DD213875A1

DD213875A1 - SCREW DEVICE FOR FLEXIBLE ASSEMBLING CELLS

Info

Publication number: DD213875A1
Application number: DD24834183A
Authority: DD
Inventors: Frank Schaal; Heinz Opitz; Bernd Mueller
Original assignee: Frank Schaal; Heinz Opitz; Bernd Mueller
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1983-03-01
Publication date: 1984-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schraubeinrichtung fuer flexible Montagezellen. Eine Anwendung der Schraubeinrichtung wird vor allem in der Montage gesehen. Die Schraubeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem mit einer Koppelstelle zu einem Industrieroboter versehenen Gehaeuse, welches Antriebsmotor, Untersetzungsgetriebe und Arbeitsspindel umschliesst. Die Momentenbegrenzung erfolgt in Abhaengigkeit vom auftretenden Rueckmoment ueber ein Hebelsystem, welches mit einem Stellglied verbunden ist und dessen Hebelverhaeltnis veraenderlich ist.The invention relates to a screw device for flexible mounting cells. An application of the screw is seen especially in the assembly. The screw means consists essentially of a provided with a coupling point to an industrial robot housing, which encloses drive motor, reduction gear and work spindle. The torque limitation takes place as a function of the occurring rear torque via a lever system which is connected to an actuator and whose Hebelverhaeltnis is veraenderlich.

Description

Schraubeinrichtung für flexible MontagezellenScrewing device for flexible assembly cells

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen, vorzugsweise zum Eindrehen von Schrauben in eine Gewindebohrung, unter Anwendung·von Industrierobotern. Die Erfindung findet vor allem im Maschinenbau und Fahrzeugbau Anwendung.The invention relates to a screw device for flexible assembly cells, preferably for screwing screws into a threaded bore, using industrial robots. The invention is mainly used in mechanical engineering and vehicle construction.

Charakteristik bekannter technischer LösungenCharacteristic of known technical solutions

Es ist bekannt, daß zur Mechanisierung und Automatisierung von Schraubverrichtungen verschiedene Einrichtungen mit unterschiedlichen Steuerungsprinzipien entwickelt wurden. Meist handelt es sich um handgeführte Schrauber, welche mit einem Druckmedium oder elektrisch angetrieben werden. So werden in DEOS 2637954 und DEOS 2721102 kraftbetriebene Drehmomentwerkzeuge beschrieben, bei denen durch eine mechanische Meßvorrichtung bzw. durch eine Abschaltkupplung das Drehmoment geregelt wird.It is known that various devices with different control principles have been developed for the mechanization and automation of Schraubverrichtungen. Most are hand-held screwdrivers, which are driven by a pressure medium or electrically. Thus, DEOS 2637954 and DEOS 2721102 describe power-driven torque tools in which the torque is controlled by a mechanical measuring device or by a disconnecting clutch.

Weiterhin wird eine drehmomentabhängige Steuervorrichtung für drehbar an einem Rahmen angebrachte Schrauber mit einer unter Belastung nachgiebiger Haltevorrichtung zur Abstützung des Reaktionsmomentes am Rahmen und mit einer Schaltvorrichtung, welche den Motor des Schraubers abschaltet, in DEOS 2256956 beschriebenFurthermore, a torque-dependent control device for rotatably mounted on a frame screwdriver with a resilient under load holding device for supporting the reaction torque on the frame and with a switching device which shuts off the engine of the screwdriver, described in DEOS 2256956

Ein Nachteil besteht jedoch darin, daß die genannten Einrichtungen für einen begrenzten Einsatzbereich vorgesehen sind und nicht für die Automatisierung von Montageverrichtungen unter Anwendung von Industrierobotern entwickelt wurden. A disadvantage, however, is that said devices are intended for a limited range of use and have not been developed for the automation of assembly operations using industrial robots.

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Eine Anpassung an diese ist nur bedingt und mit hohem Aufwand möglich. Weiterhin ist ein Einstellen verschiedener Drehmomente nur ungenau und nicht im automatischen Arbeitsprozeß möglich.An adaptation to these is possible only conditionally and with great effort. Furthermore, setting different torques is only inaccurate and not possible in the automatic work process.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, ein automatisches, technologisch sicheres und aufwandsarmes Fügen von Schraubverbindungen zu ermöglichen, somit die Arbeitsproduktivität und die Qualität der Schraubverbindung zu erhöhen.The invention has the goal of enabling an automatic, technologically safe and low-cost joining of screw connections, thus increasing the labor productivity and the quality of the screw connection.

Weiterhin soll die dabei verwendete Einrichtung in automatischen Montagezellen integrierbar und flexibel sein sowie mittels Industrieroboter gehandhabt werden können. Die Einstellung verschiedener Drehmomente soll aufwandsarm und genau erfolgen und auch automatisch durchgeführt werden können.Furthermore, the device used in this case should be integrated into automatic assembly cells and flexible and can be handled by means of industrial robots. The setting of different torques should be low-effort and accurate and also be carried out automatically.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen, vorzugsweise zum Eindrehen von Schrauben in eine Gewindebohrung, unter Anwendung von Industrierobotern zu schaffen, durch die ein automatisches, technologisch sicheres und aufwandarmes Fügen von Schraubverbindungen ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß unter Verwendung von an sich "bekannten Prinzipien und Bauelementen zur Aufbringung eines Drehmomentes dadurch gelöst, daß die Schraubeinrichtung im wesentlichen ein Gehäuse aufweist, das einen pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Antriebsmotor, ein an den Motor angeschlossenes Untersetzungsgetriebe und eine mit diesem verbundene Arbeitsspindel umschließt. Das Gehäuse ist drehbar gelagert und wird über ein Hebelsystem derart abgestützt, daß bei erreichtem Drehmoment auf Grund des Rückmomentes ein sich mit dem Hebelsystem verbundenes Stellglied schließt, welches die Energiezufuhr zum Antriebsmotor drosselt.The invention is based on the object to provide a screw for flexible mounting cells, preferably for screwing screws into a threaded hole, using industrial robots, through which an automatic, technologically safe and low-effort joining of screw is possible. This object is achieved according to the invention using "known principles and components for applying a torque, characterized in that the screw essentially comprises a housing having a pneumatic, hydraulic or electric drive motor, a connected to the engine reduction gear and connected to this The housing is rotatably mounted and is supported by a lever system such that when the torque is reached due to the return torque closes an actuator connected to the lever system, which throttles the power supply to the drive motor.

Das Einstellen des erforderlichen Drehmomentes erfolatSetting the required torque success

durch Änderung des Hebelverhältnisses zwischen dem der Aufnahme des von der Schraubeinrichtung ausgelösten Rückmomentes dienenden Hebel und dem mit dem Stellglied verbundenen Hebel. Die Schraubeinrichtung verfügt über eine .Koppelstelle zu einem in der flexiblen Montagezelle angeordneten Industrieroboter, oder zu einer sich im Arbeitsraum des Industrieroboters befindlichen flexiblen, peripheren Fügeeinrichtung. An dieser Koppelstelle, welche sowohl am Hebelsystem als auch am Gehäuse der Schraubeinrichtung angeordnet sein kann, wird die Schraubeinrichtung mit dem Industrieroboter verbunden und kann in die erforderliche Position gebracht werden. Der Informationsund Energiefluß wird über die genannte Koppelstelle verknüpft.by changing the lever ratio between the lever serving to receive the torque of return caused by the screwing device and the lever connected to the actuator. The screwing device has a coupling point to an industrial robot arranged in the flexible assembly cell, or to a flexible, peripheral joining device located in the working space of the industrial robot. At this coupling point, which can be arranged both on the lever system and on the housing of the screw, the screw is connected to the industrial robot and can be brought into the required position. The information and energy flow is linked via the coupling point mentioned.

Ausführungsbeispielembodiment

. Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen:, The invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to a drawing. In the drawing show:

Fig. 1: Das Schema der Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen im SchnittFig. 1: The scheme of the screw device for flexible mounting cells in section

Fig. 2: Das Schema der Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen in der DraufsichtFig. 2: The diagram of the screw device for flexible mounting cells in plan view

Die Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen weist im wesentlichen ein Gehäuse 1 auf, das einen Äntriebsmotor 2, beispielsweise einen Flügelzellenmotor, ein dem Antriebsmotor 2 angeschlossenes Untersetzungsgetriebe und eine mit diesem verbundene Arbeitsspindel 4 umschließt Das Gehäuse 1 ist durch die.Lagerung 11 drehbar gelagert und wird über die Hebel 5 und 6 derart abgestützt, daß bei erreichtem Drehmoment auf Grund des Rückmomentes ein sich mit den Hebeln 5 und 6 verbundenes Stellglied 7 schließt, welches die Energiezufuhr zum Antriebsmotor drosselt. Das Einstellen des erforderlichen Drehmomentes erfolgt durch Änderung des Hebelverhältnisses zwischen dem der Aufnahme des von der Schraubeinrichtung ausgelösten Rückmomentes dienenden Hebels 5 und dem mit demThe screwing device for flexible mounting cells essentially comprises a housing 1 which encloses a drive motor 2, for example a vane motor, a reduction gear connected to the drive motor 2 and a work spindle 4 connected thereto. The housing 1 is rotatably supported by the bearing 11 and is transferred the levers 5 and 6 are supported such that when the torque is reached due to the return torque, an actuator 7 connected to the levers 5 and 6 closes, which throttles the power supply to the drive motor. The adjustment of the required torque takes place by changing the lever ratio between the recording of the triggered by the screw back torque acting on the lever 5 and with the

— Δ. —- Δ. -

Stellglied 7 verbundenen Hebel 6, inden das Lager O verstellt werden kann.Actuator 7 connected lever 6, inden the bearing O can be adjusted.

Die Schraubeinrichtung für flexible Montagezellen verfügt über eine Koppelstelle 9 zur Kopplung des-Energie- und Informationsflusses zu einem in der flexiblen Montagezelle angeordneten Industrieroboter oder zu einer sich im Arbeitsraum des Industrieroboters befindlichen· flexiblen , peripheren Fügeeirtrichtung. Am Abtriebsende der Arbeitsspindel befindet sich eine flexible Werkzeugwechseleinrichtung 10.The screwing device for flexible assembly cells has a coupling point 9 for coupling the energy and information flow to an industrial robot arranged in the flexible assembly cell or to a flexible, peripheral joining device located in the working space of the industrial robot. At the output end of the work spindle is a flexible tool changing device 10th

Claims

invention claim

'1. Screwing device for flexible mounting cells using per se known principles and components for pneumatic, hydraulic or electrical torque generation, which is on various joining tools transformers, characterized in that on a housing (1) in which preferably the drive motor ( 2), the reduction gear (3) and the work spindle (4) ', at least one energy and information transmitting coupling point (9) behind a bearing (H) is mounted and the housing (1) connected to an actuator (7) Lever (5) and (5) whose lever ratio in the bearing (8) is variable, is supported.

For this: 1 sheet of drawings