螺栓的擰緊應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)的裝配是一個(gè)普遍現(xiàn)象，以前人們只是考慮在裝配時(shí)，把螺栓（或螺母）擰到..緊的程度。后來人們才發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“..緊”不過是一個(gè)非常模糊的概念，它是因人而異的。一臺(tái)機(jī)器有幾十，以至成百上千個(gè)零件采用螺栓緊固裝配，在大生產(chǎn)中又是由多數(shù)人在不同的時(shí)間里完成的。而且每天又要裝配幾十或幾百臺(tái)機(jī)器，這個(gè)“..緊”的離散度將是可想而知的。另外，還有些零件（如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中的連桿大頭孔），在生產(chǎn)車間需要用螺栓裝配起來進(jìn)行加工，而到了裝配車間進(jìn)行整機(jī)組裝時(shí)，又先要松開螺栓，拆下瓦蓋，套到曲軸上后再重新擰緊，如用這個(gè)“..緊”來進(jìn)行，可想而知，其結(jié)果將是非常危險(xiǎn)的。因而，如何有效的控制“擰緊”，并使其達(dá)到“..”，也就成為了機(jī)械行業(yè)十分關(guān)注的課題。這樣，不僅對(duì)于擰緊的控制方法探討及其采用成為了熱門話題，而且對(duì)于自動(dòng)擰緊機(jī)的應(yīng)用也日益廣泛了。 僅供參考

一．常用的擰緊方法及擰緊機(jī)的應(yīng)用  
 對(duì)于螺栓擰緊的控制方法，我們?cè)谏瞎?jié)共介紹了五種，但在當(dāng)前的機(jī)械加工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的還只是二種，它們就是扭矩控制法和扭矩—轉(zhuǎn)角控制法。其中扭矩控制法通常應(yīng)用在對(duì)擰緊的要求不太高的場(chǎng)合下，可以采用定值扭矩扳手，也可以采用自動(dòng)擰緊機(jī)，由于定值扭矩扳手結(jié)構(gòu)及其使用均較為簡(jiǎn)單，故在此不予介紹。而扭矩—轉(zhuǎn)角控制法基本上使用的均為自動(dòng)擰緊機(jī)。 在介紹自動(dòng)擰緊機(jī)之前，有必要對(duì)擰緊機(jī)的分類作以簡(jiǎn)要的說明。自動(dòng)擰緊機(jī)的分類方式有幾種，若按擰緊的控制方式分，可分為扭矩控制法、擰緊－轉(zhuǎn)角控制法和屈服點(diǎn)控制法的擰緊機(jī)；若按人工參與的程度分，可分為手動(dòng)和自動(dòng)擰緊機(jī)；若按擰緊執(zhí)行部件的能源性質(zhì)分，可分為氣動(dòng)和電動(dòng)擰緊機(jī)。其中的電動(dòng)擰緊機(jī)，按其執(zhí)行部件電源的性質(zhì)分，又可分為直流擰緊機(jī)和交流擰緊機(jī)，它們的執(zhí)行部件則分別是直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。 下面我們僅就這二種擰緊方法的自動(dòng)擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)及控制檢測(cè)原理進(jìn)行介紹。 
       二．扭矩控制法擰緊機(jī)的構(gòu)成及其原理  
由于扭矩控制法的擰緊機(jī)控制簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，故在一些對(duì)擰緊的要求不是較高的場(chǎng)合，得到了較為廣泛的應(yīng)用，如發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中的油低殼、上罩蓋、曲軸油封、飛輪、凸輪軸瓦蓋、凸輪軸鏈輪，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件加工中的凸輪軸瓦蓋等螺栓的擰緊。 在實(shí)際應(yīng)用中，扭矩控制法的擰緊機(jī)現(xiàn)在大多數(shù)是采用電動(dòng)類型的，但氣動(dòng)類型的有些廠家還在應(yīng)用，其二者對(duì)于扭矩檢測(cè)的原理及其方法基本相同，而它們的區(qū)別是使用的能源與相應(yīng)的擰緊執(zhí)行的部件，故從控制的方法上區(qū)別較大，但其擰緊的原理是相同的，由于我廠當(dāng)前應(yīng)用的均為電動(dòng)的擰緊機(jī)，故我們僅就電動(dòng)擰緊機(jī)予以介紹。  
      1．扭矩控制法擰緊機(jī)的構(gòu)成 
扭矩控制法擰緊機(jī)的構(gòu)成原理框圖如圖所示，由圖可見，它是由9個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，它們分別是：電源變換，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，伺服電動(dòng)機(jī)，減速器，扭矩傳感器，輸出軸，主控單元，軸控單元及顯示。其能源為交流電源。
      電動(dòng)擰緊機(jī)的執(zhí)行部件是伺服電動(dòng)機(jī)，而驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。其中的伺服電動(dòng)機(jī)又有交流和直流之分，其中交流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，供電電源的性質(zhì)是交流電，所以其電源變換部分的功能，只是把從交流電源輸入的交流電，變換成適宜于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與伺服電動(dòng)機(jī)正常工作所需要的電壓值（即變壓）即可；而對(duì)于直流伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器，由于其供電電源的性質(zhì)是直流電，所以其電源變換部分，除了要有如交流系統(tǒng)那樣的電壓值的改變外，還要把變壓后的交流電進(jìn)行整流而變換成直流電。然而不論是直流伺服電動(dòng)機(jī)也好，交流伺服電動(dòng)機(jī)也好，其結(jié)構(gòu)現(xiàn)均采用無刷（即沒有電刷）的形式。 
       2．扭矩控制法擰緊機(jī)的工作原理 其工作原理如下： 
當(dāng)機(jī)床的控制系統(tǒng)發(fā)出擰緊的運(yùn)行指令后，直接進(jìn)入主控單元，使其分別產(chǎn)生復(fù)位和啟動(dòng)控制信號(hào)，該信號(hào)直接進(jìn)入軸控單元，一方面使其復(fù)位（復(fù)位即恢復(fù)原始狀態(tài)），另一方面給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令，使其運(yùn)行，并把輸入的交流電源按不同的要求（直流或交流）進(jìn)行轉(zhuǎn)換后輸出，送入伺服電動(dòng)機(jī)，使其旋轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)扭矩由輸出軸輸出，即對(duì)工件進(jìn)行擰緊操作，而擰緊過程中的扭矩，則由串接于伺服電動(dòng)機(jī)與輸出軸中間的扭矩傳感器撿出，并送入軸控單元中。在擰緊的過程中，隨著擰緊的進(jìn)行，扭矩不斷的增大，當(dāng)其達(dá)到設(shè)定的扭矩值時(shí)，軸控單元即刻發(fā)出控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，并在驅(qū)動(dòng)器的控制下，伺服電動(dòng)機(jī)立即停止旋轉(zhuǎn)，完成本次的擰緊工作。 擰緊完成后，軸控單元對(duì)于擰緊的結(jié)果要發(fā)出二方面的信號(hào)，其中一方面是發(fā)出顯示信號(hào)，而顯示信號(hào)又分為二部分，其一是擰緊的實(shí)際扭矩峰值，其二是擰緊結(jié)果的實(shí)際狀態(tài)（包括扭矩值合格、扭矩高于上限值和扭矩低于下限值）；另一方面則是把擰緊結(jié)果的實(shí)際狀態(tài)（主要是扭矩值合格或不合格），通過主控單元轉(zhuǎn)換后送入機(jī)床的控制系統(tǒng)，以便機(jī)床的控制系統(tǒng)對(duì)于下一次擰緊工作作出判斷和選擇。  

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