[發(fā)明專(zhuān)利]一種手動(dòng)扭力扳手的Click偵測(cè)與扭力擷取裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010320215.7
• 申請(qǐng)日: 2020-04-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111421494B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳信全;何朋哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)中山學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B25B23/142
• 分類(lèi)號(hào): B25B23/142
• 代理公司: 中山市粵捷信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44583
• 代理人: 張謙

本發(fā)明公開(kāi)了一種手動(dòng)扭力扳手的Cl ick偵測(cè)與扭力擷取裝置，包括微分比較器，所述微分比較器包括電阻R、電容C以及比較器U1，所述電容C的一端與外部扭力信號(hào)輸出端電性連接，電容C的另一端分別與電阻R的一端、比較器U1的負(fù)極輸入端電性連接，所述比較器U1的正極輸入端、電阻R的另一端均接地。本發(fā)明除能精準(zhǔn)偵測(cè)到Click動(dòng)作時(shí)的第一個(gè)扭力峰值外，也能有效避免抖動(dòng)及扭力卸載期間所造成Click的誤判斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及扳手扭力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種手動(dòng)扭力扳手的Click偵測(cè)與扭力擷取裝置。

背景技術(shù)

在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域中，扳手是一種用以轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓、螺帽、或?qū)ο蟛豢苫蛉钡闹匾ぞ撸瑥钠?chē)、火車(chē)、輪船、飛機(jī)等大型運(yùn)輸載具，或是各種機(jī)具設(shè)備，乃至手機(jī)、手表等電子產(chǎn)品。只要有螺栓、螺帽的地方，就一定少不了使用扳手工具。盡管現(xiàn)今有電動(dòng)扳手或氣動(dòng)扳手等動(dòng)力工具，可讓使用者更加地省力地操作。然而考慮戶(hù)外場(chǎng)合應(yīng)用、機(jī)動(dòng)性、及成本等因素，手動(dòng)扳手仍是目前最為普遍所使用的工具，且在工具領(lǐng)域中占有重要的一席之地。

為能有效控制扭力輸出，手動(dòng)扭力扳手是一種可調(diào)整設(shè)定扭矩大小的常用工具，其結(jié)構(gòu)分為壓力彈簧、扭矩釋放關(guān)節(jié)、及扭矩頂桿三個(gè)部分。當(dāng)對(duì)扭力扳手對(duì)螺栓加載施力時(shí)，內(nèi)部彈簧隨著扭力的增加而逐步加壓，并逐漸擰緊螺栓。當(dāng)扭力到達(dá)所設(shè)定的扭矩值后，此時(shí)扭力大于彈簧的壓力，將致使釋放關(guān)節(jié)瞬間產(chǎn)生脫節(jié)效應(yīng)，并敲擊扳手金屬外殼因而發(fā)出“卡塔”(Click)的聲響；藉此來(lái)提醒告知使用者所施力的扳手已達(dá)到扭矩值。由于扭力扳手其扭矩值的精準(zhǔn)與否，關(guān)系到所受力物件設(shè)備的結(jié)構(gòu)安全。因此，偵測(cè)手動(dòng)扭力扳手的Click動(dòng)作，并精準(zhǔn)地?cái)X取當(dāng)下的第一扭矩值，便是校驗(yàn)扭力扳手過(guò)程中重要的一環(huán)。

扭矩值的擷取是先通過(guò)扭力傳感器的感應(yīng)，以得到一代表扭力相應(yīng)的電壓或電流信號(hào)，然后再經(jīng)由ADC將模擬扭力信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字扭矩值。若僅單純藉由ADC所擷取扭矩值的大小變化來(lái)判斷是否有Click發(fā)生，作法上存在誤差且不切實(shí)際。其原因?yàn)锳DC存在轉(zhuǎn)換的量化誤差，因此對(duì)于固定量程的傳感器而言，當(dāng)Click發(fā)生時(shí)，若以大扭力的變化量值作為判斷依據(jù)，則對(duì)于小扭力的Click可能就偵測(cè)不到。反之，若以小扭力的變化量值作為依據(jù)，在量測(cè)大扭力過(guò)程中則容易出現(xiàn)誤判斷。其次ADC的采樣頻率若較低，也可能錯(cuò)失偵測(cè)Click的時(shí)機(jī)，或所擷取到的扭矩值并非當(dāng)下Click發(fā)生時(shí)的第一峰值。當(dāng)然可以考慮采用高采樣頻率的ADC，然而這便增加了較高的硬件成本。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種手動(dòng)扭力扳手的Click偵測(cè)與扭力擷取裝置。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

一種手動(dòng)扭力扳手的Click偵測(cè)與扭力擷取裝置，包括微分比較器，所述微分比較器包括電阻R、電容C以及比較器U1，所述電容C的一端與外部扭力信號(hào)輸出端電性連接，電容C的另一端分別與電阻R的一端、比較器U1的負(fù)極輸入端電性連接，所述比較器U1的正極輸入端、電阻R的另一端均接地。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述比較器U1的輸出端電性連接有D型栓鎖器U2。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括噪聲濾波電容C₀，所述噪聲濾波電容C₀一端與比較器U1的輸出端電性連接、另一端接地。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電阻R、電容C的RC時(shí)間設(shè)置為10ms～100ms。

本發(fā)明的有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明除能精準(zhǔn)偵測(cè)到Click動(dòng)作時(shí)的第一個(gè)扭力峰值外，也能有效避免抖動(dòng)及扭力卸載期間所造成Click的誤判斷。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。