[发明专利]智能螺丝紧固装置

说明书

本发明公开了一种智能螺丝紧固装置，包括传动杆、力矩测量模块和螺丝旋入深度测量模块；其中传动杆的一端连接螺丝头，力矩测量模块与传动杆相连；螺丝旋入深度测量模块通过激光或超声波测距方法，或对螺丝旋入圈数计数来测量螺丝旋入深度。该装置通过在安装螺丝时测量螺丝的紧固力矩和旋入深度，量化螺丝的紧固程度，可以检测出螺牙卡死而造成的螺丝安装不合格。

技术领域

本发明属于精密机械仪器仪表领域，具体涉及一种可以测量螺丝紧固程度的螺丝紧固装置。

背景技术

庞大的系统工程是由成千上万颗螺丝连接的，螺丝太紧或太松都会对系统造成致命的影响。目前，在制造领域，对螺丝的松紧判断是通过扭力扳手来完成的。扭力扳手是一种带有扭矩测量机构的拧紧计量器具，它用于紧固螺丝，并能测出拧紧时的扭矩值。预置式扭矩扳手具有预设扭矩数据和声响装配。当紧固件的拧紧扭矩达到预设值时，能自动拍发讯号卡嗒(click)的一声，同时伴有明显的振动感，提示紧固件安装完成。

对于螺牙损坏引起的螺丝咬死或扭力增大等现象，这些措施都无法准确判断螺丝的松紧程度。比如设定扭矩为10N.m，但当螺丝紧固到接近终点时，螺丝上一个螺牙发生了质量问题，以致螺丝卡死无法继续前进，这时扭矩扳手已达到10N.m，而且用肉眼也难以分辨螺丝是否已锁紧，但螺丝其实是未锁紧的。这类隐患情况经常发生在工业制造的过程中，给产品的安全带来了极大的隐患，但在实际制造中，工程师和技工对此也是束手无策，是目前困扰精密生产领域的一大难题。精密生产领域急需精密测量仪器来量化螺丝的松紧,以保障设备的安全。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可以测量螺丝紧固程度的螺丝紧固装置，检测螺丝的安装是否符合要求。

技术方案：本发明采用如下技术方案：一种智能螺丝紧固装置，包括传动杆、力矩测量模块和螺丝旋入深度测量模块；其中传动杆的一端连接螺丝头，力矩测量模块与传动杆相连。

螺丝旋入深度测量模块用于测量螺丝旋入深度值，可以采用激光测距或超声波测距；螺丝旋入深度测量模块包括套筒和固定在套筒上的测距单元。根据采用的不同测距方法，测距单位可以是激光测距单元或超声波测距单元。

螺丝旋入深度值的测量还可以通过对螺丝旋入圈数计数来实现。这种情况下，螺丝旋入深度测量模块包括套筒、光敏器件和发光器件；光敏器件和发光器件分别设置于套筒和传动杆上。传动杆转动时，光敏器件间歇接收发光器件发出的光产生脉冲信号，通过对脉冲信号的计数计算螺丝旋入圈数。

为了提高测量精度，可以设置多个发光器件；将光敏器件设置于套筒上，多个发光器件均匀设置于传动杆的横截面圆周上。多个脉冲信号表示螺丝旋入一圈。

螺丝旋入圈数测量模块还包括导光柱；导光柱一端与发光器件相接，另一端沿紧固传动杆横截面圆的径向指向套筒，导光柱与发光器件一一对应；这样可以使光敏器件同一时刻最多只能接收到一个发光器件发出的光，避免了不同发光器件之间光线的干扰。

传动杆通过连接接头与螺丝连接，连接接头与螺丝连接的一端设有与螺丝头相对应的卡槽；连接接头可拆卸更换，以使本发明提供的智能螺丝紧固装置适用于不同形状、大小螺丝头的螺丝的安装。

本发明提供的智能螺丝紧固装置还包括报警模块，当螺丝安装结束，但力矩测量模块测量的螺丝紧固力矩值没有达到预设值，或螺丝旋入深度测量模块测量的螺丝旋入深度值没有达到预设值时，报警模块发出提醒报警信号。

为便于用户观察测量值，还包括显示屏，将力矩测量模块测量的螺丝紧固力矩值、螺丝旋入深度测量模块测量的螺丝旋入深度值显示出来。

上述紧固力矩的预设值和螺丝旋入深度的预设值可以通过按钮进行设置。