[发明专利]一种智能数显扭矩扳手电路控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，包括信号调理模块、角度检测模块、微控制器模块、通讯模块、人机交互模块和控制终端；

所述信号调理模块实时采集扳手所受扭矩值，将扭矩值转换成数字信号传输给微控制器模块；所述角度检测模块实时采集扳手拧紧过程中航向角变化值，并传输给微控制器模块；所述微控制器模块根据接收的扳手拧紧过程中航向角变化值，计算得到扳手拧紧角度值，并将扳手拧紧角度值和扭矩值通过通讯模块上传至控制终端，同时微控制器模块将扳手拧紧角度值和扭矩值与设定值进行比较，通过人机交互模块报警提示是否合格；

人机交互模块中的信息交互模块，包括扫码模块或射频识别模块，和摄像模块；信息交互模块识别扳手拧紧操作的工位部件信息、扳手拧紧操作人员的人脸信息及采集扳手拧紧操作的工位部件图像信息，上传至微控制器模块，实现扳手拧紧定位；

还包括存储模块，所述存储模块包括存储模块I和存储模块II，通过存储模块I和存储模块II对扳手拧紧数据进行储存，微控制器模块通过通讯模块将存储模块I中数据传输至控制终端，当数据上传有误时，检测存储模块I与存储模块II数据是否一致，进行故障判断。

2.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，还包括电源模块，所述电源模块包括无线充电电路、锂电池充放电保护电路、电平转换电路以及锂电池，锂电池充放电保护电路连接无线充电电路和锂电池，无线充电电路和锂电池输出的电能经过锂电池充放电保护电路处理后，输入电平转换电路，由电平转换电路将电能转换成其他模块所需的电压。

3.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，还包括用于扳手与控制终端进行时钟同步的时钟同步模块。

4.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，所述信号调理模块包括惠斯通全桥电路、信号调理电路和A/D转换电路，所述惠斯通全桥电路实时采集扳手所受扭矩值，并传输给信号调理电路；所述信号调理电路将接收到的扭矩值转化为电压信号，并传输给A/D转换电路；所述A/D转换电路将接到的电压信号转换为数据信号，并传输给微控制器模块。

5.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，所述角度检测模块包括用于采集扳手拧紧过程中航向角变化值的三轴陀螺仪以及用于校准陀螺仪的三轴磁力计。

6.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，所述人机交互模块包括：

显示屏，用于显示扳手拧紧角度值、扭矩值、电池电量、WIFI信号强度以及时间信息；和

按键电路，用于实现工作模式切换与拧紧扭矩目标值配置；和

信息交互模块，用于识别扳手拧紧操作的工位部件信息，采集扳手拧紧操作的工位部件图像，并进行扳手拧紧操作人员进行人脸识别；和

警示组件，用于报警提示扳手拧紧是否合格；

所述警示组件包括多色LED接口电路、蜂鸣器和震动马达。

7.根据权利要求1所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，所述控制终端包括PC端和移动端。

8.根据权利要求7所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统，其特征是，所述通讯模块包括与PC端通信连接的串口通讯模块和与PC端和移动端通信连接的无线通讯模块，所述串口通讯模块包括232串口电路和485串口电路，所述无线通讯模块包括WIFI模块和5G通讯模块。

9.一种智能数显扭矩扳手电路控制方法，该方法是基于权利要求1至8中任一项所述的智能数显扭矩扳手电路控制系统实现的，其特征是，包括以下步骤：

控制终端将扳手拧紧合格区间、角度范围下发至微控制器模块；人机交互模块识别工位部件信息、扳手拧紧操作人员人脸信息以及采集工位部件图像信息，并上传至微控制器模块，实现扳手拧紧定位；

信号调理模块实时采集扳手所受扭矩值，将扭矩值转换成数字信号传输给微控制器模块；角度检测模块实时采集扳手拧紧过程中航向角变化值，并传输给微控制器模块；微控制器模块根据接收的扳手拧紧过程中航向角变化值，计算积分得到扳手拧紧角度值，将扳手拧紧角度值和扭矩值与设定值进行比较，通过人机交互模块报警提示是否合格；同时，微控制器模块通过通信模块将存储模块I中数据传输至控制终端，控制终端实时显示当前扳手工艺数据状态，如果数据上传有误，检测存储模块I与存储模块II数据是否一致，进行故障判断。