CN103561914A - 用于动力操作工具的驱动单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于动力操作工具的驱动单元，该动力操作工具用于螺纹预拉力的产生，该驱动单元具有泵单元（2）、阀单元（3）及控制单元（2），该阀单元布置在泵单元上并具有限制压力的压力阀（4），该控制单元致动泵单元。为了提供消除设置参数的不正确设置的危险的驱动单元，提供了处理单元（5）和数据捕获单元（6），该处理单元具有输出单元，该数据捕获单元与处理单元相连接和/或集成，其中，处理单元设计成用于输出基于用数据捕获单元确定的螺纹连接过程参数而在压力阀上设置的值。

Description

用于动力操作工具的驱动单元

技术领域

本发明涉及一种用于动力操作工具的驱动单元，该动力操作工具用于产生螺纹预拉力，该驱动单元具有：

-泵单元，

-阀单元，该阀单元布置在泵单元上，具有限制压力的压力阀，以及

-控制单元，该控制单元用来致动泵单元。

背景技术

初始提到类型的用来驱动动力操作工具的驱动单元从现有技术已经足以知道，这些动力操作工具用于螺纹预拉力的产生，这些动力操作工具包括例如液压操作的机动扳手或膨胀缸。其它这样的动力操作工具包括气动驱动、电驱动以及液压驱动的那些工具。例如，DE 102004 058 338 A1描述了一种设备，该设备借助于机动扳手用于各个螺纹连接的自动产生，该机动扳手由驱动单元驱动。由此，评估单元示出了待用机动扳手建立的螺纹连接何时具有所需的紧固扭矩，并因而降低不良螺纹连接的危险。

实际的拧紧过程由几个工作过程组成，在这几个工作过程中，驱动机动扳手的活塞缸单元执行负载行程和返回行程。由此，活塞缸单元在例如已知的机动扳手中用来驱动棘轮，活塞缸单元使该棘轮旋转。由此体积流量保证活塞缸单元的运动和用于传递到棘轮以便建立螺纹连接的力的压力。

在由机动扳手建立螺纹连接的情况下，设在驱动单元的压力调整阀上的压力因而确定扭矩和预拉力，螺纹连接借助于该扭矩和预拉力而建立。用于建立螺纹连接的拧紧过程由此在负载行程的情况下借助于将压力增大直到已经达到设置在压力调整阀上的压力而执行，并且待紧固的螺纹在该扭矩压力下不再旋转，这意味着，螺纹已经紧固或再紧固，并且/或者已经设定。

已知的驱动单元，特别是在使用机动扳手的情况下，现在具有使操作人员免于决定拧紧过程是否适当地进行的责任的实施例。然而，仍然需要操作人员首先以规定方式设定设置参数，从而可实现待实现的目标参数。所述设置参数，具体地说待设置的压力，由此与多个螺纹连接过程参数相符，这些螺纹连接过程参数例如由操作人员、螺纹连接及工具生成。导致不良螺纹连接的已知错误源例如是工具的不正确选择、计算表格的不正确使用、确定设置参数时的基本计算错误、对螺纹连接不正确赋予螺纹参数以及最后设置参数的不正确设置。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种驱动单元，该驱动单元消除设置参数的不正确设置的危险。

本发明通过一种驱动单元达到该目的，该驱动单元具有权利要求1的特性。本发明的有利实施例列在从属权利要求中。

用于根据本发明的驱动单元的特性是，它具有处理单元以及数据捕获单元，该处理单元具有输出单元，该数据捕获单元与处理单元相连接和/或集成，其中，处理单元被设计成用于输出基于用数据捕获单元确定的过程参数而被设置在压力阀上的值。根据本发明的驱动单元的数据捕获单元使得可以自动地捕获螺纹连接处理参数，而不需要来自操作人员的输入。螺纹连接过程参数包括例如关于操作人员的数据、关于待使用的工具（例如使用的机动扳手或膨胀缸）的数据、关于待建立的螺纹连接的数据、关于螺纹连接装置的信息以及关于待拧在一起的结构元件的数据。相应的过程参数的保存容许无错误地捕获确定设置参数所需的全部过程参数，这些相应的过程参数处于它们可由数据捕获单元自动地输入的形式，处理单元基于这些过程参数确定所述设置参数，因为它们未被保存或者还未由输入数据直接形成。不正确的设置参数的规定、输入和/或使用（这可由操作人员的不正确的输入产生）通过自动数据捕获而防止。在没有通过处理单元的输出单元导致的错误的情况下规定由处理单元确定的设置参数，从而仅需要传送规定的设置参数。然后工作过程可经由泵单元的控制单元的致动而开始，并且可在已经到达目标值之后再次结束。自动系统也可用来执行该工作过程，该自动系统可例如集成到处理单元中，并且独立地开始工作过程，且在已经达到目标值之后结束工作过程。

由处理单元执行的自动捕获的具体过程参数的平衡通常可按任何方式发生，其中，例如用来确定设置参数所需的数据已经保存在处理单元中。然而，按照本发明的另外的有利实施例，处理单元设计成与存储单元相连。本发明的这个实施例使得可以选择性地经由存储单元将用来确定所需的设置参数所必需的信息提供给处理单元。在本发明的这个另外实施例的情况下，可省去用来在处理单元中确定设置参数所需的相关数据的保存，从而它可特别成本有效地设计。

对于存储单元的连接也以简单方式实现对于当前数据的访问，从而可省去处理单元的否则潜在的复杂更新。

对于存储单元的连接选项也使得可以将过程-专用信息（例如关于进行工作过程的数据）保存在存储单元上。在这种情况下，可省去所执行的工作过程的人工的、潜在不良的、时间和成本密集的记录。处理单元与存储单元的连接的建立由此可按任何方式发生，其中，例如在处理单元上布置的标准连接（例如USB连接）以简单方式实现存储单元与处理单元的连接。

然而，根据本发明的特别有利实施例，处理单元设计成与存储单元无线连接。无线连接实现处理单元与存储单元的特别简单和舒适连接，该无线连接可具体地经由标准的无线电协议建立。它们可例如装有GSM模块、蓝牙（Bluetooth）模块或类似物。本发明的这个实施例也使得可以用对应地设计的驱动单元来访问中央存储单元，例如中央数据库，从而不需要本地存储单元。中央数据库的使用以特定方式促进数据管理，因为更新只需要在一个数据库中进行。另外，对于中央存储单元的无线连接使得可以集中保存关于所执行的拧紧过程的信息，从而可由授权人员从中央数据库查询信息，与产品装运的跟踪相似。

为了所述设置参数的确定，需要将螺纹连接过程参数按由数据捕获单元可理解的方式保存在适当位置处，例如在工具或螺纹连接部中。螺纹连接过程参数可以例如包括：操作人员身份；工具信息，它包括例如关于制造商、类型、尺寸、序号、特性的信息；关于螺纹连接情况的数据，可以是类型、用途、螺纹连接类型的描述、螺纹连接参数（例如，扭矩、转动角、预拉力）；以及关于螺纹连接的设备的数据，包括例如制造商、螺纹、尺寸、屈服点等。注意，螺纹连接过程参数可以包括其它相关特性、数据和/或信息。这些螺纹连接过程参数以由数据捕获单元可理解的方式保存在各个元件上。以由数据捕获单元可理解的方式保存的数据的类型由此通常是自由可选择的。由于例如条码或RFID单元自身已经具体地证明可作为机器可读的代码，所以数据捕获单元根据本发明的特别有利的实施例设计成移动代码读取器单元和/或RFID接收器和/或写单元。这样的数据捕获单元的特征在于它们的高可靠性和成本有效设计。如果是适用的，则将相应信息以与数据捕获单元相对应的形式保存，即按照这个有利实施例，保存为机器可读的代码，或者保存在RFID单元上，从而它可立即捕获。

由此，RFID单元的使用具体地特征在于，捕获可按无线形式并且在较大距离上发生，其中，RFID单元的使用也可以使得在工作过程完成之后将补充数据保存在RFID单元上。机器可读的代码由此具体地理解成条码或类似物，其中，读取装置然后具有相应的扫描仪。条码可布置在粘结标签上，这些粘结标签例如附接到工具和/或螺纹连接部。

数据捕获单元与处理单元的连接通常也可以以任何方式发生。然而，根据本发明的特别有利的实施例，数据捕获单元设计成与处理单元无线连接。本发明的相应设计（在该相应设计中，连接例如经由标准的无线电过程建立）提高了以补充方式的使用容易性，因为对于经由数据捕获单元捕获数据没有了由于电缆约束连接造成的限制。

压力阀的设计通常可按任何方式发生，该压力阀用来确定待由泵单元施加的压力，例如用于借助于膨胀缸建立预拉力。然而，根据本发明的特别有利实施例，压力阀设计成压力设置阀，该压力设置阀限制扭矩压力。在使用机动扳手以建立螺纹连接的情况下，本发明的这种设计以特别简单的方式实现对于螺纹连接所需的扭矩的设置。压力设置阀由此可按任何方式、按借助于手最容易的方式设置到输出单元上规定的值。拧紧过程的开始然后可经由泵单元的控制单元的致动而发生。

除设置参数经由输出单元的纯光学输出之外，根据本发明的另外实施例提供的是：输出单元设计成用于压力阀和/或压力设置阀的控制和/或调节。按照本发明的这个实施例，在经由数据捕获单元确定过程参数之后，由处理单元确定的设置参数自动地传送到压力阀或相应地压力设置阀，例如可电控的压力设置阀。本发明的这个实施例以补充方式保证了不产生由操作人员引起的误调整和因此的不良螺纹连接。以特别有利的方式，输出单元也设计成检查设置参数和进行校正。这以特别可靠的方式保证了所需螺纹连接的无错误建立。

所执行的工作过程的记录通常可以以任何方式发生。例如如以上列出的那样，通过将信息保存在存储单元上。然而，根据本发明的特别有利的实施例，输出单元具有打印设备，该打印设备使得可以使关于所实现的螺纹连接的报告以打印形式立即提供给操作人员。可选择地或另外地，根据本发明的另外设计，也可提供将处理单元设计成用于记录所实现的螺纹连接。如果需要获得关于所实现的螺纹连接的信息，则可在随后的时间访问处理单元，并且可调用在那里保存的数据。

按照本发明的特别有利的实施例，处理单元具有时间和/或位置捕获单元。该数据（其中位置捕获单元可例如由GPS接收器形成）也可保存成关于所实现的过程的信息，从而可以以补充方式提高所实现的和可调用的记录的质量。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明的示例性实施例。附图示出在图1中，图1示出了驱动单元的示意图，该驱动单元具有附接的机动扳手。

具体实施方式

图1示出了作为驱动单元1的示意图的立体表示。它具有泵单元2和阀单元3，该阀单元3与泵单元2相连接，该泵单元2设计成连接两个液压管线11，在这两个液压管线11中，一个管线连接到机动扳手7的负载行程侧，而另一个管线连接到机动扳手7的返回行程侧。为了设置对于螺纹连接所需的扭矩，阀单元3具有压力设置阀4。在借助于移动条码扫描仪6捕获来自操作人员、工具（7）、螺纹连接场合或用途（12）及螺纹连接装置（13）的螺纹连接过程参数（9）之后，它被无线地传送到处理单元5，该处理单元5在访问存储单元10上保存的数据之后，经由控制单元8的显示器指示待设置的压缩扭矩。在由操作人员在压力设置阀4上设置示出的压缩扭矩之后，拧紧过程可经由控制单元8开始和停止。注意，压缩扭矩或螺纹预拉力是用于紧固和/或松开螺纹连接所需的力。

在这里未示出的可选择实施例中，压力设置阀4上的、确定的设置参数的设置直接通过从处理单元5转送到压力设置阀4而发生。在优选电控的压力设置阀上进行设置之后，螺纹连接可以自动地开始，或者由操作人员经由致动单元8启动。在拧紧过程完成之后，关于螺纹连接的具体数据可由处理单元5保存在存储单元10上，这些数据在该存储单元处可以被以后调用。

在这里未示出的可选择实施例中，控制单元8可以具有检测单元，该检测单元确定何时工具7可用于紧固和/或松开螺纹连接，由此使阀单元3可经由控制单元8致动。检测单元起安全机构的作用，该安全机构帮助防止对于操作人员的损伤。另外，控制单元8和数据捕获装置6可以组合成一个单元，这使阀单元3通过组合单元是可致动的。

当用在以上说明书和/或如下权利要求书中时，术语“包括（comprises）”、“包含（includes）”及其变形意味着包括特定的特征、步骤或整体。这些术语不要解释成排除其它特征、步骤或元件的存在。在说明书和权利要求书中少量（如果有的话）的术语或短语已经给予与它们的普通语言意思不同的任何特定意思，并因此说明书不要用来在过度狭窄意义上限定术语。

在以上说明书、如下权利要求书和/或附图中公开的、以它们的具体形式或者按照用来实现所公开功能的手段、用来获得所公开结果的方法或过程表达的特征，可以以适当的方式分离地或以这样的特征任何组合用来按其各种不同形式实现本发明。要理解，以上仅仅是本申请的优选实施例的描述，并且可以进行各种变化、组合、变更以及改变，而不脱离在所附权利要求书中所叙述的本发明的真实精神和范围。

Claims (20)

1.一种用于动力操作工具的驱动单元，该动力操作工具用于产生螺纹预拉力，该驱动单元具有：

-泵单元（2），

-阀单元（3），该阀单元布置在泵单元（2）上，具有限制压力的压力阀（4），以及

-控制单元（8），该控制单元用来致动泵单元（2），

其特征在于，该驱动单元还包括：

-处理单元（5），该处理单元具有输出单元，和

-数据捕获单元（6），该数据捕获单元与处理单元（5）相连接和/或集成，其中，处理单元（5）设计成用于输出基于利用数据捕获单元（6）确定的螺纹连接过程参数（9）而设置在压力阀（4）上的值。

2.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，处理单元（5）设计成与存储单元（10）连接。

3.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，处理单元（5）设计成与存储单元（10）无线连接。

4.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，数据捕获单元（6）设计为移动代码读取装置（6）和/或RFID接收器和/或写单元。

5.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，数据捕获单元（6）设计成与处理单元（5）无线连接。

6.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，压力阀设计成限制扭矩压力的压力设置阀（4）。

7.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，输出单元设计成控制和/或调节所述压力阀和/或压力设置阀（4）。

8.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，输出单元具有打印设备。

9.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，处理单元（5）设计成用于记录所实现的螺纹连接。

10.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，处理单元（5）具有时间和/或位置捕获单元。

11.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，控制单元具有检测单元，该检测单元确定何时工具能用于紧固和/或松开螺纹连接，由此使阀单元（3）是可致动的。

12.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，阀单元（3）通过数据捕获装置（6）是可致动的。

13.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，螺纹预拉力是紧固和/或松开螺纹连接所需的力。

14.根据以上权利要求中任一项所述的驱动单元，其特征在于，螺纹连接过程参数由操作人员、动力操作工具（7）、螺纹连接场合（12）以及螺纹连接装置（13）确定。

15.一种自动地确定用于螺纹连接过程的螺纹预拉力的方法，包括

-借助于数据捕获单元（6）从操作人员、动力操作工具（7）、螺纹连接场合（12）以及螺纹连接装置（13）获得螺纹连接过程参数（9），

-将螺纹连接过程参数（9）传送到驱动单元（1）的控制单元（8）的处理单元（5），

-利用在存储单元（10）上保存的数据处理螺纹连接过程参数（9），以及

-在驱动单元（1）的压力阀（4）上设置螺纹预拉力。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，螺纹预拉力是紧固和/或松开螺纹连接所需的力。

17.一种自动地紧固和/或松开螺纹连接的方法，包括：

-借助于数据捕获单元（6）从操作人员、动力操作工具（7）、螺纹连接场合（12）以及螺纹连接装置（13）获得螺纹连接过程参数（9），

-将螺纹连接过程参数（9）传送到驱动单元（1）的控制单元（8）的处理单元（5），

-利用保存在存储单元（10）上的数据处理螺纹连接过程参数（9），

-在驱动单元（1）的压力阀（4）上设置螺纹预拉力，

-确定工具（7）是否能用于紧固和/或松开螺纹连接，

-致动驱动单元（1）。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，螺纹预拉力是紧固和/或松开螺纹连接所需的力。

19.一种用来管理螺纹紧固件的设备，该设备大体如以上参照附图描述和/或在附图中所示出的那样。

20.这里参照附图描述和/或在附图中所示出的任何新颖特征或特征的新颖组合。