【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及工业应用中的钻孔领域，特别是手动钻孔并且甚至更特别是复合材料中的手动钻孔。
技术介绍
1、尽管自动化已经成为工业钻孔应用和装配线中的重要部分，但手动钻孔仍然用于各种应用，例如用于飞机制造业，但也越来越多地用于其它行业，例如轻量化制造和自动驾驶车辆行业。通常，飞机工业中使用的工件由复合材料制成，这意味着它们包括各种不同材料的层。例如，包括与金属层(例如铝或钛)交替的碳纤维层的复合材料是非常常见的。在这种复合材料中钻孔是一项挑战，尤其是当操作者在复合材料中手动钻孔时。当操作者没有将钻头向前推入孔中或者当操作者将钻头向前推入孔中太用力时，现有技术的解决方案中可能出现问题。为了理解这些问题，最好想象一下在一块木头上钻孔的操作。当太用力推入钻孔时，孔会向外折叠出口孔，这意味着木纤维会从出口孔伸出。另一方面，如果操作者施加到钻上的压力不够，则钻头可能产生过多的热量，并且设备或工件可能因此而受到热损坏或者可能着火。
2、木纤维的向外折叠通常只是一个美观问题并且基本上不会影响工件的质量，类似地，在钻孔中产生的潜在热量在木制工件中不是一个大问题。然而，当在复合材料中钻孔时，出口孔的折叠可能是一个大问题并且需要返工，或者在最坏的情况下需要更换整个工件。特别地，碳纤维对纤维的折叠是敏感的，并且这种折叠可能影响工件的结构强度。此外，工件中的热量的产生可能影响材料并且至少在钻孔周围局部地破坏工件。对飞机的工件进行返工或更换飞机的整个工件可能导致重大的经济后果，这意味着这种返工或更换可能会花费大量资金。进行返工的后果进一步在于，必
技术实现思路
1、鉴于上述情况，本专利技术的一个目的是提供一种方法，所述方法允许在复合材料中进行手动钻孔期间或之后观察、监测和指示复合材料中钻孔的质量。
2、本专利技术的另一个目的是提供一种能够执行本文公开的方法的具有测量装置的钻孔工具。
3、本专利技术的专利技术人已经发现，可以在手动钻孔期间在钻孔工具或动力钻上使用传感器，所述传感器能够例如以预定的间隔连续监测第一参数的值。专利技术人进一步发现，连续监测第一参数的值允许通过使连续监测的值与至少一个阈值相互关联来检测钻孔质量。第一参数可以是钻孔工具或动力钻相对于工件随时间的位移。这样，可以确定钻头头部移动到工件中的速度，并且由此可以评估钻孔的质量。
4、本文公开了一种用于确定在复合材料中进行手动钻孔操作的钻孔质量的方法，包括以下步骤：
5、-使用布置于钻孔工具的测量装置连续监测第一参数的值，所述第一参数指示钻头相对于工件随时间间隔的位移，
6、-存储连续监测的第一参数的值，
7、-使连续监测的第一参数的值与第一阈值相互关联，
8、-基于连续监测的值与第一阈值的相互关系来确定孔的质量是否可接受。
9、上述方法允许实时地以及在钻孔操作结束时指示复合材料中的钻孔的质量。
10、测量传感器可以能够例如以预定的间隔连续地监测值。根据应用，这些间隔可以是非常短的时间段，例如在百分之一秒(1/100)或微秒范围内。
11、作为替代方案，也可以在钻孔操作完成之后指示钻孔质量。这可以是当钻孔工具停止时或当操作者指示钻孔操作完成时。
12、在实施方案中，所述方法进一步包括指示步骤，所述步骤基于孔的质量的确定以及连续监测的第一参数的值与第一阈值的相互关系而以触觉、视觉或听觉方式指示孔的质量是否不可接受。
13、这可以警告操作者并且确保在指示出钻孔的质量问题的情况下通知操作者。可替代地或附加地，可以将指示发送至网络或数据库中，然后在其中记录和存储质量问题。
14、在进一步实施方案中，第一阈值可以是上限阈值。
15、上限阈值例如可以是钻头头部相对于工件之间的随时间的最大位移，以确保钻头头部不会过快地进入工件中。
16、可替代地，第一阈值可以是下限阈值。
17、下限阈值用于检测钻孔工具相对于工件随时间的位移是否过慢，以避免产生热量。
18、所述方法还可以包括使连续监测的值与上限阈值和下限阈值相互关联。这可以有助于将第一参数的实际值保持在正确的范围内以获得最佳钻孔质量。
19、在实施方案中，指示随时间间隔的位移的第一参数可以是加速度或速度。
20、在另一个实施方案中，所述方法可以包括以下步骤：连续监测第二参数的值，所述第二参数指示钻头头部的旋转速度，存储第二参数，使连续监测的第二参数的值与第二阈值相互关联，基于连续监测的值与第二阈值的相互关系来指示孔的质量是否可接受，以及基于孔的质量的确定以及连续监测的值与第二阈值的相互关系而以触觉、视觉或听觉方式指示孔的质量是否不可接受。
21、钻头头部的旋转速度与指示钻孔工具相对于工件的位移的第一参数一起可以实现更好的质量控制，因为位移和旋转速度可以相互关联，并且第一参数可以取决于第二参数，反之亦然。
22、第二参数可以与第一参数相互关联以获得最佳质量控制和钻孔质量。例如，只要不超过阈值，旋转速度越高可以导致单位时间的位移越大。
23、在实施方案中，第二阈值可以是上限阈值、下限阈值或两者。
24、在又一个实施方案中，测量装置可以是加速度计。
25、加速度计可以用于检测钻孔工具在钻孔期间的加速度。
26、在另一个实施方案中，测量装置可以是激光器，所述激光器能够在钻孔工具被使用时产生朝向工件定向的至少一个激光束。
27、测量装置也可以实施为光学传感器而不是激光器。
28、激光器还可以用作加速度计，因为其可以以预定的间隔连续地测量随时间的位移。
29、在又一个实施方案中，所述方法可以包括以下步骤：检测表示钻头头部在工件中的位置的第三参数，使第三参数与第一参数或第二参数相互关联，以及以触觉、视觉或听觉方式指示相互关系是否返回超过第三阈值的值。
30、同样，指示也可以存到数据库或网络。该第三参数的优点在于，所述方法可以根据钻头头部在复合材料中的确切位置使用不同的阈值，以使公差以及由此使第一阈值或第二阈值和/或上限阈值和/或下限阈值中的任一个可以适合于钻头头部当前正在钻入的材料。
31、然而，为了达到最佳的性能适配并且为了提供最大价值，该第三参数可能需要与第一参数和第二参数相互关联。钻头的旋转速度例如可能适合于手头的材料，并且如果钻头头部进入复合材料中的另一种材料则可能改变。
32、本文进一步公开了一种钻孔工具，其包括测量装置、存储器和处理电路，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于指示在复合材料中进行手动钻孔操作的钻孔质量的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括指示步骤(S05)，所述步骤基于钻孔的质量的确定以及连续监测的第一参数的值与第一阈值的相互关系而以触觉、视觉或听觉方式指示钻孔(10)的质量是否能够被接受。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一阈值是上限阈值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一阈值是下限阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，指示随时间间隔的位移的第一参数是加速度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：连续监测(S01b)第二参数的值，所述第二参数指示钻头头部的旋转速度，存储(S02)第二参数，使连续监测的第二参数的值与第二阈值相互关联(S03)，基于连续监测的值与第二阈值的相互关系来确定(S04)钻孔(10)的质量是否能够被接受并且基于孔的质量的确定以及连续监测的值与第二阈值的相互关系而以触觉、视觉或听觉方式指示钻孔(10)的质量是否不能被接受。
7.根据权
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，测量装置(2)包括加速度计(3)。
9.根据前述权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述测量装置包括激光传感器，所述激光传感器能够在钻孔工具被使用时产生朝向工件定向的至少一个激光束。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括以下步骤：检测并连续监测(S01c)指示钻头头部在工件(6)中的位置的第三参数，使第三参数与第一参数和/或第二参数相互关联(S03)，以及以触觉、视觉或听觉方式指示(S05)相互关系是否返回超过第三阈值的值。
11.一种钻孔工具(1)，其包括测量装置、存储器和处理电路，所述钻孔工具配置为执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于指示在复合材料中进行手动钻孔操作的钻孔质量的方法，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括指示步骤(s05)，所述步骤基于钻孔的质量的确定以及连续监测的第一参数的值与第一阈值的相互关系而以触觉、视觉或听觉方式指示钻孔(10)的质量是否能够被接受。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一阈值是上限阈值。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一阈值是下限阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，指示随时间间隔的位移的第一参数是加速度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤：连续监测(s01b)第二参数的值，所述第二参数指示钻头头部的旋转速度，存储(s02)第二参数，使连续监测的第二参数的值与第二阈值相互关联(s03)，基于连续监测的值与第二阈值的相互关系来确定(s04)钻孔(10)的质量是否能够被接受并且基于孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：W·耶奥里松，
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：
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