CN102209611B - 用于对一个或多个被紧固的螺管接头进行校正的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用来将动力扳手(15；25)的操作锁定至无法接受的已紧固的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)或者物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)的方法和设备，该动力扳手具有对至少一个紧固参数进行感测的感测装置，其中设置有位置感测系统(15、19、20；35-37、24)，以用于在紧固操作的过程中，对动力扳手(15；25)的位置进行连续地指示，以及控制单元(16；26)，其包括将所获得的紧固参数值与预定极限值相比较的装置，并相应于对于每个螺管接头而言是否超过这些极限值来提供OK或者NOK信号，以及锁定装置，该锁定装置将动力扳手操作锁定至已经发出NOK信号的那个螺管接头或者物体的特别位置，直到已经关注到无法接受的已紧固的螺管接头并且移除掉NOK信号为止。

Description

用于对一个或多个被紧固的螺管接头进行校正的方法和设备
本发明涉及一种方法和控制设备，其用于将传送扭矩的动力工具的位置锁定至特定的螺管接头或组装物体，以在移动至下一个螺管接头或者物体之前，确保对无法接受的螺管接头紧固结果进行校正。
特别而言，本发明涉及一种方法和控制设备，其用于螺管接头紧固动力工具，通过该方法和控制设备，动力工具操作被锁定至已经指示出无法接受的紧固结果的特别的物体或者该物体上的位置，从而确保不会忽略对无法接受的已紧固的螺管接头的校正。
出现在组装线的螺管接头的紧固时的问题是：偶尔出现的无法接受的被紧固的螺管接头被保留在未被校正的状态。由于紧张和/或缺乏关注，尽管动力扳手系统已经指示了NOK(not o.k.，不对的)，操作者也可能会对螺管接头的无法接受的紧固状态放任不管。这种对差错进行的指示意味着螺管接头或者动力扳手具有某些缺陷，并未达到所需的紧固级别，而且所获得的紧固结果并未处在可接受角度和/或时间极限的范围内。对螺管接头并未进行可接受的紧固可能会导致不牢固的组装，其在将来使用中伴有危险的后果，例如机动车的关键安全部件会毁坏。NOK指示将导致采取校正措施，其包括对螺管接头的受损部件检查，和/或检查动力扳手是否发生故障，并且随后替换受损的螺管接头部件和/或转换成功能正常的动力扳手，并且将螺管接头重新紧固至可接受的结果。
本发明的目的在于提供一种设备，其通过迫使操作者在移动至下一个螺管接头或者物体之前，关注错误紧固的螺管接头，而用来提高被螺管接头组装的物体的质量，从而确保不会对无法接受的被紧固螺管接头放任不管，并且确保了被组装的物体获得适当的质量。
本发明的其它目的和优点将会从以下的说明书和权利要求中得到体现。
下面参考所附附图对本发明的优选实施方案进行描述。
在附图中，
图1显示了运载物体的组装线的示意图，所述物体带有待被动力扳手紧固的螺管接头，所述动力扳手具有接触自由位置指示装置。
图2显示了与图1类似的视图，但是显示了带有机械支撑和位置指示装置的动力扳手。
图1中所示的布置包括带有移动物体载架10的组装线，三个相同的物体12a、12b、12c被支撑在载架10上，每个物体包括三个螺管接头13a、13b、13c，所述三个螺管接头位于物体12a、12b、12c的不同位置中并用来被动力扳手15进行紧固。所示的动力扳手15是便携式电池供电的工具，其具有R-F收发器装置，以用来通过无线电波而与固定的操作控制单元16通信。动力扳手15包括至少一个紧固参数感测设备，例如为扭矩传感器或者角度编码器，以用来将每个紧固操作的实际参数值报告回至控制单元16。
动力扳手15具有身份提供装置，其形式为RFID标签18，该RFID标签18通过两个固定的位置扫描设备19、20而被识别，其中该RFID标签18和扫描设备19、20形成了位置感测系统。扫描单元19、20连接至控制单元16并被布置成对表示动力扳手15的实际的三维位置的信号进行传送。控制单元16被布置成在组装线处的操作期间对动力扳手15的位置进行连续的指示。由于组装线包括移动的物体载架10，所述控制单元16被编程为对该移动进行补偿。
利用每个螺管接头13a、13b、13c的目标扭矩级别以及每一个螺管接头13a、13b、13c的紧固角度和/或所花时间的极限值对控制单元16编程进行。这意味着对于每个紧固操作而言，控制单元16将会提供OK或者NOK指示，以告知每个螺管接头13a、13b、13c的紧固结果是否可以被接受，亦即，最终扭矩级别是否满足目标级别并且角度和时间指示是否处在极限值的范围内。螺管接头的某些缺陷或者动力扳手15的故障可能会导致NOK指示。
在动力扳手15移动至下一个螺管接头或者下一个物体之前，重要的是指示出无法接受的紧固结果，并且关注到有缺陷的螺管接头或者发生故障的动力扳手。因此，控制单元16包括一种装置，通过该装置，动力扳手的操作被锁定至被指示了NOK紧固的那个螺管接头和物体所指示的位置。控制单元16可以被编程，从而启动对动力扳手15的锁定，以用于在已经产生NOK信号的该特定的螺管接头上进行操作。对该锁定进行保持，直到已经移除引起缺陷的错误并且已经发出OK信号为止。可替代地，控制单元16可以被编程，以允许动力扳手在与NOK指示的螺管接头处于同一物体上的其它螺管接头上进行操作，但是对动力扳手进行锁定，使其无法在其它物体上进行操作。这将迫使操作者在移动至下一个螺管接头或者物体之前，关注有缺陷的螺管接头或者发生故障的动力扳手。将动力扳手的位置锁定至NOK指示的螺管接头或者物体防止了对被错误组装的物体的放任不管，并且将确保离开组装线的物体的质量得到提高。
在图2中，显示了本发明的替代实施方案，其中动力扳手25通过缆线27连接至操作控制单元26，该缆线27用于传送动力和信号。正如以上描述的实施方案的那样，三个物体22a、22b、22c被支撑在移动的组装线载架28上，每个物体上具有三个不同位置的螺管接头23a、23b、23c。
与图1中所示的布置不同的是，动力扳手25被机械臂支撑，该机械臂包括固定的柱子30和两个枢转连接的连杆31、32，其中内连杆31连接至柱子30，而外连杆32连接至动力扳手25。在两个连杆31、32之间的枢转点、内连杆31和柱子30之间的枢转点以及外连杆32和动力扳手25之间的枢转点当中，设有角度感测设备35、36、37，该角度感测设备相应于连杆31、32和动力扳手25的实际角度位置而产生信号。
角度感测设备35、36、37通过多个缆线连接至信号处理单元24，该信号处理单元24又连接至操作控制单元26。动力扳手25的单独的多维位置被连续进行指示，并且在NOK信号产生于特定螺管接头位置中的情况下，控制单元26登记该特别位置并将动力扳手操作锁定至该特别螺管接头位置，或者锁定至指示NOK位置的那个物体的位置上。正如本发明的上述实施方案那样，对动力扳手的位置进行锁定用于防止对无法接受的被紧固螺管接头和包含这种螺管接头的物体穿过组装线而放任不管。
根据本发明的方法和设备相对于现有技术而言所提供的重要优点在于：动力扳手的位置被连续地进行指示，并且仅当特定螺管接头位置产生了NOK指示的时候，该特定位置才被登记。因此，不必对螺管接头位置进行预编程。
应当注意到，本发明的实施方案并非限制为上述的实例，而可以在权利要求的范围内自由改变。例如，上述的方法中，可以通过任何可用的通信系统在动力扳手和控制单元之间执行无线的通信信号，并且位置扫描设备和动力扳手识别设备之间的通信并未限制为使用RFID标签，而可以通过任何当今可用的适宜的系统来执行。在某些应用当中，控制单元可以结合在动力扳手本身当中，从而将不再需要通过无线频率或者缆线来与固定的设备进行信号通信。

Claims (9)

1.一种用于动力扳手(15；25)的控制设备，其被布置成对已组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的一个或多个被紧固的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行校正，其中该动力扳手(15；25)包括至少一个操作参数指示装置，其特征在于
·位置感测系统(18-20；35-37、24)被布置成：在对待组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行紧固的过程中，对所述动力扳手(15；25)的实际的多维位置进行连续地指示，
·控制单元(16；26)被布置成：将所述至少一个操作参数指示装置在每个紧固操作中通过指示而获得的操作参数值与预定操作参数极限值相比较，并且根据对于每个螺管接头是否超过所述极限值而发出OK或者NOK信号，并且
·所述控制单元(16；26)被布置成：将动力扳手操作锁定至已经指示出NOK指示的螺管接头紧固结果的物体位置，并且该控制单元(16；26)被布置成能够使得所述动力扳手仅仅在所述NOK指示被移除的时候，才能够在与已经指示出所述NOK指示位置的物体不相同的其它物体上进行紧固操作。
2.根据权利要求1所述的用于动力扳手(15；25)的控制设备，其中所述位置感测系统包括位于所述动力扳手(15)上的身份提供装置(18)，以及一个或多个固定的位置扫描设备(19、20)，所述固定的位置扫描设备连接至所述控制单元(16)并被布置成与所述身份提供装置(18)通过无线传输而进行通信。
3.根据权利要求2所述的用于动力扳手(15；25)的控制设备，其中所述身份提供装置(18)包括RFID标签。
4.根据权利要求1所述的用于动力扳手(15；25)的控制设备，其中所述控制单元(16；26)被布置成：将所述动力扳手操作锁定至已经指示出NOK结果的一个或多个螺管接头位置，直到该NOK指示被移除。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于动力扳手(15；25)的控制设备，其中所述物体被支撑在组装线的移动载架(10；28)上，并且所述控制单元(16；26)被布置成对所述载架(10；28)的移动进行补偿。
6.根据权利要求1所述的用于动力扳手(15；25)的控制设备，其中所述位置感测装置包括活动臂(31、32)，该活动臂的一端连接至固定结构(30)而相对端连接至所述动力扳手(25)，并且所述臂(31、32)包括一个或多个连杆(31、32)，所述连杆通过多个活动接头而进行互相连接，每个活动接头具有角度传感器(35-37)。
7.一种用于利用动力扳手(15；25)对待组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的一个或多个被紧固的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行校正的方法，所述动力扳手(15；25)具有至少一个操作参数指示装置以及用来指示该动力扳手(15；25)的实际位置的位置感测系统(18-20；35-37、24)，所述方法包括以下步骤：
·在对待组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行紧固的过程中，对所述动力扳手(15；25)的位置进行连续地指示，
·提供紧固结果，该紧固结果通过所述参数指示装置对于每个螺管接头相对于预定的紧固参数极限值而产生的OK和NOK信号来进行指示，
·将动力扳手操作锁定至已经收到一个或多个螺管接头的NOK指示的物体上，
·只有当该物体上的一个或多个螺管接头的NOK指示已被移除的时候，才使该动力扳手在其它物体上进行操作。
8.根据权利要求7所述的用于利用动力扳手(15；25)对待组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的一个或多个被紧固的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行校正的方法，包括将所述动力扳手操作锁定至已经收到NOK指示的物体上的一个或多个螺管接头位置。
9.根据权利要求7或8所述的用于利用动力扳手(15；25)对待组装物体(12a、12b、12c；22a、22b、22c)上的一个或多个被紧固的螺管接头(13a、13b、13c；23a、23b、23c)进行校正的方法，包括通过在安装在所述动力扳手(15)上的RFID标签(18)和至少两个固定的扫描设备(19、20)之间进行无线通信，来进行位置指示。
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