夹具及用于紧固一夹具的方法与流程

1.根据权利要求1的前言，本发明涉及一种用于固定软管或管道元件的夹具，包括具有至少一开口的一环状夹持带，其中所述夹具具有一封闭状态及一开启状态，并且在一安装位置牢固地被夹持。本发明的主题也是这种类型的一夹具的一安装方法。


背景技术：

2.这种类型的夹具在各种实施例中都很普遍。除其他外，它们被用于汽车制造，使多个管道及多个软管保持在特定的多个位置，甚至在负载下也是如此，并且在接头处以流体密封的方式将多个管道元件彼此连接。在这种情况下，拉紧元件以规定的方式拉紧是重要的，因为过度的拉紧及拉紧力过低的拉紧都会严重损害功能。
3.在现有技术中，已知的对安装机器人进行编程，使拉紧元件，通常是拉紧螺钉，在安装过程中被设定为正确的拉紧力。为此目的，有必要知道要紧固的夹具的个别数据，可能的话，也要定义用于安装的一起点。即使在手动紧固的情况下，了解拉紧力的数值并遵从这些数值也是至关重要的。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于设计开头提及的一夹具的所述类型，使用所述夹具可以有利地配置多个安装顺序。
5.根据本发明的所述夹具的主要特征在权利要求1的特征部分中具体说明，关于根据本发明的所述方法，在权利要求9中具体说明。多个改进是权利要求2至8及10的主题。
6.根据本发明，目的是通过开头提到的所述类型的一夹具实现，所述夹具具有一射频识别芯片，所述射频识别芯片与一开关电路相连接，其中所述开关电路的开关状态与所述夹具的所述封闭及开启状态相关，其中至少在一开关状态下，可以从所述射频识别芯片中读取一数据集，及/或取决于所述开关状态，可以从所述射频识别芯片中读取不同的多个数据集。
7.根据本发明的所述夹具具有以下优点：首先，所述安装顺序及/或一序列号所需的所有所述数据可以存储在所述射频识别芯片上，甚至在安装前就可以取回。因此，无需进一步的信息就可以立即地确定所述夹具类型，也不会有其他夹具的所述数据将被使用的危险。
8.所述射频识别芯片取决于所述开启状态输出数据或输出改变的数据，意味着可以监测所述夹具的所述封闭状态。这不必须是一最终拉紧力，例如，所述封闭扭矩可以被侦测，取决于所述配置，在安装过程中可以得出各种结论。
9.例如，多个自动安装顺序中的所述闭合，以及因此通过所述射频识别芯片的所述通信的所述启动，可以用来为例如一预定的安装顺序设定一起点。一旦通过所述射频识别芯片作成一联系，一安装机器人，举例而言，就会知道所述夹具处于一定义的封闭但尚未夹紧的位置，使所述拉紧元件的一先前定义的拉紧操作接连着进行，从而在所述安装位置引
导所述夹具至一期望的夹紧位置。例如，这可以是旋转扭矩控制的及/或旋转路径控制的一拉紧螺钉的紧固。
10.从上面的解释可以看出，所述开关电路的所述改变并不意味着所述夹具处于一最终安装位置，而只是处于所述封闭操作的所述开始。例如，这也可以初始地独立于一安装操作使用，为了信息的多个目的，从一夹具上读取所述序列号及/或技术数据。
11.根据一可选的改进，提供了安置于所述夹持带上的用于在所述安装位置牢固地夹持所述夹具的一拉紧元件。在这样的多个夹具中，所述开关状态不仅适用于多个监测目的，更可以有利地用于在所述拉紧元件的所述拉紧过程中定义多个参数。
12.在此，所述射频识别芯片有可能固定至所述拉紧元件，为此目的，所述射频识别芯片优选地座落于具有一孔洞的一悬挂标签上，所述拉紧元件穿过所述孔洞突出。
13.在另一实施例中，用于在所述安装位置牢固地夹持所述夹具的所述夹持带被设计成有弹性的并且特别是不具有额外的拉紧元件。在此，可以利用这一事实，即一个正确地安装的弹簧夹具会有一确定的形状，使这种期望的安装状态可以使用所述开关电路来侦测。
14.在一个可能的改进中，所述开关电路具有多个触点，所述多个触点仅在所述夹具的所述关闭状态下进行接触及关闭所述开关电路。这可以特别便宜地实现。有一种可能性是，所述夹持带具有至少两个相对的拉紧头部，用于在所述安装位置牢固地夹持所述夹具，其中所述触点被安置在这些拉紧头部中的一个上，在所述相对侧，一导电元件被安置在另一所述拉紧头部的所述侧。
15.另外，还有一种选择，即所述开关电路具有一开关或压力传感器，所述开关电路仅在所述夹具的所述关闭状态下关闭。一开关的安装可能比多个触点更简单，因为多个触点也需要在一相对表面上有一配合件。与一压力传感器相结合，所述可读数据集可以有多阶段数据改变。例如，这使得它不仅可以在闭合过程中侦测一第一触点，也可以监测两个表面之间的所述接触压力，以便可靠地进行所述夹具的拉紧。
16.取决于所述安全要求，如果在所述夹具的所述关闭状态下关闭的所述开关电路以这样的方式激活所述射频识别芯片，可以查询到具有信息的一完整数据集，可能是足够的。
17.在所述改进中，可以选择的是，所述射频识别芯片安置于且特别是固定到所述夹持带的一内部侧上，或者安置于且特别是固定到所述夹持带的一外部侧上。在所述内部侧上，所述射频识别芯片可以受到所述夹持带的保护。在所述外部侧上，可能实现一改善的数据连接。例如，所述射频识别芯片也可以悬挂在所述夹持带上的一种旗帜或悬挂物上。
18.根据一具体实施例，所述夹持带具有至少两个相对的拉紧头部，用于在所述安装位置牢固地夹持所述夹具，其中所述射频识别芯片安置于这些拉紧头部的一者上。
19.本发明还涉及一种夹具，用于固定软管或管道元件，包括具有至少一开口的环状的一夹持带以及提供于后者上以在一安装位置牢固地夹持所述夹具的一拉紧元件，其中一射频识别芯片提供于所述夹具上，所述射频识别芯片连接到一开关电路，所述开关电路具有多个触点，所述多个触点仅在所述夹具被关闭时进行接触及激活所述射频识别芯片，从而可以查询具有信息的一完整数据集。
20.根据本发明的这种夹具具有以下优点：首先，所述安装顺序及/或一序列号所需的所有所述数据可以存储在所述射频识别芯片上，并为了所述安装取回。因此，即使没有进一步的信息，也可以直接确定所述夹具类型，也不会有其他夹具的所述数据将被使用的危险。
21.在此，所述射频识别芯片只有在所述多个触点之间接触时才被完全激活，这意味着不存在尚未安装的夹具的数据会被无意地查询的风险，因为它们的射频识别芯片还不能通过所述开启的触点进行通信。
22.优选地，所述射频识别芯片设计成无源的，即通信所需的电能由所述芯片中的一射频识别接收器的一电磁信号产生。具有自身电源供应的有源实施例是可能的，但作为一项规则，是不需要的。相信在所述夹具中提供一电源供应甚至可能是不利的，因为它在相对较长的储存或甚至在一安装后仅在一有限的时间内可用。此外，在有更多夹具的一环境中，例如在一机动车的一引擎机舱中，所述射频识别芯片在一相对较大的范围内的所述传输可能会造成干扰。如果在带有无源射频识别芯片的一封闭夹具的情况下，数据只被安置在附近的一射频识别接收器查询，这个缺点就不适用。
23.所述射频识别接收器可以以通常的方式设计，其中它们可以与一自动安装工具相耦合，以便在后者及所述夹具之间产生通信。
24.在本发明的一优选实施例中，提供了所述夹持带在所述开口的所述区域内具有两个相对的拉紧头部，且在其中所述开关电路的所述多个触点是由所述多个拉紧头部的一者上的两个触点表面形成，且在所述夹具的所述关闭状态下通过所述另一个拉紧头部的所述侧上的一传导元件彼此连接。一开口法兰应理解为一夹持带的一向外指向端。这样的一端也可以被指定为一拉紧头部。所述拉紧元件特别是可以安置在这个开口法兰上。
25.这种结构非常简单的解决方案，与连接到所述拉紧头部两侧的所述芯片的多个馈线相比，允许在所述多个触点及所述射频识别芯片之间的多个短馈线，其中所述传导元件优选地是由所述夹持带本身形成或由一分别的接触元件形成。当然，最简单的情况是由所述夹持带本身本身代表，在很多夹具中，夹持带由金属组成，并在所述夹具的所述开口的所述区域成角度倾斜，以形成所述拉紧头部，因此它可以轻易地形成所述传导元件。
26.在简单的多个软管夹具中，所述夹具的所述内部侧有一平滑表面，它是有利的，取决于所述应用，所述夹具形成为具有截面为v形的一夹持带的一异形夹。
27.这样的一实施例使得例如以流体密封的方式连接两个端对端的管道元件成为可能，其中在这样的实施例中，准确地遵守拉紧力以避免流体泄漏是特别地重要的。
28.这样的一实施例还提供所述优点，即所述射频识别芯片安置于所述v形夹持带的所述凹槽的中央。
29.在这个位置，所述射频识别芯片受到保护，可以安置在所述多个触点附近，这样就不需要长的馈线。
30.在本发明的一个特别地方便的实施例中，提供了所述射频识别芯片通过一自粘性的绝缘粘性胶带的手段，固定至所述夹具且特别是固定至所述夹持带。
31.这种固定方式简单方便，特别是在安装后固定在夹持带的内部侧的情况下，还能永久地防止丢失。
32.特别是在已经提到的v形异形夹中，所述夹持带是有利的或者甚至是必要的，被细分为两个弯曲刚性半夹部，所述两个弯曲刚性半夹部在与所述开口相对的所述侧通过一连接件彼此连接。通过这样的一个夹具，多个软管及管道元件可以被固定在一个特别地牢固的位置，在适当的多个应用中，也可以以流体密封的方式彼此连接，因为所需的夹持力也可以在所述轴向方向上建立起来。
33.在本发明的一个特别地优选实施例中，提供了一个人序列号、所述夹具的技术数据及/或与所述夹具的所述安装操作有关的技术数据存储在所述射频识别芯片中，取决于所述开关电路的所述开关状态，可以读取这些数据，例如，当所述多个触点连接时可以读取。以此方式，所述夹具的所有所述相关数据，所述夹具的所有所述必要数据都可以在一自动安装操作期间的任何时候被读取，可以用来控制所述工艺参数。
34.在本发明的进一步修改中，提供了在所述夹具的所述多个触点处于开启状态时，仅可以查询具有一缩减信息的一数据集。
35.这一实施例的优点在于，例如在一商店里，即使在所述开启状态下，也能获得与所述物流相关的所述夹具的具体基本信息，而只有在所述触点已经被关闭后才能查询到所述完整的数据集。
36.也可以设想，在多个实施例中，即使不关闭所述多个触点也可以完全查询所述数据集。更多功能可以接着分配给所述多个触点。
37.为了避免所述信号与一金属夹持带的干扰，所述射频识别芯片及/或所述射频识别芯片的一天线通过一非金属垫片的手段固定至所述夹持带可能是有利的。
38.在本发明的另一优选实施例中，提供了所述射频识别芯片具有一存储器，在安装期间侦测到的数据可以被存储在所述存储器中。
39.这样就有可能，例如，记录所述安装过程及/或一最终紧固扭矩，用于后续的品质控制，而不需要借助于所述安装系统的所述数据库。
40.因此，本发明的一个主题也是一种安装根据本发明在上述多个实施例中的一个所述的夹具的方法，所述夹具具有一射频识别芯片，与所述夹具的安装操作有关的数据存储于所述射频识别芯片上。然后，所述方法以这样的方式进行：所述夹具在开始所述安装时初始地且大部分地关闭，其中所述多个触点被关闭且所述射频识别芯片被激活，一射频识别接收器读取有关所述安装操作的所述数据，并借助读取的所述数据控制与一紧固扭矩及/或一紧固旋转角相关的一关联的安装工具，以夹持所述夹具在其安装位置。
41.例如，所述射频识别接收器可以安置在安装工具本身内，并将与所述控制有关的适当数据转发给其控制装置。
42.在所述方法的一优选发展中，提供了来自扭矩及/或旋转角传感器的所述测量值及/或时间值被用于执行及/或监视所述方法。
43.所述方法的这种延伸的优点在于，可以侦测到所述多个实际数值，例如，在所述夹具的所述拉紧螺钉的所述紧固过程中，也可以根据这个数据来修正所述安装操作。
44.一进一步选择也包括记录一安装操作的多个实际数值，例如，确认没有错误。在相反的情况下，如果侦测到不可能按照所述规格进行一安装，也可以输出一警告，因为所述夹具有一缺陷或后者没有在其安装位置上正确对齐。在多个安装操作的品质保证方面，这样的选项正变得越来越重要。
45.最后，为了便于后续的品质控制，优选地提供了在所述安装操作期间侦测与所述连接的多个特性变数有关的数据，并存储在所述射频识别芯片中，用于后续的品质控制。这样的一特性变数可以是，例如，所述拉紧螺钉的一最终紧固扭矩。
附图说明
46.本发明的进一步特点、细节及优点可以从权利要求书的措辞及以下参照附图对示范性实施例的描述中收集到，其中：
47.图1是一夹具的一立体图；
48.图2显示带拉紧螺钉的一夹具从接触到一射频识别芯片的一时间函数的一紧固图。
具体实施方式
49.图1显示了一夹具10的一立体图，所述夹具在安装前处于一开启状态。所述夹具10有一个分为两个半夹部14、15的夹持带12，其中在所述夹具10的一开口16处，所述两个半夹部14、15的多个端18、19弯曲形成多个拉紧头部20、21(也可被指定为多个开口法兰)，以便所述夹具10被关闭时所述两端18、19彼此靠在一起。
50.在与所述多个拉紧头部相对的它们的多个端22，所述两个半夹部14、15通过一连接件24以一铰接的方式彼此连接，使所述夹具10的所述开口16可以通过将所述半夹部14、15向相反方向枢转来拓宽，以便将所述夹具10放置在多个管道元件(未图示)上。
51.两个拉紧头部20、21可以通过一拉紧螺钉28的手段来相互夹紧，这里用作一拉紧元件26，其中在拉紧头部20上提供有所述拉紧螺钉28的所述轴穿过的一通孔30，在相反的所述拉紧头部21上提供有所述拉紧螺钉28的所述螺纹轴可以拧入的一贯通螺纹32。
52.所述两个半夹部14、15被设计成v形的异形截面。它们的多个内部倾斜表面34适合与环状法兰上的多个对应倾斜表面相互作用，环状法兰安置在两个管道端(未图示)的所述外周缘上，端对端安置。当两个半夹部14、15通过拧紧所述拉紧螺钉28而夹住这个环状表面时，所述管道端不仅接着被定位，而且还以流体密封的方式彼此轴向夹紧。所述两个半夹部14、15被设计成非常坚硬，因为它们是v形异形的形状。然而，对于多个简单的应用，也可以使用其他多个截面形状的夹具，或者使用由多个柔性带制成的简单的多个夹持带，由于其固有的流动性，也不需要通过一连接件细分为两半。
53.在根据图1显示的安置在所述底部的所述半夹部14中，一射频识别芯片38被安置在v形轮廓的所述中央凹槽36中，并通过一粘性胶带的手段保持在所述半夹部14上。两条馈线40、41形成一接触电路的多个部分，且在所述拉紧头部20的区域内结束并与多个触点42、44形成多个触点表面。所述两条馈线40、41及所述多个触点表面42、44相对于由金属组成的所述下半夹部14是绝缘的，且不能被后者接触。在所述上拉紧头部19的方向上，所述实际的、非绝缘的多个触点表面42、44是位于：当夹具10封闭时，所述接触电路被由金属组成的所述上半夹部15封闭。在所示的示例性实施例中，当两个拉紧头部20、21接触时，所述多个触点就会封闭，为此目的不需要拧紧所述拉紧螺钉28。因此，如果将两个所述半夹部14、15压在一起，直到所述两个拉紧头部20、21彼此靠在一起，就可以为测试目的手动封闭接触电路。
54.在所述最后的安装过程中，所述夹具10首先被放置在一个管道元件或两个要连接的管道元件上。然后，与一射频识别接收器(未图示)相连的一安装工具(同样未图示)可以接着放置在所述拉紧螺钉28上。在本案例中，所述安装工具配备了一个可选的扭矩侦测单元，它可以在所述紧固过程中侦测所述扭矩曲线。图2再现了一条典型的曲线，它代表了所
述紧固扭矩在时间轴上的过程。初始的紧固几乎是在没有任何负载的情况下进行的(见图1)，且伴随着一轻微的上升，从所述两个拉紧头部接触时几乎连续地上升。所述下方图说明了激活所述射频识别芯片38的所述接触电路的所述开关状态。所述电触点表面42、44被所述拉紧头20接触的时间，其特性是突然上升到一特定水平。
55.所述接触信号的上升通过所述有源射频识别芯片38给所述安装工具一指示，所述射频识别芯片38从这个时候开始活动，即所述夹具10的某一位置，在这个位置上所述两个拉紧头部20、21刚好接触。然后，来自所述射频识别芯片的信息可以被查询，并在所述进一步紧固操作中被考虑到。例如，这些信息可以包括要达到的一最终紧固扭矩及/或此时或形成某一紧固扭矩后仍要执行的一紧固旋转角。
56.所述紧固操作的完成，即所述安装的所述完成，在图2中以最终达到的扭矩水平为特性，达到后所述工具被关闭，因此所述测量的扭矩接着下降到零。由于所述接触电路保持封闭，来自所述射频识别芯片的所述信号在开关开启状态“1”下保持有效。
57.图2所示的所述扭矩侦测可以和所述夹具的一序列号一起被记录下来，并文件化以达到保证品质的目的。如果建立了一个非理想的曲线，例如所述扭矩的一突然过早下降或一扭矩曲线与所述时间曲线不匹配(或对所述工具的所述旋转角的过程进行一适当的侦测)，所述安装操作可以被中止，并发出一警告。
58.如上所述，在没有扭矩监测的多个简单工具的情况下，也有可能，例如，在所述射频识别芯片激活后，所述安装工具只进行一个特定的旋转角度，在这个角度上可以假设相关的夹具类型的正确安装。当然，在这样的程序中不可能进行更广泛的检查。
59.即使在手动紧故的情况下，所述射频识别芯片也能为安装人员提供必要的信息，以便所述安装人员能够按照某些规格手动地进行所述安装操作。
60.本发明并不局限于以上描述的实施例，而是可以以多种方式进行修改。因此，本发明尤其不限于多个异形夹具，也可以转移到其他多个夹具类型。
61.从权利要求、说明书及附图中出现的所有特征及优点，包括结构细节、实体安置及方法步骤，对于本发明来说，既可以是单独的，也可以是最广泛的组合。
62.附图标记
63.10
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夹具
64.12
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夹持带
65.14、15
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半夹部
66.16
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开口
67.18、19
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所述半夹部的多个端
68.20、21
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拉紧头部
69.22、23
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所述半夹部的多个连接侧端
70.24
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连接件
71.26
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拉紧元件
72.28
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拉紧螺钉
73.30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
通孔
74.32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
贯通螺纹
75.34
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v形异形夹的倾斜表面
76.36
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
v形异形夹的凹槽
77.38
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
射频识别芯片
78.40、41
ꢀꢀꢀ
接触电路馈线
79.42、44
ꢀꢀꢀ
触点表面