專利名稱：具有減少的無線電傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使用蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的方法，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)特別是結(jié)果數(shù)據(jù)的通信裝置，所述數(shù)據(jù)用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線，以及涉及蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置，所述數(shù)據(jù)用于定義并且因此還匯編說明旋擰過程的旋擰曲線。
背景技術(shù)：
旋擰連接很久以來就表示出在許多領(lǐng)域中使用的互相連接工件的可能性。旋擰連接的優(yōu)點特別是力的可松開性和可調(diào)整性，用該力把旋擰元件(例如螺絲、螺栓等)旋入工件或者具有互補的內(nèi)螺紋的對應工件(例如螺母)內(nèi)。這些優(yōu)點使得旋擰連接也在現(xiàn)代的生產(chǎn)過程中成為經(jīng)常使用的連接變型方案。在例如來自汽車制造或者機械制造的復雜產(chǎn)品的生產(chǎn)中在生產(chǎn)期間在相應的加工線內(nèi)在不同的單個零件之間也要建立許多不同的旋擰連接。這些單個的零件可以具有不同的材料特性，它們例如從不同的材料組成、材料厚度、 材料處理、表面涂層等產(chǎn)生。在各旋擰連接上作用的力在產(chǎn)品內(nèi)部也經(jīng)常不同。因此需要沿加工線建立最不同的連接強度的旋擰連接。
這例如可以通過用預先給定的最小轉(zhuǎn)矩對下面簡稱為螺絲的旋擰元件施力來保證。于是能夠保證連接具有需要的強度。但是這里應該注意該轉(zhuǎn)矩不超過一個最高值，因為由此能夠損壞旋擰連接，這又導致連接強度減小。因此監(jiān)視在旋擰連接上施加的轉(zhuǎn)矩對于評價它的質(zhì)量和功能在許多應用領(lǐng)域是必需的。
在其單個零件通過許多旋擰連接彼此連接的復雜的產(chǎn)品中，每次準確地維持為建立旋擰連接而規(guī)定的轉(zhuǎn)矩是費事的。例如需要沿加工線為每一需要以確定轉(zhuǎn)矩拉緊的旋擰連接使用恰好為該旋擰連接提供的轉(zhuǎn)矩解決方案。因為這在實際中不能有效地被使用，所以已經(jīng)開發(fā)出一些旋擰系統(tǒng)，其使得能夠根據(jù)各自的需要調(diào)整轉(zhuǎn)矩。
作為特別適合的是，已經(jīng)表示出一種蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接。這種蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有至少一個蓄電池或者電池，其給電動機供給電能，由此它能夠使相應地用于執(zhí)行工作而使用的部件運動或?qū)⑵潋?qū)動。這里用于各旋擰連接的轉(zhuǎn)矩可以取決于專門的需要來適應。通常為各處理提供的轉(zhuǎn)矩或者關(guān)于轉(zhuǎn)矩的記錄在旋擰系統(tǒng)內(nèi)例如借助參數(shù)化接口(操作程序)存儲。所述值的改變僅很少需要，因此針對該過程與之關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)數(shù)量通常并不特別起決定作用。新的轉(zhuǎn)矩預給定值的輸入在必要時也可以在旋擰系統(tǒng)上直接進行。
為勝任現(xiàn)代的處理控制的需要和質(zhì)量保證，該旋擰系統(tǒng)的進一步改進包括用于以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置，其例如反映在各旋擰過程中達到預先給定的轉(zhuǎn)矩值以及甚至可能反映導致各旋擰結(jié)果的旋擰曲線的走向。這些數(shù)據(jù)通常由旋擰主軸模塊提供并且向分析模塊傳輸。這里也能夠不僅傳輸預先給定的轉(zhuǎn)矩，而且也傳輸復雜的旋擰曲線，它們說明在整個旋擰過程中工作主軸的不同的轉(zhuǎn)矩和角速度。
同時市場上有也能夠定義和執(zhí)行一系列不同的旋擰過程的旋擰系統(tǒng)。這里特別需要匯編實現(xiàn)過的旋擰過程并且能夠由分析模塊為質(zhì)量控制匯編和為后來可能的索賠存儲。 關(guān)于在分析模塊上已進行的旋擰過程的執(zhí)行的信息針對多個用該旋擰主軸模塊執(zhí)行的每一個旋擰過程來進行，使得總計傳輸大的數(shù)據(jù)數(shù)量。每一個旋擰過程例如可以得到關(guān)于使用的旋擰頭和在旋擰過程的確定時間存在的轉(zhuǎn)矩的信息。因為確定的轉(zhuǎn)矩在旋擰過程的持續(xù)時間內(nèi)可以改變，所以在這種情況下必須傳輸大的數(shù)據(jù)數(shù)量。
如果該通信以無線方式進行，則通過傳輸關(guān)于已進行的旋擰過程的執(zhí)行的復雜的信息產(chǎn)生極大的數(shù)據(jù)量，其無論在它的發(fā)送過程還是在接收過程期間都需要提高發(fā)送功率。特別在旋擰主軸模塊側(cè)這是對于旋擰主軸模塊的效率的重要的限制，因為該旋擰主軸模塊通常是蓄電池運行的設備，它的使用時間通過為耗能很大的發(fā)送過程需要的能量而縮短。
因此，減少為發(fā)送和接收過程要花費的能量從而為旋擰過程提供更大部分的蓄電池容量是值得期待的。因此本發(fā)明的任務在于減少用于發(fā)送和接收關(guān)于已執(zhí)行的旋擰過程的數(shù)據(jù)的能量消耗，以便通過每次對蓄電池的充電能夠執(zhí)行更多的旋擰過程。發(fā)明內(nèi)容
該任務通過獨立權(quán)利要求的主題解決。
本發(fā)明的一個重要的方面是用于使用蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的方法，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)特別是結(jié)果數(shù)據(jù)的通信裝置，所述數(shù)據(jù)用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線，其中，借助通信裝置以無線方式傳輸至少兩個表征旋擰曲線的量， 并且通過計算至少一個用于表征旋擰曲線的相關(guān)的量在旋擰主軸模塊一側(cè)修正要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。優(yōu)選計算整個數(shù)據(jù)記錄或者多個值對。
通過該方法能夠顯著減少為無線傳輸數(shù)據(jù)所需要的時間。通常的由轉(zhuǎn)矩/角度值對或者轉(zhuǎn)矩/時間值對組成的數(shù)據(jù)記錄能夠在分析模塊中從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中反向計算。這里傳輸?shù)臄?shù)據(jù)例如可以包括開始角度、時間值、采樣速率、轉(zhuǎn)速等。從傳輸?shù)闹的軌蛟诜治瞿K中為每一時間點反向計算轉(zhuǎn)矩/角度值對或者轉(zhuǎn)矩/時間值對，并且這樣詳細地理解和匯編整個旋擰過程。
旋擰主軸模塊優(yōu)選是控制模塊，亦即優(yōu)選是自給自足的計算單元，具有電動機和主軸，其在旋擰主軸模塊上執(zhí)行保存或存儲的旋擰參數(shù)(例如包括旋擰轉(zhuǎn)速、斷開轉(zhuǎn)矩、斷開角度、監(jiān)視界限等)還有所述的旋擰程序。在這一方面，執(zhí)行指把主軸電動機激勵到希望的轉(zhuǎn)速并且采集轉(zhuǎn)矩-角度-梯度-時間-值，將其與目標參數(shù)比較并且在旋擰曲線中存儲。已確定的旋擰曲線在旋擰之后向上級控制模塊(例如在加工線內(nèi)的主計算機)傳輸。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中旋擰曲線被劃分為單個級，并且有利地為每一級分別傳輸開始角度和開始時間或者采樣速率的特征值。由此能夠計算旋擰曲線的每一例如線性延伸的段(每一級)的轉(zhuǎn)矩/角度值對或者轉(zhuǎn)矩/時間值對。因此特別在較簡單的旋擰曲線的情況下僅需傳輸少的數(shù)據(jù)。但是在非常復雜的旋擰曲線的情況下也能夠顯著減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量。這里也能夠計算非線性的旋擰曲線或者旋擰曲線的級。例如也能夠通過精確定義的加速曲線的開始值計算精確定義的加速曲線。前提是，曲線走向在每一單個的級內(nèi)是穩(wěn)定的。
優(yōu)選在第一步驟中在進行數(shù)據(jù)傳輸后在旋擰主軸模塊一側(cè)從旋擰曲線計算要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)記錄，并且在緊接著它的第二步驟中向分析模塊傳輸表征該旋擰曲線的這些數(shù)據(jù)。也可以把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或者計算出的數(shù)據(jù)在旋擰主軸模塊內(nèi)也許暫時地存儲，以便能夠在后來(也許重新)傳輸數(shù)據(jù)記錄。在旋擰主軸模塊一側(cè)提供旋擰的結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲器。 此外結(jié)果數(shù)據(jù)是以定義的角度分辨率的轉(zhuǎn)矩/角度對或者是以定義的時間分辨率的轉(zhuǎn)矩/ 時間對。在現(xiàn)有的無線電基礎設施的情況下和在相應的配置的情況下該傳輸優(yōu)選向上級的控制模塊(或者應用模塊)進行，上級的控制模塊優(yōu)選與企業(yè)網(wǎng)連接。
為盡可能節(jié)能地構(gòu)成本方法從而盡可能長地構(gòu)成通過對蓄電池充電而可用的工作時間，在本方法的一種優(yōu)選的變型中通信裝置之間數(shù)據(jù)的無線傳輸在進行用于定義旋擰曲線的數(shù)據(jù)傳輸之后被中斷，由此減少通信裝置用于傳輸用于定義旋擰曲線必需的數(shù)據(jù)的能量消耗。
在本方法的另一種優(yōu)選的變型中，在具有保持相同的轉(zhuǎn)速和采樣速率的一個級內(nèi)從以無線方式傳輸?shù)挠糜陂_始角度和開始時間的數(shù)據(jù)計算旋擰曲線的轉(zhuǎn)矩/角度值對和/ 或轉(zhuǎn)矩/時間值對。當例如已知開始值及結(jié)束值時，結(jié)果數(shù)據(jù)量可以通過預定義的角度分辨率和時間分辨率減少。由此不僅減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量，而且也減少對于旋擰主軸模塊的存儲器要求。
在本方法的一個優(yōu)選的變型中用于傳輸在分析模塊內(nèi)為計算表征旋擰曲線的轉(zhuǎn)矩/角度值對和/或轉(zhuǎn)矩/時間值對所需要的數(shù)據(jù)的時間相對于傳輸該轉(zhuǎn)矩/角度值對和 /或轉(zhuǎn)矩/時間值在相同的帶寬的情況下被縮短。
本發(fā)明的另一個重要的方面是蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置，所述數(shù)據(jù)用于定義從而可能還匯編說明旋擰過程的旋擰曲線，其中通信裝置具有用于以無線方式傳輸至少兩個表征旋擰曲線的量的單元，并且旋擰主軸模塊具有用于從所述數(shù)據(jù)計算至少另一個用于旋擰曲線的相關(guān)的量的裝置。
這種蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)使得能夠特別節(jié)能地向分析模塊傳輸用于說明旋擰曲線的數(shù)據(jù)。在旋擰主軸模塊中計算數(shù)據(jù)在能量方面比傳輸完整的數(shù)據(jù)記錄有利。由此在旋擰主軸模塊中產(chǎn)生較小的能量消耗，使得蓄電池充電能夠保持得更長，或者說可用于更多的旋擰過程。
在蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中通信裝置之間的無線數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。由此關(guān)于進行過的旋擰過程和/或使用過的螺絲套筒的信息向旋擰主軸模塊返回傳輸或者向另外的通信裝置傳輸，在那里這些信息然后可以用于評價和質(zhì)量控制。
在另一種優(yōu)選的實施方式中該蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有包括微控制器的裝置， 該裝置適合把預先給定的旋擰曲線劃分為單個級，這些級可分別通過開始角度和開始時間或者采樣速率定義。該裝置優(yōu)選位于旋擰主軸模塊中或者旋擰主軸模塊側(cè)的通信裝置中。 在該裝置中把預先給定的旋擰曲線如此劃分，使得形成各具有穩(wěn)定走向的單個的級。該走向可以用少的數(shù)據(jù)說明，使得傳輸這些少的數(shù)據(jù)就足以在無線通信信道的分析模塊側(cè)計算每個級的精確走向。在分析模塊側(cè)把這些單個地計算的級組成原來的旋擰曲線，使得在顯著減少的數(shù)據(jù)量情況下可為每一數(shù)據(jù)點重構(gòu)旋擰曲線的所有信息。
在蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的一個優(yōu)選的變型中分析模塊具有一個裝置，借助該裝置可以從開始角度和開始時間或者采樣速率計算旋擰曲線的單個級和/或預先給定的旋擰曲線。如已經(jīng)在上面所說明的，當為每一在控制模塊側(cè)計算的旋擰曲線級僅傳輸用于該各自級的相關(guān)的數(shù)據(jù)時，能夠顯著減少要以無線方式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這些數(shù)據(jù)由說明每一時間單位的轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)矩的改變的分量組成。該分量通過開始角度說明。此外需要關(guān)于執(zhí)行各級的時間的參數(shù)。為此例如可以傳輸時間值或者例如從采樣速率計算時間值。由此優(yōu)選除開始角度外還傳輸開始時間或采樣速率。
從這些傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以借助本發(fā)明在分析模塊側(cè)計算旋擰曲線的各級。這里分析模塊、分析模塊側(cè)的通信裝置或者另一個部件可以具有用于計算的裝置并且執(zhí)行計算。
在蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，可由旋擰主軸模塊為無線數(shù)據(jù)傳輸提供的并且用于旋擰曲線的單個級的常數(shù)和特征數(shù)據(jù)包括開始角度值、轉(zhuǎn)速值和采樣速率值。如上所述，這些數(shù)據(jù)特別適合以足夠的準確度說明旋擰曲線的單個級。在減少到這些數(shù)據(jù)情況下顯著減少了數(shù)據(jù)量，而不會丟失為定義旋擰曲線從而旋擰過程有關(guān)的信肩、ο
本發(fā)明的其他的優(yōu)點、目的和特征根據(jù)隨下面說明附上的附圖進行說明，附圖中例示本發(fā)明的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，該系統(tǒng)適合借助電動機驅(qū)動的工作軸建立連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有通信裝置，用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線的數(shù)據(jù)。這里蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的在附圖中至少基本上關(guān)于其功能一致的部件用相同的附圖標記表示，其中這些部件不必在所有圖中用數(shù)字標注和說明。


圖1表示本發(fā)明的工具的一種實施方式的原理草圖2表示一個例示的旋擰曲線，
圖3表示數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)的傳輸和反向計算的示意的流程。
具體實施方式
圖1表示本發(fā)明的旋擰系統(tǒng)1的一種實施方式的原理草圖。它包括旋擰主軸模塊 3和分析模塊2，它們能夠通過通信裝置4、8以無線方式彼此通信。為能夠保證旋擰主軸模塊3的移動性，對其通過蓄電池5供給能量。在旋擰主軸模塊3內(nèi)制作要傳輸?shù)男龜Q曲線并且為通過通信信道6傳輸做準備。為此把要傳輸?shù)男龜Q曲線分成單個的段，它們各自可根據(jù)它們的曲線走向唯一地表征，并且允許特別適宜地減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
這樣準備好的數(shù)據(jù)向無線電模塊8傳輸，并且由它通過無線通信信道6向分析模塊2發(fā)送。加工數(shù)據(jù)和相應的加工參數(shù)的傳輸優(yōu)選通過無電纜的無線電連接6例如藍牙或者WLAN并且向通信裝置4進行，并且從那里向中心的分析模塊2傳輸數(shù)據(jù)，分析模塊2優(yōu)選通過電纜連接的線路7例如LAN線路與通信裝置4 (接入點)連接。
借助該通信裝置4，旋擰主軸模塊3的無線電模塊8建立無線電連接6，以便從旋擰主軸模塊3向分析模塊2發(fā)送用于說明旋擰曲線的級的數(shù)據(jù)。在分析模塊2內(nèi)從無線電模塊8發(fā)送的信號向一個(未圖示的)處理和存儲裝置轉(zhuǎn)發(fā)。該處理和存儲裝置優(yōu)選包括有足夠效率的(未圖示的)微處理器，其能夠從傳輸?shù)臄?shù)據(jù)反向計算旋擰曲線。
優(yōu)選無線電連接6雙向設計，使得無線電模塊8能夠通過無線電連接6獲得關(guān)于成功傳輸?shù)姆祷叵ⅰ?br> 旋擰曲線的另外的數(shù)據(jù)的計算在旋擰主軸模塊側(cè)進行。在旋擰主軸模塊3內(nèi)由控制裝置9相應于預先給定的(存儲的然而也許可改變的)值控制電動機10。也與旋擰主軸模塊側(cè)的通信裝置8和處理或者控制裝置9 一樣，它也由蓄電池5供給能量。為其他的處理從蓄電池5消耗的能量越少，可用于電動機的能量越多。
關(guān)于被發(fā)送的旋擰曲線進行的傳輸以及細節(jié)可以在顯示單元11例如屏幕11上顯示。屏幕11優(yōu)選涉及節(jié)能的顯示器，其也可以為顯示其他對于旋擰過程重要的數(shù)據(jù)使用。 通過該顯示裝置11例如可以使測量的加工參數(shù)可視化，像電動機10的轉(zhuǎn)速，其直接對位于測角器頭12中的工作頭13或者加工部件13的轉(zhuǎn)速作用，后者通過電動機10驅(qū)動。例如還可以顯示蓄電池5的剩余容量、已使用的螺絲套筒、當前的轉(zhuǎn)矩和其他數(shù)據(jù)。
為旋擰過程經(jīng)常使用的參數(shù)在旋擰主軸模塊側(cè)在存儲器內(nèi)存儲。該存儲器是存儲裝置14的組成部分，在存儲裝置14中能夠存儲數(shù)據(jù)記錄并且從它可以重新調(diào)出先前存儲的數(shù)據(jù)記錄。
借助輸入裝置15可以輸入程序數(shù)據(jù)或者加工數(shù)據(jù)并向控制裝置9傳輸。已經(jīng)存儲的旋擰參數(shù)的修改也是可能的(也許根據(jù)用戶的權(quán)利)。目標參數(shù)記錄的選擇手工通過顯示器經(jīng)由掃描儀通過掃描目標參數(shù)數(shù)據(jù)記錄的ID進行或者通過上級的控制進行。數(shù)據(jù)的輸入或者輸入的數(shù)據(jù)通過顯示裝置11向工作人員或者使用者或者用戶顯示。優(yōu)選不規(guī)定作為目標參數(shù)記錄通過轉(zhuǎn)矩/角度對或者轉(zhuǎn)矩/時間對定義的完整的旋擰曲線走向。時間參數(shù)的遵守的驗證是費事的，技術(shù)上實現(xiàn)困難，并且需要附加的蓄電池功率。
為確定機器人的當前位置，例如第一測量裝置16如相角傳感器或者旋轉(zhuǎn)傳感器如此在電動機10上設置或者與其連接，使得優(yōu)選通過適宜的傳感器能夠采集或者控制機器人的旋轉(zhuǎn)角和/或電動機10的通過機器人運行的軸的旋轉(zhuǎn)角，或者確定或者控制它們相對于一個固定的零件的變化。該值例如可以用作用于計算旋擰曲線的輸出值。
在電動機10和第二測量裝置23之間中間接入一個傳動裝置22，借助它可以改變運動或者在軸上作用的轉(zhuǎn)矩，使得在圖1中表示的旋擰主軸模塊3例如能夠把螺絲旋入工件內(nèi)并且也能夠從工件中旋出。
驅(qū)動電子設備18設置在蓄電池5處，以便由后者供給電能，該驅(qū)動電子設備18控制和調(diào)節(jié)電動機10的驅(qū)動，以便取決于由控制裝置9預先給定的參數(shù)來移動工作頭13。如果例如由控制裝置9為一個確定的級預先給定一個確定的轉(zhuǎn)矩，則電動機的能量供給借助驅(qū)動電子設備18相應于所述預先給定進行調(diào)節(jié)。
控制數(shù)據(jù)的傳輸優(yōu)選以電纜連接的方式通過在控制裝置9和驅(qū)動電子設備18或者蓄電池5之間的兩部分的導線19或者饋線19進行。該導線優(yōu)選還適合由蓄電池5向控制裝置9提供電能供使用。因此第一兩部分導線19具有用于從控制裝置9向驅(qū)動電子設備18傳輸數(shù)據(jù)和/或信號的數(shù)據(jù)線和用于由蓄電池5向控制裝置9傳輸電能的電流線。
另一條優(yōu)選的電纜連接的優(yōu)選兩部分的第二導線20或者饋線20在驅(qū)動電子設備18或者蓄電池5和電動機10或者相角傳感器16之間存在，以便相應于在控制裝置9內(nèi)存在的加工數(shù)據(jù)控制或者調(diào)節(jié)電動機10，并且對其以及相角傳感器16由蓄電池5供給電能。
在第二測量裝置23和控制裝置9之間優(yōu)選同樣存在優(yōu)選電纜連接的連接M或者數(shù)據(jù)線M，借助該連接或者數(shù)據(jù)線能夠在這些部件之間交換數(shù)據(jù)和/或信號。由此第二測量裝置23能夠基本上連續(xù)地向控制裝置9發(fā)送由它確定的測量數(shù)據(jù)或者確定的實際加工參數(shù)，所述控制裝置9優(yōu)選借助集成的比較裝置(這里未圖示)將其與在優(yōu)選集成的存儲裝置(這里未圖示)中存儲的額定加工參數(shù)比較，以便也許例如通過重新調(diào)整轉(zhuǎn)速再調(diào)節(jié)工作頭13的運動。
單個裝置例如控制裝置9、顯示裝置11、輸入裝置15、無線電裝置8或者無線電模塊8、第一測量裝置16和第二測量裝置23、驅(qū)動電子設備18、電動機10和/或傳動裝置22 由蓄電池5供給電能或者電流，以便執(zhí)行它們的功能或者完成它們的工作。為此單個上面列舉的裝置通過傳導電流的線路(這里未圖示)與蓄電池5連接。
通過外殼21包圍整個控制裝置和受控的驅(qū)動裝置，所述外殼21保護它們不受污染和破壞或者損壞。
在圖2中，在坐標系中表示一個例示的旋擰曲線40。這里轉(zhuǎn)矩在縱軸上描繪。其中說明轉(zhuǎn)矩的單位優(yōu)選是一般使用的單位，例如Nm。在該例中，在橫軸上例如表示依賴時間的分量。其例如可以是在旋擰過程開始后的時間。但是也可以例如是角度值、采樣速率等。 此外例如示出，所示旋擰曲線40可以怎樣分成單個級?？赡艿膭澐挚稍谕ㄟ^垂直的虛線表示的位置進行。此外能夠把單個級通過插入另外的劃分線41細分為更小的段。于是例如可以是有利的是一個級很長并且分析模塊2中的微處理器為計算該級的所有值被需要很長時間。這些級能夠通過簡單的數(shù)學公式說明，使得能夠僅通過傳輸少的參數(shù)反向計算各個級的全部值對。在此，不僅線性的級曲線走向是可能的，而且彎曲的曲線走向(未圖示) 也可能。然而優(yōu)選每一級自身是穩(wěn)定的，使得它可以通過一個唯一的數(shù)學公式說明。對于線性級例如傳輸說明斜率和持續(xù)時間的數(shù)據(jù)就已足夠。
圖3表示數(shù)據(jù)的計算、數(shù)據(jù)的傳輸和反向計算的示意流程。已確定的表征旋擰曲線的數(shù)據(jù)在旋擰主軸模塊3內(nèi)不進行計算，并且為向分析模塊2傳輸準備。在該所示例子中旋擰曲線由η個點組成，它們稱為樣本_0_樣本_n-l (Sample_0-Sample_n-1)。旋擰曲線的每一個這樣的點通過一個轉(zhuǎn)矩M_n和一個時間t_n表征。每一個這樣的轉(zhuǎn)矩-時間-對具有一定的大小。例如每一個這樣的對可以具有8字節(jié)的大小。為傳輸該數(shù)據(jù)數(shù)量，需要確定的帶寬并且為傳輸也必須花費相應的能量。
為減少要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量，已經(jīng)在旋擰主軸模塊3內(nèi)進行數(shù)據(jù)的壓縮是有利的。該壓縮在所示例子中在于，為傳輸旋擰曲線確定開始時間(t_Start t_0)和采樣速率 (Sample Rate t_s)以及值對的數(shù)目(樣本數(shù)目η)。每一個這樣的數(shù)據(jù)分組又具有大小， 然而它小于轉(zhuǎn)矩-時間-對的數(shù)據(jù)數(shù)量的大小。例如用于開始時間、采樣速率和值對的數(shù)目的數(shù)據(jù)分組例如可以分別包括4個字節(jié)。
要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和/或計算的曲線的數(shù)據(jù)量可以通過用壓縮工具例如Zip壓縮再次減少。
除了這三個用于整個旋擰曲線的恒定值之外為每一個數(shù)據(jù)點說明另外的值，以便能夠重構(gòu)該旋擰曲線。然而為此每一數(shù)據(jù)點的單個值是足夠的。這一作為為每一數(shù)據(jù)點(Sample_n)計算的值(M_n)又具有一個同樣小于轉(zhuǎn)矩-時間-對的數(shù)據(jù)數(shù)量的大小的大小。該數(shù)據(jù)分組的大小也可例如為4字節(jié)。因此-除開為開始時間、采樣速率和值對數(shù)目所需要的數(shù)據(jù)數(shù)量外-為旋擰曲線的每一點的數(shù)據(jù)數(shù)量的減少是可能的。在所述例子中可以把旋擰曲線的每一點的數(shù)據(jù)數(shù)量例如減半。由此產(chǎn)生，(在用于開始時間、采樣速率和值對數(shù)目和每一旋擰曲線點(M_n)的每一單個計算的值的相同的數(shù)據(jù)數(shù)量的情況下)從例如 4字節(jié)出發(fā)在一個由四個值對0X2X4 = 32字節(jié))組成的旋擰曲線的情況下已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)數(shù)量的減少(至3X4+4X4 =觀字節(jié))。
在計算該壓縮的數(shù)據(jù)后，將其從旋擰主軸模塊3向分析模塊2傳輸。通過減少數(shù)據(jù)數(shù)量，在相同帶寬的情況下能夠縮短用于傳輸?shù)某掷m(xù)時間從而減少能量消耗。
在分析模塊2內(nèi)在接收數(shù)據(jù)后進行旋擰曲線或者表征該旋擰曲線的值對的反向計算。因為t_0和采樣速率已知(并且在整個旋擰曲線上恒定)，所以可以給每一個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)點M_n分配相應的t_n值。因此通過該方法能夠在分析模塊2內(nèi)從壓縮過的數(shù)據(jù)完全重構(gòu)(反向計算)旋擰曲線。
本申請人為自己保留要求在申請材料中公開的特征作為發(fā)明要點的權(quán)利，只要它們單個或者組合對于現(xiàn)有技術(shù)是新穎的。
附圖標記表
1旋擰系統(tǒng)
2控制模塊
3旋擰主軸模塊
4通信裝置4
5蓄電池
6通信信道
7電纜連接的線路
8無線電模塊
9處理或者控制裝置
10電動機
11顯示單元
12測角器頭
13工作頭
14存儲裝置
15輸入裝置
16測量裝置例如相角傳感器
18驅(qū)動電子設備
19兩部分導線
20導線
21外殼
22傳動裝置
23第二測量裝置
24電纜連接的連接或者數(shù)據(jù)線
40旋擰曲線
41劃分線
權(quán)利要求
1.用于使用蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)(1)的方法，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)(1)具有用于在旋擰主軸模塊C3)和分析模塊(2) 之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置G、8)，所述數(shù)據(jù)用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線 (40)，其特征在于，借助通信裝置G、8)以無線方式傳輸至少兩個表征旋擰曲線GO)的量，并且通過計算至少一個用于表征旋擰曲線GO)的相關(guān)的量在旋擰主軸模塊(3) —側(cè)修正要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，旋擰曲線GO)被劃分為單個的級，并且為每一級分別傳輸開始角度和開始時間或者采樣速率的特征值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在第一步驟在旋擰主軸模塊C3) —側(cè)從旋擰曲線GO)計算要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)記錄，并且在緊接著它的第二步驟向分析模塊( 傳輸表征旋擰曲線的數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在通信裝置(4、8)之間的數(shù)據(jù)的無線傳輸在進行用于定義旋擰曲線GO)的數(shù)據(jù)的傳輸之后被中斷，由此減少通信裝置用于傳輸用于定義旋擰曲線GO)所需的數(shù)據(jù)的能量消
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在具有保持相同的轉(zhuǎn)速和采樣速率的一個級內(nèi)從以無線方式傳輸?shù)挠糜陂_始角度和開始時間的數(shù)據(jù)計算旋擰曲線GO)的轉(zhuǎn)矩/角度值對和/或轉(zhuǎn)矩/時間值對。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，用于傳輸在分析模塊位)內(nèi)為計算表征旋擰曲線GO)的轉(zhuǎn)矩/角度值對和/或轉(zhuǎn)矩/ 時間值對所需要的數(shù)據(jù)的時間相對于傳輸所述轉(zhuǎn)矩/角度值對和/或轉(zhuǎn)矩/時間值在相同帶寬的情況下被縮短。
7.蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)(1)，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)⑴具有用于在旋擰主軸模塊⑶和分析模塊⑵之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置G、8)，所述數(shù)據(jù)用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線(40)，其特征在于，通信裝置(4、8)具有用于以無線方式傳輸至少兩個表征旋擰曲線GO)的量的單元，并且分析模塊(2)具有用于從所述數(shù)據(jù)計算至少另一個用于旋擰曲線GO)的相關(guān)的量的裝置(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其特征在于，在通信裝置(4、8)之間的以無線方式的數(shù)據(jù)傳輸是雙向的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7-8之一所述的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其特征在于，該旋擰系統(tǒng)具有包括微控制器的裝置，該裝置適合把預先給定的旋擰曲線GO)劃分為單個的級，這些級可分別通過開始角度和開始時間或者采樣速率定義。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9之一所述的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其特征在于，分析模塊(2)具有如下裝置(9)借助該裝置能夠從開始角度和開始時間或者采樣速率計算旋擰曲線的單個級和/或預先給定的旋擰曲線。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10之一所述的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其特征在于，可由旋擰主軸模塊(2)為以無線方式的數(shù)據(jù)傳輸提供的并且針對旋擰曲線GO)的單個級恒定的特征數(shù)據(jù)包括開始角度值、轉(zhuǎn)速值和采樣速率值。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有減少的無線電傳輸?shù)臄?shù)據(jù)數(shù)量的蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)，其適合借助電動機驅(qū)動的工作主軸建立旋擰連接，其中蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)具有用于在旋擰主軸模塊和分析模塊之間以無線方式傳輸數(shù)據(jù)的通信裝置，所述數(shù)據(jù)用于定義說明旋擰過程的旋擰曲線，其中，通信裝置具有用于以無線方式傳輸至少兩個表征旋擰曲線的量的單元，并且分析模塊具有用于從所述數(shù)據(jù)計算至少另一個用于旋擰曲線的相關(guān)的量的裝置。還涉及用于使用蓄電池運行的旋擰系統(tǒng)的方法。
文檔編號B25B23/147GK102528721SQ201110463299
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者M·?？颂?申請人:羅伯特·博世有限公司