用于评估动力工具的方法、设备、系统和计算机程序产品技术方案

技术编号:7163298 阅读:290 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种方法,用于使得操作者经受的人体工学应变最小化,所述操作者使用动力工具来紧固待组装的物体上的特定反作用扭矩特性和/或位置的螺旋接头,所述方法包括以下步骤:提供测试台,所述测试台具有对待组装的物体上的螺旋接头进行模拟的螺旋接头;控制所述动力工具以模拟对于时间的扭矩斜坡响应阶段,从而使得扭矩对于时间给出了等同于所述操作者将会在真实接头上感觉到的反作用扭矩。本发明专利技术还涉及设备、系统和计算机程序产品,其可以典型地在实施新的组装线或者培训操作者的时候用于动力工具的操作(人体工学)的测试以及用于培训目的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于评估动力工具的方法、设备、系统和计算机程序产品
技术介绍
在生产工作中,例如在组装线中,普遍使用了包括便携式动力工具的动力工具,例如由操作者操作的动力扳手。更精细的情况在于,这样的动力工具典型地出现在生产质量控制具有较高优先级的应用中,例如用于汽车工业的安全产品的组装线,包括用于安全气囊产品等等的组装线。这些更加精细的动力工具典型地连接至控制系统,例如所谓的“驱动”,用于该工具的若干运行参数和动力供应的控制和/或呈现。运行参数的例子为扭矩、 角度(包括电机角度)等等。迄今为止,动力工具的评估(包括该动力工具的测试)典型地借助于一些测试过程来提供,所述测试过程主要集中于评估工具性能,例如工具的校准、工具提供的适当的组装扭矩、公差范围内的工具磨损等等。据我们所知,基本没有将注意力集中于动力工具的操作者,特别是在紧固螺旋接头(screw joint)时经受反作用扭矩的操作者,尽管存在以下事实首先对于操作者的长期健康(包括所有类型的人体工学需求),其次对于操作者培训效率方面的成本,这个任务典型地是非常重要的。由于较差的人体工学条件,甚至可能产生产品质量问题,这些问题可能会比较严重。现在,典型地需要较大数量的测试螺旋接头(或“真实”螺旋接头,每个螺旋接头在紧固时都会提供特定的反作用扭矩)来模拟相应数量的真实组装情形,特别是能够模拟紧固诸如螺母和螺杆的螺旋接头时操作者感觉到的反作用扭矩。与上述类型的所有评估方法有关的问题是,这些方法典型地包含相当难处理并且消耗时间的操作。在实践中,常常甚至不可能模拟所有希望的情形,因为这些情形将需要太多的螺旋接头设置,并且/或者将花费太长的时间来运行,例如因为操作者不得不在较大数量的螺旋接头之间进行转换。假使一些操作者在真实情形下不得不进行测试之前从未测试紧固特别的螺旋接头的感觉如何,在最糟糕的情况下这些操作者可能会甚至对他们自己的动力工具产生担心。在真实组装情形,这可能甚至会导致受伤,例如因为意料之外的太高的反作用扭矩。已知的评估方法的执行成本有时也是相当高的。此外,因为螺旋接头必须要松开,评估会被打断;或者在最糟糕的情况下螺旋接头被用坏了,这当然是阻碍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种评估方法、设备、系统和计算机程序产品,从而避免或者至少减少了所有上述问题,提供了螺旋接头的频繁的、低成本的、快速的评估,其集中于动力工具的操作者。根据本专利技术的第一方面,提供了一种用于评估操作者经受的人体工学应变的方法,特别是使得该应变最小化的方法,所述操作者使用动力工具来紧固待组装的物体上的特定反作用扭矩特性和/或位置的真实螺旋接头,所述方法包括以下步骤-提供测试台,所述测试台具有对待组装的物体上的螺旋接头进行模拟的测试螺旋接头;-控制所述动力工具以模拟对于时间的扭矩斜坡响应阶段,从而使得扭矩对于时间给出了等同于所述操作者将会在真实螺旋接头上经受到的反作用扭矩。在这里,术语“评估”包括测试、评估和最小化。在这里,术语“真实”螺旋接头表示适合组装的任何螺旋接头,术语“测试”螺旋接头表示适合于模拟真实螺旋接头的螺旋接头装置。测试螺旋接头不必适合于组装,而是只适合于模拟。这些术语的进一步的定义和例子将在下面给出。典型地,该方法进一步包括以下步骤-在紧固所述测试台的测试螺旋接头时,使得所述操作者指出由来自于所述动力工具的反作用扭矩引起的所经受的应变;-在紧固所述测试台的螺旋接头的过程中,改变动力工具输出参数的值,以使得所述操作者经受的应变最小化,以及-存储改变的动力工具输出参数值,以在紧固待组装的物体处的真实螺旋接头时使用。通过这种方式,扭矩/角度特性(电机角度)转换为扭矩/时间特性,从而单个测试螺旋接头可以用于真实螺旋接头的大量模拟。本专利技术的另一个优点在于,可以通过发现动力工具的特定操作者的最优紧固对策 (或者可选择地提供更短处理时间的标准紧固对策)而缩短紧固过程。不可能借助于现有的技术实现这一点。本专利技术的另一个优点在于,可以在模拟过程中评估不同紧固过程的质量和生产参数。这提供了在这些参数彼此冲突的情况下发现最优对策的可能性。根据本专利技术的另一方面,提供了一种用于评估操作者经受的人体工学应变的方法,特别是使得该应变最小化的方法,所述操作者使用螺旋接头紧固动力工具来紧固待组装的物体上的不同反作用扭矩特性和/或位置的螺旋接头,所述方法包括以下步骤-提供测试台,所述测试台具有对待组装的物体的螺旋接头的特性和/或位置进行模拟的测试螺旋接头,-让所述操作者借助于所述动力工具将紧固扭矩应用在所述测试台的螺旋接头的每一个之上,-在紧固所述测试台的螺旋接头的每一个时,使得所述操作者指出由来自于所述动力工具的反作用扭矩引起的所经受的应变,-在紧固所述测试台的每个测试螺旋接头的过程中,改变动力工具输出参数的发展,以使得所述操作者经受的应变最小化,以及-为每个螺旋接头存储最优动力工具输出参数发展,以改变待组装的物体上的真实螺旋接头的每一个的紧固过程中所述操作者经受的反作用扭矩。在这里,术语“真实螺旋接头”决不限制于特定类型的螺旋接头,而是可以使用适合于在真实组装中使用的任意螺旋接头。在这里,术语“测试螺旋接头”包括能够在接头没有任何角位移的情况下接收动力工具的驱动扭矩的装置。可以使用适合于接收动力工具的驱动部分并且能够接收驱动扭矩的任何类型的装置。典型地,必须知道特别的测试螺旋接头的扭矩对于角度。如果轮轴(这里称为“驱动部分”)的速率已知,那么可以基于已知的扭矩对于角度计算出特别的扭矩对于时间。典型地,测试螺旋接头是固定的。在这里,术语“驱动部分”包括动力工具的任何可旋转部分,典型地包括具有方形驱动部分的突出轴,或者换言之驱动部分可以是驱动轮轴(驱动轴),其本身都是已知的。 驱动部分还可以是螺母和安装在其上的插座。根据本专利技术的另一方面,提供了一种驱动单元设备,其与动力工具通信,控制该工具并为该工具供能。该驱动单元设备包括用于供应所述动力工具的电路,以模拟一种对于时间的扭矩斜坡阶段,从而在触发所述动力工具以紧固测试螺旋接头的时候,使得操作者从测试螺旋接头经受产生的反作用扭矩响应,所述操作者使用所述动力工具来紧固待组装的物体的特定反作用扭矩特性和/或位置的真实螺旋接头。本专利技术还涉及包括这样的驱动单元设备的系统。本专利技术还涉及一种计算机程序产品,所述计算机程序产品在驱动单元的电路中存储可执行代码。在执行时所述计算机程序产品布置为实施上文描述的用于动力工具的测试方法的一部分。典型地,这种创造性的评估方法、驱动单元设备、系统和计算机程序产品可以典型地在实施新的组装线或者培训操作者的时候用于动力工具的操作(人体工学)的测试以及用于培训目的。典型地,本专利技术提供了操作者的人体工学需求的模拟器。通过这种方式,可以提供动力工具的低成本快速评估。本专利技术的附加特征和优点通过所附的以下说明书和从属权利要求而得以公开。 附图说明为了对本专利技术进行进一步的解释,现在将参考附图对选为例子的实施方案进行更加具体的描述,在附图中图1显示了包括根据本专利技术的实施方案的动力工具和驱动单元的测试系统。图2是显示了根据本专利技术的实施方案的方法的流程图。图3a图示了旋转速度对于时间的图。图北图示了扭矩对于时间的图。具体实施例方式现在参考图1,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种方法,用于评估由反作用扭矩引起的人体工学应变,所述应变是在待组装的物体上的特定位置处操作者使用动力工具来将真实螺旋接头紧固至特定扭矩的时候,所述操作者所经受的,所述方法包括以下步骤:-提供测试台,所述测试台具有对待组装的物体上的螺旋接头进行模拟的至少一个测试螺旋接头,(步骤201);-控制所述动力工具以模拟对于时间的扭矩斜坡响应阶段,从而扭矩对于时间给出了等同于所述操作者将会在真实螺旋接头上经受到的反作用扭矩,(步骤203a)。

【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:H·P·J·约恩格伦
申请(专利权)人:阿特拉斯·科普柯工具公司
类型:发明
国别省市:SE

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