專利名稱：電子扭矩扳手的棘輪效應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及扭矩應(yīng)用及測量裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種棘輪效應(yīng)電子扭矩扳手。
背景技術(shù)：
通常，將用于裝配關(guān)鍵性能元件的緊固件擰緊到某給定的扭矩水平，以在緊固件中引入“預(yù)應(yīng)力”。由于扭矩施加在緊固件的頭部，在超出所施加的扭矩的一定水平時(shí)緊固件可能開始伸展。這種伸展在緊固件中產(chǎn)生了將元件固定保持在一起的預(yù)應(yīng)力 (pretension)。此外，在已經(jīng)施加了期望的扭矩水平之后，通常有必要以給定的角度進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)緊固件。擰緊這些緊固件的一種普遍的做法是使用扭矩扳手。扭矩扳手有機(jī)械式或電子式的。機(jī)械扭矩扳手通常要比電子式的便宜。機(jī)械扭矩扳手有兩種普通類型，橫梁式(beam)和定值式(clicker，咔嗒)。在橫梁式扭矩扳手中，響應(yīng)于所施加的扭矩，某橫梁相對于不偏轉(zhuǎn)橫梁將產(chǎn)生彎曲。該彎曲的橫梁相對于不偏轉(zhuǎn)橫梁的偏轉(zhuǎn)量就代表了施加在緊固件上的扭矩量。定值式扭矩扳手具有可選預(yù)緊力的彈回機(jī)構(gòu)，其帶有在給定的扭矩值下釋放從而產(chǎn)生咔嗒聲的彈簧。電子扭矩扳手(ETWs)比機(jī)械式扭矩扳手呈現(xiàn)越來越貴的趨勢。當(dāng)使用電子扭矩扳手向緊固件施加扭矩的時(shí)候，在電子扭矩扳手的顯示裝置上示出的扭矩讀數(shù)與因施加了扭矩而在緊固件中產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力有關(guān)。除了測量初始施加到緊固件上的扭矩量之外，某些 ETffs也能測量扳手的角度旋轉(zhuǎn)，并因此得到緊固件的角度旋轉(zhuǎn)。然而，緊固件通常這樣定位以導(dǎo)致以單一連續(xù)的動(dòng)作使用扭矩扳手既不可施加扭矩也不可施加期望的額外角度旋轉(zhuǎn)。 在這種情況下，可使用具有棘輪效應(yīng)特征的電子扭矩扳手。在棘輪效應(yīng)的實(shí)施期間具有角度測量能力的電子扭矩扳手，可在使用者開始旋轉(zhuǎn) ETW的那一刻就開始測量并且累加ETW的角度旋轉(zhuǎn)。瞬間開始的角度測量可導(dǎo)致產(chǎn)生誤差， 因?yàn)榘馐值募喰?yīng)機(jī)構(gòu)中存在的“游隙(Play) ”將導(dǎo)致ETW在緊固件實(shí)際的旋轉(zhuǎn)之前進(jìn)行些微的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)角度旋轉(zhuǎn)不能在ETW的一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中完成時(shí)這些誤差還會(huì)增加。例如， 試想如果額定扭矩為100英尺-磅的這種ETW用于將緊固件旋轉(zhuǎn)90°，其中緊固件的位置限制了 ETW只能進(jìn)行30°的旋轉(zhuǎn)，并且角度旋轉(zhuǎn)的累加在ETW剛開始旋轉(zhuǎn)時(shí)就立刻進(jìn)行。 如圖IA的曲線圖中所示，繼達(dá)到預(yù)先施加的目標(biāo)扭矩之后，在本例中是10英尺-磅，當(dāng)對緊固件施加第一個(gè)30°的旋轉(zhuǎn)時(shí)，從0英尺-磅扭矩開始到施加給緊固件的最大扭矩例如 20英尺-磅，測量出第一圈期間ETW的角度旋轉(zhuǎn)。在第一圈期間ETW的測量出的角度旋轉(zhuǎn)在曲線圖中以整個(gè)實(shí)線段表示，由102和103段示出。因?yàn)榫o固件僅僅在ETW超出預(yù)先施加的10英尺-磅扭矩之后才開始旋轉(zhuǎn)，所以應(yīng)當(dāng)僅針對實(shí)線段102測量和累加角度旋轉(zhuǎn)， 而針對實(shí)線段103測量的任何角度旋轉(zhuǎn)僅僅是由棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)中的“游隙”，ETW本體的偏轉(zhuǎn)等造成的。在第二圈期間，ETW轉(zhuǎn)過另一個(gè)30°，達(dá)到新的最大扭矩值50英尺-磅。正如在第一圈中一樣，角度旋轉(zhuǎn)測量在ETW剛旋轉(zhuǎn)時(shí)就立刻開始。然而，實(shí)際上緊固件直到ETW達(dá)到了前一圈施加的最大扭矩20英尺-磅時(shí)才開始旋轉(zhuǎn)。同樣的，在0英尺-磅到20英尺-磅之間可能發(fā)生的任何ETW單元的偏轉(zhuǎn)或者棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)的游隙，被錯(cuò)誤地加到累加后的角度旋轉(zhuǎn)值上，由曲線圖的105段示出，然而角度旋轉(zhuǎn)應(yīng)當(dāng)僅在20英尺-磅到50英尺-磅之間進(jìn)行累加，由曲線圖的104段示出。類似地，對于第三圈，在0英尺-磅到前一圈的最大施加扭矩的50英尺-磅之間發(fā)生的任何ETW單元的偏轉(zhuǎn)或者棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)的游隙，被錯(cuò)誤地加到累加后的角度旋轉(zhuǎn)值上，由曲線圖的107段示出，然而角度旋轉(zhuǎn)應(yīng)當(dāng)僅在50英尺-磅到100英尺-磅之間進(jìn)行累加，由曲線圖的106段示出。類似的誤差還將發(fā)生在接下來的每個(gè)棘輪效應(yīng)圈中。為了幫助防止由ETW的棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)中的游隙，ETW本體的偏轉(zhuǎn)等引起的誤差，一些ETW在扭矩扳手額定功率的某個(gè)固定百分比，例如5%處開始測量并且累加角度旋轉(zhuǎn)。然而，期望的角度旋轉(zhuǎn)不能在ETW的一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中完成時(shí)，使用這樣的固定百分比開始角度的測量同樣也會(huì)導(dǎo)致誤差。例如，試想如果額定扭矩為100英尺-磅的這種ETW可用于將緊固件旋轉(zhuǎn)90°角度，其中緊固件的位置限制了 ETW只能進(jìn)行30°的旋轉(zhuǎn)，并且緊固件角度旋轉(zhuǎn)的累加在ETW施加了 5英尺-磅扭矩(即，其額定功率的5% )后才開始。如圖IB 的曲線圖中所示，繼達(dá)到預(yù)先施加的目標(biāo)扭矩之后，在本例中是10英尺-磅，當(dāng)ETW旋轉(zhuǎn)了第一個(gè)30°時(shí)，從5英尺-磅扭矩開始到施加的最大扭矩例如20英尺-磅，ETW測量出第一圈期間的角度旋轉(zhuǎn)。第一圈期間緊固件的角度旋轉(zhuǎn)由曲線圖中的實(shí)線段表示，由112示出。與圖IA中示例不同，用于測量并且累加角度旋轉(zhuǎn)的5英尺-磅閾值，能幫助防止在第一棘輪效應(yīng)圈期間角度累加的一些誤差，更具體的是那些發(fā)生在0英尺-磅與5英尺-磅之間的誤差。然而，盡管實(shí)際上緊固件直到ETW達(dá)到預(yù)先施加的目標(biāo)扭矩10英尺-磅后才開始旋轉(zhuǎn)，ETff在5英尺-磅閾值時(shí)就開始測量角度旋轉(zhuǎn)。同樣的，ETff錯(cuò)誤地累加了發(fā)生在預(yù)先施加的10英尺-磅扭矩與5英尺-磅閾值之間的任何偏轉(zhuǎn)，如曲線圖中113段所示。在第二圈中，ETW旋轉(zhuǎn)經(jīng)過另一個(gè)30°，在50英尺-磅達(dá)到新的最大扭矩值。與在第一圈中一樣，ETW在施加扭矩的5英尺-磅開始測量角度旋轉(zhuǎn)。然而，實(shí)際上緊固件直到 ETW達(dá)到前一圈的最大施加扭矩20英尺-磅時(shí)才開始旋轉(zhuǎn)。同樣的，ETW錯(cuò)誤地累加了發(fā)生在5英尺-磅與20英尺-磅的施加扭矩之間的任何偏轉(zhuǎn)，如曲線圖的115段所示，然而角度旋轉(zhuǎn)應(yīng)當(dāng)僅在20英尺-磅與50英尺-磅之間進(jìn)行累加，如114段所示。類似地，對于第三圈，ETW錯(cuò)誤地累加了發(fā)生在5英尺-磅施加扭矩與前一圈最大施加扭矩50英尺-磅之間的任何偏轉(zhuǎn)，如曲線圖的117段所示，然而角度旋轉(zhuǎn)應(yīng)當(dāng)僅在50英尺-磅與100英尺-磅之間進(jìn)行累加，如116段所示。類似的誤差還將發(fā)生在接下來的每個(gè)棘輪效應(yīng)圈中。本發(fā)明指出并論述了上述某些或全部意見，及現(xiàn)有技術(shù)中的其它構(gòu)造和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括扳手本體，位于扳手本體上的扳手頭部，所述扳手頭部配置成用于嚙合所述工件，可操作地與扳手頭部耦合并產(chǎn)生第一輸出信號的第一傳感器，所述第一輸出信號與扭矩扳手施加給工件的扭矩量成比例，位于扳手本體且與扳手頭部相對的把手，可操作地與扳手本體耦合并產(chǎn)生第二輸出信號的第二傳感器，所述第二輸出信號與扭矩扳手施加給工件的旋轉(zhuǎn)量成比例，扳手本體上帶有的用戶界面，所述用戶界面包括帶有第一讀出器的數(shù)字顯示器及用于輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置，以及處理器，用于將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，比較當(dāng)前扭矩值和預(yù)定的扭矩值，并且在當(dāng)前扭矩值超出預(yù)定扭矩值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括扳手本體， 位于扳手本體上的扳手頭部，所述扳手頭部配置成用于嚙合所述工件，使得扭矩可通過利用扭矩扳手的多個(gè)旋轉(zhuǎn)圈施加給所述工件的棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)，可操作地與扳手頭部耦合并產(chǎn)生第一輸出信號的應(yīng)變計(jì)組件，所述第一輸出信號與扭矩扳手施加給工件的扭矩量成比例，位于扳手本體上且與扳手頭部相對的把手，可操作地與扳手本體耦合并產(chǎn)生第二輸出信號的陀螺傳感器，所述第二輸出信號與扭矩扳手施加給工件的旋轉(zhuǎn)量成比例，扳手本體上帶有的用戶界面，所述用戶界面包括用于輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置，以及處理器，用于將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，比較當(dāng)前扭矩值和預(yù)定的扭矩值，并且在當(dāng)前扭矩值超出預(yù)定扭矩值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。附圖包含在本說明書中并作為說明書的一部分，與文字描述一起揭示了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用來解釋本發(fā)明的原理。


對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，說明書中提出了包括最佳實(shí)施例的本發(fā)明完整且能授權(quán)的公開內(nèi)容，參考到了以下的附圖，其中圖IA及圖IB是使用現(xiàn)有技術(shù)中棘輪效應(yīng)電子扭矩扳手方法的緊固件角度旋轉(zhuǎn)累加的曲線圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的電子扭矩扳手最佳實(shí)施例的透視圖；圖3是如圖2所示的電子扭矩扳手的分解透視圖；圖4是如圖2所示的電子扭矩扳手的電子設(shè)備表示的方框圖；圖5是如圖2所示的電子扭矩扳手的電子設(shè)備表示的方框圖；圖6是如圖2所示的電子扭矩扳手校準(zhǔn)公式表示的曲線圖；圖7是如圖2所示的電子扭矩扳手的電子設(shè)備表示的方框圖；圖8A和圖8B是如圖2所示的電子扭矩扳手測量扳手的累加角度旋轉(zhuǎn)所使用的算法流程圖；圖9A、圖9B以及圖9C是與圖2所示的電子扭矩扳手一起使用的顯示裝置的示意圖；圖IOA和圖IOB是如圖9A、圖9B以及圖9C所示的顯示裝置的顯示算法流程圖；圖11是如圖2所示的電子扭矩扳手的電路方框圖；以及圖12A和圖12B是使用如圖2所示的棘輪效應(yīng)電子扭矩扳手的緊固件角度旋轉(zhuǎn)累加的曲線圖。在說明書和附圖中重復(fù)使用的參考標(biāo)記用于表示根據(jù)公開內(nèi)容的本發(fā)明的相同或類似的技術(shù)特征或元素。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)地參考本發(fā)明當(dāng)前的最佳實(shí)施例，在附圖中對其一個(gè)或多個(gè)示例進(jìn)行解釋。每個(gè)示例都以對發(fā)明解釋說明的方式給出，并不是對其的限制。實(shí)際上，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明公開的范圍和原理的條件下對發(fā)明進(jìn)行修改和變化是顯而易見的。例如，已經(jīng)作過解釋或描述為某實(shí)施例一部分的技術(shù)特征也可應(yīng)用于另一個(gè)實(shí)施例，以產(chǎn)生不同于前兩者的另外的實(shí)施例。因而，本發(fā)明以從屬權(quán)利要求和同等變形的方式也覆蓋了這樣修改和變化。參照圖2和圖3，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，棘輪效應(yīng)電子扭矩扳手10具有扭矩及角度測量傳感器以及顯示裝置。電子扭矩扳手10包括扳手本體12、棘輪/扳手頭部14、把手 16、外殼18、電池組件19、以及帶有用戶界面22的電子單元20。優(yōu)選地，扳手本體12為管狀構(gòu)造，由鋼或其它剛性材料制造，并且在其第一端與扳手頭部14連接，在第二端與電池組件19連接并以端蓋17固定其中。外殼18安裝于其間并且具有電子單元20。如圖所示，扳手頭部14的前端26包括帶有控制桿28的棘輪效應(yīng)耦合件，其允許使用者選擇以順時(shí)針(CW)或是逆時(shí)針(CCW)方向?qū)⑴ぞ厥┘釉诰o固件上。棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)包括用于容納各種尺寸的插槽、延伸口等的凸臺(boss)30。扳手頭部14的后端32滑動(dòng)容納在扳手本體12中，并在其中剛性固定。扳手頭部14包括至少一個(gè)垂直扁平部分34，其形成在前端26與后端32之間，用來容納應(yīng)變計(jì)組件33。扁平部分34既垂直于扭矩扳手10的旋轉(zhuǎn)平面，又與扳手頭部14的縱向中心軸平行。在示出的實(shí)施例中，應(yīng)變計(jì)組件33是全橋組件，包括位于與扳手頭部14的扁平部分34固定連接的單一膜片上的四個(gè)分立的應(yīng)變片。 該全橋應(yīng)變計(jì)組件的一個(gè)實(shí)例是型號N2A-S1449-1KB，由美國賓西法尼亞州Malvern市的 Vishay Micromeasurement公司制造。安裝在扳手頭部14的扁平部分34的全橋應(yīng)變計(jì)組件被稱為應(yīng)變張量。另外，陀螺傳感器35安裝在電子扭矩扳手10的印刷電路板37上。陀螺傳感器35優(yōu)選是微電子機(jī)械(MEMS)陀螺傳感器，例如型號XV3500，由日本東京的EPSON 公司制造。然而，也可以使用其它能夠進(jìn)行應(yīng)變與角度測量的傳感器。外殼18包括底部36，其可滑動(dòng)的容納在扳手本體14中，并限定與帶有電子單元 20的頂部40連接的孔38。電子單元20提供了用于對電子扭矩扳手進(jìn)行操作的用戶界面 22。電子單元20包括含數(shù)字顯示器44的印刷電路板42，以及安裝其上的報(bào)警器46。頂部外殼40限定出容納用戶界面22的孔。用戶界面22包括電源按鈕50、單元選擇按鈕52、增 /減按鈕54a和54b、以及三個(gè)發(fā)光二極管(LEDs) 56a、56b和56c。發(fā)光二極管56a、56b和 56c受激發(fā)后分別顯示綠色、黃色和紅色。圖4示出了優(yōu)選實(shí)施例的電子設(shè)備表示方框圖，示出了各種輸入和輸出。當(dāng)電子扭矩扳手10用于施加和測量扭矩時(shí)，應(yīng)變張量的應(yīng)變計(jì)感應(yīng)施加在緊固件上的扭矩，并且向應(yīng)變計(jì)信號調(diào)節(jié)單元62發(fā)送電壓與感應(yīng)到的扭矩成比例變化的電信號60，所述應(yīng)變計(jì)信號調(diào)節(jié)單元62放大所述信號并對其進(jìn)行噪聲過濾。如下文中關(guān)于圖5的更詳細(xì)的論述那樣，之后將經(jīng)放大和調(diào)節(jié)后的模擬電信號64反饋至處理器，在該情況下，微控制器66在期望的單元將電信號64轉(zhuǎn)換成等效扭矩值并對任何信號偏移進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過對可能在扭矩實(shí)際施加到緊固件之前就已存在的所有讀數(shù)進(jìn)行信號補(bǔ)償，來調(diào)節(jié)所述信號的偏移將增加扳手的精確度。微控制器66 (其可包括單片機(jī)或一些離散數(shù)字和/或模擬裝置)將與當(dāng)前扭矩值以及峰值扭矩相關(guān)的電信號69通過LCD驅(qū)動(dòng)電路68發(fā)送到數(shù)字顯示器44，優(yōu)選是液晶顯示(LCD)單元。優(yōu)選地，數(shù)字顯示器44在施加的扭矩達(dá)到預(yù)定扭矩值時(shí)，以條形圖顯示器70(圖9A)的形式顯示當(dāng)前的扭矩值，并且同時(shí)以數(shù)值顯示器72(圖9A)的形式顯示峰值扭矩。此外參照圖5，微控制器66在期望的單元中將模擬電信號64轉(zhuǎn)換成等效扭矩值。 在接收到模擬電信號64后，微控制器66利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號64轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)。同時(shí)，微控制器66針對任何信號偏移對電信號64進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)電子扭矩扳手10電源打開的時(shí)候，即使電子扭矩扳手10沒有施加扭矩，應(yīng)變計(jì)組件33也將產(chǎn)生電信號60。例如溫度，應(yīng)變張量的沒有預(yù)期的變形等的各種情況在扭矩扳手電源打開時(shí)都能造成產(chǎn)生無負(fù)載電信號，因而在后續(xù)的扭矩測量中引入誤差。就該點(diǎn)而言，微控制器66確定了當(dāng)扭矩扳手電源打開時(shí)的無負(fù)載電信號64的值，并且從所有在扭矩操作期間(直到下一個(gè)電源打開事件)從應(yīng)變計(jì)組件33接收到的后續(xù)的電信號64中減去該值。微控制器66能夠在通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)之前或之后，對接收到的電信號64進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于電子扭矩扳手10的使用情況都不相同，微控制器66在電子扭矩扳手每一次電源打開的時(shí)候?qū)o負(fù)載電信號的大小進(jìn)行確定，并將該值施加到發(fā)生在關(guān)閉電子扭矩扳手電源之前的一連串扭矩操作中去。在一個(gè)實(shí)施例中，如下文中關(guān)于圖6的更詳細(xì)的論述那樣，微控制器66使用滑動(dòng)窗口數(shù)字濾波算法將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成多個(gè)等效數(shù)字值，之后使用其確定電子扭矩扳手施加的當(dāng)前扭矩量。在本例中，微控制器66每秒采樣一千個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)，并且使用10毫秒的滑動(dòng)采樣窗口。在電子扭矩扳手施加扭矩的時(shí)候，微控制器66將前十個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，每一毫秒取一個(gè)，從而在時(shí)間t = 0. 01秒時(shí)產(chǎn)生第一等效數(shù)字值，其中t = 0. 0秒標(biāo)志著扭矩操作的開始。在時(shí)間t = 0. 011秒時(shí)，微控制器66對在時(shí)間t = 0. 002到t = 0. 011 秒之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，從而產(chǎn)生第二等效數(shù)字值。在時(shí)間t = 0. 012秒時(shí)，微控制器66對在時(shí)間t = 0. 003到t = 0. 012秒之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，從而產(chǎn)生第三等效數(shù)字值。這樣持續(xù)下去直到電子扭矩扳手停止施加扭矩，每一毫秒都將提供一個(gè)等效數(shù)字值。簡言之，數(shù)字濾波算法提供了移動(dòng)平均，其中每次在采樣窗口中接收新的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)時(shí)丟棄最原始的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)。如下文中關(guān)于圖6論述的那樣，微控制器66使用這些等效數(shù)字值及校準(zhǔn)公式確定由電子扭矩扳手施加的當(dāng)前等效扭矩值。圖6是用于將從應(yīng)變計(jì)組件來的等效數(shù)字值轉(zhuǎn)換為等效扭矩值的微控制器66使用的校準(zhǔn)公式曲線圖。優(yōu)選地，在裝配后，對每個(gè)電子扭矩扳手10都進(jìn)行校準(zhǔn)以導(dǎo)出其校準(zhǔn)公式。電子扭矩扳手在沿著扭矩扳手的額定扭矩范圍的不同點(diǎn)處施加三個(gè)已知的扭矩值，這些點(diǎn)是本實(shí)施例中在操作范圍最大扭矩的30%，70%和100%。例如，對于額定扭矩操作為從5. 0到100. 0英尺-磅的扭矩扳手來說，電子扭矩扳手施加了 30. 0,70. 0以及 100. 0英尺-磅的扭矩并測量出在每個(gè)扭矩處由應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生的等效數(shù)字值。三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)提供了三個(gè)不同的曲線段(202、204和206)，其中的斜率(m)以及y軸截距(b)可以使用方程式y(tǒng) = m(x)+b求出。曲線段202、204以及206的該公式存儲在存儲器中，并基于接收到的等效數(shù)字值由微控制器66用來確定等效扭矩值。使用多個(gè)曲線段允許微控制器66對可能出現(xiàn)在穿過某些應(yīng)變計(jì)組件操作范圍的非線性進(jìn)行補(bǔ)償。供替換的實(shí)施例可具有不同數(shù)量也包括只有一個(gè)的曲線段。
對于那些可接受較低精確度的示例，單個(gè)電子扭矩扳手的校準(zhǔn)公式能用于使用相同型號應(yīng)變計(jì)組件即具有相同設(shè)計(jì)的每一個(gè)扭矩扳手中。這樣就無需對每一單個(gè)的扭矩扳手進(jìn)行校準(zhǔn)。另外，供替換的實(shí)施例在確定了不需要為應(yīng)變計(jì)組件潛在的非線性操作而進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候可包括只有一個(gè)的曲線段。典型地，應(yīng)變計(jì)組件被配置為使得當(dāng)組件處于張力時(shí)產(chǎn)生正(+)電壓信號，當(dāng)組件處于壓縮時(shí)產(chǎn)生負(fù)(_)電壓信號。如圖3所示，應(yīng)變計(jì)組件33安裝在扳手頭部14的扁平部分34，使其當(dāng)電子扭矩扳手10以順時(shí)針(CW)方向施加扭矩時(shí)經(jīng)歷壓縮過程，從而產(chǎn)生負(fù)電壓信號。相反如將預(yù)料的是，當(dāng)電子扭矩扳手10以逆時(shí)針(CCW)方向施加扭矩時(shí)應(yīng)變計(jì)組件33產(chǎn)生正電壓信號，因?yàn)閼?yīng)變計(jì)組件經(jīng)歷了張力過程。本實(shí)施例扭矩扳手中包含的軟件允許微控制器66在確定當(dāng)前施加扭矩值時(shí)既使用正電信號也使用負(fù)電信號。應(yīng)變計(jì)組件33同樣能安裝在扳手頭部14與扁平部分34相對的某扁平部分(未示出)上，其中當(dāng)扭矩順時(shí)針(CW)施加時(shí)由應(yīng)變計(jì)組件33產(chǎn)生的電壓信號是正的，當(dāng)扭矩逆時(shí)針(CCW)施加時(shí)其為負(fù)?；趹?yīng)變計(jì)組件在扳手頭部所處的位置，軟件類似地也可對接收到信號的類型做出解釋說明。繼續(xù)參照圖4，當(dāng)使用者對扳手施加扭矩從而對緊固件施加扭矩時(shí)，一旦緊固件上施加了預(yù)定的扭矩值，電子扭矩扳手將從第一模式或扭矩模式過渡到第二模式或角度模式。作為模式變換的一部分，微控制器66將向數(shù)字顯示器44發(fā)送一電信號，如圖9C所示， 致使其以數(shù)值方式顯示緊固件當(dāng)前累加角度值。本實(shí)施例中，使用者按壓單元按鈕52，以用于將操作模式從扭矩模式改變到角度模式，并將數(shù)字顯示器44從顯示扭矩值轉(zhuǎn)換為顯示角度值。在可替換的實(shí)施例中，微控制器66決定電子扭矩扳手何時(shí)施加預(yù)定扭矩值，并產(chǎn)生自動(dòng)將電子扭矩扳手10從扭矩模式轉(zhuǎn)換為角度模式的電信號。當(dāng)電子扭矩扳手10用于測量角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，陀螺傳感器35感應(yīng)電子扭矩扳手的旋轉(zhuǎn)并向陀螺信號調(diào)節(jié)單元63發(fā)送電壓變化與旋轉(zhuǎn)速率成比例的電信號61，所述陀螺信號調(diào)節(jié)單元63放大所述信號并從信號中濾除噪音。陀螺儀信號調(diào)節(jié)單元63向微控制器66 輸出經(jīng)放大且調(diào)節(jié)過的模擬電信號65，所述微控制器將電信號65轉(zhuǎn)換成以度數(shù)表示的等效角度值并對任何信號偏移進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過對在扳手實(shí)際旋轉(zhuǎn)之前就可能存在的所有讀數(shù)進(jìn)行信號補(bǔ)償來調(diào)節(jié)所述信號的偏移將增加扳手的精確度。微控制器66通過LCD驅(qū)動(dòng)電路68將包括當(dāng)前累加角度值的電信號69發(fā)送給數(shù)字顯示器44。優(yōu)選地，如圖9C所示，數(shù)字顯示器44在扳手的旋轉(zhuǎn)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)累加角度值時(shí)，同時(shí)以條形圖顯示器70 (圖9C)及數(shù)值顯示器72(圖9C)的形式顯示當(dāng)前累加角度值。此外參照圖7和圖8，微控制器66將模擬電信號65轉(zhuǎn)換成以度數(shù)為單位的等效角度值。在接收到模擬電信號65后，微控制器66利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬電信號65轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)。同時(shí)，微控制器66針對任何信號偏移對電信號65進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)電子扭矩扳手 10電源打開的時(shí)候，即使電子扭矩扳手10沒有旋轉(zhuǎn)陀螺傳感器35也將產(chǎn)生電信號61。就該點(diǎn)而言，微控制器66確定當(dāng)扭矩扳手電源打開時(shí)的無負(fù)載電信號65的值、并從在扭矩操作期間從陀螺傳感器35接收到的所有后續(xù)的電信號65中減去該值。微控制器66能在使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到多個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)之前或之后調(diào)節(jié)接收到的電信號65。由于電子扭矩扳手10的使用情況都不同，微控制器66在電子扭矩扳手每一次電源打開的時(shí)候都對無負(fù)載電信號65的大小進(jìn)行確定并將該值施加到在關(guān)閉電子扭矩扳手10電源之前發(fā)生的一連串扭矩操作中去。注意到，在扭矩操作期間由微控制器66施加的偏移信號取決于電子扭矩扳手10測量的是施加的扭矩值還是累加角度值。更具體地，當(dāng)電子扭矩扳手測量的是施加的扭矩值時(shí)，偏移信號的值由應(yīng)變計(jì)組件33的無負(fù)載條件導(dǎo)出，以及當(dāng)電子扭矩扳手10測量的是累加角度值時(shí)，偏移信號的值由陀螺傳感器35的無負(fù)載條件導(dǎo)出。與之前描述過的相類似，在一實(shí)施例中，微控制器66使用滑動(dòng)窗口數(shù)字濾波算法將從模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成多個(gè)等效數(shù)字值，之后使用其確定電子扭矩扳手 10施加的累加角度旋轉(zhuǎn)，如下文中更加詳細(xì)的論述的那樣。在本例中，微控制器66每秒采樣一千個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)，并使用10毫秒的滑動(dòng)采樣窗口。當(dāng)電子扭矩扳手旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，微控制器66對前十個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，每一毫秒取一個(gè)，從而在時(shí)間t = 0. 01秒產(chǎn)生第一等效數(shù)字值，其中t = 0. 0秒標(biāo)志著扭矩扳手旋轉(zhuǎn)的開始。在時(shí)間t = 0. 011秒時(shí)，微控制器66對在時(shí)間t = 0. 002到t = 0. 011秒之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，從而產(chǎn)生第二等效數(shù)字值。在時(shí)間t = 0. 012秒時(shí)，微控制器66對在時(shí)間t = 0. 003秒到t = 0. 012秒之間的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)求取平均，從而產(chǎn)生第三等效數(shù)字值。這樣持續(xù)下去直到電子扭矩扳手10停止旋轉(zhuǎn)，每一毫秒都將提供一個(gè)等效數(shù)字值。如下文中關(guān)于圖8論述的那樣，微控制器66 使用這些等效數(shù)字值及數(shù)值積分方法確定由電子扭矩扳手10施加的累加角度值。圖8A和圖8B是電子扭矩扳手10確定累加角度值使用的算法流程圖。更具體地， 圖8A是微控制器66的主程序流程圖，以及圖8B是中斷例程服務(wù)程序的流程圖，其提供上述討論的關(guān)于數(shù)字濾波算法的等效數(shù)字值的平均值。如之前論述的那樣，如所示，當(dāng)電子扭矩扳手10電源打開時(shí)電子配置初始化，并且微控制器66確定陀螺傳感器35的偏移信號。 電子扭矩扳手10在扭矩模式時(shí)的操作之前已經(jīng)討論過，這里為了表述簡單不再贅述。在手動(dòng)或自動(dòng)的進(jìn)入角度模式后，微控制器66在扭矩扳手沒有關(guān)閉電源期間一直執(zhí)行無限的循環(huán)運(yùn)算。在進(jìn)入循環(huán)之后，微控制器66對與前述討論的數(shù)字濾波算法相關(guān)的時(shí)間序列進(jìn)行初始化。在本實(shí)施例中，時(shí)間序列包括10毫秒的窗口，對數(shù)字濾波算法提供的等效數(shù)字值基于該窗口求取平均，使得每10毫秒而不是每一毫秒提供一平均等效數(shù)字值用于數(shù)值積分。例如，提供第一到第十等效數(shù)字值的第一平均等效數(shù)字值，而不是10個(gè)單獨(dú)的值來用于數(shù)值積分。同樣地，提供的下一個(gè)值就是從第十一到第二十等效數(shù)字值的第二平均等效數(shù)字值。在每個(gè)10毫秒窗口的最后，時(shí)間序列中斷主程序并提供平均等效數(shù)字值，之后微控制器66通過檢索儲存在閃存中相關(guān)的校準(zhǔn)常數(shù)，使用該平均等效數(shù)字值來計(jì)算基于 10毫秒窗口的電子扭矩扳手10的角速度。如下文所述，每個(gè)校準(zhǔn)常數(shù)對應(yīng)于在扭矩扳手的校準(zhǔn)期間已提前確定的一個(gè)角速度值。微控制器66使用在每一個(gè)10毫秒周期中確定的平均角速度值進(jìn)行數(shù)值積分，以確定電子扭矩扳手旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的累加角度值，隨后也同樣的確定出緊固件旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的累加角度值。微控制器66將包括當(dāng)前累加角度值的電信號發(fā)送給數(shù)字顯示器。在本實(shí)施例的扭矩扳手中，微控制器66根據(jù)以下等式進(jìn)行數(shù)值積分
權(quán)利要求
1.一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括；扳手本體；位于扳手本體的扳手頭部，所述扳手頭部配置為嚙合所述工件；可操作地與扳手頭部耦合并產(chǎn)生第一輸出信號的第一傳感器，所述第一輸出信號與扭矩扳手施加到工件上的扭矩量成比例；可操作地與扳手本體耦合并產(chǎn)生第二輸出信號的第二傳感器，所述第二輸出信號與扭矩扳手施加到工件上的旋轉(zhuǎn)量成比例；扳手本體上帶有的用戶界面，所述用戶界面包括帶有第一讀出器的數(shù)字顯示器及用于輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置；以及處理器，用于將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，比較當(dāng)前扭矩值和工件已經(jīng)受的施加的峰值扭矩值，并在當(dāng)前扭矩值超出之前施加的峰值扭矩值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。
2.如權(quán)利要求1所述的電子扭矩扳手，進(jìn)一步包括棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)，以便能使用電子扭矩扳手的多個(gè)旋轉(zhuǎn)圈將扭矩施加給工件，無需與工件脫離。
3.如權(quán)利要求2所述的電子扭矩扳手，其中處理器在第一旋轉(zhuǎn)圈期間確定施加的峰值扭矩值，在第二旋轉(zhuǎn)圈期間將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，將第二旋轉(zhuǎn)圈的當(dāng)前扭矩值與第一旋轉(zhuǎn)圈的施加的峰值扭矩值進(jìn)行比較，并在第二旋轉(zhuǎn)圈的當(dāng)前扭矩值超出第一旋轉(zhuǎn)圈的施加的峰值扭矩值之后，將第二旋轉(zhuǎn)圈的第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第二角度值。
4.如權(quán)利要求3所述的電子扭矩扳手，其中處理器將第一角度值和第二角度值相加以確定累加角度值。
5.如權(quán)利要求1所述的電子扭矩扳手，第一傳感器進(jìn)一步包括用于指示施加給工件的扭矩量的應(yīng)變計(jì)組件。
6.如權(quán)利要求1所述的電子扭矩扳手，第二傳感器進(jìn)一步包括用于指示施加給工件的角度旋轉(zhuǎn)量的陀螺傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的電子扭矩扳手，其中用戶界面進(jìn)一步包括第二讀出器，其中第一讀出器在扭矩模式運(yùn)期間連續(xù)地顯示施加的峰值扭矩值，以及第二讀出器在扭矩模式運(yùn)行期間連續(xù)地顯示所施加的扭矩值。
8.如權(quán)利要求7所述的電子扭矩扳手，其中第一讀出器是數(shù)值顯示器，以及第二讀出器是用來指示在扭矩模式運(yùn)行期間相對于預(yù)定扭矩值的所施加扭矩值的接近值的條形圖顯不器。
9.如權(quán)利要求1所述的電子扭矩扳手，其中處理器將旋轉(zhuǎn)圈的當(dāng)前扭矩值與扭矩閾值進(jìn)行比較，并在當(dāng)前扭矩值超出扭矩閾值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。
10.如權(quán)利要求9所述的電子扭矩扳手，其中旋轉(zhuǎn)圈進(jìn)一步包括電子扭矩扳手的第一旋轉(zhuǎn)圈。
11.一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括；扳手本體；位于扳手本體上的扳手頭部，所述扳手頭部配置成用于嚙合所述工件；棘輪效應(yīng)機(jī)構(gòu)，使得扭矩可通過使用扭矩扳手的多個(gè)旋轉(zhuǎn)圈施加給所述工件； 可操作地與扳手頭部耦合并產(chǎn)生第一輸出信號的應(yīng)變計(jì)組件，所述第一輸出信號與扭矩扳手施加給工件的扭矩量成比例；可操作地與扳手本體耦合并產(chǎn)生第二輸出信號的陀螺傳感器，所述第二輸出信號與扭矩扳手施加給工件的旋轉(zhuǎn)量成比例；扳手本體上帶有的用戶界面，所述用戶界面包括用于輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置；以及處理器，用于將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，比較當(dāng)前扭矩值和預(yù)定的扭矩值，并且在當(dāng)前扭矩值超出預(yù)定扭矩值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。
12.如權(quán)利要求11所述的電子扭矩扳手，其中處理器在第一旋轉(zhuǎn)圈期間確定施加的峰值扭矩值，在第二旋轉(zhuǎn)圈期間將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成施加給工件的當(dāng)前扭矩值，將第二旋轉(zhuǎn)圈的當(dāng)前扭矩值與第一旋轉(zhuǎn)圈的施加的峰值扭矩值進(jìn)行比較，并在第二旋轉(zhuǎn)圈的當(dāng)前扭矩值超出第一旋轉(zhuǎn)圈的施加的峰值扭矩值之后，將第二旋轉(zhuǎn)圈的第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第二角度值。
13.如權(quán)利要求12所述的電子扭矩扳手，其中處理器將第一角度值和第二角度值相加以確定累加角度值。
14.如權(quán)利要求11所述的電子扭矩扳手，其中用戶界面進(jìn)一步包括第一讀出器及第二讀出器，其中第一讀出器在扭矩模式運(yùn)行期間連續(xù)地顯示峰值扭矩值，以及第二讀出器在扭矩模式運(yùn)行期間連續(xù)地顯示所施加的扭矩值。
15.如權(quán)利要求14所述的電子扭矩扳手，其中第一讀出器是數(shù)值顯示器，以及第二讀出器是用來指示在扭矩模式運(yùn)行期間相對于預(yù)定扭矩值的所施加扭矩值的接近值的條形圖顯示器。
16.如權(quán)利要求14所述的電子扭矩扳手，其中第一讀出器在角度模式運(yùn)行期間連續(xù)地顯示累加角度值，以及第二讀出器指示在角度模式運(yùn)行期間相對于預(yù)定累加角度值的累加角度值接近值。
17.一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括 扳手本體；與扳手本體傳動(dòng)嚙合的扳手頭部，所述扳手頭部配置為嚙合所述工件； 可操作地與扳手頭部耦合并輸出第一信號的第一傳感器，所述第一信號與扭矩扳手施加到工件上的扭矩相對應(yīng)；可操作地與扳手本體耦合并輸出第二信號的第二傳感器，當(dāng)扭矩扳手對工件施加所述扭矩時(shí)，所述第二信號與扭矩扳手關(guān)于工件某軸的旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)；可操作地與扳手本體耦合的用戶界面，具有顯示器及具有使用者通過其輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置；處理器，接收第一信號、第二信號以及預(yù)定扭矩值；在第一模式中，將施加給工件的扭矩與預(yù)定扭矩進(jìn)行比較，并驅(qū)動(dòng)用戶界面以顯示施加給工件的扭矩；以及在第二模式中，確定基于第二信號的旋轉(zhuǎn)角度，并驅(qū)動(dòng)用戶界面以顯示施加給工件的扭矩及旋轉(zhuǎn)角度。
18.如權(quán)利要求17所述的電子扭矩扳手，進(jìn)一步包括棘輪聯(lián)軸器，其位于扳手頭部并配置成容納工件，以便所述棘輪聯(lián)軸器在扳手頭部的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中將扭矩從扳手頭部傳遞至工件，但在扳手頭部的相反的旋轉(zhuǎn)方向中允許扳手頭部和工件之間的相對旋轉(zhuǎn)。
19.如權(quán)利要求18所述的電子扭矩扳手，其中處理器在第二模式中監(jiān)視第二信號，并且當(dāng)扳手頭部在所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而不是在相反的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)時(shí)，基于第二信號將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中， 以及其中處理器在第二模式中監(jiān)視第一信號，并且在扳手頭部改變到相反的旋轉(zhuǎn)方向之前，在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的扳手頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間確定所述扭矩的峰值，以及在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的扳手頭部的下一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，只有當(dāng)?shù)谝恍盘栔甘臼┘咏o工件的所述扭矩等于或大于峰值扭矩時(shí)，才開始將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中。
20.如權(quán)利要求19所述的電子扭矩扳手，其中處理器在第二模式中監(jiān)視第二信號，并且當(dāng)扳手頭部在所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而不是在相反的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)時(shí)，在預(yù)定的周期期間基于第二信號將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中，以及其中處理器在第二模式中監(jiān)視第一信號，并且在扳手頭部改變到相反的旋轉(zhuǎn)方向之前，在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的預(yù)定周期期間扳手頭部每一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間確定所述扭矩的峰值，以及在預(yù)定周期期間所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上扳手頭部的每個(gè)接下來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，只有當(dāng)?shù)谝恍盘栔甘臼┘咏o工件的所述扭矩等于或大于在緊接著之前的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間確定的峰值扭矩時(shí)，才開始將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中。
21.如權(quán)利要求17所述的電子扭矩扳手，其中第一傳感器包括應(yīng)變計(jì)。
22.如權(quán)利要求17所述的電子扭矩扳手，其中第二傳感器包括陀螺傳感器。
23.一種用于嚙合工件的電子扭矩扳手，包括 扳手本體；與扳手本體傳動(dòng)嚙合的扳手頭部，所述扳手頭部配置為嚙合所述工件； 可操作地與扳手頭部耦合并輸出第一信號的第一傳感器，所述第一信號與扭矩扳手施加到工件上的扭矩相對應(yīng)；可操作地與扳手本體耦合并輸出第二信號的第二傳感器，當(dāng)扭矩扳手對工件施加所述扭矩時(shí)，所述第二信號與扭矩扳手關(guān)于工件某軸的旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)；可操作地與扳手本體耦合的用戶界面，具有顯示器及具有使用者通過其輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置；以及處理器，接收第一信號、第二信號以及預(yù)定扭矩值；以及在第一模式中，將施加給工件的扭矩與預(yù)定扭矩值進(jìn)行比較，并驅(qū)動(dòng)用戶界面以顯示施加給工件的扭矩，以及在第二模式中，確定基于第二信號的旋轉(zhuǎn)角度，并驅(qū)動(dòng)用戶界面以顯示旋轉(zhuǎn)角度， 其中處理器在第二模式中監(jiān)視第二信號，并且當(dāng)扳手頭部在一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而不是在相反的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)時(shí)，基于第二信號將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中，以及其中處理器在第二模式中監(jiān)視第一信號，并且在扳手頭部改變到相反的旋轉(zhuǎn)方向之前，在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的扳手頭部旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間確定所述扭矩的峰值，以及在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的扳手頭部的下一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的期間，只有當(dāng)?shù)谝恍盘栔甘臼┘咏o工件的所述扭矩等于或大于峰值扭矩時(shí)，才開始將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中。
24.如權(quán)利要求23所述的電子扭矩扳手，其中處理器在第二模式中監(jiān)視第二信號，并且當(dāng)扳手頭部在所述的一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向而不是在相反的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)時(shí)，在預(yù)定的周期期間基于第二信號將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中，以及其中處理器在第二模式中監(jiān)視第一信號，并且在扳手頭部改變到相反的旋轉(zhuǎn)方向之前，在所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上的預(yù)定周期期間扳手頭部每一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間確定所述扭矩的峰值，以及在預(yù)定周期期間所述一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上扳手頭部的每個(gè)接下來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，只有當(dāng)?shù)谝恍盘栔甘臼┘咏o工件的所述扭矩等于或大于在緊接著之前的所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中確定的峰值扭矩時(shí)，才開始將扳手頭部的角度旋轉(zhuǎn)累加到角度的測量中。
全文摘要
一種電子扭矩扳手，包括扳手本體，配置成用于嚙合工件的扳手頭部，用于產(chǎn)生與施加到工件上的扭矩量成比例的第一輸出信號的第一傳感器，把手，用于產(chǎn)生與施加到工件上的旋轉(zhuǎn)量成比例的第二輸出信號的第二傳感器，包含用于輸入預(yù)定扭矩值的輸入裝置的用戶界面，以及處理器，用于將第一輸出信號轉(zhuǎn)換成當(dāng)前扭矩值，比較當(dāng)前扭矩值和預(yù)定扭矩值，并且在當(dāng)前扭矩值超出預(yù)定扭矩值之后將第二輸出信號轉(zhuǎn)換成工件已旋轉(zhuǎn)經(jīng)過的第一角度值。
文檔編號B23B21/00GK102179791SQ201110093698
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月4日
發(fā)明者尼丁·貝迪, 穆尼斯瓦馬帕·安杰納帕, 阿沃德·A·加里布, 陳霞 申請人:阿派克斯布蘭茲股份有限公司