專利名稱：智能數顯扭力扳手的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種力矩測量應用之工具，尤其是一種智能數顯扭力扳手。
在汽車裝配、發動機裝配及汽車變速箱等之裝配生產中，常常碰到的難題之一便是如何提高裝配緊固螺栓擰緊力的力矩精度，目前解決的辦法是用傳統的工具加上人工用機械指針式測扭力扳手對已擰過的螺栓進行二次復擰檢驗。由于機械指針式測扭力扳手是用力臂桿的彎曲變形使指針位移在刻度盤上，因此，目前的解決辦法便存在著測量值有誤差及操作勞動強度大的問題。
本實用新型的目的是提供一種可克服機械指針式測扭力扳手所存在的間接測量和間接顯示所造成的誤差，在螺栓的擰緊過程中，直接對被擰的螺栓所受的力矩進行測量并可有直觀數字顯示的智能化數顯扭力扳手。
本實用新型的技術解決方案是一種智能數顯扭力扳手，包括手柄1，在手柄1的前端設置有彈性應變軸2，彈性應變軸2上套接有套筒3，在彈性應變軸2上還設置有應變傳感器4，與應變傳感器4相接有電源變換電路5及放大電路6，放大電路6的輸出端接A／D轉換電路7，A／D轉換電路7與CPU控制電路8相接，CPU控制電路8通過驅動電路9接顯示電路10，與A／D轉換電路7相接有基準電源11。
與CPU控制電路8還可相接驅動電路12、報警電路13，及狀態設定電路14。
與驅動電路12還可相接有電源檢測電路15。
所述的應變傳感器4可以是由電阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及電阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的鉑式電橋應變傳感器。
所述的電源檢測電路15可以是由相串聯的電阻R3、R4，相串聯的電阻R1、基準電源11及比較器U5B相接而成，比較器U5B的正端接電阻R3、R4的接點，負端接電阻R1與基準電源11的接點。
所述的狀態設定電路14可由撥碼開關K1及電阻排RP1相接而成。
本實用新型同現有技術相比，具有如下優點1、精度高、誤差小，測量精度可達3％～5％，比機械指針式扭力扳手的精度高3～5倍。
2、具有扭力數字直接顯示功能，因而讀數直觀、準確。
3、在允許的扭力范圍內，可任意設定上下限值和標準值，并具有聲、光同時報警功能。隨著聲光的報警，可大大提高工作效率及保證擰緊質量。
4、具有扭力的動態數據跟蹤顯示及數值的保持功能，以使操作者可停下來觀測擰緊結果。
圖1為本實用新型實施例的示意圖。
圖2為本實用新型實施例的電路框圖。
圖3為本實用新型實施例應變傳感器的電路原理圖。
圖4為本實用新型實施例的電路原理圖。
圖5為本實用新型實施例的電路原理圖。
以下結合
實施例如圖1、圖2所示在手柄1的前端固定有彈性應變軸2、彈性應變軸2上安裝有彈性碰珠用于套接各種規格的套筒3，彈性應變軸2上還貼有應變傳感器4，與應變傳感器4相接有電源變換電路5及放大電路6，放大電路6輸出端接A／D轉換電路7與CPU控制電路8相接，CPU控制電路8通過驅動電路9接顯示電路10，與A／D轉換電路相接有基準電源11，與CPU控制電路還相接有驅動電路12、報警電路13及狀態設定電路4。與驅動電路12相接有電源檢測電路15，整個電路可以使用電源轉換器用220V電壓供電，也可采用電池供電，本實用新型實施例采用的是用電池E供電，通過導線16將電壓Vcc輸送給整個電路，電池E置于手柄1的后端，整個電路亦置于手柄1的空腔內，攜帶方便，在手柄上還設有窗口17，顯示電路10置于窗口17下，讀數直觀。
如圖3所示，應變傳感器4是由電阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及電阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的鉑式電橋應變傳感器，其與電源變換電路的連接件為4點接插件13。
如圖4、圖5所示電源變換電路是由電壓變換器U6(ICL7660)及外圍元件所構成，外圍元件有電容C6、C7、C8、C9、C10、穩壓管Z2、電阻R13、三極管N1(9013)。
放大電路6為由運算放大器U4及其之相接的電容C5、C11、C12、電阻R9、R11、R12、R3及電位器R8所構成。
A／D轉換電路7是由A／D轉換器U2(ADC0801)及與其相接的電容C1、電阻R2、R10所構成，與A／D轉換電路7相接的基準電源11采用基準電源Z1(LM385)。
CPU控制電路8采用微處理器U1(8751)及外圍元件電容C2、C3、C4、電阻R9及壓電元件GZ所構成。
驅動電路9采用液晶顯示驅動器U2(7211)，與之相接的顯示電路10為液晶顯示模塊U1(94K17)。
驅動電路12為驅動器U1(2003)及電阻R6所組成。
報警電路3有聲報警電路及光報警電路，聲報警電路由蜂嗚器81及電阻R1構成、光報警電路由電阻R3、R4、R5、R6、R7及發光二極管LOW、MID、HIG、CPU及BAT所構成。
狀態設定電路14由撥碼開關K1及電阻排RP1相接而成。
電源檢測電路15是由相串聯的電阻R3、R4、相串聯的電阻R1、基準電源及比較器D5B(LM358)相接而成，比較器U5B的正端接電阻R3、R4的接點，負端接電阻R1與基準電源的接點。
電路的連接依靠4點接插件J1、J2。
工作原理使用狀態設定電路用二進制編碼方式在規定的全量程內，設定扳手的扭力范圍，根據螺栓的不同規格選用適當的套筒3套在彈性應變軸2上，操作者在手柄1處用力擰螺栓時，由于螺栓、套筒及彈性應變軸在同一軸線上，從而使彈性應變軸發生變型，此時貼在彈性應變軸上的應變傳感器便將力的物理量信號變成了微伏級的電信號，此信號經過放大電路5放大后經A／D轉換電路將模擬信號轉換成數字量信號，再經CPU控制電路8處理后經驅動電路9后以數字形成顯示出擰緊的力矩值，當CPU控制電路發生故障電源或電壓不足或達到力矩的上限值、下限值及標準值時，便通過驅動器聲、光同時報警，以提醒人們，提高了工作效率，并保證了擰緊質量。
權利要求1.一種智能數顯扭力扳手，包括手柄[1]，在手柄[1]的前端設置有彈性應變軸[2]，彈性應變軸[2]上套接有套筒[3]，其特征在于在彈性應變軸[2]上還設置有應變傳感器[4]，與應變傳感器[4]相接有電源變換電路[5]及放大電路[6]，放大電路[6]的輸出端接A/D轉換電路[7]，A/D轉換電路[7]與CPU控制電路[8]相接，CPU控制電路[8]通過驅動電路[9]接顯示電路[10]，與A/D轉換電路[7]相接有基準電源[11]。
2.根據權利要求1所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于與CPU控制電路［8］相接有驅動電路［12］及報警電路［13］。
3.根據權利要求1或2所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于與CPU控制電路［8］相接有狀態設定電路［14］。
4.根據權利要求1或2所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于與驅動電路［12］相接有電源檢測電路［15］。
5.根據權利要求1所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于所述的應變傳感器［4］是由電阻RQ1、RQ2、RQ3、RQ4及電阻RQ5、RQ6、RQ7相接而成的鉑式電橋應變傳感器。
6.根據權利要求4所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于所述的電源檢測電路［15］是由相串聯的電阻R3、R4、相串聯的電阻R1、基準電源［11］及比較器U5B相接而成，比較器U5B的正端接電阻R3、R4的接點，負端接電阻R1與基準電源［11］的接點。
7.根據權利要求3所述的智能數顯扭力扳手，其特征在于所述的狀態設定電路［14］是由撥碼開關K1及電阻排RP1相接而成。
專利摘要本實用新型提供一種智能數顯扭力扳手，包括手柄1，在手柄1的前端設置有彈性應變軸2，彈性應變軸2上套接有套筒3，在彈性應變軸2上還設置有應變傳感器4，與應變傳感器4相接有電源變換電路5及放大電路6，放大電路6通過A/D轉換電路7與CPU控制電路8相接，CPU控制電路8通過驅動電路9接顯示電路10，與A/D轉換電路7相接有基準電源11。在螺栓的擰緊過程中，直接對被擰的螺栓所受的力矩進行測量并可有直觀數字顯示。
文檔編號B25B23/14GK2214270SQ9424895
公開日1995年12月6日 申請日期1994年12月30日 優先權日1994年12月30日
發明者黃躍進, 單繼平 申請人:黃躍進, 單繼平