CN113474124A - 用于拧紧螺纹紧固件的装置 - Google Patents
用于拧紧螺纹紧固件的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113474124A CN113474124A CN201980089759.2A CN201980089759A CN113474124A CN 113474124 A CN113474124 A CN 113474124A CN 201980089759 A CN201980089759 A CN 201980089759A CN 113474124 A CN113474124 A CN 113474124A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- torque
- tool
- user
- angle
- bolting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
- B25B21/008—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with automatic change-over from high speed-low torque mode to low speed-high torque mode
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
- H02K7/145—Hand-held machine tool
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
- H02K11/215—Magnetic effect devices, e.g. Hall-effect or magneto-resistive elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
- H02K11/27—Devices for sensing current, or actuated thereby
Abstract
本发明公开了一种便携式扭矩电动工具,包括:电机,用于生成转动力;驱动器,用于传递转动力;转动力倍增机构组件,用于倍增转动力;换档器组件,用于使工具在较低速度/较高扭矩(LSHT)模式与较高速度/较低扭矩(HSLT)模式之间换档;扭矩换能器,用于测量来自转动力倍增机构组件的一部分的扭矩输出;其中扭矩输出在LSHT模式下由扭矩换能器控制;并且其中扭矩输出在HSLT模式下由电机电流控制。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求以下共同拥有和/或共同未决的专利申请的优先权和/或是以下共同拥有和/或共同未决的专利申请的继续专利申请或部分继续申请,其全部副本通过引用并入本文:美国申请序列No.15/106,221,提交日期为2016年6月17日,标题为“APPARATUS FORTIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/106,247,提交日期为2016年6月17日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;PCT申请序列No.PCT/US17/45937(及其US 371子案US16/324,792),提交日期为2017年8月8日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/570,670,提交日期为2017年10月30日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/570,684,提交日期为2017年10月30日,标题为“APPARATUS FORTIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/570,743,提交日期为2017年10月30日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;以及美国申请序列No.16/081,917,提交日期为2018年9月2日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADEDFASTENERS”。
背景技术
包括螺栓、螺柱、螺母和垫圈的螺纹紧固件是已知的并且用于传统的螺栓连接应用。工业应用的维护和维修从松开这些螺纹紧固件开始,并以拧紧这些螺纹紧固件结束。自然,工业寻求减少常规、不可预见和/或紧急启动、维护和/或维修期间的生产损失。
工业螺栓连接应用常常需要高扭矩值。这些高扭矩值常常由具有相对大齿轮减速比的相对小的便携式液压、电力和气动驱动的工具生成。这些大齿轮减速比通过或者一个或者多个行星齿轮级使来自工具动力源的输出扭矩倍增。从小型便携式工具产生高扭矩值的警告是驱动速度相当慢。这种缓慢的驱动速度使得为最终扭矩以外的任何东西转动螺母既费力又费时。从历史上看,操作者仅仅需要另一个设备以便在最终扭矩序列之前使螺母下行(run down)并将螺母固定在双头螺栓或螺栓上。
一旦螺母就位在凸缘表面上,拧紧或松开螺母的转动角度就相对小。客户期望高转动速度以使螺母快速下行或上行(run down or up)。提供高的下行和拧掉(run off)速度的已知冲击扳手具有一旦螺母碰到凸缘面就不准确并且旋转缓慢的缺点。相反,已知的手持式扭矩电动工具在扭矩方面是准确的,但在紧固件的上行和下行方面相对慢。一旦螺母在凸缘面上转动,已知的手持式扭矩电动工具就又比冲击枪快得多。
申请人将其对扭矩电动工具的透彻理解和创新应用于手持气动扭矩增强工具,特别是通过创建 和产品线和驱动器以及与其一起使用的附件。例如,在申请人的以下美国专利号和美国申请号中公开了这些产品线和驱动器以及与其一起使用的附件的演变:6,490,952;6,609,868;6,929,439;6,883,401;6,986,298;7,003,862;7,066,053;7,125,213;7,188,552;7,207,760;7,735,397;7,641,579;7,798,038;7,832,310;7,950,309;8,042,434;D608,614;13/577,995;15/106,221;以及15/106,247,其全部副本通过引用并入本文。
申请人的几种工具包括用于螺母的上行或下行的较高速度/较低扭矩(HSLT)模式和用于最终扭矩序列的较低速度/较高扭矩(LSHT)模式。申请人在多级行星齿轮箱的HSLT模式下使用“锁定(lock out)”级,从而通过锁定比率的系数提高转速,这已被证明是一种高度有效的设计。但是,在现场和在测试期间的极端条件下,在两种模式之间的高效、可靠和可重复的换档仍然面临挑战。申请人希望继续改进其换档机制。
另外,申请人的工具已通过液压、电力、气动和手动方式提供动力,需要外部动力源,这增加了尺寸并降低了便携性。无论是在开发过程中还是在现场,工具尺寸和便携性都继续存在挑战。申请人希望在没有牺牲的情况下将其许多创新结合到电池操作的、多速、手持式扭矩增强工具中,以最小化尺寸并最大化便携性。
另外,申请人希望通过扩展的功能、较高的耐用性和直观的可用性将螺栓连接技术的下一次革命推向市场。
需要的是:工具设计和操作的简化;工具尺寸的减小;扩展的功能、较高的耐用性和直观的可用性;以及增加的工具便携性、效率、可靠性和可重复性,均以低成本。因此(一个或多个)本发明被设想为解决这些问题。
具体实施方式
一种便携式扭矩电动工具在本文中公开,并且包括:电机,用于生成转动力;驱动装置,用于传递转动力;转动力倍增机构组件,用于倍增转动力;换档器(shifter)组件,用于使工具在较低速度/较高扭矩(LSHT)模式与较高速度/较低扭矩(HSLT)模式之间换档;扭矩换能器,用于测量来自转动力倍增机构组件的一部分的扭矩输出;其中,扭矩输出在LSHT模式下由扭矩换能器控制;并且其中扭矩输出在HSLT模式下由电机电流控制。
本申请的(一个或多个)发明可以仅通过示例参考附图进行描述,其中:
图2是工具A和/或本申请的其它实施例的分解透视图;
图3A、图3B和图3C分别是工具A和/或本申请的其它实施例的向下、向上和侧视立体图,其中移除了左工具手柄壳体36A;
图4A和图4B分别是工具A和/或本申请的其它实施例在较高速度/较低扭矩(“HSLT”)模式和较低速度/较高扭矩(“LSHT”)模式下的截面视图;
图5A和图5B是工具A和/或本申请的其它实施例的(一个或多个)电路的框图;
图5B是工具A和/或本申请的其它实施例的(一个或多个)电路的框图;
图6是工具A和/或本申请的其它实施例的通用用户界面(“UUI”)100的总结;
图7是UUI 100的菜单结构200和工具A和/或本申请的其它实施例中的可用特征的总结;
图8是工具A和/或本申请的其它实施例中按用户级别的可用菜单选项的总结;以及
图9A和图9B是工具A和/或本申请的其它实施例的可用硬件、软件和固件特征及环境的总结。
图1-图5图示了以LITHIUMII扭矩枪工具A的形式的申请人的工业电动手持式扭矩枪的示例。图1是工具A的完整透视图。图2是工具的分解透视图A。图3A、图3B和图3C分别是工具A的向下、向上和侧视图,其中移除了左工具手柄壳体36A。图4A和图4B分别是HSLT模式和LSHT模式下工具A的截面视图。图5A和图5B是工具A的(一个或多个)电路的框图。
提交日期为2017年8月8日且题为“APPARATUS FOR TIGHTENING螺纹紧固件”的共同拥有和共同未决的专利申请,美国申请序列No.16/324,792,PCT申请序列No.PCT/US17/45937的US 371中公开的发明在本专利申请下进一步发展,其整个副本通过引用并入本文。
PCT/US17/45937尤其公开了一种用于拧紧和/或松开工业螺纹紧固件的扭矩电动工具,包括:生成转动力的电机;传递转动力的驱动器;转动力倍增机构组件;以及将工具从较低和/或较高阻力和/或速度换档到任何扭矩模式的轭式换档器组件。
工具A是PCT/US17/45937公开的扭矩电动工具的第二代版本。虽然PCT/US17/45937中的部件的编号结构与本申请不同,但工具A包括许多对应相似的部分。
工具A可以具有图1-图5B中所示的以下带标记的部件,包括但不限于:推杆组件1;电机组件2;第一级组件3和/或65;双速轴承壳体组件4;换档轭组件5;电池端子板组件6;后盖组件7;保持环8;保持环9;球柱塞10;弹簧11;内六角螺钉(等)(“SHCS”)12、14、17、18、20、21;滚销13;波形弹簧15;分裂衬套16;天线/通信模块19;第一级环形齿轮22;U形夹销23;扳机(trigger)磁铁24;电机动力驱动板25;电机控制板26;电机凸缘27;固定齿轮28;扳机29;开关杆30;止推隔片31;USB端口插头32;5针BSM线缆(未示出)33;扭矩换能器34;壳体35;壳体(LH)36A;壳体(RH)36B;天线顶盖37;天线安装座38;油脂挡板39;前间隙垫(RH)40;前间隙垫(LH)41;后间隙垫42;BSM板43;24针电机驱动线缆(未示出)44;5针控制-UIC线缆(未示出)45;6针电机霍尔线缆(未示出)46;电机绝缘体47;UIC板48;速度开关49;齿轮箱50;工作灯51;手柄附件52;反作用花键53;方形驱动器54;(一个或多个)冷却通风口55;孔眼56;手枪抓握手柄部分57;输出轴58;输入轴59;电池60;电池释放按钮61;电池测试按钮和充电指示器62;手柄组件63;转动力倍增壳体64;第二齿轮级组件66;第三齿轮级组件67;第四齿轮级组件68;第五齿轮级组件69;转动力倍增机构70;驱动输入和输出组件80;转动力倍增组件81;双驱动输出和反作用组件82;以及轭式换档组件83;一个方向93上的转动力91;在相反方向94上的反作用力92;电流测量电路95;电机驱动电路96;扭矩测量电路97;以及冗余电力安全开关电路98。
如图所示,工具A包括:驱动输入和输出组件80;转动力倍增组件81;双驱动输出和反作用组件82;以及用于从较低和/或较高阻力和/或速度的任何扭矩模式的轭式换档组件83。有利的是,轭式换档组件83:改进和简化了换档的设计和操作;减小了工具尺寸和成本;并提高了工具的便携性、效率、可靠性和可重复性,所有这些都不会牺牲申请人在手持、多速扭矩增强工具方面的许多创新。
工具A和/或本申请的其它实施例包括对PCT/US17/45937工具的许多改进,下面一般性地描述了其中的一些。
工具A可以包括用于直接测量扭矩输出的扭矩换能器34。创造性地,扭矩换能器34安装到电机凸缘27和第一级环形齿轮22。这种结构为扭矩创建了的固定点,用于反作用以防止允许来自扭转操作的快速反馈。
工具A可以包括磁性扳机开关24和磁性下行开关49。工具A取消了机械开关,取而代之的是霍尔效应传感器,以提高可靠性。
工具A可以包括镀镍齿轮箱50。对齿轮箱镀镍的决定是因为我们的黑色氧化物饰面的齿轮箱在很短的时间内生锈。黑色氧化物饰面的保质期非常有限,几乎没有防止外部元素的腐蚀保护。为了在雨水或其它湿气渗入环境的情况下应对这些不利条件,决定对齿轮箱进行无电镀镍而不是其它替代品。与其它耐腐蚀涂层相比,无电镍高度耐腐蚀、均匀且外观美观和相对便宜。无电的或化学施加的镍的多孔性少于电镀镍,从而提高了耐腐蚀性。它的额外好处是它还增加了耐刮擦性层。
工具A可以包括金属壳体35(36A和36B),即,铝。在电池工具上使用金属壳体的决定是由于塑料壳体的耐用性问题。这些扭矩工具比商用钻头重得多,并且因此,即使从中等高度跌落,也会承受巨大的冲击载荷。这些增加的冲击载荷对塑料外壳来说是毁灭性的,因此进行了改变,使用金属壳体,以便能够承受由于工具壳体上不断增加的质量和加速度带来的不利影响而对工具提出的更高要求。此外,工具A可以包括后盖防震装置,以提高抗冲击性以及屏幕和按钮保护。
工具A可以包括无线能力。与工具A的无线连接可以通过任何合适的方式,包括卫星、WI-FI、WI-FI Direct、WiMAX、蓝牙、ZigBee、微波、红外线和/或无线电。对于一般的现场和生产螺栓连接目的,螺栓连接数据(来自一个或多个工具A、泵)、螺栓连接配置信息(来自行业标准螺栓连接程序,如PCC1、HYTORC凸缘管理器软件和/或其它专有软件、报告、指南等)以及螺栓连接服务(如故障排除和固件更新)可以在工具A、PC、移动设备、打印机、生产/规划/调度系统、螺栓连接数据库、HYTORC和客户接入点以及数据储存库、报告、控制器w/HYTORC图形用户界面(GUI)、专用移动应用等之间无线同步。用户可以无线地更新工具A中三个可编程板中的任何一个或全部中的固件。另外,工具A及其变体可以与HYTORC的无线SIMULTORCTM螺栓连接方式集成,US16/081,917中公开。图9A和图9B示出了与工具A相关的许多无线和其它连接性特征的总结。
工具A可以具有改进的模块化功能体系架构,具有基本服务模块(“BSM”)板43、通用接口控制器(“UIC”)板48、电机驱动板25和/或电机控制板26。例如,UIC板48可以包括:32位处理器(代替16位处理器);1028MB闪存(之前限制256KB或5000个事件);存储几乎无限数量的事件;以多种语言存储菜单;控制较高分辨率的屏幕,评估2X分辨率;文件管理系统。BSM板43可以包括:为打印机&接入点启用的蓝牙;上传固件&下载数据;时钟;微型SD闪存;以及8GB的事件存储空间。
工具A可以包括新的AC/DC变换器,用于在使用期间有绳(corded)连接电源和用工具和/或电池充电。
工具A可以包括电池和/或工具系绳和/或小袋以连接用户、工具和/或电池,以提高安全性和耐用性,特别是在升高的螺栓连接高度。
工具A可以包括无刷36V DC电机2,它在所有温度条件下运行温度较低,并且更高效、更快,工具寿命更长。
工具A可以包括改进的、附加的和/或组合的基本和/或高级螺栓连接操作,如下所述。
工具A可以包括改进的重型齿轮箱,并具有一种或多种附加型号,包括:700ft.lbs.(最小70,最大700,3/4”方形驱动器);1000ft.lbs.(最小120,最大1000,3/4”方形驱动器);2000ft.lbs.(最小200,最大2000,1”方形驱动器);3000ft.lbs.(最小300,最大3000,1”方形驱动器);以及5000ft.lbs.(最小5000,最大5000,11/2”方形驱动器)。
工具A可以包括用于使用、服务和/或维护警报的改进和/或附加循环计数机构,如下所述。
除了物理温度传感器之外,工具A还可以实现I2t算法作为工具和电机保护的辅助方法,它在电机超过某个操作温度的情况下将暂时关闭电机。
工具A可以包括添加到轭式换档器的霍尔效应传感器。可选择的齿轮级的设计中结合有换档轭,它将可移动环形齿轮从静止位置换档到锁定行星齿轮级的位置。在正常操作中,工具操作者经由换档轭了解环形齿轮处于哪种齿轮变速(gearing)状态是有益的。这可以通过位于两个位置的机电开关设备或限位开关来实现,由轭式换档器上的设备致动。限位开关是机电设备,其容易磨损,并且因此循环寿命有限。它们也是笨重的并且需要体积来封装开关和壳体的内部工作。轭式换档器上的霍尔效应传感器取代了将作为机械限位开关设备的设备。霍尔效应传感器实现所需要的体积空间非常小,没有与开关过程相关的移动零件,并且因此理论上具有无限数量的操作循环。它们不需要润滑,操作所需的能量非常少。
工具A可以包括与外侧手柄附件52集成的双速轴承壳体4。随着与扭矩工具相关的更重齿轮箱的出现,明显的是这些工具的单手提升操作变得更加困难。沉重的齿轮箱将重心推离为距手柄更远,从而在操作者的手腕上产生力矩载荷。这增加了操作者的疲劳度以及意外跌落的风险。为了应对这种不断增加的重量相关的影响,决定添加更靠近工具重心的第二处理点以帮助操作者。轴承壳体被选为另一个手柄的硬安装点,该手柄是最靠前的部件,能够应对因质量增加而产生的额外应力。使得附加的侧手柄易于移除,以将新的安装点用于其它工具处理附接,诸如用于高架挂绳的吊环支架或其它一些螺栓连接辅助工具,即,附加的照明或相机等。
工具A可以包括改进的设计特征,包括以下内容。作为大型的重型设备,这些电池扭矩工具具有与尺寸和重量增加相关的增加的问题区域。由于处理不当和恶劣操作环境而造成的损坏以及操作者疲劳和安全操作始终是个问题。工具被设计为具有更好地解决这些问题的特征,包括手柄的形状的操作者人体工程学以及操作者界面和功能照明的定位。后盖/操作者屏幕被厚橡胶护套包围,以防掉在工具后部上,这将是承受齿轮箱所有沉重质量造成的最大损坏的点。操作的中心线位于高处,以便进入狭窄区域(诸如管凸缘),同时使操作者的手定位为远离潜在的夹伤危险。齿轮选择开关位于轴承壳体下方,远离顶部,以允许操作者在螺栓紧固应用中轻松操作。USB连接器端口32位于操作期间最不可能被损坏的区域,并且在不使用时由附接的或系留的端口插头覆盖,从而消除了端口插头丢失的可能性。还有用于工具掉落安全的铸造挂绳硬孔眼56。
工具A可以具有UIC板48的集成高分辨率LCD屏幕以显示用于所有螺栓连接操作的参数。屏幕安装并列控制按钮(目前为三个),其用于增加和减少参数值并且在分层菜单系统中导航。屏幕提供指南、提示和指示器,指示按动哪些按钮来设置参数和输入信息。高分辨率被用于以形象化且图解地限定螺栓连接功能,从而为螺栓连接技术人员提供更直观的体验。用户可以简单地滚动和选择初始化螺栓连接功能所需的参数,并监视来自螺栓连接操作的值和结果。高分辨率屏幕允许使用高分辨率图标,这些图标提供了工具菜单上的螺栓连接功能独特且快速的视觉限定。此外,这个屏幕已集成到模制橡胶缓冲器(bumper)中,其保护屏幕免受在工具后部的冲击造成的损坏。工具的背面上紧靠显示屏下方的控制按钮为用户提供了与工具的图形用户界面交互的主要方式。三个矩形框出现在屏幕的底部,刚好在与按钮动作对应的3个物理按钮上方。每个按钮的功能应由正上方的框中的符号和/或文本指示。
工具A可以具有独特的用户界面构思,诸如工具操作系统提供了用于输入文本信息的独特方法。最初,在字段中以灰色字体显示左对齐消息,指示要录入的内容(例如,“录入新的作业ID”)。当按下(press)任一箭头键以滚动字符时,该消息被移除并且数字0应以粗体显示在第一个字符位置。按下向上箭头应向上滚动字符集(1,2,...,9,,-,A,B,...,Z,0)并且按下向下箭头应向相反方向滚动(Z,Y,...,A,-,,9,...,1,0)。按下中心按钮选择当前显示的字符并将焦点移动到下一个字符位置。在录入每个字符时,下划线“光标”(在可能的情况下,闪烁)将出现在右侧下一个字符空间。如果录入了最大字符数,那么下划线光标消失,并且将不再接受进一步的输入。所有字符都保持可见并且以粗体。当成功录入所有期望的字符后,用户必须再一次按下“选择”以完成A/N字符串输入并移至下一个屏幕。
工具A可以包括实时扭矩进度指示器。工具将图形实时进度指示器显示为测量递送到螺栓的扭矩的实际进度的一个展示,从而为用户提供了逐渐施加扭矩时监视进度的方法。这在给定工具在传递扭矩时低速的情况下特别有用,使得用户始终知道他们在扭矩施加过程中的位置,并且还提供了何时停止的指示器。
菜单的另一个实施方式是允许用户构建自己的快捷菜单系统,这有益于减少按钮的数量。工具管理员可以简单地从最常使用的菜单项中进行选择,以在显示的主菜单或第一菜单上呈现那些菜单项,从而节省必须导航到子菜单层以找到他们最常使用的功能的工作量。
作为示例,图6是工具A的UUI 100的总结。UUI 100包括主屏幕101。主屏幕101被示为特殊的定制布局101B以呈现最多的操作功能、标签、符号、图标和菜单导航特征。注意的是,对于许多主要操作功能而言,具有较少此类项目的标准屏幕布局101A将是足够的。
图6示出了主屏幕101的特殊定制布局101B,其包括但不限于以下功能、标签、符号、图标和菜单导航特征以及每个的简短总结:旋转角度102;释放角度103;主要功能标签和相应的菜单图标104;(无线)指示器105;方向指示器106;序列指示符107;访问级别指示器108;作业标识(JID)109A、简档标识(PID)109B和/或应用标识(APP)109C;进度指示器110;紧固件指示器111;螺纹指示器112;温度指示器113;电池水平指示器114;增加或向上滚动图标115;菜单图标116;和/或减少或向下滚动图标117。
根据图7,整体UUI菜单结构200以可容易导航和直观的分组提供所有功能和选项。主菜单210包括诸如以下选项:基本螺栓连接参数211(扭矩212、角度214、释放角度215、紧固件类型216等);紧贴(snug)操作213;客户可访问的子菜单,诸如高级螺栓连接230、作业240;设置255;管理270和/或服务280;其它螺栓连接功能;和/或其任何组合。每个子菜单上出现的选项取决于访问级别,访问级别在菜单271中指定。第五个子菜单服务280主要旨在针对处于(较)高访问级别的服务人员。用户定义的快捷菜单220允许客户构建和定制他们自己的菜单、螺栓操作、作业、设置等。
高级螺栓连接子菜单230包含螺栓连接选项,诸如:转角231;扭矩检查232;旋转233;按角度的扭矩234;按扭矩的角度235;1-n序列236;PCC1序列237;轮序列238;屈服扭矩239;其它螺栓连接序列操作;和/或其任何组合。返回选项202也出现在大多数子菜单上。
作业数据子菜单240为用户提供作业选项,诸如:开始和结束作业数据记录241和242;创建和导入作业ID 243和244;选择、创建和/或加载作业简档245、246和/或24;导出、打印和/或删除作业数据248、249和/或250;其它作业操作;和/或其任何组合。
设置子菜单255允许用户改变各种各样的选项,诸如:单位256;时钟257;(无线)258;添加打印机259;扭矩限制260;角度限制261;角度延迟262;蜂鸣器(声音)263;反转屏幕264;图标265;进度条266;自动关闭267;语言268;工作灯269;APP模式269;其它螺栓连接设置;和/或其任何组合。
管理子菜单270提供了管理多种管理功能的选项,诸如:密码274;工具访问级别271;级2(Flex)用户可用的菜单选项272;快捷菜单上可用的选项273;工具信息275;监管信息276;用户id277;其它管理设置;和/或其任何组合。它还为所有访问级别的用户提供访问相关系统信息(诸如固件版本和更新)的权限。
服务子菜单280为服务人员提供对工具进行配置、设置、服务、校准和/或排除故障的选项,诸如:校准工具281;自动校准282;设置工具283;电池类型284;齿轮箱类型285;电压截止286;(无线)开/关287;(无线)认证288;格式化NVRAM 289;循环计数器290;监管信息291;导出日志292;诊断293;编辑校准表294;其它服务设置;和/或其任何组合。
注意的是,对任何和/或所有菜单结构200以及相关功能和选项的访问可以按访问级别进行限制。
基本螺栓连接功能211包括扭矩212、紧贴213、角度214、释放215和紧固件216,它们在下面笼统地描述。图7中未示出的是松开操作。当工具A通过反转开关30方向切换到松开时,将显示松开主屏幕,从而示出工具A的最大突破强度。屏幕方向箭头切换方向以示出针对所选择的紧固件111的松开方向106。用户可以通过按下右按钮117或通过按下左按钮115将松开扭矩值调低。在设置菜单255中设置的扭矩限制可能不适用于松开。
用户可以从主菜单选择扭矩以显示扭矩主屏幕。以任何其它模式(例如,“紧贴”、“转动角度”、“扭矩检查”、“旋转”等)操作工具的用户可以通过选择扭矩选项来返回到扭矩主屏幕。扭矩值可以通过使用左按钮和右按钮将扭矩值增加或减少到最近的ft-lb(或在偏好菜单中选择的其它单位)进行调整。扭矩值可以在从工具的最小校准值到最大校准值的任何位置进行调整。扭矩值受设置菜单中设置的扭矩限制的影响,这会减少操作者可用的扭矩范围。扭矩操作常常与角度和/或释放串联使用。释放角度几乎总是被推荐以从电机消除张力并将工具从应用中释放。显示默认释放值,并且用户可以上下调整释放。在带角度和/或释放的操作期间,始终首先施加扭矩值,之后是角度,然后是释放。如果用户离开扭矩屏幕,那么扭矩值被保存并在用户下次返回到扭矩屏幕时再次显示。在调整扭矩值时,用户可以在达到最小扭矩值之后继续保持右键,并且屏幕改变到紧贴功能。
用户可以选择紧贴操作,该紧贴操作可以从基本螺栓连接菜单中选择,或者可以在用户将扭矩值降低到扭矩功能中的最低校准值以下时显示。在紧贴功能中,用户选择足以使两个结构表面变为接触的扭矩值。屏幕上会显示“紧贴”一词,而不是“扭矩”一词。用户可以使用左按钮和右按钮将紧贴扭矩值向上和向下调整到最近的ft-lb(或在设置菜单中选择的其它单位)。当用户通过菜单录入紧贴功能时,该值为最小紧贴值。角度不与紧贴一起使用,因此角度值将被设置为0度。需要释放角度,因此显示默认释放,并且用户可以根据需要调整释放角度。紧贴范围是从作为工具的最小可靠输出的下限到作为工具的最小校准值的上限建立的。当工具在紧贴范围内操作时,准确性低于校准范围内。每个工具的文档将清楚地限定紧贴扭矩范围和准确性(例如,扭矩+/-10%)。如果用户需要比紧贴的上限更高的值,那么他们会将扭矩调整得更高并返回到扭矩功能。当完成紧贴操作后,用户可以按下中心按钮以返回到主菜单以执行其它操作。
选择角度选项将用户引导至角度输入屏幕,其中他们可以向上/向下滚动以将角度调整到最近的度数。在这个屏幕上选择的角度始终在与扭矩操作相同的触发事件中以“扭矩和角度”序列施加。角度可以在工具的0到999度的最小到最大角度限制范围内进行调整。角度值也会受到在偏好菜单中设置的通常为0到360度的角度限制的限制。用户按下中心按钮以选择角度并返回到主菜单。角度值保存在工具中,并且在下次用户从菜单中选择角度选项时将显示。当用户返回到主屏幕时,角度值会被标记并显示在屏幕左上角的方框中。就像扭矩操作一样,在角度之后通常需要释放值。在操作期间,角度总是在扭矩之后和释放之前施加。角度总是使螺母在与扭矩相同的方向上转动。
选择释放选项将用户引导至释放输入屏幕,其中用户可以向上/向下滚动以将释放角度调整到最近的度数。释放角度消除了电机的张力,从而允许工具从螺栓释放。释放角度受偏好菜单中设置的最小和最大角度限制。释放几乎总是被使用,因此显示默认值并且用户可以在必要时进行调整。在选择释放之后,用户按下中心按钮以返回到主菜单。当用户返回到主屏幕时,他们将看到屏幕右上角的方框中显示和标记的释放角度。所选择的释放角度被保存在工具中,直到被改变为另一个值为止。释放可以与某个其它扭矩功能(诸如“扭矩”、“角度”、“贴合”、“螺母转动”、“扭矩检查和旋转”)结合使用。释放在扭矩功能之后施加,但在与这些操作相同的扳机拉力内。释放角度总是在与扭矩函数相反的方向上施加。
选择紧固件选项将用户引导至包含以下紧固件类型的屏幕,包括:右手螺母、左手螺母、右手HYTORC垫圈、左手HYTORC垫圈和HYTORC螺母。在选择后,用户返回到主菜单。当用户返回到主屏幕时,他们将看到在主屏幕中央的所选择的紧固件的图形表示、指示用于拧紧的旋转方向的方向箭头和指示螺纹方向的字母缩写(RH、LH、HWR、HWL和HN)。紧固件由默认值RH设置,这是实践中最常见的使用之一。当用户选择另一个紧固件时,这个设置被保存在工具中,直到被用户改变为止。紧固件的选择至关重要,因为它决定了操作的基本旋转方向。
用户可以按照以下步骤中的描述设置紧固件和/或定位工具。
1.设置工具-使用控制面板将工具参数调整到期望的配置,包括扭矩和紧固件以及可选地角度和释放。
2.下行–用手或通过使用螺柱上的工具穿(thread)螺母,直到紧贴抵靠在凸缘上为止。当使用工具使螺母下行时,将速度控制设置为“下行”并将工具定位在螺母上–拉动扳机以快速使螺母下行,直到它接触抵靠在凸缘上为止。在将工具施加为下行后,将速度控制开关设置为“扭矩”。
3.定位后扳手-如果需要,向在螺栓上的后螺母施加后扳手,以防止在拧紧期间后螺母转动。如果使用HYTORC后垫圈,那么后扳手不是必要的。
4.定位驱动器/套筒-将工具套筒放在螺母上,确保套筒与螺母完全接合。如果使用替代驱动器(诸如HYTORC垫圈驱动器或HYTORC螺母驱动器),那么确保驱动器正确接合紧固件(包括HYTORC垫圈或螺母(如果已安装))。
5.定位反作用臂-如果使用反作用臂,那么确保反作用臂牢固地紧靠抵靠在静止物体(例如,相邻的螺母、凸缘、装备壳体等)上。
用户可以按照以下步骤中的描述用扭矩拧紧。
1.拉动扳机以拧紧。
2.按下“任何”按钮–如果使用反作用臂并设置为RH或LH紧固件,那么工具将显示“按下任何按钮以起动”,并且不会操作,直到用户拉动扳机并按下工具背面的任何按钮为止–这是用以确保操作者保持双手脱离反作用臂的安全特征。
3.如果反作用臂尚未定位为抵靠在坚固的表面上,那么一旦工具起动,反作用臂就将移动,直到它牢固地紧靠抵靠在反作用表面上为止。
4.继续拉动并保持扳机以施加扭矩–在保持扳机时,工具将施加扭矩并将螺母旋转指定的扭矩值,然后停止。在扭矩施加期间,扭矩功能以黄色突出显示。如果施加角度或释放,那么继续保持扳机。
5.保持角度-如果指定了非零角度,那么继续保持扳机,工具将重启(如果设置了,那么在指定的时间延迟之后),然后在将螺母旋转到指定的角度之后再次停止。
6.保持释放-如果指定了非零“释放”,那么继续保持扳机,工具将重启(如果设置了,那么在指定的角度延迟之后),然后在完成了“释放”角度后再次停止,以允许工具从螺母释放。注意的是,如果在没有释放角度的情况下施加了扭矩并且工具锁定到螺母上,那么松开螺母,设置释放角度并再次尝试拧紧。
7.监视屏幕和状态LED–操作期间状态灯呈琥珀色。如果操作成功,那么状态灯将呈绿色亮起。如果不成功,那么状态灯将变为红色。显示的最终屏幕将带有绿色勾标记。如果不成功,那么最终屏幕将显示红色X,并且操作者将需要进行故障排除和/或重试。
8.释放扳机-在工具完成了所有指定操作(扭矩、角度和释放)之后释放扳机,工具最后一次停止并且蜂鸣器响起(如果被激活);然后从螺母上移除工具套筒/驱动器。
用户可以按照以下步骤中的描述松开螺栓。
1.设置工具-使用菜单来指定紧固件类型;例如,LH、RH、HYTORC垫圈。
2.设置为松开-按下方向开关以从“扭矩”改变为“松开”。工具自动将松开扭矩设置为工具的最大校准值。“松开”值可以通过按下右按钮使值减小或按下左按钮使值增大来调整。
3.定位后扳手-如果需要,安装后扳手以防止后螺母转动。
4.螺母上的定位工具-确保工具套筒/驱动器正确定位在螺母上。
5.定位反作用臂-如果使用反作用臂,那么确保反作用臂牢固地紧靠抵靠在静止物体(例如,相邻的螺母、凸缘、装备壳体等)上。
6.拉动扳机以松开-拉动扳机以在松开方向上转动螺母。如果已经指定了RH或LH紧固件,那么操作者将被要求按动任何按钮以开始。按下按钮并继续保持扳机以执行松开操作。
7.监视状态-状态灯在松开模式下为绿色。一旦拉动扳机,状态灯变为琥珀色并在整个操作期间保持琥珀色。状态灯变红指示有错误。
8.释放扳机——当螺栓充分松开时,释放扳机以停止松开并确认螺母完全松开。
高级螺栓连接子菜单230包括转动角度231、扭矩检查232、旋转233、按角度的扭矩234、按扭矩的角度235、1-n序列236、PCC1序列237、轮序列238和屈服扭矩239,它们在下面以一般术语描述。这些高级功能中的一些可能要求超出了基本螺栓连接功能通常所需的支持量的附加的训练或支持。这些和其它高级螺栓连接功能可以专门用于特定应用或行业。新的和/或附加的螺栓连接功能可以通过将它们放在高级螺栓连接菜单中而被引入。
选择转动角度选项可以将用户引导至子菜单以选择正常或慢的速度。如果用户选择正常速度,那么会出现主屏幕的旋转角度版本,用户可以在其中直接调整角度的度数以在拧紧或松开方向上转动紧固件,而与先前施加的扭矩无关。默认角度值为零度。角度可以在工具的范围内(0到999度)进行调整,也可以调整为使用“设置”菜单上的“角度限制”选项指定的任何限制。这个功能一般需要释放角度(默认=7度)。为了改变“释放角度”,用户必须按下中心按钮以返回到“主/基本螺栓连接菜单”并选择“释放”。在选择新的释放角度后,用户返回到“转动角度”操作屏幕。“转动角度”的值保留在工具中,并在操作者下次选择“转动角度”选项时显示。
用户可以使用工具的方向开关控制“转动角度”的方向(拧紧或松开)。紧固件将转动的实际方向(顺时针(CW)或逆时针(CCW))也将考虑“紧固件类型”。例如,对于右手紧固件,当方向开关处于“拧紧”位置时,“旋转角度”将CW移动紧固件。利用LH或HN紧固件,并将方向开关设置为“拧紧”,紧固件将CCW移动。
“慢角度速度”特征的目的是在已将紧固件拧紧到指定扭矩后,缓慢转动紧固件,以允许操作者正确对准应用。“慢角度”将启用一种操作模式,其中电机将在执行“角度”操作时以40%PWM占空比运行。
从“转动角度速度”子菜单中选择“慢”将显示“主屏幕”的“慢角度”版本。除了电机速度外,工具的行为与“正常”速度下的“转动角度”功能中描述的完全相同。选择任何其它“基本”或“高级螺栓连接”功能将关闭“慢角度”模式(即,电机现在将以正常速度运行)。
“转动角度”功能允许用户通过将螺母转动特定的预设计的角度来拧紧紧固件,而与先前已施加的扭矩无关。在许多结构化应用中,这个功能常常与“螺母转动”过程或组合过程一起使用。这些方法常常是两步过程,其中首先将结构化构件紧贴拧紧以使表面接触和对齐,然后转动螺母以将载荷施加到紧固件。
工具A可以被用于使用“紧贴”功能紧贴紧固件。在组装一系螺栓阵列时,通常在移动到“螺母转动”过程之前将整个阵列紧密拧紧。“紧贴”值是使表面牢固接触所需的扭矩。“紧贴”值可以在组装期间迭代地增加,以便逐渐使表面牢固接触。
“螺母转动”方法通常使用经批准的预安装验证技术在现场进行验证,涉及用负载测试机在现场验证角度。“螺母转动”方法还可能需要对紧固件进行匹配标记,以允许进行安装后检查。有关这些过程的特定作业,参见具体的结构组装指南。
在“螺母转动”应用中,没有限定确切的扭矩,而是记录工程师计算将精确载荷施加到紧固件所需的特定角度。“转动角度”功能被用于通过将已经紧贴拧紧的螺母旋转指定的角度来完成“螺母转动”过程。“转动角度”功能通过“高级螺栓连接”菜单访问。用户只需调整角度值,然后返回到“转动角度”屏幕。
用户可以按照以下步骤设置转动角度。
1.安装前验证-根据要求(或代码)在现场完成验证过程,以确认整个紧固件系统的适用性,包括用于螺母转动方法的润滑和角度。应当验证包括工具在内的所有部件,以确保有足够的动力轻松完成所需的转动。有关现场所需的确切过程,请联系记录工程师。
2.使螺母下行–螺母在螺柱/螺栓上下行,直到紧贴凸缘为止。当使用工具使螺母下行时,将速度控制设置为“下行”并将工具定位为抵靠在螺母上。拉动扳机,以使螺母快速下行,直到它接触抵靠在凸缘上为止。在对所有螺母施加“下行”之后,将速度控制开关设置为“扭矩”以进行“紧贴”和“转动角度”过程。
3.紧贴螺母——为了施加“紧贴”扭矩,用户将工具切换到“紧贴”并施加必要的扭矩以使螺栓表面牢固接触和对齐。所有螺母都应当紧贴到用手无法松开它们的程度。
4.匹配标记-在施加角度之前,在应用上可选地“匹配标记”角度,以提供在拧紧之后检查角度的方法。有关应用处所需的精确匹配标记,参见当地检查指南。由于工具提供了带有验证转动的角度的文档化数据文件,因此有时可以允许电子数据文件代替匹配标记。与记录的工程师核对以确定是否需要匹配标记。
5.定位后扳手-如果需要,那么对螺栓上的后螺母施加后扳手,以防止在拧紧期间后螺母转动。如果使用HYTORC后垫圈,那么不需要后扳手。
6.定位驱动器/套筒-将工具套筒放在螺母上,确保套筒与螺母完全接合。如果使用替代驱动器(诸如HYTORC垫圈驱动器或HYTORC螺母驱动器),那么确保驱动器正确接合紧固件(包括HYTORC垫圈或螺母(如果已安装))。
7.定位反作用臂-如果使用反作用臂,那么确保反作用臂牢固地紧靠抵靠在静止物体上(例如,相邻的螺母、凸缘、装备壳体等)。
用户可以按照以下步骤中的描述用“转动角度”拧紧。
1.拉动扳机-在屏幕上设置“转动角度”后,拉动并保持扳机。
2.按下“任何”按钮选项–当拧紧右手和左手紧固件时,工具将显示“按下任何按钮以起动”,并且不会操作,直到用户拉动扳机并且然后按下工具背面的任何按钮为止-这是用以确保操作者保持双手脱离反作用臂的安全功能。如果反作用臂还没有定位为抵靠在坚固的表面上,那么一旦工具起动,反作用臂将移动,直到它牢固地紧靠抵靠在反作用表面上为止。
3.转动角度拧紧-继续拉动并保持扳机以施加转动角度。工具将旋转螺母,直到工具停在指定的“角度”值为止。当拉动扳机时,“转动角度功能”以黄色突出显示。如果施加角度或释放,那么继续保持扳机。
4.保持释放-如果指定了非零的“释放”角度,那么继续保持扳机,并且工具将重启(在指定的时间角度延迟之后),然后在完成了“释放”角度之后再次停止,以允许工具从螺母释放。注意的是,如果在没有释放角度的情况下施加了扭矩并且工具可以锁定到螺母上,那么松开螺母,设置释放角度并再次拧紧。
5.监视状态-状态灯在松开模式下为绿色。一旦拉动扳机,状态灯就将变为琥珀色并在整个操作期间保持琥珀色,在完成时再次变为绿色。状态灯变红指示错误。
6.释放扳机–在工具完成了所有指定操作(转动角度和释放)后释放扳机,工具最后一次停转,蜂鸣器响起(如果被激活);然后从螺母移除工具套筒/驱动器。
选择“扭矩检查”选项会将用户引导至允许工具向螺母施加扭矩的屏幕,以检测先前拧紧的螺母是否仍符合原始扭矩规范。“扭矩检查”值是通过按下左按钮和右按钮以将扭矩值增加或减少到略低于原始扭矩规范(低5%至10%)的值来调整的。用户拉动扳机并监视螺母以检测螺母是否有任何移动。如果发生任何移动,这通常指示其中一些螺母不满足原始规范,并且所有螺栓都需要重新拧紧。这个操作一般需要释放角度。
设置“扭矩检查”和利用“扭矩检查”拧紧与上面使用“转动角度”描述的步骤类似,不同之处在于工具将旋转螺母直到工具电机停止在指定的“扭矩”值为止。
选择“旋转”选项(对于带有反向开关的工具)将用户引导至“主屏幕”,在那里用户可以向上/向下滚动以录入旋转数以在一定阻力下转动工具。转数将显示为带一位小数的3位十进制值;范围:00.0到99.9。例如,用户可以指定将阀门旋转10.5圈。
“主屏幕”还示出旋转方向和对应的缩写CW或CCW。用户还可以通过主菜单选择“释放角度”。在选择旋转数后,用户可以拉动扳机,并且工具将转动指定的旋转数。可以通过在设置菜单下设置的扭矩上限来限制旋转的扭矩。
设置“旋转”和通过“旋转”转动与上面关于“转动角度”和“扭矩检查”描述的步骤相似,不同之处在于工具将旋转螺母/螺栓,直到工具停止在指定的旋转数为止。
“按角度的扭矩”功能被用于提供指定角度范围内的经验证的扭矩。用户通过录入目标扭矩以及最小和最大角度开始。用户还可以录入触发点,从该触发点开始角度测量。当工具达到扭矩时,它报告达到目标扭矩所处于的角度。如果角度落在指定范围内,则工具报告操作成功。如果工具报告超出指定范围的角度,则这是不成功的操作。
“按扭矩的角度”功能被用于在指定的扭矩范围内提供经验证的角度。用户通过录入目标角度以及最小和最大扭矩开始。
简单的1到N序列本质上是螺栓计数器,它指导操作者完成一系列重复操作,对螺栓计数并在序列完成时提供确认。这是通用的螺栓计数器,其可以针对各种操作被调用,包括(但不限于)扭矩和角度、紧贴、转动角度、扭矩检查、旋转、按角度的扭矩和按扭矩的角度。
针对单个工具的PCC1序列包括“经过(pass)和螺栓计数器”,其引导操作者完成PCC1凸缘序列,并在操作者逐步完成序列时确认每个螺栓和经过后的进度。这个序列仅适用于“扭矩”操作(带有可选的角度和释放角度)。
“轮序列”调用标准的轮螺栓连接序列,并在用户逐步完成该序列时跟踪进度。
“屈服扭矩”功能将扭矩施加到刚好超过紧固件的屈服点。工具采用算法来监视扭矩与角度的比率。当工具检测到比率降低(即,应变快于应力增加)时,螺栓开始屈服。在螺栓开始屈服之后,工具停止轻微转动。
作业数据子菜单240为用户提供作业选项,包括开始和结束作业数据记录241和242;创建和导入作业ID 243和244;选择、创建和/或加载作业简档245、246和/或24;导出、打印和/或删除作业数据248、249和/或250,它们在下面一般性地描述。
作业是在应用上执行的螺栓连接操作或操作的序列。在工具的上下文中,作业是一种数据结构,被用于识别螺栓连接应用和对应的工具参数值,并在螺栓连接操作期间收集螺栓连接数据。出于数据记录目的,作业由唯一的作业ID、加上简档、加上与每次扳机拉动相关联的事件数据组成。
作业标识符(JID)是标签,其可以被指派以识别特定螺栓连接应用单元,诸如凸缘、接头、发动机、轮等。JID是最多10个字符的字母数字串;可允许的字符包括:A-Z、-、0-9和空格。JID可以经由工具的3按钮用户界面直接被录入或在PC上键入并使用导入(一个或多个)作业ID选项上传到工具。如有必要,JID长度可以扩展,例如扩展至20个字符,但这对于手动录入或在屏幕上显示确实不实用。可以在工具中维护的JID的数量是可扩展的。
JID可以被用于对凸缘的序列进行编号;例如FLANGE-1、FLANGE-2、...FLANGE-NN。可替代地,JID可以包括关于客户/应用的更多信息,例如对于管道1;PL1-FL01、PL1-FL02、...PL1-FLNN。可选地,JID可以是在制造生产线中使用的预先指派的序列号的集合。准备螺栓更大应用的用户将开发适合他们需求的标签策略。
简档是数据的集合,包括标识符(简档ID)、定义类型(简档类型)和对于特定类型的螺栓连接应用保存在工具上的工具参数的集合。简档可以使用导入(一个或多个)简档选项加载到工具上,或者可以经由工具的3按钮用户界面直接录入。可以在工具上维护的简档的数量是可扩展的。
简档标识符(PID)是由用户指派的用于识别特定简档的标签。PID是最多10个字符的字母数字串;允许的字符包括:A-Z、0-9和空格。简档ID可以经由工具的3按钮用户界面直接录入,或者在PC(或任何其它类似的输入设备)上与简档一起键入,以及使用导入简档选项上传到工具。
简档类型(PTYPE)是简档中的字段,其定义由简档指定的螺栓连接操作的类型以及那个螺栓连接操作所需的特定工具参数。参数包括用于基本螺栓连接的工具值(诸如扭矩、角度、释放和紧固件),以及用于高级螺栓连接的参数(诸如旋转、角度范围、经过的数量、轮类型等)。为每个不同的螺栓连接操作定义唯一的PTYPE。每个PTYPE的名称是固定的3字符字母数字串并且在工具中预定义和硬编码并且无法由用户编辑。在工具中创建的任何新功能都将包括新的PTYPE,以定义那个功能所需的工具参数。
一些当前使用的PTYPE和每个这样的螺栓连接操作所需的特定参数包括:扭矩(TAR)–扭矩、角度、释放、紧固件;紧贴(SRF)–紧贴、释放、紧固件;转动角度(RAR)–扭矩、角度、释放、紧固件、速度;扭矩检查(TCK)–扭矩、释放、紧固件;旋转(ROT)–释放、扭矩限制、紧固件、按##.#格式的转数;按角度的扭矩(TIA)–扭矩目标、扭矩触发、最小角度、最大角度、释放、紧固件;按扭矩的角度(AIT)–初始扭矩、最小扭矩、最大扭矩、角度、释放、紧固件;PCC1凸缘序列(PCC1)-扭矩1 30%-40%,扭矩2 60%-70%,扭矩3 100%,松开,紧固件,螺栓数量,经过的数量;以及轮序列(WHL)–扭矩、释放紧固件、凸耳。
如果当前未选择预定义的简档,那么当前加载到工具上的参数集应被标记为当前工作简档(CWP)。CWP可以是工厂中设置的默认值,或者是工具上次断电之前现场最近使用的值。在后一种情况下,参数值可以是最近活动的简档的参数值。出于数据记录的目的,如果没有预定义的简档处于活动状态,那么应将字符串“CWP”写入任何触发事件的数据记录的PID和PTYPE字段中。
作业数据结构是为所有螺栓操作的每个事件(扳机拉动等)记录的数据的内部表示。数据结构有2个主要组成部分,配置数据和事件数据。配置数据包括所有工具参数设置和任何作业相关数据-作业ID(JID)、简档ID(PID)、简档类型(PTYPE)以及被限定为预定义简档的一部分的任何工具参数。事件数据包括事件类型、访问级别、用户ID以及在事件发生时测得的若干参数,包括日期、开始时间、结束时间、温度、电压和事件的结果。这个结构可以包括工具数据,诸如型号、序列号和固件释放号以及其它几种事件类型。
事件数据是在事件(例如,扳机拉动)时收集的工具输出数据,包括日期、事件开始时间、事件结束时间、事件类型、方向开关位置(T或L)、使开关位置下行(扭矩或下行)、螺栓编号(序列类型事件的N个中的X)、结果(或完成代码)、访问级别和用户ID。可以使用其它事件类型和数据元素。
作业配置数据包括所有工具参数设置以及任何预定义的作业和简档数据-作业ID(JID)、简档ID(PID)、简档类型(PTYPE)和限定为预定义简档的一部分的工具参数。出于数据记录目的,有四种不同类型的作业配置,其特征在于是具有作业ID和简档的预定义值或者默认值。作业配置包括ADHOC、PID、JID和预设作业。
ADHOC配置是一种不使用预定义ID或值,而是工具使用当前工作简档记录数据的配置。标签“ADHOC”被写入每个数据记录的JID字段。通过选择ADHOC标签,ad-hoc作业可以就像任何其它作业一样导出、打印和删除。出于数据记录目的,简档类型将由已选择的螺栓连接功能确定,默认为TAR。
预设JID配置允许用户使用当前工作简档和唯一指定的JID记录数据。标签“CWP”写在每个数据记录的PID字段中,并且当前工具参数被用于选择任何螺栓连接功能。出于数据记录目的,简档类型将由选择的螺栓连接功能确定,其中TAR为默认。
预设PID配置允许用户使用预定义的简档记录数据以加载工具参数,但无需选择或创建唯一的JID。在这种情况下,标签ADHOC被记录在所有螺栓操作的JID字段中。预设作业配置是作业ID和简档二者经由“作业”菜单已预设和选择的配置。注意,处于L4、L3和L2(如果已配置)访问级别的用户可以在作业期间随时修改参数值。
作业数据文件是客户对与特定作业ID相关联的工具活动的带时间戳的记录。该文件包含与每个事件对应的一个行/记录。每个记录包括存在于整个UIC数据结构中的数据元素的子集。文件中的每一行包括作业ID、所有简档参数(预定义或CWP)以及与每个事件相关联的事件数据。每个记录中字段的默认次序包括日期、时间、JID、PID、简档类型、扭矩、角度、释放、紧固件、单位、事件代码、事件持续时间、方向、结果、访问级别和用户ID。作业数据文件可以按CSV或PDF格式导出或打印,作为螺栓连接作业的永久作业记录。用户可以选择用头部节中所有记录通用的数据元素来格式化作业数据文件,通常仅用于打印的报告。这个头部可以包括来自整个UIC数据结构的其它元素;例如,工具型号和S/N、固件版本号等。
作业菜单包括用于作业、简档和数据的选项,这些选项在下面进行一般性描述。这些选项包括开始和结束作业数据记录241和242;创建和导入作业ID 243和244;选择、创建和/或加载作业简档245、246和/或24;以及导出、打印和/或删除作业数据248、249和/或250。
选择开始作业241允许用户选择JID并开始在那个JID下记录数据。作业将使用之前已选择的任何简档。为了使用不同简档,用户可以返回到“作业”菜单并选择不同的预定义简档或CWP。当用户返回到主屏幕时,主屏幕上显示JID。工具可以被用于根据预设值完成作业并针对那个JID收集事件数据,直到做出“结束”选择或选择另一个作业为止。
选择结束作业242结束当前活动的作业。一旦用户结束作业,他们就被返回到“作业数据”子菜单,如果期望,他们可以在那里开始另一个作业。如果他们返回到“主屏幕”,那么JID将不再显示。如果之前选择了简档,那么它将保持活动状态并保持显示在主页上,直到用户选择另一个简档(或CWP)为止。
选择创建作业ID 243引导用户通过作业ID的创建和可选地简档。首先,用户创建JID,1到10字符字母数字串,其中可允许的字符为A–Z和0–9。在可选的第二步中,用户从可用简档的列表中选择简档或创建与这个JID相关联的新简档。
选择导入(一个或多个)作业ID 244提供了经由蓝牙连接或USB线缆从PC加载包括一个或多个作业ID的文件的能力。文件中的每一行将包括唯一的作业ID。工具将首先寻找USB连接,如果已连接,那么使用USB。如果没有,那么寻找BT连接性,如果打开并已连接,那么使用BT。如果两者都未连接,那么提示用户使用USB或BT进行连接。可以从工具、PC或其它设备发起导入和导出功能。
选择简档245允许用户从列表中选择简档并将参数加载到工具上。创建简档246引导用户创建简档。首先,用户创建简档ID,1到10字符字母数字串,其中可允许的字符为A-Z、空格和0-9。然后用户从可用类型列表中选择简档类型并录入简档类型的参数值。注意的是,处于L4、L3和L2(如果已配置)访问级别的用户可以稍后(在螺栓连接操作期间)修改参数值。
导入简档247提供了经由蓝牙(或其它无线)连接或USB线缆从PC(或其它设备)加载一个或多个简档的能力。文件应当是逗号分隔的文本文件,包括简档ID、简档类型和所有简档参数值。例如,对于TAR简档类型,文件将包含简档ID、TAR、扭矩、角度、释放和紧固件,即TORQ123ABC、TAR、700、10、7、
可以在一个导入操作中导入多个简档。简档文件中的每一行将包含单独的简档,该简档包括简档ID、简档类型和特定简档类型的参数值的集合。简档参数值将优先于默认工具设置。例如,如果在工具上创建或从PC导入的简档指定5度的角度,那么该值将覆盖0度的默认角度值。
对于一些作业,操作者需要在作业过程中改变工具参数值(例如,当完成PCC1凸缘序列时)。在主页/操作屏幕上,用户可以尝试使用箭头键直接改变扭矩。如果没有活动的作业,那么用户可以滚动到更高或更低的扭矩值。如果有活动的作业(作业ID显示在屏幕左下方),那么会出现屏幕,其具有两个选项:(1)改变[活动的作业ID]的扭矩或(2)创建新作业。如果用户选择(1),那么将显示活动的作业的参数的菜单(例如,TAR作业类型的T、A、R、F)。用户可以选择和编辑这些参数值中的任何一个,并返回到作业操作屏幕以继续螺栓连接。如果专门配置,这个功能对L1用户不可用,仅对L2用户可用。
导出数据248允许用户选择作业ID,生成包含与那个作业ID相关的所有记录的CSV或PDF文件,并经由蓝牙连接或USB线缆将文件导出到PC。一旦文件被传送,用户就被返回到“作业”菜单,其中突出显示“导出数据”选项。这个选项允许用户使用一个命令序列导出所有作业ID的所有数据或从多个作业(从列表中选择的)导出数据。用户可以创建单独的文件、文件的组或具有(一个或多个)信息性文件名的一个文件。当导出单个作业文件时,应当给予导出的文件与作业ID相同的名称。如果在一个文件中导出多个作业ID,导出文件名可以包括来自第一个作业的作业ID和后缀“+”。如果来自所有作业的所有数据被导出为单个文件,那么文件名可以是“所有作业[日期,时间]”。
选择打印数据249允许用户选择作业ID并经由USB或蓝牙打印。这包括用一个命令序列打印所有作业ID的所有数据或打印多个作业(从列表中选择)的选项。
选择删除数据250允许用户从工具中删除一个、一些或所有作业。这个选项实际上只会删除每个这种数据记录的JobID字段中的字符串。这种删除的数据记录可以保留用于HYTORC诊断目的,但客户可能无法再访问。并且JobID将从所有作业ID列表中删除。
设置子菜单255允许用户改变各种各样的选项,这些选项在下面一般性地描述。此类设置包括单位256;时钟257;(无线)258;添加打印机259;扭矩限制260;角度限制261;角度延迟262;蜂鸣器(声音)263;反转屏幕264;图标265;进度条266;自动关闭267;语言268;工作灯269;以及APP模式295。
当选择任何“设置菜单”选项时,结果生成的屏幕将突出显示所选择的选项的当前值/设置。在当前版本中,处于访问级别L3(完整用户)及以上的用户可以使用所有“设置菜单”项。
选择“单位”256选项会将用户带到一个子菜单,他们可以在其上选择扭矩单位:ft-lbs、N-m、kgf-m和%。当前选择的单位应突出显示。选择任何其它单位将突出显示那个选项,当用户按下中心按钮以选择单位时,所有扭矩值都将以所选择的单位显示。
选择“时钟”257选项引导到一系列屏幕,用户可以在这些屏幕上设置时间和日期。选择“蓝牙”258选项会将用户带到一个子菜单,在该菜单上他们可以选择将工具的蓝牙能力设置为开或关。突出显示蓝牙的当前状态。用户可以向上或向下滚动以突出显示开或关,并且按下中心按钮进行选择。启用蓝牙,选项2还允许用户将工具与PC、打印机或其它启用BT的设备配对。添加打印机259选项提供了经由蓝牙连接连接到打印机的过程。
选择“扭矩限制”260选项引导到一个子菜单,其具有为扭矩操作或角度操作设置扭矩限制的选项。用户可以为扭矩和角度操作设置单独的扭矩下限和扭矩上限。在这两种情况下,默认值都是工具的校准扭矩上限和下限。如果先前已设置最小值或最大值,那么在显示“扭矩最小值或最大值”屏幕时将显示先前的值。
选择“角度限制”261选项允许用户设置上限和下限角度,默认设置为0到360度。如果之前设置了最小或最大角度值,那么在显示“角度最小值或最大值”屏幕时将显示先前的值。选择“角度延迟”262选项允许用户在0到3000ms的范围内调整角度延迟。为确保“扭矩限制”设置的准确性,“角度延迟”应当设置为零。
选择“蜂鸣器”263选项允许用户打开或关闭蜂鸣器。选择“反转屏幕”264选项会导致用户可以从中选择正常或反转的屏幕朝向的菜单。为了维持箭头到按钮的正确映射,当屏幕反转时箭头的方向是相反的。
选择“图标”265选项允许用户切换(Toggle)打开/关闭菜单图标。图8包括HYTORC创建的工具图标的列表,其内容版权所有HYTORC 2018。可以为许多主屏幕指示、菜单标题和菜单选项提供这些图标。这些图标可以帮助非英语用户操作工具A。每个图标设计都暗示了相关联的功能或螺栓连接操作。
选择“进度指示器”266选项允许用户打开或关闭进度条。选择“自动关闭”267选项允许用户启用或禁用自动关闭特征。默认设置为启用,这会告诉工具在5分钟不活动(没有扳机拉动或按钮按下)后自行关闭。选择“语言”268选项将显示UI已翻译成的语言的子菜单。当前选择的语言将被突出显示。选择任何其它语言将突出显示那个选项,并且当用户按下中心按钮以选择语言时,UUI将以所选择的语言呈现。选择“工作灯”269选项为工作灯提供三种可能的设置:拉动扳机期间开启、工具通电时始终开启或始终关闭。“工作灯选项”菜单打开,其中突出显示先前选择的选项。用户滚动并突出显示期望的选项,并且按下中心按钮进行选择。在选择该选项之后,用户将被引导回“设置”菜单。选择“APP模式”295选项允许用户打开和关闭APP模式。
“管理”子菜单270提供了管理多种管理功能的选项,这些功能在下面一般性地描述。此类功能包括工具访问级别271;2级(Flex)用户可用的菜单选项272;快捷菜单273上可用的选项;密码274;工具信息275;监管信息276;以及用户ID 277。它还为处于所有访问级别的用户提供访问相关系统信息的权限,诸如固件版本和更新。
工具可以被设置为多个级别中的任何一个中操作,目前设置为五个级别,并且包括服务、管理员、完全用户、Flex用户和作业用户。L5访问级别主要用于HYTORC服务人员。它提供对包含几个HYTORC专用工具设置和维护工具的服务子菜单的访问。永远不应将L5密码提供给客户。L4(管理员)访问级别的客户可以使用一项服务级别功能,工具校准。
管理员是客户可访问的最高访问级别,可以称为级别4。管理员级别的用户通常是负责管理作业的工具资产的工具所有者、主管、生产经理或仓库管理员。管理员可以访问所有子菜单上的所有菜单选项,“服务”除外。管理员级别是可访问菜单选项以配置“Flex用户”选项和配置“快捷菜单”选项的唯一级别。管理员级别也是可访问菜单选项以改变密码的唯一级别,因此设置和维护密码是管理员的专有功能。
除了少数管理员菜单功能之外,完全用户(L3)可访问与管理员(L4)相同的功能。完全用户是工具的主要操作者,通常是受过全面训练的螺栓连接专家、作业计划员、熟练工、操作者、技术员、检查员和其他受过全面训练的人员,被指派完成通用螺栓连接操作。完全用户也可以是为生产环境中较低级别用户配置作业的计划者。完全用户可开放访问所有基本螺栓连接和高级螺栓连接功能。完全用户还可完全访问工具上的所有作业和所有设置选项。完全用户无法访问的唯一选项是配置Flex选项和设置密码,这是由管理员级别完成的。
Flex用户级别(L2)的独特之处在于螺栓连接选项是可配置的,并且由管理员级别用户自行决定对于Flex用户可用。根据工作要求,管理员可以只提供那个特定工作所需的螺栓连接选项,以最小化Flex用户使用错误功能的风险。Flex用户级别非常适用于受过较少训练的操作者或临时技术人员,他们的训练级别与受过全面训练的完全用户的训练级别不同。Flex用户级别也是经验不足的操作者(诸如学徒)所期望的,他们可以使用工具并在获得经验后逐渐获得更多功能的访问权限。Flex用户选项由管理员在管理员级别配置。Flex用户可以执行预设作业或可以创建和导出或打印作业。
作业用户具有最低的管理权限,可以被称为级别1。作业用户只可访问基本螺栓连接选项和允许他们使用预设作业进行螺栓连接的菜单选项。作业用户还可以导出和打印作业。
在较低级别的录入工具的用户可以通过录入期望级别的密码来切换到较高级别。所有密码均由管理员级别设置。从较高级别切换到较低级别不需要密码。将工具设置为级别1作业用户从来不需要密码。
根据图8,四(4)个客户可访问的访问级别具有不同的可用选项/功能。所有级别都可访问基本工具开关,用于电源开/关、方向控制前进/后退、下行和点动(jog)。管理员管理菜单270提供各种管理功能的选项。一些(选择访问级别、查看工具信息和设置个人用户ID)在所有访问级别都可用。其它(校准、配置FLEX选项、改变配置快捷菜单的密码)只能在L4和L5访问。
用户ID 277功能允许处于任何访问级别的用户将他们自己的唯一ID录入到工具中,以便跟踪事件记录。在使用该工具之后,用户可以再次访问这个功能以清除其用户ID。用户ID不会出现在显示屏上,但被写入每个数据记录的用户ID字段中。
访问级别271选项提供了改变工具的当前访问级别的能力。改变为更高级别(例如,从L2到L3)需要录入新的更高级别的密码。无需密码即可移至更低级别。L4管理员可以通过从“访问级别”菜单中选择“完全用户”来将访问级别改变为完全用户。管理员或完全用户可以通过从“访问级别”271菜单中选择“Flex用户”选项来将级别改变为Flex用户。管理员、完全用户或Flex用户可以通过从“访问级别”271菜单中选择“作业用户”来将级别改变为作业用户。
改变密码274选项允许L5或L4用户将其级别和每个较低访问级别的密码从默认密码改变为新密码。从一个访问级别移动到更高的访问级别需要字母数字密码。密码可以是1到8个字母数字字符,其中可能的字符集为1-9、空格和A-Z。固件中设置的默认密码可以是L4的ADMIN、L3的FULL和L2的FLEX。L1不需要密码。在内部开发/测试环境中,L5密码是SERVICE。在生产环境中,这个密码只有HYTORC人员知道。
Flex选项272菜单选项允许管理员配置对Flex用户处于活动状态的螺栓连接选项。默认情况下,所有可配置的螺栓连接选项对Flex用户是可用的。管理员可以使用“Flex选项”菜单移除部分或全部螺栓连接功能,从而这些功能对Flex用户不可用。“快捷选项”220菜单选项允许管理员配置对“快捷菜单”有效的螺栓连接选项。
工具信息275选项为用户提供有用的工具信息,特别是硬件和软件的版本以及工具的循环计数、已导致成功操作的扳机拉动总数。还可以显示自上次HYTORC维护以来扳机拉动的单独循环计数。监管信息276功能将显示所需的监管信息。这可以包括监管机构的ID号和徽标,以及任何其它所需的数据。
服务子菜单280为服务人员提供配置、设置、服务、校准和/或排除工具故障的选项,这些选项在下面一般性地描述。服务菜单280包含制造商必需的功能,通常仅对授权的HYTORC人员可用,包括校准工具281;自动校准282;设置工具283;电池类型284;齿轮箱类型285;电压截止286;(无线)开/关287;(无线)认证288;格式化NVRAM 289;循环计数器290;监管信息291;和/或导出日志292。
校准工具281选项逐步使HYTORC服务技术人员或客户完成工具校准处理。该处理包括指定在每个校准点采集的样本的数量和“运行后松开”的选项。这可以是唯一可供客户使用的服务菜单功能。当工具处于L4(管理员)访问级别时,将出现带有该单项的服务菜单。
自动校准282选项将支持由技术人员设置并且在无人看管的情况下运行的自动校准程序版本,使用外部设备记录校准数据。
设置工具283选项逐步使维修技术人员通过一系列屏幕,以(1)通过指定工具类型/电池尺寸284和齿轮箱尺寸285来识别正在配置的特定工具,以及(2)设置电池截止电压286。工具设置283中的第一步是指定电池尺寸和“手柄”,即,工具类型,诸如工具A。对于当前的工具集,工具类型也决定了电池类型。工具设置283中的第二步是指定工具的齿轮箱尺寸(250、700、...7000ft.lbs.)。最后的工具设置283步骤为HYTORC服务技术人员提供校准工具的处理,以便对于锂工具在电池电压低于35V时将触发低电量警告(在拉动扳机后主屏幕上的红色图标和“给电池充电”消息屏幕)。
蓝牙开/关287功能允许HYTORC为在我们获得BT认证的国家使用的工具启用BT,并在前往我们未获得BT认证的国家的工具上禁用功能。如果在此在“服务”菜单中禁用,那么BT选项将不会出现在“设置”菜单中。如果服务技术人员已开启BT,那么蓝牙认证288功能允许他们测试该工具的蓝牙通信能力。这个能力也存在于“设置”菜单上的“蓝牙”选项中。工具的BT能力(无线电测试;功率水平等)的认证测试所需的功能位于“操作手册”中。
导出日志292选项使HYTORC能够经由USB或BT连接将工具的完整事件日志作为csv文件导出到PC。这种导出可以受日期范围限制,例如,通过录入开始日期和结束日期。格式化NVRAM 289选项使HYTORC能够格式化工具的非易失性RAM。这个动作将不可挽回地删除存储在工具存储器中的所有数据,包括作业记录、简档、工具设置、校准数据和事件日志。
工具A能够对其循环进行计数。循环在这里被限定为成功的扳机拉动操作。可以维护两个计数器。第一个,称为CC1,将对特定电机和齿轮箱的总循环进行计数。仅如果/当工具的电机和/或齿轮箱已被更换时,这个计数器才会重置为零。第二个计数器,这里称为CC2,跟踪自上次HYTORC维护以来的循环。HYTORC服务技术人员在执行维护后可以将CC2重置为零。HYTORC服务技术人员可以设置CC2循环的数量,以该数量将向客户显示消息,从而通知他们应当让HYTORC对他们的工具进行服务,诸如1000到99000次循环的范围。
监管文件291选项提供了将相关监管/认证信息加载/更新到工具上的能力。可以使用“管理”菜单上的监管276功能显示这个信息。这个处理也可以作为工具设置的一部分或在加载新固件时自动发生。
注意的是,以上关于图6、图7和图8描述的特征、选项、方法等的任何组合可以包括在本申请的工具中。
下面一般性地描述工具A的一些操作顺序。
扭矩和可选的角度和释放操作可组合在一个触发事件中。工具根据工具菜单进行配置,并安装在螺栓连接应用上。用户拉动扳机以施加扭矩。对于RH或LH紧固件,工具假设使用反作用臂并调用安全屏幕以保持用户的手远离动作区域。用户必须按动任何按钮才能继续。对于HWR、HWL和HN紧固件,不显示这个屏幕。状态灯变为琥珀色并在操作期间保持琥珀色。箭头动画化以指示旋转的方向。进度指示器实时显示扭矩完成的百分比,直到工具停在校准扭矩处为止,然后进度指示器返回到零。当扭矩完成时,用户可以继续保持扳机,以自动开始一系列可选角度、释放操作和已在偏好菜单中设置的任何时间延迟(角度延迟)。当释放操作完成后,状态灯变为绿色,并且蜂鸣器发出声音(如果启用)以提供可以释放扳机的反馈。如果未指定释放或扳机释放过早,那么用户可能需要将工具设置为松开,然后以释放角度重试。颜色可以被用于突出显示扭矩、角度和释放的不同步骤。
结合扭矩应用,如果用户继续保持扳机,那么工具将执行可选的角度操作,并且状态灯将保持琥珀色。箭头动画化以指示旋转的方向。进度指示器实时显示角度完成的百分比。当角度完成时,工具将自动停止,并且进度指示器将返回到零。用户可以继续保持扳机,并且工具将在偏好菜单中设置的任何时间延迟(角度延迟)之后自动开始释放操作。
结合扭矩和可选角度操作,或紧贴、螺母转动或旋转操作,用户继续保持扳机,工具将完成可选的释放操作和任何角度延迟。方向箭头短暂反转以示出释放方向。在释放操作期间不显示进度指示器,因为这通常只是个非常简短的操作。当释放操作完成时,状态灯变为绿色,并且蜂鸣器发出声音(如果启用)以提供可以释放扳机的反馈。
在松开操作中,工具的最大突破强度被默认显示在松开屏幕上。可以使用向上和向下箭头调整松开扭矩。屏幕方向箭头切换方向以示出所选择的紧固件的松开方向。用户将工具放在紧固件上并拉动扳机。工具使用反向扭矩使紧固件松开。在操作期间,状态LED保持琥珀色,并且方向箭头在松开方向上旋转。如果与操作条件匹配,那么进度指示器可以选择性地显示。在完成后,LED变为绿色并且蜂鸣器响一次。
紧贴和释放操作可与单个触发事件组合。用户配置工具菜单并将工具放置在应用上。用户拉动扳机并施加适当量的紧贴扭矩,直到工具停在指定值为止,并施加释放角度。在操作期间,状态LED变为琥珀色,方向箭头在旋转方向上旋转,并且进度指示器显示扭矩建立到完成。在完成后,状态LED变为绿色并且蜂鸣器响一次。如果未指定释放或扳机释放过早,那么用户可能需要将工具设置为松开,然后再试一次。
转动角度和释放操作可与单个触发事件组合。用户配置工具,选择旋转方向,并在应用上定位工具。用户拉动扳机以转动螺母通过指定的旋转。工具将在螺母已经拧紧的初始点产生扭矩,然后将螺母旋转指定的角度和释放角度(如果指定)。在整个操作过程中,状态LED将变为琥珀色,方向箭头在旋转方向上旋转,并且进度指示器显示目标旋转完成的百分比。在完成后,状态LED变为绿色并且蜂鸣器响一次。
扭矩检查和释放操作可与单个触发事件组合。用户配置工具菜单并将扭矩设置为刚好低于用于螺栓的指定扭矩值的值。用户将工具放在应用上并拉动扳机以施加扭矩。状态灯变为琥珀色并在操作期间保持琥珀色。箭头动画化以指示旋转方向。进度指示器实时地显示扭矩完成的百分比,直到工具停在校准扭矩处为止,然后进度指示器返回到零。用户在施加被检查的扭矩值期间观察螺母是否转动。当扭矩完成时,用户继续保持扳机以自动开始释放操作和在偏好菜单中设置的任何时间延迟(角度延迟)。当释放操作完成后,状态灯变为绿色并且蜂鸣器发出声音(如果启用),以提供可以释放扳机的反馈。如果未指定释放或扳机释放过早,那么用户可能需要将工具设置为松开,然后以释放角度重试。如果螺母在这个操作期间旋转,那么螺栓低于目标扭矩并且应当重新拧紧,或者可能需要重新拧紧所有螺栓。
旋转和释放操作可在单个触发事件中组合。用户配置菜单并将工具放在应用上。目标旋转数被录入到旋转屏幕上的工具中。用户拉动扳机以转动指定的旋转数。工具将施加标称扭矩以克服操作期间的阻力。完成的旋转数将与所需的旋转总数一起显示。在整个操作过程中,状态LED将变为琥珀色,方向箭头在旋转方向上旋转,并且进度指示器显示累积的扭矩的量值直到完成为止。在完成后,状态LED变为绿色并且蜂鸣器响一次。
通过操纵其速度控制,该工具可使用下行功能。用户将速度控制开关切换到下行。主屏幕将反映该工具处于下行。用户将菜单或方向控制开关被配置为正向下行或反向下行。用户将工具驱动器放在螺母上并拉动扳机以使螺母下行或从螺栓拧掉。在整个操作过程中,状态LED将变为琥珀色,方向箭头在旋转方向上旋转以拧紧并且进度条显示扭矩的量值。在完成后,状态LED变为绿色并且蜂鸣器响一次。
如果速度开关未完全接合,那么在双速工具上使用点动功能。当开关在扭矩和下行之间时,将显示JOG FORWARD或JOG REVERSE屏幕。用户短暂按下扳机以同步齿轮并重新接合驱动机构以达到下行或扭矩。在整个操作过程中,状态LED将变为琥珀色,方向箭头在旋转方向上旋转。这是个持续时间非常短的点动,因此不会显示进度指示器。
本申请的工具还可以包括用于其它高级螺栓连接功能的操作序列,包括扭矩拧紧、角度拧紧和屈服扭矩。关于操作反馈、确认和错误消息的更完整的要求正在开发中。
下面一般性地描述用于工具A的一些操作序列的扳机行为。下面的要求简要描述工具的物理扳机开关的功能以及响应于用户与扳机交互而由UUIC(显示器、LED和蜂鸣器)提供的反馈。
工具的扳机被用于根据所选择的螺栓连接功能的要求施加扭矩。假设工具已通电且未处于错误状态(LED为绿色),当拉动扳机时,电机将尝试执行所选择的操作。同时,LED将变为琥珀色并保持琥珀色,直到成功完成或遇到错误状况为止。
如果螺栓连接操作成功完成(例如,实现所需扭矩),那么电机将停转。同时,LED将变为绿色,蜂鸣器应响一次,并且绿色勾标记(和/或特定于上下文的“成功”消息)应在屏幕上显示5秒,之后显示屏应返回主页或其它操作屏幕。在5秒显示期间,用户应能够通过按下任何按钮关闭成功指示器。
如果遇到错误状况,那么电机将停转。同时,LED应呈红色闪烁三次,并且蜂鸣器(如果启用)应当响3次,此后LED应保持红色。屏幕上应显示特定的错误消息,描述错误并指示用户如何继续。可选地,红色的X可能会与错误消息一起显示。
当成功操作之后释放扳机时,LED应保持绿色,并且成功指示器(绿色检查和/或消息)应在屏幕上保持5秒。当遇到错误之后释放扳机时,LED应保持红色并且错误消息(和可选的红色X)应保留在屏幕上,直到用户按下任何按钮以解散为止。
如果用户在工具完成所选择的操作之前释放扳机,那么电机将停转。同时,LED应呈红色闪烁三,并且蜂鸣器(如果启用)应响3次,此后LED应保持红色。屏幕上应显示特定的错误消息,描述错误并指示用户如何继续。可选地,一个红色的X可以会与错误消息一起显示。当选择慢角度功能和/或当松开时,这种不成熟的扳机释放操作可以变化。
当已经选择慢角度特征后,用户将常常希望重复地“脉动”扳机,以使紧固件与螺栓、凸缘或其它部件上的特定位置对齐。这不会被视为不成熟的扳机释放。当已选择慢角度功能后,如果在拉动扳机后没有遇到错误(例如FTRTS错误),那么任何后续的扳机释放都应被视为成功操作。不应呈现“不成熟的扳机释放”错误消息。
当工具处于松开模式时,任何扳机释放都应被视为松开操作的成功完成。
下面的特征简要且一般性地描述了工具的物理开关(方向和下行)的功能以及响应用户与开关交互而由UUIC(显示器、LED和蜂鸣器)提供的反馈。
方向开关被用于在旋转的拧紧和松开方向之间进行选择。对于所有紧固件类型,当在工具右侧(左侧)推入开关时,驱动器将在拧紧(松开)方向上转动。工具的逻辑在确定是在CW方向上还是在CCW方向上转动驱动器时考虑开关位置和紧固件类型。例如,对于RH紧固件,当在右侧推入开关时,驱动器将CW转动以拧紧螺母。对于LH紧固件和HYTORC螺母,当在工具右侧推入开关时,驱动器将CCW旋转以松开螺母。
在操作期间,旋转方向应始终显示在屏幕上,通过显示“拧紧”或“松开”,或通过方向箭头(如果可能,动画化),或两者兼而有之。驱动器转动的实际方向(CW或CCW)也将考虑紧固件类型。例如,对于右手紧固件,当方向开关处于“拧紧”位置时,驱动器将CW转动。对于LH或HN紧固件,并方向开关被设置为“拧紧”,紧固件将CCW移动。
在工具A中,使用双速电机,“下行”开关用于选择扭矩或下行模式。当处于扭矩位置时,电机应递送所选择的螺栓连接操作所需的任何扭矩,并且UUIC应为每个特定螺栓连接操作提供上述指定的视觉/屏幕和音频反馈。
当开关移至“下行”位置且方向开关处于“拧紧”位置时,电机控制相应调整,并且屏幕应显示工具处于“下行”模式。通过将方向开关的位置改变为“松开”,可以将工具切换到“下行–反向”。
在拉动扳机后和贯穿下行操作,状态LED应变为琥珀色,屏幕应显示“下行”(或“下行–反向”),并且进度条应显示施加的扭矩的量值。在释放扳机后,LED应变为绿色。
图9A和图9B示出了工具A和/或本申请的其它实施例的可用硬件、软件和固件特征、选项和环境的摘要。在许多工业应用中,围绕螺栓连接的工作活动是高度手动和劳动密集型的,尤其是在必须遵循复杂的多螺栓序列和模式以获得可接受的结果的情况下。实现所需性能和质量的挑战跨越工程规范、应用指南、作业设置、性能监视、验证以及质量记录和持续改进的各个阶段。诸如石化加工、电厂、采矿、建筑、运输和其它环境之类的重大项目的资产所有者和建设者不断寻找新的和改进的工具和方法和工具,以达到期望的质量和性能。
引入了先进的螺栓连接方法、相关工具和软件应用,以加快整个螺栓连接处理的各个阶段的工作流程,同时在整体控制和质量管理方面取得重大进展。该方法首先在工具本身中引入智能处理,这在历史上一直是笨重、手动、繁琐且难以使用的。工具中的嵌入式处理能力允许从专门从事螺栓连接应用的工程设置和设计的软件应用远程发送指令。配置软件对强制执行最佳实践和指令的规则和指南进行编码。这包括逐步指令,用于确定按正确顺序要拧紧哪个螺栓以及在每一步拧紧螺栓的程度。配置可以经由任何合适的方式对将用于螺栓连接的确切位置和工具远程配置,该方式包括卫星、LAN、WI-FI、云网络、WI-FIDirect、WiMAX、蓝牙、ZigBee、微波、红外线和/或无线电。
利用在工具上提供的指令,使用在本申请中公开的工具和方法的操作者被引导完成螺栓上的操作。指令可以像拧紧哪个螺栓和拧紧多少一样简单。虽然工作人员仍然需要了解目标,但很多乏味的指令和思考过程被留给工具和软件。在一些情况下,它就像要求操作者对齐工具并拉动扳机一样简单。
本申请的螺栓连接操作、工具和应用软件监视螺栓连接性能和进度。为操作者提供持续的反馈,以便他们可以积极地衡量他们的工作和表现。数据是在操作者完成每个操作时实时获取的,并且可以被远程监视。在生产环境中,工作调度信息系统提供稳定的工作指令流以提高生产力。过去的质量控制是由物理检查员进行的,而新方法在线和远程提供数据,以允许集中的质量控制功能进行监视并提供反馈,以不断改进处理的各个方面。
仍然需要高性能工具来处理工作负载,并且这些工具仍然像其它工具一样容易磨损。但是,本申请的高级工具已内置诊断程序以监视自身并报告其状态和健康状况。这些工具可以监视使用情况,并在是时候进行维护和校准时向操作者和主管提供建议。反馈对主动维护领域做出了非常重要的贡献,这已被证明在提高质量和生产力方面具有重大优势。
随着应用变得越来越复杂,需要先进的螺栓连接功能。这常常意味着必须更新嵌入工具中的控制软件,以传递对拧紧处理的增强的控制。通过先进的工具设计,软件可以经由任何合适的方式远程递送到将用于螺栓连接的确切位置和工具,该方式包括卫星、LAN、WI-FI、云网络、WI-FI Direct、WiMAX、蓝牙、ZigBee、微波、红外线和/或无线电。可以安排和计划软件更新,以便在需要的时间和地点提供所需的能力。
虽然本申请的工具更智能,但如果需要通过工具上的按钮录入指令序列,那么它们会变得乏味。高级螺栓连接软件旨在在任何设备平台(包括便携式PC、平板电脑和智能电话)上运行。软件允许通过键盘、触摸屏和其它方便的手段录入配置,而不是在按钮的小集合上录入长编码序列。然后,智能设备和App可以作为工具的伴侣,从而允许操作者和本地主管将标准化指令路由到工具,或者在需要时经由与工具通信的App提供定制的应用指令。
在工具附近运行的App提供即时反馈、性能监视和现场质量控制工具。App使用现有技术的图形显示指导用户完成螺栓连接设置和序列,从而大大简化了对螺栓连接物理的理解。这些指令消除了对说明书和书面过程的需要。通过程序的机械化,提高了整个方法的质量。
收集的数据通过确认螺栓连接处理符合要求和规范来验证螺栓连接的完整性。在许多永久性螺栓连接应用中,需要这些结果来对应用进行认证。例如,在诸如建筑物和桥梁之类的以公共安全为首要考虑的永久性钢结构中,螺栓连接结果的质量检查和验证可作为证明文件。可以对数据进行编译、分析和报告,以提供适用于检查员和政府官员等认证机构的完整报告。在定期服务和维护是主要考虑因素的其它应用中,通过高级方法收集的数据不仅可以证明直接螺栓连接的接头,还可以作为有助于维护的记录。许多螺栓连接的接头定期组装和重新组装,诸如1年、2年、5年等,并且收集的数据可以在当前作业中存储,然后在下一个维护检索到提供有关任何特殊考虑的见解。历史数据突出显示了过去尚未生效的内容以及未来可能生效的内容。
申请人已将智能构建到本申请的工具中,以通过先进的软件功能得以深入了解其工具的可靠性和使用寿命。该软件可以在早期安装,而工具仍在生产中,以指导组装、校准和生产准备的处理。这些工具中的智能可以提供诊断,其检测早期生活问题,从而在这些问题影响工作质量之前得到解决。服务人员可访问工具诊断记录,以便他们可以远程诊断和排除工具的问题。服务记录被在线维护,并可通过各种通信方法获得。
在一个示例中,Cumulus-HYTORC合作伙伴关系包括完全启用的螺栓连接解决方案,该解决方案允许用户在平板电脑上对螺栓连接模式进行编程,并将该信息直接传输到HYTORC泵。然后泵激活其余连接的HYTORC螺栓连接解决方案以自动均匀地拧紧螺栓,实现可验证的、均匀的圆周和有针对性的螺栓负载。
在另一个示例中,HYTORC Connect App启用工具A和/或本申请的其它实施例与PC和/或其它计算设备之间的无线数据交换。该App提供了方便的用户界面来配置螺栓连接参数并将它们发送到工具。该App还用作螺栓连接结果的储存库,以实时或批量操作从工具接收数据。所有初始设置和工具管理都可以经由App实现。特征可以包括:HYTORC Connect App和工具之间的无线连接,用于远程工具使用、设置和操作;App提供用户友好的图形界面来配置操作;所有螺栓连接参数都可以在PC或其它设备上通过键盘、触摸屏、视觉提示和/或声音队列录入;单次按动按钮即可在工具上发送和加载参数;在App上传送、显示和保存螺栓连接结果以获取完整的作业数据文档;在工作完成之后,螺栓连接结果可以从工具传送,以供远程工具使用;创建、存储和管理多个基本和高级螺栓连接简档;创建、传送和跟踪多个作业ID,以快速收集完整的螺栓连接结果和作业数据;和/或轻松访问和配置工具设置和管理功能以实现完整的远程控制。
在共同拥有和共同未决的专利申请、提交日期为2018年9月2日、题为“APPARATUSFOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”的美国申请序列No.16/081,917中公开的发明在本专利申请下进一步推进,其完整副本通过引用并入本文。
US16/081,917尤其公开了HYTORC的无线SIMULTORCTM螺栓连接方式,其包括用于螺栓连接系统的操作参数调节单元,其具有多个联网的电动扭矩工具和/或扭矩工具的驱动部分,用于同时拧紧工业螺纹紧固件,操作参数调节单元包括:处理单元;与处理单元连接和/或集成的输出单元;与处理单元连接和/或集成的输入单元;与处理单元连接和/或集成的激活单元,用于激活多个联网的电动扭矩工具的操作单元和/或扭矩工具的驱动部分;以及控制单元,用于控制多个联网的电动扭矩工具和/或扭矩工具的驱动部分中的每一个的操作参数,以将操作参数之间的差异保持在预定值内。US16/081,917中还公开了一种用于同时拧紧工业螺纹紧固件的工业螺栓系统,包括这种操作参数调节单元。工具A及其变体可与HYTORC的无线SIMULTORCTM螺栓连接方式无缝协作。例如,扭矩换能器34是一个传感器单元,用于直接和/或间接测量多个联网的电动扭矩工具和/或扭矩工具的驱动部分的操作参数。
在共同拥有和共同未决的专利申请、提交日期为2017年8月8日、题为“APPARATUSFOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”的PCT申请序列No.PCT/US17/45937中公开的发明在本专利申请下进一步推进,其完整副本通过引用并入本文。
PCT/US17/45937尤其公开了一种用于拧紧和/或松开工业螺纹紧固件的扭矩电动工具,包括:生成转动力的电机;传送转动力的驱动器;转动力倍增机构组件;以及轭式换档器组件,以将工具从较低和/或较高的阻力和/或速度换档到任何扭矩模式。这种扭矩电动工具可以由电池组以电子方式驱动和供电。在HSLT模式下,轭式换档器组件的换档器环形齿轮与具有相同节距和齿数的外部支架锁定齿轮接合,该外部支架锁定齿轮是转动力倍增机构组件的第一转动力倍增发送器的行星级支架的一部分机构组装;并且在LSHT模式下,换档器环形齿轮与具有相同节距和齿数的外部配合固定齿轮接合,该外部配合固定齿轮通过固定环形齿轮适配器接地到驱动工具壳体。工具A及其变体包括这种轭式换档器组件和其它相关部件。
在以下共同拥有和共同待决的专利申请中公开的发明在本专利申请下进一步推进,其全部副本通过引用并入本文,包括:美国申请序列No.15/106,221,提交日期为2016年6月17日,标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/106,247,提交日期为2016年6月17日、标题为“APPARATUS FOR TIGHTENINGTHREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/570,670,提交日期为2017年10月30日、标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;美国申请序列No.15/570,684,提交日期为2017年10月30日、标题为“APPARATUS FOR TIGHTENING THREADED FASTENERS”;以及美国申请序列No.15/570,743,提交日期为2017年10月30日,标题为“APPARATUS FORTIGHTENING THREADED FASTENERS”。
US15/106,221、US15/106,247、US15/570,670、US15/570,684和US15/570,743尤其公开了申请人的系统,其涉及:具有多速/多扭矩模式的工具,具有没有使用外部反作用支撑物(abutment)的扭矩倍增和振动机构;力传递手段,以产生与此类工具一起使用的同轴作用和反作用力;驱动手段和换档手段,其能够附接到螺母下方的垫圈,以与此类工具和力传递手段一起使用;与此类工具、力传递手段和驱动手段一起使用的相关垫圈和紧固件;以及与此类工具、力传递手段、驱动手段、垫圈和紧固件一起使用的相关附件。
系统包括以下:位于各种类型的螺母或螺栓头下方的垫圈,具有多种形状、尺寸、几何形状和锯齿的可接合周边(诸如垫圈/紧固件半径接合差速器)和与凸缘表面摩擦相对较高而与螺母摩擦相对较小的摩擦偏置面(诸如各种类型、尺寸和位置的摩擦系数增加处理手段);在同一工具中并入了强大的冲击机构和精确的扭矩倍增器的HYTORC枪,同时结合了快速下行和经校准的扭矩;具有双驱动同轴作用和反作用力的套筒,其外套筒反作用于垫圈,其内套筒转动螺母或螺栓头;与的扭矩/张力系统向后兼容的花键适配器和反作用板,包括和方形驱动系统、有限间隙系统、气动系列、枪和LITHIUM系列电动倍增器等;垫圈和Dual Friction WasherTM的组合,包括双摩擦增强面垫圈和/或螺母/螺栓,用于在接头的另一侧的螺母或螺栓头下的反扭矩;双驱动偏置连杆,可在使用的扭矩/张力系统时实现紧密间隙;其应用的振动机构;垫圈; 垫圈和螺母组件;及其任何组合。进一步的公开包括:锥形紧固件组件;锥形扭转耦合件;两部分锥形螺母组件;以及两部分锥形螺纹螺母组件。工具A及其变体可以与申请人的系统一起使用。
本申请的工具A和/或其它实施例可以包括在例如公布日期为2016年3月8日,标题为“PRECISION-FASTENING HANDHELD CORDLESS POWER TOOLS”的美国专利No.9,281,770中公开的工具的类似特征、部件、系统等,其完整副本通过引用并入本文。请参见美国专利No.9,281,770和其它类似专利,以了解与本申请相关的现有技术的公开和讨论。
本发明的实施例可以涵盖由以下描述中的一个或多个表示的设备。
1.一种便携式扭矩电动工具,包括:电机,用于生成转动力;驱动器,用于传递转动力;转动力倍增机构组件,用于倍增转动力;换档器组件,用于使工具在较低速度/较高扭矩(LSHT)模式与较高速度/较低扭矩(HSLT)模式之间换档;扭矩换能器,用于测量来自转动力倍增机构组件的一部分的扭矩输出;其中扭矩输出在LSHT模式下由扭矩换能器控制;并且其中扭矩输出在HSLT模式下由电机电流控制。
2.根据权利要求1所述的便携式扭矩电动工具,包括可选择的螺栓连接操作参数和/或配置。
3.根据权利要求2所述的便携式扭矩电动工具,其中可选择的螺栓连接操作参数和/或配置包括基本螺栓连接操作、高级螺栓连接操作、作业、设置、管理、服务和/或它们的任何组合。
4.根据权利要求2所述的便携式扭矩电动工具,其中可选择的螺栓连接操作参数和/或配置包括扭矩、紧贴、角度、释放、紧固件、转动角度、扭矩检查、旋转、按角度的扭矩、按扭矩的角度、1-n序列、PCC1序列、轮序列、屈服扭矩、按扭矩拧紧、按角度拧紧和/或它们的任何组合。
5.根据权利要求2、3或4所述的便携式扭矩电动工具,其中可选择的螺栓连接操作参数和/或配置能够以任何预定的布置来执行。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,包括与电机和扭矩换能器通信的电机控制电路。
7.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括具有与电机通信的用于测量电机电流的开尔文电阻器的电机控制电路。
8.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括具有与电机通信的用于测量电机速度的数字霍尔开关的电机控制电路。
9.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括电机控制电路,该电机控制电路具有:与电机通信的用于测量电机电流的开尔文电阻器;以及与电机通信的用于测量电机速度的数字霍尔开关。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,包括显示器,该显示器与用户界面通信以允许用户选择一个或多个螺栓连接操作参数和/或配置。
11.根据权利要求10所述的便携式扭矩电动工具,其中显示器和/或用户界面在板上或远离工具。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,其中换档器组件包括轭式换档器组件,该轭式换档器组件具有:模式换档器开关;换档器轭;以及换档器环形齿轮。
13.根据权利要求12所述的便携式扭矩电动工具,其中轭式换档器组件包括在模式选择器开关和换档器轭之间形成的换档器杆。
14.根据权利要求13所述的便携式扭矩电动工具,其中轭式换档器组件包括:在换档器杆和换档器轭之间形成的换档器U形夹销;以及在换档器轭和换档器环形齿轮之间形成的换档器轭销。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,该便携式扭矩电动工具由可释放的电池组电子驱动和供电。
16.一种用于紧固物体的系统,包括:螺纹紧固件;以及根据权利要求1-15中的任一项所述的扭矩电动工具。
17.本文参考附图描述并如附图所示的任何新颖特征或新颖的特征组合。
注意的是,对蓝牙连接性的讨论包括所有可能的无线连接形式,包括:通过任何合适的方式(包括卫星、LAN、WI-FI、WI-FI Direct、WiMAX、蓝牙、ZigBee、微波、红外线和/或无线电)与多个联网的电动扭矩工具和/或扭矩工具的驱动部分的无线连接。
应该理解的是,上述元件中的每一个,或者两个或更多个一起,也可以在不同于上述类型的其它类型的构造中找到有用的应用。在上述描述、或以下权利要求或附图中公开的特征,以其特定形式或按照用于执行所公开功能的手段,或用于获得所公开的结果的方法或处理(视情况而定)可以单独地或以这些特征的任何组合被用于以其不同形式实现本发明。注意的是,说明书中编号的部件的描述可以略有不同。
已经参考附图以工具A的形式对本发明进行了大体描述。但是,本发明可以以多种不同的形式实施并且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。相同的标号始终指代相同的元素。在附图中,为了清楚起见,某些层、部件或特征可能被夸大,并且除非另有说明,否则虚线表示可选的特征或操作。此外,除非另外特别指明,否则操作(或步骤)的序列不限于附图和/或权利要求中呈现的次序。在附图中,除非另有说明,否则为了清楚起见可以夸大线、层、特征、部件和/或区域的厚度并且虚线示出了可选的特征或操作。
本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并不旨在限制本发明。如本文所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,当在本说明书中使用时,术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定所述特征、区域、步骤、操作、元素和/或部件,但不排除一个或多个其它特征、区域、步骤、操作、元素、部件和/或它们的组的存在或添加。
应该理解的是,当特征(诸如层、区域或基板)被称为在另一个特征或元件“上”时,它可以直接在另一个特征或元件或也可以存在中间特征和/或元素。相反,当一个元素被称为“直接在”另一个特征或元素上时,不存在中间元素。还应理解的是,当一个特征或元件被称为“连接”、“附接”或“耦合”到另一个特征或元件时,它可以直接连接、附接或耦合到另一个元件或可以存在中间元件。相反,当特征或元件被称为与另一个元件“直接连接”、“直接附接”或“直接耦合”时,不存在中间元件。虽然关于一个实施例进行了描述或示出,但是如此描述或示出的特征可以应用于其它实施例。术语“大约”是指小于+/-20%的变化,通常为+/-10%。术语“基本上”是指小于+/-10%的变化,通常为+/-5%。
除非另有定义,否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。还应理解的是,诸如那些在常用词典中定义的术语应当被解释为具有与其在本申请和相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且不应当被解释为理想化的或过于正式的含义,除非在本文如此明确定义。
术语“无绳”或“手持”或“便携式”电动工具是指不需要到外部电源的插入式、硬接线电气连接以操作的电动工具。更确切地说,无绳电动工具有由板载电池(诸如可再充电电池)供电的电机。一套电池可以适合一套无绳工具。本发明的实施例特别适用于工业紧固工具(诸如例如螺丝刀、棘轮和螺母扳手)。本发明的实施例可以特别适用于精密工业紧固电动工具,其可以用于期望更精确地控制施加的输出的应用。
虽然本发明已被图示和描述为在电池操作的工具中实施,但并不意在限于所示的细节,因为在不以任何方式脱离本发明的精神的情况下可以进行各种修改和结构改变。
前述是对本发明的说明而不应解释为对其进行限制。虽然已经描述了本发明的几个示例性实施例,但是本领域技术人员将容易理解在示例性实施例中可以进行许多修改而实质上不背离本发明的新颖教导和优点。因而,所有此类修改都旨在被包括在如权利要求所限定的本发明的范围内。在权利要求中,手段加功能条款(如果使用)旨在涵盖在此描述的执行所述功能的结构,不仅是结构等效物,而且是等效结构。因此,应该理解的是,前述内容是对本发明的说明,不应被解释为限于所公开的具体实施例,并且对所公开的实施例以及其它实施例的修改旨在包括在所附权利要求的范围。本发明由以下权利要求限定,权利要求的等同物包括在其中。
无需进一步分析,前述将如此充分地揭示本发明的要旨,以至于其他人可以通过应用当前知识容易地使其适用于各种应用,而不会遗漏从现有技术的观点来看完全构成本发明的通用或特定方面的基本特点的特征。
所要求保护的是:
Claims (17)
1.一种便携式扭矩电动工具,包括:电机,用于生成转动力;驱动器,用于传递转动力;转动力倍增机构组件,用于倍增转动力;换档器组件,用于使工具在较低速度/较高扭矩LSHT模式与较高速度/较低扭矩HSLT模式之间换档;扭矩换能器,用于测量来自转动力倍增机构组件的一部分的扭矩输出;其中,扭矩输出在LSHT模式下由扭矩换能器控制;并且其中,扭矩输出在HSLT模式下由电机电流控制。
2.根据权利要求1所述的便携式扭矩电动工具,包括可选择的螺栓连接操作参数和/或配置。
3.根据权利要求2所述的便携式扭矩电动工具,其中,可选择的螺栓连接操作参数和/或配置包括基本螺栓连接操作、高级螺栓连接操作、作业、设置、管理、服务和/或它们的任何组合。
4.根据权利要求2所述的便携式扭矩电动工具,其中,可选择的螺栓连接操作参数和/或配置包括扭矩、紧贴、角度、释放、紧固件、转动角度、扭矩检查、旋转、按角度的扭矩、按扭矩的角度、1-n序列、PCC1序列、轮序列、屈服扭矩、按扭矩拧紧、按角度拧紧和/或它们的任何组合。
5.根据权利要求2、3或4所述的便携式扭矩电动工具,其中,可选择的螺栓连接操作参数和/或配置能够以任何预定的布置来执行。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,包括与电机和扭矩换能器通信的电机控制电路。
7.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括具有与电机通信的用于测量电机电流的开尔文电阻器的所述电机控制电路。
8.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括具有与电机通信的用于测量电机速度的数字霍尔开关的所述电机控制电路。
9.根据权利要求6所述的便携式扭矩电动工具,包括所述电机控制电路,所述电机控制电路具有:与电机通信的用于测量电机电流的开尔文电阻器;以及与电机通信的用于测量电机速度的数字霍尔开关。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,包括显示器,所述显示器与用户界面通信以允许用户选择一个或多个螺栓连接操作参数和/或配置。
11.根据权利要求10所述的便携式扭矩电动工具,其中,显示器和/或用户界面在板上或远离工具。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,其中,换档器组件包括轭式换档器组件,所述轭式换档器组件具有:模式换档器开关;换档器轭;以及换档器环形齿轮。
13.根据权利要求12所述的便携式扭矩电动工具,其中,轭式换档器组件包括在模式选择器开关和换档器轭之间形成的换档器杆。
14.根据权利要求13所述的便携式扭矩电动工具,其中,轭式换档器组件包括:在换档器杆和换档器轭之间形成的换档器U形夹销;以及在换档器轭和换档器环形齿轮之间形成的换档器轭销。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的便携式扭矩电动工具,所述便携式扭矩电动工具由可释放的电池组电子驱动和供电。
16.一种用于紧固物体的系统,包括:螺纹紧固件;以及根据权利要求1-15中的任一项所述的扭矩电动工具。
17.本文参考附图描述并如附图所示的任何新颖特征或新颖的特征组合。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862774881P | 2018-12-04 | 2018-12-04 | |
US62/774,881 | 2018-12-04 | ||
PCT/IB2019/001448 WO2020121066A2 (en) | 2018-12-04 | 2019-12-04 | Apparatus for tightening threaded fasteners |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113474124A true CN113474124A (zh) | 2021-10-01 |
Family
ID=69024669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980089759.2A Pending CN113474124A (zh) | 2018-12-04 | 2019-12-04 | 用于拧紧螺纹紧固件的装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220040827A1 (zh) |
EP (1) | EP3890924A2 (zh) |
JP (1) | JP2022510447A (zh) |
CN (1) | CN113474124A (zh) |
BR (1) | BR112021010929A2 (zh) |
WO (1) | WO2020121066A2 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI829295B (zh) * | 2022-08-18 | 2024-01-11 | 車王電子股份有限公司 | 電動工具之控制裝置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5062491A (en) * | 1987-12-23 | 1991-11-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling nut runner |
US20020096343A1 (en) * | 2001-01-23 | 2002-07-25 | Christine Potter | Multispeed power tool tranmission |
CN101062555A (zh) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | 尤尼克斯公司 | 动力驱动的转矩增强器 |
CN102216034A (zh) * | 2008-10-10 | 2011-10-12 | 株式会社牧田 | 电动工具 |
US20120142484A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Chervon (Hk) Limited | Power tool with an automatic speed regulating device |
WO2013027094A1 (ja) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | パナソニック株式会社 | 変速装置 |
CN103180103A (zh) * | 2010-02-09 | 2013-06-26 | 凯特克分部尤尼克斯公司 | 用于拧紧螺纹紧固件的装置 |
WO2014195278A1 (de) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | Robert Bosch Gmbh | Handwerkzeugmaschine mit einem schaltbaren getriebe |
WO2016196984A1 (en) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | Ingersoll-Rand Company | Power tools with user-selectable operational modes |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US608614A (en) | 1898-08-09 | Carl marschner | ||
US6490952B2 (en) | 1999-08-05 | 2002-12-10 | John K. Junkers | Fastening device |
US7066053B2 (en) | 2002-03-29 | 2006-06-27 | Junkers John K | Washer, fastener provided with a washer |
US7207760B2 (en) | 2001-12-06 | 2007-04-24 | Junkers John K | Washer and fastener provided with a washer |
US6609868B2 (en) | 2001-12-06 | 2003-08-26 | John K. Junkers | Washer, fastener provided with a washer, and method of fastening with the use of the washer |
US7125213B2 (en) | 2001-12-06 | 2006-10-24 | Junkers John K | Washer, fastener provided with a washer, method of and power tool for fastening objects |
US7188552B1 (en) | 2005-10-14 | 2007-03-13 | Jetyd Corp. | Holding socket for a threaded fastener |
US7641579B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-01-05 | Junkers John K | Eccentric gear mechanism and method of transfering turning force thereby |
US7735397B2 (en) | 2007-06-01 | 2010-06-15 | Junkers John K | Fluid operated torque tool for and a method of tightening a nut on a plate on railroad crossings |
EP2030710B1 (en) * | 2007-08-29 | 2014-04-23 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. | Power tool and control system for a power tool |
US7798038B2 (en) | 2007-10-29 | 2010-09-21 | Junkers John K | Reaction arm for power-driven torque intensifier |
US8042434B2 (en) | 2008-01-24 | 2011-10-25 | Junkers John K | Safety torque intensifying tool |
US7832310B2 (en) | 2008-07-18 | 2010-11-16 | Junkers John K | Torque power tool |
CN102712086B (zh) * | 2010-01-25 | 2015-08-05 | 株式会社牧田 | 动力工具 |
US9281770B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-03-08 | Ingersoll-Rand Company | Precision-fastening handheld cordless power tools |
-
2019
- 2019-12-04 CN CN201980089759.2A patent/CN113474124A/zh active Pending
- 2019-12-04 JP JP2021532022A patent/JP2022510447A/ja active Pending
- 2019-12-04 EP EP19886044.7A patent/EP3890924A2/en active Pending
- 2019-12-04 US US17/311,199 patent/US20220040827A1/en not_active Abandoned
- 2019-12-04 BR BR112021010929-3A patent/BR112021010929A2/pt unknown
- 2019-12-04 WO PCT/IB2019/001448 patent/WO2020121066A2/en unknown
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5062491A (en) * | 1987-12-23 | 1991-11-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling nut runner |
US20020096343A1 (en) * | 2001-01-23 | 2002-07-25 | Christine Potter | Multispeed power tool tranmission |
CN101062555A (zh) * | 2006-04-28 | 2007-10-31 | 尤尼克斯公司 | 动力驱动的转矩增强器 |
CN102216034A (zh) * | 2008-10-10 | 2011-10-12 | 株式会社牧田 | 电动工具 |
CN103180103A (zh) * | 2010-02-09 | 2013-06-26 | 凯特克分部尤尼克斯公司 | 用于拧紧螺纹紧固件的装置 |
US20120142484A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Chervon (Hk) Limited | Power tool with an automatic speed regulating device |
WO2013027094A1 (ja) * | 2011-08-22 | 2013-02-28 | パナソニック株式会社 | 変速装置 |
WO2014195278A1 (de) * | 2013-06-03 | 2014-12-11 | Robert Bosch Gmbh | Handwerkzeugmaschine mit einem schaltbaren getriebe |
WO2016196984A1 (en) * | 2015-06-05 | 2016-12-08 | Ingersoll-Rand Company | Power tools with user-selectable operational modes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020121066A2 (en) | 2020-06-18 |
EP3890924A2 (en) | 2021-10-13 |
US20220040827A1 (en) | 2022-02-10 |
BR112021010929A2 (pt) | 2021-08-24 |
JP2022510447A (ja) | 2022-01-26 |
WO2020121066A3 (en) | 2020-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230148339A1 (en) | Apparatus for tightening threaded fasteners | |
CA2851163C (en) | Tool apparatus system and method of use | |
US9156148B2 (en) | Preset electronic torque tool | |
US8281871B2 (en) | Tool apparatus system and method of use | |
AU2021225146B2 (en) | Wireless torque wrench with torque specifications | |
US20140336810A1 (en) | Method and System of Using an USB User Interface in an Electronic Torque Wrench | |
US20220214240A1 (en) | Wireless torque wrench with torque specifications | |
TWI642520B (zh) | 無線工具系統 | |
CN113474124A (zh) | 用于拧紧螺纹紧固件的装置 | |
TWI808474B (zh) | 配置具有外部設備的電子扭矩扳手的方法 | |
MXPA05000187A (es) | Aparato, sistema y metodo de uso de herramienta. | |
WO2004028749A1 (en) | Tool apparatus, system and method of use | |
CN116833940A (zh) | 一种伺服电动扳手数字化智能控制系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 40050326 Country of ref document: HK |
|
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |