專利名稱：具有無線傳輸功能的數(shù)顯扭矩扳手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種扭矩扳手，尤其涉及一種具有無線傳輸功能的數(shù)顯 扭矩扳手。
背景技術(shù)：
螺紋付的裝配作業(yè)過程普遍使用扳手對(duì)螺紋付緊固。在汽車，航天，航空 鐵道等行業(yè)中螺紋付連接裝配作業(yè)過程對(duì)裝配扭矩有很嚴(yán)格的要求，在這些 行業(yè)中通常使用可以向螺紋付施加定量緊固力矩的數(shù)顯扭矩扳手。目前數(shù)顯 扭矩扳手正朝著智能化、數(shù)字化、使用方便等方向發(fā)展。
現(xiàn)有數(shù)顯扭矩扳手大多沒有數(shù)字接口，只能顯示向螺紋付施加的扭矩 值，部分有數(shù)字接口的數(shù)顯扭矩扳手是通過串口向計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，不足之 處主要是沒有數(shù)字接口的扭矩扳手不能滿足使用要求，原因是部分行業(yè)出于 對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量管理的要求，要求施加在螺紋付上的扭矩值要傳到計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ) 以備以后追述。有數(shù)字接口的數(shù)顯扭矩扳手通過串口以有線的方式傳輸數(shù) 據(jù)，通信線隨著扳手繞來繞去造成使用的不便，時(shí)間久了也容易造成通信線 的損壞。并且具有數(shù)字接口的扭矩扳手成本高。
本發(fā)明的技術(shù)解決問題提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，節(jié)能，并具有無 線通信功能的智能化數(shù)顯扭矩扳手。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有無線傳輸 功能的數(shù)字顯示扭矩扳手，扳手傳感器釆用1K歐姆的高阻應(yīng)變計(jì)，結(jié)合使 用低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)，整個(gè)扳手的功耗減小到同類產(chǎn)品的五分之一，整個(gè) 扳手更加節(jié)能。單片機(jī)內(nèi)部集成了放大器和高精度的A/D轉(zhuǎn)換器，扳手的結(jié) 構(gòu)更小巧、簡(jiǎn)單，精度更高。本實(shí)用新型同時(shí)釆用了具有自組網(wǎng)功能的Zigbee 無線模塊，扭矩扳手測(cè)量的數(shù)據(jù)可以通過無線的方式方便的傳輸?shù)缴衔粰C(jī)或 打印機(jī)，最多可以同時(shí)有幾百個(gè)工作點(diǎn)同時(shí)工作，工作點(diǎn)之間可以相互路由
3而不會(huì)出現(xiàn)沖突。本實(shí)用新型不僅可以免除在工作現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)大量的電纜，同 時(shí)可以大大提高工作效率。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下
(1) 本發(fā)明的扳手傳感器釆用1K歐姆的高阻應(yīng)變計(jì)，結(jié)合使用低功耗 的單片機(jī)系統(tǒng)，整個(gè)扳手的功耗減小到同類產(chǎn)品的五分之一。結(jié)構(gòu)更小巧、 簡(jiǎn)單，精度更高。
(2) 本發(fā)明的扭矩扳手測(cè)量的數(shù)據(jù)可以通過無線的方式方便的傳輸?shù)缴?br> 位機(jī)或打印機(jī)，最多可以同時(shí)有幾百個(gè)工作點(diǎn)同時(shí)工作，工作點(diǎn)之間可以相
互路由而不會(huì)出現(xiàn)沖突


圖l為本實(shí)用新型的示意圖2為傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
無線數(shù)字顯示扭矩扳手主要有棘輪頭(1)、傳感器(2)、測(cè)量電 路(3)、操作按鍵(4)、扳手柄(5)組成。
棘輪頭(1)通過彈簧銷與傳感器(2)連接，傳感器(2)采用優(yōu)質(zhì)合 金鋼加工，且經(jīng)過兩次熱處理，性能穩(wěn)定。傳感器上貼有4片應(yīng)變計(jì)(6), 4片應(yīng)變計(jì)(6)組成惠斯頓電橋用于測(cè)量傳感器彈性體的應(yīng)變，間接測(cè)量 棘輪頭施加的扭矩值。4片電阻應(yīng)變計(jì)(6)的輸出信號(hào)經(jīng)過濾波、放大， 送入測(cè)量電路(3)系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入測(cè)量電 路(3)進(jìn)行計(jì)算處理分析。測(cè)量電路(3)系統(tǒng)釆用目前功耗最低的MSP430 系列單片機(jī)，有效的降低扳手的使用功耗，提高了扳手一次充電的使用時(shí)間。 測(cè)量電路(3)系統(tǒng)管理扳手的按鍵，測(cè)量達(dá)到上限或下限時(shí)提供聲音和震 動(dòng)報(bào)警，傳輸數(shù)據(jù)到上位機(jī)或打印機(jī)。扭矩扳手采用LCD顯示，可以顯示實(shí) 時(shí)值或峰值，顯示電池的電量，扭矩的單位可以在N.m、 lbf.ft、 lbf.in之 間切換。Zigbee模塊與測(cè)量電路(3)之間通過SPI總線連接。本發(fā)明可用于汽車，航天，航空，鐵道等行業(yè)中在螺紋付連接裝配作業(yè) 過程對(duì)裝配扭矩有很嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，且可方便實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸。
權(quán)利要求1、具有無線傳輸功能的數(shù)顯扭矩扳手，其特征在于包括棘輪頭(1)、傳感器(2)、測(cè)量電路(3)、操作按鍵(4)、扳手柄(5)組成，棘輪頭(1)通過彈簧銷與傳感器(2)連接，傳感器(2)采用優(yōu)質(zhì)合金鋼加工而成，傳感器上貼有4片應(yīng)變計(jì)(6)，4片應(yīng)變計(jì)(6)組成惠斯頓電橋用于測(cè)量傳感器彈性體的應(yīng)變，間接測(cè)量棘輪頭施加的扭矩值，4片電阻應(yīng)變計(jì)(6)的輸出信號(hào)經(jīng)過濾波、放大，送入測(cè)量電路(3)系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入測(cè)量電路(3)進(jìn)行計(jì)算處理分析，測(cè)量電路(3)系統(tǒng)采用目前功耗最低的MSP430系列單片機(jī)，測(cè)量電路(3)系統(tǒng)管理扳手的按鍵，測(cè)量達(dá)到上限或下限時(shí)提供聲音和震動(dòng)報(bào)警，傳輸數(shù)據(jù)到上位機(jī)或打印機(jī)，測(cè)量系統(tǒng)可以設(shè)置扭矩上下限報(bào)警點(diǎn)，可以自動(dòng)清零，扭矩扳手采用LCD顯示，可以顯示實(shí)時(shí)值或峰值，顯示電池的電量，扭矩的單位可以在N.m、1bf.ft、1bf.in之間切換，Zigbee模塊與測(cè)量電路(3)之間通過SPI總線連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種扭矩扳手，可以定量向螺紋副施加緊固力矩，并且實(shí)時(shí)顯示力矩值，尤其涉及一種具有無線傳輸功能的數(shù)顯扭矩扳手。它包括棘輪頭1、傳感器2、測(cè)量電路3、操作按鍵4、扳手柄5組成。測(cè)量電路以高度集成的單片機(jī)為主，單片機(jī)內(nèi)集成了信號(hào)放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、顯示驅(qū)動(dòng)電路。此外測(cè)量電路還包括電池電壓檢測(cè)電路，上下限報(bào)警電路，單位轉(zhuǎn)換電路、無線通信電路。由于本實(shí)用新型使用了高度集成的單片機(jī)系統(tǒng)，使其電路簡(jiǎn)單、成本低廉，同時(shí)由于采用了先進(jìn)的Zigbee無線通信技術(shù)使其使用更加方便可靠。
文檔編號(hào)B25B23/142GK201239931SQ200720310679
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2007年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者嵇治剛, 渠 賈, 陳志偉 申請(qǐng)人:中國航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院