[发明专利]一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统

说明书

本发明公开了一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统，包括数据采集端、主控端和多个拧紧小车；数据采集端与主控端连接以实现数据交互，主控端与多个拧紧小车连接以控制拧紧小车执行拧紧操作并接收拧紧小车反馈的信息。本发明的系统，将螺栓拧紧数值自动下发、数据自动回传，避免人工干扰和人为因素，提升操作过程的自动化水平和透明度。

技术领域

本发明涉及起重机的高强度螺栓连接拧紧技术领域，具体涉及一种工程机械高强度螺栓连接拧紧管理系统。

背景技术

相关术语解释：

高强度螺栓连接拧紧：是一种用高强度螺栓进行连接的装配方式，一般用于关键部件的装配。为保证螺栓连接的可靠性，高强度螺栓连接的质量通过拧紧力矩（拧紧值）进行控制，并进行拧紧质量记录和检测，防止螺纹松动发生安全隐患。

电动拧紧枪：是一种电能驱动的定扭值拧紧工具，外形类似冲锋枪，具有高精度、高扭矩、低噪音、高可靠性，并具备控制能力，是比拧紧扳手更先进的一种高端拧紧工具。

拧紧小车：是一种集成拧紧枪的小推车式机构，方便移动。推车包括模块：电动拧紧枪、带输入输出模块及17寸可触摸屏的工控机、控制器、15m卷线器及电缆线、无线通讯网络模块、手持式Pad显示终端、电气系统、套筒放置区、反作用力臂等。

汽车起重机是一种安装在通用或专用载重汽车底盘上的起重机。底盘以上回转部分称为上车部分。上车部分由变幅机构、卷扬机构、伸缩机构和回转机构组成。变幅机构在起重机中，用于改变臂架俯仰的位置，增加主机的作业范围，主要功能是改变吊臂的幅角，实现重物的提升和下降。

轮式起重机产品种类多样，从8吨到1600吨共100余种，单台产品物料有3000种至1万种不等、零部件数量达到1万至3万多件。轮式起重机核心部件具有零部件数量多、结构复杂、重量大的特点，其制造工艺流程为下料→机加工→焊接→结构件涂装→底盘装配→整车装配→调试检测→整机涂装。底盘装配和整车装配是制造工艺流程中的关键环节，产品最终成形状态和各项性能是否达标都在装配环节起关键性作用。轮式起重机的装配环节主要通过螺栓连接，部分采用配焊、销轴连接等方式，少量采用铆接、压接等方式。在零部件组装成整机的过程中，螺栓连接是最主要的连接方式， 对于起重机来说，影响产品装配关键质量特性的螺栓连接点有50多个，拧紧范围在200-2500N•M之间。

不同于产品批量化生产阶段，在新产品的试制阶段，由于产品型号多样、产品试制进度差异大，个性化生产的情况非常突出，量产阶段生产线上应用的定扭拧紧设备并不适合于个性化、定制化的新产品试制过程。

同时，随着智能化生产的逐步推进，传统上新产品试制的作业模式（人工气动扳手拧紧、手工记录过程数据）不再适应当前智能化、信息化的需求，不能满足对新产品高质量、可追溯、可查询评估数据的要求。

因此，为实现新产品装配试制阶段，在最重要的螺栓连接拧紧工序，对装配质量可控制、可查询、可追溯、全部数字化管理的需求。

目前，在工程机械产品批量生产阶段，装配生产线上常用的、影响产品关键质量特性的螺栓连接拧紧技术方案主要有三种：

（1）方案1：风动扳手拧紧、扭力扳手抽检。这种拧紧方式是最传统的拧紧方式，成本低、效率高、对工人技能要求低，但存在拧紧力矩不可控、噪音大、对螺纹连接副有损伤，完全不能满足产品质量提升及高质量发展的要求。

（2）方案2：电动拧紧枪、液压扳手拧紧，扭力扳手抽检。电动拧紧具有拧紧力矩可控、噪音小、效率适中等特点，但不具有成本优势。单独电动拧紧尽管可以与设备互联互通，能够采集数据，但拧紧数据难以实现与正在工作的车辆进行一对一的关联，因此产品拧紧数据结果仍需要人工检测，并用拉力扳手进行抽检。这种手段是目前行业主流发展的拧紧方式，对产品质量有一定程度提升，但不能实现在线检测，不是全部的智能化。