CN103481230B - 工具及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
工具及其运行方法。本发明涉及一种具有工具组件（1‑5）的工具，所述工具组件包括具有存储器并且具有能量供给单元的自闭锁的无线工作的数据通讯单元（8）。在此借助于工具控制装置实现改善的工具配置。
Description
技术领域
本发明涉及工业的且电动驱动的工具、尤其是旋拧系统或者铆接系统。
背景技术
由背景技术已知例如旋拧系统。
这种旋拧系统能够例如借助于以下装置实现：用于一个或者多个旋拧工具的上级的旋拧控制装置（基础工位、旋拧控制器）、根据对所述旋拧系统的主轴的功率消耗的要求的功率部件、一个或者多个旋拧主轴。所述旋拧主轴通常包括至少一个从动机构、传动机构和马达。所述从动机构能够借助于马达并且在使用传动机构的情况下得以驱动。除了所述旋拧控制装置还可以设置用于协调多个旋拧系统的SPS。选择性地还可以有一个或者多个工业计算机以及如打印机等的外围设备，用于运行所述旋拧系统。
文件WO 2008/088266公开了一种可携带的旋拧工具，所述旋拧工具借助于预先给定的运行参数执行旋拧过程。所述运行参数再由上级的并且位置上远离所述旋拧工具的旋拧控制装置预先给定。所述运行参数能够从所述旋拧控制装置通过无线电的方式无线地传递到所述旋拧工具上。还已知有线的解决方案。在控制装置中储存所有的旋拧流程。
工业工具一般模块化地设计，从而使得现有的工具组件能够被使用者替换。这意味着，能够根据用途将例如其他的从动机构或者其他的组件替换为其他的并且更适合于该任务的组件。
但是在替换组件之后，必须重新配置运行所述工具的工具控制装置。为此必须读取存在于替换了的工具组件的铭牌上的信息并且借助于手动的输入端手动地编程到所述控制装置中。
这种解决方案的缺点当前在于，在对控制装置手动地更新配置时使用者可能会错误输入或者所述更新配置可能会被使用者完全忽略。后果则可能是，工具不按照期望运行或者甚至更迅速地磨损，因为这些组件不在其正常的运行条件下运行。
发明内容
本发明避免了所述缺点，方式为提供一种电动工具以及用于运行所述工具的合适的方法。
根据本发明的工具或者所述工具组件中的至少一个工作组件包括具有存储器和能量供给单元的、自给式的无线工作的数据通讯单元。所述能量供给单元如此实现，使得其能够借助于感应地耦接到由所述工具包括的或者外部的能量源上来提供用于运行数据通讯单元所需的能量。
在此，本发明的优点在于，布置在所述工具中的工具组件或者所述工具本身能够被工具控制装置明确识别。必要时由所述工具包括的工具附件或者适配器附件也能够被工具控制装置无线地识别。
所述工具附件例如用于将由工具使用的、用于建立实际连接的器件固定在从动机构上。所述器件在旋拧工具中可以例如是螺栓，该螺栓借助于旋拧工具附件把持，或者在铆接器中可以是铆钉，该铆钉借助于铆接工具附件把持。
因此，工具控制装置能够关于存在于待控制的工具中的组件或者由工具使用的工具附件自动进行配置。
根据本发明的工具优选额外包括用于与数据通讯单元通讯的通讯器件。所述通讯器件能够将数据从数据通讯单元中无线地提取出来或者将数据无线地存储在数据通讯单元上并且优选在通讯期间为数据通讯单元供给能量。
所述解决方案的优点在于，不仅实现了能量供给而且在没有外部器件的情况下实现了与数据通讯单元的通讯。这简化了工具在使用位置间的应用和运输。
理想地，所述工具还附带包括工具控制装置，所述工具控制装置能够与通讯器件交换数据。所述工具控制装置在此首先用于工具组件的控制，其中至少一个用于至少一个工具组件的确定的工作参数能够借助于所述控制装置预先确定并且改变。由此能够执行复杂的旋拧流程并且所述工具能够最大程度自给自足地在领域中应用。
优选设置有使得在数据通讯单元和通讯器件之间至少部分时间能够无线通讯的器件。所述通讯器件能够因此由数据通讯单元无线地接收和/或发送数据并且与控制装置交换数据，其中所述控制装置优选如此设计，所述控制装置作为对由所述数据通讯单元借助于所述通讯器件检测的信号的反应读入或者写入所述工作参数。
根据本发明的电动工具还额外包括作为工具组件的传动机构，其中从动机构能够在使用所述传动机构的情况下借助于驱动机构驱动，并且其中所述传动机构包括数据通讯单元。因此根据旋拧流程能够事先例如在所述工具的初始化阶段期间检验，现有的工具组件在机械方面是否适合用于计划的旋拧过程。
根据本发明的工具优选还包括扭矩传感器。其优点在于，从动机构能够在使用所述扭矩传感器的情况下借助于驱动机构关于扭矩进行调节。所述扭矩传感器优选同样包括数据通讯单元并且因此能够接入到关于执行的旋拧流程的、上面已经进一步说明了的自动化过程中。
根据本发明的工具优选包括输入单元和/或输出单元作为其他的工具组件。借助于所述工具组件实现了面向操作者和/或上级的控制装置的操作界面。因此也能够实现对工具组件重要的数据的可视化和数据交换。所述输入单元和/或输出单元优选同样分别包括数据通讯单元并且能够因此接入到工具控制装置的初始化流程中。根据所使用的单元则能够实现不同的操作方案。
本发明同样包括用于运行具有多个工具组件用于建立机械连接的的电动工具的方法，所述工具组件至少部分地包括数据通讯单元。存储在所述数据通讯单元的存储器中的数据在使用通讯器件的情况下由工具控制装置读出或者存储，其中为了确保所述工具的预期运行借助于所述工具控制装置处理所述数据。
所述工具因此能够关于存在于所述工具中的工具组件或者由所述工具所使用的工具附件自动配置。考虑到随着所述工具组件交换的工具组件参数，引进所述工具组件参数用于配置和引导由所述工具控制装置执行的流程。
本发明还包括另一种方法，其涉及具有数据通讯单元的工具附件，所述工具附件同样也是工具组件。已经阐述过这种工具附件的意义和目的。
源于所述工具附件的数据由所述工具控制装置如此处理，使得所述工具为了借助于由使用者选择的并且机械地安装在所述工具上的工具附件进行机械连接而自动配置，其方式为执行所述工具控制装置的专门为了所使用的工具附件而存在的控制程序。这避免了错误，所述错误在手动配置时可能会出现在每天的运行中，例如在选择适合于所述工具附件的扭矩时。
由工具附件包括的数据通讯单元还可以包括所述控制程序本身、所述控制程序的一部分或者用于通过旋拧控制装置正确地选择控制程序的信息，从而使得所述工具控制装置根据所述工具附件执行用于所述工具附件的特定控制程序、尤其还在知道在所述工具中插入的其他工具组件的情况下。
作为工具原则上可以考虑所有的电动工具，所述电动工具能够借助于控制装置运行，尤其是旋拧工具、铆接工具、焊接工具、冲压工具以及诸如此类。
附图说明
下面的阐述仅示例性地只涉及旋拧工具。
图1示出了具有集成的工具控制装置的工具；
图2示出了具有外部的工具控制装置的工具；
图3示出了具有集成的工具控制装置的工具以及针对内部组件的其他细节。
具体实施方式
图1示例性地示出了蓄电池运行的旋拧主轴，所述旋拧主轴同时还包括用于在电网上运行的器件。所述旋拧主轴包括形式为驱动机构3的第一工具组件和形式为从动机构1的第二工具组件并且优选包括如例如传动机构2、扭矩传感器4和转子位置探测器5一样的其他工具组件，其如此相互布置在壳体内部并且相互连接，使得从动机构1能够借助于驱动机构3驱动。
工具组件1-5包括具有存储器并且具有能量供给单元的自给式的并且无线工作的数据通讯单元8。所述能量供给单元如此实现，使得所述能量供给单元能够借助于感应地耦接到外部的能量源上来提供用于运行数据通讯单元8所需要的能量。
此外，所述壳体还额外包括用于引导自给式的旋拧流程的旋拧控制装置9，从而使得所述旋拧主轴能够自给自足地并且独立于上级的旋拧控制装置运行。
在旋拧控制装置9与通讯器件7之间，至少部分时间借助于工具组件1-5的数据通讯单元8中的至少一个数据通讯单元实现了通讯连接6。这通过画出的箭头6表明。
在从动机构1上显示有具有集成了的数据通讯单元8的、用于容纳旋拧器件的箱盒（Nuss）10。所述箱盒在使用通讯器件7并且使用无线的通讯路径6的情况下关于自身的特性和/或关于执行的旋拧程序与旋拧控制装置9交换数据。
图2示出了具有特例的与图1一致的示图，所述旋拧工具不是借助于内部的旋拧控制装置9，而是借助于外部的旋拧控制装置9运行。通讯器件7也没有集成在所述旋拧工具中，而是借助于与外部的旋拧控制装置9的第一数据连接11并且借助于与所述工具组件的第二数据连接6使工具组件1、2、3、4、5、10进行通讯。
优选通讯器件7是RFID接收器并且数据通讯单元是RFID-发送器或者是具有与RFD技术的特性类似的特性的无线技术。
图3更详细地示出了根据本发明的手动旋拧器。所述手动旋拧器包括壳体310。壳体310又包括至少一个从动机构311、传动机构313和马达314，并且优选还包括扭矩传感器312和转子位置探测器315。从动机构311能够借助于马达314并且在使用传动机构313的情况下驱动。所述旋拧主轴的壳体310包括有用于引导完全自给式的旋拧流程的集成了的旋拧流程控制器件316。所述旋拧主轴或者所述手动旋拧器能够至少部分时间自给自足地并且独立于上级的旋拧流程控制装置328运行。
所述手动旋拧器能够与上级的旋拧流程控制装置328或者还与其他的装置331例如通过无线电329（访问点、路由器等）进行通讯并且与所述装置328、331交换数据（旋拧程序、结果数据及诸如此类）。
旋拧流程控制器件316包括至少一个具有存储器317a或者存储器接收装置317b的微处理器317并且优选还额外包括测量模块318和伺服放大器319作为组件。测量模块318的输入端与扭矩传感器312的输出端借助于连接部323连接。伺服放大器319借助于连接部322与转子位置探测器315连接并且借助于其他的单独的连接部327与测量模块318连接。连接部327是数据总线，所述数据总线在组件317、318、319、320、321之间实现了横向通讯。马达314能够在考虑转子位置和扭矩传感器312的输出数据的情况下借助于由微处理器317执行的旋拧程序来控制。微处理器317从存储器317a或者从插入到存储器接收装置317b中的闪存卡中读出旋拧程序。
输入/输出单元320作为其他所包括的组件优选借助对操作者而言对旋拧流程重要的数据的可视化（例如借助于彩色显示器）实现了人机界面（例如通过键盘和显示器实现的旋拧器-操作者）和/或机机界面（例如通过数据界面实现的旋拧器-计算机）。
Claims (20)
1.一种具有壳体用于建立机械连接的电动工具，所述电动工具具有多个工具组件（1-5），所述多个工具组件包括形式为驱动机构（3）的第一工具组件和形式为从动机构（1）的第二工具组件并且包括其他的工具组件（2、4、5），并且所述多个工具组件（1-5）如此相互布置在所述壳体内部并且相互连接，使得所述从动机构（1）能够借助于所述驱动机构（3）驱动，
其特征在于，
所述电动工具或者所述多个工具组件（1-5）中的至少一个工具组件包括具有存储器并且具有能量供给单元的自给式的无线工作的数据通讯单元（8），其中如此实现所述能量供给单元，使得所述能量供给单元能够借助感应地耦接到能量源上来提供用于运行所述数据通讯单元（8）所需要的能量，其中所述电动工具还额外包括用于与所述数据通讯单元（8）通讯的通讯器件（7），其中所述通讯器件能够将数据从所述数据通讯单元（8）中无线地提取出来或者将数据无线地存储在所述数据通讯单元（8）上并且在通讯期间为所述数据通讯单元（8）供给能量。
2.按权利要求1所述的电动工具，其中所述驱动机构（3）和/或所述从动机构（1）包括数据通讯单元（8）。
3.按权利要求1所述的电动工具，其中所述电动工具能够配备外部的控制装置，或者所述电动工具额外包括内部的控制装置，所述外部的控制装置和所述内部的控制装置能够与所述通讯器件交换数据。
4.按权利要求3所述的电动工具，其中所述外部的控制装置或所述内部的控制装置用于控制所述多个工具组件（1-5）并且其中所述多个工具组件（1-5）的至少一个工作参数能够借助于所述外部的控制装置或者所述内部的控制装置改变并且/或者读入并且/或者预先确定。
5.按权利要求4所述的电动工具，其中设置器件，使得所述通讯器件（7）能够从所述数据通讯单元（8）无线地接收并且/或者发送关于至少一个工作参数表征性的数据。
6.按权利要求5所述的电动工具，其中设置所述器件，能够使得所述通讯器件（7）与所述外部的控制装置或者所述内部的控制装置交换所述关于至少一个工作参数表征性的数据。
7.按权利要求6所述的电动工具，其中如此实现所述外部的控制装置或者所述内部的控制装置，使得所述外部的控制装置或者所述内部的控制装置作为对由所述数据通讯单元（8）借助于所述通讯器件（7）检测的信号的反应读入或者写入所述工作参数。
8.按上述权利要求1到7中任一项所述的电动工具，其中额外包括作为所述其他的工具组件的传动机构（2），其中所述从动机构（1）能够在使用所述传动机构（2）的情况下借助于所述驱动机构（3）驱动，其中所述传动机构（2）包括数据通讯单元（8）。
9.按上述权利要求1到7中任一项所述的电动工具，其中包括扭矩传感器（4），其中所述从动机构（1）能够在使用所述扭矩传感器（4）的情况下借助于所述驱动机构（3）关于扭矩进行调节，其中所述扭矩传感器（4）同样包括数据通讯单元（8）。
10.按上述权利要求1到7中任一项所述的电动工具，其中包括作为其他的工具组件的输入单元和/或输出单元（12），借助于所述输入单元和/或输出单元实现面向操作者和/或上级的控制装置的操作界面。
11.按上述权利要求10所述的电动工具，其中借助于所述输入单元和/或输出单元还实现对于操作者而言与所述多个工具组件相关的数据的可视化。
12.按上述权利要求10所述的电动工具，其中所述输入单元和/或输出单元（12）同样包括数据通讯单元。
13.按上述权利要求1所述的电动工具，其中所述壳体还额外包括用于实现完全自给式的旋拧过程的旋拧控制装置，使得所述电动工具能够至少部分时间自给自足地并且独立于上级的旋拧控制装置运行，其中在使用所述通讯器件（7）的情况下在所述旋拧控制装置和所述数据通讯单元（8）之间实现了至少部分时间存在的数据交换可能性。
14.按照权利要求13所述的电动工具，其中包括扭矩传感器（4），其中所述从动机构（1）能够在使用所述扭矩传感器（4）的情况下借助于所述驱动机构（3）关于扭矩进行调节，其中所述扭矩传感器（4）同样包括数据通讯单元（8），并且其中所述旋拧控制装置包括微处理器、测量模块和伺服放大器，其中所述测量模块的输入端与所述扭矩传感器的输出端连接，并且其中所述伺服放大器与转子位置探测器的输出端连接，从而使得马达能够在考虑转子位置和所述扭矩传感器的输出数据的情况下借助于在考虑所述多个工具组件的情况下由所述微处理器预先确定的旋拧流程来控制。
15.一种用于运行按权利要求1至14中任一项所述的电动工具的方法，其中存储在所述数据通讯单元（8）的存储器中的数据在使用通讯器件（7）的情况下由工具控制器件读出，并且其中借助于所述工具控制器件处理所述数据用于确保所述电动工具的预期的运行。
16.按权利要求15所述的方法，其中在考虑由所述多个工具组件（1-5）读出的数据的情况下选出特定的工具参数用于配置和实现需由所述工具控制器件执行的流程。
17.按权利要求15所述的方法，其中在使用通讯器件（7）的情况下由工具控制器件将数据存储在所述数据通讯单元（8）的存储器中。
18.按权利要求15所述的方法，其中与所述多个工具组件（1-5）相关的数据借助于通讯器件（7）存储在所述数据通讯单元（8）的存储器上。
19.按权利要求15所述的方法，所述多个工具组件（1-5）包括工具附件（13），所述工具附件（13）包括数据通讯单元（8），其中存储在所述数据通讯单元（8）的存储器中的数据在使用通讯器件（7）的情况下由工具控制器件读出，并且其中借助于所述工具控制器件如此处理所述数据用于确保所述工具的预期的运行，使得所述电动工具为了需借助工具附件（13）实现的机械连接自动地配置。
20.按权利要求19所述的方法，其中所述电动工具在需由从动机构（1）施加的力矩或者扭转角或者位移方面进行配置。
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