用于调整紧固件安装工具的计算机实现的方法与流程

本发明涉及一种用于调整紧固件安装工具的计算机实现的方法。特别地，本发明涉及一种用于调整紧固件安装工具以补偿工具的状况的方法。

背景技术：

1、已知用于将紧固件插入工件(例如，片材)中的各种紧固件安装工具和方法。例如，自冲铆钉工具可用于将紧固件插入工件中，而无需对工件进行预钻孔或冲压。已知的自冲铆钉工具包括冲头，该冲头可以被致动以将铆钉朝向工件驱动并将其驱动到工件中。工件通常被支撑在模具上，冲头被朝向冲模驱动。通过将冲头推向模具，向铆钉提供铆钉安装力或铆钉安装能量。当铆钉与工件接触时，铆钉安装力或铆钉安装能量有助于铆钉插入工件中。

2、插入工件中的铆钉可以被称为接头或铆接接头，因为其可以将工件连接在一起。诸如铆钉的类型、模具的类型和铆钉安装力的量的变量影响接头的特性。接头的特性可以影响接头的性能，并且通常存在将为特定接头提供最佳性能的变量的一个或更多个最佳组合。变量通常根据被接合的材料来选择。

3、对于最佳接头，插入铆钉，使得铆钉头部与工件的顶表面相比位于特定高度，其中特定高度通常为零(即铆钉头部与顶表面齐平)。

4、在次优接头中，铆钉可能无法被充分插入工件中，因此铆钉头部将从工件的顶表面突出。也就是说，铆钉头部将位于工件表面之上的高度处。这种次优接头可以被称为凸出或高齐平(overflush)。当铆钉安装能量对于所使用的铆钉、模具和工件的组合来说太低时，可能发生高齐平接头。

5、在另一次优接头中，铆钉可能插入工件中太远，因此铆钉头部将被驱动到工件中太深。也就是说，铆钉头部将位于工件表面之下的高度处。这种次优接头可以被称为缩进或低齐平(underflush)。当铆钉安装能量对于所使用的铆钉、模具和工件的组合来说太高时，可能发生低齐平接头。

6、低齐平和高齐平接头通常都与紧固过程的性能损失相关联，因此可能需要提供对铆钉插入期间使用的铆钉安装力的精确控制。

7、已知的自冲铆钉工具使用电动的马达来驱动冲头。这种铆接工具通常包括具有工具组件的一个或更多个飞轮或其他惯性质量块，该一个或更多个飞轮或其他惯性质量块通过电动马达保持在基本恒定的角速度。工具组件的惯性允许在铆钉插入之前将能量储存在工具组件中。工具组件的旋转运动可以转换成往复线性运动。通过将储存的惯性能量的一部分以线性运动的形式传递到冲头，冲头可以被朝向模具或远离模具驱动(这取决于工具组件旋转的方向)。这种类型的工具可以被称为惯性铆钉安装器。

8、使用惯性铆钉安装器，可用于提供给铆钉的能量的量具有来自飞轮的惯性、工具的线性动量和由马达提供的扭矩的贡献。可以通过工具内的摩擦损失来减少可用于提供给铆钉的能量的量。摩擦损失可以根据工具的状况而变化。状况可以包括例如温度、老化、紧固件特性、工件特性、工具的先前使用、润滑特性(例如润滑量、润滑温度)等。

9、工具可能会处于“冷的”状态。当工具处于低于想要的操作温度的温度时，工具可能会是冷的。当最近没有执行插入循环时，工具可能会是冷的。当内部摩擦增加时，工具也可能会处于冷的状态，例如由于润滑处于次优温度(例如，冷)或由于其他因素(诸如工具与新的、磨损或损坏的零件/部件一起使用)。

10、可替代地，工具可能会处于“温的”状态。当工具处于想要的操作温度时，工具可能会是温的。当最近(例如在最近15分钟内)已经执行了足够的插入循环时，工具可能会是温的。当内部摩擦降低时，例如由于润滑处于最佳温度(例如，温)、其他因素(诸如工具与不是新的、磨损的或损坏的零件/部件一起使用)，工具也可能会处于温的状态。

11、可替代地，工具可以被“加温”。加温的工具可以在“冷的”和“温的”状态之间。

12、与温的工具相比，冷的和/或加温的工具可能经历更大的内部摩擦。增加的内部摩擦可能是由于润滑的粘度变化和/或润滑在工具内的移动和定位，以及内部部件状况的变化。因此，操作温的工具是有益的，因为与冷的或加温的工具相比，需要更少的驱动力。然而，必须使用冷的或加温的工具，例如因为工具在最初使用时将是冷的。在这种情况下，补偿摩擦损失可能会是有益的。

技术实现思路

1、根据本文描述的第一示例，提供了一种用于调整紧固件安装工具的计算机实现的方法，该方法包括：测量与紧固件安装工具的第一特性相关联的第一参数；将第一参数与预定参数进行比较，其中，第一参数与预定参数之间的差值表示紧固件安装工具的状况；基于比较计算调整，其中调整是针对紧固件安装工具的第一特性和/或针对紧固件安装工具的第二特性，调整被配置为补偿工具的状况；以及将调整应用于紧固件安装工具。

2、紧固件安装工具的性能可以根据工具的状况而变化，例如工具是冷的、加温的还是温的。通过使用该方法，可以补偿工具的变化性能。特别地，可以通过测量第一参数并将其与预定参数进行比较来间接地确定损耗。因此，在其上计算和应用调整提供了补偿方法。这种补偿方法可以有利地改善工具的性能。

3、预定参数可以是理论值、在紧固件安装工具的先前插入循环中测量的经验值、在同一插入循环中较早测量的经验值或其组合。预定参数可以是期望的参数。预定参数可以与第一特性相关联。可以在第一特性基本恒定时测量第一参数。

4、该状况可以表示以下中的一个或更多个：紧固件安装工具或其部件的温度、老化、使用历史和润滑。

5、温度可以包括与最佳操作温度相比的当前温度。老化可以包括自从制造以来的时间量或自从维护事件(例如校准或维修)以来的时间量。使用历史可以包括工具的先前使用，例如由工具执行的先前紧固件插入的数量和/或自从由工具执行最近插入以来的时间。润滑状况可以包括润滑的温度、润滑的化学组成、润滑的老化、润滑的量、润滑的定位或分布。紧固件安装工具的部件可以包括工具本身的部件和/或待由工具紧固的紧固件和工件。

6、第一特性可以包括紧固件安装工具的马达的扭矩或紧固件安装工具的安装部分的速度中的一者。马达的扭矩可以被测量和/或表示为马达速度或提供给马达的电刺激。安装部分可以包括例如工具的冲头、紧固件、安装器。可以测量工具的安装部分中或安装部分上的紧固件的速度，而不是安装部分本身的速度。

7、第二特性可以包括紧固件安装工具的马达的扭矩或紧固件安装工具的安装部分的速度中的另一者。马达的扭矩可以被测量和/或表示为马达速度或提供给马达的电刺激。安装部分可以包括例如工具的冲头、紧固件、安装器。可以测量工具的安装部分中或安装部分上的紧固件的速度，而不是安装部分本身的速度。

8、当第二特性处于预定的第二参数时，可以执行第一参数的测量。第二参数与第二特性相关联。

9、如果第一特性包括马达的扭矩，则可以在安装部分的速度处于预定速度时执行第一参数的测量。可替代地，如果第一特性包括安装部分的速度，则可以在马达的扭矩处于预定马达扭矩时执行第一参数的测量。

10、该方法还可以包括利用经调整的紧固件安装工具使紧固件插入。在已经施加调整之后，紧固件安装工具可以被称为经调整的紧固件安装工具。

11、可以在第一紧固件插入循环期间执行测量，并且可以在第一紧固件插入循环中应用调整。通过测量、计算调整以及在单个插入循环中应用调整，可以在插入紧固件之前补偿工具的状况。

12、可以在第一紧固件插入循环期间执行测量，并且在第二紧固件插入循环中应用调整。可以在第二紧固件插入循环中应用调整，而在第二紧固件插入循环中不执行第一参数的测量。该调整可以在另外的紧固件插入循环中应用，例如该调整可以应用于十个或二十个循环。

13、该方法还可以包括确定紧固件安装工具的状况。例如，可以基于第一参数和预定参数之间的差值来估计状况。

14、可以仅在状况满足预定状况的情况下应用调整。可以仅在状况是次优的情况下应用调整。例如，当工具状况是冷的或温的时，可以将调整应用于多个插入循环，并且当工具状况被认为是温的时，可以停止调整。

15、该比较还可以基于一个或更多个存储的参数，其中，所述一个或更多个存储的参数对应于在测量第一参数之前测量的与紧固件安装工具相关联的参数。所存储的参数可以存储在紧固件安装工具的存储装置中。

16、可以迭代地执行所述方法以形成反馈回路。

17、可以进行第一参数的多次测量。可以对多个测量值求平均以提供单个测量值。可以利用在马达的单个转中发生的测量值来执行测量值的平均。可以例如基于在进行测量时马达在其转内的位置和/或基于置信度值对平均进行加权。置信度值可基于第一参数的经测量的一个或更多个测量值与第一参数的先前测量值和/或与第一参数相关联的理论值之间的比较。当紧固件安装工具的马达处于预定定向时，可以执行第一多次测量中的每次测量。

18、当第一特性和/或第二特性基本恒定时，可以进行多次测量。例如，当第一特性包括工具的速度时，可以在速度基本恒定时(例如当安装器以恒定速度前进时)进行测量。例如，当第一特性包括马达扭矩时，可以在扭矩基本恒定时进行测量。应当理解，术语“基本上恒定”旨在允许与第一特性和/或第二特性相关联的小振荡和/或噪声和/或漂移，并且这种振荡不会使特性“非恒定”。

19、可以对与多次测量相关联的第一参数进行平均。平均可以取决于工具的马达的旋转时间。

20、调整可以包括指示增加提供给紧固件安装工具的马达的电刺激的指令。应用调整可以包括向紧固件安装工具的数据处理系统提供所述指令。

21、该方法还可以包括基于紧固件安装工具的状况提供警告。警告可以包括请求检查和/或修理工具的指示。可以响应于状况超过阈值而提供警告。尽管工具的其他特性在允许范围内，但是由于工具的状况超过阈值(例如，尽管工具在理论上最佳的操作温度下操作，但是如果工具状况是次优的)，则可以提供警告。

22、根据本文描述的第二示例，提供了一种紧固件安装工具，包括传感器，其可操作以测量与紧固件安装工具的第一特性相关联的第一参数；数据处理系统，包括用于执行以下步骤的装置：将所述第一参数与预定参数进行比较，其中第一参数与预定参数之间的差值表示紧固件安装工具的状况；基于比较计算调整，其中调整是针对紧固件安装工具的第一特性和/或针对紧固件安装工具的第二特性，调整被配置为补偿工具的状况；以及向紧固件安装工具提供指令，其中指令包括调整；以及将调整应用于所述工具的装置。

23、根据本文描述的第三示例，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在由紧固件安装工具的数据处理系统执行时使所述工具执行第一示例的步骤。

24、本文还描述了一种用于调整紧固件安装工具的计算机实现的方法，该方法包括：在紧固件安装工具的第一插入循环中测量与紧固件安装工具的第一特性相关联的第一参数；将第一参数与预定参数进行比较；基于比较来计算调整；将调整应用于紧固件安装工具，并在第一插入循环中利用经调整的紧固件安装工具插入紧固件。