[发明专利]螺栓拧紧系统及防错控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械装配技术领域，尤其是涉及一种螺栓拧紧系统及防错控制方法。

背景技术

由于在工业化生产中（例如机械和汽车制造行业），装配成为制造过程的关键性步骤。而在装配制造中，螺栓连接成为产品装配连接的主要手段，关系到各个部件之间连接的质量和安全。螺栓拧紧也因此成为装配制造的核心。因此，螺栓的拧紧质量是影响产品质量的关键因素。

由于电动拧紧工具可以实现精确的扭矩和角度监控，能够精确地实现螺栓的拧紧和自动识别拧紧过程中出现的不合格（通常误差≤±5%）。为了提高装配螺栓拧紧的精度，保证装配质量，越来越多的电动拧紧工具被应用到装配制造过程中。同时，在装配生产线上的某一个工位，从工位布局、设备投入成本和设备利用率的综合考虑，需要利用一把电动拧紧工具完成该工位所有螺栓的拧紧。而该工位通常需要拧紧的螺栓有多种类型，其需要拧紧的目标扭矩、拧紧的监控角度等都不相同。因此无法利用一套拧紧程序完成所有螺栓的正确拧紧。

现有的拧紧程序是通过将不同螺栓对应的拧紧套筒按顺序放在套筒放置器里，套筒放置器上安装有传感器，当拿取套筒时，通过传感器检测到的信号，由控制系统调用相对应的拧紧程序。

现有的技术仅能通过选取套筒来执行调用程序的目的，无法进行防错。操作过程中存在操作者拿取错误的套筒而调用错误的程序，使螺栓拧紧错误。同时，由于拿取套筒的顺序和套筒放置的位置没有固定，也会出现调用程序的错误。即当调用的是设定较高扭矩的程序，而实际需要拧紧的螺栓目标扭矩较小，就会将螺栓拧断；如果调用的是设定较小扭矩的程序，而实际需要拧紧的螺栓目标扭矩较大，则拧紧后螺栓扭矩偏小，导致连接不可靠。

因此，用这种没有防错功能的拧紧程序调用方法，容易出现螺栓拧紧不合格，使装配制造的产品存在质量缺陷。

中国专利授权公开号：CN1632704A，授权公开日2005年6月29   日，公开了一种机械装配技术领域的螺栓装配顺序控制方法，采用两个装在各自旋转关节上的角度位移传感器和一个装在伸缩杆上的线位移传感器，当三个传感器随各自的机械机构移动时产生位移量，从而得到某一空间点的X-Y-Z坐标值，依据某一产品多个螺栓的空间坐标系中各自坐标点，按照装配工艺要求设定装配顺序，比照螺栓的空间坐标值而达到螺栓装配的顺序控制目的。对于多个螺栓且有螺栓拧紧顺序要求的装配过程，螺栓拧紧顺序的控制通过空间位置确认和测定系统以示教方式设定，拧紧扭矩通过拧紧工具的扭矩设定装置与控制器的通讯来实现控制。该发明是通过角度传感器和位移传感器对螺栓的装配顺序进行控制的一种螺栓装配顺序控制方法。

中国专利授权公开号：CN1606018A，授权公开日2005年4月13日，公开了一种整合的制造执行系统，其用以整合一在制品批次的生产数据，其中该在制品批次由一第一生产线转送至一第二生产线进行处理，其中该第一生产线与该第二生产线分别由一第一制造执行系统及一第二制造执行系统控制，其包括：一数据库，用以储存一在制品批次编号及该第一制造执行系统编号、该第一制造执行系统规则及与该在制品批次编号相关的制造授受数据，其中上述数据是提供该第一制造执行系统及该第二制造执行系统之用；以及一第一计算机装置，其是供该第一生产线之用，用以连结该第一生产线、该数据库及该第二制造执行系统，使得能够交换数据。该发明是用以整合一在制品批次的生产数据的整合制造系统，以提高在制品批次在分别属于不同制造执行系统的不同生产线之间转移处理的效率。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的螺栓拧紧系统在人工操作时没有防错功能的不足，提供了一种可通过程序设定拧紧顺序并能有效防止通过套筒调用拧紧程序时产生的错误，使调用的拧紧程序与螺栓规格相匹配，确保螺栓拧紧质量的螺栓拧紧系统及防错控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种螺栓拧紧系统，所述螺栓拧紧系统设于汽车生产线上，所述螺栓拧紧系统包括控制器、电动螺栓拧紧工具和套筒放置器；所述套筒放置器上设有若干个不同规格的套筒，所述套筒放置器上设有与各个套筒相对应的若干个凹槽，所述套筒放置于凹槽内，凹槽壁外侧的套筒放置器上设有传感器，各个套筒下方的套筒放置器上分别设有相对应的指示灯组，所述控制器分别与电动螺栓拧紧工具、指示灯组和传感器相连接；所述套筒按照直径的大小依次排列。

本发明与现有的螺栓拧紧系统不同的是套筒按照直径的大小在套筒放置器上依次排列，为螺栓拧紧系统的防错控制提供了结构支持。