面向工业装配溯源的内置扫码枪无线残余扭矩扳手研发：扫码触发拧紧信息任务

面向工业装配溯源的内置扫码枪无线残余扭矩扳手研发——JD-CSC系列产品方案

一、研发背景与需求分析

工业装配领域对产品全生命周期质量溯源的要求不断提升，传统扭矩扳手在拧紧作业环节存在三大核心痛点：第一，拧紧扭矩数据与装配工件信息无法自动关联，人工记录容易出现错漏，无法满足质量管理体系对溯源的要求；第二，分体式扫码设备与扭矩扳手需要操作人员手持两种工具作业，效率低下且增加出错概率；第三，残余扭矩检测作为装配质量把控的关键环节，现有设备无法同步完成扫码识别、扭矩检测、数据上传全流程，数据孤岛问题严重。

成都精炬达电子科技有限公司针对国内汽车零部件、重型机械、航空航天等高要求制造领域的装配溯源需求，立项研发JD-CSC系列内置扫码枪无线残余扭矩扳手，将扫码识别模块、扭矩检测模块、无线传输模块集成于一体，实现扫码触发拧紧信息任务、自动采集扭矩数据、实时上传溯源系统的全流程一体化作业。

二、JD-CSC系列产品核心设计方案

2.1 整体架构设计

JD-CSC系列产品采用一体化集成设计，整体分为五个核心功能模块：

扫码识别模块：内置高精度一维/二维码扫码枪，可以触发式自动扫码，识别工件单独标识；

扭矩检测模块：采用高精度应变式扭矩传感器，配合残余扭矩检测算法，支持动态拧紧扭矩检测与静态残余扭矩复测；

数据处理与存储模块：内置低功耗ARM处理器，支持本地任务存储、数据缓存，脱机状态下可存储10万条作业记录；

无线传输模块：支持蓝牙5.0、WiFi双模式无线传输，可实时对接工厂MES系统、质量溯源平台；

人机交互模块：配备OLED高清显示屏，实时显示扭矩值、任务信息、作业状态，支持按键操作与振动提醒。

2.2 核心功能：扫码触发任务流程

JD-CSC系列最核心的创新在于实现了“扫码触发拧紧信息任务"的自动化作业流程，具体流程如下：

1.操作人员对准装配工件的二维码/一维码，按下扳机触发扫码，内置扫码枪在0.5秒内完成识别，读取工件单独ID与预设拧紧任务信息；

2.扭矩扳手自动从本地缓存或云端调取对应拧紧工艺要求（目标扭矩、扭矩公差、拧紧顺序等），并在显示屏上展示作业要求；

3.操作人员按照提示完成拧紧或残余扭矩检测作业，设备自动采集扭矩数据，判断是否符合工艺要求，不合格则通过振动与屏幕提示预警；

4.作业完成后，数据自动关联工件ID，通过无线传输实时上传至工厂溯源系统，同时本地存储备份，完成单工件作业全流程数据溯源。

2.3 关键技术参数

三、应用案例：某汽车零部件企业装配线改造

3.1 项目背景

国内某合资汽车发动机零部件生产企业，原有装配线采用人工记录+分体式扫码枪的作业模式，存在三大问题：一是连杆螺栓拧紧作业的扭矩数据与工件批次信息匹配错误率达到1.2%，不符合主机厂IATF16949质量体系溯源要求；二是单工位作业时间平均为18秒，生产效率瓶颈明显；三是每年因为溯源数据缺失导致的售后质量纠纷赔付超过200万元。

3.2 方案实施

该企业2023年引入成都精炬达JD-CSC-100型号内置扫码枪无线残余扭矩扳手共计25台，对接现有MES系统，改造内容包括：

1.在每个连杆工件压印单独标识二维码，实现单件溯源；

2.将每个型号连杆的螺栓拧紧工艺参数预先导入扭矩扳手，设置扫码触发自动调取任务；

3.作业数据实时上传MES系统，自动关联工件二维码信息，生成不可篡改的溯源档案。

3.3 应用效果

改造后半年运行数据显示：

数据匹配错误率从1.2%降低至0，满足主机厂溯源要求，无一起因为数据问题产生的质量纠纷；

单工位作业时间从18秒缩短至11秒，单班产量提升13%，每年新增产值超过1200万元；

残余扭矩检测的数据完整性达到100%，售后质量反馈率降低35%，年减少质量赔付超过180万元；

操作人员无需同时手持两种工具，劳动强度降低约20%，岗位满意度提升明显。

规格选型：

四、常见问题问答

1. 产品与普通分体式扫码+扭矩扳手方案相比有什么优势？

JD-CSC系列最大的优势在于一体化集成与扫码触发任务的自动化流程。分体式方案需要操作人员一手拿扫码枪、一手拿扭矩扳手，操作流程繁琐，效率低，还容易出现信息匹配错误。JD-CSC系列一把工具完成扫码识别、扭矩检测、数据上传全流程，扫码完成后自动调取对应工艺任务，无需人工选择，既提升了效率，又从根源上避免了信息错配问题，更适合大规模工业化装配溯源场景。

2. 产品支持对接现有工厂的MES系统或者溯源平台吗？

成都精炬达JD-CSC系列提供标准的HTTP、MQTT协议接口，支持定制化开发适配不同厂家的MES、ERP、质量管理系统，目前已经完成了对SAP、用友、金蝶等主流工业软件系统的适配，也可以根据客户需求开发专属接口，对接周期一般不超过10个工作日。

3. 残余扭矩检测的精度能够满足航空航天等高要求领域的要求吗？

JD-CSC系列最高测量精度可以达到±1%，采用成都精炬达自主研发的温度补偿残余扭矩算法，能够有效消除环境温度变化、操作人员施力角度对测量结果的影响，目前已经通过了中国计量科学研究院的精度校准，已应用于多家航空航天配套企业的装配检测环节，满足高要求领域的精度要求。

4. 内置扫码枪会不会影响扭矩扳手的握持手感和平衡度？

JD-CSC系列在设计阶段采用了重心优化设计，将扫码模块集成在手柄上方位置，整体重心与传统扭矩扳手保持一致，重量仅比同量程普通扭矩扳手增加约80g，操作人员经过短时间适应即可习惯，不会对正常作业产生影响。

5. 脱机状态下产品可以正常使用吗？

JD-CSC系列支持脱机作业模式，提前批量导入任务信息后，脱机状态下依然可以正常完成扫码识别、扭矩检测、数据存储，接入网络后自动批量上传数据，本地最多可以存储10万条作业记录，满足工厂临时断网或者户外作业场景的需求。

五、总结

JD-CSC系列内置扫码枪无线残余扭矩扳手解决了工业装配环节中工件标识识别与扭矩数据溯源脱节的痛点，实现了扫码触发任务的自动化作业流程，为高要求制造领域的装配质量全生命周期溯源提供了高效可靠的硬件解决方案。成都精炬达电子科技有限公司也可根据客户不同量程、不同接口需求提供定制化开发服务，满足不同行业的个性化应用需求。

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