用于组合扭矩与角度表示的方法和装置制造方法及图纸

一种用于产生用于扭矩传递设备(10)的旋转角度间隔(α)内所传递的扭矩(τtr)表示的改进方法和装置，其中扭矩传递系统包括至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)，用于监控扭矩传递设备中所传递的扭矩(τtr)的扭矩计(19)，以及布置成监控啮合齿轮(14、15；22、23、24)中至少一个在至少一个角度间隔(αint)内的角位置(α)的角度计(18)。另外，系统(10)包括处理器(21)，所述处理器适配成：将传递的扭矩(τtr)映射到受监控的角度间隔(αint)，并且产生至少一个角度间隔(αint)内所传递的扭矩(τtr)的表示；分析所述表示以识别与预期表示的偏差；以及基于所述分析确定扭矩传递设备(10)中至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)中的至少一个的齿轮状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于确定扭矩传递设备中的啮合齿轮的齿轮状态的装置，如权利要求1的前序部分中所定义的。本专利技术还涉及一种用于确定扭矩传递设备中的啮合齿轮的齿轮状态的方法，如权利要求10的前序部分中所定义的。此外，本专利技术还涉及实施本专利技术的方法的计算机程序和计算机程序产品。
技术介绍
在涉及扭矩传递设备的扭矩传递系统中，重要的是能够确定扭矩传递设备的状态。扭矩传递设备可以是例如动力工具(诸如螺帽扳手)或传输装置(诸如齿轮箱)。例如，重要的是能够确定包括在扭矩传递设备中的啮合齿轮的状态。这些啮合齿轮包括由冠齿轮和小齿轮构成的螺旋伞齿轮、固定齿圈、太阳轮、行星齿轮以及用于通过系统传递扭矩的基本上任何其他齿轮。在此文件中，本专利技术将主要描述其在诸如螺帽扳手的工具中的实施情况。然而，本专利技术通常适用于基本上任何其他扭矩传递系统。螺帽扳手将扭矩提供给螺帽，以收紧或松开螺帽。螺帽扳手包括啮合齿轮。这些齿轮的目的主要在于增加可以通过螺帽扳手提供给螺帽的扭矩量，这通过借助于所述齿轮将螺帽扳手的旋转电机减速来实现。齿轮还可以用作角齿轮以改变扭矩的旋转轴线。螺帽扳手中的电机所提供的角转速由啮合齿轮减速到对应于啮合齿轮上的轮齿数量的关系的程度，由此在旋转速度减少到相同程度时，应用到螺帽上的扭矩同时被增加到对应的程度。因此，啮合齿轮是此扭矩传递设备的必要部分，且重要的是其状态良好。>扭矩传递设备(诸如工具)广泛用于例如制造和修理过程。这些制造或修理过程依赖于用于保障连续制造或修理的工具的良好功能。为了避免对于制造商或修理者而言恼人且昂贵的制造或修理暂停问题，重要的是意识到用于制造或修理过程中的工具的状态。在对此问题的已知解决方案中，工具被停用，例如，不再用于制造或修理过程，并且在外部分析装置中在受控状态下进行分析以用于确定工具状态。因此，需要外部装置来执行此分析，这当然增加制造或修理成本。另外，由于工具进行分析时必须被停用，所以制造或修理过程必须在分析期间停止，或者制造或修理现场必须存在大量工具，这样使得在执行分析时可以将替换工具投入工作中。停止制造或修理以及购买替换工具都会增加用于生产或修理的物品的生产或维修成本。由于成本是制造和修理过程中的关键竞争因素，所以重要的是最小化工具状态控制中所涉及的成本。
技术实现思路
本专利技术的目标是通过提供在扭矩传递设备正常工作期间确定关于扭矩传递设备的状态的可能性来解决上述问题的方法和装置。根据本专利技术的第一方面，目标通过用于确定扭矩传递设备中的啮合齿轮的齿轮状态的装置来实现，所述扭矩传递设备包括：至少两个啮合齿轮、用于监控扭矩传递设备中所传递的扭矩τtr的扭矩计，以及布置成监控啮合齿轮中的至少一个在至少一个角度间隔αint内的角位置α的角度计。另外，装置包括处理器，该处理器适配成：将所传递的扭矩τtr映射到受监控的角位置α并且产生所述角度间隔αint内所传递的扭矩τtr的表示；分析所述表示以识别与预期表示的偏差；以及基于所述分析确定扭矩传递设备中的至少两个啮合中的至少一个的齿轮状态。在本专利技术的一个特定实施方案中，处理器适配成分析所述偏差发生的角度周期性，以将偏差的原因定位到所述啮合齿轮中的一个。在另一个实施方案中，处理器适配成分析所传递的扭矩τtr的振幅，以识别与预期扭矩振幅的偏差。在又一个实施方案中，处理器适配成：组合在至少两个受监控的角度间隔αint内所传递的扭矩τtr的至少两个个别表示，每个个别表示均包括至少一个对应的受监控的角度间隔αint内的至少一个所传递的扭矩τtr；从至少两个个别表示的组合产生组合的表示；以及分析所述组合的表示以确定所述至少两个啮合齿轮中的至少一个的齿轮状态。处理器可以适配成产生组合表示，该组合表示包括对应于对于所述至少两个啮合齿轮中的至少一个的完整旋转的角度间隔αint内所传递的扭矩τtr的信息。另外，处理器可以适配成在组合每个个别表示之前从其去除趋势，以确定具有以具体恒定扭矩为中心的振幅的去势表示，其中由处理器执行的去势被设置成补偿用于在所述个别系统操作期间变化的传递扭矩τtr的每个个别表示，并且其中在所述旋转角α内所述传递的扭矩τtr的至少两个个别表示的组合表示是基于补偿后的表示。处理器可以布置在适配成与扭矩传递设备通信的单独控制单元中，其中，扭矩传递设备包括用于将所述传递的扭矩τtr和啮合齿轮的角度间隔αint传达到控制单元的通信单元。另外，装置可以包括用于将所述至少两个啮合齿轮中的至少一个的恶化发信号给操作者，以使得操作者可以采取必要的措施。具体来说，扭矩传递设备可以是螺帽扳手，并且在所述角度间隔αint内所述传递的扭矩τtr的所述个别表示可以是个别螺帽收紧或螺帽松开。根据本专利技术的第二方面，目标通过确定扭矩传递设备中啮合齿轮的齿轮状态的方法来实现，所述扭矩传递设备包括至少两个啮合齿轮、用于监控所传递的扭矩τtr的扭矩计以及布置成持续地监控啮合齿轮中的至少一个在至少一个角度间隔αint内的角位置α的角度计。所述方法包括以下步骤：将所受监控的扭矩τtr映射到啮合齿轮受监控的角位置，以产生所述角度间隔αint内所传递的扭矩τtr的表示；分析所述表示以识别所述至少两个啮合齿轮中的至少一个的恶化。在具体实施方案中，所述方法包括以下更多步骤：分析所传递的扭矩(τtr)的振幅，以识别与预期扭矩振幅的偏差。在另一个实施方案中，所述方法包括以下更多步骤：组合在至少两个角度间隔αint内所述传递的扭矩τtr的至少两个个别表示，每个个别表示均包括个别系统操作的角度间隔αint内所传递的扭矩τtr；从至少两个个别表示的组合提供组合的表示；以及分析所述组合的表示以识别所述至少两个啮合齿轮中的至少一个的恶化。在又一个实施方案中，绝对角度αabs被用来确定两个角度不同的个别表示之间的角度关系，由此允许所述两个角度不同的个别表示在正确的角位置α结合在一起。所述至少两个个别表示的映射可以包括从所述至少两个个别表示中的每一个去除趋势，以确定具有以具体恒定扭矩为中心的振幅的去势的个别表示。去势的个别表示的振幅量值可以进一步相对于振幅的趋势加以补偿。在具体实施方案中，组合的表示包括对应于对于所有的所述至少两个啮合齿轮的完整旋转的角度间隔内所传递的扭矩τtr的信息。在具体实施方案中，所述分析步骤包括将所述组合表示的时域信号变换成所述组合表示的频域信号。在另一个实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于确定扭矩传递设备(10)中啮合齿轮的齿轮状态的装置(1)，所述扭矩传递设备包括：‑至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)，‑用于监控所述扭矩传递设备(10)中传递的扭矩(τtr)的扭矩计(19)，以及‑布置成监控所述啮合齿轮(14、15；22、23、24)中的至少一个在至少一个角度间隔(αint)内的角位置(α)的角度计(18)，其特征在于，所述装置包括处理器(21)，所述处理器适配成：‑将所述传递的扭矩(τtr)映射到受监控的角位置(α)，并且产生所述至少一个角度间隔(αint)内所述传递的扭矩(τtr)的表示；‑分析所述表示以识别与预期表示的偏差；以及‑基于所述分析确定所述扭矩传递设备(10)中的所述至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)中的至少一个的齿轮状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于确定扭矩传递设备(10)中啮合齿轮的齿轮状态的装置(1)，
所述扭矩传递设备包括：-至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)，-
用于监控所述扭矩传递设备(10)中传递的扭矩(τtr)的扭矩计(19)，以
及-布置成监控所述啮合齿轮(14、15；22、23、24)中的至少一个在至少
一个角度间隔(αint)内的角位置(α)的角度计(18)，其特征在于，所述
装置包括处理器(21)，所述处理器适配成：-将所述传递的扭矩(τtr)映
射到受监控的角位置(α)，并且产生所述至少一个角度间隔(αint)内所述
传递的扭矩(τtr)的表示；-分析所述表示以识别与预期表示的偏差；以及-
基于所述分析确定所述扭矩传递设备(10)中的所述至少两个啮合齿轮(14、
15；22、23、24)中的至少一个的齿轮状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述处理器(21)适配成分析
所述偏差发生的角度周期性，以将所述偏差的原因定位到所述啮合齿轮
(14、15；22、23、24)中的一个。
3.根据权利要求2所述的装置，其中所述处理器(21)适配成分析
所述传递的扭矩(τtr)的振幅，以识别与预期扭矩振幅的偏差。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理器适配成：
-组合在至少两个受监控的角度间隔(αint)内所述传递的扭矩(τtr)的至少
两个个别表示，每个个别表示包括至少一个对应的受监控的角度间隔(αint)
内的至少一个所传递的扭矩(τtr)；-从所述至少两个个别表示的所述组合
产生组合的表示；以及-分析所述组合的表示以确定所述至少两个啮合齿轮
(14、15；22、23、24)中的至少一个的齿轮状态。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述处理器(21)适配成产生
包括对应于用于所述至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)中的至少

\t一个的完整旋转的角度间隔(αint)内的所述传递的扭矩(τtr)的信息的组合
表示。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其中所述处理器(21)适配成
在组合每个个别表示之前从其去除趋势，以确定具有以具体恒定扭矩为中
心的振幅的去势的表示，其中由所述处理器(21)执行的所述去势被布置
成补偿用于在所述个别系统操作期间变化的传递扭矩(τtr)的每个个别表示，
并且其中在所述角度间隔(αint)内所述传递的扭矩(τtr)的至少两个个别表
示的组合表示是基于补偿后的表示。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述处理器(21)
布置在适配成与所述扭矩传递设备(10)通信的单独控制单元(20)中，
其中所述扭矩传递设备(10)包括用于将所述传递的扭矩(τtr)和所述啮合
齿轮(14、15；22、23、24)的角度间隔(αint)传达到所述控制单元(20)
的通信单元。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包括用于
将所述至少两个啮合齿轮(14、15；22、23、24)中至少一个的恶化发信
号给操作者的信号设备。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述扭矩传递设备
是螺帽扳手，并且在所述角度间隔(αi...

【专利技术属性】
技术研发人员：U·R·布伦德斯特伦，P·I·福斯贝里斯，F·雷丁，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯工业技术公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE