[發(fā)明專利]螺絲刀和用于控制螺絲刀的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210163235.3
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102794732A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發(fā)明（設計）人: 邁克爾·考夫曼
• 申請（專利權）人: C.&E.泛音有限公司
• 主分類號: B25B21/00
• 分類號: B25B21/00;B25B23/147
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發(fā)明涉及螺絲刀（screwdriver，旋擰驅動器），所述螺絲刀具有：包括電動機（electric?motor）的驅動裝置，所述電動機耦接于驅動軸以便以預定上緊扭矩（tightening?torque）來驅動用于完成螺絲驅動操作的工具；用于檢測電機電流的電流傳感器；用于控制驅動裝置的控制裝置，所述控制裝置設計成當達到制動標準時制動驅動裝置。

背景技術

DE102008033866A1披露了這種螺絲刀。

已知的螺絲刀包括用于將輸出扭矩限制于最大扭矩值的限制裝置，所述限制裝置設置在驅動鏈的輸出側上。控制裝置致動驅動電機，監(jiān)控驅動鏈，當達到切斷標準時切斷所述驅動鏈，并且操作制動裝置以便通過旋轉場操作主動制動驅動電機，所述旋轉場將相反方向旋轉成驅動電機的相應旋轉方向。在這種情形中，用于將輸出扭矩限制于最大扭矩值的限制裝置（該限制裝置設置在輸出端）在至少一個制動條件下通過驅動電機將電流饋送裝置變動至制動模式，其中輸出扭矩與驅動鏈中存在的旋轉能的商小于或等于最大值。目的是借此防止過度制動導致?lián)p壞，尤其是在小螺絲或精細工件的情形中。

已知結構的缺點尤其在于，要不斷監(jiān)控影響上緊扭矩的非常多的獨立參數(shù)，并且因此需要相當大程度的計算花費，這對進行螺絲驅動操作需要的精度和時間都具有不利的作用。

WO?2009/107563A2披露了一種具有無刷電整流電機的螺絲刀，其中電機電流和電機軸的旋轉次數(shù)被用于估計螺絲驅動操作的上緊扭矩。當估計的上緊扭矩超過特定的估計值時停止驅動。

DE?10341975A1披露了另一種螺絲刀，所述螺絲刀設置有扭矩限制裝置，其中通過控制系統(tǒng)根據(jù)旋轉速度來將電機電流限制于最大值。

該螺絲刀的缺點在于上緊扭矩受相當大的不準確性的影響。

在市場上和工業(yè)中的很多螺絲接合（screwing，旋擰）應用中，對于大量的螺絲驅動操作來說提供具有用于特定上緊扭矩的高重復精度的螺絲刀是重要的。例如，在木制品中進行的螺絲驅動操作的情形中，其中完成后螺絲連接是可見的，每個螺絲頭總是凹陷相同的深度對于可見外觀和機械保持都是重要的。這還以稍修改的形式應用在金屬片材中進行的螺絲驅動操作的情形中。例如，應當通過均勻的大扭矩來完成正面上的金屬片中的螺絲驅動操作。如果螺絲上緊太松，則螺絲頭不能完全密封已經(jīng)產(chǎn)生的螺絲孔并且濕氣可能進入。相反，如果螺絲刀切斷太遲，則有可能損壞螺絲頭并且需要復雜的后續(xù)工作。

發(fā)明內容

鑒于此，本發(fā)明的目的是披露一種螺絲刀和用于，用于針對大量的螺絲驅動操作以用于預定上緊螺距的高重復精度來控制螺絲刀的方法。在加工中應當保證工作盡可能有效。

根據(jù)本發(fā)明，在根據(jù)開始提到的類型的螺絲刀的情形中實現(xiàn)該目的，其中控制裝置配置成基于預定上緊扭矩來計算電機電流的閾值，當超過閾值時將驅動裝置變動至備用狀態(tài)（standby?state），其中在超過電機電流的閾值后，控制裝置配置成基于預定上緊扭矩確定制動標準，以便至少根據(jù)在超過電機電流的閾值時驅動裝置的動能來計算啟動時間或旋轉角，在超過所述啟動時間或旋轉角后開始制動過程，并且其中在待機狀態(tài)期間且直到制動過程開始為止，電流持續(xù)饋送至電動機，或者根本沒有電流被饋送，或者電流僅以特定程度饋送至電動機。

關于所述方法，本發(fā)明的目的通過用于控制螺絲刀以便通過由驅動裝置驅動的工具以預定上緊扭矩完成螺絲驅動操作的方法來實現(xiàn)，所述方法包括下面的步驟：

-檢測預定上緊扭矩；

-基于預定上緊扭矩計算電機電流的閾值，當超過閾值時將驅動裝置變動至待機狀態(tài)；

-通過驅動所述工具完成螺絲驅動操作；

-監(jiān)控電機電流并且當超過電機電流的閾值時將驅動裝置變動至待機狀態(tài)；

-確定在超過電機電流的閾值時驅動裝置的動能；

-至少基于在超過電機電流的閾值時驅動裝置的動能來確定開始驅動裝置的制動的制動標準；

-當達到制動標準時開始制動過程；

-在待機狀態(tài)期間且直到制動過程開始為止，電流持續(xù)饋送至驅動電機，或是根本沒有電流被饋送至驅動電機，或者電流僅以特定程度饋送至驅動電機。

通過這種方式實現(xiàn)本發(fā)明的目的。