DE102020117118A1 - Device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs, umfassend eine ein mit dem Schraubwerkzeug koppelbares oder gekoppeltes Widerstandselement (3) bereitstellende Widerstandseinrichtung (2), die dazu ausgebildet ist, bei einer durch das Schraubwerkzeug erzeugten Einschraubbewegung des Widerstandselements (3) eine Kraft auf das Widerstandselement (3) zu erzeugen und eine zur Erfassung wenigstens des Betriebsparameters des Schraubwerkzeugs und/oder des Widerstandselements (3), insbesondere eines Einschraubwinkels und/oder eines Drehmoments, ausgebildete Erfassungseinrichtung (9), wobei die Vorrichtung (1) eine mit dem Schraubwerkzeug koppelbare oder gekoppelte Steuerungseinrichtung (18) aufweist, die dazu ausgebildet ist, mittels des Schraubwerkzeugs eine Einschraubbewegung bis zu einem definierten Einschraubzustand (16) und eine Rückdrehbewegung aus dem Einschraubzustand (16) in einen Rückdrehzustand (17) zu erzeugen und zumindest während der Rückdrehbewegung den wenigstens einen Betriebsparameter mittels der Erfassungseinrichtung (9) zu erfassen. Device (1) for checking at least one operating parameter of a screwing tool, comprising a resistance device (2) which provides a resistance element (3) which can be or is coupled to the screwing tool and which is designed to generate a force when the resistance element (3) is screwed in by the screwing tool on the resistance element (3) and a detection device (9) designed to detect at least the operating parameter of the screwdriving tool and / or the resistance element (3), in particular a screw-in angle and / or a torque, the device (1) being one with the Screwing tool has a coupling or coupled control device (18) which is designed to generate a screwing-in movement up to a defined screwing-in state (16) and a turning-back movement from the screwing-in state (16) to a turning-back state (17) by means of the screwing tool and at least during the return rotational movement to detect the at least one operating parameter by means of the detection device (9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs, umfassend eine ein mit dem Schraubwerkzeug koppelbares oder gekoppeltes Widerstandselement bereitstellende Widerstandseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, bei einer durch das Schraubwerkzeug erzeugten Einschraubbewegung des Widerstandselements eine Kraft auf das Widerstandselement zu erzeugen und eine zur Erfassung wenigstens eines Betriebsparameters des Schraubwerkzeugs und/oder des Widerstandselements, insbesondere eines Einschraubwinkels und/oder eines Drehmoments, ausgebildete Erfassungseinrichtung.The invention relates to a device for checking at least one operating parameter of a screwing tool, comprising a resistance device which provides a resistance element which can be coupled or is coupled to the screwing tool and which is designed to generate a force on the resistance element during a screwing-in movement of the resistance element and a force for Detection of at least one operating parameter of the screwdriving tool and / or the resistance element, in particular a screw-in angle and / or a torque, designed detection device.
Vorrichtungen zur Überprüfung von Betriebsparametern von Schraubwerkzeugen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise werden derartige Vorrichtungen in Form sogenannter „Prüfbänke“ bereitgestellt, die einen Schraubfall bzw. einen Schraubvorgang simulieren. Dazu wird beispielsweise ein Widerstandselement bereitgestellt, das von dem Schraubwerkzeug definiert eingeschraubt werden kann. Zum Beispiel wird dabei die Fähigkeit des Schraubwerkzeugs überprüft, das Widerstandselement mit einem angeforderten Drehmoment einzuschrauben.Devices for checking operating parameters of screwdriving tools are basically known from the prior art. For example, such devices are provided in the form of so-called “test benches” that simulate a screwing case or a screwing process. For this purpose, a resistance element is provided, for example, which can be screwed in in a defined manner by the screwing tool. For example, the ability of the screwdriver to screw in the resistance element with a requested torque is checked.
Über isolierte Einschraubvorgänge hinaus existieren, insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik, Schraubvorgänge, bei denen nach Erreichen eines definierten Einschraubzustands ein gezieltes Lösen bzw. Rückdrehen oder Ausschrauben des Widerstandselements bzw. der Schraube vorgenommen werden soll. Für das Einnehmen eines derartigen Rückdrehzustands ist es somit erforderlich, zu überprüfen, ob das Schraubwerkzeug ausgehend von dem Einschraubzustand das definierte Lösen in den Rückdrehzustand korrekt erfüllt. Da bei bekannten Vorrichtungen zur Überprüfung von Betriebsparametern von Schraubwerkzeugen üblicherweise lediglich ein Widerstandselement bereitgestellt wird, das eine Kraft gegen die von dem Schraubwerkzeug erzeugte Schraubbewegung bereitstellt, beispielsweise mittels einer Bremseneinrichtung, ist es nicht möglich, das Einnehmen eines Rückdrehzustands definiert zu überwachen bzw. ein Schraubwerkzeug dahingehend zu überprüfen, ob dieses einen solchen Rückdrehzustand einstellen kann.In addition to isolated screwing-in processes, especially in the field of automotive engineering, there are screwing processes in which, after a defined screwing-in state has been reached, the resistance element or screw is to be loosened or turned back or unscrewed in a targeted manner. In order to assume such a reverse rotation state, it is therefore necessary to check whether the screwing tool, starting from the screwing-in state, correctly fulfills the defined release into the reverse rotation state. Since in known devices for checking operating parameters of screwing tools usually only a resistance element is provided which provides a force against the screwing movement generated by the screwing tool, for example by means of a brake device, it is not possible to monitor the assumption of a reverse rotation state in a defined manner or a screwing tool to check whether this can set such a reverse rotation state.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Vorrichtung zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs anzugeben, das insbesondere ein Überwachen des Herstellens von Rückdrehzuständen erlaubt.The invention is based on the object of specifying a device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool, which is improved in comparison, and which, in particular, allows the establishment of reverse rotation states to be monitored.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen.The object is achieved by a device with the features according to
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs. Die Vorrichtung weist eine Widerstandseinrichtung auf, die ein Widerstandselement umfasst, das mit einem Schraubwerkzeug koppelbar bzw. gekoppelt ist. Mit anderen Worten kann ein Schraubwerkzeug für die Überprüfung des wenigstens einen Betriebsparameters mit dem Widerstandselement gekoppelt werden. Das Schraubwerkzeug kann anschließend eine Schraubbewegung erzeugen, durch die das Widerstandselement bewegt bzw. in die Widerstandseinrichtung eingeschraubt wird. Dabei kann seitens der Widerstandseinrichtung eine Kraft auf das Widerstandselement erzeugt werden, sodass letztlich ein Einschraubfall bzw. eine Einschraubbewegung simuliert werden kann, wobei ein Schraubwinkel und das auf das Widerstandselement übertragene Drehmoment mittels einer Erfassungseinrichtung der Vorrichtung erfasst werden können.As described above, the invention relates to a device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool. The device has a resistance device which comprises a resistance element which can be or is coupled to a screwing tool. In other words, a screwing tool can be coupled to the resistance element for checking the at least one operating parameter. The screwing tool can then generate a screwing movement by means of which the resistance element is moved or is screwed into the resistance device. The resistance device can generate a force on the resistance element so that ultimately a screwing-in case or a screwing-in movement can be simulated, with a screw angle and the torque transmitted to the resistance element being able to be detected by means of a detection device of the device.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Steuerungseinrichtung bereitgestellt wird, die mit dem Schraubwerkzeug gekoppelt werden kann, sodass das Schraubwerkzeug die beschriebene Einschraubbewegung ausführen kann, d.h. eine Einschraubbewegung bis zu einem definierten Einschraubzustand ausführen kann. Ferner kann das Schraubwerkzeug eine Rückdrehbewegung aus dem Einschraubzustand in einen Rückdrehzustand erzeugen, wobei zumindest während der Rückdrehbewegung der wenigstens eine Betriebsparameter mittels der Erfassungseinrichtung erfasst werden kann. Mit anderen Worten wird somit vorgeschlagen, zunächst mittels des Schraubwerkzeugs einen definierten Einschraubzustand herzustellen, bei dem das Widerstandselement definiert in die Widerstandseinrichtung eingeschraubt wird, wobei, wie zuvor beschrieben, seitens der Widerstandseinrichtung eine Kraft auf das Widerstandselement erzeugt wird. Somit kann zunächst festgestellt werden, ob das Schraubwerkzeug den Einschraubzustand definiert herstellen kann, beispielsweise das Widerstandselement mit einem definierten Drehmoment einschrauben kann. The invention is based on the knowledge that a control device is provided which can be coupled to the screwing tool so that the screwing tool can execute the screwing-in movement described, i.e. can execute a screwing-in movement up to a defined screwing-in state. Furthermore, the screwing tool can generate a reverse rotation movement from the screwing-in state into a reverse rotation state, wherein at least during the reverse rotation movement the at least one operating parameter can be detected by means of the detection device. In other words, it is therefore proposed to first establish a defined screwing-in state by means of the screwing tool, in which the resistance element is screwed into the resistance device in a defined manner, whereby, as described above, a force is generated on the resistance element by the resistance device. Thus it can first be determined whether the screwing tool can establish the screwing-in state in a defined manner, for example screwing in the resistance element with a defined torque.
Ausgehend von dem definierten Einschraubzustand kann das Schraubwerkzeug anschließend derart angesteuert werden, dass dieses von dem Einschraubzustand aus eine Rückdrehbewegung ausführt, das heißt, das Widerstandselement entgegen der Einschraubbewegung ausschraubt bzw. zurückdreht. Zumindest während der Rückdrehbewegung, d.h. dem Verbringen des Widerstandselements aus dem Einschraubzustand in den Rückdrehzustand, kann seitens der Erfassungseinrichtung das Drehmoment und/oder der Schraubwinkel bzw. jedweder beliebige Betriebsparameter des Schraubwerkzeug erfasst werden. Insbesondere ist es dabei möglich, zu überprüfen, ob das Schraubwerkzeug dazu ausgebildet ist, den Rückdrehzustand definiert einzunehmen, d.h. ausgehend von dem definierten Einschraubzustand die Rückdrehbewegung wie gefordert auszuführen. Dazu kann beispielsweise das Drehmoment überwacht werden, bzw. der Drehmomentverlauf zwischen dem Einschraubzustand und dem Rückdrehzustand. Ebenso kann überwacht werden, um welchen Einschraubwinkel bzw. allgemein um welchen Schraubwinkel das Widerstandselement ausgehend von dem Einschraubzustand bewegt wird.Starting from the defined screwing-in state, the screwing tool can then be controlled in such a way that it executes a reverse rotation movement from the screwing-in state, that is, unscrews or rotates the resistance element counter to the screwing-in movement. At least during the reverse rotation movement, ie the movement of the resistance element from the screwed-in state into the reverse rotation state, the detection device can do this Torque and / or the screw angle or any operating parameters of the screwdriver can be detected. In particular, it is possible to check whether the screwing tool is designed to assume the reverse rotation state in a defined manner, ie, proceeding from the defined screwing-in state, to execute the reverse rotation movement as required. For this purpose, for example, the torque can be monitored, or the torque curve between the screwing-in state and the reverse rotation state. It is also possible to monitor which screw-in angle or, in general, what screw angle the resistance element is moved by starting from the screwing-in state.
Dadurch ist es möglich, definiert zu überwachen ob das Einnehmen bzw. das Herstellen des Rückdrehzustands durch das Schraubwerkzeug korrekt erfolgt, oder ob bzw. welche Abweichungen beim Herstellen des Rückdrehzustands auftreten. Letztlich ist es dadurch möglich, zu bewerten, ob das Schraubwerkzeug in Ordnung oder nicht in Ordnung ist bzw. ob das Schraubwerkzeug für die Ausführung von Prozessen, in denen ein derartiger Rückdrehzustand gefordert ist, geeignet ist. Der in dieser Anmeldung als „Rückdrehzustand“ beschriebene Zustand kann auch als „Zwischenzustand“ verstanden werden. Letztlich kann der Einschraubzustand zum Beispiel ein Montageendzustand sein, wobei der Rückdrehzustand einen Zwischenzustand bezogen auf die Montage darstellen kann, beispielsweise ein Zwischenzustand in dem eine Baugruppe ausgehend von dem festmontierten Zustand definiert gelöst wurde, um diese justieren zu können. Anschließend kann, beispielsweise nach erfolgter Justage, von dem Zwischenzustand wieder in den Einschraubzustand übergegangen werden, in dem die Baugruppe fest fixiert ist.This makes it possible to monitor in a defined manner whether the screwing tool is taking or producing the reverse rotation state correctly, or whether or which deviations occur when producing the reverse rotation state. Ultimately, this makes it possible to assess whether the screwing tool is OK or not, or whether the screwing tool is suitable for carrying out processes in which such a reverse rotation state is required. The state described in this application as the "reverse rotation state" can also be understood as an "intermediate state". Ultimately, the screwing-in state can be, for example, an end-of-assembly state, the reverse rotation state being an intermediate state related to the assembly, for example an intermediate state in which an assembly was released in a defined manner starting from the permanently installed state in order to be able to adjust it. Subsequently, for example after the adjustment has been carried out, a transition can be made again from the intermediate state to the screwed-in state, in which the assembly is firmly fixed.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der definierte Einschraubzustand für das Herstellen eines definierten Zustands benutzt wird, da beispielsweise ausgehend von einer Aufnahme einer Schraube kein definierter Zustand hergestellt werden kann, es sei denn, die Schraube verfügt über aufwändige Kennzeichnungen, die ein Erfassen der Relativposition erlauben, da sonst, je nachdem wie das Schraubwerkzeug die Schraube auffädelt bzw. in welcher Relativposition das Schraubwerkzeug mit der Schraube relativ zu dem Bauteil steht, in das die Schraube eingeschraubt werden soll, keine definierte Position vorgegeben ist. Statt der aufwändigen Kennzeichnung der Schraubenausrichtung kann mittels des Schraubwerkzeug der Einschraubzustand definiert hergestellt werden und ausgehend von dem Einschraubzustand der Rückdrehzustand eingenommen werden, der sich somit von dem definiert hergestellten Einschraubzustand ableiten lässt. Die Steuerungseinrichtung kann dabei das Schraubwerkzeug derart ansteuern, dass dieses die entsprechenden Bewegungen ausführt, insbesondere so, wie das Schraubwerkzeug in einem entsprechenden Prozess angesteuert werden würde. Der Einschraubzustand kann, wie zuvor beschrieben, basierend auf dem Drehmoment festgelegt werden. Es ist ebenso möglich, einen Grenzwert für einen Drehmomentsensor, ein Auslösen einer Rutschkupplung, einen Grenzwert für eine Stromregelung oder weitere Vorgaben für den Einschraubzustand vorzusehen.In particular, it can be provided that the defined screwing-in condition is used to establish a defined condition, since, for example, starting from a screw receptacle, no defined condition can be established unless the screw has complex markings that enable the relative position to be detected allow, since otherwise, depending on how the screwing tool threads the screw or the relative position of the screwing tool with the screw relative to the component into which the screw is to be screwed, no defined position is given. Instead of the complex identification of the screw alignment, the screwing-in state can be produced in a defined manner by means of the screwing tool and, based on the screwing-in state, the reverse rotation state can be assumed, which can thus be derived from the screwing-in state produced in a defined manner. The control device can control the screwing tool in such a way that it executes the corresponding movements, in particular in the way that the screwing tool would be controlled in a corresponding process. As described above, the screwing-in state can be determined based on the torque. It is also possible to provide a limit value for a torque sensor, a release of a slip clutch, a limit value for a current control or further specifications for the screwing-in state.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung kann eine Basis vorgesehen sein, die eine Aufnahme zur, insbesondere lösbaren, Verbindung der Basis mit der Widerstandseinrichtung aufweist. Die Aufnahme kann beispielsweise eine formschlüssige Kopplung ermöglichen, mit der die Widerstandseinrichtung an der Basis verbunden werden kann. Ist die Verbindung der Basis mit der Widerstandseinrichtung lösbar, ist es besonders vorteilhaft, wenn verschiedene Widerstandseinrichtungen, die beispielsweise für verschiedene Schraubfälle entsprechende Kräfte auf das Widerstandselement simulieren können, austauschbar vorgehalten werden können. Dadurch kann die Widerstandseinrichtung effizient ausgewechselt werden, um den jeweiligen Schraubfall zu simulieren. Die Aufnahme ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, die Drehbewegung, die von dem Schraubwerkzeug erzeugt und auf das Widerstandselement übertragen wird, an der Basis abzustützen, sodass die Widerstandseinrichtung selbst nicht von dem Schraubwerkzeug mitgedreht wird. Die Widerstandseinrichtung kann insbesondere derart ausgewählt werden, dass diese eine definierte Kraft auf das Widerstandselement bei Einschrauben des Widerstandselements durch das Schraubwerkzeug bereitstellt. Die Basis kann insbesondere in Form einer Platte, beispielsweise einer Metallplatte, bereitgestellt werden und eine entsprechende Aufnahme, beispielsweise in Form einer korrespondierenden Ausformung für die Widerstandseinrichtung, aufweisen.According to a further embodiment of the device, a base can be provided which has a receptacle for, in particular releasably, connecting the base to the resistance device. The receptacle can, for example, enable a form-fitting coupling with which the resistance device can be connected to the base. If the connection between the base and the resistance device is detachable, it is particularly advantageous if different resistance devices, which, for example, can simulate corresponding forces on the resistance element for different screwing cases, can be kept interchangeably. As a result, the resistance device can be exchanged efficiently in order to simulate the respective screwing case. The receptacle is designed in particular to support the rotary movement that is generated by the screwing tool and transmitted to the resistance element on the base, so that the resistance device itself is not rotated by the screwing tool. The resistance device can in particular be selected such that it provides a defined force on the resistance element when the resistance element is screwed in by the screwing tool. The base can in particular be provided in the form of a plate, for example a metal plate, and have a corresponding receptacle, for example in the form of a corresponding recess for the resistance device.
Die Vorrichtung kann nach einer weiteren Ausgestaltung eine erste Schnittstelle zwischen der Widerstandseinrichtung, insbesondere dem Widerstandselement, und der Erfassungseinrichtung aufweisen. Über die erste Schnittstelle kann somit die Widerstandseinrichtung mit der Erfassungseinrichtung gekoppelt werden. Zum Beispiel weist das Widerstandselement eine entsprechende Schlüsselfläche bzw. Werkzeugaufnahme auf, die eine, insbesondere lösbare, Kopplung zwischen Widerstandselement und Erfassungseinrichtung ermöglicht. Es ist ebenso möglich, dass die erste Schnittstelle als feste Schnittstelle ausgebildet ist, sodass die Widerstandseinrichtung, insbesondere das Widerstandselement, fest mit der Erfassungseinrichtung verbunden ist und somit das zu überprüfende Schraubwerkzeug mit der Erfassungseinrichtung gekoppelt werden kann. Die erste Schnittstelle kann beispielsweise in Form eines Vierkants ausgeführt sein, wobei Widerstandseinrichtung, insbesondere das Widerstandselement, und die Erfassungseinrichtung jeweils einen entsprechenden Teil der Schnittstelle aufweisen, beispielsweise einen Vierkant und eine Vierkantöffnung, die lösbar miteinander gekoppelt werden können. Wie zuvor beschrieben, ist es ebenso möglich, die erste Schnittstelle als feste Schnittstelle auszuführen, die nicht ohne weiteres gelöst werden kann.According to a further embodiment, the device can have a first interface between the resistance device, in particular the resistance element, and the detection device. The resistance device can thus be coupled to the detection device via the first interface. For example, the resistance element has a corresponding wrench surface or tool holder, which enables a, in particular releasable, coupling between the resistance element and the detection device. It is also possible that the first interface is designed as a fixed interface so that the resistance device, in particular the resistance element, is firmly connected to the detection device and thus the screwdriver to be checked can be coupled to the detection device. The first interface can be designed, for example, in the form of a square, with Resistance device, in particular the resistance element, and the detection device each have a corresponding part of the interface, for example a square and a square opening, which can be detachably coupled to one another. As described above, it is also possible to implement the first interface as a fixed interface, which cannot be easily solved.
Wie zuvor beschrieben, kann eine zweite Schnittstelle vorgesehen sein, mittels der das Schraubwerkzeug an die Erfassungseinrichtung gekoppelt werden kann. Insbesondere kann die Vorrichtung eine derartige zweite Schnittstelle zur Kopplung des Schraubwerkzeugs an die Erfassungseinrichtung aufweisen. Die zweite Schnittstelle ist dabei insbesondere lösbar ausgebildet, sodass das jeweils zu überprüfende Schraubwerkzeug über die zweite Schnittstelle mit der Erfassungseinrichtung gekoppelt werden kann. Ist die Überprüfung abgeschlossen, kann das geprüfte Schraubwerkzeug gelöst und das nächste Schraubwerkzeug mit der Erfassungseinrichtung verbunden werden. Somit kann effizienter Weise eine hohe Anzahl von verschiedenen Schraubwerkzeugen in kurzer Zeit nacheinander mit derselben Vorrichtung geprüft werden.As described above, a second interface can be provided by means of which the screwing tool can be coupled to the detection device. In particular, the device can have such a second interface for coupling the screwdriving tool to the detection device. The second interface is designed, in particular, to be detachable, so that the screwdriver to be checked in each case can be coupled to the detection device via the second interface. Once the check has been completed, the tested screwing tool can be loosened and the next screwing tool can be connected to the detection device. In this way, a large number of different screwdriving tools can be tested in succession in a short time using the same device in an efficient manner.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Erfassungseinrichtung dazu ausgebildet ist, bei einer mittels des Schraubwerkzeugs erzeugten Schraubbewegung ein auf das Widerstandselement übertragendes Drehmoment, insbesondere ein im Rückdrehzustand resultierendes Drehmoment, und einen Drehwinkel, um den das Widerstandselement gedreht wird, zu erfassen, insbesondere ein Schraubwinkel zwischen dem Einschraubzustand und dem Rückdrehzustand. Nach dieser Ausgestaltung ist die Erfassungseinrichtung dafür vorgesehen, die Schraubbewegung des Widerstandselements bzw. die von dem Schraubwerkzeug erzeugte Schraubbewegung zu überwachen. Insbesondere kann dabei das Drehmoment überwacht werden, das von dem Schraubwerkzeug auf das Widerstandselement übertragen wird. Zum Beispiel kann ausgehend von dem Einschraubzustand das Drehmoment überwacht werden, sodass angegeben werden kann, mit welchem Drehmoment das Widerstandselement in dem Rückdrehzustand in die Widerstandseinrichtung eingeschraubt ist. Ferner ist es möglich, einen Drehwinkel, beispielsweise einen von dem Widerstandselement, um seine Drehachse zurückgelegten Drehwinkel zu erfassen. Insbesondere kann der Drehwinkel erfasst werden, um den das Widerstandselement ausgehend von dem Einschraubzustand bis in den Rückdrehzustand gedreht wurde. Der Drehwinkel wird im Rahmen dieser Anmeldung auch als Schraubwinkel bezeichnet.According to a further embodiment, it can be provided that the detection device is designed to detect a torque transmitted to the resistance element, in particular a torque resulting in the reverse rotation state, and a rotation angle by which the resistance element is rotated during a screwing movement generated by means of the screwing tool, in particular a screw angle between the screwing-in state and the unscrewing state. According to this embodiment, the detection device is provided to monitor the screwing movement of the resistance element or the screwing movement generated by the screwing tool. In particular, the torque that is transmitted from the screwing tool to the resistance element can be monitored. For example, the torque can be monitored on the basis of the screwing-in state, so that it can be specified with which torque the resistance element is screwed into the resistance device in the reverse rotation state. It is also possible to detect an angle of rotation, for example an angle of rotation covered by the resistance element about its axis of rotation. In particular, the angle of rotation by which the resistance element was rotated from the screwing-in state to the reverse rotation state can be detected. The angle of rotation is also referred to as a screw angle in the context of this application.
Die Vorrichtung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass die Erfassungseinrichtung eine Messwelle umfasst oder als solche ausgebildet ist, welche Messwelle dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment in Abhängigkeit des Drehwinkels des Widerstandselements zu erfassen. Wie zuvor beschrieben, kann die Erfassungseinrichtung über die erste Schnittstelle mit dem Widerstandselement und über die zweite Schnittstelle mit dem Schraubwerkzeug gekoppelt sein. Die Erfassungseinrichtung kann somit eine Messwelle bereitstellen oder als solche ausgebildet sein, die zwischen dem Widerstandselement und dem Schraubwerkzeug angeordnet ist. Eine derartige Messwelle ist nach dieser Ausgestaltung dazu ausgebildet, das Drehmoment, das von dem Schraubwerkzeug auf das Widerstandselement übertragen wird zu erfassen. Insbesondere ist dabei eine Erfassung des Drehmoments in Abhängigkeit des Drehwinkels des Widerstandselements möglich. Letztlich kann daher das resultierende Drehmoment über dem Drehwinkel aufgetragen bzw. ausgewertet werden. Zum Beispiel kann ausgehend von dem Einschraubzustand eine Veränderung des Drehwinkels in Zusammenhang mit dem Drehmoment ausgewertet bzw. ausgegeben werden.The device can also be developed in such a way that the detection device comprises or is designed as a measuring shaft, which measuring shaft is designed to detect a torque as a function of the angle of rotation of the resistance element. As described above, the detection device can be coupled to the resistance element via the first interface and to the screwing tool via the second interface. The detection device can thus provide a measuring shaft or be designed as such, which is arranged between the resistance element and the screwing tool. According to this embodiment, such a measuring shaft is designed to detect the torque that is transmitted from the screwing tool to the resistance element. In particular, it is possible to detect the torque as a function of the angle of rotation of the resistance element. Ultimately, the resulting torque can therefore be plotted or evaluated over the angle of rotation. For example, based on the screwing-in state, a change in the angle of rotation in connection with the torque can be evaluated or output.
Die Widerstandseinrichtung kann nach einer weiteren Ausgestaltung eine Federeinrichtung, insbesondere ein koaxial zu dem Widerstandselement angeordnetes Federelement oder Federpaket, aufweisen, welche Federeinrichtung dazu ausgebildet ist, bei einer Einschraubbewegung des Widerstandselements eine Kraft auf das Widerstandselement zu erzeugen. Wird das Widerstandselement somit in die Widerstandseinrichtung eingeschraubt, wird, insbesondere ab einer Kopfauflage des Widerstandselements an der Widerstandseinrichtung, eine Kraft von der Federeinrichtung auf das Widerstandselement erzeugt, sodass von dem Schraubwerkzeug ein korrespondierendes Drehmoment aufgebracht werden muss, um das Widerstandselement gegen die von der Federeinrichtung erzeugte Kraft in die Widerstandseinrichtung einzuschrauben bzw. das Widerstandselement in der Widerstandseinrichtung zu drehen.According to a further embodiment, the resistance device can have a spring device, in particular a spring element or spring package arranged coaxially to the resistance element, which spring device is designed to generate a force on the resistance element when the resistance element is screwed in. If the resistance element is thus screwed into the resistance device, a force is generated by the spring device on the resistance element, in particular from a head contact of the resistance element on the resistance device, so that a corresponding torque must be applied by the screwing tool in order to counteract the resistance element against that of the spring device to screw the generated force into the resistance device or to rotate the resistance element in the resistance device.
Die Widerstandseinrichtung kann dazu insbesondere ein Gewinde aufweisen, das zu einem Gewindeabschnitt des Widerstandselements korrespondiert, wobei das Widerstandselement in das korrespondierende Gewinde eingeschraubt werden kann. Das Widerstandselement kann dabei bei Kopfauflage eine Oberfläche der Widerstandseinrichtung berühren und die beschriebene Federeinrichtung komprimieren. Mit anderen Worten stellt die Widerstandseinrichtung ein Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, bereit, in das das Widerstandselement mit einem entsprechenden, insbesondere als Außengewinde ausgebildeten, Gewindeabschnitt eingeschraubt werden kann.For this purpose, the resistance device can in particular have a thread which corresponds to a threaded section of the resistance element, wherein the resistance element can be screwed into the corresponding thread. When the head rests, the resistance element can touch a surface of the resistance device and compress the spring device described. In other words, the resistance device provides a thread, in particular an internal thread, into which the resistance element can be screwed with a corresponding threaded section, in particular designed as an external thread.
Das Schraubwerkzeug wird folglich bei der Herstellung des Einschraubzustands dazu verwendet, das Widerstandselement um seine Drehachse zu drehen, sodass das Widerstandselement in das Gewinde der Widerstandseinrichtung eingeschraubt wird. Bei einer Kopfauflage des Widerstandselements auf einer Oberfläche der Widerstandseinrichtung wird bei Einschrauben des Widerstandselements die Oberfläche zusammen mit dem Kopf des Widerstandselement in Einschraubrichtung verschoben und somit die Federeinrichtung komprimiert. Die von der Federeinrichtung auf die Oberfläche bzw. das Widerstandselement erzeugte Kraft führt somit zum Erzeugen des Drehmoments seitens des Schraubwerkzeugs. Beim Herstellen des Rückdrehzustands aus dem Einschraubzustand wird das Widerstandselement durch das Schraubwerkzeug entsprechend umgekehrt gedreht, sodass das Widerstandselement mit seinem Gewindeabschnitt aus dem korrespondierenden Gewinde der Widerstandseinrichtung ausgeschraubt wird.The screwing tool is consequently used in the production of the screwing-in state to rotate the resistance element about its axis of rotation, so that the resistance element is screwed into the thread of the resistance device. When the head of the resistance element rests on a surface of the resistance device, when the resistance element is screwed in, the surface is displaced together with the head of the resistance element in the screwing-in direction and the spring device is thus compressed. The force generated by the spring device on the surface or the resistance element thus leads to the generation of the torque on the part of the screwing tool. When establishing the reverse rotation state from the screwing-in state, the resistance element is correspondingly reversed by the screwing tool, so that the resistance element with its threaded section is unscrewed from the corresponding thread of the resistance device.
Die Vorrichtung kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass eine Kompensationseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, eine durch die Schraubbewegung erzeugte Bewegung des Schraubwerkzeugs zu verhindern oder zu kompensieren. Bei der Überprüfung des wenigstens einen Betriebsparameters des Schraubwerkzeugs ist insbesondere sicherzustellen, dass das von dem Schraubwerkzeug auf das Widerstandselement übertragene Drehmoment nicht dazu führt, dass das Schraubwerkzeug oder die Erfassungseinrichtung gegenüber einer Ausgangsstellung verdreht wird. Eine derartige Drehbewegung seitens des Schraubwerkzeugs oder der Erfassungseinrichtung würde folglich die Bestimmung des Drehwinkels bzw. des Drehmoments verfälschen. Somit wird eine Kompensationseinrichtung vorgeschlagen, die entweder eine entsprechende Bewegung des Schraubwerkzeugs und/oder der Erfassungseinrichtung verhindert oder diese kompensiert. Die Kompensationseinrichtung kann beispielsweise einen Anschlag für das Schraubwerkzeug und/oder die Erfassungseinrichtung umfassen, welcher Anschlag das Schraubwerkzeug bzw. die Erfassungseinrichtung letztlich feststellt, sodass diese zumindest bei der Rückdrehbewegung keine Bewegung ausführen können. Ebenso ist es möglich, eine entsprechende Einrichtung seitens der Kompensationseinrichtung bereitzustellen, beispielsweise ein Gyroskop, das eine Verfälschung der Messung kompensieren kann.The device can also be developed in such a way that a compensation device is provided which is designed to prevent or compensate for a movement of the screwing tool generated by the screwing movement. When checking the at least one operating parameter of the screwing tool, it is particularly important to ensure that the torque transmitted by the screwing tool to the resistance element does not result in the screwing tool or the detection device being rotated relative to an initial position. Such a rotary movement on the part of the screwing tool or the detection device would consequently falsify the determination of the angle of rotation or the torque. A compensation device is thus proposed which either prevents a corresponding movement of the screwdriving tool and / or the detection device or compensates for this. The compensation device can include, for example, a stop for the screwing tool and / or the detection device, which stop ultimately fixes the screwing tool or the detection device so that they cannot perform any movement at least during the reverse rotation movement. It is also possible to provide a corresponding device on the part of the compensation device, for example a gyroscope, which can compensate for a falsification of the measurement.
Neben der Vorrichtung betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs, wobei bei einer durch das Schraubwerkzeug erzeugten Einschraubbewegung eines Widerstandselements einer Widerstandseinrichtung eine Kraft auf das Widerstandselement erzeugt und wenigstens ein Parameter des Schraubwerkzeugs und/oder des Widerstandselements, insbesondere ein Einschraubwinkel und/oder ein Drehmoment, erfasst wird, wobei mittels des Schraubwerkzeugs eine Einschraubbewegung bis zu einem definierten Einschraubzustand und eine Rückdrehbewegung aus dem Einschraubzustand in einen Rückdrehzustand erzeugt und zumindest während der Rückdrehbewegung der wenigstens eine Betriebsparameter erfasst wird.In addition to the device, the invention also relates to a method for checking at least one operating parameter of a screwing tool, with a screwing movement of a resistance element of a resistance device generated by the screwing tool generating a force on the resistance element and at least one parameter of the screwing tool and / or the resistance element, in particular a screwing angle and / or a torque is detected, with the screwing tool generating a screwing-in movement up to a defined screwing-in state and a turning-back movement from the screwing-in state to a turning-back state, and the at least one operating parameter being recorded at least during the turning-back movement.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale , die in Bezug auf die Vorrichtung beschrieben wurden, sind selbstverständlich auf das Verfahren übertragbar. Das Verfahren kann insbesondere auf der Vorrichtung bzw. mit der Vorrichtung ausgeführt werden.All advantages, details, designs and / or features that have been described in relation to the device can of course be transferred to the method. The method can in particular be carried out on the device or with the device.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Überprüfung wenigstens eines Betriebsparameters eines Schraubwerkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine Explosionsdarstellung derVorrichtung von 1 ; -
3 -5 beispielhafte Diagramme von mittels der Vorrichtung nach1 und2 erfassten Betriebsparametern.
-
1 a schematic diagram of a device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool according to an embodiment; -
2 an exploded view of the device of1 ; -
3 -5 exemplary diagrams of by means of the device according to1 and2 recorded operating parameters.
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Zur Überprüfung des wenigstens einen Betriebsparameters wird das Schraubwerkzeug über die zweite Schnittstelle
Zur Erzeugung der Widerstandskraft derart, dass das Schraubwerkzeug ein definiertes Drehmoment auf das Widerstandselement
Die Erfassungseinrichtung
Wie
Die
Durch entsprechende Ansteuerung des Schraubwerkzeugs wird das Widerstandselement
Die Erfassungseinrichtung
In
In der gewählten Darstellung beginnt der Schraubwinkel am Nullpunkt, wobei eine beliebige anderweitige Anordnung des Beginns der Einschraubbewegung ebenso wählbar ist, da letztlich kein definierter Zustand bestehen muss, von dem aus die Einschraubbewegung beginnt. Der Einschraubvorgang
Die obenstehende Beschreibung ist selbstverständlich auch auf das Verfahren übertragbar. Insbesondere kann das Verfahren auf der Vorrichtung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- WiderstandseinrichtungResistance device
- 33
- WiderstandselementResistance element
- 44th
- Gewindethread
- 55
- GewindeabschnittThreaded section
- 66th
- Aufnahmeadmission
- 77th
- BasisBase
- 88th
- erste Schnittstellefirst interface
- 99
- ErfassungseinrichtungDetection device
- 1010
- zweite Schnittstellesecond interface
- 1111th
- FedereinrichtungSpring device
- 1212th
- Oberflächesurface
- 1313th
- Kopfhead
- 1414th
- KompensationseinrichtungCompensation device
- 1515th
- EinschraubbewegungScrew-in movement
- 1616
- EinschraubzustandScrew-in condition
- 1717th
- RückdrehzustandReverse rotation state
- 1818th
- Steuerungseinrichtung Control device
- M1M1
- DrehmomentTorque
- M2M2
- Drehmoment Torque
- ϑ1ϑ1
- SchraubwinkelScrew angle
- ϑ2ϑ2
- SchraubwinkelScrew angle
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020117118.8A DE102020117118A1 (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020117118.8A DE102020117118A1 (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020117118A1 true DE102020117118A1 (en) | 2021-12-30 |
Family
ID=78826699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020117118.8A Pending DE102020117118A1 (en) | 2020-06-30 | 2020-06-30 | Device for checking at least one operating parameter of a screwdriving tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020117118A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3532353A1 (en) | 1985-09-11 | 1987-03-19 | Karl Kessler | Screw-force simulator |
EP1875188B1 (en) | 2005-03-24 | 2011-05-04 | Alfing Montagetechnik GmbH | Integrated measurement control for machine power testing of screwing devices |
DE102013206332B3 (en) | 2013-04-10 | 2014-07-31 | Schatz Ag | Device for simulating screwing for examination of power screwdriver, has hydraulic device that is provided to apply controlled axial force to housing shaft, and dynamometer that is provided to detect axial force |
-
2020
- 2020-06-30 DE DE102020117118.8A patent/DE102020117118A1/en active Pending
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