用于組合扭矩與角度表示的方法和裝置制造方法及圖紙

一種用于產(chǎn)生用于扭矩傳遞設(shè)備(10)的旋轉(zhuǎn)角度間隔(α)內(nèi)所傳遞的扭矩(τtr)表示的改進(jìn)方法和裝置，其中扭矩傳遞系統(tǒng)包括至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)，用于監(jiān)控扭矩傳遞設(shè)備中所傳遞的扭矩(τtr)的扭矩計(19)，以及布置成監(jiān)控嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中至少一個在至少一個角度間隔(αint)內(nèi)的角位置(α)的角度計(18)。另外，系統(tǒng)(10)包括處理器(21)，所述處理器適配成：將傳遞的扭矩(τtr)映射到受監(jiān)控的角度間隔(αint)，并且產(chǎn)生至少一個角度間隔(αint)內(nèi)所傳遞的扭矩(τtr)的表示；分析所述表示以識別與預(yù)期表示的偏差；以及基于所述分析確定扭矩傳遞設(shè)備(10)中至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中的至少一個的齒輪狀態(tài)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種用于確定扭矩傳遞設(shè)備中的嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的裝置，如權(quán)利要求1的前序部分中所定義的。本專利技術(shù)還涉及一種用于確定扭矩傳遞設(shè)備中的嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的方法，如權(quán)利要求10的前序部分中所定義的。此外，本專利技術(shù)還涉及實施本專利技術(shù)的方法的計算機(jī)程序和計算機(jī)程序產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
在涉及扭矩傳遞設(shè)備的扭矩傳遞系統(tǒng)中，重要的是能夠確定扭矩傳遞設(shè)備的狀態(tài)。扭矩傳遞設(shè)備可以是例如動力工具(諸如螺帽扳手)或傳輸裝置(諸如齒輪箱)。例如，重要的是能夠確定包括在扭矩傳遞設(shè)備中的嚙合齒輪的狀態(tài)。這些嚙合齒輪包括由冠齒輪和小齒輪構(gòu)成的螺旋傘齒輪、固定齒圈、太陽輪、行星齒輪以及用于通過系統(tǒng)傳遞扭矩的基本上任何其他齒輪。在此文件中，本專利技術(shù)將主要描述其在諸如螺帽扳手的工具中的實施情況。然而，本專利技術(shù)通常適用于基本上任何其他扭矩傳遞系統(tǒng)。螺帽扳手將扭矩提供給螺帽，以收緊或松開螺帽。螺帽扳手包括嚙合齒輪。這些齒輪的目的主要在于增加可以通過螺帽扳手提供給螺帽的扭矩量，這通過借助于所述齒輪將螺帽扳手的旋轉(zhuǎn)電機(jī)減速來實現(xiàn)。齒輪還可以用作角齒輪以改變扭矩的旋轉(zhuǎn)軸線。螺帽扳手中的電機(jī)所提供的角轉(zhuǎn)速由嚙合齒輪減速到對應(yīng)于嚙合齒輪上的輪齒數(shù)量的關(guān)系的程度，由此在旋轉(zhuǎn)速度減少到相同程度時，應(yīng)用到螺帽上的扭矩同時被增加到對應(yīng)的程度。因此，嚙合齒輪是此扭矩傳遞設(shè)備的必要部分，且重要的是其狀態(tài)良好。>扭矩傳遞設(shè)備(諸如工具)廣泛用于例如制造和修理過程。這些制造或修理過程依賴于用于保障連續(xù)制造或修理的工具的良好功能。為了避免對于制造商或修理者而言惱人且昂貴的制造或修理暫停問題，重要的是意識到用于制造或修理過程中的工具的狀態(tài)。在對此問題的已知解決方案中，工具被停用，例如，不再用于制造或修理過程，并且在外部分析裝置中在受控狀態(tài)下進(jìn)行分析以用于確定工具狀態(tài)。因此，需要外部裝置來執(zhí)行此分析，這當(dāng)然增加制造或修理成本。另外，由于工具進(jìn)行分析時必須被停用，所以制造或修理過程必須在分析期間停止，或者制造或修理現(xiàn)場必須存在大量工具，這樣使得在執(zhí)行分析時可以將替換工具投入工作中。停止制造或修理以及購買替換工具都會增加用于生產(chǎn)或修理的物品的生產(chǎn)或維修成本。由于成本是制造和修理過程中的關(guān)鍵競爭因素，所以重要的是最小化工具狀態(tài)控制中所涉及的成本。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目標(biāo)是通過提供在扭矩傳遞設(shè)備正常工作期間確定關(guān)于扭矩傳遞設(shè)備的狀態(tài)的可能性來解決上述問題的方法和裝置。根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面，目標(biāo)通過用于確定扭矩傳遞設(shè)備中的嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的裝置來實現(xiàn)，所述扭矩傳遞設(shè)備包括：至少兩個嚙合齒輪、用于監(jiān)控扭矩傳遞設(shè)備中所傳遞的扭矩τtr的扭矩計，以及布置成監(jiān)控嚙合齒輪中的至少一個在至少一個角度間隔αint內(nèi)的角位置α的角度計。另外，裝置包括處理器，該處理器適配成：將所傳遞的扭矩τtr映射到受監(jiān)控的角位置α并且產(chǎn)生所述角度間隔αint內(nèi)所傳遞的扭矩τtr的表示；分析所述表示以識別與預(yù)期表示的偏差；以及基于所述分析確定扭矩傳遞設(shè)備中的至少兩個嚙合中的至少一個的齒輪狀態(tài)。在本專利技術(shù)的一個特定實施方案中，處理器適配成分析所述偏差發(fā)生的角度周期性，以將偏差的原因定位到所述嚙合齒輪中的一個。在另一個實施方案中，處理器適配成分析所傳遞的扭矩τtr的振幅，以識別與預(yù)期扭矩振幅的偏差。在又一個實施方案中，處理器適配成：組合在至少兩個受監(jiān)控的角度間隔αint內(nèi)所傳遞的扭矩τtr的至少兩個個別表示，每個個別表示均包括至少一個對應(yīng)的受監(jiān)控的角度間隔αint內(nèi)的至少一個所傳遞的扭矩τtr；從至少兩個個別表示的組合產(chǎn)生組合的表示；以及分析所述組合的表示以確定所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的齒輪狀態(tài)。處理器可以適配成產(chǎn)生組合表示，該組合表示包括對應(yīng)于對于所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的完整旋轉(zhuǎn)的角度間隔αint內(nèi)所傳遞的扭矩τtr的信息。另外，處理器可以適配成在組合每個個別表示之前從其去除趨勢，以確定具有以具體恒定扭矩為中心的振幅的去勢表示，其中由處理器執(zhí)行的去勢被設(shè)置成補(bǔ)償用于在所述個別系統(tǒng)操作期間變化的傳遞扭矩τtr的每個個別表示，并且其中在所述旋轉(zhuǎn)角α內(nèi)所述傳遞的扭矩τtr的至少兩個個別表示的組合表示是基于補(bǔ)償后的表示。處理器可以布置在適配成與扭矩傳遞設(shè)備通信的單獨控制單元中，其中，扭矩傳遞設(shè)備包括用于將所述傳遞的扭矩τtr和嚙合齒輪的角度間隔αint傳達(dá)到控制單元的通信單元。另外，裝置可以包括用于將所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的惡化發(fā)信號給操作者，以使得操作者可以采取必要的措施。具體來說，扭矩傳遞設(shè)備可以是螺帽扳手，并且在所述角度間隔αint內(nèi)所述傳遞的扭矩τtr的所述個別表示可以是個別螺帽收緊或螺帽松開。根據(jù)本專利技術(shù)的第二方面，目標(biāo)通過確定扭矩傳遞設(shè)備中嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的方法來實現(xiàn)，所述扭矩傳遞設(shè)備包括至少兩個嚙合齒輪、用于監(jiān)控所傳遞的扭矩τtr的扭矩計以及布置成持續(xù)地監(jiān)控嚙合齒輪中的至少一個在至少一個角度間隔αint內(nèi)的角位置α的角度計。所述方法包括以下步驟：將所受監(jiān)控的扭矩τtr映射到嚙合齒輪受監(jiān)控的角位置，以產(chǎn)生所述角度間隔αint內(nèi)所傳遞的扭矩τtr的表示；分析所述表示以識別所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的惡化。在具體實施方案中，所述方法包括以下更多步驟：分析所傳遞的扭矩(τtr)的振幅，以識別與預(yù)期扭矩振幅的偏差。在另一個實施方案中，所述方法包括以下更多步驟：組合在至少兩個角度間隔αint內(nèi)所述傳遞的扭矩τtr的至少兩個個別表示，每個個別表示均包括個別系統(tǒng)操作的角度間隔αint內(nèi)所傳遞的扭矩τtr；從至少兩個個別表示的組合提供組合的表示；以及分析所述組合的表示以識別所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的惡化。在又一個實施方案中，絕對角度αabs被用來確定兩個角度不同的個別表示之間的角度關(guān)系，由此允許所述兩個角度不同的個別表示在正確的角位置α結(jié)合在一起。所述至少兩個個別表示的映射可以包括從所述至少兩個個別表示中的每一個去除趨勢，以確定具有以具體恒定扭矩為中心的振幅的去勢的個別表示。去勢的個別表示的振幅量值可以進(jìn)一步相對于振幅的趨勢加以補(bǔ)償。在具體實施方案中，組合的表示包括對應(yīng)于對于所有的所述至少兩個嚙合齒輪的完整旋轉(zhuǎn)的角度間隔內(nèi)所傳遞的扭矩τtr的信息。在具體實施方案中，所述分析步驟包括將所述組合表示的時域信號變換成所述組合表示的頻域信號。在另一個實施方本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
用于確定扭矩傳遞設(shè)備(10)中嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的裝置(1)，所述扭矩傳遞設(shè)備包括：?至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)，?用于監(jiān)控所述扭矩傳遞設(shè)備(10)中傳遞的扭矩(τtr)的扭矩計(19)，以及?布置成監(jiān)控所述嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中的至少一個在至少一個角度間隔(αint)內(nèi)的角位置(α)的角度計(18)，其特征在于，所述裝置包括處理器(21)，所述處理器適配成：?將所述傳遞的扭矩(τtr)映射到受監(jiān)控的角位置(α)，并且產(chǎn)生所述至少一個角度間隔(αint)內(nèi)所述傳遞的扭矩(τtr)的表示；?分析所述表示以識別與預(yù)期表示的偏差；以及?基于所述分析確定所述扭矩傳遞設(shè)備(10)中的所述至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中的至少一個的齒輪狀態(tài)。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】1.用于確定扭矩傳遞設(shè)備(10)中嚙合齒輪的齒輪狀態(tài)的裝置(1)，
所述扭矩傳遞設(shè)備包括：-至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)，-
用于監(jiān)控所述扭矩傳遞設(shè)備(10)中傳遞的扭矩(τtr)的扭矩計(19)，以
及-布置成監(jiān)控所述嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中的至少一個在至少
一個角度間隔(αint)內(nèi)的角位置(α)的角度計(18)，其特征在于，所述
裝置包括處理器(21)，所述處理器適配成：-將所述傳遞的扭矩(τtr)映
射到受監(jiān)控的角位置(α)，并且產(chǎn)生所述至少一個角度間隔(αint)內(nèi)所述
傳遞的扭矩(τtr)的表示；-分析所述表示以識別與預(yù)期表示的偏差；以及-
基于所述分析確定所述扭矩傳遞設(shè)備(10)中的所述至少兩個嚙合齒輪(14、
15；22、23、24)中的至少一個的齒輪狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述處理器(21)適配成分析
所述偏差發(fā)生的角度周期性，以將所述偏差的原因定位到所述嚙合齒輪
(14、15；22、23、24)中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述處理器(21)適配成分析
所述傳遞的扭矩(τtr)的振幅，以識別與預(yù)期扭矩振幅的偏差。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述處理器適配成：
-組合在至少兩個受監(jiān)控的角度間隔(αint)內(nèi)所述傳遞的扭矩(τtr)的至少
兩個個別表示，每個個別表示包括至少一個對應(yīng)的受監(jiān)控的角度間隔(αint)
內(nèi)的至少一個所傳遞的扭矩(τtr)；-從所述至少兩個個別表示的所述組合
產(chǎn)生組合的表示；以及-分析所述組合的表示以確定所述至少兩個嚙合齒輪
(14、15；22、23、24)中的至少一個的齒輪狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述處理器(21)適配成產(chǎn)生
包括對應(yīng)于用于所述至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中的至少

\t一個的完整旋轉(zhuǎn)的角度間隔(αint)內(nèi)的所述傳遞的扭矩(τtr)的信息的組合
表示。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其中所述處理器(21)適配成
在組合每個個別表示之前從其去除趨勢，以確定具有以具體恒定扭矩為中
心的振幅的去勢的表示，其中由所述處理器(21)執(zhí)行的所述去勢被布置
成補(bǔ)償用于在所述個別系統(tǒng)操作期間變化的傳遞扭矩(τtr)的每個個別表示，
并且其中在所述角度間隔(αint)內(nèi)所述傳遞的扭矩(τtr)的至少兩個個別表
示的組合表示是基于補(bǔ)償后的表示。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述處理器(21)
布置在適配成與所述扭矩傳遞設(shè)備(10)通信的單獨控制單元(20)中，
其中所述扭矩傳遞設(shè)備(10)包括用于將所述傳遞的扭矩(τtr)和所述嚙合
齒輪(14、15；22、23、24)的角度間隔(αint)傳達(dá)到所述控制單元(20)
的通信單元。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述裝置包括用于
將所述至少兩個嚙合齒輪(14、15；22、23、24)中至少一個的惡化發(fā)信
號給操作者的信號設(shè)備。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的裝置，其中所述扭矩傳遞設(shè)備
是螺帽扳手，并且在所述角度間隔(αi...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：U·R·布倫德斯特倫，P·I·福斯貝里斯，F·雷丁，
申請(專利權(quán))人：阿特拉斯·科普柯工業(yè)技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：瑞典;SE