[发明专利]一种自动化螺栓拉伸紧固系统及方法

说明书

本申请公开了一种自动化螺栓拉伸紧固系统及方法，所述系统包括上位机、控制单元、液压泵站、压力传感器、温度传感器、液压拉伸器、前端传感器、旋进到位传感器以及旋出到位传感器，上位机与控制单元连接，控制单元分别与液压泵站、压力传感器、温度传感器、液压拉伸器、前端传感器、旋进到位传感器以及旋出到位传感器连接，液压泵站又与液压拉伸器连接。本申请相比较传统的手动拉伸器的工作过程，实现了螺栓整个拉伸紧固过程的全自动化，极大的提高了螺栓拉伸器的工作效率以及大型零部件的装配质量，并且还降低了工作人员的劳动强度以及减少了人力成本。

技术领域

本申请涉及螺栓装配技术领域，具体涉及一种自动化螺栓拉伸紧固系统及方法。

背景技术

在一些大型零部件装配领域，为了方便拆卸和安装，各部件之间的连接大都通过螺栓锁紧的方法实现各部件之间的连接。由于这些零部件尺寸较大，因此连接这些部件采用的螺栓都比较粗，需要施加很大的预紧力才能锁紧这些零部件。

目前，锁紧这些螺栓多采用手动拉伸器和液压泵站配合来实现这些螺栓的拉伸紧固。其工作原理是当拉伸器锁紧螺栓后，液压泵站向拉伸器油缸注入液压油，液压油推动拉伸器拉杆对螺栓施加拉伸力，然后拨紧螺母。而这些过程目前大都由不同的工作人员配合完成，因此存在劳动强度高，质量难以把控等问题，并且在一些需要较高拉伸力的场合，若操作人员出现操作不当还可能会造成一些安全事故。

现有技术中也出现了一些针对螺栓拉伸紧固的控制系统，例如公开号为CN203184925U，公开日为2013年09月11日，名称为“一种螺栓拉伸器系统”的实用新型专利，其具体的技术方案为：本实用新型公开了一种螺栓拉伸器系统，包括由液压缸驱动的拉伸器和向所述液压缸供油的液压泵，所述螺栓拉伸器系统还包括与所述液压泵连接并在所述液压泵动作时发出信号的信号发生器、设在所述液压缸上接收所述信号发生器发出的信号接收器和与所述信号接收器连接以根据所述信号接收器接收到的信号发出预警的预警装置。本实用新型克服现有的液压拉伸器在工作时没有相应提示，存在一定危险性的缺点，提供一种可使工作人员及时了解液压泵及拉伸器的工作情况从而保证工作人员人身安全的螺栓拉伸器系统。

上述现有技术相比传统拉伸器引入了安全报警提示，但是本质还是需要人工进行操作，并未真正实现螺栓拉伸紧固的自动化。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本申请提供了一种自动化螺栓拉伸紧固系统及方法，能够实现螺栓的拉伸、紧固以及拉伸力的全自动化控制，降低了工作人员的劳动强度，提高了大型零部件的装配质量。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种自动化螺栓拉伸紧固系统，包括上位机、控制单元、液压泵站、压力传感器、温度传感器、液压拉伸器、前端传感器、旋出到位传感器以及旋进到位传感器；所述上位机与控制单元连接，用于实时监控液压拉伸器的拉伸过程并实现人机信息交互；所述控制单元分别与液压泵站、压力传感器、温度传感器、液压拉伸器、前端传感器、旋进到位传感器以及旋出到位传感器连接，用于接收所述液压泵站、压力传感器、温度传感器、液压拉伸器、前端传感器、旋进到位传感器以及旋出到位传感器发送的信号，并进行分析判断，最终控制液压拉伸器实现对螺栓的自动拉伸紧固；所述液压泵站还与液压拉伸器连接，用于为液压拉伸器提供稳定可靠的液压力；所述液压拉伸器用于实现螺栓的拉伸与紧固；所述压力传感器设置在液压泵站中，用于检测液压泵站中液压油的压力；所述温度传感器设置在液压泵站中，用于检测液压泵站中液压油的温度；所述前端传感器设置在液压拉伸器上，用于检测液压拉伸器是否与待拉伸紧固螺栓的紧固端面接触；所述旋进到位传感器设置在液压拉伸器上，用于检测液压拉伸器的拉杆是否被旋入待拉伸紧固螺栓中；所述旋出到位传感器设置在液压拉伸器上，用于检测液压拉伸器中的拉杆是否从待拉伸紧固螺栓中旋出。

优选地，所述液压泵站包括升压电机、升压电磁阀、降压电磁阀以及溢流阀，升压电机通过泵站升压伺服驱动器与控制单元连接，所述升压电磁阀、降压电磁阀以及溢流阀串联在油管路中。