本發(fā)明涉及螺栓擰緊/擰松控制技術(shù)，具體地，涉及一種螺栓擰緊/擰松控制裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前，對(duì)于需要通過(guò)螺栓固定的設(shè)備的螺栓擰緊的操作，大多是通過(guò)手動(dòng)擰緊的方式進(jìn)行的，然而，手動(dòng)擰緊的方式不能保證擰緊質(zhì)量，特別是對(duì)于需要多個(gè)操作工同時(shí)進(jìn)行擰緊的設(shè)備來(lái)說(shuō)，在擰緊過(guò)程中，由于擰緊往往需要考慮擰緊順序，各個(gè)操作工的擰緊操作往往很難協(xié)調(diào)，這樣就容易造成擰緊時(shí)密封膠條產(chǎn)生的波紋變形、密封不良及不能保證用螺栓固定的設(shè)備整體的擰緊質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種螺栓擰緊/擰松控制裝置、系統(tǒng)和方法，用于解決手動(dòng)擰緊造成的擰緊質(zhì)量差的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種螺栓擰緊/擰松控制裝置，該裝置包括：多個(gè)擰緊設(shè)備，分別用于擰緊/擰松多個(gè)工位中的螺栓，并發(fā)出擰緊/擰松下一螺栓的下一擰緊/擰松程序的預(yù)先設(shè)定的序號(hào)；以及控制設(shè)備，根據(jù)所述擰緊設(shè)備發(fā)出的所述序號(hào)來(lái)控制所述擰緊設(shè)備。

優(yōu)選地，所述擰緊設(shè)備包括：擰緊工具，用于擰緊/擰松螺栓；以及擰緊工具控制器，控制所述擰緊工具擰緊/擰松螺栓，在所述擰緊工具完成當(dāng)前擰緊/擰松程序時(shí)切換至下一擰緊/擰松程序，并發(fā)出該下一擰緊/擰松程序的序號(hào)。

優(yōu)選地，所述多個(gè)工位包括第一工位和與該第一工位對(duì)置的第二工位；以及所述多個(gè)擰緊設(shè)備包括用于擰緊/擰松所述第一工位中的螺栓的第一擰緊設(shè)備和用于擰緊/擰松所述第二工位中的螺栓的第二擰緊設(shè)備；其中，所述第一擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第一工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)，所述第二擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第二工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)。

優(yōu)選地，控制設(shè)備根據(jù)所述擰緊設(shè)備發(fā)出的所述序號(hào)來(lái)控制所述擰緊設(shè)備包括：在所述第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)大于所述第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，所述控制設(shè)備鎖定所述第一擰緊設(shè)備；在所述第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)等于所述第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，所述控制設(shè)備解鎖所述第一擰緊設(shè)備。

優(yōu)選地，該裝置還包括：扭矩傳感器，用于在所述擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)所述擰緊設(shè)備的力矩；和/或角度傳感器，用于在所述擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)所述擰緊設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，其中，所述控制設(shè)備根據(jù)所檢測(cè)的力矩和/或轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定擰緊/擰松程序完成。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓擰緊/擰松控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：以上所述的螺栓擰緊/擰松控制裝置。

優(yōu)選地，在所述擰緊設(shè)備接收到所述控制設(shè)備發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)的電子序列號(hào)的情況下，所述擰緊設(shè)備控制啟動(dòng)或重新啟動(dòng)對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓的擰緊/擰松操作。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種螺栓擰緊/擰松控制方法，該方法包括：在多個(gè)擰緊設(shè)備分別擰緊/擰松多個(gè)工位中的螺栓的情況下，所述多個(gè)擰緊設(shè)備發(fā)出擰緊/擰松下一螺栓的下一擰緊/擰松程序的序號(hào)；以及根據(jù)所述擰緊設(shè)備發(fā)出的所述序號(hào)來(lái)控制所述擰緊設(shè)備。

優(yōu)選地，該方法還包括：在完成當(dāng)前擰緊/擰松程序時(shí)，切換至下一擰緊/擰松程序。

優(yōu)選地，所述多個(gè)工位包括第一工位和與該第一工位對(duì)置的第二工位；以及所述多個(gè)擰緊設(shè)備包括用于擰緊/擰松所述第一工位中的螺栓的第一擰緊設(shè)備和用于擰緊/擰松所述第二工位中的螺栓的第二擰緊設(shè)備；其中，所述第一擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第一工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)，所述第二擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第二工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)。

優(yōu)選地，根據(jù)所述擰緊設(shè)備發(fā)出的所述序號(hào)來(lái)控制所述擰緊設(shè)備包括：在所述第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)大于所述第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，所述控制設(shè)備鎖定所述第一擰緊設(shè)備；在所述第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)等于所述第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，所述控制設(shè)備解鎖所述第一擰緊設(shè)備。

優(yōu)選地，該方法還包括：在所述擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)所述擰緊設(shè)備的力矩；和/或在所述擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)所述擰緊設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，其中，根據(jù)所檢測(cè)的力矩和/或轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定擰緊/擰松程序完成。

通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明根據(jù)將要進(jìn)行的下一擰緊/擰松程序的序號(hào)來(lái)自動(dòng)控制擰緊/擰松螺栓的操作，從而使分別擰緊/擰松多個(gè)工位中的螺栓的操作順序得到保證，不僅可以排除擰緊時(shí)密封膠條產(chǎn)生的波紋變形、防止密封不良，還可以保證整體的擰緊質(zhì)量、防止力矩衰減。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與 下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明提供的發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓擰緊順序示意圖；以及

圖3是本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

圖1是本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制裝置的結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，該裝置包括多個(gè)擰緊設(shè)備和控制設(shè)備，其中多個(gè)擰緊設(shè)備分別用于擰緊/擰松多個(gè)工位中的螺栓，并發(fā)出擰緊/擰松下一螺栓的下一擰緊擰松程序的預(yù)先設(shè)定的序號(hào)，控制設(shè)備根據(jù)擰緊設(shè)備發(fā)出的序號(hào)來(lái)控制擰緊設(shè)備。

在采用擰緊設(shè)備來(lái)擰緊/擰松螺栓的情況下，需要提前設(shè)定好需要擰緊/擰松螺栓的程序，即擰緊/擰松程序，該程序例如為24Nm擰緊程序、22Nm擰緊程序、3000度擰松程序、4000度擰松程序等。

其中，擰緊設(shè)備可以包括擰緊工具和擰緊工具控制器，擰緊工具用于擰緊/擰松螺栓，擰緊工具控制器應(yīng)于控制擰緊工具擰緊/擰松螺栓，在擰緊工具完成當(dāng)前擰緊/擰松程序時(shí)切換至下一擰緊/擰松程序，并發(fā)出該下一擰緊/擰松程序的序號(hào)。例如，當(dāng)前擰緊/擰松程序的序號(hào)為3，在完成該當(dāng)前擰緊/擰松程序時(shí)，切換至下一擰緊/擰松程序，即序號(hào)為4的擰緊/擰松程序，并同時(shí)發(fā)出序號(hào)4。

這里，擰緊工具控制器通過(guò)擰緊/擰松程序來(lái)控制擰緊工具擰緊/擰松螺栓，對(duì)每一個(gè)螺栓的擰緊/擰松的操作都是通過(guò)與其一一對(duì)應(yīng)的擰緊/擰松程 序來(lái)進(jìn)行的，在一個(gè)擰緊/擰松程序執(zhí)行結(jié)束時(shí)就完成了一次擰緊/擰松螺栓的操作。例如，當(dāng)前擰緊/擰松程序?yàn)?4Nm擰緊程序，那么在對(duì)所操作的螺栓所施加的力矩達(dá)到24Nm的情況下，該24Nm擰緊程序執(zhí)行結(jié)束，則當(dāng)前擰緊/擰松程序完成。

下面具體描述將以上螺栓擰緊/擰松控制裝置應(yīng)用于對(duì)置工位的實(shí)施方案。針對(duì)對(duì)置工位，以上所描述的多個(gè)工位包括第一工位和與該第一工位對(duì)置的第二工位，于此類(lèi)似，多個(gè)擰緊設(shè)備包括用于擰緊/擰松第一工位中的螺栓的第一擰緊設(shè)備和用于擰緊/擰松第二工位中的螺栓的第二擰緊設(shè)備。其中，第一擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第一工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)，第二擰緊設(shè)備在完成擰緊/擰松第二工位中的當(dāng)前螺栓的情況下發(fā)出第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所描述的“第一”、“第二”僅僅是為了區(qū)別兩個(gè)工位，對(duì)本發(fā)明中具體的相關(guān)設(shè)備不存在限定的意義。

在對(duì)置工位中，第一工位和第二工位中的螺栓可以分別進(jìn)行編號(hào)，也就是說(shuō)，第一工位中的螺栓可以從1開(kāi)始編排序號(hào)，第二工位中的螺栓也是從1開(kāi)始編排序號(hào)。在這種情況下，控制設(shè)備可以通過(guò)以下方式來(lái)控制擰緊設(shè)備：在第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)大于第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，控制設(shè)備鎖定第一擰緊設(shè)備；在第一擰緊設(shè)備所發(fā)送的第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)等于第二擰緊設(shè)備所發(fā)送的第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的情況下，控制設(shè)備解鎖第一擰緊設(shè)備。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在控制設(shè)備接收到擰緊設(shè)備發(fā)出的下一擰緊/擰松程序的情況下進(jìn)行以上對(duì)第一下一擰緊/擰松程序的序號(hào)和第二下一擰緊/擰松程序的序號(hào)的對(duì)比操作，以及鎖定擰緊設(shè)備和解鎖擰緊設(shè)備應(yīng)當(dāng)在完成當(dāng)前擰緊/擰松程序時(shí)進(jìn)行，以避免擰緊設(shè)備在擰緊/擰松螺栓的過(guò)程中突 然被停止造成故障。

此外，為了能夠監(jiān)測(cè)擰緊/擰松程序的進(jìn)行情況，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊/擰松控制裝置還可以包括扭矩傳感器和/或角度傳感器，扭矩傳感器用于在擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)擰緊設(shè)備的力矩，角度傳感器用于在擰緊設(shè)備擰緊/擰松螺栓時(shí)檢測(cè)擰緊設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制設(shè)備根據(jù)所檢測(cè)的力矩和/或轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定擰緊/擰松程序完成。例如，擰緊/擰松程序?yàn)?000度擰松程序，在所檢測(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到4000度的情況下，則可以確定擰緊/擰松程序完成。

發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的一般特點(diǎn)為：螺栓數(shù)量較多且處于同一平面、密封膠條屬于軟性連接，因此，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)，若使用手動(dòng)擰緊的方式，會(huì)采用對(duì)置工位(雙人)進(jìn)行擰緊，擰緊時(shí)一般遵循由中間至兩邊、對(duì)位或交叉擰緊的方式，這樣不僅可以排除擰緊時(shí)密封膠條產(chǎn)生的波紋變形、防止密封不良造成機(jī)油泄漏，而且可以保證整個(gè)平面的擰緊質(zhì)量、防止力矩衰減，圖2示出了發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓擰緊順序示意圖。然而，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于各種原因的影響，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)對(duì)置工位的兩名操作工擰緊不同步的現(xiàn)象，例如，一個(gè)操作工已經(jīng)全部完成其所處工位的所有螺栓的擰緊操作，而另一個(gè)操作工還沒(méi)有開(kāi)始擰緊操作，從而會(huì)造成整個(gè)油底殼有一側(cè)受力產(chǎn)生偏移，這樣即使兩個(gè)操作工都完成了本工位的所有螺栓的擰緊操作，也會(huì)產(chǎn)生螺栓力矩衰減或密封膠條波紋，原本設(shè)計(jì)的對(duì)位擰緊工藝沒(méi)有被有效地執(zhí)行，從而最終導(dǎo)致漏油、發(fā)動(dòng)機(jī)失效等故障。

針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼的擰緊操作存在以上缺陷，本發(fā)明提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓擰緊/擰松控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以上所描述的螺栓擰緊/擰松控制裝置，也就是通過(guò)以上描述的螺栓擰緊/擰松控制技術(shù)來(lái)控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓的擰緊。

考慮到整套系統(tǒng)穩(wěn)定性及生產(chǎn)過(guò)程中常遇到的特殊情況(例如發(fā)動(dòng)機(jī)工 作執(zhí)行過(guò)程中由于特殊原因需要重新啟動(dòng)整個(gè)擰緊/擰松過(guò)程)，可以在擰緊設(shè)備接收到控制設(shè)備發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)的電子序列號(hào)(ESN號(hào))的情況下，擰緊設(shè)備控制啟動(dòng)或重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓的擰緊，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這里所描述的啟動(dòng)或重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼螺栓的擰緊指的是啟動(dòng)或重新啟動(dòng)整個(gè)擰緊過(guò)程，即從序號(hào)為1的螺栓開(kāi)始或重新開(kāi)始。

下面通過(guò)一個(gè)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更好的闡述。

本實(shí)施方式針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼進(jìn)行，具有第一工位和與第一工位對(duì)置的第二工位，第一擰緊設(shè)備用于對(duì)第一工位中的螺栓進(jìn)行擰緊/擰松，第二擰緊設(shè)備用于對(duì)第二工位中的螺栓進(jìn)行擰緊/擰松。

第一擰緊設(shè)備需要完成的操作：按順序擰緊8顆油底殼螺栓(擰緊力矩為24Nm)，擰緊1個(gè)機(jī)油濾清器(擰緊力矩為22Nm)。擰緊8顆油底殼螺栓的擰緊程序的序號(hào)為1至8，擰緊1個(gè)機(jī)油濾清器的擰緊程序的序號(hào)為9。

第二擰緊設(shè)備需要完成的操作：按順序擰緊8顆油底殼螺栓(擰緊力矩為24Nm)，按順序擰松1個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為3000度)和2個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為4000度)。擰緊8顆油底殼螺栓的擰緊程序的序號(hào)為1至8，擰松1個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為3000度)的擰松程序的序號(hào)為9，擰松2個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為4000度)的擰松程序的序號(hào)為10、11。

對(duì)于具體的擰緊/擰松程序所對(duì)應(yīng)的螺栓、機(jī)油濾清器、放油螺堵等設(shè)備于此不予贅述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置。

例如，第一工位中已經(jīng)有3顆螺栓被第一擰緊設(shè)備擰緊，即將開(kāi)始擰緊第4顆螺栓，則第一擰緊設(shè)備向控制設(shè)備發(fā)出的序號(hào)為4，第二工位中已經(jīng)有2顆螺栓被第二擰緊設(shè)備擰緊，即將開(kāi)始擰緊第3顆螺栓，則第二擰緊設(shè)備向控制設(shè)備發(fā)出的序號(hào)為3，由于第一擰緊設(shè)備發(fā)出的序號(hào)4大于第二擰緊設(shè)備發(fā)出的序號(hào)3，所以，此時(shí)控制設(shè)備會(huì)鎖定第二擰緊設(shè)備，直至第二 擰緊設(shè)備已經(jīng)完成第3顆螺栓的擰緊程序并發(fā)出序號(hào)4，第二擰緊設(shè)備才被解鎖。

以上為了便于對(duì)擰緊/擰松操作程序的管理，可以將程序進(jìn)行分組，對(duì)于采用相同程序進(jìn)行操作的過(guò)程作為一組，例如，第二擰緊設(shè)備所要執(zhí)行的擰緊8顆油底殼螺栓的程序均是擰緊力矩為24Nm的操作，所以可以調(diào)用相同的后臺(tái)程序，因而可以將擰緊8顆油底殼螺栓(擰緊力矩為24Nm)分為第一組，同理，可以將擰松1個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為3000度)作為第二組，將擰松2個(gè)油底殼放油螺堵(擰松旋轉(zhuǎn)角度為4000度)作為第三組。

在本實(shí)施例的應(yīng)用中，本發(fā)明中所描述的控制設(shè)備為線體PLC，在擰緊設(shè)備完成所有操作之后，可以向線體PLC發(fā)送擰緊合格信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在實(shí)際應(yīng)用中，由于第一擰緊設(shè)備所要完成的操作包括2種不同的擰緊力矩，所以需要在第一工位為第一擰緊設(shè)備配置套筒選擇器，關(guān)于套筒選擇器的使用、與擰緊設(shè)備的連接及由于加入套筒選擇器造成的以上方案的微調(diào)等相關(guān)技術(shù)為本領(lǐng)域公知常識(shí)，于此不予贅述。

圖3是本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括：在多個(gè)擰緊設(shè)備分別擰緊/擰松多個(gè)工位中的螺栓的情況下，多個(gè)擰緊設(shè)備發(fā)出擰緊/擰松下一螺栓的下一擰緊/擰松程序的序號(hào)；以及根據(jù)擰緊設(shè)備發(fā)出的序號(hào)來(lái)控制擰緊設(shè)備。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制方法的具體細(xì)節(jié)及益處與本發(fā)明提供的螺栓擰緊/擰松控制裝置相對(duì)應(yīng)，于此不予贅述。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案徹底解決了對(duì)置工位的兩名操作工擰緊不同步 的問(wèn)題，當(dāng)一側(cè)的操作工擰緊數(shù)量多于另一側(cè)操作工時(shí)，其擰緊工具會(huì)被禁止旋轉(zhuǎn)，從而避免了由于螺栓的擰緊不同步帶來(lái)的膠條變形或力矩衰減的問(wèn)題，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配完成后油底殼漏油的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量。

另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。