FR2996317A1

FR2996317A1 - Outil d'application de couple et dispositif de commande de couple associe

Info

Publication number: FR2996317A1
Application number: FR1359437A
Authority: FR
Inventors: Zuher Naim Khalaf; Wiliam Lloyd Naumann
Original assignee: Stanley Black and Decker Inc
Current assignee: Stanley Black and Decker Inc
Priority date: 2012-10-02
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-04-04
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: US20140090224A1; FR2996317B1; US9022135B2; DE102013015139A1

Abstract

Système d'application de couple comprenant un outil d'application de couple possédant un moteur et une broche de sortie rotative, un capteur de couple qui mesure un couple instantané exercé par la broche de sortie pendant un cycle de fixation et un dispositif de commande fonctionnellement relié à l'outil pour commander la vitesse de rotation de l'outil pendant le cycle de fixation. Le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle corresponde à [(τF - τC)/t]/r, où t est une constante temporelle de commande de vitesse, τF est un couple final cible pour le cycle de fixation et r est un taux de couple.

Description

OUTIL D'APPLICATION DE COUPLE ET DISPOSITIF DE COMMANDE DE COUPLE ASSOCIE CONTEXTE DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention [0001] La présente invention se rapporte à des outils d'application de couple motorisés et plus spécifiquement à des procédés de commande destinés à de tels outils motorisés. 2. Description de l'art connexe [0002] Les outils d'application de couple motorisés (par exemple des outils à commande hydraulique ou électrique) commandés par ordinateur sont habituellement utilisés dans les environnements de production afin d'animer des organes de fixation filetés (par exemples, des écrous et des boulons) dans des joints. De tels outils motorisés sont habituellement accouplés à un dispositif de commande L'outil possède normalement un moteur à vitesse élevée et à couple élevé accouplé à une tête d'adaptateur universel. Différents embouts interchangeables (par exemple, des embouts appropriés à des boulons à tête hexagonale et écrous hexagonaux) sont reliés à la tête afin d'entraîner les organes de fixation filetés. [0003] Le dispositif de commande l'alimentation (par exemple hydraulique ou électricité) pour chaque unité portative, et contrôle également des paramètres tels que la vitesse instantanée de l'outil et le couple instantané appliqué. Lors d'une tâche de fixation normale, les organes de fixation sont serrés à un couple spécifié prédéfini. Lorsque les unités portatives tournent à une vitesse élevée, de l'ordre de plusieurs centaines de tr/min ou plus, le dispositif de commande est normalement utilisé pour commander et arrêter automatiquement le moteur de l'outil de sorte que le couple appliqué à l'organe de fixation et au joint ne dépasse pas le couple spécifié. Un cycle de fixation est lancé par l'activation, par l'utilisateur, d'un commutateur d'activation dans le cas d'un outil portatif, ou par le dispositif de commande dans le cas d'un outil robotique. Cependant, compte tenu de la vitesse élevée de l'outil, un dépassement (dépassant le couple prévu) est un problème courant. [0004] Les brevets des Etats-Unis d'Amérique n°5 215 270, 5 315 501, 5 519 614, 5 637 968, 5 650 574 et 6 516 896 décrivent différents dispositifs de commande d'outils de fixation classiques conçus pour commander un couple de l'outil tout en évitant un dépassement. 1 404114187v1 RESUME DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION [0005] On a besoin, dans l'art, d'un dispositif de commande de couple d'outil qui réduit le temps de cycle sans compromettre la précision de couple. [0006] Un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention se rapportent à un algorithme de commande de couple destiné à un dispositif de commande pour outil d'application de couple. L'algorithme du dispositif de commande tient compte de l'énergie cinétique de la broche rotative de l'outil et/ou une réactivité de l'outil vis-à-vis des changements souhaités apportés à la vitesse de rotation de manière à fournir un temps de cycle de fixation rapide tout en évitant le dépassement. De plus, un temps de cycle plus court peut donner lieu à une baisse de l'échauffement défavorable de l'outil pendant des cycles de fixation répétés. [0007] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l'algorithme tient compte des paramètres d'outil tels que la constante temporelle de commande de vitesse de l'outil. [0008] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, l'algorithme produit des temps de cycle rapides pour des joints mous et des joints durs sans régler à nouveau le dispositif de commande lors d'un passage entre les différents joints (par exemple, d'un cycle de fixation pour joint mou à un cycle de fixation pour joint dur ou vice-versa). [0009] Un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention se rapportent à un procédé de commande d'un outil d'application de couple pour appliquer un couple final cible (TF) à une broche de l'outil. Le procédé consiste à: faire tourner l'outil d'application de couple pendant un cycle de fixation ; détecter un couple instantané (Tc) appliqué par l'outil d'application de couple ; et commander, en réaction, une vitesse de rotation de l'outil de manière à ce qu'elle corresponde à [(TF - Tc)/tVr pendant au moins une partie du cycle de fixation, où t comprend une constante temporelle de commande de vitesse et r comprend un taux de couple. [0010] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le procédé consiste à répéter ladite détection et ladite commande à une fréquence prédéfinie. [0011] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, la fréquence prédéfinie comprend au moins 100 Hz. [0012] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le procédé consiste également à commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse nominale de l'outil d'application de couple lorsque [(TF - Tc)/te est supérieure à la vitesse nominale. 2 404114187v1 [0013] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le procédé consiste également à commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse minimale prédéfinie (a) n) lorsque winin > RTF - Tc)/t]ir > 0. [0014] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le procédé consiste également à détecter un angle de rotation de la broche ; et à calculer le taux de couple (r) pendant le cycle de fixation en tant que rapport de changement apporté au couple détecté par changement apporté à l'angle de rotation détecté. [0015] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, la constante temporelle de commande de vitesse (t) comprend une constante qui a été obtenue avant le cycle de fixation. [0016] Un ou plusieurs de ces modes de réalisation de la présente invention se rapportent à une combinaison comprenant : un outil d'application de couple possédant un moteur et une broche de sortie rotative ; un capteur de couple qui mesure un couple instantané (Tc) exercé par la broche de sortie pendant un cycle de fixation ; et un dispositif de commande fonctionnellement relié au capteur de couple et à l'outil pour commander la vitesse de rotation de l'outil pendant le cycle de fixation. Le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle corresponde à [(TF - Tc)/t]ir pendant au moins une partie du cycle de fixation, où t comprend une constante temporelle de commande de vitesse, TF comprend un couple final cible pour le cycle de fixation et r comprend un taux de couple. [0017] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le dispositif de commande est programmé pour régler la vitesse de l'outil à une fréquence prédéfinie. [0018] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, la fréquence prédéfinie est d'au moins 100 Hz. [0019] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse nominale de l'outil d'application de couple lorsque RTF - Tc)/t]ir est supérieure à la vitesse nominale. [0020] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse minimale prédéfinie (a)min) lorsque tomin > RTF - Tc)/te > 0. [0021] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, la combinaison comprend également un capteur d'angle de rotation conçu pour détecter un angle de rotation de la broche. Le dispositif de commande est programmé pour calculer le taux de couple (r) pendant le cycle de 3 404114187v1 fixation en tant que rapport de changement apporté au couple détecté par changement apporté à l'angle de rotation détecté. [0022] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le dispositif de commande est programmé pour régler la vitesse de l'outil à une fréquence prédéfinie, le réglage étant basé sur les changements apportés au taux de couple calculé pendant le cycle de fixation. [0023] Selon un ou plusieurs de ces modes de réalisation, le dispositif de commande est programmé pour utiliser, comme constante temporelle de commande de vitesse, une constante qui était connue du dispositif de commande avant le cycle de fixation. [0024] Un ou plusieurs de ces modes de réalisation se rapportent à un dispositif de commande pour outil d'application de couple possédant un moteur et une broche de sortie rotative. Le dispositif de commande est conçu pour être fonctionnellement relié à l'outil et à un capteur de couple qui mesure un couple instantané (Tc) exercé par la broche de sortie pendant un cycle de fixation. Le dispositif de commande est conçu pour commander la vitesse de rotation de l'outil pendant le cycle de fixation. Le dispositif de fixation est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle corresponde à [(TF - Tc)/te, où t comprend une constante temporelle de commande de vitesse, TF comprend un couple final cible pour le cycle de fixation et r comprend un taux de couple. [0025] Ces aspects, et d'autres, de différents modes de réalisation de la présente invention, ainsi que les procédés de fonctionnement et les fonctions des éléments de structure apparentés et de la combinaison de pièces et économies de fabrication, deviendront plus évidents en prenant en considération la description suivante et les revendications annexées en référence aux dessins annexés, tous formant une partie de la présente spécification, dans laquelle les mêmes références numériques désignent des pièces correspondantes sur les différentes figures. Selon un mode de réalisation de l'invention, les composants structuraux illustrés ici sont dessinés à l'échelle.

Cependant, il doit être formellement entendu que les dessins sont donnés uniquement à titre d'illustration et de description et qu'ils ne sont pas conçus comme définissant les limites de l'invention. De plus, on se rendra compte que les caractéristiques structurelles illustrées ou décrites selon tout mode de réalisation peuvent être ici utilisées dans d'autres modes de réalisation également. Telle qu'utilisée dans la spécification et dans les revendications, la forme au singulier de « un(une) » et « le(la) » comprend plusieurs référents sauf indication contraire mentionnée dans le contexte. 4 404114187v1 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0026] Pour une meilleure compréhension des modes de réalisation de la présente invention ainsi que d'autres objets et caractéristiques supplémentaires de celle-ci, il faut se rapporter à la description suivante qui doit être utilisée en association avec les dessins annexés, sur lesquels : [0027] la FIG. 1 est une vue schématique d'un outil d'application de couple et d'un dispositif de commande selon un mode de réalisation de la présente invention ; et [0028] les FIGS.

2A-E sont des graphiques des différents paramètres associés à un algorithme de commande de couple utilisé par le dispositif de commande de la FIG. 1 selon différents modes de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'EXEMPLES DE MODES DE REALISATION DE L' INVENTION [0029] La FIG. 1 illustre un exemple d'outil d'application de couple 100 et de dispositif de commande 102 (avec un système d'application de couple) selon un ou plusieurs modes de réalisation de la présente invention. L'outil 100 comprend un moteur électrique 104 à vitesse élevée accouplé à une tête d'entraînement 106. La tête d'entraînement 106 comprend une broche 107 entraînée en rotation qui accepte des éléments de mise en prise d'organes de fixation filetés interchangeables, tels que des emboîtures, permettant à l'outil 100 d'entraîner un grand choix d'organes de fixation filetés ou autres structures serrées rotatives. L'outil 100 comprend également une carte électronique d'outil (TEB) 108 qui fait électroniquement l'interface avec le dispositif de commande 102, et un boîtier 110 à capteurs qui communique avec le dispositif de commande 102. Les indices de couple et de vitesse du moteur 104 de l'outil d'application de couple 100 sont stockés dans la carte électronique d'outil 108 (ou peuvent être stockés ou entrés dans le dispositif de commande 102, ou envoyés par le biais d'un réseau 118). Un outil sans carte électronique d'outil 108 peut être utilisé dans la présente invention, par exemple si les paramètres d'outil sont entrés dans le dispositif de commande 102 par un utilisateur, ou par l'intermédiaire d'autres moyens (par exemple, par le biais du réseau 118). [0030] Le boîtier 110 à capteurs comprend un capteur de couple, un capteur d'angle et un capteur de vitesse qui mesurent respectivement le couple appliqué par l'outil 100, un angle de rotation de la broche 107 et la vitesse à laquelle l'outil 100 tourne. Cependant, un ou plusieurs de 5 404114187v1 ces capteurs peuvent être absents du boîtier 110 à capteurs sans s'éloigner de la portée de l'invention. Le boîtier 110 à capteurs peut être intégré au moteur 104. Par exemple, le moteur 104 peut être un servomoteur à courant continu sans balai doté d'un capteur d'angle interne qui détermine la position de l'armature par rapport aux enroulements de stator. Un tel capteur peut être également utilisé pour déterminer s'il existe une condition d'erreur pendant le serrage. En variante, le capteur d'angle peut comprendre un codeur d'angle (par exemple, un capteur optique) ou un capteur linéaire à effet Hall. [0031] Même si l'outil d'application de couple a été jusqu'à maintenant décrit par rapport à un outil comprenant un moteur électrique 104, il doit être entendu que la présente invention peut être appliquée à un certain nombre de types différents d'outils d'application de couple commandés par ordinateur, dont l'outil 100 n'est qu'un exemple. En particulier, des modes de réalisation de la présente invention peuvent être également appliqués à des outils à commande par fluide commandés par ordinateur, tels que des outils pneumatiques et hydrauliques. Il doit être également entendu que l'outil 100 n'a pas besoin d'être un outil portatif. Au lieu de cela, un outil 100 peut être monté dans un accessoire permanent articulé et commandé à distance ou par un robot. Un tel outil 100 monté serait spécialement applicable à un environnement industriel de ligne d'assemblage, dans lequel il peut être programmé pour s'activer lorsqu'une pièce atteint un emplacement prédéfini de la ligne d'assemblage. [0032] Le dispositif de commande 102 fournit une interface programmable par l'utilisateur pour l'outil 100, communiquant avec la carte électronique d'outil 108 par le biais d'un connecteur 112. Le dispositif de commande 102 possède un écran d'affichage 114, par exemple un écran d'affichage à LED, et un panneau d'entrée 116. Le panneau d'entrée 116 permet à un utilisateur d'entrer des paramètres de traitement pour une tâche de fixation spécifique dans le dispositif de commande 102, tels qu'un couple cible programmé et une vitesse libre/nominale programmée. Le dispositif de commande 102 peut être également pourvu d'une interface réseau 118. L'interface réseau 118 connecte le dispositif de commande 102 à un ordinateur externe, tel qu'un ordinateur personnel, de sorte que le couple cible programmé et la vitesse libre programmée, entre autres choses, puissent être entrés à distance. L'interface réseau 118 peut également permettre à un certain nombre de dispositifs de commande 102 et d'outils 100 d'être programmés et contrôlés à distance par un seul utilisateur sur un seul ordinateur. Un utilisateur peut programmer le dispositif de 6 404114187v1 commande 102 soit à partir du panneau d'entrée 116 soit à partir d'un ordinateur externe connecté à l'interface réseau 118 avec les mêmes résultats. [0033] Il doit être également entendu que, bien que le dispositif de commande 102 du présent mode de réalisation soit mis en oeuvre sous forme d'un système informatique spécialisé avec son propre microprocesseur, sa propre mémoire, son propre écran d'affichage 114 et son propre panneau d'entrée 116, le dispositif de commande 102 peut être un ordinateur universel ou tout autre système informatique (par exemple, une tablette, un ordinateur portable, un smartphone, un dispositif informatique portatif, etc.) pouvant mettre en oeuvre le(s) algorithme(s) de commande présentés ci-dessous. [0034] On se rendra également compte que le dispositif de commande 102 (ou certains des composants du dispositif de commande 102) peut être intégré dans l'outil 100, au lieu de se trouver dans un boîtier distinct comme l'illustre la FIG. 1. Par exemple, le panneau d'entrée 116 et l'écran d'affichage 114 peuvent être connectés sans fil à l'outil 100 ou à une autre partie du dispositif de commande 102. Par exemple, le panneau d'entrée 116 et l'écran d'affichage 114 peuvent se composer d'un ordinateur portable, d'une tablette, d'un smartphone ou d'un autre dispositif similaire qui est connecté à l'outil 100 ou d'autres parties du dispositif de commande 102 soit sans fil (par exemple, Bluetooth, WIFI, IR, etc.) soit par le biais d'une connexion câblée (par exemple Ethernet, série, USB, etc.) ou autre type de connexions de données. [0035] Le dispositif de commande 102 contrôle le couple, l'angle et/ou la vitesse de l'outil 100 pendant des opérations de fixation et règle la vitesse de l'outil 100 de façon appropriée afin d'empêcher un dépassement de couple. En particulier, le dispositif de commande 102 est conçu pour tenir compte de l'énergie cinétique du moteur rotatif 104, de la tête d'entraînement 106 et de la broche 107 et pour régler la vitesse de l'outil 100 de sorte que l'énergie cinétique ne provoque pas de dépassement. Selon différents modes de réalisation, le dispositif de commande 102 utilise l'algorithme suivant pour déterminer une vitesse de rotation instantanée (a)) souhaitée de l'outil 100 et pour maintenir un niveau d'énergie cinétique acceptable : Wsouhaitée = (Tit)/r OÙ Wsouhaitée = vitesse de rotation souhaitée de l'outil 100 à laquelle le dispositif de commande 102 donne l'ordre de tourner à l'outil 100 (degrés/ms) = couple final cible (TF) - couple instantané (Tc) (Nm) t = constante temporelle de commande de vitesse (ms.) 7 404114187v1 r = taux de couple (Nm/degré) [0036] Le dispositif de commande 102 amène l'outil 100 à tourner à Wsouha tée- [0037] Les FIGS.

2A-2E illustrent des exemples de graphiques de vitesse par rapport à angle (FIG.

2A), couple par rapport à angle (FIG.

2B), vitesse par rapport à temps (FIG.

2C), couple par rapport à temps (FIG.

2D) et vitesse par rapport à couple (FIG.

2E) pour un cycle de fixation commandé à l'aide du dispositif de commande 102 selon un mode de réalisation de la présente invention. [0038] Le couple final cible (TF) peut être un couple cible entré par l'utilisateur qu'un utilisateur entre dans le dispositif de commande 102. En variante, le couple final cible (TF) peut être créé par le biais de tout autre mécanisme approprié (par exemple, par le biais de l'interface réseau 118). Selon le mode de réalisation illustré sur les FIGS.

2A-2F, le couple final cible est de 25 Nm. [0039] Le couple instantané (Tc) est mesuré par le biais d'un capteur de couple du boîtier 110 à capteurs et peut être déterminé par le dispositif de commande 102. Le capteur de couple peut utiliser tout mécanisme approprié pour calculer le couple instantané appliqué par l'outil 100 (par exemple, une jauge de contrainte sur une structure à travers laquelle le couple est transmis, analyse de la charge électrique sur le moteur 104). [0040] La constante temporelle (t) est une fonction de la réactivité de l'outil 100 à des changements de la vitesse souhaitée (également appelée inversion d'une largeur de bande de vitesse (Hz) de l'outil 100). Selon différents modes de réalisation non limitatifs, la constante temporelle (t) dépend du moteur 104, de la masse de pièces mobiles du moteur 104 comme la broche 107, etc. La constante temporelle (t) peut être déterminée de façon empirique et peut être optimisée pour équilibrer les souhaits opposés pour (1) raccourcir le temps de cycle de fixation et (2) éviter le dépassement. De plus et/ou en variante, la constante temporelle (t) peut être déterminée à l'aide de toute façon empirique, théorique, mathématique, ou d'un autre mécanisme sans s'éloigner de la portée de la présente invention. La constante temporelle (t) est une constante qui est de préférence déterminée avant le début d'un cycle de fixation. [0041] Selon le mode de réalisation illustré sur les FIGS.

2A-2E, la constante temporelle (t) est de 2,5 ms. [0042] Le taux de couple (r) se rapporte à un changement de couple par changement d'angle de rotation d'organe de fixation, et dépend du joint créé. Un joint mou a un taux de couple plus faible qu'un joint dur. Le taux de couple (r) peut être déterminé avant ou pendant chaque cycle de 8 404114187v1 fixation. Pour un type de cycle de fixation connu, le taux de couple (r) peut être dérivé de façon empirique d'un ou de plusieurs cycles de fixation. De telles données empiriques peuvent être combinées à des données de cycle de fixation pour chaque nouveau cycle de fixation comparable de manière à mettre à jour/améliorer le taux de couple (r) avec chaque nouveau cycle. [0043] En variante, le taux de couple (r) peut être calculé pendant une période de couple précoce dans chaque cycle de fixation (1) soit avant l'utilisation de l'algorithme de commande de couple (par exemple, pendant une période initiale pendant laquelle l'outil 100 tourne à plein régime), (2) soit pendant une période initiale du cycle de fixation lorsqu'un taux de couple initial préalablement déterminé est utilisé par l'algorithme avant que le taux de couple ne soit mis à jour pendant le présent cycle de fixation. Par exemple, des mesures de couple et d'angle peuvent être prises en deux points de couple précoces (par exemple, 5 % et 30 % de couple cible), et le taux de couple (r) est ensuite calculé comme augmentation de couple divisée par un changement d'angle entre ces deux points de couple. Le taux de couple (r) calculé peut ensuite être utilisé pour le reste du cycle de fixation. [0044] En variante, le taux de couple (r) peut être instantanément calculé pendant tout le cycle de fixation ou pendant une partie prédéfinie de chaque cycle de fixation. Par exemple, le taux de couple (r) peut être calculé par une méthode des moindres carrés afin de déterminer la pente instantanée du graphique couple par rapport à angle, par exemple, comme illustré sur la FIG.

2B. Pour l'exemple de mode de réalisation illustré sur la FIG.

2B, le taux de couple (r) est d'environ 0,0347 Nm/degré pour l'exemple de joint formé. [0045] Selon différents modes de réalisation, l'algorithme de commande de vitesse du dispositif de commande 102 est seulement utilisé lorsque la vitesse souhaitée tombe sous la vitesse nominale/libre (aimax) pour l'outil 100. Selon un tel mode de réalisation : Wsouhaitée = min[(T/t)/r, Wmax] En conséquence, dans un cycle de fixation, le dispositif de commande 102 fera normalement tourner l'outil 100 à sa vitesse nominale (aimax) jusqu'à ce que (r/t)/r tombe sous t'Inox, après quoi wsounaltée sera égale à (Tit)/r. Comme l'illustrent les FIGS.

2A, 2C et 2E, selon un mode de réalisation dans lequel la vitesse nominale (aimax) est de 1 000 tr/min (6 degrés/ms), le dispositif de commande 102 fait tourner l'outil 100 à la vitesse nominale (t'Inox) du moteur 104 pendant environ les 95 premières ms, 575 degrés et 20 Nm du cycle de fixation, après quoi la (r/t)/r calculée tombe sous 100 tr/min (6 degrés/ms). 9 404114187v1 [0046] Selon différents modes de réalisation, l'algorithme de commande de vitesse du dispositif de commande 102 peut toujours maintenir la vitesse souhaitée au-dessus d'une vitesse minimale (airain) de l'outil 100 pendant le fonctionnement de l'outil 100. Selon un tel mode de réalisation, le dispositif de commande 102 s'incorpore dans l'algorithme suivant : Wsouhaitée = n si Wmin > (t/t)/r > 0 wsounaitée tombe par conséquent à 0 lorsque t = 0 (c'est-à-dire, lorsque le couple final cible (TF) = couple instantané (tc)). Selon différents modes de réalisation, airain peut être un pourcentage prédéfini de la vitesse nominale winax de l'outil 100 (par exemple, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et/ou 10 % de climax, moins de 20, 15, 12,5, 10, 7,5 et/ou 5 % de climax, et/ou plus de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12,5 et/ou 15 % de wmax). [0047] Lorsque la vitesse libre maximale et la vitesse minimale sont toutes les deux incorporées dans l'algorithme, l'algorithme est le suivant : Wsouhaitée = Wmax si (Tit)/r > COmax Wsouhaitée = (Tit)/r Si COmax > (Tit)/r > O)pjn Wsouhaitée = Wmin si Wmin > (Tit)/r > 0 Wsouhaitée = 0 si (t/t)/r <0 [0048] Selon un ou plusieurs modes de réalisation, le dispositif de commande 102 effectue le calcul ci-dessus et modifie la vitesse de rotation souhaitée de l'outil 100 à une fréquence prédéfinie, qui peut être au moins 10, 100, 500 et/ou 1 000 Hz (c'est-à-dire, à intervalles de moins de 100, 10, et/ou 1 ms). Selon un mode de réalisation, le dispositif de commande 102 tourne à 1 000 Hz. Le dispositif de commande 102 règle activement la vitesse de l'outil 100 pendant que l'outil 100 est en marche. Selon différents modes de réalisation, la commande active du dispositif de commande 102 sur la vitesse du moteur 100 réduit au minimum le dépassement de couple tout en maintenant un rapport temps-couple rapide (c'est-à-dire, vitesse de cycle). [0049] Les modes de réalisation illustrés précités sont donnés pour illustrer les principes structuraux et fonctionnels de modes de réalisation de la présente invention et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. Au contraire, les principes de la présente invention sont destinés à englober tout changement, modification et/ou substitution dans l'esprit et la portée des revendications suivantes. 10 404114187v1

Claims

REVENDICATIONS: 1. Procédé de commande d'un outil d'application de couple pour appliquer un couple final cible (TF) à une broche de l'outil, le procédé consistant à : faire tourner l'outil d'application de couple pendant un cycle de fixation ; détecter un couple instantané (Tc) appliqué par l'outil d'application de couple ; et commander, en réaction, une vitesse de rotation de l'outil de manière à ce qu'elle corresponde à RTF - Tc)/tYr pendant au moins une partie du cycle de fixation, où t comprend une constante temporelle de commande de vitesse, et r comprend un taux de couple.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit procédé consiste à répéter ladite détection et ladite commande à une fréquence prédéfinie.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la fréquence prédéfinie comprend au moins 100 Hz.
4. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse nominale de l'outil d'application de couple lorsque RTF - Tc)/tVr est supérieure à la vitesse nominale.
5. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse minimale prédéfinie (a) n) lorsque O) min > [(TF - Tc)/te > 0.
6. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit : COmax Si (Tit)/1" > COmax ; (Tit)/1" Si COmax (Tit)/r > COmm ; eimin si eimin > (T/t)/r > 0 ; et 0 si (T/t)/r < 0, OÙ T = TF - TC, 11 404114187v1ai,max est une vitesse nominale de l'outil, où ai T, est une vitesse minimale prédéfinie pour l'outil.
7. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à: détecter un angle de rotation de la broche ; et calculer le taux de couple (r) pendant le cycle de fixation en tant que rapport de changement apporté au couple détecté par changement apporté à l'angle de rotation détecté.
8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la constante temporelle de commande de vitesse (t) comprend une constante qui a été obtenue avant le cycle de fixation.
9. Combinaison comprenant : un outil d'application de couple possédant un moteur et une broche de sortie rotative ; un capteur de couple qui mesure un couple instantané (Tc) exercé par la broche de sortie pendant un cycle de fixation ; et un dispositif de commande fonctionnellement relié au capteur de couple et à l'outil pour commander la vitesse de rotation de l'outil pendant le cycle de fixation, le dispositif de commande étant programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle corresponde à [(TF - '0/te pendant au moins une partie du cycle de fixation, où t comprend une constante temporelle de commande de vitesse, où Tl7 comprend un couple final cible pour le cycle de fixation, et où r comprend un taux de couple.
10. Combinaison selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour régler la vitesse de l'outil à une fréquence prédéfinie.
11. Combinaison selon la revendication 10, dans laquelle la fréquence prédéfinie est d'au moins 100 Hz.
12. Combinaison selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse nominale de l'outil d'application de couple lorsque [(TF - tc)/tVr est supérieure à la vitesse nominale. 12 404114187v1. Combinaison selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle soit une vitesse minimale prédéfinie (a) n) lorsque tomin > RTF - Tc)/te > 0. 14. Combinaison selon la revendication 9, comprenant en outre : un capteur d'angle de rotation conçu pour détecter un angle de rotation de la broche, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour calculer le taux de couple (r) pendant le cycle de fixation en tant que rapport de changement apporté au couple détecté par changement apporté à l'angle de rotation détecté. 15. Combinaison selon la revendication 14, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour régler la vitesse de l'outil à une fréquence prédéfinie, le réglage étant basé sur des changements apportés au taux de couple calculé pendant le cycle de fixation. 16. Combinaison selon la revendication 9, dans laquelle le dispositif de commande est programmé pour utiliser comme constante temporelle de commande de vitesse une constante qui était connue du dispositif de commande avant le cycle de fixation. 17. Dispositif de commande pour un outil d'application de couple comportant un moteur et une broche de sortie rotative, dans lequel : le dispositif de commande est conçu pour être fonctionnellement relié à l'outil et à un capteur de couple qui mesure un couple instantané (Tc) exercé par la broche de sortie pendant un cycle de fixation ; le dispositif de commande est conçu pour commander la vitesse de rotation de l'outil pendant le cycle de fixation ; le dispositif de commande est programmé pour commander la vitesse de rotation de l'outil pour qu'elle corresponde à [(TF - t comprend une constante temporelle de commande de vitesse ; TF comprend un couple final cible pour le cycle de fixation ; et r comprend un taux de couple.
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