[發明專利]用于組合扭矩與角度表示的方法和裝置

有效

• 申請號: 201280074245.8
• 申請日: 2012-06-26
• 公開（公告）號: CN104412090B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: U·R·布倫德斯特倫;P·I·福斯貝里斯;F·雷丁
• 申請（專利權）人: 阿特拉斯·科普柯工業技術公司
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;F16H57/01
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

技術領域

本發明涉及一種用于確定扭矩傳遞設備中的嚙合齒輪的齒輪狀態的裝置，如權利要求1的前序部分中所定義的。

本發明還涉及一種用于確定扭矩傳遞設備中的嚙合齒輪的齒輪狀態的方法，如權利要求10的前序部分中所定義的。

此外，本發明還涉及實施本發明的方法的計算機程序和計算機程序產品。

背景技術

在涉及扭矩傳遞設備的扭矩傳遞系統中，重要的是能夠確定扭矩傳遞設備的狀態。扭矩傳遞設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備中的嚙合齒輪的狀態。這些嚙合齒輪包括由冠齒輪和小齒輪構成的螺旋傘齒輪、固定齒圈、太陽輪、行星齒輪以及用于通過系統傳遞扭矩的基本上任何其他齒輪。

在此文件中，本發明將主要描述其在諸如螺帽扳手的工具中的實施情況。然而，本發明通常適用于基本上任何其他扭矩傳遞系統。

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電機減速來實現。齒輪還可以用作角齒輪以改變扭矩的旋轉軸線。螺帽扳手中的電機所提供的角轉速由嚙合齒輪減速到對應于嚙合齒輪上的輪齒數量的關系的程度，由此在旋轉速度減少到相同程度時，應用到螺帽上的扭矩同時被增加到對應的程度。

因此，嚙合齒輪是此扭矩傳遞設備的必要部分，且重要的是其狀態良好。

扭矩傳遞設備(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。

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下進行分析以用于確定工具狀態。因此，需要外部裝置來執行此分析，這當然增加制造或修理成本。

另外，由于工具進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，或者制造或修理現場必須存在大量工具，這樣使得在執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或修理的物品的生產或維修成本。由于成本是制造和修理過程中的關鍵競爭因素，所以重要的是最小化工具狀態控制中所涉及的成本。

發明內容

本發明的目標是通過提供在扭矩傳遞設備正常工作期間確定關于扭矩傳遞設備的狀態的可能性來解決上述問題的方法和裝置。

根據本發明的第一方面，目標通過用于確定扭矩傳遞設備中的嚙合齒輪的齒輪狀態的裝置來實現，所述扭矩傳遞設備包括：至少兩個嚙合齒輪、用于監控扭矩傳遞設備中所傳遞的扭矩τ_tr的扭矩計，以及布置成監控嚙合齒輪中的至少一個在至少一個角度間隔α_int內的角位置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τ_tr映射到受監控的角位置α并且產生所述角度間隔α_int內所傳遞的扭矩τ_tr的表示；分析所述表示以識別與預期表示的偏差；以及基于所述分析確定扭矩傳遞設備中的至少兩個嚙合中的至少一個的齒輪狀態。

在本發明的一個特定實施方案中，處理器適配成分析所述偏差發生的角度周期性，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τ_tr的振幅，以識別與預期扭矩振幅的偏差。

在又一個實施方案中，處理器適配成：組合在至少兩個受監控的角度間隔α_int內所傳遞的扭矩τ_tr的至少兩個個別表示，每個個別表示均包括至少一個對應的受監控的角度間隔α_int內的至少一個所傳遞的扭矩τ_tr；從至少兩個個別表示的組合產生組合的表示；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。

處理器可以適配成產生組合表示，該組合表示包括對應于對于所述至少兩個嚙合齒輪中的至少一個的完整旋轉的角度間隔α_int內所傳遞的扭矩τ_tr的信息。