用于動力操作工具的驅(qū)動單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于動力操作工具的驅(qū)動單元，該動力操作工具用于螺紋預(yù)拉力的產(chǎn)生，該驅(qū)動單元具有泵單元（2）、閥單元（3）及控制單元（2），該閥單元布置在泵單元上并具有限制壓力的壓力閥（4），該控制單元致動泵單元。為了提供消除設(shè)置參數(shù)的不正確設(shè)置的危險的驅(qū)動單元，提供了處理單元（5）和數(shù)據(jù)捕獲單元（6），該處理單元具有輸出單元，該數(shù)據(jù)捕獲單元與處理單元相連接和/或集成，其中，處理單元設(shè)計成用于輸出基于用數(shù)據(jù)捕獲單元確定的螺紋連接過程參數(shù)而在壓力閥上設(shè)置的值。
【專利說明】用于動力操作工具的驅(qū)動單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于動力操作工具的驅(qū)動單元，該動力操作工具用于產(chǎn)生螺紋預(yù)拉力，該驅(qū)動單元具有:
[0002]-泵單元，
[0003]-閥單元，該閥單元布置在泵單元上，具有限制壓力的壓力閥，以及
[0004]-控制單元，該控制單元用來致動泵單元。
【背景技術(shù)】
[0005]初始提到類型的用來驅(qū)動動力操作工具的驅(qū)動單元從現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)足以知道，這些動力操作工具用于螺紋預(yù)拉力的產(chǎn)生，這些動力操作工具包括例如液壓操作的機動扳手或膨脹缸。其它這樣的動力操作工具包括氣動驅(qū)動、電驅(qū)動以及液壓驅(qū)動的那些工具。例如，DE 10 2004 058 338 Al描述了一種設(shè)備，該設(shè)備借助于機動扳手用于各個螺紋連接的自動產(chǎn)生，該機動扳手由驅(qū)動單元驅(qū)動。由此，評估單元示出了待用機動扳手建立的螺紋連接何時具有所需的緊固扭矩，并因而降低不良螺紋連接的危險。
[0006]實際的擰緊過程由幾個工作過程組成，在這幾個工作過程中，驅(qū)動機動扳手的活塞缸單元執(zhí)行負載行程和返回行程。由此，活塞缸單元在例如已知的機動扳手中用來驅(qū)動棘輪，活塞缸單元使該棘輪旋轉(zhuǎn)。由此體積流量保證活塞缸單元的運動和用于傳遞到棘輪以便建立螺紋連接的力的壓力。
[0007]在由機動扳手建立螺紋連接的情況下，設(shè)在驅(qū)動單元的壓力調(diào)整閥上的壓力因而確定扭矩和預(yù)拉力，螺紋連接借助于該扭矩和預(yù)拉力而建立。用于建立螺紋連接的擰緊過程由此在負載行程的情況下借助于將壓力增大直到已經(jīng)達到設(shè)置在壓力調(diào)整閥上的壓力而執(zhí)行，并且待緊固的螺紋在該扭矩壓力下不再旋轉(zhuǎn)，這意味著，螺紋已經(jīng)緊固或再緊固，并且/或者已經(jīng)設(shè)定。
[0008]已知的驅(qū)動單元，特別是在使用機動扳手的情況下，現(xiàn)在具有使操作人員免于決定擰緊過程是否適當(dāng)?shù)剡M行的責(zé)任的實施例。然而，仍然需要操作人員首先以規(guī)定方式設(shè)定設(shè)置參數(shù)，從而可實現(xiàn)待實現(xiàn)的目標(biāo)參數(shù)。所述設(shè)置參數(shù)，具體地說待設(shè)置的壓力，由此與多個螺紋連接過程參數(shù)相符，這些螺紋連接過程參數(shù)例如由操作人員、螺紋連接及工具生成。導(dǎo)致不良螺紋連接的已知錯誤源例如是工具的不正確選擇、計算表格的不正確使用、確定設(shè)置參數(shù)時的基本計算錯誤、對螺紋連接不正確賦予螺紋參數(shù)以及最后設(shè)置參數(shù)的不正確設(shè)置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]基于此，本發(fā)明的目的是提供一種驅(qū)動單元，該驅(qū)動單元消除設(shè)置參數(shù)的不正確設(shè)置的危險。
[0010]本發(fā)明通過一種驅(qū)動單元達到該目的，該驅(qū)動單元具有權(quán)利要求1的特性。本發(fā)明的有利實施例列在從屬權(quán)利要求中。[0011]用于根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的特性是，它具有處理單元以及數(shù)據(jù)捕獲單元，該處理單元具有輸出單元，該數(shù)據(jù)捕獲單元與處理單元相連接和/或集成，其中，處理單元被設(shè)計成用于輸出基于用數(shù)據(jù)捕獲單元確定的過程參數(shù)而被設(shè)置在壓力閥上的值。根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動單元的數(shù)據(jù)捕獲單元使得可以自動地捕獲螺紋連接處理參數(shù)，而不需要來自操作人員的輸入。螺紋連接過程參數(shù)包括例如關(guān)于操作人員的數(shù)據(jù)、關(guān)于待使用的工具(例如使用的機動扳手或膨脹缸)的數(shù)據(jù)、關(guān)于待建立的螺紋連接的數(shù)據(jù)、關(guān)于螺紋連接裝置的信息以及關(guān)于待擰在一起的結(jié)構(gòu)元件的數(shù)據(jù)。相應(yīng)的過程參數(shù)的保存容許無錯誤地捕獲確定設(shè)置參數(shù)所需的全部過程參數(shù)，這些相應(yīng)的過程參數(shù)處于它們可由數(shù)據(jù)捕獲單元自動地輸入的形式，處理單元基于這些過程參數(shù)確定所述設(shè)置參數(shù)，因為它們未被保存或者還未由輸入數(shù)據(jù)直接形成。不正確的設(shè)置參數(shù)的規(guī)定、輸入和/或使用(這可由操作人員的不正確的輸入產(chǎn)生)通過自動數(shù)據(jù)捕獲而防止。在沒有通過處理單元的輸出單元導(dǎo)致的錯誤的情況下規(guī)定由處理單元確定的設(shè)置參數(shù)，從而僅需要傳送規(guī)定的設(shè)置參數(shù)。然后工作過程可經(jīng)由泵單元的控制單元的致動而開始，并且可在已經(jīng)到達目標(biāo)值之后再次結(jié)束。自動系統(tǒng)也可用來執(zhí)行該工作過程，該自動系統(tǒng)可例如集成到處理單元中，并且獨立地開始工作過程，且在已經(jīng)達到目標(biāo)值之后結(jié)束工作過程。
[0012]由處理單元執(zhí)行的自動捕獲的具體過程參數(shù)的平衡通?？砂慈魏畏绞桨l(fā)生，其中，例如用來確定設(shè)置參數(shù)所需的數(shù)據(jù)已經(jīng)保存在處理單元中。然而，按照本發(fā)明的另外的有利實施例，處理單元設(shè)計成與存儲單元相連。本發(fā)明的這個實施例使得可以選擇性地經(jīng)由存儲單元將用來確定所需的設(shè)置參數(shù)所必需的信息提供給處理單元。在本發(fā)明的這個另外實施例的情況下，可省去用來在處理單元中確定設(shè)置參數(shù)所需的相關(guān)數(shù)據(jù)的保存，從而它可特別成本有效地設(shè)計。
[0013]對于存儲單元的連接也以簡單方式實現(xiàn)對于當(dāng)前數(shù)據(jù)的訪問，從而可省去處理單元的否則潛在的復(fù)雜更新。
[0014]對于存儲單元的連接選項也使得可以將過程-專用信息(例如關(guān)于進行工作過程的數(shù)據(jù))保存在存儲單元上。在這種情況下，可省去所執(zhí)行的工作過程的人工的、潛在不良的、時間和成本密集的記錄。處理單元與存儲單元的連接的建立由此可按任何方式發(fā)生，其中，例如在處理單元上布置的標(biāo)準(zhǔn)連接(例如USB連接)以簡單方式實現(xiàn)存儲單元與處理單元的連接。
[0015]然而，根據(jù)本發(fā)明的特別有利實施例，處理單元設(shè)計成與存儲單元無線連接。無線連接實現(xiàn)處理單元與存儲單元的特別簡單和舒適連接，該無線連接可具體地經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)的無線電協(xié)議建立。它們可例如裝有GSM模塊、藍牙(Bluetooth)模塊或類似物。本發(fā)明的這個實施例也使得可以用對應(yīng)地設(shè)計的驅(qū)動單元來訪問中央存儲單元，例如中央數(shù)據(jù)庫，從而不需要本地存儲單元。中央數(shù)據(jù)庫的使用以特定方式促進數(shù)據(jù)管理，因為更新只需要在一個數(shù)據(jù)庫中進行。另外，對于中央存儲單元的無線連接使得可以集中保存關(guān)于所執(zhí)行的擰緊過程的信息，從而可由授權(quán)人員從中央數(shù)據(jù)庫查詢信息，與產(chǎn)品裝運的跟蹤相似。
[0016]為了所述設(shè)置參數(shù)的確定，需要將螺紋連接過程參數(shù)按由數(shù)據(jù)捕獲單元可理解的方式保存在適當(dāng)位置處，例如在工具或螺紋連接部中。螺紋連接過程參數(shù)可以例如包括:操作人員身份；工具信息，它包括例如關(guān)于制造商、類型、尺寸、序號、特性的信息；關(guān)于螺紋連接情況的數(shù)據(jù)，可以是類型、用途、螺紋連接類型的描述、螺紋連接參數(shù)(例如，扭矩、轉(zhuǎn)動角、預(yù)拉力)；以及關(guān)于螺紋連接的設(shè)備的數(shù)據(jù)，包括例如制造商、螺紋、尺寸、屈服點等。注意，螺紋連接過程參數(shù)可以包括其它相關(guān)特性、數(shù)據(jù)和/或信息。這些螺紋連接過程參數(shù)以由數(shù)據(jù)捕獲單元可理解的方式保存在各個元件上。以由數(shù)據(jù)捕獲單元可理解的方式保存的數(shù)據(jù)的類型由此通常是自由可選擇的。由于例如條碼或RFID單元自身已經(jīng)具體地證明可作為機器可讀的代碼，所以數(shù)據(jù)捕獲單元根據(jù)本發(fā)明的特別有利的實施例設(shè)計成移動代碼讀取器單元和/或RFID接收器和/或?qū)憜卧?。這樣的數(shù)據(jù)捕獲單元的特征在于它們的高可靠性和成本有效設(shè)計。如果是適用的，則將相應(yīng)信息以與數(shù)據(jù)捕獲單元相對應(yīng)的形式保存，即按照這個有利實施例，保存為機器可讀的代碼，或者保存在RFID單元上，從而它可立即捕獲。
[0017]由此，RFID單元的使用具體地特征在于，捕獲可按無線形式并且在較大距離上發(fā)生，其中，RFID單元的使用也可以使得在工作過程完成之后將補充數(shù)據(jù)保存在RFID單元上。機器可讀的代碼由此具體地理解成條碼或類似物，其中，讀取裝置然后具有相應(yīng)的掃描儀。條碼可布置在粘結(jié)標(biāo)簽上，這些粘結(jié)標(biāo)簽例如附接到工具和/或螺紋連接部。
[0018]數(shù)據(jù)捕獲單元與處理單元的連接通常也可以以任何方式發(fā)生。然而，根據(jù)本發(fā)明的特別有利的實施例，數(shù)據(jù)捕獲單元設(shè)計成與處理單元無線連接。本發(fā)明的相應(yīng)設(shè)計(在該相應(yīng)設(shè)計中，連接例如經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)的無線電過程建立)提高了以補充方式的使用容易性，因為對于經(jīng)由數(shù)據(jù)捕獲單元捕獲數(shù)據(jù)沒有了由于電纜約束連接造成的限制。
[0019]壓力閥的設(shè)計通常可按任何方式發(fā)生，該壓力閥用來確定待由泵單元施加的壓力，例如用于借助于膨脹缸建立預(yù)拉力。然而，根據(jù)本發(fā)明的特別有利實施例，壓力閥設(shè)計成壓力設(shè)置閥，該壓力設(shè)置閥限制扭矩壓力。在使用機動扳手以建立螺紋連接的情況下，本發(fā)明的這種設(shè)計以特別簡單的方式實現(xiàn)對于螺紋連接所需的扭矩的設(shè)置。壓力設(shè)置閥由此可按任何方式、按借助于手最容易的方式設(shè)置到輸出單元上規(guī)定的值。擰緊過程的開始然后可經(jīng)由泵單元的控制單元的致動而發(fā)生。
[0020]除設(shè)置參數(shù)經(jīng)由輸出單元的純光學(xué)輸出之外，根據(jù)本發(fā)明的另外實施例提供的是:輸出單元設(shè)計成用于壓力閥和/或壓力設(shè)置閥的控制和/或調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明的這個實施例，在經(jīng)由數(shù)據(jù)捕獲單元確定過程參數(shù)之后，由處理單元確定的設(shè)置參數(shù)自動地傳送到壓力閥或相應(yīng)地壓力設(shè)置閥，例如可電控的壓力設(shè)置閥。本發(fā)明的這個實施例以補充方式保證了不產(chǎn)生由操作人員引起的誤調(diào)整和因此的不良螺紋連接。以特別有利的方式，輸出單元也設(shè)計成檢查設(shè)置參數(shù)和進行校正。這以特別可靠的方式保證了所需螺紋連接的無錯誤建立。
[0021]所執(zhí)行的工作過程的記錄通?？梢砸匀魏畏绞桨l(fā)生。例如如以上列出的那樣，通過將信息保存在存儲單元上。然而，根據(jù)本發(fā)明的特別有利的實施例，輸出單元具有打印設(shè)備，該打印設(shè)備使得可以使關(guān)于所實現(xiàn)的螺紋連接的報告以打印形式立即提供給操作人員?？蛇x擇地或另外地，根據(jù)本發(fā)明的另外設(shè)計，也可提供將處理單元設(shè)計成用于記錄所實現(xiàn)的螺紋連接。如果需要獲得關(guān)于所實現(xiàn)的螺紋連接的信息，則可在隨后的時間訪問處理單元，并且可調(diào)用在那里保存的數(shù)據(jù)。
[0022]按照本發(fā)明的特別有利的實施例，處理單元具有時間和/或位置捕獲單元。該數(shù)據(jù)(其中位置捕獲單元可例如由GPS接收器形成)也可保存成關(guān)于所實現(xiàn)的過程的信息，從而可以以補充方式提高所實現(xiàn)的和可調(diào)用的記錄的質(zhì)量?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0023]下面參照附圖更詳細地解釋本發(fā)明的示例性實施例。附圖示出在圖1中，圖1示出了驅(qū)動單元的示意圖，該驅(qū)動單元具有附接的機動扳手。
【具體實施方式】
[0024]圖1示出了作為驅(qū)動單元I的示意圖的立體表示。它具有泵單元2和閥單元3,該閥單元3與泵單元2相連接，該泵單元2設(shè)計成連接兩個液壓管線11，在這兩個液壓管線11中，一個管線連接到機動扳手7的負載行程側(cè)，而另一個管線連接到機動扳手7的返回行程側(cè)。為了設(shè)置對于螺紋連接所需的扭矩，閥單元3具有壓力設(shè)置閥4。在借助于移動條碼掃描儀6捕獲來自操作人員、工具(7)、螺紋連接場合或用途(12)及螺紋連接裝置(13)的螺紋連接過程參數(shù)(9)之后，它被無線地傳送到處理單元5，該處理單元5在訪問存儲單元10上保存的數(shù)據(jù)之后，經(jīng)由控制單元8的顯示器指示待設(shè)置的壓縮扭矩。在由操作人員在壓力設(shè)置閥4上設(shè)置示出的壓縮扭矩之后，擰緊過程可經(jīng)由控制單元8開始和停止。注意，壓縮扭矩或螺紋預(yù)拉力是用于緊固和/或松開螺紋連接所需的力。
[0025]在這里未示出的可選擇實施例中，壓力設(shè)置閥4上的、確定的設(shè)置參數(shù)的設(shè)置直接通過從處理單元5轉(zhuǎn)送到壓力設(shè)置閥4而發(fā)生。在優(yōu)選電控的壓力設(shè)置閥上進行設(shè)置之后，螺紋連接可以自動地開始，或者由操作人員經(jīng)由致動單元8啟動。在擰緊過程完成之后，關(guān)于螺紋連接的具體數(shù)據(jù)可由處理單元5保存在存儲單元10上，這些數(shù)據(jù)在該存儲單元處可以被以后調(diào)用。
[0026]在這里未示出的可選擇實施例中，控制單元8可以具有檢測單元，該檢測單元確定何時工具7可用于緊固和/或松開螺紋連接，由此使閥單元3可經(jīng)由控制單元8致動。檢測單元起安全機構(gòu)的作用，該安全機構(gòu)幫助防止對于操作人員的損傷。另外，控制單元8和數(shù)據(jù)捕獲裝置6可以組合成一個單元，這使閥單元3通過組合單元是可致動的。
[0027]當(dāng)用在以上說明書和/或如下權(quán)利要求書中時，術(shù)語“包括(comprises)”、"包含(includes)”及其變形意味著包括特定的特征、步驟或整體。這些術(shù)語不要解釋成排除其它特征、步驟或元件的存在。在說明書和權(quán)利要求書中少量(如果有的話)的術(shù)語或短語已經(jīng)給予與它們的普通語言意思不同的任何特定意思，并因此說明書不要用來在過度狹窄意義上限定術(shù)語。
[0028]在以上說明書、如下權(quán)利要求書和/或附圖中公開的、以它們的具體形式或者按照用來實現(xiàn)所公開功能的手段、用來獲得所公開結(jié)果的方法或過程表達的特征，可以以適當(dāng)?shù)姆绞椒蛛x地或以這樣的特征任何組合用來按其各種不同形式實現(xiàn)本發(fā)明。要理解，以上僅僅是本申請的優(yōu)選實施例的描述，并且可以進行各種變化、組合、變更以及改變，而不脫離在所附權(quán)利要求書中所敘述的本發(fā)明的真實精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于動力操作工具的驅(qū)動單元，該動力操作工具用于產(chǎn)生螺紋預(yù)拉力，該驅(qū)動單元具有: -泵單元(2)， -閥單元(3)，該閥單元布置在泵單元(2)上，具有限制壓力的壓力閥(4)，以及 -控制單元(8),該控制單元用來致動泵單元(2), 其特征在于，該驅(qū)動單元還包括: -處理單元(5)，該處理單元具有輸出單元，和 -數(shù)據(jù)捕獲單元(6)，該數(shù)據(jù)捕獲單元與處理單元(5)相連接和/或集成，其中，處理單元(5)設(shè)計成用于輸出基于利用數(shù)據(jù)捕獲單元(6)確定的螺紋連接過程參數(shù)(9)而設(shè)置在壓力閥(4)上的值。
2.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，處理單元(5)設(shè)計成與存儲單元(10)連接。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，處理單元(5)設(shè)計成與存儲單元(10)無線連接。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，數(shù)據(jù)捕獲單元(6)設(shè)計為移動代碼讀取裝置(6)和/或RFID接收器和/或?qū)憜卧?br> 5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，數(shù)據(jù)捕獲單元(6)設(shè)計成與處理單元(5)無線連接。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，壓力閥設(shè)計成限制扭矩壓力的壓力設(shè)置閥(4)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，輸出單元設(shè)計成控制和/或調(diào)節(jié)所述壓力閥和/或壓力設(shè)置閥(4)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，輸出單元具有打印設(shè)備。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，處理單元(5)設(shè)計成用于記錄所實現(xiàn)的螺紋連接。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，處理單元(5)具有時間和/或位置捕獲單元。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，控制單元具有檢測單元，該檢測單元確定何時工具能用于緊固和/或松開螺紋連接，由此使閥單元(3)是可致動的。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，閥單元(3)通過數(shù)據(jù)捕獲裝置(6)是可致動的。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，螺紋預(yù)拉力是緊固和/或松開螺紋連接所需的力。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的驅(qū)動單元，其特征在于，螺紋連接過程參數(shù)由操作人員、動力操作工具(7)、螺紋連接場合(12)以及螺紋連接裝置(13)確定。
15.一種自動地確定用于螺紋連接過程的螺紋預(yù)拉力的方法，包括 -借助于數(shù)據(jù)捕獲單元(6)從操作人員、動力操作工具(7)、螺紋連接場合(12)以及螺紋連接裝置(13)獲得螺紋連接過程參數(shù)(9 )，-將螺紋連接過程參數(shù)(9)傳送到驅(qū)動單元(I)的控制單元(8)的處理單元(5)， -利用在存儲單元(10)上保存的數(shù)據(jù)處理螺紋連接過程參數(shù)(9)，以及 -在驅(qū)動單元(I)的壓力閥(4)上設(shè)置螺紋預(yù)拉力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，螺紋預(yù)拉力是緊固和/或松開螺紋連接所需的力。
17.一種自動地緊固和/或松開螺紋連接的方法，包括: -借助于數(shù)據(jù)捕獲單元(6)從操作人員、動力操作工具(7)、螺紋連接場合(12)以及螺紋連接裝置(13)獲得螺紋連接過程參數(shù)(9)， -將螺紋連接過程參數(shù)(9)傳送到驅(qū)動單元(I)的控制單元(8)的處理單元(5)， -利用保存在存儲單元(10 )上的數(shù)據(jù)處理螺紋連接過程參數(shù)(9 )， -在驅(qū)動單元(I)的壓力閥(4)上設(shè)置螺紋預(yù)拉力， -確定工具(7)是否能用于緊固和/或松開螺紋連接， -致動驅(qū)動單元(I)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，螺紋預(yù)拉力是緊固和/或松開螺紋連接所需的力。
19.一種用來管理螺紋緊固件的設(shè)備，該設(shè)備大體如以上參照附圖描述和/或在附圖中所示出的那樣。
20.這里參照附圖描述和/或在附圖中所示出的任何新穎特征或特征的新穎組合。
【文檔編號】B25B23/145GK103561914SQ201080070889
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2010年11月15日
【發(fā)明者】J·K·瓊克斯, S·沃納 申請人:凱特克分部尤尼克斯公司