用于校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 分案申請(qǐng) 本申請(qǐng)為分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?00910138709. 7,申請(qǐng)日為2009年2月27日， 發(fā)明名稱為"用于校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備"。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備，所述操作設(shè)備包括： (a) 用于固定待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的機(jī)架； (b) 布置在所述機(jī)架上且與待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的端部相連接的傳感器； (C)布置在所述機(jī)架上用于固定待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的夾頭的夾頭保持器； (d)用于在待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的端部上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0003] 轉(zhuǎn)矩扳手是與預(yù)加載預(yù)定力的螺栓建立螺紋連接的工具。這樣，螺紋連接被加載 大的或者小的預(yù)加載力。新型結(jié)構(gòu)材料如鎂、鋁及合成材料應(yīng)用的增加導(dǎo)致靈敏的螺紋連 接的數(shù)量的不斷增加。
[0004] 轉(zhuǎn)矩扳手由具有夾頭的扳手桿和扳手端部組成，其中扳手端部通常成形為正方形 接頭且用于連接其它工具。這樣，用于轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓或螺母的不同的插入工具能放在正方形接 頭上。在旋擰時(shí)，力從使用者傳輸?shù)桨馐謼U和扳手端部，進(jìn)而在螺栓或螺母上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn) 矩扳手設(shè)置有用于測(cè)量施加的轉(zhuǎn)矩的測(cè)量裝置。用進(jìn)一步的裝置能連續(xù)地顯示被測(cè)量轉(zhuǎn)矩 或指示達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)矩。
[0005] 轉(zhuǎn)矩扳手可以有不同的機(jī)械或電子設(shè)計(jì)方案。一個(gè)屬于機(jī)械類的例子是所謂的棘 輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)矩扳手，其在達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)矩時(shí)扣緊或斷開，由此避免產(chǎn)生更多的力矩。電子測(cè)量和 數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)矩扳手的例子是通過附接彎曲桿或扭轉(zhuǎn)桿的應(yīng)變儀來實(shí)現(xiàn)。發(fā)生小變形時(shí)應(yīng) 變儀改變它們的電阻。它們通過特殊粘著劑粘到類似彎曲桿或扭轉(zhuǎn)桿這樣的隱蔽部分。扭 轉(zhuǎn)桿的一個(gè)例子是兩端具有固定支撐件且中間有彈簧的桿。這樣圍繞扭轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)軸線的 樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)是可能的，這種樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)能通過應(yīng)變儀測(cè)量。獲得的測(cè)量信號(hào)顯示在顯示器上。在 擰緊過程中通過LED或顯示器能夠持久的檢測(cè)預(yù)定轉(zhuǎn)矩。同時(shí)這種轉(zhuǎn)矩扳手能存儲(chǔ)所有測(cè) 量值或釋放內(nèi)部測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。然后，這個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器能經(jīng)由接口被讀出，或直接由始終 連接的打印機(jī)打印。
[0006] 所述轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè)量裝置通常經(jīng)受常見的磨損和撕裂問題。轉(zhuǎn)矩扳手必須被校 準(zhǔn)，必要時(shí)，利用操作設(shè)備不時(shí)地進(jìn)行調(diào)整以檢查測(cè)量裝置測(cè)量的轉(zhuǎn)矩是否與施加的轉(zhuǎn)矩 相同。為了這個(gè)目的，具有傳感器和夾頭保持器的機(jī)架被設(shè)置在操作設(shè)備上。轉(zhuǎn)矩扳手的 端部緊密地連接到傳感器，例如以正方形接頭的方式連接。轉(zhuǎn)矩扳手的夾頭由夾頭保持器 固定。轉(zhuǎn)矩例如通過偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)被施加到轉(zhuǎn)矩扳手的端部上。該轉(zhuǎn)矩被傳感器測(cè)量并顯示在 設(shè)置在操作設(shè)備處(例如在傳感器處)的顯示器上。轉(zhuǎn)矩扳手所顯示的轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)矩扳手將 釋放的預(yù)定轉(zhuǎn)矩可以通過與顯示器上顯示的轉(zhuǎn)矩相比較而測(cè)定。
[0007] 在已知的用于測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備中，使用了不同的用于產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的偏轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)。大體上兩種辦法可用于在轉(zhuǎn)矩扳手的端部產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。傳感器可旋轉(zhuǎn)地固定到機(jī)架，而 夾頭保持器不可移動(dòng)地連接到機(jī)架上，或者，在另一種方法中，傳感器被不可移動(dòng)固定到機(jī) 架，而夾頭保持器可移動(dòng)地安裝到機(jī)架上。
[0008] 校準(zhǔn)的過程是預(yù)定的，且服從特定的標(biāo)準(zhǔn)，例如按照德國DIN標(biāo)準(zhǔn)。在測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳 手的測(cè)量開始時(shí)，完成以轉(zhuǎn)矩扳手的額定轉(zhuǎn)矩的100%進(jìn)行的五個(gè)預(yù)加載。然后進(jìn)行以額定 轉(zhuǎn)矩的20%、60%和100%的五個(gè)加載。到目前為止，在利用常見操作設(shè)備時(shí)，轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè) 試轉(zhuǎn)矩不得不分別地設(shè)定。電動(dòng)馬達(dá)利用偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將力傳遞到轉(zhuǎn)矩扳手的端部，該偏轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)特別地可設(shè)計(jì)為齒輪。待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的轉(zhuǎn)矩通過傳感器檢測(cè)。一方面檢查者不得不輸 入必要的測(cè)試轉(zhuǎn)矩，另一方面不得不通過傳感器讀取測(cè)量值。這導(dǎo)致按照標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩扳 手需要耗費(fèi)大量時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是避免現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)并且快速、經(jīng)濟(jì)地完成轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè)試。 [0010] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明的目的通過提供上述類型的操作設(shè)備來實(shí)現(xiàn)： (e) -種連接到轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上用于數(shù)據(jù)交換的通信單元。
[0011] 本發(fā)明基于在通信單元和轉(zhuǎn)矩扳手之間交換數(shù)據(jù)的原理。校準(zhǔn)控制由檢查者利用 現(xiàn)有技術(shù)的操作設(shè)備手動(dòng)進(jìn)行。到目前為止，待測(cè)試的轉(zhuǎn)矩扳手的額定轉(zhuǎn)矩和實(shí)際測(cè)試轉(zhuǎn) 矩通過檢查者自己計(jì)算，然后手動(dòng)輸入并處理。現(xiàn)在，利用本發(fā)明的通信單元能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn) 矩扳手的自動(dòng)校準(zhǔn)。基本上，這種操作設(shè)備還可以用于其它類似于轉(zhuǎn)矩扳手的轉(zhuǎn)矩工具，例 如轉(zhuǎn)矩螺絲刀的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)。通信單元的重要優(yōu)點(diǎn)是避免了檢查者產(chǎn)生的輸入錯(cuò)誤，并加快 了檢測(cè)過程。
[0012] 按照本發(fā)明的有利改進(jìn)之一是轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。這具有 下列好處，通信單元與轉(zhuǎn)矩扳手可以進(jìn)行直接數(shù)據(jù)交換。為了這個(gè)目的，通信單元最好包括 具有存儲(chǔ)器的數(shù)字處理器單元。待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的額定轉(zhuǎn)矩可以通過電子數(shù)據(jù)交換被直接 讀入通信單元內(nèi)。用這種方法可以實(shí)現(xiàn)快速、精確的測(cè)試。
[0013] 按照本發(fā)明的進(jìn)一步的有利改進(jìn)是通信單元和轉(zhuǎn)矩扳手之間的連接為電纜連接、 無線電連接或紅外連接。利用這種接口可以在通信單元和轉(zhuǎn)矩扳手之間進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)交 換。此外，特別是利用無線電連接或紅外連接能夠?qū)崿F(xiàn)操作設(shè)備和通信單元在空間上的分 離。檢查者將能通過一個(gè)通信單元操作多個(gè)操作設(shè)備。在更廣的意義上，很多操作設(shè)備可 能經(jīng)由一個(gè)通信單元而保持在中心。這特別的經(jīng)濟(jì)，且對(duì)于校準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩扳手來說需要很小的 空間。
[0014] 按照本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)矩扳手適合以設(shè)定轉(zhuǎn)矩釋放，其中待測(cè)試的相 應(yīng)設(shè)定轉(zhuǎn)矩由通信單元設(shè)定在轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。這具有重要的優(yōu)點(diǎn)，即：檢查者 不必手動(dòng)計(jì)算和輸入各個(gè)待測(cè)試轉(zhuǎn)矩。通信單元按照轉(zhuǎn)矩扳手的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直接確定測(cè)試轉(zhuǎn) 矩，并將這些轉(zhuǎn)矩傳遞到轉(zhuǎn)矩扳手的電子數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè)量能非?？焖?、精 確地進(jìn)行，因?yàn)闄z查者不再必須手動(dòng)輸入各個(gè)測(cè)試轉(zhuǎn)矩。
[0015] 在按照本發(fā)明的進(jìn)一步有利改進(jìn)中，轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為光碼（optical code)。用于測(cè)量的有關(guān)數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在轉(zhuǎn)矩扳手的光碼中。在將光碼輸入通信單元之后，相 應(yīng)的測(cè)試轉(zhuǎn)矩被確定且被用于測(cè)量。利用本發(fā)明的這個(gè)方法，非電子轉(zhuǎn)矩扳手也可以通過 操作設(shè)備被校準(zhǔn)。檢查者通過光碼將轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè)試轉(zhuǎn)矩傳遞到通信單元，使得不再必須 手動(dòng)輸入各個(gè)測(cè)試轉(zhuǎn)矩。
[0016] 在按照本發(fā)明進(jìn)一步的有利改進(jìn)中，對(duì)于具有光碼的轉(zhuǎn)矩扳手，通信單元包括用 于讀光碼的掃描器。這有利于避免檢查者人工輸入光碼而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。掃描器與通信單元 直接連接，從而充分縮短時(shí)間和優(yōu)化了轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)輸入。這樣，光碼可以例如是條形 碼。
[0017] 按照本發(fā)明的另一個(gè)有利改進(jìn)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器被分配給傳感器，以用于數(shù)字式 地存儲(chǔ)至少一個(gè)測(cè)定值。這有下列好處：對(duì)測(cè)試過程的記錄成為可能，且允許使用者通過存 儲(chǔ)測(cè)量轉(zhuǎn)矩值來存檔測(cè)試過程。數(shù)字存儲(chǔ)器的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是不同測(cè)試過程的可比較性。 因而確保了測(cè)試過程的再現(xiàn)性。
[0018] 有利地，按照本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)提供了用于處理和/或存儲(chǔ)從轉(zhuǎn)矩扳手傳遞的數(shù) 據(jù)和/或來自傳感器的至少一個(gè)測(cè)定值的評(píng)價(jià)單元。這樣使得產(chǎn)生的測(cè)量記錄可與以前的 或隨后的記錄相比較。而且評(píng)價(jià)單元提供不同的轉(zhuǎn)矩扳手之間的測(cè)量性能可以相互比較的 優(yōu)點(diǎn)。這樣，轉(zhuǎn)矩扳手的不同構(gòu)造能在磨損狀況的基礎(chǔ)上進(jìn)行比較和判定。
[0019] 在按照本發(fā)明的有利改進(jìn)中，用于校準(zhǔn)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備包 括用于控制待測(cè)試轉(zhuǎn)矩的偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的控制單元。這有下列好處，偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地傳遞測(cè)試 轉(zhuǎn)矩到轉(zhuǎn)矩扳手端部。例如，如果控制單元以適當(dāng)?shù)姆绞脚c通信單元通信，那么對(duì)轉(zhuǎn)矩扳手 的校準(zhǔn)能自動(dòng)地完成。
[0020] 在按照本發(fā)明的進(jìn)一步有利的實(shí)施例中，用于致動(dòng)偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的伺服馬達(dá)設(shè)置在用 于測(cè)試具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備上。通過這種手段確保了偏轉(zhuǎn)桿的均勻偏 轉(zhuǎn)。檢查者不再必須像往常一樣通過曲柄來移動(dòng)偏轉(zhuǎn)桿，從而避免了由于不同的張緊速度 產(chǎn)生的測(cè)量誤差。測(cè)量過程很容易通過對(duì)馬達(dá)的適當(dāng)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
[0021] 按照本發(fā)明的進(jìn)一步的有利的改進(jìn)，用于依據(jù)由轉(zhuǎn)矩扳手傳輸?shù)酵ㄐ艈卧臄?shù)據(jù) 來控制偏轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的裝置設(shè)置在用于測(cè)試具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備上。例如這 些裝置可以是由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)致動(dòng)的芯軸或帶傳動(dòng)裝置。例如由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直接傳動(dòng)裝置 也是可能的。
[0022] 在按照本發(fā)明的有利改進(jìn)中，為用于測(cè)試具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)矩扳手的操作設(shè)備 提供用于調(diào)整轉(zhuǎn)矩扳手的裝置。必要時(shí)，在測(cè)量轉(zhuǎn)矩扳手之后需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。這能通過工 具手動(dòng)完成或利用合適的設(shè)備自動(dòng)地完成。轉(zhuǎn)矩扳手在調(diào)節(jié)完成前不能工作。
[0023] 在按照本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)置用于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)矩扳手的測(cè)量的數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)庫。通信單元能訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫，尤其是超過轉(zhuǎn)矩扳手的存儲(chǔ)器的大小的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫。 例如，轉(zhuǎn)矩扳手的數(shù)據(jù)庫僅僅能夠記錄待測(cè)試轉(zhuǎn)矩扳手的序列號(hào)。通信單元從該數(shù)據(jù)庫得 到用于測(cè)量程序的適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)。
[0024] 根據(jù)從屬權(quán)利要求的內(nèi)容以及具有相應(yīng)描述的附圖，進(jìn)一步的改進(jìn)以及有利方面 會(huì)變得顯而易見。
【附圖說明】
[0025] 圖1為按照本發(fā)明具有通信單元的操作設(shè)備的示意性原理簡(jiǎn)圖的俯視圖。
[0026] 圖2為自上而下觀察的操作設(shè)備的示意性原理簡(jiǎn)圖的三維視圖。
[0027] 圖3為自下而上觀察的操作設(shè)備的示意性原理簡(jiǎn)圖的三維視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 參照?qǐng)D1，顯示了用于測(cè)試具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器14和控制面板16的轉(zhuǎn)矩扳手12的操 作設(shè)備10。操作設(shè)備10包括具有兩個(gè)基座1