DE102007030511A1

DE102007030511A1 - Automated screwing tool for automated production under high tension force has a shank with a contour at a free end shaped for positive-fit grip into a screwing head

Info

Publication number: DE102007030511A1
Application number: DE200710030511
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. Kunz (FH); Wolfgang Nast
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-06-30
Filing date: 2007-06-30
Publication date: 2008-03-27

Abstract

Sliding on axis on a shank (1), a sleeve (3) has a recess (5) designed to a screw head. The recess can be placed around a contour (2). The sleeve is impinged by a spring into a stop position with maximum extension over the contour. The recess expands in the shape of a cone towards an open side. The contour is a Torx or hexagonal contour.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schraubwerkzeug, insbesondere für die automatisierte Produktion.The The present invention relates to a screwing tool, in particular for the automated production.

Herkömmliche Schraubwerkzeuge wie etwa Handschraubendreher haben einen Schaft, der an einem freien Ende eine für den formschlüssigen Eingriff in einen Schraubenkopf geformte Kontur aufweist. Zu einer großen Zahl von standardisierten Typen von Schraubenköpfen existieren entsprechende bekannte Konturen.conventional Screwdriving tools such as hand screwdrivers have a shank, the one at a free end one for the form-fitting Has engagement in a screw head shaped contour. To a huge Number of standardized types of screw heads exist corresponding known ones Contours.

Um eine sichere Verschraubung mit hoher Spannkraft bei geringem Verschleiß des Schraubwerkzeuges zu ermöglichen, müssen die Kontur des Schraubwerkzeuges und die Aussparung des Schraubenkopfes eng toleriert zusammenpassen. Die enge Tolerierung macht es erforderlich, das Schraubwerkzeug exakt zu führen, um es mit der Aussparung eines Schraubenkopfes in Eingriff zu bringen. Während bei einem Schraubenkopf vom Typ Kreuzschlitz bereits eine teilweise Überlappung des Kreuzschlitzes mit der Werkzeugkontur genügt, damit letztere leicht ihren Weg in die Aussparung findet, ist dies bei Schraubenköpfen vom Typ Innensechskant oder Torx, bei denen die zugehörigen Werkzeugkonturen eine flache Stirnfläche haben, nicht ohne Weiteres der Fall. Dies erschwert die Verwendung derartiger Schrauben in einem Schraubautomaten.Around a secure screw connection with high clamping force with low wear of the screwing tool to enable have to the contour of the screwing tool and the recess of the screw head tight tolerated match. Tight tolerance makes it necessary to guide the screwing tool exactly to engage with the recess of a screw head. While For a crosshead type screw head, there is already a partial overlap of the Phillips with the tool contour is sufficient for the latter to lightly theirs Way into the recess, this is with screw heads from Type hexagon socket or Torx, where the associated tool contours a flat face have, not readily the case. This complicates the use such screws in a screwdriver.

Eine in der Praxis angewandte Lösung ist, derartige Schrauben zunächst von Hand mehrere Umdrehungen tief in ein Gewinde hineinzudrehen, so dass sie darin fest genug sitzen, um von einem auf der Suche nach der Aussparung dagegen stoßenden Schraubwerkzeug nicht aus dem Schraubloch herausgestoßen zu werden. Eine solche Vorgehensweise ist zeitaufwändig und daher nur schwierig in eine arbeitsteilige Fertigungsumgebung zu integrieren, in welcher die Bearbeitungszeiten verschiedener Bearbeiter an einem Produkt möglichst gleich sein sollten.A in practice applied solution is, such screws first to turn by hand several turns deep into a thread, so they sit tight enough to look for one in it after the recess, however, thrusting screwing tool not to be pushed out of the screw hole. Such Procedure is time consuming and therefore difficult in a work-sharing manufacturing environment to integrate, in which the processing times of various Worker on a product as possible should be the same.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Schaubwerkzeug anzugeben, das sich besser als die bisher bekannten für ein automatisches Schrauben ohne vorheriges Eindrehen eignet.task the present invention is therefore to provide a Schaubwerkzeug which is better than the previously known for an automatic screws without previous screwing is suitable.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Schraubwerkzeug mit einem Schaft, der an einem freien Ende eine für den formschlüssigen Eingriff in einen Schraubenkopf geformte Kontur aufweist, eine an dem Schaft axial verschiebbare Hülse eine Aussparung aufweist, die bemessen ist, um den Schraubenkopf aufzunehmen, und dass Aussparung um die Kontur herum platzierbar ist. Bevor bei einem solchen Schraubwerkzeug der Formschluss zwischen Werkzeugkontur und Aussparung hergestellt wird, wird zunächst das Schraubwerkzeug so platziert, dass die Aussparung des Schaftes über den Schraubenkopf gestülpt wird. Da über den Schaft kein Drehmoment übertragen werden muss, kann das Spiel des Schraubenkopfes in der Aussparung deutlich größer sein als das der Werkzeugkontur in der Aussparung des Schraubenkopfes, so dass zum Stülpen der Hülse über den Schraubenkopf keine hochgenaue Steuerung der Schraubwerkzeugbewegung erforderlich ist. Nach dem erfolgreichen Überstülpen der Hülse kann die Schraube jedoch nicht mehr aus ihrem Schraubenloch herausfallen, so dass ein tiefes Voreindrehen der Schraube nicht mehr erforderlich ist.The Task is solved by that with a screwing tool with a shank attached to a free End one for the form-fitting Engaged in a screw head shaped contour, one on the shaft axially displaceable sleeve a Having a recess sized to receive the screw head, and that recess can be placed around the contour. Before at Such a screwing the positive connection between the tool contour and recess is made, the screwing tool is so first placed so that the recess of the shaft is slipped over the screw head. There over the shaft no torque transmitted must be clear, the game of the screw head in the recess to be taller than that of the tool contour in the recess of the screw head, so that to put on the sleeve over the Screw head no high-precision control of the screw movement is required. However, after successful slipping over of the sleeve, the screw can no longer fall out of its screw hole, leaving a deep Pre-screwing the screw is no longer necessary.

Um sicherzustellen, dass die Hülse stets über den Schraubenkopf gestülpt wird, bevor die Werkzeugkontur in die Aussparung des Schraubenkopfes eingreift, ist die Hülse vorzugsweise in eine maximal über die Kontur überstehende Anschlagstellung federbeaufschlagt.Around make sure the sleeve always over slipped the screw head before the tool contour enters the recess of the screw head engages, is the sleeve preferably in a maximum over the contour protruding Stop position spring loaded.

Die Kontur kann sich bereits im Moment des Überstülpens in der Aussparung befinden oder erst durch eine durch den Kontakt der Hülse mit der Schraube verursachte Verschiebung der Hülse in die Aussparung eintreten.The Contour can already be in the recess at the moment of being pulled over or only by a caused by the contact of the sleeve with the screw Displacement of the sleeve enter the recess.

Um die Einführung des Schraubenkopfes in die Aussparung der Hülse zu erleichtern, kann die Aussparung ferner zu einer offenen Seite hin kegelförmig erweitert sein.Around the introduction To facilitate the screw head in the recess of the sleeve, the recess further be conically widened to an open side.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte einzige Figur. Diese zeigt einen Kopf eines erfindungsgemäßen Schraubwerkzeuges in einem axialen Schnitt.Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached only figure. This shows a head of a screwing tool according to the invention in an axial section.

Dabei zeigt:there shows:

1 den Kopf eines erfindungsgemäßen Schraubwerkzeugs. 1 the head of a screwing tool according to the invention.

Der in 1 gezeigte Werkzeugkopf ist von einem nicht dargestellten, an sich bekannten Schraubautomaten gehalten und um eine Längsachse seines Schaftes 1 drehbar sowie in Richtung dieser Achse sowie in zwei dazu senkrechten Richtungen bewegbar, um eine an einer freien Spitze des Schaftes 1 geformte Kontur 2 in einer komplementären Aussparung einer Schraube (nicht dargestellt) zu platzieren und diese in einem Gewinde fest- (oder los-)zuschrauben. Die Kontur 2 ist bevorzugtermaßen eine Torx- oder Sechskant-Kontur; es kommen aber auch beliebige andere Konturen wie etwa Pozidriv, Vierkant oder nicht standardisierte Konturen in Betracht.The in 1 shown tool head is held by a screw, not shown, known per se and about a longitudinal axis of its shaft 1 rotatable and movable in the direction of this axis and in two perpendicular directions to one at a free tip of the shaft 1 shaped contour 2 in a complementary recess of a screw (not shown) to place and these in a thread firmly (or los-) screw. The contour 2 is preferably a torx or hexagon contour; however, any other contours such as pozidriv, square or non-standardized contours may also be considered.

Eine in axialer Richtung des Schaftes 1 verschiebbare zylindrische Hülse 3 hat einen den Schaft 1 mit geringem Spiel umgebenden mittleren Abschnitt 4 sowie beiderseits dieses Abschnittes eine äußere bzw. eine innere Aussparung 5 bzw. 6, die jeweils zu einer Stirnseite der zylindrischen Hülse 3 hin offen sind. Ein in der inneren Aussparung 6 aufgenommener Ring 7 ist von einer sich um den Schaft 1 erstreckenden und am mittleren Abschnitt 4 abgestützten Spiralfeder 8 gegen eine in die innere Aussparung 6 vorspringende Schulter 9 gedrückt. Eine mit einer Gewindebohrung des Ringes 7 in Eingriff stehende, radial orientierte Madenschraube 10 drückt mit einem Ende gegen den Schaft 1 und erstreckt sich an einem anderen Ende durch einen axialen Schlitz 11 der Hülse 3.One in the axial direction of the shaft 1 ver sliding cylindrical sleeve 3 has one the shaft 1 with a small clearance surrounding middle section 4 and on both sides of this section an outer or an inner recess 5 respectively. 6 , each to an end face of the cylindrical sleeve 3 are open. One in the inner recess 6 recorded ring 7 is from one around the shaft 1 extending and at the middle section 4 supported coil spring 8th against one in the inner recess 6 protruding shoulder 9 pressed. One with a threaded hole of the ring 7 engaged radially oriented grub screw 10 presses with one end against the shaft 1 and extends at an other end through an axial slot 11 the sleeve 3 ,

Die äußere Aussparung 5 umfasst einen zylindrischen Abschnitt, in den die Kontur 2 vorsteht, und einen daran angrenzenden, sich nach außen verbreiternden kegelförmigen Abschnitt 13.The outer recess 5 includes a cylindrical section in which the contour 2 protrudes, and an adjoining, widening outward conical section 13 ,

Wenn der in 1 gezeigte Kopf an eine an einem Schraubloch eines Werkstückes platzierte Schraube herangefahren wird, um diese in das Schraubloch einzuschrauben, genügt es, wenn der Kopf der Schraube an die Innenfläche des kegelförmigen Abschnittes 13 stößt. Eine daraus resultierende radial orientierte Kraft zwischen Werkzeugkopf und Schraube kann von dem den Werkzeugkopf tragenden Schraubautomaten erfasst und genutzt werden, um die Position des Werkzeugkopfes in Richtung der Kraft anzupassen, so dass der zylindrische Abschnitt 12 der Aussparung 5 über den Schraubenkopf gestülpt werden kann, ohne die Schraube zu kippen. Gleichzeitig wird der Werkzeugkopf in Drehung versetzt. Ein Herausfallen der Schraube aus dem Schraubloch ist dann nicht mehr möglich, und durch radiale Relativbewegungen der Schraube in Bezug auf den Werkzeugkopf gelangt schließlich die Kontur 2 in Eingriff mit der Aussparung des Schraubenkopfes.If the in 1 shown head is moved to a screw placed on a screw hole of a workpiece screw to screw it into the screw hole, it is sufficient if the head of the screw to the inner surface of the conical portion 13 encounters. A resulting radially oriented force between the tool head and screw can be detected and used by the tool head carrying screwdriver to adjust the position of the tool head in the direction of the force, so that the cylindrical portion 12 the recess 5 can be slipped over the screw head without tilting the screw. At the same time the tool head is rotated. Falling out of the screw from the screw hole is then no longer possible, and by radial relative movements of the screw with respect to the tool head finally reaches the contour 2 in engagement with the recess of the screw head.

Wenn beim Einschrauben die Hülse 3 in Kontakt mit dem das Schraubloch aufweisenden Werkstück kommt, bevor die Schraube festgezogen ist, so rotiert die Hülse 3 in Kontakt mit dem Werkstück weiter, während der Schaft 1 weiter vordringt. Dabei wird die Spiralfeder 8 zusammengedrückt. Nach dem Lösen des Werkzeugkopfes von der Schraube schiebt die Spiralfeder 8 die Hülse 3 zurück in die in 1 gezeigte Stellung, und der Werkzeugkopf ist für erneuten Einsatz bereit.When screwing in the sleeve 3 comes in contact with the screw hole having workpiece, before the screw is tightened, the sleeve rotates 3 continue in contact with the workpiece while the shank 1 advances further. This is the spiral spring 8th pressed together. After releasing the tool head from the screw pushes the coil spring 8th the sleeve 3 back to the in 1 shown position, and the tool head is ready for reuse.

Claims

Screwing tool with a shank ( 1 ), which at a free end formed a contour for engagement in a screw head contour ( 2 ), characterized in that one on the shaft ( 1 ) axially displaceable sleeve ( 3 ) a recess ( 5 ) which is dimensioned to receive the screw head, and that the recess ( 5 ) around the contour ( 2 ) is placeable around.

Screwing tool according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 3 ) in a maximum over the contour ( 2 ) projecting stop position is spring loaded.

Screwing tool according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 5 ) is widened conically to an open side ( 13 ).

Screwing tool according to one of the preceding claims, characterized in that the contour ( 2 ) is a torx or hexagon contour.

Screwing tool according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is a screwdriver.