CN105682858B - 用于诊断转矩脉冲发生器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于诊断转矩脉冲发生器的方法。所述转矩脉冲发生器包括旋转输入部分、转矩输出部分、储油器和转矩发生装置(112)，所述转矩发生装置(112)将所述输入部分的旋转转化成所述转矩输出部分处的转矩脉冲。所述方法包括：(301)在产生转矩脉冲的同时检测来自所述转矩脉冲发生器的声学信号(122)；(302)从所述声学信号中提取转矩脉冲的频率；以及(303,304)根据转矩脉冲的频率来诊断所述转矩脉冲发生器从而指明所述储油器中的油水平。本发明还涉及执行所述方法的计算机程序产品。

Description

用于诊断转矩脉冲发生器的方法
技术领域
本发明涉及用于诊断转矩脉冲发生器的方法。
背景技术
脉冲工具(即包括转矩脉冲发生器的动力工具)例如在组装操作的过程中用于拧紧接合部。这种转矩脉冲发生器包括旋转输入部分、转矩输出部分、储油器和转矩发生装置，所述转矩发生装置将输入部分的旋转转化成转矩输出部分处的转矩脉冲。
在US 5092410 A、EP 0885693 B1和WO 2011141205 A1中显示了不同类型的转矩脉冲发生器。
转矩脉冲发生器的性能取决于储油器中的油水平。由于泄漏，储油器中的油水平会随着时间降低。当油水平降低时，转矩脉冲发生器产生转矩的能力将降低。如果工具的操作者不能意识到该情况，存在拧紧失效并且破坏转矩脉冲发生器的机械部件的风险。
因此，需要诊断转矩脉冲发生器并且指明储油器中的油水平的简单方式。
发明内容
本发明的目的是提供满足这些需要的方法。
因此，本发明涉及用于诊断转矩脉冲发生器的方法，所述转矩脉冲发生器包括旋转输入部分、转矩输出部分、储油器和转矩发生装置，所述转矩发生装置将所述输入部分的旋转转化成所述转矩输出部分处的转矩脉冲。所述方法包括：
-在产生转矩脉冲的同时检测来自所述转矩脉冲发生器的声学信号，
-从所述声学信号中提取转矩脉冲的频率，
-根据转矩脉冲的频率诊断所述转矩脉冲发生器从而指明所述储油器中的油水平。
储油器中的油水平会影响转矩脉冲发生器产生转矩的能力。如果油水平降低，则将会有输入部分的更少的旋转能量将被转换成转矩输出部分处的转矩脉冲。因此这将增加旋转输入部分与转矩输出部分之间的相对旋转频率，并从而增加转矩脉冲的频率。通过检测来自转矩脉冲发生器的声学信号，从声学信号中提取转矩脉冲的频率，以及根据转矩脉冲的频率诊断转矩脉冲发生器，可以指明转矩脉冲发生器的储油器中的油水平。所述方法允许转矩脉冲发生器的简单和有效的诊断，所述诊断可以用在转矩脉冲发生器的操作点(例如组装站)处。
可以通过空气传输来检测声学信号。因此所述方法可以用于以更少接触的方式来诊断转矩脉冲发生器并指明储油器中的油水平。
替代性地，可以通过一个或多个材料块传输从而检测声学信号。因此可以例如通过与携带转矩脉冲发生器的工具进行机械接触或者通过与位于进行紧固件拧紧位置处的工件进行机械接触从而获得声学信号。
诊断转矩脉冲发生器的步骤可以包括比较转矩脉冲发生器的脉冲频率与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率。因此，可以检测和指明与正常脉冲频率的偏差。
所述方法可以首先包括识别转矩脉冲发生器的类型从而确定转矩脉冲发生器的正常脉冲频率。因此，通过确定不同类型的转矩脉冲发生器各自的正常脉冲频率，所述方法可以适合于不同类型的转矩脉冲发生器。
转矩脉冲发生器的正常脉冲频率可以在5-50Hz的范围内，优选在8-38Hz的范围内，更优选在15-25Hz的范围内。转矩脉冲发生器的正常脉冲频率可以取决于转矩脉冲发生器的类型。
正常脉冲频率可以取决于转矩脉冲发生器的一个或多个操作参数。因此，可以根据一个或多个操作参数(例如驱动转矩脉冲发生器的马达的最大转矩，或驱动连接至转矩脉冲发生器的空气马达的空气压力)的输入值来设定所使用的正常脉冲频率。
如果转矩脉冲发生器的脉冲频率高于与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则所述方法可以包括指明储油器需要再充填的步骤。
如果转矩脉冲发生器的脉冲频率低于与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则所述方法可以包括指明应当减少储油器中的油量的步骤。
预定的阈值可以与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相差0.5-5Hz，优选与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相差1-2Hz。
可以在转矩脉冲发生器的预定的操作条件下产生转矩输出。因此，操作条件对转矩脉冲频率的影响可以达到最小化。
预定的条件可以例如包括产生抵抗一定的抗旋转性的转矩输出。转矩输出部分可以例如牢固地附接至钳，或者可以在进行接合部的限定的紧固件拧紧的过程中产生转矩输出。
预定的条件可以包括在旋转输入部分的预定的转速范围内产生转矩输出。
转矩脉冲发生器可以连接至通过压缩空气驱动的空气马达，并且其中，预定的条件可以包括在供应至空气马达的预定的空气压力下产生转矩输出(即产生预定的最大转矩)。
转矩脉冲发生器可以连接至电动马达，并且其中，预定的条件可以包括电动马达和/或电池的性能或条件。
转矩脉冲发生器可以包括由用于紧固接合部的动力工具。所述动力工具可以为空气驱动的动力工具或电驱动的动力工具。
可以通过手持电子设备进行所述方法的一个或多个步骤。所述手持电子设备可以例如为手机，例如智能手机。因此，所述方法容易被动力工具的操作者和其它人员使用。
本发明还涉及构造成进行本文公开的方法的手持电子设备。
本发明还涉及包括编码的计算机程序产品，所述编码当被处理单元执行时进行本文公开的方法。
本发明还涉及待安装在智能手机中的应用(“app”)，所述app包括编码，所述编码当被智能手机中的处理单元执行时进行本文公开的方法。
本发明的其它特征和优点将通过附图和所示实施方案的具体描述而变得清楚。
附图说明
下文将参考附图来进行详细描述，在这些附图中：
图1显示了具有转矩脉冲发生器的动力工具，连同手持电子设备一起构造成用于进行本文所公开的方法。
图2a和图2b通过两个旋转位置(a)和(b)下的横截面显示了转矩脉冲发生器。
图3显示了用于诊断转矩脉冲发生器的方法的流程图。
具体实施方式
图1显示了包括转矩脉冲发生器101的动力工具100。所述动力工具进一步包括具有手柄103的外壳102，空气供应装置104和空气排出装置105。空气供应装置通过节流阀107而连接至空气马达106(未示出)。转矩脉冲发生器包括旋转输入部分108和转矩输出部分110，所述旋转输入部分108包括连接至空气马达的轴109，所述转矩输出部分110具有用于支撑刀头或工具快换夹头的输出轴。转矩脉冲发生器还包括转矩发生装置112，所述转矩发生装置112将输入部分的旋转转化成转矩输出部分处的转矩。转矩发生装置112包括在旋转输入部分108的内侧上形成的凸轮113，以及为一对活塞114和辊子115形式的一对凸轮从动件。在活塞的径向内侧形成的空间和在旋转输入部分108的径向内侧并且围绕活塞和辊子而形成的空间形成储油器116。在活塞的径向内侧设有凸轮心轴117。
作为一个替代形式，凸轮从动件可以设置为一组叶片的形式，如在EP 0885693 B1的图4和5中所述。
在动力工具的附近，显示了智能手机形式的手持电子设备120。手持电子设备包括传声器121和显示器123，所述传声器121用于检测来自转矩脉冲发生器的声学信号122，所述显示器123用于为操作者显示诊断结果。所述设备还包括输入装置124从而允许与操作者互动，例如通过显示器触摸功能的形式。
参考图2，通过图2a和图2b中分别显示的两个位置而显示了图1中的转矩脉冲发生器沿着I-I的横截面图。再次，转矩脉冲发生器101包括旋转输入部分108和转矩输出部分110。转矩脉冲发生器还包括转矩发生装置112，所述转矩发生装置112将输入部分的旋转转化成转矩输出部分处的转矩。转矩发生装置112包括在旋转输入部分108的内侧上形成的凸轮113。凸轮包括两个以凸脊形式形成的凸轮凸角。以一对活塞114和辊子115形式形成的一对凸轮从动件支撑在转矩输出部分110中。在活塞的径向内侧形成的空间116a和在旋转输入部分108的径向内侧并且围绕活塞和辊子而形成的空间116b形成储油器116。在活塞的径向内侧设置有凸轮心轴117，所述凸轮心轴117具有透镜形状的横截面并且连接至旋转输入部分108，并且在图2a的旋转位置下被设置成朝向凸轮向活塞施力。
在图2b中，在第二旋转位置下显示了转矩脉冲发生器，其中旋转输入部分108已经相对于转矩输出部分110旋转成使得辊子115与凸轮的凸轮凸角118接触，因此沿径向向内向辊子及活塞114施力。空间116a中的油随后受力而通过在活塞114与转矩输出部分110之间形成的通道并且到达在旋转输入部分108的径向内侧并围绕活塞和辊子形成的空间116b。由于由空间116a和116b形成的储油器116中的油相对不可压缩，因而转矩随后从旋转输入部分108而传递至转矩输出部分110。
相似地，当旋转输入部分108已经相对于转矩输出部分110旋转以使得辊子115越过凸轮的凸轮凸角118时，凸轮心轴117(与旋转输入部分108一起旋转)沿径向向外朝向凸轮向活塞114施力。空间116b中的油随后受力通过在活塞114与转矩输出部分110之间形成的通道并且到达空间116a，因此转矩从旋转输入部分108而传递至转矩输出部分110。
上述组合作用在转矩输出部分110处发生转矩脉冲，所述脉冲可以用于拧紧紧固件(例如螺丝紧固件)。
如果储油器116中的油水平过低(例如由于油泄漏造成)，则储油器中的油将包含大量空气。由于空气可压缩，因而各个空间116a和116b中的油/空气混合物可被压缩并且可允许活塞114与辊子115的一定移动而在所述空间间不存在任何油的传输。因此从旋转输入部分108至转矩输出部分110的转矩传递效率将会降低。这也将造成转矩脉冲频率增加，这是因为旋转输入部分108与和转矩输出部分110之间的抗相对旋转特性降低。
相似地，如果储油器116中的油水平过高(例如由于过度充填造成)，则转矩脉冲频率减小，这是因为旋转输入部分108与转矩输出部分110之间的抗相对旋转特性增加。
因此，转矩脉冲发生器的性能对储油器中的油水平的变化比较敏感。
参考图3，显示了用于诊断转矩脉冲发生器的方法300的流程图。
根据转矩脉冲发生器的类型，确定或设定正常脉冲频率。正常脉冲频率取决于转矩脉冲发生器的尺寸、设计和构造。正常频率在5-50Hz，优选8-38Hz的范围内，更优选在15-25Hz的范围内。
转矩脉冲发生器操作在预定的操作参数下发生转矩脉冲。作为一个示例，这包括抵抗刚性连接件(例如被夹在钳中)来操作转矩脉冲发生器。
设置手持电子设备从而在发生转矩脉冲的同时检测来自转矩脉冲发生器的声学信号301。声学信号可以例如储存在电子设备中用于处理，或者可以联机来处理声学信号。
从声学信号中提取转矩脉冲频率302。这可以例如通过FFT(快速傅里叶变换)并且确定5-50Hz或10-30Hz范围内的频谱的峰值而进行。
然后比较转矩脉冲发生器的脉冲频率与转矩脉冲发生器的正常脉冲频率303。通过该比较，诊断转矩脉冲发生器从而指明储油器中的油水平304。
如果转矩脉冲发生器的脉冲频率高于与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则指明储油器需要再充填。
如果转矩脉冲发生器的脉冲频率低于与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则指明应当减少储油器中的油。
预定的阈值可以与转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相差0.5-5Hz，或1-2Hz。
所述方法可以在图1中所示的手持电子设备120中进行。
所述方法可以通过具有编码的计算器程序进行，所述编码当在处理单元中运行时使得处理单元来执行所述方法的步骤。计算机程序可以包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质可以基本上包括任何存储器，例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪速存储器、EEPROM(电可擦除PROM)或硬盘驱动器。计算机程序可以适合于由图1中所示的手持电子设备120来执行。
对于本领域技术人员显而易见的是，可以对上述示例性实施方案进行多种其它实施方式、修改、变化和/或增补。应理解本发明包括落入权利要求范围内的所有所述其它实施方式、修改、变化和/或增补。

Claims (17)

1.用于诊断转矩脉冲发生器的方法，所述转矩脉冲发生器包括旋转输入部分、转矩输出部分、储油器和转矩发生装置，所述转矩发生装置将所述输入部分的旋转转化成所述转矩输出部分处的转矩脉冲，所述方法包括：
-在产生转矩脉冲的同时检测来自所述转矩脉冲发生器的声学信号，
-从所述声学信号中提取转矩脉冲的频率，
-根据转矩脉冲的频率来诊断所述转矩脉冲发生器从而指明所述储油器中的油水平。
2.根据权利要求1所述的方法，其中诊断所述转矩脉冲发生器的步骤包括比较所述转矩脉冲发生器的脉冲频率与所述转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率。
3.根据权利要求2所述的方法，包括首先识别转矩脉冲发生器的类型从而确定所述转矩脉冲发生器的正常脉冲频率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转矩脉冲发生器的正常脉冲频率在5-50Hz的范围内。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转矩脉冲发生器的正常脉冲频率在8-38Hz的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转矩脉冲发生器的正常脉冲频率在15-25Hz的范围内。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，如果所述转矩脉冲发生器的脉冲频率高于与所述转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则所述方法包括指明所述储油器需要再充填的步骤。
8.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，如果所述转矩脉冲发生器的脉冲频率低于与所述转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相关的预定的阈值，则所述方法包括指明应当减少所述储油器中的油的步骤。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述预定的阈值与所述转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相差0.5-5Hz。
10.根据权利要求7所述的方法，其中所述预定的阈值与所述转矩脉冲发生器的预定的正常脉冲频率相差1-2Hz。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述转矩脉冲发生器的预定的操作条件下产生转矩输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述预定的操作条件包括抵抗一定的抗旋转性而产生的转矩输出。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述预定的操作条件包括在所述旋转输入部分的预定的转速范围内产生转矩输出。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转矩脉冲发生器包括由用于对接合部进行紧固的动力工具。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，通过手持电子设备进行所述方法的一个或多个步骤。
16.一种手持电子设备，其包括编码的计算机程序，所述编码当被处理单元执行时进行根据权利要求1所述的方法。
17.安装在智能手机中的应用，所述应用包括编码，所述编码当被所述智能手机中的处理单元执行时进行根据权利要求1所述的方法。
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