[發明專利]基于油壓波形相似度對比的液壓棘輪扳手自動判停方法

有效

• 申請號: 202110078227.8
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112388552B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 章利民;楊其華;張偉;劉鋼海
• 申請（專利權）人: 杭州雷恩智能制造有限公司;中國計量大學
• 主分類號: B25B13/46
• 分類號: B25B13/46;B25B23/00
• 代理公司: 杭州永曙知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33280
• 代理人: 商旭東

本發明屬于自動化控制技術領域，公開了一種基于油壓波形相似度對比的液壓棘輪扳手自動判停方法，包括是否啟動判停程序的判斷和是否停止的判斷；其中是否啟動判停程序的判斷為：對比泵站最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度及間隔兩次輸出油壓的波形相似度，取其中較小的相似度與啟動判停閾值進行比較，當較小的相似度低于啟動判停閾值時，啟動是否停止的判斷；是否停止的判斷為：對比泵站最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度，當最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度高于判停閾值，則液壓泵站停止對液壓棘輪扳手的驅動。基于本發明的判停方法，扳手不再需要配置扭矩傳感器，同時避免了扭矩數據無線傳輸過程存在的干擾對泵站精準判停的影響。

技術領域

本發明屬于自動化控制技術領域，涉及液壓棘輪扳手控制技術，具體涉及液壓棘輪扳手判停方法。

背景技術

液壓棘輪扳手通過對螺栓的循環旋擰操作來實現對螺栓的緊固作業，液壓泵站作為液壓棘輪扳手的驅動裝置，通過輸出高沖擊壓力的專用液壓油來為棘輪扳手提供動力。因此泵站對于扳手的控制起到關鍵的作用，主要包括扳手工作的啟停控制、扳手的驅動力大小的控制。

目前，市場上的液壓泵站在驅動扳手自動化作業時多配合扭矩傳感器聯動工作，通過扭矩傳感器來實時測量螺栓所受扭矩，以無線傳輸的方式將扭矩數值轉化為無線信號傳遞給泵站控制CPU，當螺栓受到扭矩達到預設的目標扭矩大小時，泵站電磁閥閉合，液壓扳手停止作業。

現有的泵站驅動液壓棘輪扳手自動化作業的方法主要存在以下缺點：

1、扭矩傳感器多裝備在扭矩套筒中，扭矩套筒在扳手緊固作業中不僅起到傳遞扭矩的作用同時他還能實時的測量螺栓所受扭矩大小，但套筒比較笨重，當操作工人需要緊固多個所處位置不同螺栓時，其也需要多次對套筒位置繼續變動，比較繁瑣極大的影響工作效率；

2、扭矩套筒通過無線的方式將扭矩數據傳遞給泵站控制CPU，此過程容易受到外在環境的干擾導致傳輸存在延時，也受到泵站與套筒之間距離的限制，會影響泵站對扳手的自動化作業準確性。

液壓棘輪扳手的工作過程是反復加壓－回油的過程，因此用液壓泵站驅動液壓棘輪扳手作業時，其輸出油壓的波形為脈沖波形，每次加壓形成一個脈沖。

發明內容

本發明目的是針對現有通過監測扳手扭矩來判斷扳手是否應當停止的方式存在的上述不足，提供一種通過監測泵站輸出壓力來判斷扳手是否應當停止的啟停控制方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種基于油壓波形相似度對比的液壓棘輪扳手自動判停方法，該方法用于判斷液壓泵站何時應當停止對液壓棘輪扳手的驅動，包括是否啟動判停程序的判斷和是否停止的判斷；

是否啟動判停程序的判斷：對比泵站最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度及間隔兩次輸出油壓的波形相似度，取其中較小的相似度與啟動判停閾值進行比較，當較小的相似度低于啟動判停閾值時，啟動是否停止的判斷；

是否停止的判斷：對比泵站最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度，當最近相鄰兩次輸出油壓的波形相似度高于判停閾值，則液壓泵站停止對液壓棘輪扳手的驅動。

具體包括如下步驟：

步驟S1：液壓泵站開始工作后，實時監測液壓泵站輸出油壓波形；

步驟S2：從第三次加壓開始，每完成一次加壓后，分別計算一次油壓波形中最后一次壓力脈沖與前一次壓力脈沖的相似度C1和最后一次壓力脈沖與更前一次壓力脈沖的相似度C2,取C1和C2中的較小值記作相似度C3；比較C3和啟動判停閾值T1，當C3低于T1時，啟動步驟S3所述的判停程序；

步驟S3：每完成一次加壓后，計算一次油壓波形中最后一次壓力脈沖與前一次壓力脈沖的相似度C4，然后比較相似度C4與扳手判停閾值T2，當C4高于T2時，泵站電磁閥閉合，扳手停止工作。