電子扭矩扳手

電子扭矩扳手採用的是傳統純機械結構定值扳手的工作原理，但增加了扭力軸/電阻應變感測器和信號控制環節，可徹底消除原有定值扳手的技術缺陷。

簡介

電子扭矩扳手由於保留了傳統定值扳手的主要特點，即當擰緊扭矩達到額定值時會發出“咔噠”聲，因此仍將電子扭矩扳手稱為“clicking torque wrench”。但是，電子扳手已無需利用儀器進行預置值的設定和相應調整。

操作說明

在電子扭矩扳手桿部的黑色底版上嵌有3個醒目的LED（發光二極體），其開始閃爍的時間與扳手達到的扭矩值相對應，也能預先設定。具體規定如下：

（1）操作者手持扳手進行擰緊操作時，當產生的裝配扭矩達到設定值下限的50%時（相當於7Nm），中間的黃色LCD開始閃爍，提示工人要更平緩地施加力矩，不可用力過猛。

（2）當裝配扭矩達到設定值的下限（14Nm）時，黃燈停止閃爍，右邊的綠燈點亮，此後操作者只需稍加施力，即可聽到扳手發出“喀噠”聲，表示擰緊力矩達到設定值。

（3）如工人因精力不夠集中等原因或用力過猛，擰緊力矩超過了設定值的上限（21Nm），或尚未達到下限值14Nm就停止擰緊，都會引起左側紅燈點亮，表明此處裝配扭矩不合格，需返工處理。

新型技術

電子扭矩扳手利用無線通訊技術，電子扭矩扳手還能將實際擰緊扭矩值傳送到一個工作站。中間的模組用於顯示和編程；左側模組是一適配器，可將存儲數據通過RS232接口輸出；右側的三色燈柱自上而下分別為紅色、黃色和綠色，與扭矩扳手上3個LCD燈泡相對應。圖3b是工作站居中模組的頂視圖，其顯示狀態設定扭矩值為17.5Nm，而實際擰緊值達到23Nm；顯示屏周圍的按鈕用於編程和設定。藉此，這種定值扳手已無需預先用高精度儀器設定額定值。該工作站一次可存儲2000組數據（可根據用戶需要進行擴展），並在輸出、刷新後繼續下一輪工作。

由此可見，電子扭矩扳手增加了無線通訊功能後，不僅能快速、準確、方便地執行螺紋副連線裝配作業，而且可由定性質量控制升級為定量控制，乃至可對記錄數據做進一步分析。工作站的作用距離可達15m，每個工作站能同時監控5把扳手，根據不同用戶的需要，它既可放置在裝配工位附近，為操作者提供更清晰的提示，也可放置在較遠的固定位置，供現場質檢人員或生產線管理人員實時監控裝配工序的運行。電子扭矩扳手的控制精度比純機械式定值扭矩扳手更高，可達±1%。

主要分類

快捷式

普通電子扭矩扳手雖有較高精度，並能在操作時即時顯示擰緊扭矩值，但由於操作者不易看清不斷變化的顯示值，因此難以準確把握停止時機。加上價格偏高等因素，使其推廣套用受到一定限制。

而電子扭矩扳手並行開發了適用於裝配工序的快捷式電子扭矩扳手，實現了對傳統產品的技術突破。這種扳手外型短小（與電子扭矩扳手類似），控制面簡單，只有“0”和以箭頭表示的“上”、“下”三個按鈕、兩個LCD指示燈和一個顯示框。利用“0”和“上”、“下”按鈕，可在顯示框中設定裝配扭矩額定值的上、下限（設定值分別為14Nm和21Nm），整個設定過程非常簡單。實施裝配作業時，當擰緊扭矩逐漸增大，達到設定值的下限時，扳手控制面上的綠色LCD燈泡點亮，同時蜂鳴器發出一聲鳴叫。此時操作者立即停止施力，即可確保裝配扭矩處於合格範圍。只有在操作不當、用力過猛或注意力不集中時，擰緊扭矩才可能超過合格區域。當超出設定值上限時，蜂鳴器會發出三聲鳴叫，同時控制面上的LCD紅色燈泡點亮，表明此時的裝配扭矩已超差。

扳手控制面上的顯示框顯示峰值扭矩，當完成一次檢測後，用“0”按鈕清零，然後開始下一次操作。

快捷式電子扭矩扳手有2～100Nm、20～200Nm二種規格，檢測精度均為±4%，符合DIN EN ISO 6789標準要求。與普通電子扳手相比，經“瘦身”的快捷式扳手價格較低，是一種專用於裝配生產線的高效工具，特別適合在多品種、中小批量生產場合使用。

轉角式

具有角度檢測功能的電子扭矩扳手是一種精度高、功能豐富、適合生產現場裝配工序的工具。採用轉角－扭矩法擰緊工藝的通常是比較重要的螺紋副連線，企業裝配時往往使用內置高精度扭矩感測器的電子擰緊槍。與這種自動或半自動裝配手段相比，扭矩扳手雖是手工操作，但投入低，而且更靈活方便，精度也並不遜色於電動擰緊槍。此類電子扳手的扭矩控制精度達到±1%，角度控制精度為±5°，4種規格的產品可覆蓋2～800Nm的量程範圍。

其按鈕用於對擰緊過程進行編程、設定，指示燈提示不同的狀態，顯示框不但可顯示扭矩值，還能顯示轉角值和時間，以及在編程中涉及的工作參數名。在執行轉角法擰緊工藝時，需要設定的參數主要包括：

1、起始扭矩（DFF）：扳手先擰緊至起始扭矩，繼續扳緊時才開始進行角度測量。例如，一般裝配工藝可標註成60Nm+（90°±15°）的形式，此處的60Nm即為起始扭矩（DFF）。

2、轉角允許下限（DLO）：上例中為：90°-15°=75°。當扳手迴轉至該角度時已進入合格範圍。

3、轉角允許上限（DHI）：上例中為：90°+15°=105°。當扳手迴轉至該角度時即達到合格範圍邊緣，繼續擰緊將會超差。儘管在轉角法裝配中，控制擰緊過程的參數是轉角，但實際上轉角與扭矩之間還是存在一定“正變”關係，為了更有效、可靠地控制裝配過程，除了必須設定轉角的上、下限外，無論對於電動擰緊槍還是具有轉角測量功能的電子扭矩扳手，都設定了另外兩項控制限（稱為“扭矩監控視窗”），即扭矩監控下限（LO）（一般規定LO至少應比DFF大2Nm）和扭矩監控上限（HI）。

根據扳手擰緊時裝配扭矩的實時狀態，扳手控制面上的2個LED指示燈結合蜂鳴器，能發出清晰的警示。具體方式為：

1、當扳手產生的擰緊扭矩或此時的轉角二者之一達到設定值DFF或DLO時，綠色指示燈開始閃爍。必須指出，在絕大多數情況下，總是先達到DFF，只有在所裝配的螺紋連線不合格時才會出現後一種情況。

2、當擰緊扭矩和相應的轉角先後達到和越過DFF、DLO時，綠色指示燈停止閃爍，持續點亮。此時蜂鳴器發出一聲提示鳴叫。

3、當擰緊扭矩和相應的轉角二者之一達到設定的上限值DHI或HI時，紅色指示燈開始閃爍。必須指出，在絕大多數情況下，總是先達到DHI，只有在所裝配的螺紋連線不合格時才會出現後一種情況。

4、當擰緊扭矩和相應的轉角先後達到和越過DHI、HI時，紅色指示燈將持續點亮，蜂鳴器將連續發出5聲短促的鳴叫，表明此時的狀態已不合格。

這種扳手的另一項重要功能是能通過“宏編程”，一次在同一扳手上設定、存儲多達50個不同螺紋副連線的扭矩、轉角控制限，並分別命名為“step n”（n=1，2，3，…）。進行擰緊裝配時，可按“順序操作”方式，從“step 1”直至設定的某一步；也可根據實際需要任意選取某一步（如“step 3”）後執行相應的擰緊操作。當然，在這之前需進行簡單的“選擇”設定。由於具備了這種功能，此類扳手不僅適用於單品種、大批量生產的裝配工序，也適用於多品種、小批量生產方式，從而大大提升了其套用價值。

此外，具有轉角檢測功能的電子扭矩扳手同樣也具備無線通訊、線外設定和存儲等功能，可在不同模式下工作。

套用範圍

功能拓展後的電子扭矩扳手除了能在生產線裝配工序中發揮積極作用外，還能對已完成裝配的螺紋連線進行擰緊扭矩測試。此類測試主要有以下幾種情況：

1、通過對螺紋連線的測試，判別裝配質量。不少汽車製造廠都明確規定，班組長或專職檢驗員需手持讀數式扭矩扳手對裝配完畢的螺紋連線的擰緊扭矩進行抽檢或全檢。

2、對於採用扭矩/轉角法的裝配工序（無論使用電動擰緊槍還是電子扭矩扳手），為了確定裝配監控視窗的上下限或裝配部位常規抽檢的控制限，都需要首先連續檢測一批工件（一般n≥100），再對測量結果進行數據處理。因此，無論是前期檢測還是以後的日常操作，都離不開電子扭矩扳手。

3、在產品Audit過程中，利用扭矩扳手對重要螺紋副連線進行檢查是企業一項不可或缺的作業。所謂“產品Audit”，是企業或部門對自己的終端產品（如整車、發動機、變速箱等）所執行的規範試驗或檢查的一套流程，一般按每班若干台的方式進行。