[發明專利]一種自動化螺栓拉伸緊固系統及方法

有效

• 申請號: 202110205663.7
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113043002B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 莫堃;榮必賢;成偉;王兵;楊霄;徐娜;張沛;官雪梅
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團科學技術研究院有限公司
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06;B23P19/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 彭思雨

本申請公開了一種自動化螺栓拉伸緊固系統及方法，所述系統包括上位機、控制單元、液壓泵站、壓力傳感器、溫度傳感器、液壓拉伸器、前端傳感器、旋進到位傳感器以及旋出到位傳感器，上位機與控制單元連接，控制單元分別與液壓泵站、壓力傳感器、溫度傳感器、液壓拉伸器、前端傳感器、旋進到位傳感器以及旋出到位傳感器連接，液壓泵站又與液壓拉伸器連接。本申請相比較傳統的手動拉伸器的工作過程，實現了螺栓整個拉伸緊固過程的全自動化，極大的提高了螺栓拉伸器的工作效率以及大型零部件的裝配質量，并且還降低了工作人員的勞動強度以及減少了人力成本。

技術領域

本申請涉及螺栓裝配技術領域，具體涉及一種自動化螺栓拉伸緊固系統及方法。

背景技術

在一些大型零部件裝配領域，為了方便拆卸和安裝，各部件之間的連接大都通過螺栓鎖緊的方法實現各部件之間的連接。由于這些零部件尺寸較大，因此連接這些部件采用的螺栓都比較粗，需要施加很大的預緊力才能鎖緊這些零部件。

目前，鎖緊這些螺栓多采用手動拉伸器和液壓泵站配合來實現這些螺栓的拉伸緊固。其工作原理是當拉伸器鎖緊螺栓后，液壓泵站向拉伸器油缸注入液壓油，液壓油推動拉伸器拉桿對螺栓施加拉伸力，然后撥緊螺母。而這些過程目前大都由不同的工作人員配合完成，因此存在勞動強度高，質量難以把控等問題，并且在一些需要較高拉伸力的場合，若操作人員出現操作不當還可能會造成一些安全事故。

現有技術中也出現了一些針對螺栓拉伸緊固的控制系統，例如公開號為CN203184925U，公開日為2013年09月11日，名稱為“一種螺栓拉伸器系統”的實用新型專利，其具體的技術方案為：本實用新型公開了一種螺栓拉伸器系統，包括由液壓缸驅動的拉伸器和向所述液壓缸供油的液壓泵，所述螺栓拉伸器系統還包括與所述液壓泵連接并在所述液壓泵動作時發出信號的信號發生器、設在所述液壓缸上接收所述信號發生器發出的信號接收器和與所述信號接收器連接以根據所述信號接收器接收到的信號發出預警的預警裝置。本實用新型克服現有的液壓拉伸器在工作時沒有相應提示，存在一定危險性的缺點，提供一種可使工作人員及時了解液壓泵及拉伸器的工作情況從而保證工作人員人身安全的螺栓拉伸器系統。

上述現有技術相比傳統拉伸器引入了安全報警提示，但是本質還是需要人工進行操作，并未真正實現螺栓拉伸緊固的自動化。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題和缺陷，本申請提供了一種自動化螺栓拉伸緊固系統及方法，能夠實現螺栓的拉伸、緊固以及拉伸力的全自動化控制，降低了工作人員的勞動強度，提高了大型零部件的裝配質量。

為了實現上述發明目的，本申請的技術方案如下：

一種自動化螺栓拉伸緊固系統，包括上位機、控制單元、液壓泵站、壓力傳感器、溫度傳感器、液壓拉伸器、前端傳感器、旋出到位傳感器以及旋進到位傳感器；所述上位機與控制單元連接，用于實時監控液壓拉伸器的拉伸過程并實現人機信息交互；所述控制單元分別與液壓泵站、壓力傳感器、溫度傳感器、液壓拉伸器、前端傳感器、旋進到位傳感器以及旋出到位傳感器連接，用于接收所述液壓泵站、壓力傳感器、溫度傳感器、液壓拉伸器、前端傳感器、旋進到位傳感器以及旋出到位傳感器發送的信號，并進行分析判斷，最終控制液壓拉伸器實現對螺栓的自動拉伸緊固；所述液壓泵站還與液壓拉伸器連接，用于為液壓拉伸器提供穩定可靠的液壓力；所述液壓拉伸器用于實現螺栓的拉伸與緊固；所述壓力傳感器設置在液壓泵站中，用于檢測液壓泵站中液壓油的壓力；所述溫度傳感器設置在液壓泵站中，用于檢測液壓泵站中液壓油的溫度；所述前端傳感器設置在液壓拉伸器上，用于檢測液壓拉伸器是否與待拉伸緊固螺栓的緊固端面接觸；所述旋進到位傳感器設置在液壓拉伸器上，用于檢測液壓拉伸器的拉桿是否被旋入待拉伸緊固螺栓中；所述旋出到位傳感器設置在液壓拉伸器上，用于檢測液壓拉伸器中的拉桿是否從待拉伸緊固螺栓中旋出。

優選地，所述液壓泵站包括升壓電機、升壓電磁閥、降壓電磁閥以及溢流閥，升壓電機通過泵站升壓伺服驅動器與控制單元連接，所述升壓電磁閥、降壓電磁閥以及溢流閥串聯在油管路中。