DE102013017647A1 - Wrench - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schraubmaschine (20), insbesondere eine handgehaltene Schraubmaschine (20), mit einer Werkzeugaufnahme (29) zur Aufnahme eines Schraubwerkzeugs und mit einem Antrieb zum Dreh-Antreiben der Werkzeugaufnahme (29), wobei der Antrieb einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor (26) umfasst, dessen Abtrieb (32) zur Erzeugung eines Drehmoments an der Werkzeugaufnahme (29) direkt oder über ein Getriebe (38) mit der Werkzeugaufnahme (29) drehgekoppelt ist, wobei der Antrieb (37) in einem Gehäuse (21) der Schraubmaschine (20) aufgenommen ist und sich über einen Verformungskörper (40) an dem Gehäuse (21) abstützt, wobei die Schraubmaschine (20) mindestens einen Verformungssensor (51–53) zur Erfassung einer Verformung des Verformungskörpers (40) bei einem Einschrauben einer Schraube aufweist, bei dem sich der Antriebsmotor (26) mit einem Schraub-Drehmoment an dem Verformungskörper (40) abstützt, und wobei die Schraubmaschine (20) eine Busschnittstelle (76) zur Übertragung von Busnachrichten aufweist, die anhand eines Ausgangssignals (88) des mindestens einen Verformungssensors (51–53) gebildet sind und das Schraub-Drehmoment repräsentieren. Es ist vorgesehen, dass unmittelbar an dem Verformungskörper (40) eine Auswerteeinrichtung (55) für das Ausgangssignal (88) des mindestens einen Verformungssensors (51–53) und ein Buskoppler (56) zur Erzeugung und Übertragung der Busnachrichten angeordnet sind und mit dem Verformungskörper (40) eine integrierte Antriebsabstützbaueinheit (90) bilden.The invention relates to a screwdriver (20), in particular a hand-held screwdriver (20), with a tool holder (29) for receiving a screwing tool and with a drive for rotationally driving the tool holder (29), wherein the drive comprises a particularly electric drive motor (26 ), the output (32) of which is rotationally coupled to the tool holder (29) directly or via a gear (38) to the tool holder (29), wherein the drive (37) in a housing (21) of the screw ( 20) and is supported by a deformation body (40) on the housing (21), wherein the screwing machine (20) has at least one deformation sensor (51-53) for detecting a deformation of the deformation body (40) when screwing in a screw, in which the drive motor (26) is supported on the deformation element (40) with a screwing torque, and wherein the screwdriver (20) has a bus interface (76). for transmitting bus messages, which are formed on the basis of an output signal (88) of the at least one deformation sensor (51-53) and represent the screwing torque. It is provided that an evaluation device (55) for the output signal (88) of the at least one deformation sensor (51-53) and a bus coupler (56) for generating and transmitting the bus messages are arranged directly on the deformation element (40) and with the deformation element (40) form an integrated Antriebsabstützbaueinheit (90).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schraubmaschine, insbesondere eine handgehaltene Schraubmaschine, mit einer Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Schraubwerkzeugs und mit einem Antrieb zum Dreh-Antreiben der Werkzeugaufnahme, wobei der Antrieb einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor umfasst, dessen Abtrieb zur Erzeugung eines Drehmoments an der Werkzeugaufnahme direkt oder über ein Getriebe mit der Werkzeugaufnahme drehgekoppelt ist, wobei der Antrieb in einem Gehäuse der Schraubmaschine aufgenommen ist und sich über einen Verformungskörper an dem Gehäuse abstützt, wobei die Schraubmaschine mindestens einen Verformungssensor zur Erfassung einer Verformung des Verformungskörpers bei einem Einschrauben einer Schraube aufweist, bei dem sich der Antrieb mit einem Schraub-Drehmoment an dem Verformungskörper abstützt, und wobei die Schraubmaschine eine Busschnittstelle zur Übertragung von Busnachrichten aufweist, die anhand eines Ausgangssignals des mindestens einen Verformungssensors gebildet sind und das Schraub-Drehmoment repräsentieren.The invention relates to a screwdriver, in particular a hand-held screwdriver, with a tool holder for receiving a screwing tool and a drive for rotationally driving the tool holder, wherein the drive comprises a particular electric drive motor whose output for generating a torque to the tool holder directly or via a gear is rotationally coupled to the tool holder, wherein the drive is accommodated in a housing of the screwing and is supported by a deformation body on the housing, wherein the screwing machine has at least one deformation sensor for detecting a deformation of the deformation body when screwing a screw, in which the drive is supported with a screw torque on the deformation body, and wherein the screwdriver has a bus interface for the transmission of bus messages, based on an output signal of the at least one deformation sensor rs are formed and represent the screw torque.
Eine derartige Schraubmaschine ist z. B. in
Die Anmelderin fertigt Schraubmaschinen der eingangs erwähnten Art, wobei die Busschnittstelle anhand einer Leiterplatine realisiert ist, die mit dem mindestens einen Verformungssensor elektrisch verbunden ist. Die elektrischen Leitungen führen vom Verformungssensor am Antriebsmotor vorbei zur Leiterplatine, welche die Signale des mindestens einen Verformungssensors aufbereitet und über den Bus bereitstellt, beispielsweise für eine Steuerungseinrichtung einer Schraubstation. Die Steuerungseinrichtung steuert die Schraubmaschine an, beispielsweise indem sie das Drehmoment überwacht und den Antriebsmotor abschaltet, wenn die einzuschraubende Schraube mit dem gewünschten Drehmoment, also einem Soll-Drehmoment eingeschraubt ist. Die Drehmomentabschaltung funktioniert in der Praxis zwar zufriedenstellend. Allerdings ist die individuelle Anpassung von Schraubmaschinen, insbesondere die Kalibrierung, mit der bekannten Anordnung schwierig.The applicant manufactures screwing machines of the type mentioned, wherein the bus interface is realized on the basis of a printed circuit board, which is electrically connected to the at least one deformation sensor. The electrical lines lead from the deformation sensor on the drive motor over to the printed circuit board, which processes the signals of the at least one deformation sensor and provides it via the bus, for example for a control device of a screwing station. The control device controls the screwing machine, for example by monitoring the torque and switching off the drive motor when the screw to be screwed is screwed in with the desired torque, that is to say a desired torque. The torque cutoff works satisfactorily in practice. However, the individual adaptation of screwing, especially the calibration, with the known arrangement is difficult.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schraubmaschine bereitzustellen.It is therefore the object of the present invention to provide an improved screwing machine.
Zur Lösung der Aufgabe bei einer Schraubmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass unmittelbar an dem Verformungskörper eine Auswerteeinrichtung für das Ausgangssignal des mindestens einen Verformungssensors und ein Buskoppler zur Erzeugung und Übertragung der Busnachrichten angeordnet sind und mit dem Verformungskörper eine integrierte Antriebsabstützbaueinheit bilden.To solve the problem in a screwing machine of the type mentioned above, that an evaluation device for the output signal of the at least one deformation sensor and a bus coupler for generating and transmitting the bus messages are arranged directly on the deformation body and form an integrated Antriebsabstützbaueinheit with the deformation body.
Es ist ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, dass die Busschnittstelle und der Verformungskörper eine integrierte Baueinheit bilden, nämlich die Antriebsabstützbaueinheit. Die einzelnen Parameter dieser Antriebsabstützbaueinheit, beispielsweise die Kenndaten des mindestens einen Verformungssensors, können direkt in das modulartige Bauteil, nämlich die Antriebsabstützbaueinheit eingebracht werden. Die Antriebsabstützbaueinheit kann quasi als ein Modul in verschieden ausgestaltete Schraubmaschinen eingebaut werden und stellt bereits integral die Auswertung der Sensorsignale und die Busschnittstelle bereit. Eine elektrische Verbindung mit einer an einer anderen Stelle der Schraubmaschine angeordneten Auswerteelektronik, die Anpassung einer solchen Auswerteelektronik an die am Verformungskörper jeweils verwendeten Verformungssensoren und dergleichen sind nicht notwendig, sondern können vor Ort, nämlich an der Antriebsabstützbaueinheit vorgenommen werden. Diese stellt sozusagen ein einfach in den jeweiligen Schrauber oder die Schraubmaschine einbaubares Modul dar. Im Hinblick auf Fertigung und Ersatzteilbeschaffung ist dies von großem Vorteil.It is a basic idea of the present invention that the bus interface and the deformation body form an integrated unit, namely the Antriebsabstützbaueinheit. The individual parameters of this Antriebsabstützbaueinheit, for example, the characteristics of the at least one deformation sensor can be introduced directly into the modular component, namely the Antriebsabstützbaueinheit. The Antriebsabstützbaueinheit can be installed as a kind of module in differently designed screwing and already integrally provides the evaluation of the sensor signals and the bus interface. An electrical connection to an evaluation unit arranged at another point of the screwdriver, the adaptation of such evaluation electronics to the deformation sensors respectively used on the deformation element and the like are not necessary, but can be carried out on site, namely on the drive support assembly. This represents, so to speak, a module which can simply be installed in the respective screwdriver or the screwdriver. With regard to production and spare parts procurement, this is of great advantage.
Die Antriebsabstützbaueinheit kann beispielsweise eine Art Transducer darstellen, der in die produzierte Schraubmaschinen eingebaut werden kann. Die Antriebsabstützbaueinheit kann vorproduziert werden, beispielsweise kalibriert werden, und dann bei Bedarf in die Schraubmaschinen eingebaut werden.For example, the drive support assembly may be a type of transducer that may be incorporated into the manufactured screwdrivers. The Antriebsabstützbaueinheit can be pre-produced, for example, be calibrated, and then installed as needed in the screwdrivers.
Das Modul der Antriebsabstützbaueinheit kann sozusagen ein Unikat bilden, das in eine ansonsten vorproduzierte Schraubmaschine, sozusagen eine ”rohe” Spindel, eingebaut werden kann.The module of the Antriebsabstützbaueinheit can form a unique, so to speak, which can be installed in an otherwise pre-produced screwdriver, so to speak, a "raw" spindle.
Aber auch in Bezug auf die elektrische Signalverarbeitung wird auf dem erfindungsgemäßen Weg eine Verbesserung erzielt. Die Signalverarbeitung des mindestens einen Ausgangssignals des mindestens einen Verformungssensors erfolgt vor Ort, nämlich am Modul der Antriebsabstützbaueinheit, so dass nur kurze Leitungswege zwischen einerseits der Sensoranordnung mit dem mindestens einen Verformungssensor und andererseits der Auswerteeinrichtung und dem Buskoppler notwendig sind. Eine Signalverfälschung, die z. B. bei nahe beispielsweise am Antriebsmotor und dessen elektrischem Feld vorbeigeführten Sensorsignalen auftreten kann, ist dadurch vermieden oder wird jedenfalls deutlich verringert. Eine Entstörung ist nicht oder in geringerem Maß nötig.But also with regard to the electrical signal processing, an improvement is achieved in the way according to the invention. The signal processing of the at least one output signal of the at least one deformation sensor takes place on site, namely on the module of the Antriebsabstützbaueinheit, so that only short cable paths between on the one hand the sensor arrangement with the at least one deformation sensor and on the other hand, the evaluation and the bus coupler are necessary. A signal corruption, the z. B. may occur near, for example, the drive motor and its electric field passed sensor signals is thereby avoided or at least significantly reduced. A suppression is not necessary or to a lesser extent.
Das mindestens eine Ausgangssignal wird von der Auswerteeinrichtung z. B. nur digitalisiert, kann aber auch modifiziert werden. Die Auswerteeinrichtung umfasst z. B. mindestens einen Analog/Digitalwandler.The at least one output signal is detected by the evaluation z. B. only digitized, but can also be modified. The evaluation includes z. B. at least one analog / digital converter.
Es ist möglich, dass die Auswerteeinrichtung das mindestens eine Ausgangssignal z. B. mit einem Umrechnungsfaktor umrechnet und/oder eine Pegelanpassung vornimmt oder dergleichen anderweitig modifiziert.It is possible that the evaluation device, the at least one output signal z. B. converted with a conversion factor and / or makes a level adjustment or otherwise modified.
Der Buskoppler kann z. B. einen Ethernet-Bus, einen I2C-Bus, einen Feldbus oder dergleichen bedienen, d. h. Busnachrichten in dem jeweiligen Bus-Protokoll senden und empfangen. Unter einem Bus soll jede Art von serieller digitaler Datenübertragung verstanden werden.The bus coupler can z. As an Ethernet bus, an I2C bus, a fieldbus or the like, d. H. Send and receive bus messages in the respective bus protocol. A bus is to be understood as any type of serial digital data transmission.
Die Schraubmaschine kann selbstverständlich weitere Buskoppler aufweisen, beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der bei der Auswerteeinrichtung vorgesehene bzw. einen Bestandteil der Antriebsabstützbaueinheit bildende Buskoppler über einen internen Bus mit einem zur externen Bus-Kommunikation vorgesehenen Buskoppler kommuniziert. Es ist beispielsweise möglich, dass der einen Bestandteil der Antriebsabstützbaueinheit bildende Buskoppler über einen I2C-Bus mit dem ”Extern”-Buskoppler kommuniziert, welches seinerseits beispielsweise über drahtgebundenes oder drahtloses Ethernet oder einem sonstigen Bus mit der Steuerungseinrichtung kommuniziert.The screwdriver can, of course, have further bus couplers, for example it can be provided that the bus coupler provided in the evaluation device or forming part of the drive support assembly communicates via an internal bus with a bus coupler provided for external bus communication. It is possible, for example, that the bus coupler forming part of the drive support unit communicates via an I2C bus with the "external" bus coupler, which in turn communicates with the control device, for example via wired or wireless Ethernet or another bus.
Die integrierte Antriebsabstützbaueinheit ist also als eine Modulkomponente in das Gehäuse der Schraubmaschine einbaubar.The integrated Antriebsabstützbaueinheit is thus installed as a module component in the housing of the screwdriver.
Die Modul-Abstützbaueinheit bildet also beispielsweise eine Art Drehmoment-Erfassungsmodul mit integriertem Buskoppler und Auswerteeinrichtung.The module Abstützbaueinheit thus forms, for example, a kind of torque detection module with integrated bus coupler and evaluation.
Zwischen der Auswerteeinrichtung und dem mindestens einen Verformungssensor oder der Sensoranordnung, die mehrere Verformungssensoren aufweist, sind zweckmäßigerweise flexible Leitungen vorgesehen. Flexible Leitungen haben den Vorteil, dass keine mechanische Spannung von der Auswerteeinrichtung, beispielsweise einem Leiterkörper, an dem die Auswerteeinrichtung angeordnet ist, und der Sensoranordnung mit dem mindestens einen Verformungssensor auftritt.Between the evaluation device and the at least one deformation sensor or the sensor arrangement, which has a plurality of deformation sensors, flexible lines are expediently provided. Flexible lines have the advantage that no mechanical stress from the evaluation device, for example a conductor body, on which the evaluation device is arranged, and the sensor arrangement with the at least one deformation sensor occurs.
Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass sich der Antriebsmotor über den Verformungskörper bzw. die Antriebsabstützbaueinheit direkt am Gehäuse der Schraubmaschine abstützt.An embodiment of the invention not shown in the drawing provides that the drive motor is supported on the deformation body or the Antriebsabstützbaueinheit directly on the housing of the screwdriver.
Der Antriebsmotor kann sich – was auch in der Zeichnung nicht dargestellt ist – auch über das zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme geschaltete Getriebe an der Antriebsabstützbaueinheit somit letztlich am Gehäuse der Schraubmaschine abstützen.The drive motor can thus - which is also not shown in the drawing - thus also supported on the switched between the drive motor and the tool holder gear on the Antriebsabstützbaueinheit ultimately on the housing of the screwdriver.
Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform sieht vor, dass sich das Getriebe über die Antriebsabstützbaueinheit am Gehäuse der Schraubmaschine abstützt. Das Getriebe ist im Gehäuse der Schraubmaschine schwimmend aufgenommen und stützt sich über den Verformungskörper am Gehäuse der Schraubmaschine ab. Das Getriebe selbst wird vom Antriebsmotor angetrieben und treibt seinerseits wiederum die Werkzeugaufnahme an.The embodiment shown in the drawing provides that the transmission is supported by the Antriebsabstützbaueinheit on the housing of the screwdriver. The gearbox is floatingly received in the housing of the screwdriver and is supported by the deformation body on the housing of the screwdriver. The gear itself is driven by the drive motor and in turn drives the tool holder.
Die Antriebsabstützbaueinheit weist zweckmäßigerweise mit dem Buskoppler verbundene elektrische Anschlüsse oder Anschlussleitungen zur Übertragung der Busnachrichten auf. Beispielsweise führt eine Busleitung direkt zur Antriebsabstützbaueinheit. Die Anschlussleitungen können fest mit beispielsweise einem Leiterkörper, der die Auswerteeinrichtung und/oder in Buskoppler trägt, verbunden sein. Dort können aber auch Steckkontakte zum Einstecken derartiger Anschlussleitungen vorgesehen sein.The Antriebsabstützbaueinheit expediently connected to the bus coupler electrical connections or connecting cables for transmitting the bus messages. For example, a bus line leads directly to the Antriebsabstützbaueinheit. The connection lines can be firmly connected to, for example, a conductor body which carries the evaluation device and / or in Buskoppler. But there can also be provided plug-in contacts for insertion of such leads.
Die Anschlussleitung umfasst zweckmäßigerweise eine Busleitung. Auch elektrische Versorgungsleitungen können Bestandteil der Anschlussleitung sein.The connecting line expediently comprises a bus line. Also electrical supply lines may be part of the connection cable.
Der Buskoppler und/oder die Auswerteeinrichtung sind zweckmäßigerweise an einem Leiterkörper angeordnet. Es können selbstverständlich mehrere Leiterkörper vorgesehen sein, von denen einer den Buskoppler, ein anderer die Auswerteeinrichtung trägt. Auch weitere Komponenten, die nachfolgend noch erwähnt werden, können jeweils einen individuellen Leiterkörper angeordnet sein. Zwischen den Leiterkörper sind dann elektrische Leitungen vorgesehen, beispielsweise biegeflexible Leiterabschnitte eines Leiterkörpers oder dediziert einzelne elektrische Kabel oder Adern.The bus coupler and / or the evaluation device are expediently arranged on a conductor body. It can of course be provided a plurality of conductor body, one of which carries the bus coupler, another the evaluation device. Also other components, which will be mentioned below, can each be arranged an individual conductor body. Between the conductor body then electrical lines are provided, for example flexible conductor sections of a conductor body or dedicated individual electrical cables or wires.
Es ist vorteilhaft, wenn ein einziger Leiterkörper vorgesehen ist, der durchaus mehrere Abschnitte umfassen kann, nämlich feste Abschnitte und biegeflexible Abschnitte oder dergleichen. Das wird anhand der Zeichnung noch deutlich.It is advantageous if a single conductor body is provided, which may well comprise several sections, namely fixed sections and flexible sections or the like. This becomes clear from the drawing.
Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn der Leiterkörper zur Anpassung an eine Kontur des Verformungskörpers, an der der Leiterkörper angeordnet ist, insgesamt biegeflexibel ist oder biegeflexible Abschnitte aufweist. Es kann vorgesehen sein, dass einzelne Abschnitte des Leiterkörpers fest sind, um dort beispielsweise elektrische Komponenten anzuordnen, Beispielsweise mittels Lötverbindung, während andere Abschnitte des Leiterkörpers biegeflexibel sind, um die Anpassung an die Kontur des Verformungskörpers zu ermöglichen.In any case, it is advantageous if the conductor body for adapting to a contour of the deformation body, on which the conductor body is arranged, is bending-flexible overall or has flexurally flexible sections. It can be provided that individual sections of the conductor body are fixed in order to arrange there, for example, electrical components, for example by means of solder connection, while other portions of the conductor body are flexible in order to allow adaptation to the contour of the deformation body.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die auch mit der Biegeflexibilität kombinierbar ist, sieht vor, dass der Leiterkörper eine an die Kontur des Verformungskörpers angepasste Leiterkörper-Kontur aufweist. Beispielsweise könnte der Leiterkörper als so genannte MID-Struktur (MID = Molded Interconnect Device) aufgebaut sein.A further embodiment of the invention, which can also be combined with the flexural flexibility, provides that the conductor body has a ladder body contour adapted to the contour of the deformation body. For example, the conductor body could be constructed as a so-called MID structure (MID = Molded Interconnect Device).
Es ist vorteilhaft, wenn mehrere Verformungssensoren vorgesehen sind, beispielsweise zwei, vier oder mehr. Bevorzugt ist es, wenn die Verformungssensoren beispielsweise über einen Außenumfang oder einem Innenumfang des Verformungskörpers winkelbeabstandet angeordnet sind.It is advantageous if a plurality of deformation sensors are provided, for example two, four or more. It is preferred if the deformation sensors are arranged angularly spaced, for example, over an outer circumference or an inner circumference of the deformation body.
Bevorzugt ist es, wenn der mindestens eine Verformungssensor oder eine Sensoranordnung umfassend mehrere Verformungssensoren zwischen dem Leiterkörper und dem Verformungskörper angeordnet sind. Die Sandwich-Anordnung, bei der der jeweilige Verformungssensor sozusagen die geschützte Mittellage bildet, ist mechanisch besonders belastbar. Der Leiterkörper schützt sozusagen den mindestens einen Verformungssensor.It is preferred if the at least one deformation sensor or a sensor arrangement comprising a plurality of deformation sensors is arranged between the conductor body and the deformation body. The sandwich arrangement, in which the respective deformation sensor forms the protected middle layer, so to speak, is mechanically particularly resilient. The ladder body protects, so to speak, the at least one deformation sensor.
Der mindestens eine Verformungssensor umfasst vorteilhaft einen Dehnungssensor, zum Beispiel einen Dehnungsmessstreifen.The at least one deformation sensor advantageously comprises a strain sensor, for example a strain gauge.
Der Leiterkörper kann als eine Art Gehäuse oder Schutzgehäuse ausgestaltet sein. Bevorzugt ist es, wenn der Leiterkörper, zum Beispiel eine Platine, insbesondere auch eine biegeflexible Abschnitte aufweisende Platine, den mindestens einen an dem Verformungskörper angeordneten Verformungssensor einhaust. Der Leiterkörper kann beispielsweise ein zylindrisches oder teilzylindrisches Schutzgehäuse für den mindestens einen Verformungssensor bilden.The conductor body may be configured as a kind of housing or protective housing. It is preferred if the conductor body, for example a circuit board, in particular also a bending-flexible sections having board einhaust the at least one arranged on the deformation body deformation sensor. The conductor body can for example form a cylindrical or partially cylindrical protective housing for the at least one deformation sensor.
Es ist vorteilhaft, wenn der Leiterkörper und die daran angeordneten Komponenten, zum Beispiel Buskoppler, Auswerteeinrichtung, Filterelemente und dergleichen, mechanisch möglichst gering belastet sind. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht für diesen Fall beispielsweise vor, dass der Leiterkörper zur Entkopplung von einer Torsion des Verformungskörpers schwimmend an dem Verformungskörper gehaltert ist. Es ist auch möglich, dass die schwimmende Anordnung nur teilweise realisiert ist, d. h. dass eine Ausführungsform der Erfindung zweckmäßigerweise vorsieht, dass der Leiterkörper nur an einer Stelle oder nur einer Umfangsposition drehfest mit dem Verformungskörper verbunden ist.It is advantageous if the conductor body and the components arranged thereon, for example bus coupler, evaluation device, filter elements and the like, are mechanically stressed as little as possible. A preferred embodiment of the invention provides for this case, for example, that the conductor body for decoupling from a torsion of the deformation body is floatingly supported on the deformation body. It is also possible that the floating arrangement is only partially realized, i. H. that an embodiment of the invention expediently provides that the conductor body is connected to the deformation body in a rotationally fixed manner only at one point or only one circumferential position.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Leiterkörper integral flexible Anschlüsse zur elektrischen Verbindung mit dem mindestens einen Verformungssensor aufweist. Beispielsweise können Kontaktfahnen oder dergleichen andere flexibel vorstehende Anschlussvorsprünge vorgesehen sein, die mit dem oder den Verformungssensor und verbunden werden können.An advantageous embodiment of the invention provides that the conductor body integrally has flexible terminals for electrical connection to the at least one deformation sensor. For example, contact lugs or the like other flexibly projecting terminal projections may be provided, which can be connected to the or the deformation sensor and.
Es ist aber selbstverständlich auch möglich, dass einzelne elektrische Leitungen zwischen dem Leiterkörper und dem jeweiligen Verformungssensor vorgesehen sind. Beispielsweise ist es möglich, dass an dem Leiterkörper elektrische Kontaktstellen zum Anlöten derartiger Leitungen vorgesehen sind. Die Kontaktstellen können als Durchführungen oder Durchbrüche ausgestaltet sein.But it is of course also possible that individual electrical lines are provided between the conductor body and the respective deformation sensor. For example, it is possible that electrical contact points for soldering such lines are provided on the conductor body. The contact points can be configured as feedthroughs or openings.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Buskoppler und die Auswerteeinrichtung durch eine einzige integrierte elektrische Schaltungskomponente gebildet sind. Der Vorteil dieser Konfiguration ist, dass Auswertung und Buskopplung in einer einzigen Schaltungskomponente realisiert werden, so dass elektrische Störungen, z. B. elektromagnetische Felder, und dergleichen andere äußere Einflüsse möglichst nicht zum Tragen kommen.Another embodiment of the invention provides that the bus coupler and the evaluation device are formed by a single integrated electrical circuit component. The advantage of this configuration is that evaluation and bus coupling are realized in a single circuit component, so that electrical disturbances, eg. B. electromagnetic fields, and the like other external influences as possible not come to fruition.
Die Antriebsabstützbaueinheit weist zweckmäßigerweise mindestens einen programmierbaren und/oder programmierten Speicher auf, z. B. ein EPROM, EEProm oder dergleichen. Selbstverständlich kann der programmierbare Speicher bereits vorprogrammiert sein, aber auch nachprogrammierbar sein. Eine Programmierung findet zweckmäßigerweise über die Busschnittstelle statt, beispielsweise um Kalibrierdaten oder dergleichen in den Speicher einzuspeichern.The Antriebsabstützbaueinheit expediently has at least one programmable and / or programmed memory, z. As an EPROM, EEProm or the like. Of course, the programmable memory can already be pre-programmed, but also be reprogrammed. A programming expediently takes place via the bus interface, for example to store calibration data or the like in the memory.
Die Programmierung kann, wie gesagt, leicht über die Busschnittstelle, geschehen, aber auch über eine separate, an der Antriebsabstützbaueinheit vorgesehene Parametrierschnittstelle.The programming can, as I said, easily done via the bus interface, but also via a separate, provided on the Antriebsabstützbauseinheit Parametrierschnittstelle.
In dem Speicher können verschiedenartigste nützliche Daten gespeichert sein, zum Beispiel Identifikationsdaten. Mit diesen Identifikationsdaten kann beispielsweise die Antriebsabstützbaueinheit, die Schraubmaschine oder beides, identifizierbar sein. So kann beispielsweise eine Seriennummer, eine Typbezeichnung oder dergleichen der Antriebsabstützbaueinheit oder der Schraubmaschine in dem Speicher abgelegt sein. Auch vorteilhaft ist beispielsweise, wenn ein Herstellungsdatum der Schraubmaschine und/oder ein Herstellungsdatum der Antriebsabstützbaueinheit in dem Speicher abgespeichert sind.The memory may store a variety of useful data, for example identification data. With these identification data, for example, the Antriebsabstützbaueinheit, the screwdriver or both, be identifiable. For example, a serial number, a type designation or the like of the drive support assembly or the screwdriver may be stored in the memory. Also advantageous, for example, if a date of manufacture of the screwdriver and / or a date of manufacture of the Antriebsabstützbaueinheit are stored in the memory.
Die Informationen, die vorteilhaft in dem Speicher gespeichert sind, können beispielsweise den Typ des Verformungssensors oder der Verformungssensoren und/oder dessen übliche Kenndaten und/oder Fehlergrößen und/oder Kalibrierfaktoren oder dergleichen, umfassen. Auch beispielsweise ein Skalier- oder Umrechnungsfaktor für Drehmomentwerte, die die Antriebsabstützbaueinheit an der Busschnittstelle meldet, kann in dem Speicher abgelegt sein. Vorteilhaft sind auch Nennwerte im Speicher gespeichert, beispielsweise Nennwerte, die die Antriebsabstützbaueinheit zur Erfassung für bestimmte Drehmoment-Bereiche (50 Newtonmeter, 100 Newtonmeter oder dergleichen) charakterisieren. The information that is advantageously stored in the memory may include, for example, the type of deformation sensor or strain sensors and / or its typical characteristics and / or error quantities and / or calibration factors or the like. Also, for example, a scaling or conversion factor for torque values that the Antriebsabstützbauseinheit reports on the bus interface, may be stored in the memory. Also, nominal values are advantageously stored in the memory, for example nominal values, which characterize the drive support assembly for detection for specific torque ranges (50 Newton meters, 100 Newton meters or the like).
Es ist möglich, dass der Speicher einen Bestandteil der Auswerteeinrichtung bildet. Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Speicher eine separate Komponente darstellt, was in der Zeichnung noch deutlich wird.It is possible that the memory forms a part of the evaluation device. A preferred embodiment of the invention provides that the memory is a separate component, which is still clear in the drawing.
Bevorzugt ist es jedenfalls, wenn der Speicher mit der Busschnittstelle verbunden ist. Auf diesem Wege kann die Parametrierung bzw. das Beschreiben des Speichers und die Ausgabe der Busnachrichten auf ein und demselben Bus realisiert werden. Somit ist die Ankopplung an beispielsweise eine Steuerungseinrichtung besonders einfach.In any case, it is preferred if the memory is connected to the bus interface. In this way, the parameterization or the writing of the memory and the output of the bus messages can be realized on one and the same bus. Thus, the coupling to, for example, a control device is particularly simple.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Verformungskörper als eine Hülse ausgestaltet ist oder eine Hülse aufweist, mit der ein Motorgehäuse des Antriebsmotors drehfest verbunden ist. Die Hülse ihrerseits ist drehfest mit dem Gehäuse der Schraubmaschine verbunden. Die Ausgestaltung als Hülse ermöglicht es beispielsweise, dass sie ein Bauteil des Antriebs, zum Beispiel ein Gehäusebauteil des Antriebsmotors, aufnehmen kann. Besonders bevorzugt ist es, was in der Zeichnung auch deutlich wird, wenn die Hülse von einem Abtrieb des Antriebsmotors durchsetzt ist oder von einer Abtriebswelle, die mit dem Abtrieb verbunden ist oder vom Abtrieb gebildet ist.An advantageous embodiment of the invention provides that the deformation body is designed as a sleeve or has a sleeve with which a motor housing of the drive motor is rotatably connected. The sleeve in turn is rotatably connected to the housing of the screwdriver. The design as a sleeve makes it possible, for example, that it can accommodate a component of the drive, for example a housing component of the drive motor. It is particularly preferred, which is also clear in the drawing, when the sleeve is penetrated by an output of the drive motor or by an output shaft which is connected to the output or is formed by the output.
Der Verformungskörper weist zweckmäßigerweise einen Antriebsflansch zur insbesondere formschlüssigen Verbindung mit dem Antrieb, insbesondere dem Getriebe des Antriebs, und einen Stützflansch zur Abstützung an dem Gehäuse der Schraubmaschine auf. Der mindestens eine Verformungssensor, die Auswerteeinrichtung und der Buskoppler (oder die integrierte Baueinheit, die Auswerteeinrichtung und Buskoppler realisiert) sind zweckmäßigerweise zwischen dem Stützflansch und dem Antriebsflansch angeordnet. Wenn der schon erwähnte Leiterkörper vorhanden ist, ist dieser selbstverständlich ebenso vorteilhaft zwischen Stützflansch und Antriebsflansch geschützt aufgenommen.The deformation body expediently has a drive flange for in particular positive connection with the drive, in particular the transmission of the drive, and a support flange for supporting on the housing of the screwdriver. The at least one deformation sensor, the evaluation device and the bus coupler (or the integrated module, the evaluation device and bus coupler realized) are advantageously arranged between the support flange and the drive flange. If the already mentioned ladder body is present, this is of course also taken advantage protected between support flange and drive flange.
Zweckmäßigerweise ist die Schraubmaschine als ein Winkelschrauber oder Stabschrauber oder Pistolenschrauber ausgestaltet. Die Schraubmaschine kann eine lokale Energieversorgung aufweisen, zum Beispiel einen Akkupack.Conveniently, the screwdriver is designed as an angle wrench or rod screwdriver or pistol screwdriver. The screwdriver may have a local power supply, for example a battery pack.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Schraubmaschine einen Bestandteil einer Schraubstation bildet. An der Schraubstation werden z. B. Komponenten eines Kraftfahrzeugs verschraubt. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Schraubmaschine ist die industrielle Montagetechnik.An advantageous embodiment provides that the screwdriver forms part of a screwing station. At the screwing z. B. bolted components of a motor vehicle. A preferred field of application of the screwing machine according to the invention is the industrial assembly technology.
Die Schraubmaschine ist vorteilhaft mit einer Steuerungseinrichtung zur Ansteuerung der Schraubmaschine verbunden, beispielsweise über elektrische Leitungen oder drahtlos. Weiterhin ist die Schraubmaschine zur Übertragung der Busnachrichten an die Steuerungseinrichtung ausgestaltet.The screwdriver is advantageously connected to a control device for controlling the screwdriver, for example via electrical lines or wirelessly. Furthermore, the screwdriver for transmitting the bus messages to the controller is configured.
Zwischen der Schraubmaschine und der Steuerungseinrichtung ist also beispielsweise eine Busleitung, z. B. Ethernet, oder eine drahtlose Bus-Verbindung realisiert, z. B. WLAN.Between the screwdriver and the control device so for example, a bus, z. B. Ethernet, or a wireless bus connection realized, z. B. WLAN.
Bei dem Bus handelt es sich zweckmäßigerweise um einen I2C-Bus. Aber auch ein Feldbus, eine Ethernet-Schnittstelle oder dergleichen sind ohne weiteres realisierbar.The bus is conveniently an I2C bus. But even a fieldbus, an Ethernet interface or the like are readily feasible.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be explained with reference to the drawing. Show it:
Eine in
Die Steuerungseinrichtung
Die Schraubmaschine
Das Gehäuse
Das Reduktionsgetriebe
Der Antriebsmotor
Der Verformungskörper
Der Antriebsflansch
Während der Antriebsflansch
Ferner ist die Hülse
Beispielsweise sind Stifte
Eine andere formschlüssige Verbindung zwischen Verformungskörper
Wenn also am Abtrieb
An dem Außenumfang
In der Zeichnung sind insgesamt 3 Verformungssensoren
Die Verformungssensoren
Der interne Bus
Der Bus-Umsetzer
Es ist ferner vorteilhaft, wenn der interne Bus
Der Buskoppler
An den internen Bus
Eine Versorgungskomponente
Die Schaltungskomponente
Somit kann der Leiterkörper
Insgesamt bildet also der gemäß
Von den Verformungssensoren
Beispielsweise sind an den Anschlüssen
Die festen Abschnitte des Leiterkörpers
In
Die Anschlussvorsprünge
Im Sinne einer Zugentlastung oder Torsionsentlastung der Verformungssensoren
Die Antriebsabstützbaueinheit
Die speziellen Eigenschaften dieser Antriebsabstützbaueinheit
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Buskoppler
Über einen weiteren Anschluss
Die Anschlüsse
Die Verformungssensoren
Der hülsenförmig umgeformte Leiterkörper
Die Längsschmalseiten des Leiterkörpers
Zwischen dem Stützflansch
Der Leiterkörper
Der Leiterkörper
Die Schnittdarstellung der Antriebsabstützbaueinheit
Der Leiterkörper
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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