专利名称：用于间断的动力驱动的控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种不需要标准工具的任何额外修改或端口的基于与流体流相关的特性的控制系统和/或错误证明系统(即，零额外端口控制系统)，该流体流通过与工具相连的加压流体供应管道。
背景技术：
上紧带螺纹的紧固件以获得预定的转矩水平是动力学上的措施。在上紧过程中需要考虑许多因素。由于紧固件是易变形的螺纹材料，因此现行的转矩紧固件需要较长和/或较高的停止转矩。工业上用术语“硬接合”表示从就位(初始的表面接触)开始到小于30度的角度旋转的完全拧紧的紧固过程。通常紧固“接合”需要60到180度的旋转以完成拧紧过程。软接合(720度或更高)例如软管夹可以在紧固件被认为是完全拧紧之前继续对软材料进行几次旋转。从过去的经验已经看出，由于在工具关闭或去掉之后不能监视或控制应用力或转矩，因此随着时间的过去接合的放松能成为紧固件拧紧失效的原因。利用专业紧固件设计以试图最小化这种松弛。所有的这些接合状态需要不同的停止参数以便于精确控制。
已经将传感器结合入工具以通过闭环控制电路的尝试来控制在目标转矩上的停止。已经证实用仪器装备的工具能够非常精确，但是这种用仪器装备的工具不会注意到接合的松弛。可以利用推动和冲击工具来最小化或排除接合松弛的问题，但很难精确地控制最终的输出转矩。
美国专利No.5937730公开了一种作为周期计数装置操作的装置。装备限定器是监视气体工具的压力的计数装置。该装置利用对于预先设置的时间窗口的气压中的变化来指示紧固过程是否已断定为成功。虽然该专利声称可证明合适的紧固转矩，但该专利没有公开对应用转矩的任何监视并且没有采用允许转矩水平证明的所监视的参数。该装置增加了计数器以“限定”对于预先编程的数目的预期和/或可接受的周期的整个结果。该装置可通过在运行周期内利用压力传感器监视压力变化并且通过比较对于“良好”事件特征的压力变化来信号指示错误状态作为预先编程的，从而中断响应于所限定的不可接受的事件的发生的周期。即使该装置被描述为“限定器”，也不能实际控制工具。它简单地监视气压变化作为对于紧固周期的时间线上的绘图。该装置于是将每个紧固周期比作置于压力对时间的公知的“良好”紧固事件绘图上的一系列的“窗口”。
美国专利No.5592396利用气流来绘制紧固事件。但是，该专利不利用气流特征来控制，而只是将其作为“触发”信号来在来自冲击型动力工具的脉冲的适当点或合适起点(基于达到的足够振幅)的开始起动计数。该专利指示在冲击扳手中，在紧固(锤击)过程中的流动信号的脉冲属性允许容易地对打击(冲击)计数以便于监视或控制。建立该系统的过程太复杂并且需要重要的操作者的输入和作决定，或者需要大量的对于计算机的数据收集以便合适地发展通过计算的限制。该专利表示可以进行一系列的“普通”拧紧，最好至少25次，并且其结果可以人工记录或自动传递到计算机。通过统计估算计算机中的这些结果，可以因此在计算机中设置有用的限度。然后可以将这些限度用于捕集(识别)从已知的普通状态的趋势或偏离。该专利表示对于脉冲冲击型工具，一旦振幅水平超出预定水平该装置就开始对脉冲数目计数。该装置控制所计数的脉冲的数目，然后计算在每个脉冲下的面积以通过算术导出的等价转矩值来确定所控制数目的脉冲的总能量。通过算术地将由脉冲表示的总面积之和比作预先编程的高和低转矩限度来完成试图对事件的限定从而基于转矩限度确定接受度。
发明内容
在本发明中预期提供一种通过监视与从远离工具的地方流向工具的流体相关的特性来控制和/或错误证明脉冲冲击工具的系统。预期在本发明中提供一种能够简单、快速地建立要被上紧的各种类型的紧固件的系统。预期在本发明中提供一种通过监视与流体流量相关的特性来控制脉冲冲击工具的系统，该特性是流体驱动旋转的声音信号监视和/或通过孔的压差中的至少一个，任一监视传感器可定位于远离受驱动的脉冲冲击工具的地方。
本发明提供一种可容易地安装存在的控制装置以及未来的脉动和冲击型的工具应用。根据本发明的控制器可被编程具有变量，例如停止速度控制、低转矩停留速度、高转矩斜坡上升速度、高转矩停留速度、以及关断转矩。根据本发明的控制器可被编程具有多个参数构造以便可以通过同样的工具来合适地紧固不同接合类型和/或尺寸的紧固件。对应于基于可接受的流体流量特征的大量流速基准标记的参数提供了工具循环速度和转矩控制并能拒绝紧固件周期。流体流速异常检测过程，并且还可排除不止一次地紧固同样的紧固件的努力。流体流速的异常检测过程还可排除表示过量流的周期，这作为一种如果紧固件从驱动座滑出的情况。
对工具的受压流体供应线可提供用于声学地将马达速度数据耦合到控制器的装置。例如，容纳在最受空气驱动的紧固件上紧工具中的马达是单或双腔的旋叶型马达。随着叶片封上和打开内部气室供应端口，通过旋叶的动作来切换通过马达内的膨胀室的压缩空气流。空气的这种脉动导致了具有正比于马达的速度以及叶片和室的数目的频率的音调。可以利用声学传感器来收集该数据。尽管该传感器可以位于工具进气口或排气口中、上或附近的任何位置，但根据本发明的优选位置在容纳于控制器内的压缩空气供应计量系统里面。声学传感器的输出馈入信号调整频率-电压转换电路，该电路给出与马达速度成比例的输出电压水平。绘出对于时间的速度信号以产生紧固件周期的特征。该特征还提供闭环速度控制的装置。期望提供用于硬接合状态的闭环速度控制。利用连接到控制器的低成本工具来提供完全仪器装备的工具的接合质量控制方法。还可容易地控制多个主轴工具来提供渐进的或连续的预转矩值，然后同步前进到最后的目标转矩。
通过下面结合附图的对实现本发明的最佳模式进行的说明，本发明的其他应用对于本领域普通技术人员来说将变得明显。
下面的说明参照附图，其中在几个视图中相同的附图标记表示相同的部件，其中附图1示出根据本发明的典型控制器装备的示意图；附图2示出根据本发明的在设立的第一步骤期间的压力对时间的图表，其中控制器获知连接到控制器的工具的工具属性；附图3示出根据本发明的在获知过程的另一步骤期间在上部的压力对时间和在下部的流量对时间的双图表，其中控制器确定在预定压力设置下的紧固件上紧过程中要达到目标转矩值所需的时间作为图2中所示的第一步骤的结果，其中图表中的下部示出在可接受的紧固件上紧周期中流量对时间的关系；附图4示出在获知过程的另一步骤期间的在上部的压力对时间和在下部的流量对时间的双图表，其中将在压力设置下以前上紧的紧固件上的重新打击(rehit)的流量特性告知给控制器以作为图2中的获知过程的结果；附图5示出在获知过程的另一步骤期间的在上部的压力对时间和在下部的流量对时间的双图表，其中将在压力设置下的主要转矩自由流量值告知给控制器以作为图2中的获知过程的结果；以及附图6显示为在图2至5的步骤中所示的告知给控制器的根据所获知的参数属性的流量对时间的图表，示出了具有所显示的各种获知的或识别的异常。
具体实施例方式
现在参照图1，根据本发明的典型装备包括压缩流体源10，例如压缩空气。通过压缩空气源10传递的压缩空气供应优选由可选的水分捕集器/过滤器12来清洁。清洁的空气还可优选地通过优选的预控制器压力调节器14。然后清洁、调节过的压缩空气流经优选的自动润滑油喷射系统16。根据本发明，清洁、调节、润滑过的压缩空气然后流经内部控制调节器18和传感器20，例如声学传感器和/或流量传感器。受控制的流体流通过标准供应软管24连接到流体动力工具22。来自传感器20的信号可由中央处理单元26例如微处理器接收，中央处理单元26响应于存储于存储器中的程序来控制内部控制调节器18的操作。控制面板28可操作地连接于中央处理单元26以提供操作者对控制程序的输入，并依据存储于存储器中的程序对来自中央处理单元26的输出提供显示。图1中示出了测试接合或实际紧固件接合30。在所示构造中，转换器32可连接于气动工具22和紧固件接合30之间从而执行图2-5中所示的一个或多个获知步骤。转换器32可通过缆线34连接到中央处理单元26。需要转换器32来执行下面将更详细说明的自动闭环获知功能和审核功能。可以提供开关36运行相反的远程周期，该周期电子地旁路用于单个相反周期的所有内部计量装置，或闭锁以成批地去掉紧固件。控制器40可位于远离要控制的气动工具22的压缩空气供应线中，其中在正常操作期间(不包括获知周期)仅仅在控制器40和气动工具22之间的连接是标准供应软管24。控制器40可包括印刷电路板和电源。内部气压控制调节器18可包括用于计量气压的线性、电压控制的压力调节器。传感器20可包括用于感测在精密口的任一侧上的端口之间的大量气流，或可包括声学传感器。
通过并不限定的实例，控制面板可包括显示器如8字符的两线显示器、以及模式选择开关如“转换器校准”、“获知工具”、“获知应用”和“运行”按钮。可提供多个可编程的运行按钮以编程要执行的不同的紧固件接合周期。如果为了编程目的的需要，可提供额外的按钮。开关36可定位作为控制面板28的一部分，或者如果控制器并不接近于工具操作者则可远距离定位。该设立程序需要利用转矩转换器32。当编程参数进入控制器40中时，可以通过控制面板来控制分路校准和全刻度输出。控制面板28还可选地包括紧固件计数显示器以指示对于配置周期的程序以及紧固件的总数目。可选地，可提供输入和继电器输出端子板以远程控制控制器的所有特征。
现在参照图2，每个工具都需要在被编程时依据校准源来运行。这可通过利用固定转换器和测试接合、或旋转转换器和实际接合连接应用来完成。在任一情况中，控制器40必须接收转换器的全刻度转矩值作为手动或自动的输入。可以调节控制器40的增益和零设置来反映转换器输出值。这种校准过程可以开始于用于限定转矩的术语的操作者的选择。按下“设立”按钮可导致控制器40在字符显示器上显示“单位”，其中可显示转矩。操作者通过现有选项如尺磅、牛顿米、英寸磅等可在循环时利用选择器上箭头/下箭头控制来作选择。再次按下“设立”按钮允许操作者插入要利用的转换器的全刻度值。第三次按下“设立”按钮可提示操作者执行分路校准和调节控制器40的增益和零设置。当完成校准之后，将紧固周期的参数告知控制器。可对控制器40进行编程以具有对于要由所连接的工具处理的不同的紧固接合应用的多个不同的参数指令设置。为了向控制器40教导新的参数设置，操作者按下“获知”按钮。控制器40响应于对特定指令设置的文件名的请求。操作者可通过现有名字的菜单来循环从而作选择。如果需要，再次按下“获知”按钮提示操作者修改低转矩停留时间段。这显示了在稀有环境下产生默认值的控制器可需要修改，例如在出现主要转矩时。再次按下“获知”按钮允许操作者利用“上/下”箭头控制输入对于上紧循环的最后转矩值。再次按下“获知”按钮提示操作者修改控制器产生的默认的最后转矩停留时间。在默认的最后转矩停留时间期间，被上紧的紧固件将以最后转矩值脉动从而确保接合松弛问题得到校正。按下“获知”按钮将提示操作者输入具体接合连接应用所需要的紧固周期的数目。操作者可利用“上/下”箭头控制来对期望值进行编程。根据供应压力来绘制连接到控制器的工具的能力以确定适当的关闭点。工具的操作者按下“获知工具和接合”按钮。这起动了控制器“获知”周期。控制器通过在控制器显示器上显示“运行测试接合”来提示操作者。这时操作者使工具运行一次完整的“获知”周期。该单个测试紧固件或者可以当通过同轴滑环转换器32监视应用的转矩时在具体接合应用上运行，或者可利用台式顶部仪器测试接合来运行。通过按下和夹持工具22的触发器，操作者可向控制器发送该到时间运行测试的信号。控制器读取和存储由操作者输入的所有参数信息。确定全刻度转换器转矩作为有效的，当其接近于但并不小于所选出的目标转矩。控制器计算停止转矩的默认值作为最后停止值的百分数。控制器40计算图2中所示的长时间压力斜坡。控制器40起动斜坡。在某些点上，测试下的工具会加速、停止紧固件，并开始脉动或冲击。空气斜坡继续直到转换器转矩脉冲的振幅等于操作者赋值的转矩值。控制器40现在知道了默认的停止压力以及转矩目标气压。控制器可以通过在显示器的顶线上显示“拒绝”来请求关于拒绝跟踪的信息。操作者可按要求通过按下“上/下”箭头选择器开关来选择“跟踪”或“忽视”。控制器计算全部的紧固件上紧控制斜坡。可以指示调节器来控制在对应于所需水平的值上的压力输出从而获得目标转矩值。在图2中所示的循环期间获知的选出的、受控制的压缩气压值上进行剩下的获知周期和接合紧固周期。
现在参照图3，当控制器40获知紧固事件的流量特性时，将所获知的目标压力应用于工具上。初始的气流曲线最初由于软管带电而跳到相对高的值，并且工具使紧固件向下朝合适点运行。当紧固件达到合适点时，气流曲线随着紧固件上紧工作的进行而降到较低的值。当目标转矩值达到所显示的正的添加的转矩均衡脉冲时间段时气流下降到零。该获知周期在通过图2中所示的获知步骤中设置的预定受控压缩气压值下执行。
现在参照图4，获知周期继续教导控制器40来在具体应用的紧固事件和重新打击以前紧固的紧固件之间区分。在图4中，该图表显示了在上部上的压力对时间和在下部上的流量对时间，其中控制器40指示操作者来重新打击以前紧固的紧固件。控制器40被告知重新打击周期没有达到紧固事件以前看到的上部流量水平。在图2中所示的步骤中所教导的预期转矩值所必需的预定受控压力水平下操作重新打击获知过程。该获知周期在通过图2中所示的获知步骤中设置的预定受控压缩气压值下执行。
现在参照图5，不啮合紧固件时通过操作工具22来指示操作者教导控制器40主要的转矩自由流量值。这些有时被称作“空气栓”。该过程可参见图5，其中在上部显示压力对时间而在下部显示流量对时间。显示通过气动工具22而流向自由流量值的快速斜坡上升直到触发器被释放。该获知周期在通过图2中所示的获知步骤中设置的预定受控压缩气压值下执行。
作为图2至5中所示的获知步骤的结果，控制器40获知了图6中所示的具体紧固件应用的参数属性。当按下对于图2至5中所示的获知周期所述的“获知”参数设置按钮时，对于初始设立仅需要转换器32。一旦通过完成图2至5中所示的获知周期而设置完所获知的参数属性，对于普通操作就不需要转换器32了。
图6以绘出流量对时间的形式显示了对于具体紧固件连接应用的获知的参数属性。应当注意，如果传感器测量声学信号而不是流速则会有同样的曲线。在任一情况下，根据本发明的控制系统包括触发参考流速，其中当流量与触发参考水平交叉时起动得到的紧固件事件计时器。将触发参考水平流速值设置得充分高以忽略通过压缩空气传输供应软管24到气动工具22的任何潜在损耗。在错误检测区2至3中，根据本发明的控制器40可确定操作者是否已经重新打击了以前上紧的紧固件，这是应该抵制的并且该周期是失败的。在错误检测区4至5中，根据本发明的控制器40可确定紧固件是否已被去掉，或在紧固周期中插槽是否从紧固件上滑落，这些情况会导致周期失败并拒绝紧固件接合。此外，在错误检测区4和5中，根据本发明的控制器40可确定操作者是否在完成紧固周期之前释放了触发器，这样周期会失败并拒绝紧固件接合。如果流量或声学信号上升到触发参考流量之上和计算工作值之上，然后下降到区域4中的计算工作值之下但留在区域5中的触发参考流量之上，则已经成功地完成和接受紧固件周期。
本发明提供了一种控制直接驱动气动改锥和螺帽操作器的控制系统，包括停止、空气阻断和离合器阻断型工具。当利用离合器型或阻断工具时，本发明要求机构设置在高于最高预期转矩的安全水平之上。在任何给定气压下的限定系统中，气流与负载(转矩)成反比例。随着工具的转矩输出增加，工具的速度和气流都下降直到达到停止点。在停止点，空气发动机内的普通齿侧隙会泄漏(流出)预定量的空气。在自动教导模式下，本发明可以同轴配备旋转转矩转换器并连接到控制器。通过并非局限性的实例，控制器可在软接合上运行工具以停止，软接合具有在全压力下的大于720°的旋转。控制器记录所获得的峰值转矩/压力和停止状态气流量度。假如给出的转矩输出与气压成比例，微处理器可计算和设置要获得在工具范围内(一般50％到90％的容量)的任何特定转矩所需的压力水平。在根据本发明的手动教导模式下，可以通过精确转矩扳手仔细测量剩余转矩来进行系统校准。通过并非局限性的实例，在选择手动教导之后，控制器可在软接合应用上运行工具，软接合应用为从就位到最后停止大于720°的旋转。应该注意通过适当地支持工具来防止任何不希望的转矩反应。控制器会在全压力(通过并非局限性的实例87psi或6Bar以停止)下运行工具。操作者会利用转矩扳手来手动地测量转矩并手动地将读数输入控制器。控制器会记录所获得的峰值转矩/压力和停止状态气流量度(cfm)。假如给出的转矩输出与压力成比例，则微处理器可计算和设置要获得在工具范围内(一般50％到90％的容量)的任何特定转矩所需的压力水平。当根据本发明在获知模式下操作时，控制器可在实际紧固件接合应用上运行工具。根据以前的教导模式中的一种，控制器校准和设置合适的压力水平，计算和调节到预定的过压以确保工具能够达到预期转矩。工具在该固定压力下(维持在内部气压调节器的恒定水平上)运行直到流速慢于内部编程的流速(大约超过停止空气泄漏速度的10％)。在紧固周期中的该点上，控制器直接将压力降为0psi并将其维持一段预置量的时间(大约750毫秒)。这给出了在预期目标转矩水平下的可靠关断并确保操作者可释放节流阀和/或定位工具以便进行下一次紧固周期。在紧固周期中，控制器获知和记录要用于限定和错误证明事件中的气流特征。
根据本发明的紧固件工具处理控制器是基于微处理器的装置，其控制应用的转矩并给间断驱动空气工具例如水力脉冲工具或机械冲击扳手提供错误证明记录。气动工具的转矩输出与气压相关。其他装置利用压力/时间(有时压力下降或压力水平变化作为“触发”事件)和时间间隔来努力控制冲击扳手。脉动工具利用内部流体流量/压力释放和关断机构来控制相对独立于气压水平或脉动的转矩输出。努力控制间断驱动工具的另一普通实践是监视工具的每个“冲击流”的振幅(力)直到超过特定振幅水平，然后对随后的波动计数以作为控制参数。可以利用机械的“拨叉/阻断阀”机构或远程阻断阀在一旦获得控制参数的情况下切断工具。已经试过基于“曲线下的区域”(每个冲击波和计数波的累积的总能量的)计算应用转矩以分配计算转矩值，以及通过比较该数学得到的(算出的)转矩值与编程的极限集来尝试限定事件已经被证实为不精确的、难追查的(对NIST标准)，因此是不可接受的。本发明既不利用该逻辑叉不尝试这些方法中的任何一种来控制或限定紧固事件。本发明在限定转矩水平下利用均衡原则以进行间断的驱动工具控制。本发明的一个特征是当设立应用的控制参数时控制器的动态获知能力，动态压力控制(与气流水平无关)和对限定状态起反应的能力以停止对工具的空气供应并快速消耗空气线路以提供转矩控制、错误证明检测和控制。在本发明中采用的用于转矩控制和错误证明的主要因素是气流水平监视、动态压力控制、动态“获知”计时控制和应用“特征”。该特征由动态“获知”交叉点形成，在该点上气流值与动态确定的流量水平交叉。这些水平称作工具水平(在“自由速度”的固定百分比上由微处理器设置)和停止(也由微处理器固定作为在“冲击”流下的流量百分比)。
当允许工具的内部控制装置(如果存在)关断转矩从工具向紧固件的传递时，根据本发明的系统可利用流量监视。但是，如果根据本发明的系统检测指示被拒紧固周期的任何错误状态时，该系统会越过工具并关断向工具的空气供应从而控制工具并且不允许坏的紧固周期。此外，通过控制气压(并非简单地监视压力)，根据本发明的系统提供各种供应转矩水平而不调节工具的内部装置。根据本发明的控制系统基于交叉超过“阈值”水平的流速和监视计时窗口。在起动工具之后，流速会上升并交叉超过称为“阈值”的预定水平。当工具在自由速度状态下或在紧固件中运行时，流速超出阈值水平之上。直到流量水平下降到该同样的阈值水平之下时，时间元素可忽略。这确保了其中工具没有与紧固件啮合的“空气栓”不被计数。在以向下的方向交叉过阈值水平之后，交叉点起动计时监视器，该监视器与以前确定的最小和最大时间参数相比较。当正确上紧紧固件时，通过工具的内部关断机构来控制转矩水平并使传递到紧固件的能量停止。当这种情况发生时，流速会下降到称为“停止速度”的特定水平。如果工具正确地关断，流速会在“停止速度”上，由于空气泄漏而超过“零”的水平经过重调阀、内部转子叶片和端面板直到操作者释放工具的触发机构。此时，当操作者释放工具的触发机构时流速会降到“零”。如果流速在计时窗口“拐弯”，则将事件指示为与工具正确关断一样的可接受的紧固过程。但是，如果拐弯出现在窗口的外部或者拐弯出现在窗口内的“零”流速上，则事件确定为被拒的紧固周期。该状态可描述如下(1)拐弯出现在最小时间线之前表示重新打击或有缺陷的紧固过程；(2)拐弯出现在最大时间参数之后表示操作者及早地放开触发器，允许工具从紧固件上松开或“解锁”，或去掉栓，这在任何情况下会导致有缺陷的紧固周期；(3)拐弯出现在计时窗口内但在“零”流速上表示早先的周期失败或操作者在紧固周期结束之前放开触发器，这在任何情况下都会导致有缺陷的紧固过程；以及(4)拐弯出现在计时窗口内在最小“停止速度”上表示可接受的紧固过程。在有缺陷的紧固周期事件中，根据本发明的系统切断对工具的气流供应预设的一段时间期限或者切断它直到接收到重设命令。当利用根据本发明的控制系统时，能够通过在设立阶段中预设的气压水平的闭环控制而编程精确的和可变的转矩水平，同时保护工具的内部关断机构的能力以便操作。
尽管已经结合被认为是最实际和最优选的实施例的实例说明了本发明，但应当理解本发明并不局限于公开的实施例，而且相反本发明意欲覆盖含在所附的权利要求的精神和范围之内的各种修改和等价装置，权利要求的范围与最宽的解释一致以便包含在法律许可下的所有的这种修改和等价结构。
权利要求
1.一种在紧固件上紧周期中控制冲击/脉冲工具的装置，包括用于接收受压流体的供应的进气口；用于维持传递到响应于控制信号而受控的工具的可选择的压力值的流体压力调节器；用于检测对应于到要受控的工具的流体的流量的特性并产生输出信号的传感器；以及用于接收来自传感器的输出信号并根据存储于存储器中的程序响应于来自传感器的输出信号而产生要送到压力调节器的控制信号以控制到要受控的工具的流体的流量的中央处理单元。
2.根据权利要求1的装置，其中所述程序进一步包括用于要被获知的每个紧固件上紧周期的设立过程。
3.根据权利要求2的装置，其中该设立过程还包括可连接于要受控的工具和要上紧的紧固件之间的转换器，用于在斜坡压力紧固件上紧周期中产生转矩信号；以及中央处理单元用于在斜坡压力紧固件上紧周期中接收来自转换器的转矩信号并基于所接收的转矩信号设置固定压力值。
4.根据权利要求2的装置，其中设立过程还包括中央处理单元接收在预置压力紧固件上紧周期中由操作者利用手动转矩扳手输入的转矩值并基于转矩值输入设置固定压力值。
5.根据权利要求2的装置，其中设立过程还包括可连接于要受控的工具和要上紧的紧固件之间的转换器，用于在固定的压力值上紧固件上紧周期中产生转矩信号；以及中央处理单元在固定的压力值上紧固件上紧周期中接收来自转换器的转矩信号并基于从传感器接收到的输出信号和所接收的转矩信号设置流体流量特征。
6.根据权利要求2的装置，其中设立过程还包括中央处理单元在自由空气运动过程中接收来自传感器的输出信号并基于所接收的输出信号设置阈值。
7.根据权利要求2的装置，其中设立过程还包括中央处理单元在上紧紧固件的重新打击周期中接收来自传感器的输出信号并基于所接收的输出信号设置阈值。
8.根据权利要求2的装置，其中所述程序还包括用于要执行的每个紧固件上紧周期的控制程序。
9.根据权利要求8的装置，其中控制程序还包括中央处理单元在紧固件上紧周期中接收来自传感器的输出信号，并基于可接受的紧固件上紧周期的以前的流体流量特征来比较输出信号和存储于存储器中的基准标记以控制到要控制的工具的流体流量。
10.根据权利要求1的装置，其中所述程序还包括用于要执行的每个紧固件上紧周期的错误证明程序。
11.根据权利要求10的装置，其中错误证明程序还包括中央处理单元在紧固件上紧周期中接收来自传感器的输出信号，并基于可接受的紧固件上紧周期的以前的流体流量特征来比较输出信号和存储于存储器中的基准标记以基于所接收的输出信号产生紧固件上紧周期的错误证明信号。
12.根据权利要求1的装置，还包括用于供应受控流体通过标准流体流供应软管流向要受控的工具的输出端口。
13.根据权利要求1的装置，其中对应于流量的特性是压差和声学数据中的至少一种。
14.根据权利要求1的装置，其中加压流体为压缩空气。
15.根据权利要求1的装置，还包括可操作地连接于中央处理单元用于通过电子旁路用于反向周期操作的所有内部计量而以反向周期运行远程模式的开关。
16.根据权利要求1的装置，还包括可连接于要受控的工具和要上紧的紧固件之间并可操作连接于中央处理单元用于对要被获知的紧固件上紧周期运行设立过程的转换器。
17.一种在紧固件上紧周期中控制冲击/脉冲工具的方法，包括以下步骤通过进气口接收受压流体的供应；通过流体压力调节器维持传递到响应于控制信号而受控的工具的可选择的压力值；测量对应于到由传感器控制的工具的流体流量的特性并产生输出信号；以及通过中央处理单元接收来自传感器的输出信号并根据存储于存储器中的程序响应于来自传感器的输出信号而产生要送到压力调节器的控制信号以控制到要受控的工具的流体流量。
18.根据权利要求17的方法，其中所述程序进一步包括对于要被获知的每个紧固件上紧周期运行设立过程的步骤。
19.根据权利要求18的方法，其中该设立过程还包括以下步骤在要受控的工具和要上紧的紧固件之间连接转换器；在斜坡压力紧固件上紧周期中产生转矩信号；在斜坡压力紧固件上紧周期中通过中央处理单元接收来自转换器的转矩信号；以及基于所接收的转矩信号设置固定压力值。
20.根据权利要求18的方法，其中该设立过程还包括以下步骤在预置压力紧固件上紧周期中通过中央处理单元接收由操作者利用手动转矩扳手输入的转矩值；以及基于转矩值输入设置固定压力值。
21.根据权利要求18的方法，其中该设立过程还包括以下步骤在要受控的工具和要上紧的紧固件之间连接转换器；在固定的压力值上紧固件上紧周期中产生转矩信号；以及在固定的压力值上紧固件上紧周期中通过中央处理单元接收来自转换器的转矩信号；以及基于从传感器接收到的输出信号和所接收的转矩信号设置流体流量特征。
22.根据权利要求18的方法，其中该设立过程还包括以下步骤通过中央处理单元接收在自由空气运动过程中来自传感器的输出信号；以及基于所接收的输出信号设置阈值。
23.根据权利要求18的方法，其中该设立过程还包括以下步骤通过中央处理单元在上紧紧固件的重新打击周期中接收来自传感器的输出信号；以及基于所接收的输出信号设置阈值。
24.根据权利要求18的方法，其中所述程序还包括运行用于要执行的每个紧固件上紧周期的控制程序的步骤。
25.根据权利要求24的方法，其中控制程序还包括以下步骤通过中央处理单元接收在紧固件上紧周期中来自传感器的输出信号；基于可接受的紧固件上紧周期的以前的流体流量特征来比较输出信号和存储于存储器中的基准标记；以及基于比较步骤的结果控制到要控制的工具的流体流量。
26.根据权利要求17的方法，其中所述程序还包括对于要执行的每个紧固件上紧周期运行错误证明程序的步骤。
27.根据权利要求26的方法，其中错误证明程序还包括以下步骤通过中央处理单元接收在紧固件上紧周期中来自传感器的输出信号；基于可接受的紧固件上紧周期的以前的流体流量特征来比较输出信号和存储于存储器中的基准标记；以及基于所接收的输出信号产生紧固件上紧周期的错误证明信号。
28.根据权利要求17的方法，还包括以下步骤通过输出端口和标准流体流供应软管供应到要控制的工具的受控流体流量。
29.根据权利要求17的方法，其中对应于流量的特性是压差和声学数据中的至少一种。
30.根据权利要求17的方法，其中加压流体为压缩空气。
31.根据权利要求17的方法，还包括以下步骤可操作地将开关连接于中央处理单元，用于通过电子旁路用于反向周期操作的所有内部计量而以反向周期运行远程模式。
32.根据权利要求17的方法，还包括以下步骤可操作地在要受控的工具和要上紧的紧固件之间连接转换器；以及可操作地将来自转换器的转矩信号连接到中央处理单元以对要获知的紧固件上紧周期运行设立过程。
全文摘要
本发明涉及用于间断的动力驱动的控制系统，其中该紧固工具处理控制器提供一种用于对装配有转换器和/或非仪器的、气动脉冲或冲击工具的半自动操作的审定进行编程、控制和比较以得到可重复的最终停止转矩值的装置和方法。向控制器教导供应线压力以输出对于根据NIST可追踪的标准转矩转换器而审定时或通过普通转矩扳钳进行手动检查时所利用的具体气动工具的转矩比。该方法称作自动或手动教导过程。该比率给控制器提供获得预编程转矩目标值所必需的最终要求线压力。在获知周期中，控制器的微处理器监视值，即相应于当将样品螺栓上紧到先前的设置转矩目标值的实际应用中时所消耗的大量气流的压差或声学信号。数据然后基于或者压差或者声学信号的大量气流提供主要体积特征，然后将主要特征提供给可以对错误证明比较的后来的紧固过程。异常检测处理基于主要特征抵制任何不加倍各种阈值的紧固件。如果希望，控制器可选择跟踪拒绝和执行紧固件计数。
文档编号B25B23/145GK1688417SQ03823924
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月9日 优先权日2002年9月9日
发明者马克·W·莱纳特, 保罗·波德索彬斯基 申请人:西格玛西斯有限责任公司