[實用新型]電動沖擊式扭力工具的扭力控制系統

有效

• 申請號: 201720746645.9
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN206855337U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 朱育緯;姜岱昀
• 申請（專利權）人: 中國氣動工業股份有限公司
• 主分類號: B25B21/02
• 分類號: B25B21/02;B25B23/147;G05D15/01
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司11315
• 代理人: 許志勇,程爽

技術領域

本實用新型涉及一種電動沖擊式扭力工具的扭力控制系統，尤指一種使用交/直流電源通過扭力控制裝置至有刷或無刷馬達，以驅動電動沖擊式扭力扳手與其出力端的扭力感測裝置，以控制螺栓扭緊力矩的控制系統及其控制方法的電動沖擊式扭力工具的扭力控制系統。

背景技術

有關電動沖擊式扭力工具的扭力控制裝置與方法，不勝枚舉。對各種交/直流馬達而言，一般常見的控制需求，往往是扭力、位置、速度或加速度，為了達到這些控制目標，需要借由傳感器反饋的信號，搭配控制器來進行調整。馬達是借機電整合將電能輸入轉換為動能輸出的機構，因此，主要是控制電能，但在電能的控制上，真正能調整的也只有電壓大小、電流方向及頻率三種要素，而三種要素中，電流方向控制正反轉較為單純，頻率主要是對應到感應馬達的控制，然而，針對真正的控制目標，如：扭力、位置、速度或加速度，其實都是借由電壓大小所控制的，故電壓大小才是借由控制器所需調整的主要參數。

請參閱圖1，其為傳統以交/直流馬達驅動的電動沖擊式扳手以及內建扭力感測裝置的應用示意圖。圖1的(1-1)為充電式沖擊扳手2d，由設置于殼體內控制電路板21d、直流馬達22d、與沖擊機構23d組成并與充電電池1電性連接。圖1的(1-2)為內建扭力感測裝置的充電式沖擊扳手2d’，在圖1的(1-1)的充電式沖擊扳手2d殼體內的沖擊機構23d’與出力端25之間內建扭力感測裝置24d，再經由控制電路板21d’驅動直流馬達22d與沖擊機構23d’通過出力端25’施力于螺栓套筒及尺寸與型式相對應的螺栓以鎖緊結合件。圖1的(1-3)為交流電沖擊扳手2a，由設置于殼體內控制電路板21a、交流馬達22a、與沖擊機構23a組成，并與交流電源1’電性連接。圖1的(1-4)為內建扭力感測裝置的交流電沖擊扳手2a’，在圖1的(1-3)的交流電沖擊扳手2a殼體內的沖擊機構23a’與出力端25’之間內建扭力感測裝置24a，驅動螺栓套筒及尺寸與型式相對應的螺栓鎖緊結合件。其中，2d與2a主要是借由電壓大小控制扭力以及控制電流做正逆轉向切換的開回路控制，對沖擊機構輸出端的扭力大小幾乎無控制可言。而充電式沖擊扳手2d’與交流電沖擊扳手2a’則是在鎖緊過程中，借由內建的扭力感測裝置24d與24a，以有線方式傳輸將扭力或角度信號傳至控制電路板21d’與21a’，進行閉回路的控制，對沖擊機構輸出端的扭力控制有著較明顯的改善。

上述傳統電動沖擊式扭力工具，在使用上，借著裝置在馬達輸出端的沖擊機構來敲擊工具的出力軸，驅動套筒以鎖緊螺栓。通常僅以調節馬達輸出的電壓或彈簧頂住離合器的張力來控制鎖緊的扭力。也有在工具的出力軸前端裝設扭力感測裝置，以偵測扭力與扭緊角度的變化。然而，雖然以相同的輸出電壓設定，并借著扭轉出力軸的過程，監控螺栓貼面后所產生的形變、旋轉角度，甚至加上鎖固時間的長短等參數來控制扭力，但遇到工具本身動力輸出能力在使用過程中必然逐漸衰減，以及沖擊式工具的沖擊機構較易磨耗，或油壓脈沖式工具連續操作一段時間后，油壓缸的油溫上升導致原設定扭力的衰減，抑或是以同一設定的扭力，去鎖緊軟硬不同的待鎖固件，甚至是作業人員因長時間握持工具操作，必然疲累以致無法保持固定的操作姿勢等等因素，都會導致無法達到穩定的鎖緊扭力，也只能將判定的結果提出警示，對上述問題仍然無法做到有效的扭力控制。

因此，如何發明出一種電動沖擊式扭力工具的扭力控制系統，可在操作過程中持續將感測的信號回傳至工具內建或外掛的扭力控制裝置，由微處理器依電壓/電流感測組件及時持續偵測電壓電流的變化，再通過電壓控制模塊，將工作電壓穩定控制在默認的允許變化范圍內，以達到控制鎖緊扭力的目的，將是本實用新型所欲積極公開的地方。

實用新型內容