在M6装配线上应用的直流电动拧紧机系美国库柏公司的产品，其基本结构如图14所示。由图可见，它的控制及检测系统中主要有：逻辑控制系统、电压变换、主控制器、伺服电机驱动器、触摸屏和拧紧头6个部分构成，而拧紧头又由直流无刷电机、减速器、扭矩传感器与输出轴等部分构成。
电源 电机驱动信号 电压变换 逻 直流 辑 无刷 控电机 主 伺服电机 制扭 控 减速器 矩 系 制 ︱ 拧控制器 统 器 转角检测信号 转紧角轴 参数 显示 扭矩检测信号 传 输入 输出 感 触摸屏 输出轴 器 板头 图 14 2．各部分的主要功能 各部分的主要功能如下； ⑴ 逻辑控制系统
逻辑控制采用的是日本欧姆龙的PLC（可编程序控制器），它的主要功能是发出各项指令，控制拧紧机及其相关部件的全部动作顺序。
⑵ 电压变换
电压变换环节主要是把交流高电压变换成直流低电压（24V）,以供给主控制器及触摸屏使用。
⑶ 主控制器
主控制器是独立的一套工控机系统，它的主要功能是：根据输入的工艺参数和所接受到的扭矩、转角信号，监视和控制电机驱动器按所设
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定的拧紧参数工作，拧紧完成后，显示出拧紧结果的有关状态（如：扭矩的高低，角度的大小等），并把有关拧紧参数输出，及对有关信号的处理。
⑷ 伺服电机控制器
伺服电机控制器是库柏公司的标准产品，它的主要功能是接受主控制器的控制信号，驱动直流无刷电机以设定的转速运转或停止
⑸ 触摸屏
主要担负编程器与显示器的双重作用，把由编程器输入的各种参数传送的相关的扭矩控制器，并把要查阅的相关参数从相关的扭矩控制器调出，再显示出来。
⑹拧紧头
拧紧头是该公司的标准产品，该部分主要包括直流无刷电机、减速器、扭矩/转角传感器与输出轴，它是实施螺栓拧紧的执行部件。
二．拧紧头中的主要部件简介
1. 直流无刷电动机
直流无刷电动机是属于直流伺服电动机中的一种，它的主要功能是在电机驱动器的驱动下旋转或停止，通过机械减速器提高扭矩，带动输出轴和板头对螺栓进行设定的拧紧。
普通的直流电机换相是机械式的，包括有换相器（俗称整流子）和炭刷，它是利用换相器和炭刷来变换转子线圈通电的极性和顺序，来改变转子磁极的极性并与固定的定子磁极相互作用产生转矩而旋转的；而直流无刷电机采用电子换相，其转子用永久磁铁制成的固定磁极，定子为电磁铁，其极性用电子开关的开闭，变换电磁铁上线圈通电极性和顺序，改变定子磁极的变化，进而产生转矩而旋转的。 2． 扭矩/转角传感器
这个扭矩/转角传感器，实际上是把扭矩与转角的检测功能制作在一起，所以它既可以用于拧紧扭矩的检测，也可以用于旋转角度的检测。
⑴ 扭矩检测的功能：它是检测拧紧过程中的变化扭矩，它的结构是在一个经过特殊工艺加工的扭力轴上，按要求粘贴上四片电阻应变片，并接成桥路。在扭力轴不承受扭力时，桥路的输出电压为零；而当
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对扭力轴施加扭力时，桥路有电压输出，其输出电压的大小随施加扭力的大小而改变。
⑵ 转角检测功能：在传感器的内部，装有电磁感应式的转角检测装置，当电机旋转时，根据在传感器上感应电压的变化，就可得到电机的转角和转速。因而，对于电机的转角和转速的检测均用此信号，并在电机控制器中进行处理。
⑶ 减速器
降低拧紧头的输出转速，并增加其扭矩。 ⑷ 输出轴
传递经减速器变换后的电机输出扭矩。 ⑸ 板头
把作用于输出轴上的扭矩传递给螺栓。
第四节 拧紧效果的检测及拧紧中问题的分析
一．对拧紧效果的检测方法
拧紧机在安装完成后，必须经过质检部门的专业人员对其进行检定合格后，方可投入使用。且在正常运行中也均有规定的检定周期，加上当前各正规厂家生产的拧紧机，无论是精度还是稳定性也都比较高，因而螺栓拧紧完成后，拧紧机上显示的扭矩值基本上是可以信任的。但再好的设备或仪器也不可能不出问题，而且无论是谁也不能肯定设备和仪器不出问题，或什么时候出问题，所以，对拧紧效果的检测，即对拧紧扭矩值的确认是非常必要的（一般均规定有抽检的频次，即多少件中检一件）。而对其拧紧效果的检测，一般可采用下述两种方法：
1. 事后法
就是在拧紧过程完成后进行检测的方法。事后法的检测有三种： ⑴ 松开法：将拧紧的螺栓用扭矩扳手松开，读出松开时的瞬时值。 采用这种方法检测，由于螺纹升角的关系，松开的扭矩比拧紧的扭矩要小，一般要差30%左右。这种检测方法显然误差较大，除特殊情况外很少采用。
⑵ 紧固法：即对已经拧紧的螺栓用扭矩扳手，沿螺栓的拧紧方向再
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施加一个逐渐增大的扭矩，直至螺栓再一次产生拧紧运动，读出此时的瞬时值。
采用这种方法检测，其扭矩偏差为实际扭矩的－5—＋25％。其偏差产生的原因是：在旋动螺栓的瞬间所产生的摩擦阻力不同于拧紧过程中的摩擦阻力，因二者的摩擦系数不同（前者为静摩擦，后者为动摩擦）；加上操作人员掌握程度、用力大小、感觉的偏差等，均会造成不同程度的偏差。该方法适用于拧紧后不超过30分钟的螺栓扭矩的检测。
⑶ 标记法：即对已经拧紧螺栓的拧紧位置做一个标记，将螺栓拧松之后，读出再拧紧到原来位置时的扭矩值。
采用这种方法检测，该扭矩偏差为实际扭矩的－12—＋5％。可见，这种方法较前两种方法的精度都高，但有许多螺栓规定不允许重复拧紧，限制了这种方法的使用。
2, 过程法
就是在拧紧过程中进行检测的方法，这种方法需要有专门用于检测的扭矩传感器。过程法的检测也有三种：
⑴ 直接法：即在需要检测时，把用于检测的扭矩传感器直接串接于拧紧头与被拧紧的螺栓之间，拧紧时可以直接读出读数。
这种方法的扭矩传感器如若是临时随意安装的，将不可能稳固，会造成三者不在一条直线上，而造成一定的测量误差。如若有专用的连接部件，精度还是可以保证的。
⑵ 固定传感器法：这种方法与直接法的区别是，用于检测的扭矩传感器不是临时安装的，而是固定在拧紧头的输出轴上。
这种方法虽然避免了直接法的检测误差，但每个拧紧头的输出轴上均要安装一个专门用于检测的扭矩传感器，平时又不用，故造成了较大的浪费。
⑶ 传感器替换法：这种方法仅应用于拧紧头的输出轴上原来就装有扭矩传感器的设备上。可在原拧紧头安装扭矩传感器的部位上，装一根装卸尺寸与扭矩传感器完全相同的可以快速拆卸的活动轴，当要测试时，将快速拆卸活动轴卸下（即原扭矩传感器随之卸下），换上检测用的扭矩传感器。
这种方法由于只用一只扭矩传感器，故较固定传感器法成本低。且这只传感器仅在需要检测时才装在拧紧头上，平时还可用于其它同类拧
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