安装隐蔽的螺纹插入件的方法技术

一种旋转－拉出的隐蔽的插入件工具，它利用一个根据作用力值和来源于工具心轴的动作的移动值之间的关系产生一停止信号的控制系统。该改进的控制系统采用作用力－变形曲线的形状而并不是一给定的预设作用力值或拉动距离。因此，本发明专利技术的控制系统不需要因为板件厚度的变化进行任何的装配除非心轴也被改变以安装不同的螺纹尺寸。这种控制系统当紧固件被安装时产生一作用力－变形曲线。当超过一预设的变形点时该停止信号就产生并且该作用力曲线可以具有两种类型中的任一种的特征。对于任一种类型，都遵循一种算法，该算法为安装工具建立一最佳停止点而不管隐蔽的紧固件被安装进入的板件厚度。

【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改进的用于调节手动工具操作的控制方法，具体说，涉及有关一种用于在压缩力作用下变形以夹住板件的隐蔽的螺纹紧固件安装的手动工具控制方法。
技术介绍
隐蔽的螺纹紧固件是内螺纹或外螺纹的紧固件，它们可以先被安装进带有只能一侧进入板件上的一个孔中，因而采用术语“隐蔽的”这一术语。这些紧固件的大部分包含三个基本部分一个头部、一个中间可收缩的薄壁柄部和一个在端部的内螺纹区域。如在图1、2、3、4中依次所示，该螺纹区域和该柄部的一部分首先被安装进该板件孔中，然后采用一个工具通过在支撑头部的同时拉在螺纹区域上而对该柄部施加压缩力。这个压缩力使该柄部变形并朝外变形，由此在与该头部相对的薄片侧上产生被称为“球状”的隆起。该用于压缩柄部的该螺纹工具件于是被移走，而使紧固件永久被夹到板件上，而被头部限制在一个方向而被球状隆起限制在另一方向上。目前可用于施加压缩负荷以收缩柄部所采用的工具可用被分成两个主要类别旋转-旋入和旋转-拉出的工具。两种类型的工具都采用一个砧座，也称为鼻梁架，一根心轴由其中伸出。其功能是当心轴缩进或旋转以将插入件推向该砧座的同时支撑紧固件的头部。旋转-旋入式工具通过对被旋入紧固件的心轴施加足够的扭矩以产生所要求的负荷来将压缩负荷施加到柄部上。这种旋转-旋入式工具便宜、重量轻、装配和使用简单因而通常是首选的。然而，由于它们可能提供的压缩力受到限制，它们通常不能被用于安装具有较厚壁的部件。旋转-拉出式工具使配合的螺纹件旋入到合适的位置，然后通过缩回心轴来施加一个轴向的拉力。然后心轴通过使其在相反方向上旋转而被移离。这种旋转-拉出式工具较复杂因而较贵并且要比旋转-旋入式工具的重量重。它们装配起来较困难并要求较多的维护。尽管有这些缺点，但旋转-拉出式工具对于需要较大压缩负荷以形成球状隆起的厚壁零件来说是可采用的最好选择。两种类型的工具都需要采用反复试验进行耗时的装配步骤和需要熟练的操作者。旋转-旋入式工具要求对心轴长度和逆转转矩进行调节。旋转-拉出式工具要求相对于心轴的完全伸出的位置进行砧座调整和对行程或拉出压力的调整。上述任一种类型的工具的装配都要耗用很多时间并需要相当多的操作者训练。为了提高它们的操作，两种类型的工具基于安装到一给定扭矩或拉出到一给定距离或给定大小的力常常包含有控制系统。在任一种情形中，这些界限需要在工具可被使用前在装配的过程中予以确定。虽然旋转-拉出类型的工具是用于厚壁零件的较好选择，但这种类型的工具一直存在一些问题。要拉到一定距离的工具必须适当调整它们的行程以安装一个插入件，并且要求一定水平的技巧和判断力以设置该行程。而且，一旦调整好，拉到一定距离的工具只能将插入件安装进一种夹紧厚度。另一个问题是拉到一定力的工具要求设置力以使力足够大到确保所有插入件可被安装但又不至于过大而损坏任何插入件。为了适当设置该力要求一定水平的技巧和判断力。而且，采用一个封闭的液压系统在一定量的液压流体泄漏出该系统后就不再会达到全行程。如果不即刻发现到，这可能导致插入件安装不到位。即使被即刻发现，在添加液压流体的同时就会发生停工。由此在本
中就需要提供一种最适用于厚壁应用而可克服现有技术的旋转-拉出类型的工具的缺点、用于安装隐蔽的螺纹紧固件的改进的旋转-拉出类型的工具。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，设计出了用于安装隐蔽的螺旋紧固件的工具。与本专利技术的控制系统相结合使用的一种旋转-拉出工具采用熟知的旋转-拉出类型安装工具的特点，这类工具具有响应于一停止信号，即刻停止工具再加力的手段，然而正是使停止信号产生的方式使本专利技术与现有技术大不相同。本专利技术的一个重要概念是这样的概念，即合适安装任何球状隆起紧固件所必需的逻辑性只有用由一个控制系统才能完成。本专利技术是基于作用力值和来源于心轴动作的移动值之间的关系来产生一个停止信号的。该经改进的控制系统是利用作用力-变形曲线的形状而不只是一个设定的预定作用力值或拉动的距离。因此，本专利技术的控制系统不需要任何的组装结构，除非心轴为安装不同的螺纹尺寸而有了改变。本
大家都熟悉的，如果是用一种能够产生一个作用力-对-变形的实时图表的装置来安装一个隐蔽的螺纹插入件，则一个熟练的技术人员就可以观测发展中的曲线的形状和可靠地确定合适的停止点。本专利技术的控制系统是基于一个手动操作该工具的技术人员所采用的相同的逻辑性的算法。当紧固件被安装时本专利技术的控制系统出现一种作用力/变形曲线。当在该发展的作用力/变形曲线上的切线变成负的或停止下降已超过一个预定变形点时该停止信号就产生。现有技术的一些工具被配备有对作用力、变形的监视器。这就使建立一个作用力值或变形值的可接受的范围或者确定被考虑为代表合适安装的该作用力-变形曲线上的一个区域成为可能。当这样的可接受的界限值被建立时，现有技术的工具就可能提供一种错误的信息，说明在停止点该界限值未被满足并给出差异。然而，对于现有技术的工具来说，该实际的停止点始终是由工具的预置的扭矩、行程或作用力所确定的。而本专利技术将始终根据作用力-变形曲线的形状停止安装过程。和现有技术工具一样，本专利技术的工具也可以被给定可接受的界限值并提供错误信息说明该界限值在停止点未被满足和给出差异的细节。当一个错误信息呈现时，该被影响的单元通常被确定成可能不相符并被分离以进一步检查。本专利技术在错误或故障情况时能提供一显著优点，即具有插入件合适地被装配以及单元不需要再加工的较大可能性。这是因为本专利技术的控制系统是根据曲线形状而不是一个给定的作用力大小，因此能够适应在夹紧厚度、插入件尺寸或插入件机械性能方面的微小变化。这些变化通常可能发生在制造大量的不同的插入件或工件的时候。本专利技术的控制系统可以提供以下的功能1.定期地接近作用力-变形曲线的斜率。2.定期地计算对在作用力-变形曲线上的新近的点相切的一条直线的作用力轴线截距。3.确定一个变形调整点。4.确定该作用力-变形曲线的近似斜率在该变形调整点之前是否由正的变成负的。5.在斜率在变形调整点之前由正的变成负的那些情况中获得在被规定的变形调整点之前被观测到的最大作用力。6.确定何时对在作用力-变形曲线上的一新近点相切的一直线的作用力轴线截距在变形调整点已被超过后变为负的或停止减小。7.当对在作用力-变形曲线上的一新近点相切的一直线的该作用力截距变成负的或停止减小时获得被观测到的作用力值。8.当观测到一个规定的作用力时产生停止信号。9.获得在安装一段时间过程中被观测到的最大作用力和最大变形并把它们与一个被限定的数值范围进行比较并计算它们的偏差。因此，本专利技术的一个主要目的是提供一种用于螺纹隐蔽插入件安装工具的控制系统，它包括有一个合适安装然后球状隆起型紧固件的逻辑程序。本专利技术的另一目的是提供一种隐蔽的螺纹紧固件安装工具，它不需要用现有技术的工具所必需的装配步骤。本专利技术的又一目的是一种隐蔽的螺纹紧固件安装工具，其可以将具有相同螺纹侧面的多种紧固件安装进多种夹紧尺寸而无需调节或改变控制算法。本专利技术的再一目的是提供一种用于隐蔽螺纹紧固件安装工具的一种控制算法，其中可以检测到在紧固件上或夹紧情况的变化。熟悉本
的人员将可从以下的附图和较佳实施例的描述中清楚地了解本专利技术的其他的目的和优点。附图说明图1是采用本专利技术的一个工具的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作用于将可变形的紧固件安装进一板件的一工具的方法，包括以下步骤：将一个可变形的紧固件通过一个孔插入一板件；对该可变形紧固件施加一压缩力以使该紧固件变形并紧固到该板件上；测量所施加的作用力的量值和当所述的作用力被 施加时的紧固件变形的距离；绘出作用力量值与变形距离关系图以产生施加作用力时的作用力－变形曲线；定期地测量该作用力－变形曲线的斜率；确定该作用力－变形曲线的斜率何时从正变化到负；定期地将该变形距离与一变形调整点 进行比较；通过记录在该斜率于所述变形调整点之前从正变化到负时被测量到的最大作用力来获得一作用力值；将所述作用力值乘以一系数以获得一停止作用力；以及当达到该停止作用力时停止该被施加的作用力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G哈洛，RS迪斯，
申请(专利权)人：PEM管理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]