[发明专利]用于组合扭矩与角度表示的方法和装置

说明书

技术领域

本发明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。

本发明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，本发明还涉及实施本发明的方法的计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

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，本发明将主要描述其在诸如螺帽扳手的工具中的实施情况。然而，本发明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。

发明内容

本发明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。

根据本发明的第一方面，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τ_tr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α_int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τ_tr映射到受监控的角位置α并且产生所述角度间隔α_int内所传递的扭矩τ_tr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。

在本发明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τ_tr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α_int内所传递的扭矩τ_tr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α_int内的至少一个所传递的扭矩τ_tr；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α_int内所传递的扭矩τ_tr的信息。