)扳手的扭矩控制方法及其電動(dòng)扳手，其包含步驟1)設(shè)定一預(yù)設(shè)扭矩值并傳送給一控制電路；2)該控制電路利用一電子開關(guān)將電源供給扳手電機(jī)以驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)輸出而輸出扭矩；3)該控制電路檢測(cè)該扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并與預(yù)設(shè)扭矩值比較；4)當(dāng)達(dá)到所要求的數(shù)值時(shí)，利用電子開關(guān)關(guān)斷扳手電機(jī)的電源。本發(fā)明借助以扳手電機(jī)的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作為控制要點(diǎn)，提高了控制分辨率，可人為的為馬達(dá)創(chuàng)造三個(gè)相互涵蓋的工作扭力曲線，以此將原先較為平緩的扭力曲線轉(zhuǎn)換為較陡的扭矩范圍曲線，拉大了起始力矩與過(guò)載力矩的差值，從而使控制輸出的范圍和精度大幅提高。
文檔編號(hào)B25B21/00GK103056818SQ201310005649
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者方錫忠 申請(qǐng)人:方錫忠