CN108340149A - 检测系统、旋拧工具以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测系统、旋拧工具以及方法。检测系统包括芯片，其中存储有参数；天线，其在与所述芯片电连接的情况下能够发送所述芯片的参数；连接所述芯片与所述天线的电路，其在旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开且在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下闭合；芯片控制器，其能够通过所述天线接收所述芯片的参数并且将该参数传递给旋拧工具控制器。根据本发明的检测系统能够方便地检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性。

Description

检测系统、旋拧工具以及方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种在电动汽车换电站中所使用的检测系统、旋拧工具以及利用这样的检测系统来检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性的方法。

背景技术

在新能源车辆中，为了兼顾电池包的安装牢固性和更换电池包的快速性，车辆通常设置有专门的紧固装置。换电模式中，为实现电池与车身的紧固与防松，优选采用带防松功能的紧固件实现电池与车身的固定（防松装置可参考CN106740029 A）。旋拧工具和紧固件的关键部位需要接触并产生应力，之后拧紧/拧松动作才能顺畅进行。在拧松带防松功能的紧固件时，旋拧工具需要先顶升防松部件。如果防松部件没有被顶开，就开始进行拧松动作，会造成防松部件损坏等故障。

发明内容

本发明提出一种检测系统，其能够方便地检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性。

根据本发明一个方面提出的检测系统，其包括：芯片，其中存储有参数；天线，其设置成在与所述芯片电连接的情况下发送所述芯片的参数；连接所述芯片与所述天线的电路，其在旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开且在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下闭合；芯片控制器，其设置成通过所述天线接收所述芯片的参数并且将该参数传递给旋拧工具控制器。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述电路分别从所述芯片与所述天线引出两个断点到所述旋拧工具与所述防松部件的接触部位处，所述防松部件具有导电体，用于在所述旋拧工具与所述防松部件接触的情况下连接所述两个断点。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述芯片为RFID芯片，在所述旋拧工具与所述防松部件接触的情况下，所述芯片控制器能够通过所述天线将能量传递给所述芯片。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述芯片为蓝牙芯片、Zigbee芯片或NBIoT芯片，所述检测系统还包括电源，用于给所述芯片供应能量。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述检测系统还包括压力传感器，其能够检测在所述旋拧工具与所述防松部件之间的压力，所述芯片与所述压力传感器连接。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述检测系统还包括行程传感器，其能够检测所述旋拧工具的行程，所述芯片与所述行程传感器连接。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述芯片、所述天线和所述电路布置在所述旋拧工具的触头中，所述芯片控制器布置在所述旋拧工具的外部。

根据本发明一个实施方式提出的检测系统，所述天线和所述芯片贴靠所述触头的外周布置。

根据本发明一个方面提出的旋拧工具，其包括：芯片，其中存储有参数；天线，其设置成在与所述芯片电连接的情况下发送所述芯片的参数；连接所述芯片与所述天线的电路，其在所述旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开且在所述旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下闭合；所述天线能够将所述芯片的参数发送给布置在所述旋拧工具外部的芯片控制器。

此外，本发明提出一种利用这样的检测系统来检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性的方法，在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，所述防松部件形成连接芯片与天线的电路的一部分并且通过所述天线将所述芯片中的参数传递给芯片控制器。

本发明的有益效果包括：通过设置连接芯片与天线的电路，其在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下才会将芯片与天线电连接，从而将芯片的参数传递给芯片控制器，最终判断旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了用旋拧工具对带有防松装置的紧固件进行解锁的过程；

图2示意性显示了图1中的部件的分解图；

图3示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的检测系统的结构；

图4示意性显示了包括天线和芯片的贴靠片在触头处安装的结构；

图5以另一视角示意性显示了图4中的贴靠片和触头；

图6示意性显示了图4中的贴靠片。

附图标记清单

2-芯片，3-天线，4-电路，5-芯片控制器，7-旋拧工具，71-触头，8-防松装置，81-防松部件，82-防松底座，83-导电体，9-紧固件，10-弹簧，11-贴靠片，12-断点。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在下面的描述中，为不同构造的实施例描述了各种参数和部件，这些具体的参数和部件仅作为示例而不对本申请的实施例做出限制。

图1示意性显示了用旋拧工具对带有防松装置的紧固件进行解锁的过程，旋拧工具的操作方向由箭头示出。结合图1和图2可知，旋拧工具7具有触头71，触头71底部由弹簧10支撑。防松装置8包括防松底座82和可相对防松底座82移动的防松部件81。在进行正常解锁动作时，旋拧工具7举升接触到紧固件9后，触头71会首先接触防松装置8的防松部件81，并将防松部件顶升至不起防松作用的状态，然后旋拧工具7开始在电机的作用下旋转，完成解锁。在加锁的过程中，同样需要触头71顶住防松部件81后，旋拧工具才能旋转进行加锁，待拧紧到规定扭矩后，旋拧工具带触头下降，触头不再顶升防松部件，防松部件在自身弹簧作用下下降落锁，起到紧固作用。因此，触头是否接触和顶升防松装置的防松部件对加解锁的成败十分关键。

根据本发明的一实施方式根据图3示出，其中可看出：检测系统包括：芯片2，其中存储有参数；天线3，其设置成在与所述芯片电连接的情况下发送所述芯片的参数；连接所述芯片2与所述天线3的电路4，其在旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开，且在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下（借助于防松部件81中的导电体83）闭合；芯片控制器5，其设置成通过所述天线接收所述芯片的参数并且将该参数传递给旋拧工具控制器。在该示例中，芯片2、天线3和电路4布置在旋拧工具7中。在旋拧工具与所述防松部件未接触的情况下，芯片无法通过天线接收能量和命令，芯片控制器无法读取到芯片的参数。在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，天线与芯片组成回路，天线可以接收芯片控制器所传递的能量或命令，并将芯片的参数返回芯片控制器。芯片控制器在接收到芯片的参数后，传递数据给旋拧工具控制器，之后旋拧工具控制器控制旋拧工具进行相关动作，例如驱动旋拧工具拧紧或拧松。

根据安装空间和传输距离、选用合适的芯片，并分别从芯片和天线引出相应的电路断点到旋拧工具与防松部件的接触部位附近。若防松部件为导电材料，则防松部件本身在与旋拧工具接触时起到连接芯片和天线的作用。对于防松部件不导电的情况，需在防松部件与旋拧工具的接触部位处安装导电体，以便于在与旋拧工具接触时电连接芯片和天线。安装完成后，选用合适的天线和芯片控制器，并使芯片控制器与旋拧工具控制器完成通信，实现控制逻辑。

通过设置连接芯片与天线的电路，其在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下才会将芯片与天线电连接，从而将芯片的参数传递给芯片控制器，最终判断旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性。针对需要完成顶升解除防松等动作的防松装置和紧固件，本发明的检测系统可以提高拧紧/拧松的成功率，提高换电成功率，降低因防松部件没有解除防松功能就进行拧紧/拧松动作而造成的损伤，提高系统的可靠性。

芯片可以为RFID芯片，在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，芯片控制器能够通过天线将能量传递给所述芯片，从而省去额外的电源。采用无源无线的RFID芯片，安装完成后无需维护，方便易用。当然，检测系统还可以包括电源，从而增加发射功率。

芯片也可以为蓝牙芯片、Zigbee芯片或NBIoT芯片，此时检测系统还应包括电源，用于给所述芯片供应能量。例如可采用电池供电，也可采用其他压电材料取电。

如果还需要检测其他信号，例如接触时的压力、顶升行程等，则可将相应的压力传感器或行程传感器在需检测部位安装后再通过调理电路接入到芯片的模拟量输入管脚，从而将传感器信号接入芯片。只有当旋拧工具与防松装置的防松部件接触时，芯片才能接受天线馈线能量，从传感器读取数据并发送给芯片控制器。

天线的作用是发出和接收电磁波，一般由金属材料制成，天线根据不同的波长和接收特性会设计成不同的形态，如线性天线、环形天线或者线绕式天线。

在天线与芯片设计成分开的零件的设计方案中，旋拧工具本身有很多金属材料，天线可以集成在旋拧工具本身的结构件中，旋拧工具本身可以作为连接芯片与天线的电路。可以在旋拧工具的外壳结构中选取合适部分作为天线，或者单独设计天线以表贴方式固定在旋拧工具（例如触头）的外壳（可参考图4）。在这种情况下，芯片与触头设计成绝缘，在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，芯片与触头电连接。

在天线与芯片设计成集成的零件的设计方案中，包含天线和芯片的贴靠片11以表贴方式固定在旋拧工具（例如触头71）的外壳，如图4、5和6所示，从芯片与天线引出两个断点（触点）12穿过旋拧工具到旋拧工具与防松部件的接触部位处。

采用天线将芯片的参数无线地传递给芯片控制器，能够避免在有线连接的情况下线束在旋拧工具的旋转过程中缠绕，且有利于芯片和传感器与旋拧工具的一体设计。

本发明还包括一种旋拧工具，其包括：芯片，其中存储有参数；天线，其在与所述芯片电连接的情况下能够发送所述芯片的参数；连接所述芯片与所述天线的电路，其在所述旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开且在所述旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下闭合；所述天线能够将所述芯片的参数发送给布置在所述旋拧工具外部的芯片控制器。可选地，所述芯片、所述天线和所述电路布置在所述旋拧工具的触头中。该旋拧工具具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。

此外，本发明提出一种利用这样的检测系统来检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性的方法，在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，所述防松部件形成连接芯片与天线的电路的一部分并且通过所述天线将所述芯片中的参数传递给芯片控制器。该方法具有的技术效果相应于前面的描述，故在此不再赘述。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种检测系统，其特征在于，其包括：

芯片，其中存储有参数；

天线，其设置成在与所述芯片电连接的情况下发送所述芯片的参数；

连接所述芯片与所述天线的电路，其在旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开，且在旋拧工具与所述防松部件接触的情况下闭合；

芯片控制器，其设置成通过所述天线接收所述芯片的参数并且将该参数传递给旋拧工具控制器。

2.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述电路分别从所述芯片与所述天线引出两个断点到所述旋拧工具与所述防松部件的接触部位处，所述防松部件具有导电体，用于在所述旋拧工具与所述防松部件接触的情况下连接所述两个断点。

3.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述芯片为RFID芯片，在所述旋拧工具与所述防松部件接触的情况下，所述芯片控制器能够通过所述天线将能量传递给所述芯片。

4.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述芯片为蓝牙芯片、Zigbee芯片或NBIoT芯片，所述检测系统还包括电源，用于给所述芯片供应能量。

5.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括压力传感器，其能够检测在所述旋拧工具与所述防松部件之间的压力，所述芯片与所述压力传感器连接。

6.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括行程传感器，其能够检测所述旋拧工具的行程，所述芯片与所述行程传感器连接。

7.根据权利要求1所述的检测系统，其特征在于，所述芯片、所述天线和所述电路布置在所述旋拧工具的触头中，所述芯片控制器布置在所述旋拧工具的外部。

8.根据权利要求7所述的检测系统，其特征在于，所述天线和所述芯片贴靠所述触头的外周布置。

9.一种旋拧工具，其特征在于，其包括：

芯片，其中存储有参数；

天线，其设置成在与所述芯片电连接的情况下发送所述芯片的参数；

连接所述芯片与所述天线的电路，其在所述旋拧工具与防松装置的防松部件未接触的情况下断开且在所述旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下闭合；

所述天线能够将所述芯片的参数发送给布置在所述旋拧工具外部的芯片控制器。

10.根据权利要求9所述的旋拧工具，其特征在于，所述芯片、所述天线和所述电路布置在所述旋拧工具的触头中。

11.一种利用权利要求1至8中任一项所述的检测系统来检测旋拧工具与防松装置的防松部件的接触性的方法，其特征在于，在旋拧工具与防松装置的防松部件接触的情况下，所述防松部件形成连接芯片与天线的电路的一部分并且通过所述天线将所述芯片中的参数传递给芯片控制器。