EP0119928A1 - Appareil de serrage dynamométrique - Google Patents

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Publication number
EP0119928A1
EP0119928A1 EP84400536A EP84400536A EP0119928A1 EP 0119928 A1 EP0119928 A1 EP 0119928A1 EP 84400536 A EP84400536 A EP 84400536A EP 84400536 A EP84400536 A EP 84400536A EP 0119928 A1 EP0119928 A1 EP 0119928A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
torque
tool
tightening
setpoint
circuit
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.)
Withdrawn
Application number
EP84400536A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Pierre Petit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Facom SA
Original Assignee
Facom SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Facom SA filed Critical Facom SA
Publication of EP0119928A1 publication Critical patent/EP0119928A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1425—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by electrical means
    • 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
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the present invention relates to tightening tools such as keys, screwdrivers or the like by means of which one can tighten parts with a predetermined torque.
  • These tools called dynamometric have been known for a long time and we have tried to improve them in the direction of a more practical use by providing in the tool electronic display means, for example by light-emitting diodes, making it possible to make the value directly readable. of the torque actually applied to the part to be clamped.
  • the electronic circuit requires a power supply which, due to the limited space available in the tool, cannot be bulky. In this way, the autonomy of the tool in terms of the supply of electrical energy is low.
  • the display being produced behind a window on the handle of the tool, it is often hidden from view during use in places that are not easily accessible. This is particularly troublesome in the case of screwdrivers which are rotated during tightening.
  • the invention aims to remedy these drawbacks.
  • a dynamometric tightening device comprising a tightening tool such as a wrench, screwdriver or other, the tightening torque being captured and displayed to allow the control of the torque exerted on the part to be tightened, characterized in that said tool comprises means emitting radiation carrying information relating to said couple and in that said tool is associated with means receiving said radiation provided with means for remote display of said couple.
  • a tightening tool such as a wrench, screwdriver or other
  • a device thus arranged makes it possible to provide a display device in an autonomous box placed near the workplace and receiving the radiation carrying information concerning the torque which is applied using the tool.
  • the housing can be placed in an easily visible location and the display have a large dimension because it is not able to impose dimensional constraints for the production of the housing. This can include battery power or even mains power.
  • the transmission means can be of small dimensions, entirely compatible with the space available in the handle of the tool.
  • FIG 1 there is shown a dynamometric tightening device according to the invention.
  • This device comprises a tool 1. the mechanical part of which can be designed according to the prior art, its characteristics therefore not forming part of the invention.
  • the handle of this tool is of square or rectangular section, each side face of which receives, at least in the example described, emitting diodes .3a and 3b.
  • the handle is also provided with a keyboard 4 comprising selection keys, an on-off key 5 and a test key 6.
  • Fig. 1A shows that the two diodes.3a and 3b which are respectively mounted in the four faces of the handle 2 are arranged at 90 ° from one another and they emit in a 90 ° opening cone.
  • the radiation pattern is therefore omnidirectional.
  • other emission devices are possible such as for example a round tube or the like.
  • the radiation used is located in the infrared range, at a wavelength which can be chosen between 200 and 1200 nm, for example.
  • the tool 1 is associated with a box 7 for receiving radiation and for displaying.
  • This box contains diodes receiving the radiation emitted by the emitting diodes 3a and 3b., These receiving diodes 8a and 8b being placed behind windows 9 arranged in the upper surface of the device. It is also possible to use a single diode receiving the radiation in a cone of about 120 °.
  • the radiation has a wavelength situated in the infrared range.
  • the housing 7 also includes a display window 9 provided with any display device known in the art. Light-emitting diodes or liquid crystals may be suitable for example. On this housing are also provided a light-emitting diode 10 which lights up under certain operating conditions of the device, a loudspeaker 11 which produces a sound also under certain operating conditions, a volume control button 12 for the loudspeaker 11, a setpoint selector 13 with four positions for example, a clearance 14. setpoint locking buttons, an on-off button 15, a test button 16, a programming button 17 and a selector 18 for changing the units displayed by the device.
  • the housing 7 can be moreover, provided with a mains supply associated or not with a battery or the like allowing its autonomous operation.
  • Fig. 2 shows another tool consisting of a screwdriver.
  • the latter is provided with the same elements as the key of FIG. 1 except that the emitting diodes are arranged in a resistor zone 19 allowing lateral radiation over 360 ° of the screwdriver.
  • Fig. 3 represents a simplified diagram of the circuit of the transmitter placed in the tool 1.
  • the latter comprises sensors 20 of the applied torque, the output signal of these sensors being transmitted to a differential amplifier 21.
  • the latter is connected by its output to a processing circuit 22 which preferably comprises a microprocessor.
  • the functions performed by the processing circuit 22 are as follows. - First of all, it ensures the conversion of the analog values supplied by the differential amplifier 21 into digital values capable of being processed by the microprocessor. The latter ensures the coding of the digital values thus obtained in a series of pulses modulated in position.
  • the message prepared in the transmitter is composed of wave train packets, each packet comprising an identification part of the tool in question as well as a digital part representing in particular the value of the applied torque by the tool to a part to be tightened.
  • the part of the package containing a numerical value representing a torque can be a set value which the user can choose using his keyboard 4 and which is then sent, then received and stored in the housing 7.
  • the pulse trains prepared in the processing circuit 22 are applied to a power stage 23 controlling, at the rate of the pulses received, the emitting diodes 3a and 3b by an all or nothing signal.
  • the processing circuit is connected to the keyboard 4, to the test button 6 and to a supply circuit 24 by means of the on-off button 5.
  • the microprocessor is associated with a sequencer circuit 25. which ensures that the transmitter only provides an output signal when it is strictly necessary. The operating mode ensured by this sequencer will be explained later in connection with FIG. 5.
  • the processing circuit 22 includes means making it possible to sweep the pulses. Indeed, if several devices according to the invention are used in the same room, it is important that the signals coming from different transmitters cannot interfere and the fact of sweeping the signal makes it possible to limit the interference between several transmissions.
  • Fig. 4 shows a simplified diagram of the circuit housed in the housing 7.
  • This housing firstly comprises a circuit 26 intended to shape the signals which are applied to it by means of the diodes 8a and 8b.
  • the formatted signals are transmitted to a processing and decoding unit 27 which is preferably produced in the form of a microprocessor.
  • This microprocessor is connected to the various members controlled by the buttons which have been listed above during the description of the housing 7.
  • the box 7 also includes a supply circuit 29 as well as a sequencer 30.
  • a specific output 31 intended for the transmission of the information collected by the unit to a recording device 32 outside the device.
  • This recording device can optionally receive information from several devices according to the invention, placed in the same room or workshop for example.
  • the operation of the apparatus according to the invention is as follows.
  • a user wishes to apply a given torque to a part to be tightened, he selects this torque using the keyboard 4 whereby the emitter circuit of FIG. 3 emits a train of pulses representing on the one hand the identification of the tool and on the other hand the value of this couple.
  • This torque which is then considered as the setpoint, is received in the housing 7 and stored in the processing unit 27. It is also stored in the processing and control circuit 22 of the transmitter.
  • the set value can be displayed by the display device 9 on the housing 7.
  • Part of the program implemented in the processing circuit 22 is illustrated by the flow diagram of FIG. 5A this program being executed when the user proceeds to tighten the part up to the setpoint torque which has just been stored both in the tool 1 and in the housing 7.
  • the program performs several tests to find out whether the applied torque corresponds to 10%, 50%, 80%, and finally 100% of the programmed setpoint torque.
  • the microprocessor of the processing circuit 22 is capable of controlling the sequencer 25 in such a way that it locks the operation of the sensors 20 for predetermined periods of time, the length of these periods being all the shorter as the value of the tightening torque approaches the setpoint torque value.
  • the sequencer .25 orders measurements which are spaced in time, respectively 500. ms, 100 ms, 50 ms and 20 ms, for example.
  • the processing circuit comprises four timing members which can, for example, be embodied in registers of the microprocessor of this circuit. These registers being decremented at the rate of a basic clock which is part of this Der- n i e r.Avant to be decremented, each of the registers contains a value that, given the clock frequency , establishes one of the time periods mentioned above.
  • the flow diagram of FIG. 5 also reveals another feature of the invention which makes it possible to avoid that, when the user releases his effort during a tightening procedure, the process immediately falls back to too low an analysis speed, which could be dangerous for the work in progress if the user makes a sudden movement.
  • a period of time of a predetermined length (of 5 seconds for example) is triggered and the program then ensures that, during this period, the succession of measurements is spaced in time by an interval which corresponds to that established before these 5 seconds begin.
  • timing registers 37, 38 and 39 are therefore provided capable of establishing a predetermined period of time (5 seconds for example) as a function of the frequency of the clock. basic.
  • the program thus proceeds as follows according to the flow diagram of FIG. 5.
  • the test at 40 receives a positive response and the program then goes to a test 42 C>, C to find out if the tightening torque is greater than or equal to the torque setpoint. If the test is negative, the program performs another test at 43 to see if the tightening torque is greater than or equal to 80% of the setpoint torque and if this test is also negative, another test at 44 is carried out to see if the tightening torque is equal to or greater than 50% of the setpoint torque. If the response to this test is also negative, the timer 37 is started for a duration here fixed at 5 seconds.
  • two successive tests at 45 and 46 are carried out to find out whether the timing devices TD, TE have arrived at the value 0. If the first test proves positive , the second is performed and if the second receives a positive response in turn, the sequencer 25 is controlled via the timing circuit 34 to establish a spacing between the measurements of 100 milliseconds. If this last test in 46 receives a negative response, the same sequencer is controlled to space out the measurements by 50 milliseconds thanks to the timing device 35. If, on the other hand, the test at 45 receives a negative response, the timing device 36 is started to space the measurements by 20 milliseconds only. This means that the tightening torque exceeds 80% of the setpoint torque. If the test at 43 receives a positive response, the three timing members 37, 38, 39 are started for 5 seconds to maintain in any case a time interval between the measurements of 20 milliseconds.
  • the applied torque is equal to the setpoint torque and a signal is delivered which, via the transmission and reception diodes and the circuits of the housing 7, trigger the loudspeaker 11 and / or the signaling diode 10.
  • the emitting diodes 3a and 3b of the tool transmit data packets at the intervals fixed as a function of the torque applied, by the timing members 33 to 36, to the receiving diodes 8a and 8b, each packet being formed by an identification part and a numerical part representing the value of the applied torque. This is permanently visible on display 9.
  • each tool emits packets of pulses P a , P b , P c etc ... and P a-1 , P b-1 , P c-1 , etc ... each composed of an identification part ID and a digital part NM representing the value of a setpoint torque to be transmitted or of an applied torque, measured at the instant considered.
  • the intervals between the pulse packets T a , T b , T c , etc ... and T a-1 , T b-1 , T c-1 , etc ... are not constant but randomly variable over a period involving the emission of sixteen successive packets of pulses.
  • the interval T a can last 5 ms
  • the interval T b , 7 ms, the interval T c B ms, etc. the same intervals being again successively established after transmission of 16 pulse packets.
  • the processing units 37 of the boxes 7, will interpret the signals received as being false.
  • the coincidence of two packets of pulses from two tools cannot therefore hinder a faithful transmission of information since the following packets of pulses will have an extremely low probability of coincidence.
  • the pulses of each pulse pack are modulated in position to transmit the tool number and the torque value considered; their duration can be 100 ⁇ s, for example.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Cet appareil permet d'afficher le couple atteint par l'outil de serrage (1) sur un boîtier (7) qui est indépendant de l'outil proprement dit. A cet effet, ce dernier comporte des diodes (3a, 3b) d'émission d'un rayonnement infrarouge, par exemple, tandis que le boîtier (7) comporte des diodes (8a, 8b) receptrices de même rayonnement. De la sorte, l'outil peut être utilisé dans toutes les positions pendant que le boîtier (7) placé à un endroit bien visible affiche la valeur du couple appliqué à la pièce à serrer.

Description

  • La présente invention est relative aux outillages de serrage tels que les clés, tournevis ou autres au moyen desquels l'on peutserrer des pièces avec un couple prédéterminé. Ces outillages appelés dynamométriques sont connus depuis longtemps et on a tenté de les perfectionner dans le sens d'une utilisation plus pratique en prévoyant dans l'outil des moyens d'affichage électroniquespar exemple par diodes électro-luminescentes, permettant de rendre directement lisible la valeur du couple réellement appliqué à la pièce à serrer.
  • Ces outils,bien que plus pratique que les clés entièrement mécaniques, ont conservés certains inconvénients.
  • Tout d'abord, le circuit électronique nécessite une alimentation qui, du fait du peu de place dont on dispose dans l'outil, ne peut être encombrante. De la sorte, l'autonomie de l'outil sur le plan de l'alimentation en énergie électrique est faible. En second lieu, l'affichage étant réalisé derrière une fenêtre du manche de l'outil, il est souvent caché à la vue pendant son utilisation à des endroits peu accessibles. Ceci est particulièrement gênant dans le cas des tournevis que l'on fait tourner lors du serrage.
  • Ainsi, le cas où, lors de l'utilisation, l'affichage est facilement visible pour l'utilisateur ne se présente finalement que rarement.
  • L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients.
  • Elle a donc pour objet un appareil de serrage dynamométrique comprenant un outil de serrage tel qu'une clé, tournevis ou autre, le couple de serrage étant capté et affiché pour permettre le contrôle du couple exercé sur la pièce à serrer, caractérisé en ce que ledit outil comprend des moyens émetteurs d'un rayonnement porteur d'informations concernant ledit couple et en ce que ledit outil est associé à des moyens récepteurs dudit rayonnement pourvus de moyens d'affichage à distance dudit couple.
  • Un appareil ainsi agencé permet de prévoir un dispositif d'affichage dans un boitier autonome placé à proximité du lieu de travail et recevant le rayonnement porteur des informations concernant le couple qui est appliqué à l'aide de l'outil.
  • Le boîtier peut être placé à un endroit facilement visible et l'affichage avoir une dimension importante du fait que l'onn'apas à imposer des contraintes de dimension pour la réalisation du boîtier. Celui-ci peut comporter une alimentation par piles, voire par le secteur. Quant à l'outil, les moyens d'émission peuvent être de dimensions faibles tout à fait compatible avec la place dont on dispose dans le manche de l'outil.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'appareil suivant l'invention.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple :
    • - la Fig. 1 est une vue schématique de l'appareil suivant l'invention, l'outil étant une clé de serrage ;
    • - la Fig. 1A montre schématiquement l'agencement des sources de rayonnement disposés dans l'émetteur ;
    • - la Fig. 2 montre une vue en perspective d'un outil utilisable selon l'invention et constitué par un tournevis ;
    • - la Fig. 3 est un schéma simplifié de l'émetteur logé dans l'outil ;
    • - la Fig. 4 est un schéma simplifié du récepteur logé dans le boîtier ;
    • - la Fig. 5 est un organigramme de certaines fonctions réalisées dans l'émetteur
    • - la Fig. 6 montre un chronogramme des émissions des outils de plusieurs appareils suivant l'invention, utilisés dans un même local ;
  • Sur la Figure 1, on a représenté un appareil de serrage dynamométrique suivant l'invention.
  • Cet appareil comporte un outil 1. dont la partie mécanique peut être conçue suivant la technique antérieure, ses caractéristiques ne faisant donc pas partie de l'invention. Le manche de cet outil est de section carrée ou rectangulaire dont chaque face latérale reçoit, tout au moins dans l'exemple décrit, des diodes émettrices .3a et 3b . Le manche est également pourvu d'un clavier 4 comprenant des touches de sélection, une touche de marche-arrêt 5 et une touche de test 6.
  • La Fig. 1A montre que les deux diodes.3a et 3b qui sont respectivement montées dans les quatre faces du manche 2 sont disposées à 90° l'une de l'autre et elles émettent dans un cône d'ouverture de 90°. Le diagramme de rayonnement est donc omnidirectionnel. Bien entendu, d'autres dispositifs d'émission sont possibles tels que par exemple un tube rond ou autre.
  • De préférence, le rayonnement utilisé se situe dans le domaine des infrarouges, à une longueur d'onde qui peut être choisie entre 200 et 1200 nm, par exemple.
  • Un circuit électronique ainsi qu'une source d'alimentation sont logés dans le manche 2 mais ces éléments n'ont pas été représentés sur la Fig. 1.
  • L'outil 1 est associé à un boîtier 7 de réception de rayonnement et d'affichage. Ce boîtier renferme des diodes réceptrices du rayonnement émis par les diodes émettrices 3a et 3b., ces diodes réceptrices 8a et 8b étant placées derrière des fenêtres 9 aménagées dans la surface supérieure de l'appareil.Il est également possible d'utiliser une seule diode recevant le rayonnement dans un cône de 120° environ.
  • Dans l'exemple décrit et représenté, le rayonnement présente une longueur d'onde située dans la gamme des infra-rouges.
  • Le boîtier 7 comporte également une fenêtre d'affichage 9 pourvue d'un dispositif d'affichage quelconque connu dans la technique. Des diodes électro-luminescentes ou des cristaux liquides peuvent convenir par exemple. Sur ce boîtier sont également prévus une diode électro-luminescente 10 qui s'allume dans certaines conditions de fonctionnement de l'appareil, un haut-parleur 11 qui produit un son également dans certaines conditions de fonctionnement, un bouton de réglage de volume 12 pour le haut-parleur 11 , un sélecteur de consignes 13 à quatre positions par exemple, un jeu 14 . de boutonsde verrouillage des consignes, un bouton de marche-arrêt 15 , un bouton de test 16 , un bouton de programmation 17 et un sélecteur 18 de changement des unités affichées par l'appareil. Le boîtier 7 peut être par ailleurs, muni d'une alimentation secteur associée ou non à une batterie ou analogue permettant son fonctionnement autonome.
  • La Fig. 2 représente un autre outilla constitué par un tournevis. Ce dernier est muni des mêmes éléments que la clé de la Fig. 1 à ceci près que les diodes émettrices sont disposées dans une zône démission 19 permettant un rayonnement latéral sur 360° du tournevis.
  • La Fig. 3 représente un schéma simplifié du circuit de l'émetteur placé dans l'outil 1. Ce dernier comporte des capteurs 20 du couple appliqué, le signal de sortie de ces capteurs étant transmis à un amplificateur différentiel 21 . Ce dernier est connecté par sa sortie à un circuit de traitement 22 qui comporte de préférence un micro-processeur. Les fonctions assurées par le circuit de traitement 22 sont les suivantes. - Tout d'abord, il assure la conversion des valeurs analogiques fournies par l'amplificateur différentiel 21 en des valeurs numériques susceptibles d'être traitées par le micro-processeur. Ce dernier assure le codage des valeurs numériques ainsi obtenues en une suite d'impulsions modulées en position. On verra par la suite que le message préparé dans l'émetteur est composé de paquets de trains d'onde, chaque paquet comprenant une partie d'identification de l'outil en question ainsi qu'une partie numérique représentant notamment la valeur du couple appliqué par l'outil à une pièce à serrer. Au cours de la phase de préparation d'un serrage, la partie du paquet contenant une valeur numérique représentant un couple peut être une valeur de consigne que l'utilisateur peut choisir à l'aide de son clavier 4 et qui est alors émise, puis reçue et mise en mémoire dans le boîtier 7.
  • Les trains d'impulsions préparés dans le circuit de traitement 22 sont appliqués à un étage de puissance 23 commandant au rythme des impulsions reçues, les diodes émettrices 3a et 3b par un signal tout ou rien.
  • Bien entendu, le circuit de traitement est relié au clavier 4, au bouton de test 6 et à un circuit d'alimentation 24 par l'intermédiaire du bouton marche-arrêt 5 . Le micro-processeur est associé à un circuit séquenceur 25. qui permet d'assurer que l'émetteur ne fournit un signal de sortie que lorsque cela est strictement nécessaire. Le mode de fonctionnement assuré par ce séquenceur sera expliqué par la suite à propos de la Fig. 5.
  • De préférence, le circuit de traitement 22 comporte des moyens permettant de vobuler les impulsions. En effet, si plusieurs appareils suivant l'invention sont utilisés dans un même local, il est important que les signaux provenant de différents émetteurs ne puissent pas interférer et le fait de vobuler le signal permet de limiter le brouillage entre plusieurs émissions.
  • La Fig. 4 représente un schéma simplifié du circuit logé dans le boîtier 7. Ce boîtier comporte tout d'abord un circuit 26 destiné à mettre en forme les signaux qui lui sont appliqués par l'intermédiaire des diodes 8a et 8b . Les signaux mis en forme sont transmis à une unité de traitement et de décodage 27 qui est réalisé de préférence sous forme d'un micro-processeur. Ce micro-processeur est connecté aux divers organes commandés par les boutons qui ont été énumérés ci-dessus lors de la description du boîtier 7.
  • Entre l'unité de traitement 27 et le circuit d'affichage 9. est prévue une interface 28. de type classique destinéeà convertir les signaux de sortie de cette unité en des signaux propres à être affichés par les éléments d'affichage tels que ceux comprenant des diodes électro-luminescentes, par exemple. Le boîtier 7 comporte également un circuit d'alimentation 29 ainsi qu'un séquenceur 30.
  • Il est également possible de prévoir dans l'unité de traitement 27 une sortie particulière 31 destinée à la transmission des informations recueillies par l'unité vers un appareil d'enregistrement 32 extérieur à l'appareil. Cet appareil d'enregistrement peut éventuellement recevoir les informations provenant de plusieurs appareils suivant l'invention,placés dans un même local ou atelier par exemple.
  • Le fonctionnement de l'appareil suivant l'invention est le suivant. Lorsqu'un utilisateur désire appliquer un couple donné à une pièce à serrer, il sélectionne ce couple à l'aide du clavier 4 moyennant quoi le circuit émetteur de la fig. 3 procède à l'émission d'un train d'impulsions représentant d'une part l'identification de l'outil et d'autre part la valeur de ce couple. Ce couple qui est ensuite considéré comme la consigne,est reçu dans le boîtier 7 et mémorisé dans l'unité de traitement 27 . Il est également mémorisé dans le circuit de traitement et de commande 22 de l'émetteur. Bien entendu, la valeur de consigne peut être affichée par le dispositif d'affichage 9 sur le boîtier 7.
  • Une partie du programme mis en oeuvre dans le circuit de traitement 22 est illustré par l'organigramme de la Fig. 5A ce programme étant exécuté lorsque l'utilisateur procède au serrage de la pièce jusqu'au couple de consigne qui vient d'être mémorisé tant dans l'outil 1 que dans le boîtier 7.
  • Au cours du serrage, le programme effectue plusieurs tests pour savoir si le couple appliqué correspond à 10%, à 50%, à 80%, et enfin à 100 % du couple de consigne programmé.
  • Le micro-processeur du circuit de traitement 22 est capable de commander le séquenceur 25 de telle manière qu'il verrouille le fonctionnement des capteurs 20 pendant des périodes de temps prédéterminées, la longueur de ces périodes étant d'autant plus courte que la valeur du couple de serrage s'approche de la valeur du couple de consigne. Ainsi, à chacun des pourcentages que l'on vient de mentionner, le séquenceur .25 commande des mesures qui sont espacées dans le temps, respectivement de 500. ms, de 100 ms, de 50 ms et de 20 ms, par exemple.
  • A cet effet, le circuit de traitement comporte quatre organes de minutage qui peuvent être par exemple matérialisés dans des registres du micro-processeur de ce circuit., ces registres étant décrémentés au rythme d'une horloge de base qui fait partie de ce der- nier.Avant d'être décrémenté, chacun des registres contient une valeur qui, compte tenu de la fréquence d'horloge, établit l'une des périodes de temps mentionnées ci-dessus.
  • L'organigramme de la Fig. 5 fait également apparaître une autre particularité de l'invention qui permet d'éviter que, lorsque l'utilisateur relâche son effort au cours d'une procédure de serrage, le processus retombe immédiatement à une vitesse d'analyse trop faible, ce qui pourrait être dangereux pour l'élément encours de serrage au cas où l'utilisateur effectuerait un mouvement brusque. En d'autres termes, lorsque l'un quelconque des pourcentages mentionnés ci-dessus est franchi une première fois, une période de temps d'une longueur prédéterminée(de 5 secondes par exemple) est déclenchée et le programme fait alors en sorte que, pendant cette période, la succession dès mesures est espacée dans le temps d'un intervalle qui correspond à celui établi avant que ces 5 secondes ne commencent.
  • Dans le micro-processeur du circuit de traitement 22 , on prévoit donc d'autres registres de minutage 37 , 38 et 39 capables d'établir une période de temps prédéterminée (5 secondes par exemple) en fonction de la fréquence .de l'horloge de base.
  • Le programme se déroule ainsi de la façon suivante selon l'organigramme de la Fig. 5. Au début d'un processus de serrage, le couple appliqué est, bien entendu, inférieur à 10% du couple de consigne et, pendant que le couple de serrage reste en dessous de cette valeur, un test est effectué en 40 pour savoir si le couple de serrage devient égal à 10 % du couple de consigne. Si le test est négatif, le programme effectue en 41 un test TF = 0 ? pour savoir si le minuteur 37 a atteint la valeur zéro. Si ce test est positif, le programme démarre l'organe de minutage 33 et le séquenceur 25 est commandé de telle façon que les mesures de couple soient espacées de la durée fixée par l'organe de minutage en question, c'est-à-dire, 500 millisecondes dans l'exemple.
  • Dès que la valeur du couple de serrage dépasse 10 % du couple de consigne, le test en 40 reçoit une réponse positive et le programme passe alors à un test 42 C >, C pour savoir si le couple de serrage est supérieur ou égal au couple de consigne. Si le test est négatif, le programme effectue un autre test en 43 pour constater si le couple de serrage est supérieur ou égal à 80 % du couple de consigne et si ce test est également négatif, un autre test en 44 est effectué pour constater si le couple de serrage est égal ou supérieur à 50% du couple de consigne. Si la réponse à ce test est également négative, le minuteur 37 est mis en marche pendant une durée fixée ici à 5 secondes. Au bout de la période de temps fixée par l'organe de minutage 37, deux tests successifs en 45 et 46 sont effectués pour savoir si les organes de minutage TD, TE sont arrivés à la valeur 0. Si le premier test s'avère positif, le second est effectué et si le second reçoit une réponse positive à son tour, le séquenceur 25 est commandé par l'intermédiaire du circuit de minutage 34 pour établir un espacement entre les mesures de 100 millisecondes. Si ce dernier test en 46 reçoit une réponse négative, le même séquenceur est commandé pour espacer les mesures de 50 millisecondes grâce à l'organe de minutage 35. Si, par contre, le test en 45 reçoit une réponse négative, l'organe de minutage 36 est démarré pour espacer les mesures de 20 millisecondes seulement. Ceci signifie que le couple de serrage dépasse 80 % du couple de consigne. Si le test en 43 reçoit une réponse positive, les trois organes de minutage 37, 38, 39 sont mis en marche pendant 5 secondes pour maintenir dans tous les cas un intervalle de temps entre les mesures de 20 millisecondes.
  • Lorsque la réponse au test effectué en 42 est "oui", le couple appliqué est égal au couple de consigne et un signal est délivré, qui, par l'intermédiaire des diodes d'émission et de réception et les circuits du boîtier 7, déclenchent le haut-parleur 11 et/ou la diode de signalisation 10.
  • Pendant tout ce processus, les diodes émettrices 3a et 3b de l'outil transmettent des paquets de données aux intervalles fixés en fonction du couple appliqué, par les organes de minutage 33 à 36, aux diodes réceptrices 8a et 8b, chaque paquet étant formé par une partie d'identification et une partie numérique représentant la valeur du couple appliqué. Celle-ci est en permanence visible sur l'affichage 9.
  • Sur la Fig. 6, on a représenté un chronogramme des signaux émis par deux outils appartenant à des appareils suivant l'invention placés dans un même local ou à proximité l'un de l'autre de telle sorte que leurs signaux transmis puissent être reçus par les boîtiers 7 des deux appareils.
  • Au cours d'une émission, chaque outil émet des paquets d'impulsions Pa, Pb, Pc etc... et Pa-1, Pb-1, Pc-1, etc... composés chacun d'une partie d'identification ID et d'une partie numérique NM représentant la valeur d'un couple de consigne à transmettre ou d'un couple appliqué, mesuré à l'instant considéré.
  • Les intervalles entre les paquets d'impulsion Ta, Tb, Tc, etc... et Ta-1, Tb-1, Tc-1, etc... ne sont pas constants mais variables de façon aléatoire sur une période impliquant l'émission de seize paquets successifs d'impulsions. Ainsi, l'intervalle Ta peut durer 5 ms, l'intervalle Tb, 7 ms, l'intervalle Tc B ms, etc.., les mêmes intervalles étant de nouveau successivement établis après émission de 16 paquets d'impulsions. Comme la répartition des intervalles est aléatoire pour chaque outil, la probabilité d'une émission simultanée de paquets d'impulsions par deux outils se trouvant à proximité est faible, et dans l'hypothèse où une telle émission a néanmoins lieu, les unités de traitement 37 des boitiers 7, inter- prêteront les signaux reçus comme étant faux. La coïncidence de deux paquets d'impulsions provenant de deux outils ne peut donc nuire à une transmission fidèle des informations puisque les paquets d'impulsions suivants auront une probabilité de coincidence extrêmement faible.
  • Les impulsions de chaque paquet d'impulsions sont modulées en position pour transmettre le numéro d'outil et la valeur de couple considérée ; leur durée peut être de 100 µs, par exemple.

Claims (15)

1. Appareil de serrage dynamométrique comprenant un outil de serrage (1) tel qu'une clé, un tournevis ou autre, le couple de serrage étant capté et affiché pour permettre le contrôle du couple exercé sur la pièce à serrer, caractérisé en ce que ledit outil (1) comprend des moyens (3a, 3b, 22) émetteurs d'un rayonnement porteur d'informations concernant ledit couple et en ce que ledit outil (1) est associé à des moyens récepteurs (7, 8a, 8b, 27) dudit rayonnement indépendants de l'outil et pourvus de moyens d"affichage (9) à distance de l'évolution du couple au fur et à mesure du serrage.
2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens émetteurs comportent des diodes (3a et 3b) émettrices dudit rayonnement, lesdits moyens récepteurs comportent au moins une diode (8a, 8b) réceptrice dudit rayonnement, et en ce que ces diodes travaillent dans le domaine des infrarouges, de préférence à une longueur d'onde choisie dans la gamme de 200 à 1200 nm.
3. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas où l'outil est une clé à manche (2) de section carrée ou rectangulaire, lesdites diodes émettrices (3a, 3b) sont disposées dans les faces latérales dudit manche (2).
4. Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque face du manche (2) de l'outil (1) comprend deux diodes disposées de manière à émettre dans un cône dont l'angle au sommet est de 90°.
5. Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que dans le cas où l'outil est un tournevis (1 A) à manche approximativement cylindrique, lesdites diodes émettrices sont disposées dans le manche de celui-ci de manière à émettre dans un plan sur un angle de 360°.
6. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 5 caractérisé en ce que ledit outil (1, 1A) comporte des capteurs (20) pour l'acquisition du couple appliqué à la pièce à serrer, un amplificateur différentiel (21) connecté auxdits capteurs ainsi qu'un circuit de commande et de traitement (22) raccordé audit amplificateur (21) et destiné à assurer la conversion des signaux analogiques fournis par ce dernier en des signaux numériques et,à mettre des signaux sous une forme propre à l'émission, sous la commande d'un circuit séquenceur (25) et en ce que la sortie du circuit de commande et de traitement (22) est connectée auxdites diodes émettrices par l'intermédiaire d'un étage de puissance (23).
7. appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un clavier (4) monté dans l'outil est connecté audit circuit de commande de traitement (22) pour permettre la fixation d'un couple de consigne à atteindre lors du serrage d'une pièce.
8. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens émetteurs comprennent un circuit récepteur.(26) pour la mise en forme des signaux reçus par la ou les diodes réceptrices (8a, 8b), une unité de traitement (27) raccordée au circuit récepteur et destinée à interpréter les signaux ainsi mis en forme en vue de leur affichage, des moyens de signalisation (10, 11) pour fournir un signal perceptible lorsque le couple appliqué par ledit outil (1, 1A) atteint une valeur de consigne préalablement choisie, des moyens d'affichage (9, 28) et un circuit séquenceur (30) pour coordonner les opérations exécutées dans ladite unité de traitement.
9. Appareil suivant la revendication 8 lorsqu'elle dépend de la revendication 7, caractérisé en ce que ladite unité de traitement (27) comporte des moyens (14) pour enregistrer plusieurs couples de consigne choisis par l'intermédiaire dudit outil et des moyens (13) pour sélectionner successivement des couples de consigne ainsi mémorisés pour le serrage d'une pièce devant être serrée avec la valeur du couple de consigne sélectionné.
10. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ledit circuit de commande et de traitement (22) ainsi que ledit séquenceur (25) sont réalisés par un microprocesseur.
11. Procédé pour la mise en oeuvre.de l'appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à engendrer et émettre dans ledit outil (1, 1A) des paquets d'impulsions comprenant chacun une partie représentant le code de l'outil considéré et une partie représentant le couple appliqué à la pièce à serrer, et en ce qu'il consiste à émettre les paquets d'impulsions successifs à des intervalles aléatoirement déterminés sur une période de temps prédéterminée et répétitive.
12. Procédé suivant la revendication 11,' caractérisé en ce qu'il consiste à émettre lesdits paquets d'impulsions à une fréquence d'impulsions vobulée, les impulsions successives étant modulées en position pour la transmission du signal utile.
13. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'il consiste à mémoriser avant le serrage de la pièce un couple de consigne (C ) à comparer ce couple de consigne à la valeur du couple (C) effectivement appliqué à la pièce à serrer, et à effectuer des mesures successives de ce couple appliqué à des intervalles successifs dont les longueurs diminuent au fur et à mesure que la valeur du couple appliqué (C) se rapproche du couple de consigne (Cp).
14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la-diminution des intervalles séparant des mesures successives du couple appliqué (C) est réalisée chaque fois qu'un pourcentage prédéterminé du couple de consigne (C ) est atteint.
15. Procédé suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il consiste également à retarder la réduction de l'intervalle entre deux mesures pendant une période de temps prédéterminée après que le pourcentage actuel du couple de consigne soit atteint.
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