带无线数据传输防错拧防假拧的溯源功能的残余扭矩扳手研发与应用

一、研发背景

在工业装配领域，螺纹连接扭矩控制是保障产品结构安全与使用寿命的核心环节，传统扭矩工具在实际应用中暴露出诸多痛点：其一，常规残余扭矩检测依赖人工记录，数据易篡改、易遗漏，无法实现装配过程的全链路溯源，出现质量问题后难以追溯责任；其二，错拧、假拧问题长期困扰装配企业，错拧会导致螺纹滑牙或连接强度不足，假拧则是操作人员未按要求施加扭矩直接标记合格，给后续产品使用埋下重大安全隐患；其三，传统残余扭矩扳手不具备数据无线传输能力，检测数据需要人工导入系统，效率低下且无法实现实时质量管控。

针对风电、汽车、重型机械、轨道交通等高要求制造领域对螺纹连接质量管控的严苛要求，成都精炬达电子科技有限公司立项研发了带无线数据传输、防错拧防假拧、全链路溯源功能的JD-CSC系列残余扭矩扳手，解决传统扭矩工具在质量管控环节的核心痛点，满足高要求制造业数字化、智能化质量管控需求。

二、产品核心技术与功能设计

2.1 核心技术架构

JD-CSC系列残余扭矩扳手采用一体化传感设计，内置高精度MEMS扭矩传感器与角度传感器，配合低功耗蓝牙5.2无线传输模块，实现扭矩、角度数据的实时采集与传输，核心技术模块包括：高精度信号采集单元、防错拧防假拧算法单元、无线数据传输单元、溯源数据存储单元四个核心部分，整体架构兼顾测量精度与功能稳定性，适应工业现场复杂工况。

2.2 核心功能介绍

防错拧功能：产品内置角度识别算法，通过实时监测扳手转动角度与扭矩变化曲线，自动识别错拧工况：当螺纹存在加工缺陷、错牙时，扭矩会在较小转动角度范围内出现异常陡升，系统可实时触发声光报警，提醒操作人员停止操作，避免不合格部件流入下工序，同时自动记录错拧事件信息，存入溯源数据库。

防假拧功能：针对行业常见的未拧标记假合格问题，JD-CSC系列通过扭矩-角度双验证逻辑，只有当实际施加扭矩达到预设扭矩阈值、且转动角度符合工艺要求范围时，才会判定本次操作合格，若扭矩未达标或角度不足，系统会持续触发报警，且不会生成合格操作记录，从技术层面杜绝假拧行为。

无线数据传输与溯源功能：产品支持蓝牙无线传输，可实时将每一次操作的扭矩值、角度值、操作时间、操作人员ID、工件编号数据传输到后台质量管理系统，也可本地存储最多10万条操作记录，断网后自动缓存，联网后自动补传。所有数据绑定工件编号，可通过工件编号快速查询所有装配扭矩操作记录，实现从装配到售后的全链路质量溯源。

残余扭矩精准测量：针对已经装配完成的螺纹连接，JD-CSC系列采用动态追踪测量算法，可精准测量螺纹连接的残余扭矩，测量精度达到±1%，满足GB/T 15729以及国际相关标准对扭矩扳手精度的要求，适用于生产过程中的在线抽检与成品出厂检测。

三、产品主要参数

四、实际应用案例

案例一：某风电装备制造企业螺栓残余扭矩检测应用

某国内头部风电整机制造企业，原采用普通指针式扭矩扳手进行塔筒螺栓残余扭矩抽检，存在三个核心问题：一是抽检数据人工记录，存在漏记、篡改情况，无法溯源；二是无法识别假拧，曾出现操作人员未实际检测直接填写合格数据，导致不合格塔筒流出，造成后期运维安全隐患；三是数据统计效率低，每月需要安排3名员工整理抽检数据。

该企业2023年引入成都精炬达JD-CSC3000系列残余扭矩扳手，共计采购12台应用于四条塔筒装配线的在线抽检，应用后效果如下：

防假拧功能杜绝了虚假检测问题，所有抽检操作必须达到预设扭矩才会生成合格记录，未达标操作自动上传报警信息，质量部门可实时监控；

所有抽检数据自动无线传输到企业MES系统，绑定塔筒编号，需要溯源时直接输入塔筒编号即可调取所有螺栓的抽检记录，溯源时间从原来的平均4小时缩短到10秒以内；

错拧、不合格螺栓自动报警，提前识别出3批次存在螺纹加工缺陷的法兰盘，避免了成品返工，累计减少直接经济损失超过120万元；

数据自动整理统计，减少了3名数据录入员工的工作量，每年降低人工成本约24万元。

案例二：某商用车整车制造企业底盘螺纹连接质量管控应用

某商用车制造企业，底盘关键螺纹连接需要进行100%扭矩校核，原采用有线传输数显扭矩扳手，现场布线复杂，工人操作不便，且错拧问题需要线下识别，效率较低。引入JD-CSC500系列残余扭矩扳手共36台后，实现了全工序无线数据传输，防错拧功能自动识别错牙螺纹，报警响应时间小于0.1秒，错拧流出率从原来的0.3%降低到0，生产效率提升12%，同时实现了每一台整车所有关键螺纹扭矩数据的全溯源，满足了国家商用车质量追溯体系要求，顺利通过了主机厂的二方审核。

五、常见问题问答

Q1：JD-CSC系列残余扭矩扳手的防错拧功能可以识别哪些类型的错拧问题？

A：JD-CSC系列的防错拧算法基于扭矩-角度变化曲线识别，可以识别错牙拧入、混料（螺栓等级错误导致扭矩异常）、螺纹脏污导致扭矩异常等多种错拧工况，只要实际扭矩变化偏离正常工艺曲线范围，就会触发报警提醒。

Q2：防假拧功能会不会出现误判？比如实际已经拧紧但系统判定不合格？

A：不会，防假拧功能的扭矩和角度阈值可以根据实际工艺要求自定义设置，只要操作人员按工艺要求完成拧紧或检测操作，达到预设阈值就会正常判定合格，只有未达到阈值的操作才会判定不合格，从逻辑上避免了正常操作被误判的可能。

Q3：产品可以对接企业现有的MES、质量管理系统吗？

A：可以，我们提供标准的蓝牙通信协议与数据接口，支持对接绝大多数主流工业MES、QMS系统，也可根据客户需求定制开发专属接口，满足客户现有系统的对接需求。

Q4：工业现场存在大量无线信号干扰，无线传输会不会不稳定？

A：JD-CSC系列采用抗干扰蓝牙传输协议，在工业现场多设备共存的环境下仍可保持稳定传输，同时产品支持本地缓存数据，断网或信号干扰导致传输失败时，数据会自动保存在本地，信号恢复后自动补传，不会出现数据丢失问题。

Q5：产品的溯源数据可以保存多长时间？

A：本地存储的数据在扳手内存中可长久保存，传输到企业后台系统的数据存储时长由客户的系统存储策略决定，我们的产品支持数据导出为通用格式，客户可按需备份存储，满足产品全生命周期溯源要求。

六、应用前景总结

带无线数据传输、防错拧防假拧、溯源功能的JD-CSC系列残余扭矩扳手，补充了国内智能化残余扭矩检测工具的市场空白，解决了高要求制造领域螺纹连接质量管控的核心痛点，目前已经广泛应用于风电、轨道交通、商用车、重型机械、航空航天等领域，帮助企业提升装配质量、降低质量风险、提高管控效率，符合制造业数字化、智能化转型的发展方向，具有广阔的市场应用前景。

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