動力鎖緊工具的扭矩控制裝置及其控制程序的製作方法
2023-10-09 23:04:34 2
專利名稱：動力鎖緊工具的扭矩控制裝置及其控制程序的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種動力鎖緊工具的扭矩控制裝置及其控制程序 (controlprocess)0
背景技術：
扭力鎖緊工具的扭矩控制已蔚為風潮，截至今日，動力鎖緊工具的扭矩控制，多通過調整裝置在工具內的彈簧張力與凸輪等機械結構，於鎖緊扭矩到達時，其機構內的彈簧隨即跳開或發出聲響，以提醒使用者已到達預先設定的扭矩值；或是通過裝設在工具內、外附加的感測器，感測因鎖緊時扭矩造成的感測器信號變化，以此來判定其扭矩大小，以為扭矩控制之用。但這些已知技術皆未能揭示一套能完備而周延地將鎖固作業的類別、模式、與鎖固方式通過邏輯控制的方式來進行扭矩的控制，而現其缺點。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種扭矩控制裝置，應用在以氣動或油壓為動力源來驅動扭力鎖緊工具的一種外接式的扭矩控制裝置。其主要目的是任何鎖緊工具，無論具扭控或不具扭控裝置，只要外接此裝置即可作為具扭控功能的扭力鎖緊工具。該扭矩控制裝置裝設於扭力鎖緊工具與動力源之間，並使用氣壓或油壓管線相互連接。使用此扭矩控制裝置應用於每一類型鎖固作業的條件是(a)必須是同一扭力鎖緊工具，且工具內任何調節扭力大小的機構皆維持不變，(b)工具至扭矩控制裝置間的連接管線規格、長度亦維持不變， (c)扭矩控制裝置至系統壓力端的連接管線規格、長度亦維持不變，(d)以上條件須視扭力鎖緊工具操作時所耗的流量大小而變更扭矩控制裝置內部管路與控制閥的規格以及扭矩控制裝置前後端連接管線的規格尺寸。該扭矩控制裝置內包含一壓力調節裝置；一壓力感測器；一計時器；一控制閥；一邏輯控制器；一顯示裝置；一警示裝置及數個按鍵。其中該壓力調節裝置裝設於扭矩控制裝置動力進口端，用來調節進口端壓力直到使之穩定於預設的誤差變異範圍內；該壓力感測器裝設於扭矩控制裝置內，用來感測工具啟動前後的壓力變化；計時器裝設於扭矩控制裝置內部，用來記錄工具鎖固所耗時間；該控制閥適用於氣壓或油壓，裝設於扭矩控制裝置內部動力管路中，於扭矩達到預設扭矩時，用來切斷與重新開啟動力源；該邏輯控制器用來記錄設定鎖固作業的類別與模式、鎖固的方式，判定進口端壓力與實際工作壓力有無超出預設容許變異範圍，以及用來記錄扭矩對應所耗時間的關係方程式，且於計時器計倒數計時終止時，擷取瞬間的實際工作壓力值，指令氣壓或油壓控制閥何時須關閉或開啟，並適時通過警示信號提示扭控作業進行的狀況，或以警示碼提示異常原因於顯示裝置上，以供使用者採取相關處理措施；該顯示裝置用來顯示鎖固作業的類別與模式、鎖固的方式，扭力鎖緊工具啟動前後的工作壓力、鎖固所耗時間及每次校驗後輸入的扭矩值或開始鎖緊作業前用來輸入設定的扭矩值，於警示信號發出同時，顯示警示碼以供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除等措施；該警示裝置裝設於扭矩控制裝置內部，以燈號提示鎖固作業進行中的類別與模式、鎖固的方式，並於感測壓力超過設定的容許變異範圍時或鎖緊扭力值達到設定扭矩值時，通過燈光或聲音發出警示信號，或以警示碼提示異常原因於顯示裝置上，以供使用者採取相關處理措施；數個按鍵裝設於扭矩控制裝置上，用來輸入或選擇鎖固作業的類別與模式、鎖固的方式，設定鎖固時間、輸入校驗過的扭矩值與輸入所需的扭矩值，並將校驗過的扭矩值以及相關對應的數據如鎖固作業的類別與模式、鎖固的方式、鎖固前後的工作壓力以及所耗鎖固時間等，通過儲存鍵一併儲存於邏輯控制器中。有關本發明圖1所示的組成裝置，還可以圖IA所示的方塊圖來呈現各組件間的相互控制關係。其中該扭矩控制裝置可以一控制箱，將所有的控制器、警示裝置及顯示裝置等均置入該控制箱之中。該控制閥可為一電磁閥等。動力源則為氣壓或油壓等動力源。在使用前，須採用校驗模式，先輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固的方式，再進行校驗，並將校驗過的扭矩值以及相關對應的數據如鎖固作業的類別與模式、鎖固的方式、 鎖固前後的工作壓力以及所耗鎖固時間等，一併儲存於邏輯控制器中。開始鎖固作業前，則採用自動模式，先選擇鎖固作業的類別、模式與鎖固的方式， 邏輯控制器則通過顯示裝置，自動將預先校驗儲存的壓力值、所需鎖固扭矩值以及對應的鎖固所需時間顯示於顯示裝置上。接著，啟動工具，計時器開始倒數計時，當所顯示的時間至0秒時，及時指令氣壓或油壓控制閥切斷動力源，而達到控制扭矩的目的。具體地，本發明的扭矩控制裝置的控制程序，包括一扭矩控制的校驗方法，包括下列步驟(1)先開啟扭矩控制裝置的電源，按下校驗鍵；(2)輸入所欲校驗的作業的種類與模式，以及工具的鎖固方式為一段鎖固或是兩段鎖固；(3)設定校驗的進口端壓力與使用單位，以此作為校驗時的進口端壓力標準；(4)輸入所需校驗的組數；(5)設定每個組數工具啟動至停止的鎖固時間；(6)啟動扭力鎖緊工具，當啟動後，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0秒時，邏輯控制器立即讀取瞬間的工作壓力值並顯示於顯示裝置的工作壓力顯示區塊內，接著，控制閥關閉，然後，經過一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作；(7)使用標準扭矩感測器，量測鎖固件的實際鎖緊扭矩值，並將其輸入至扭矩控制裝置的邏輯控制器中；(8)按下儲存鍵將先後輸入的鎖固作業的種類、模式、鎖固方式、工具啟動前後的壓力值、校驗過的扭矩值與對應的鎖固時間一併予以儲存；(9)視作業需要，重複上述步驟4 8，增加校驗的組數，以建立各鎖固作業的種類、模式與鎖固方式下的扭矩對應時間的關係方程式，完成校驗作業。本發明的扭矩控制裝置的扭矩控制程序，還包含一扭矩控制方法，包括下列步驟(1)按下自動模式鍵並選擇鎖固作業的種類與模式，令邏輯控制器將自動讀取先前校驗時儲存的各項資料，包括鎖固的方式為一段或兩段鎖固方式、所需的鎖固扭矩與需要的鎖固時間以及校驗時的進口端壓力，並及時顯示於顯示屏上，如進口端壓力不在預設的誤差變異範圍內，發生警示信號，通過壓力調節裝置將進口端壓力調至與校驗時的進口端壓力的誤差在預設範圍內，直到警示信號解除；(2)啟動工具，若鎖固方式為一段鎖固時，當啟動時，一段燈號亮，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時，計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0秒時，邏輯控制器同時擷取當下的實際工作壓力值並比對預先儲存的實際工作壓力值是否在預設的誤差範圍內，並隨即關閉控制閥，如不在範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作；(3)若鎖固方式為兩段鎖固時，須按下第二段選擇鍵，二段燈號亮，當啟動工具時， 進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0秒時，邏輯控制器同時記錄當下的實際工作壓力值，隨即關閉控制閥，邏輯控制器將自動與預先儲存的實際工作壓力值比對是否在預設的誤差範圍內，如不在該範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作；(4)將需鎖固扭矩在預先校驗的設定範圍內，使用者亦可以不輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固方式，而僅輸入所需鎖固的扭矩值，邏輯控制器會立即讀取所有儲存的各組扭矩對應所耗時間的關係式，找出對應的鎖固時間並將它顯示於計時器上，只要輸入的扭矩值落在邏輯控制器所有儲存的任一組扭矩對應所耗時間的關係式內，顯示器上將立即顯示鎖固所需的時間，且壓力感測器將感測進入扭力鎖緊工具的壓力值是否在預先設定的容許變異範圍內，否則，邏輯控制器都將通過警示裝置提示使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，隨後，啟動工具，計時器開始倒數計時，當所顯示的時間至0秒時，及時指令氣壓或油壓控制閥切斷動力源，完成鎖固作業，經過一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作。本發明的扭矩控制裝置及扭矩控制程序，為先選定適當的扭力鎖緊工具，在該工具內任何調節扭力大小的機構皆不予變動，且工具至扭矩控制裝置間以及扭矩控制裝置至系統動力端的連接管線規格、長度皆維持不變與相對穩定的工作壓力條件下，通過壓力感測器來感測與控制進入扭力鎖緊工具的壓力值，使之穩定在設定的容許變異範圍內。
圖1為本發明的組成示意圖。圖IA為本發明的控制方塊圖。圖2為本發明控制程序校驗方法的步驟流程圖。圖3為本發明扭矩值與時間的坐標關係圖。圖4為本發明控制方法的步驟流程圖。主要元件符號說明T......扭力鎖緊工具；C......扭矩控制裝置；D......顯示器；P......壓力調節裝置；
S......壓力感測器；Ti......計時器；V......控制閥；LC......邏輯控制器。
具體實施例方式本發明應用在使用同一動力鎖緊工具與同一相對穩定的工作壓力，以及連接扭矩控制裝置前後的管路長度與管徑不變的條件下，於鎖固過程中，用來控制其鎖固扭矩的扭矩控制裝置。本發明的扭矩控制裝置C，其扭矩控制程序分為兩個部分；一為校驗方法的部分，一為控制方法的部分。該校驗方法如圖2所示，該控制方法則如圖4所示。校驗的目的，是為了將一扭力鎖緊工具T搭配此一扭矩控制裝置C可能進行的各類型鎖固作業的種類與作業模式，以及不同的鎖固方式，於一可感測與設定允許變異範圍的相對穩定的工作壓力條件下，分別將經校驗過的鎖固扭矩值與相對應的鎖固所耗時間的關係方程式如圖3 所示，預先一併儲存、記錄於邏輯控制器LC中，以便作為操作時控制扭矩的依據；控制的部分，則於按下自動模式鍵後，輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固方式，扭矩控制裝置C的邏輯控制器LC將自動通過壓力感測器S來感測進入扭力鎖緊工具T的壓力值，以判定入口端壓力是否在預先設定的容許變異範圍內。否則，警示信號發出，使用者需通過壓力調節裝置 P將壓力調至警示信號解除為止。邏輯控制器亦讀取對應所需的扭矩值與鎖固所需時間的關係式，再將所需的扭矩值與鎖固所需的時間一併顯示於顯示器D上。隨後，啟動工具進行鎖固作業，計時器Ti開始倒數計時，當所顯示的時間至0秒時，及時指令氣壓或油壓控制閥 V切斷動力源，完成鎖固作業。使用者亦可不輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固方式，而僅輸入所需鎖固的扭矩值，只要輸入的扭矩值落在邏輯控制器LC所有儲存的任一組扭矩對應所耗時間的關係式內，顯示器D上將立即顯示鎖固所需的時間，且壓力感測器S將感測進入扭力鎖緊工具T的壓力值是否在預先設定的容許變異範圍內，否則，邏輯控制器LC將通過警示裝置提示使用者，顯示屏D上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。隨後，啟動工具，計時器Ti開始倒數計時，當所顯示之時間至0秒時，邏輯控制器LC及時指令氣壓或油壓控制閥V切斷動力源，完成鎖固作業。經過一段預設之延遲時間後，控制閥V再度開啟，以等待下一個鎖固動作。本發明中所述的鎖固作業的類另I」、模式與鎖固的方式，茲舉例說明如下1.鎖固類別，為大分類例如工廠製程類別(主機板製程)，汽車車廠類別(賓士、 裕隆、豐田)等等。2.鎖固模式，為小分類例如主機板中顯示卡的鎖固，賓士車中的s320或是c300， 豐田車中的Vios，Camary等等。3.鎖固方式，有兩種方式，即A. 一段鎖固方式一次鎖固到底直接鎖緊。B.兩段鎖固方式先把螺絲分別上鎖幾個螺牙，再分別將全部一次鎖緊。本發明專利的扭矩控制程序中其校驗方法如圖2所示，包括下列步驟步驟一，須先開啟扭矩控制裝置的電源，按下校驗鍵；步驟二，輸入所欲校驗的作業的種類η與模式 Mi,其中j = 1 25，i = 1 20以及工具的鎖固方式為一段鎖固或是兩段鎖固；步驟三， 設定校驗的進口端壓力Psrt與使用單位，以此作為校驗時的進口端壓力標準，步驟四，輸入所需校驗的組數&，其中k = 1 5，亦可視作業需要酌予增減；步驟五，設定每個組數工具啟動至停止的鎖固時間tsrt ；步驟六，啟動扭力鎖緊工具，當啟動後，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間tsrt至0 秒時，邏輯控制器立即讀取瞬間的工作壓力值並顯示於顯示裝置的工作壓力顯示區塊內， 接著，控制閥關閉，然後，經過一段預設的延遲時間後(已預先設定於邏輯控制器內)，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作；步驟七，使用標準扭矩感測器，量測鎖固件的實際鎖緊扭矩值T，並將其輸入至扭矩控制裝置的邏輯控制器中；步驟八，按下儲存鍵將先後輸入的鎖固作業的種類、模式、鎖固方式、工具啟動前後的壓力值、校驗過的扭矩值與對應的鎖固時間等一併予以儲存；步驟九，可視作業需要，重複上述步驟四 八，增加校驗的組數，以建立各鎖固作業的種類、模式與鎖固方式下的扭矩對應時間的關係方程式Tk (t)，完成校驗作業。以上校驗作業，輸入的組數愈多或輸入校驗各組的鎖固時間，區間間距愈密集，則可控制的扭矩精度愈高。本發明在校驗模式下，先設定一壓力(壓力感測器)，使用者可以任意選用秒數 (常用的秒數)，例如把tl = 1秒，進行校驗模式步驟六，完成後，再用標準扭矩感測器量實際鎖固扭矩把數值輸入到Tl，這就是圖3中tl(X軸坐標)與Tl (Y軸坐標)之間的關係，使用者再用常用的秒數，例如t2 = 2秒，進行校驗模式步驟六，用標準扭矩感測器量測實際鎖固扭矩把數值輸入到T2，這就是t2(X軸坐標)與T2 (Y軸坐標)之間的關係，依此類推，越多t與T的關係點(X，Y)坐標，就能將構成此工具在同一壓力條件下的關係曲線表現出來。 使用者可以任意使用常用秒數建立一組t與T的關係，邏輯控制器用這些點數運算出關係方程式(多點構成一條曲線)，這曲線就是代表同一壓力條件下的時間與扭矩的關係方程式，所以不同的壓力就可以求出不同的關係方程式。所以X軸坐標tl，t2，t3，t4，t5是依照使用者常用的經驗，去當作X軸的位置。只要求出這方程式後，使用者在自動模式下，可以利用這關係方程式，任意輸入扭矩值，邏輯控制器自然運算出對應秒數，就可以達到扭控的目的。茲舉一例加以說明，例如使用者將鎖固賓士 S320輪胎，依照經驗全部鎖固一螺栓需耗時2秒，使用者校驗就可以利用5點以0. 5作為一單位，X軸坐標tl，t2，t3，t4，t5 就分別為0. 5，1，1. 5，2，2. 5，進行校驗，求出曲線後存至邏輯控制器，將來此車種只要讀取此參數就能進行扭控目的。本發明的扭矩控制程序的控制方法如圖4所示，包括下列步驟步驟一，按下自動模式鍵並選擇作業的種類與模式，此時邏輯控制器將自動讀取先前校驗時儲存的各項資料，諸如鎖固的方式為一段或兩段鎖固(注一段鎖固方式即一次鎖固到底直接鎖緊。例如電子組裝線上的螺絲鎖固作業；兩段鎖固方式例如輪胎鋼圈的組裝，先把螺絲分別上鎖幾個螺牙，以扭力鎖緊工具以兩段鎖固方式，亦即先施予一定扭矩將所有螺栓鎖固，再用第二段鎖固的扭矩，迫緊螺栓完成鎖固作業。採用一段式是不用考慮鎖緊物是否會錯位偏移，而兩段鎖固則可防止被鎖物的錯位偏移。例如，當被鎖物是一環狀或是面狀物體時，假設單以一段鎖固至鎖緊被鎖物，會導致被鎖物錯位偏移，此時唯有採用兩段式，以漸進的方式來作精準的鎖固作業，防止錯位偏移)、所需的鎖固扭矩與需要的鎖固時間以及校驗時的進口端壓力Psrt，並及時顯示於顯示屏上。如進口端壓力Pin不在預設的誤差變異範圍內， 警示信號發出，此時，應即通過壓力調節裝置將進口端壓力Pin調至與校驗時的進口端壓力 Pset的誤差在預設範圍內(已預先設定於邏輯控制器內)，直到警示信號解除；步驟二，啟動工具，若鎖固方式為一段鎖固時，當啟動時，一段燈號亮，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時，計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間tset至0秒時，邏輯控制器同時擷取當下的實際工作壓力值並比對預先儲存的實際工作壓力值是否在預設的誤差範圍內，並隨即關閉控制閥。如不在範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作；步驟三，若鎖固方式為兩段鎖固時，需按下第二段選擇鍵，二段燈號亮，當啟動工具時，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間tsrt至0 秒時，邏輯控制器同時紀錄當下的實際工作壓力值，隨即關閉控制閥。邏輯控制器將自動與預先儲存的實際工作壓力值比對是否在預設的誤差範圍內，如不在範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作。完成步驟二或步驟三後，邏輯控制器都會於倒數計時終了時，擷取當下的實際工作壓力值並判斷壓力是否在預設誤差範圍內，如在誤差範圍內，則完成鎖固作業；若超出預設誤差範圍，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。如需要執行步驟四，將需鎖固扭矩在預先校驗的設定範圍內， 使用者亦可以不輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固方式，而僅輸入所需鎖固的扭矩值，邏輯控制器會立即讀取所有儲存的各組扭矩對應所耗時間的關係式，找出對應的鎖固時間並將它顯示於計時器上。只要輸入的扭矩值落在邏輯控制器所有儲存的任一組扭矩對應所耗時間的關係式內，顯示器上將立即顯示鎖固所需的時間，且壓力感測器將感測進入扭力鎖緊工具的壓力值是否在預先設定的容許變異範圍內，否則，邏輯控制器都將通過警示裝置提示使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。隨後， 啟動工具，計時器開始倒數計時，當所顯示的時間至0秒時，及時指令氣壓或油壓控制閥切斷動力源，完成鎖固作業。經過一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作。如同步驟二或三，計時倒數終了前，邏輯控制器都會讀取當下的實際工作壓力值並判斷壓力是否在預設誤差範圍內，若超出預設誤差範圍，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除。本發明優於先前技術者，乃在於本發明提供一扭矩的控制裝置及方法，並非單純地傳遞扭矩信號，作為提醒操作者之用；或僅用來單純地判定扭矩的大小，以進行扭矩控制。本發明的揭示扭矩控制的裝置及扭矩控制的方法，是以選定適當的扭力鎖緊工具，在一相對穩定的工作壓力以及相同長度與管徑的管路條件下，在鎖固作業前，於扭矩控制裝置內的邏輯控制器中，預先輸入鎖固作業的種類、模式與鎖固方式、校驗過的鎖固扭矩值與對應鎖固所耗時間的關係方程式以及當時的工作壓力條件等，通過儲存鍵予以一併儲存，再通過壓力感測器來感測與控制進入扭力鎖緊工具的壓力值，使之穩定在邏輯控制器中預先設定的容許變異範圍內，並通過邏輯控制器，快速找出對應的鎖固時間並將它顯示於計時器上，啟動工具後，於計時器倒數計時終了時，由邏輯控制器及時指令氣壓或油壓控制閥關閉，以切斷動力源完成鎖固作業而達到控制扭矩的目的，並於一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作。故本發明除可作安全操作的警示控制之外，尚可就鎖固作業的種類、模式與鎖固方式，作完備而周延的邏輯控制，實為已知的先前技術所無法企及。 本發明可將該扭矩控制裝置予以模組化，製作成模組(module)單元，以利鎖緊作業的組裝、操作與維護保養。
權利要求
1.一種扭矩控制裝置，適用在以氣動或油壓為動力源的扭力鎖緊工具中，包括下述元件一壓力調節裝置，裝設於該扭矩控制裝置入口處，用於調節進入工具內的進氣或進油壓力；一壓力感測器，裝設於該扭矩控制裝置內，用於分別感測進入該扭力鎖緊工具內的進氣或進油壓力與工具啟動後的實際工作壓力；一計時器，裝設於該扭矩感測裝置內部，用於記錄該工具每次鎖固所耗的時間； 一控制閥，適用於氣壓或油壓，而裝設於該扭矩控制裝置與一動力源的管路之間，當扭矩達到預設扭矩或時間時，用來切斷與開啟進氣或進油狀態；一邏輯控制器，裝設於該扭矩控制裝置內部，用於記憶預設的鎖固作業的種類、模式、 與鎖固方式為一段鎖固或是兩段鎖固方式；記憶校驗過的扭矩值對應時間變化的關係方程式；記憶輸入的扭矩對應時間組數，並記憶設定工具啟動前後壓力的容許變異範圍，且判定該壓力在工具啟動前後有無超出預先設定的容許變異範圍，而能及時發出警示信號與警示碼，以及於扭矩達到預設扭矩值或計時倒數終了時，及時發出指令至該控制閥以關閉、切斷動力源，並於一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作；一顯示裝置，裝設於該扭矩控制裝置上，用來顯示鎖固作業的種類、模式與鎖固方式， 工具啟動前後的進口端壓力與實際工作壓力，鎖固所耗時間，輸入的校驗扭矩值與所需的設定扭矩值，與警示裝置發出警示信號時提示使用者的警示碼；一警示裝置，用於壓力在工具啟動前後，超出預先設定的容許變異範圍時，或輸入的設定扭矩值不在邏輯控制器內預先儲存的範圍時，及時通過燈光、聲音或警示碼發出警示信號；以及數個按鍵，裝設於該扭矩控制裝置上，用來輸入或選擇鎖固作業的種類、模式與鎖固方式，選擇校驗或自動作業模式，輸入所需扭矩值以及校驗過的扭矩值與對應的鎖固所耗時間，以及通過儲存鍵將每組校驗相關數據一併儲存；該等元件分別以電路及氣油壓管路相互連接至一電源及該動力源。
2.一種如權利要求1所述的扭矩控制裝置的控制程序，包括一扭矩控制的校驗方法， 包括下列步驟(1)先開啟扭矩控制裝置的電源，按下校驗鍵；(2)輸入所欲校驗的作業的種類與模式，以及工具的鎖固方式為一段鎖固或是兩段鎖固；(3)設定校驗的進口端壓力與使用單位，以此作為校驗時的進口端壓力標準；(4)輸入所需校驗的組數；(5)設定每個組數工具啟動至停止的鎖固時間；(6)啟動扭力鎖緊工具，當啟動後，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0秒時，邏輯控制器立即讀取瞬間的工作壓力值並顯示於顯示裝置的工作壓力顯示區塊內，接著，控制閥關閉，然後，經過一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作；(7)使用標準扭矩感測器，量測鎖固件的實際鎖緊扭矩值，並將其輸入至扭矩控制裝置的邏輯控制器中；(8)按下儲存鍵將先後輸入的鎖固作業的種類、模式、鎖固方式、工具啟動前後的壓力值、校驗過的扭矩值與對應的鎖固時間一併予以儲存；(9)視作業需要，重複上述步驟4 8，增加校驗的組數，以建立各鎖固作業的種類、模式與鎖固方式下的扭矩對應時間的關係方程式，完成校驗作業。
3. —種如權利要求2所述的扭矩控制裝置的扭矩控制程序，包含一扭矩控制方法，包括下列步驟(1)按下自動模式鍵並選擇鎖固作業的種類與模式，令邏輯控制器將自動讀取先前校驗時儲存的各項資料，包括鎖固的方式為一段或兩段鎖固方式、所需的鎖固扭矩與需要的鎖固時間以及校驗時的進口端壓力，並及時顯示於顯示屏上，如進口端壓力不在預設的誤差變異範圍內，發生警示信號，通過壓力調節裝置將進口端壓力調至與校驗時的進口端壓力的誤差在預設範圍內，直到警示信號解除；(2)啟動工具，若鎖固方式為一段鎖固時，當啟動時，一段燈號亮，進口端壓力會下降， 壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時，計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0 秒時，邏輯控制器同時擷取當下的實際工作壓力值並比對預先儲存的實際工作壓力值是否在預設的誤差範圍內，並隨即關閉控制閥，如不在範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作；(3)若鎖固方式為兩段鎖固時，須按下第二段選擇鍵，二段燈號亮，當啟動工具時，進口端壓力會下降，壓力感測器會立即感測其壓力變化，此時計時器隨即開始倒數計時，當所設定的時間至0秒時，邏輯控制器同時記錄當下的實際工作壓力值，隨即關閉控制閥，邏輯控制器將自動與預先儲存的實際工作壓力值比對是否在預設的誤差範圍內，如不在該範圍內，則立即發出警示信號提醒使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，如果在誤差範圍內，則經過一段預設的延遲時間後，控制閥再度開啟，以等待下一個鎖固動作；(4)將需鎖固扭矩在預先校驗的設定範圍內，使用者亦可以不輸入鎖固作業的類別、模式與鎖固方式，而僅輸入所需鎖固的扭矩值，邏輯控制器會立即讀取所有儲存的各組扭矩對應所耗時間的關係式，找出對應的鎖固時間並將它顯示於計時器上，只要輸入的扭矩值落在邏輯控制器所有儲存的任一組扭矩對應所耗時間的關係式內，顯示器上將立即顯示鎖固所需的時間，且壓力感測器將感測進入扭力鎖緊工具的壓力值是否在預先設定的容許變異範圍內，否則，邏輯控制器都將通過警示裝置提示使用者，顯示屏上則出現警示碼供使用者參考所附操作說明進行校驗或故障排除，隨後，啟動工具，計時器開始倒數計時，當所顯示的時間至0秒時，及時指令氣壓或油壓控制閥切斷動力源，完成鎖固作業，經過一段預設的延遲時間後，再度開啟控制閥，等待下一個鎖固動作。
全文摘要
本發明公開了一種扭矩控制裝置，應用在以氣動或油壓為動力源來驅動的扭力鎖緊工具。該扭矩控制裝置包含一壓力調節裝置；一壓力感測器、一計時器、一氣壓或油壓控制閥、一顯示裝置、一邏輯控制器、一警示裝置與數個按鍵。本發明應用在使用同一動力鎖緊工具與同一相對穩定的工作壓力，以及連接此發明裝置前後的管路長度與管徑不變的條件下，針對同一類型鎖固作業，於鎖固過程中，用來控制其鎖固扭矩的控制裝置。該控制裝置還包括一控制程序，包含扭矩控制裝置的校驗方法以及其控制方法，以達到控制扭矩的目的。
文檔編號G05D17/02GK102375459SQ201010249678
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月10日 優先權日2010年8月10日
發明者朱秀峰, 林哲民 申請人:中國氣動工業股份有限公司