本實(shí)用新型屬于電力檢修技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能螺栓緊固器的控制裝置。

背景技術(shù)：

在電力檢修工作中，作業(yè)人員經(jīng)常需要在高空進(jìn)行螺栓緊固工作，此時(shí)螺栓緊固的力度大多依靠作業(yè)人員經(jīng)驗(yàn)判斷，這種傳統(tǒng)的螺栓緊固方法不僅危險(xiǎn)性較高，螺栓緊固的質(zhì)量也難以得到保證?；趯?duì)作業(yè)人員安全的考慮，同時(shí)進(jìn)一步提高螺栓緊固的精確程度，當(dāng)前的工作方法不再適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)用新型目的：本實(shí)用新型提供一種智能螺栓緊固器的控制裝置，實(shí)現(xiàn)螺栓緊固的智能控制和實(shí)時(shí)獲取螺栓緊固的扭矩值的功能。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種智能螺栓緊固器的控制裝置，包括電機(jī)、檢測(cè)傳感器、無(wú)線(xiàn)通信模塊、手持控制模塊和無(wú)線(xiàn)控制模塊，其中：手持控制模塊包括電機(jī)控制器和電機(jī)顯示器，無(wú)線(xiàn)控制模塊包括無(wú)線(xiàn)控制器和遙控顯示器，所述電機(jī)連接檢測(cè)傳感器和電機(jī)控制器，電機(jī)控制器連接電機(jī)顯示器，電機(jī)控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊連接無(wú)線(xiàn)控制器，無(wú)線(xiàn)控制器還連接遙控顯示器；

所述檢測(cè)傳感器包括扭矩檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器和角度檢測(cè)傳感器；

所述無(wú)線(xiàn)通信模塊包括第一無(wú)線(xiàn)通信模塊和第二無(wú)線(xiàn)通信模塊，其中：第一無(wú)線(xiàn)通信模塊包括命令接收模塊、扭矩發(fā)送模塊、角度發(fā)送模塊和轉(zhuǎn)速發(fā)送模塊，第二模塊包括命令發(fā)送模塊、扭矩接收模塊、角度接收模塊和轉(zhuǎn)速接收模塊。

所述扭矩檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器和角度檢測(cè)傳感器均至少為一個(gè)。

所述電機(jī)顯示器和遙控顯示器均包含有扭矩顯示模塊、角度顯示模塊和轉(zhuǎn)速顯示模塊。

所述電機(jī)顯示器安裝于電機(jī)控制器上，所述遙控顯示器安裝于無(wú)線(xiàn)控制器上。

每一個(gè)扭矩檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)扭矩發(fā)送模塊、一個(gè)扭矩接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的扭矩顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的扭矩顯示模塊；

每一個(gè)角度檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)角度發(fā)送模塊、一個(gè)角度接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的角度顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的角度顯示模塊；

每一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)轉(zhuǎn)速發(fā)送模塊、一個(gè)轉(zhuǎn)速接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的轉(zhuǎn)速顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的轉(zhuǎn)速顯示模塊。

所述第一無(wú)線(xiàn)通信模塊連接電機(jī)控制器，第二無(wú)線(xiàn)通信模塊連接無(wú)線(xiàn)控制器；且第一無(wú)線(xiàn)通信模塊和第二無(wú)線(xiàn)通信模塊之間無(wú)線(xiàn)通信。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

將螺栓緊固器的控制細(xì)分為手持控制模塊作業(yè)和遠(yuǎn)程操控?zé)o線(xiàn)控制模塊作業(yè)兩種方法?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)的不同情況，例如空間大小、操作角度大小、施工高度等，選擇合適的控制方法，達(dá)到最優(yōu)的控制效果。

當(dāng)操作人員手持控制模塊進(jìn)行作業(yè)時(shí)，扭矩檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的扭矩值，扭矩顯示模塊顯示當(dāng)前的扭矩值，可以輔助操作人員判定停止工作的時(shí)間，不再像傳統(tǒng)的螺栓緊固器那樣，完全依賴(lài)操作人員的感覺(jué)、經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，提高螺栓緊固工作的準(zhǔn)確性。

當(dāng)操作人員遠(yuǎn)程操控?zé)o線(xiàn)模塊進(jìn)行作業(yè)時(shí)，只要預(yù)設(shè)好需要的扭矩值，其他工作完全交給已架構(gòu)好的硬件平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)，能夠最大限度的保障螺栓緊固的精確，不會(huì)出現(xiàn)未擰緊或扭矩過(guò)大擰壞螺栓的情況；同時(shí)，操作人員遠(yuǎn)離工作電機(jī)，避免了可能出現(xiàn)的高空或帶電作業(yè)危險(xiǎn)。

檢測(cè)裝置包括角度、扭矩、轉(zhuǎn)速、三種檢測(cè)傳感器，角度傳感器檢測(cè)工作角度，保證螺栓不會(huì)擰歪，傳統(tǒng)的螺栓緊固器只能依靠操作人員的感覺(jué)。扭矩、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器與電機(jī)控制器形成雙閉環(huán)反饋，從兩方面出發(fā)實(shí)時(shí)修正操作產(chǎn)生的誤差，速度快、準(zhǔn)確率高，是單閉環(huán)控制器無(wú)法比擬的。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型無(wú)線(xiàn)控制模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是本實(shí)用新型手持控制模塊的結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1-2所示，一種智能螺栓緊固器的控制裝置，包括電機(jī)、檢測(cè)傳感器、無(wú)線(xiàn)通信模塊、手持控制模塊和無(wú)線(xiàn)控制模塊，其中：手持控制模塊包括電機(jī)控制器和電機(jī)顯示器，無(wú)線(xiàn)控制模塊包括無(wú)線(xiàn)控制器和遙控顯示器，所述電機(jī)連接檢測(cè)傳感器和電機(jī)控制器，電機(jī)控制器連接電機(jī)顯示器，電機(jī)控制器通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊連接無(wú)線(xiàn)控制器，無(wú)線(xiàn)控制器還連接遙控顯示器；

所述檢測(cè)傳感器包括扭矩檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器和角度檢測(cè)傳感器；

所述無(wú)線(xiàn)通信模塊包括第一無(wú)線(xiàn)通信模塊和第二無(wú)線(xiàn)通信模塊，其中：第一無(wú)線(xiàn)通信模塊包括命令接收模塊、扭矩發(fā)送模塊、角度發(fā)送模塊和轉(zhuǎn)速發(fā)送模塊，第二模塊包括命令發(fā)送模塊、扭矩接收模塊、角度接收模塊和轉(zhuǎn)速接收模塊。

所述扭矩檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器和角度檢測(cè)傳感器均至少為一個(gè)。

所述電機(jī)顯示器和遙控顯示器均包含有扭矩顯示模塊、角度顯示模塊和轉(zhuǎn)速顯示模塊。

所述電機(jī)顯示器安裝于電機(jī)控制器上，所述遙控顯示器安裝于無(wú)線(xiàn)控制器上。

每一個(gè)扭矩檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)扭矩發(fā)送模塊、一個(gè)扭矩接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的扭矩顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的扭矩顯示模塊；

每一個(gè)角度檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)角度發(fā)送模塊、一個(gè)角度接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的角度顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的角度顯示模塊；

每一個(gè)轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器匹配一個(gè)轉(zhuǎn)速發(fā)送模塊、一個(gè)轉(zhuǎn)速接收模塊、一個(gè)電機(jī)顯示器內(nèi)的轉(zhuǎn)速顯示模塊和一個(gè)遙控顯示器內(nèi)的轉(zhuǎn)速顯示模塊。

所述第一無(wú)線(xiàn)通信模塊連接電機(jī)控制器，第二無(wú)線(xiàn)通信模塊連接無(wú)線(xiàn)控制器；且第一無(wú)線(xiàn)通信模塊和第二無(wú)線(xiàn)通信模塊之間無(wú)線(xiàn)通信。

一種智能螺栓緊固器的控制方法，包括直接采用手持控制模塊作業(yè)和遠(yuǎn)程操控?zé)o線(xiàn)控制模塊作業(yè)，其中：直接采用手持控制模塊作業(yè)時(shí)，檢測(cè)傳感器將檢測(cè)到的扭矩值、轉(zhuǎn)速值和角度值的信息傳遞給電機(jī)控制器，并將以上信息直接顯示在電機(jī)顯示器上，電機(jī)控制器通過(guò)扭矩值和轉(zhuǎn)速值雙重反饋，自動(dòng)調(diào)節(jié)當(dāng)前輸出的PWM波，保持電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行；工作人員手持著手持控制模塊，通過(guò)電機(jī)控制器上的扳機(jī)控制改變PWM波的輸出，保持電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行；扭矩檢測(cè)傳感器實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的扭矩值，扭矩顯示模塊顯示當(dāng)前的扭矩值，幫助工作人員判定停止工作的時(shí)間；

遠(yuǎn)程操控?zé)o線(xiàn)控制模塊時(shí)，無(wú)線(xiàn)控制器與電機(jī)控制器之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊進(jìn)行通訊，檢測(cè)傳感器將檢測(cè)到的扭矩值、轉(zhuǎn)速值和角度值經(jīng)電機(jī)控制器，再無(wú)線(xiàn)傳遞給無(wú)線(xiàn)控制器，最終將扭矩值、轉(zhuǎn)速值和角度值顯示在遙控顯示器上；電機(jī)控制器接收到遙控顯示器的工作命令后，角度檢測(cè)傳感器開(kāi)始工作，檢測(cè)當(dāng)前螺栓緊固器與螺栓之間的角度值信息，確認(rèn)工作角度無(wú)誤后，發(fā)送角度值信息到遙控顯示器，等待正式工作命令；遙控顯示器預(yù)設(shè)需要的扭矩值和轉(zhuǎn)速值并發(fā)送給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器接收到信息后啟動(dòng)電機(jī)開(kāi)始工作；扭矩檢測(cè)傳感器、轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器開(kāi)始工作，實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的扭矩值和轉(zhuǎn)速值，由電機(jī)控制器進(jìn)行判斷，反饋轉(zhuǎn)速控制需要修改的參數(shù)，調(diào)節(jié)輸出的PWM波，保持電機(jī)勻速工作；同時(shí)，不斷檢測(cè)扭矩值并與預(yù)設(shè)值相比較，達(dá)到預(yù)設(shè)值后自動(dòng)停止工作。

轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器設(shè)定轉(zhuǎn)速最大值與最小值，所述最大值為30轉(zhuǎn)/秒，最小值為5轉(zhuǎn)/秒；當(dāng)轉(zhuǎn)速小于設(shè)定的最小值時(shí)，判定電機(jī)堵轉(zhuǎn)，螺栓無(wú)法繼續(xù)緊固，停止電機(jī)工作；當(dāng)轉(zhuǎn)速大于設(shè)定的最大值時(shí)，判定螺栓損壞，無(wú)法繼續(xù)緊固，停止電機(jī)工作。

扭矩檢測(cè)傳感器和轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器將檢測(cè)到的實(shí)時(shí)信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到遙控顯示器上，工作人員可即時(shí)觀(guān)察當(dāng)前的工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生未受控制的情況時(shí)，能夠及時(shí)中斷電機(jī)控制器的工作。

開(kāi)始工作后，首先初始化扭矩值、轉(zhuǎn)速值和角度值，然后開(kāi)始預(yù)工作，角度檢測(cè)傳感器檢測(cè)當(dāng)前待緊固螺栓的角度值是否符合要求，若偏差大于10度（強(qiáng)行啟動(dòng)容易造成螺栓滑絲），則電機(jī)不啟動(dòng)，當(dāng)角度值符合要求，開(kāi)始正式工作，輸出需要的PWM波，轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定，當(dāng)轉(zhuǎn)速波動(dòng)在1轉(zhuǎn)/秒以上時(shí)，判定為轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，則調(diào)整輸出的PWM波；當(dāng)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí)，扭矩檢測(cè)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)檢測(cè)扭矩值是否達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩值(偏差0.1Nm)，扭矩值未達(dá)到時(shí)，返回輸出PWM波，扭矩值達(dá)到時(shí)，工作結(jié)束。

實(shí)施例：預(yù)設(shè)扭矩值20Nm，轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器設(shè)定轉(zhuǎn)速最大值30轉(zhuǎn)/秒與最小值5轉(zhuǎn)/秒。開(kāi)始工作，首先判斷角度值偏差是否在10度以?xún)?nèi)，若符合要求則開(kāi)始工作，輸出一路占空比60%、頻率30K的PWM波，此時(shí)轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)速是否穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定時(shí)，通過(guò)誤差修改輸出PWM波的占空比來(lái)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，扭矩檢測(cè)傳感器檢測(cè)實(shí)時(shí)檢測(cè)扭矩值是否達(dá)到預(yù)設(shè)扭矩值(偏差0.1Nm) ，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，電機(jī)停止工作。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。