[發(fā)明專利]液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN107402104A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓良;孟永東
• 申請（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)景能源（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,徐穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種品質(zhì)控制技術(shù)，特別涉及一種液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在現(xiàn)場安裝時(shí)，大部件安裝都是依靠大量不同規(guī)格的高強(qiáng)螺栓來固定連接。作為高強(qiáng)螺栓緊固工具，液壓扳手在安裝中廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)場安裝中，對液壓扳手緊固都有嚴(yán)格的工藝要求，液壓扳手由液壓泵提供動力，液壓泵輸出口一般接壓力表，便于施工過程中，操作人員監(jiān)控。安裝后，產(chǎn)品經(jīng)過抽檢方式判斷產(chǎn)品是否合格。但由于人為原因，風(fēng)機(jī)制造、安裝、維護(hù)力矩過程中存在高強(qiáng)螺栓超力矩、欠力矩現(xiàn)象，直接形成了產(chǎn)品質(zhì)量的隱患。高強(qiáng)螺栓的品質(zhì)保證和安裝到位對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量十分重要，但如果安裝全程監(jiān)測，又帶了大量的成本，并影響生產(chǎn)進(jìn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對高強(qiáng)螺栓安裝是否到位對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組品質(zhì)影響的問題，提出了一種液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)及方法，高強(qiáng)螺栓力矩作業(yè)過程可追溯； 力矩作業(yè)狀態(tài)可視化；力矩作業(yè)過程系統(tǒng)防呆；工具狀態(tài)異常自動報(bào)警；工具全生命周期管理。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)，液壓泵給扳手頭提供動力，扳手頭對高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固，包括角度傳感器、壓力傳感器、上位機(jī)、PLC控制器及伺服電機(jī)，上位機(jī)內(nèi)配置帶力矩值的工藝配方表，上位機(jī)根據(jù)每個(gè)扳手頭校驗(yàn)報(bào)告里的公式把力矩值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的壓力值，上位機(jī)輸出壓力值送PLC控制器，PLC將壓力值轉(zhuǎn)換為伺服電機(jī)驅(qū)動電信號送出，伺服電機(jī)驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵出口壓力傳感器采集壓力信號反饋回PLC，PLC根據(jù)反饋壓力信號與輸出壓力值對應(yīng)的壓力值進(jìn)行比較，調(diào)整輸出給伺服電機(jī)，自動調(diào)節(jié)液壓泵的壓力；扳手頭上安裝有角度傳感器，角度傳感器實(shí)時(shí)記錄角度送PLC。

一種液壓扳手作業(yè)自動檢查方法，具體包括如下步驟：

1）上位機(jī)接收液壓扳手作業(yè)指令，根據(jù)機(jī)型對應(yīng)扳手校驗(yàn)報(bào)告，給出扭矩值轉(zhuǎn)換成壓力值的公式，將壓力值送PLC，PLC將壓力值轉(zhuǎn)換為位置信號到伺服電機(jī)，伺服電機(jī)根據(jù)PLC指令驅(qū)動液壓泵工作；

2）液壓泵出口壓力傳感器采集壓力信號反饋回PLC，PLC將反饋壓力與上位機(jī)給定標(biāo)準(zhǔn)壓力進(jìn)行對比，將差值再次輸出到伺服電機(jī)，調(diào)整伺服電機(jī)位置 ，以此形成閉合控制，使液壓泵輸出設(shè)定的壓力，壓力調(diào)整過程中如有超出壓力允許范圍時(shí)，報(bào)警停止工作，等待工作人員處理；

3）液壓扳手上角度傳感器實(shí)時(shí)采集角度信號到PLC，PLC累加角度值，同時(shí)計(jì)算角度變化率，根據(jù)螺栓角度變化率接近0時(shí)，采集此時(shí)的壓力達(dá)到預(yù)定壓力，同時(shí)扳手頭沒有觸碰底端電磁限位開關(guān)，判定螺栓擰緊，PLC實(shí)時(shí)的壓力值和累加的角度值上傳給上位機(jī)，完成螺栓裝配，并將數(shù)據(jù)上傳，工位所有螺栓擰緊完成后自動導(dǎo)出工位螺栓報(bào)表；

4）液壓扳手作業(yè)完成，上位機(jī)將工作時(shí)間、工作過程壓力信號及角度變化率數(shù)據(jù)處理，將工藝配方表中易損零部件工作時(shí)間和工作次數(shù)更新，當(dāng)零部件壽命達(dá)到預(yù)定壽命的預(yù)警值時(shí)，提示更換零部件，當(dāng)零部件壽命達(dá)到預(yù)定壽命的終止值時(shí)，報(bào)警同時(shí)限制啟動軟件正常工作，直到更換后重新工作。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)及方法，自動監(jiān)測液壓扳手緊固螺栓時(shí)的壓力，過程與結(jié)果數(shù)據(jù)保存，異常預(yù)警保證每個(gè)作業(yè)高質(zhì)量完成，累計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壽命評定，提前預(yù)防潛在隱患。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)液壓扳手作業(yè)的百分百合格。

附圖說明

圖1為本發(fā)明液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示本發(fā)明液壓扳手作業(yè)自動檢查系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意框圖，上位機(jī)內(nèi)配置有工藝配方表，根據(jù)風(fēng)機(jī)類型由工藝配方表給出螺栓緊固時(shí)所需的力矩值，并更具扳手頭的校驗(yàn)報(bào)告公式將扭矩值轉(zhuǎn)換成壓力值送PLC控制器，PLC將壓力值轉(zhuǎn)換為伺服電機(jī)驅(qū)動電信號送出，伺服電機(jī)驅(qū)動液壓泵工作，液壓泵出口增加壓力傳感器，壓力傳感器采集壓力信號反饋回PLC，PLC與輸出的力矩值對應(yīng)的壓力值進(jìn)行比較，調(diào)整輸出給伺服電機(jī)，自動調(diào)節(jié)液壓泵的壓力，保證液壓泵給扳手頭所需壓力值，形成閉合控制；在扳手頭上增加了角度傳感器，通過角度傳感器來實(shí)時(shí)記錄角度，角度傳感器采集的信號送PLC，PLC通過記錄角度和計(jì)算角度變化率及對應(yīng)的壓力值自動判斷螺栓擰緊。