Una unidad de medición de par de apriete instalada en un aparato de apriete,

que comprende: un sensor (12) de par que detecta un par de apriete, y un amplificador que amplifica una señal de salida procedente del sensor (12) de par, que se caracteriza porque el amplificador aplica una ganancia diferente a la señal de salida del sensor de par dependiendo de si la dirección de apriete del aparato de apriete es en el sentido de las agujas del reloj o es en el sentido contrario al de las agujas del reloj

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a una unidad de medición de par de apriete, capacitada para detectar un par de apriete de un miembro de apriete tal como un tornillo o una tuerca y, más específicamente, se refiere a una unidad de detección de par de apriete de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, capacitada para medir un 5 par de apriete tanto en la dirección de las agujas del reloj como en la dirección contraria a las agujas del reloj, con una alta precisión.

Se conoce una unidad de medición de ese tipo a partir del documento EP 0 100023.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se ha propuesto una unidad de detección de par de apriete capacitada para detectar un par de apriete 10 cuando se aprieta un miembro de apriete tal como un tornillo o una tuerca. La unidad de detección de par de apriete se utiliza ya sea instalada en un aparato de apriete o ya sea instalada extraíblemente en un mecanismo de transmisión de potencia de un aparato de apriete.

Una unidad de medición de par de apriete de ese tipo comprende, según se muestra en la Figura 5, un sensor 12 de par tal como un calibrador de tensión, un amplificador 14 conectado al sensor 12 de par, un convertidor 15 16 A/D, un microprocesador (o MPU) 20, un medio 30 de visualización que presenta un valor de par de salida medido, y un medio 32 de almacenaje según sea necesario, que almacena el valor de par medido.

El amplificador 14, o bien amplifica la salida de par recibida desde el sensor 12 de par con una ganancia 15 ajustada, o bien corrige el valor de salida de par con una desviación 15a, y a continuación transmite el valor de salida de par amplificado o corregido al convertidor 16 A/D, en el que el valor de salida de par se convierte a 20 continuación de analógico a digital y se transmite al microprocesador 20.

El microprocesador 20 incluye un medio 28a de conversión de par que convierte una entrada de señal digital procedente del convertidor 16 A/D en un valor de par, y un medio 26 de detección de valor de par de pico, que detecta un valor de pico del par. El medio 26 de detección de par de pico detecta un valor de pico del par con un valor convertido obtenido mediante el medio 28a de conversión de par, con el fin de mostrar el valor del par de pico 25 en el medio 30 de visualización, o para almacenarlo en el medio 32 de almacenamiento. Véase, por ejemplo, el documento JP 2007-111797A.

De manera convencional, la salida del sensor 12 de par ha sido amplificada con una ganancia constante, con independencia de la dirección de apriete del aparato de apriete. La amplificación debe ser llevada a cabo idealmente de manera que proporcione una relación directamente proporcional entre la salida (mV) del sensor 12 de 30 par y el valor (Nm) de par medido. Sin embargo, si la amplificación se realiza con una ganancia constante con independencia de la dirección de apriete del aparato de apriete, el valor de par de salida medido ya sea en la dirección de apriete según el sentido de las agujas del reloj o ya en sentido contrario al de las agujas del reloj, tiende a desviarse del valor real según se incrementa la salida (mV) del sensor 12 de par, debido a las características del sensor 12 de par, a la circularidad de la porción en la que el sensor 12 de par haya sido instalado (por ejemplo, la 35 circularidad de un eje o de un cuerpo cilíndrico sobre el que se haya instalado el sensor de par), o similar.

De ese modo, con el fin de mejorar la precisión del valor de par medido en cualquier dirección rotacional, según se muestra en la Figura 6, tal amplificación se ha realizado de manera que se reduce el error entre el valor de par introducido (o valor de par realmente aplicado) y el valor de par medido en cualquiera de las direcciones de rotación (la dirección según las agujas del reloj en la Figura 6). 40

El problema en este caso consiste en que, con relación al otro par de rotación (la dirección contraria a las agujas del reloj en la Figura 6), un error entre el valor medido y el valor real se incrementará según se incremente el valor de par.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar una unidad de medición de par de apriete capacitada para reducir un error tan pronto como sea posible en cualquiera de las direcciones de apriete, ya sea en 45 el sentido de las agujas del reloj o ya sea en sentido contrario al de las agujas del reloj.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

Para resolver el problema descrito en lo que antecede, la presente invención proporciona una unidad de medición de par de apriete instalada en un aparato de apriete. La unidad de medición de par de apriete comprende un sensor de par que detecta un par de apriete, y un amplificador que amplifica una señal de salida procedente del 50 sensor de par, en el que el amplificador aplica una ganancia diferente a la señal de salida del sensor de par que depende de si la dirección de apriete del aparato de apriete se realiza en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario al de las agujas del reloj.

El amplificador puede incluir un amplificador en el sentido de las aguas del reloj que tiene una ganancia que se aplica a un par de apriete en el sentido de las agujas del reloj, y un amplificador en el sentido contrario a las 55

agujas del reloj que tiene una ganancia que se aplica a un par de apriete de sentido contrario al de las agujas del reloj.

La unidad de medición de par de apriete de la presente invención puede estar instalada extraíblemente en un mecanismo actuador o de transmisión de potencia (por ejemplo, un eje giratorio) del aparato de apriete, o puede estar instalada integralmente con el aparato de apriete por estar construida en el actuador del aparato de apriete. 5

Ejemplos de tales aparatos de apriete que pueden estar equipados con la unidad de medición de par de apriete incluyen, por ejemplo, una llave de tipo motorizado, una de tipo accionada con aire comprimido, una de tipo hidráulico, y una manual.

De acuerdo con la unidad de medición de par de apriete de la presente invención, el amplificador aplica una ganancia diferente a la señal de salida de par del sensor de par dependiendo de la dirección de apriete. Esto permite 10 que el valor a la salida del sensor de par se acerque más al valor de par real, implementando con ello una medición de par de alta precisión.

El amplificador puede estar configurado para aplicar una ganancia diferente a la señal de salida del sensor, o puede estar configurado de modo que tenga un amplificador en el sentido de las agujas del reloj y un amplificador en el sentido contrario al de las agujas del reloj, teniendo ambos una ganancia diferente, dispuestos en paralelo 15 cada uno con el otro, y para llevar a cabo la amplificación con una ganancia aplicada tanto desde el amplificador en el sentido de las agujas del reloj en el caso de una rotación en el sentido de las agujas del reloj, como desde el amplificador en el sentido contrario al de las agujas del reloj en caso de que la rotación sea en el sentido contrario al de las agujas del reloj.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 20

La Figura 1 es un diagrama de bloques de una unidad de medición de par de apriete de la presente invención;

la Figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas llevadas a cabo por la unidad de medición de par de apriete de la presente invención;

la Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra la relación entre los valores de par introducidos y los 25 valores de par medidos obtenidos mediante la aplicación de amplificadores individuales en el sentido de las agujas del reloj y en el sentido contrario al de las agujas del reloj de la unidad de medición de par de apriete de acuerdo con la presente invención;

la Figura 4 es un gráfico que muestra una comparación entre un ejemplo de la invención, en el que la medición de par se realiza con ganancias individualmente diferentes aplicadas dependiendo de si la dirección de 30 apriete es en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario al de las agujas del reloj, y un ejemplo comparativo, en el que la medición de par se realiza con una ganancia constante con independencia de si la dirección de apriete es en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario al de las agujas del reloj, habiéndose hecho la comparación en términos de error entre los valores de par introducidos y los valores de... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de medición de par de apriete instalada en un aparato de apriete, que comprende:

un sensor (12) de par que detecta un par de apriete, y

un amplificador que amplifica una señal de salida procedente del sensor (12) de par,

que se caracteriza porque el amplificador aplica una ganancia diferente a la señal de salida del sensor de 5 par dependiendo de si la dirección de apriete del aparato de apriete es en el sentido de las agujas del reloj o es en el sentido contrario al de las agujas del reloj.

2. La unidad de medición de par de apriete de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el amplificador incluye un amplificador (40) en el sentido de las agujas del reloj, que tiene una ganancia que se aplica a un par de apriete en el sentido de las agujas del reloj, y un amplificador (42) en el sentido contrario al de las agujas del reloj, 10 que tiene una ganancia que se aplica a un par de apriete en el sentido contrario al de las agujas del reloj.

3. La unidad de medición de par de apriete de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además un mecanismo (22) de conmutación, en la que el amplificador (40) en el sentido de las agujas del reloj y el amplificador (42) en el sentido contrario al de las agujas del reloj están conectados al mecanismo (22) de conmutación, y la amplificación se realiza al conmutar el mecanismo (22) de conmutación entre el amplificador (40) en el sentido de las 15 agujas del reloj y el amplificador (42) en el sentido contrario al de las agujas del reloj, dependiendo de la dirección de apriete del dispositivo de apriete.

4. La unidad de medición de par de apriete de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el mecanismo (22) de conmutación determina la dirección de apriete del aparato de apriete, en base a la señal de salida del sensor (12) de par introducida ya sea en el amplificador (40) en el sentido de las agujas del reloj o ya sea en el amplificador (42) 20 en el sentido contrario al de las agujas del reloj.

5. La unidad de medición de par de apriete de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que se encuentra instalada extraíblemente en un aparato de apriete.