[实用新型]电动冲击式扭力工具的扭力控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电动冲击式扭力工具的扭力控制系统，尤指一种使用交/直流电源通过扭力控制装置至有刷或无刷马达，以驱动电动冲击式扭力扳手与其出力端的扭力感测装置，以控制螺栓扭紧力矩的控制系统及其控制方法的电动冲击式扭力工具的扭力控制系统。

背景技术

有关电动冲击式扭力工具的扭力控制装置与方法，不胜枚举。对各种交/直流马达而言，一般常见的控制需求，往往是扭力、位置、速度或加速度，为了达到这些控制目标，需要借由传感器反馈的信号，搭配控制器来进行调整。马达是借机电整合将电能输入转换为动能输出的机构，因此，主要是控制电能，但在电能的控制上，真正能调整的也只有电压大小、电流方向及频率三种要素，而三种要素中，电流方向控制正反转较为单纯，频率主要是对应到感应马达的控制，然而，针对真正的控制目标，如：扭力、位置、速度或加速度，其实都是借由电压大小所控制的，故电压大小才是借由控制器所需调整的主要参数。

请参阅图1，其为传统以交/直流马达驱动的电动冲击式扳手以及内建扭力感测装置的应用示意图。图1的(1-1)为充电式冲击扳手2d，由设置于壳体内控制电路板21d、直流马达22d、与冲击机构23d组成并与充电电池1电性连接。图1的(1-2)为内建扭力感测装置的充电式冲击扳手2d’，在图1的(1-1)的充电式冲击扳手2d壳体内的冲击机构23d’与出力端25之间内建扭力感测装置24d，再经由控制电路板21d’驱动直流马达22d与冲击机构23d’通过出力端25’施力于螺栓套筒及尺寸与型式相对应的螺栓以锁紧结合件。图1的(1-3)为交流电冲击扳手2a，由设置于壳体内控制电路板21a、交流马达22a、与冲击机构23a组成，并与交流电源1’电性连接。图1的(1-4)为内建扭力感测装置的交流电冲击扳手2a’，在图1的(1-3)的交流电冲击扳手2a壳体内的冲击机构23a’与出力端25’之间内建扭力感测装置24a，驱动螺栓套筒及尺寸与型式相对应的螺栓锁紧结合件。其中，2d与2a主要是借由电压大小控制扭力以及控制电流做正逆转向切换的开回路控制，对冲击机构输出端的扭力大小几乎无控制可言。而充电式冲击扳手2d’与交流电冲击扳手2a’则是在锁紧过程中，借由内建的扭力感测装置24d与24a，以有线方式传输将扭力或角度信号传至控制电路板21d’与21a’，进行闭回路的控制，对冲击机构输出端的扭力控制有着较明显的改善。

上述传统电动冲击式扭力工具，在使用上，借着装置在马达输出端的冲击机构来敲击工具的出力轴，驱动套筒以锁紧螺栓。通常仅以调节马达输出的电压或弹簧顶住离合器的张力来控制锁紧的扭力。也有在工具的出力轴前端装设扭力感测装置，以侦测扭力与扭紧角度的变化。然而，虽然以相同的输出电压设定，并借着扭转出力轴的过程，监控螺栓贴面后所产生的形变、旋转角度，甚至加上锁固时间的长短等参数来控制扭力，但遇到工具本身动力输出能力在使用过程中必然逐渐衰减，以及冲击式工具的冲击机构较易磨耗，或油压脉冲式工具连续操作一段时间后，油压缸的油温上升导致原设定扭力的衰减，抑或是以同一设定的扭力，去锁紧软硬不同的待锁固件，甚至是作业人员因长时间握持工具操作，必然疲累以致无法保持固定的操作姿势等等因素，都会导致无法达到稳定的锁紧扭力，也只能将判定的结果提出警示，对上述问题仍然无法做到有效的扭力控制。

因此，如何发明出一种电动冲击式扭力工具的扭力控制系统，可在操作过程中持续将感测的信号回传至工具内建或外挂的扭力控制装置，由微处理器依电压/电流感测组件及时持续侦测电压电流的变化，再通过电压控制模块，将工作电压稳定控制在默认的允许变化范围内，以达到控制锁紧扭力的目的，将是本实用新型所欲积极公开的地方。

实用新型内容