[发明专利]脉冲工具

说明书

一种用于执行紧固操作的电动脉冲工具(10)，其中，扭矩以脉冲的形式传递，以紧固螺纹接合部，所述脉冲工具包括：双向电机(11)，输出轴(12)，用于监测反映了所传递的扭矩脉冲的参数的传感器(14，15，25)，以及用于控制所述电机(11)的控制单元(16)，其中，所述传感器(14，15，25)设置为向控制单元(16)提供关于所监测的参数的信息。所述控制单元(16)设置为，在利用电动脉冲工具(10)在第一方向上执行紧固操作的过程中，控制所述电机以在与所述第一方向相反的第二方向上提供至少一个扭矩脉冲。

技术领域

本发明涉及一种用于执行紧固操作的电动脉冲工具，其中在紧固操作中，扭矩以脉冲的形式传递至紧固的和/或松开的螺纹接合部。具体的，本发明涉及这样一种电动脉冲工具，其包括传感器和控制单元，所述传感器用于监测反映所传递的扭矩脉冲的参数，而所述控制单元用于在紧固操作过程中，根据所监测到的参数来控制电机。

背景技术

在紧固操作过程中，脉冲工具被用于紧固接合部，利用封装在脉冲工具内部的电机，扭矩以脉冲的形式施加至接合部。通常需要对紧固进行控制，从而使得特定的扭矩或者夹持力施加至接合部。所施加的扭矩可以由扭矩传感器进行监测，但也可以由量角器、加速度计或者监测输出轴的延迟的陀螺仪来间接地监测所施加的扭矩。

在常规的紧固操作中，仅有一部分所施加的扭矩用于实际应用至接合部中的扭矩或者夹持力。而所施加的扭矩的主要部分以摩擦力的形式损失。所述摩擦力取决于温度、湿度以及螺纹的类型和状态。在任何给定的紧固操作中，难以(但不是不可能)预测并确定摩擦力。

因此，始终不能确定应用至接合部中需要多少施加扭矩以及摩擦造成多少损失。在特定情况下，应用的扭矩可能低至施加扭矩的10％。与应用扭矩相关的不确定性可能会导致如下情况：在紧固操作中，在预定的时间间隔内动态测量的扭矩被认为是有效的夹持力，或者静态的应用扭矩可能太低或太高。

在现有技术中，存在对夹持力进行监测而不是监测动态扭矩的方法。然而，这种方法既繁琐又费时，这是因为该方法涉及到使用超声传感器或者类似的设备，其中，为了估算夹持力，所述超声传感器或类似设备可以对螺钉或螺栓的伸长度进行监测。

其他方法可以从在相反方向上测量的扭矩中间接地推导出夹持力。从专利US5105519中可知，在持续地进行紧固操作的紧固操作过程中，使电机旋转停止并使其反向，从而在接合部的紧固和松开中监测扭矩。通过在紧固和松开过程中比较扭矩与角度的相关性，可以确定接合部中的摩擦力并且朝着目标值进行紧固，该目标值与应用至接合部的扭矩对应，而不是与施加扭矩对应。然而，在专利US5105519 中所公开的方法仅适用于这样的固定工具：其并没有对结构可以承受多少反作用扭矩进行限定，并且完成具体紧固操作的时间并不是非常重要的。

然而，对于手持动力工具而言，无论是从施加在操作者上的反作用力要尽可能小的方面还是从完成具体的紧固操作所花费的时间要尽可能少的方面，都是非常重要的。操作者在工作周期中可能会进行数百次的紧固操作，因此对于操作者的良好的人机工程学和快速的工作效率而言，这两者都是非常重要的。符合人机工程学的紧固操作通常都意味着反作用扭矩要尽可能的小。

因此，这就需要这样一种适用于传递扭矩的脉冲工具，其中可以对应用扭矩进行控制并且可以快速地执行紧固操作并且具有较高的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供这样一种扭矩传递脉冲工具，其可以对应用的扭矩进行控制并且利用该工具可以快速地执行紧固操作并且具有较高的可靠性。