[发明专利]以最短时间上紧一个螺栓的方法

说明书

本发明涉及一种通过使用上螺母器以预定最大扭矩上紧螺栓或螺母的方法。

在使用一个上螺母器上紧一个螺栓时，当扭矩达到预定值时，如果上螺母器的速度被置为零过紧情况就会产生。这是由于马达的惯性和速度指令到达马达前的时延。

为了防止过量扭矩加到螺栓上，正好在加到螺栓的扭矩达到目标值前，马达的速度应该尽可能接近于零。然而，减小速度结果增加了上紧螺栓所需的时间，因此减少速度是不实用的。如果摩擦力相对大，调整速度接近于零会引起在扭矩达到目标值前马达停止。

一般地，程序员把过去的数据和经验考虑在内，编写出一个逐步可控制地驱动上螺母器的控制程序。

编写一个控制程序需要相当多的经验和技巧。大部分用户不可能编写这种程序，并且一个有经验的程序员也必须花费很多时间来编写这样的控制程序。

鉴于上述问题提出了本发明。本发明的一个目的是提供一种在最短时间内上紧一个螺栓的方法，通过几个学习周期确定出最佳内部参数，该方法不需要一个附加程序来控制速度。

为此，本发明提供一种在最短时间内上紧一个螺栓的方法，包括以下步骤：设定至少一个马达初始速度，一个目标扭矩，和一个与目标扭矩有关的最终扭矩的容差；根据初始速度、扭矩和容差产生速度与扭矩的多条曲线；从预定的多条速度与扭矩曲线中选择任意一条曲线；在由所选曲线得到的速度下运转马达；监视马达运转时所产生的扭矩；确定最终的曲线，沿着该曲线在最短时间内达到目标扭矩；使用上述曲线完成一个螺栓上紧工作、沿着该曲线达到的目标扭矩。

此外，按照本发明的方法还可包括步骤：在上述目标扭矩达到后接着允许流过马达的电流继续流动一个预定时间长度，所述电流是所述目标扭矩到达时的值，从而补偿扭矩损失。

根据本发明的方法，由于在工地上上紧螺栓时是按照优选曲线来马达的，所以能够获得最短的上紧时间。

本发明的特点和其它目的由参考附图的最佳实施例的说明将显得更加明白。其中：

图1是本发明的恒扭矩螺栓上紧装置的方块图。

图2是表示图1装置工作的流程图。

图3表示扭矩T与转速S的实例曲线。

图4A表示图3的曲线P8，图4B表示图3的曲线P2。

图5表示一些根据图3所示的曲线P(S)产生的扭矩/速度表。

图6表示扭矩变化情况，表示在目标扭矩达到后扭矩下降。

根据本发明的用于以最短时间上紧螺栓的装置的原理将被详细说明。转动体的动能一般由下式给出 F = I dx dt + DX . . . . . . . ( 1 ) ]]>

式中：F是输入量(目标速度)

      I是转动惯量

      D是衰减系数

      X是角速度

      t是时间

公式(1)意味着在目标速度F逐步变化后，上螺母器的工作状态由变量I、D和X来确定，X是紧接着目标速度F变化后的角速度。在上螺母器到达要被螺栓带紧的工作后，也即，在产生扭矩后，转矩正比于X关于时间的积分。