DE19609511C2

DE19609511C2 - Aid device for hand-held tools

Info

Publication number: DE19609511C2
Application number: DE1996109511
Authority: DE
Inventors: Raimund Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: DE19609511A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfsvorrichtung für handgeführte Werkzeuge gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 2.The invention relates to an auxiliary device for hand-held tools the preamble of claims 1 and 2.

In Fertigungsprozessen werden zur manuellen Montage von Fertigungseinheiten häufig handgehaltene und handgeführte Werkzeuge eingesetzt. Bei der manuel len Montage ist es oft erforderlich, bestimmte Montageschritte in einer vor gegebenen Reihenfolge und unter Einhaltung vorgegebener Montageparameter auszuführen. So kann es beispielsweise erforderlich sein, eine Mehrzahl von Schrauben in einer vorgegebenen Reihenfolge mit vorgegebenen Drehmomenten anzuziehen. Dabei muß der Monteur ständig darauf achten, diese Reihenfolge und die vorgegebenen Drehmomente einzuhalten. Unter dem Gesichtspunkt des Qualitätsmanagements ist es daher erforderlich, dem Monteur den Montageab lauf mit den entsprechenden Montageparametern exakt vorzuschreiben und in einer Arbeitsanweisung am Arbeitsplatz zur Verfügung zu stellen. Außerdem ist es erforderlich, die vom Monteur durchgeführten Montageschritte auf die Ein haltung der in der Arbeitsanweisung niedergelegten Kriterien hin zu überprüfen.In manufacturing processes are used for manual assembly of manufacturing units frequently used hand-held and hand-held tools. At the manuel len assembly, it is often necessary to complete certain assembly steps in a pre given order and in compliance with specified assembly parameters to execute. For example, a plurality of Screwing in a specified order with specified torques to attract. The fitter must constantly pay attention to this sequence and comply with the specified torques. From the point of view of Quality management therefore requires the fitter to complete the assembly to prescribe the run with the corresponding assembly parameters exactly and in to provide work instructions at the workplace. Besides, is it is necessary to follow the assembly steps carried out by the installer to check compliance with the criteria laid down in the work instructions.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE-AS 13 00 473 bekannt. Die dort offenbarte Vorrichtung zum manuellen Positionieren eines Werkzeugs weist einen Werkzeughalter auf, der an Führungen entlang zweier Koordinatenrichtun gen in einer Ebene verschiebbar ist. An jeder Führung sind in der entsprechenden Koodinatenrichtung Lampenreihen angeordnet, deren Lampen einzeln schaltbar sind, und es sind an den Führungen Markierungen vorgesehen, die je eine Lampe einer Lampenreihe überdecken. Vor jedem Positionierungsvorgang wird je eine Lampe der beiden Lampenreihen eingeschaltet, wodurch zwei Koordinatenwerte zur Bestimmung der anzufahrenden Position in der Ebene markiert werden. A generic device is known from DE-AS 13 00 473. The Device for manual positioning of a tool disclosed therein has a tool holder on guides along two coordinate directions gene is displaceable in one plane. Each guide is in the appropriate Coordinate direction arranged rows of lamps, the lamps can be switched individually are, and there are markings on the guides, each a lamp cover a row of lamps. Before each positioning process there is one Lamp of the two rows of lamps turned on, creating two coordinate values to determine the position to be approached in the plane.

Anschließend wird die erste Markierung von Hand über die aufleuchtende Lampe der Lampenreihe in der ersten Koordinatenrichtung gebracht und der Laufwagen in dieser Koordinatenrichtung blockiert. Danach wird auf dieselbe Weise der Laufwagen entlang der zweiten Koordinatenrichtung verfahren, bis der zugeord nete Markierungsträger die dort aufleuchtende Lampe abdeckt. Nun wird der Laufwagen entlang dieser zweiten Koordinatenrichtung arretiert, so dass der Werkzeughalter in der vorgegebenen Position fixiert ist. Das Erkennen der aufleuchtenden Lampen kann mittels lichtempfindlicher Sensoren erfolgen, die auch die Arretierung des entsprechenden Laufwagens vornehmen können.Then the first marking is made by hand over the illuminating lamp the row of lamps in the first coordinate direction and the carriage blocked in this coordinate direction. Then the Move the carriage along the second coordinate direction until the assigned Nete marker carrier covers the lamp that lights up there. Now the Carriage locked along this second coordinate direction, so that the Tool holder is fixed in the specified position. Recognizing the Illuminated lamps can be done by means of light-sensitive sensors that can also lock the corresponding carriage.

Aus der DE-OS 26 40 447 ist es bekannt, einen Handschrauber mittels eines Stützgerüstes und einer Gewichtsausgleichsvorrichtung zu haltern und so für die Bedienperson eine Gewichtsentlastung zu schaffen.From DE-OS 26 40 447 it is known to use a handheld screwdriver Support frame and a weight balancing device and so for the Operator to create weight relief.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Hilfsvor richtung für handgeführte Werkzeuge zu schaffen, die es gestattet, die Arbeits qualität von Montagen mittels handgeführter Werkzeuge wesentlich zu erhöhen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist die Schaffung einer wirksamen Qualitäts kontrolle für mit der Hilfsvorrichtung durchgeführte Arbeitsschritte.It is the object of the present invention to provide a generic auxiliary direction to create hand-held tools that allow the work Increase the quality of assembly using hand-held tools. Another aspect of the invention is the creation of an effective quality control for work steps carried out with the auxiliary device.

Der Aspekt der wirksamen Qualitätskontrolle wird durch die in Anspruch 1 angegebene Hilfsvorrichtung gelöst. Wird das im Werkzeughalter fixierte Werk zeug vom Monteur zum Montagegegenstand hingeführt, so wird mittels der Wegerfassungseinrichtungen ständig die Position des Werkzeugs ermittelt und gespeichert, so daß sie beispielsweise für spätere Qualiätskontrollen abrufbar ist.The aspect of effective quality control is defined in claim 1 specified auxiliary device solved. If the work fixed in the tool holder If the witness is brought to the installation item by the fitter, the Path detection devices constantly determines the position of the tool and saved so that it can be called up, for example, for later quality controls.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe der Erhöhung der Arbeitsqualität wird durch die im Anspruch 2 angegebene Hilfsvorrichtung für handgeführte Werkzeuge gelöst. Der erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeughalter ermöglicht dabei ein definiertes Bewegen des Werkzeugs und die besonderen Wegerfas sungseinrichtungen zur Erfassung einer vom Werkzeughalter zurückgelegten Wegstrecke liefern Signale, die einer Auswerteeinrichtung zugeführt werden, um eine genaue Positionierungs-Kontrolle des handgeführten Werkzeugs zu gestat ten. Außer der Auswertung der von den Wegerfassungseinrichtungen gelieferten Signale zur Positionierungs-Kontrolle des handgeführten Werkzeugs ist auch eine Steuerung vorhanden, die die Betätigung des Werkzeugs, beispielsweise eines Elektroschraubers, nur an bestimmten Orten und dort vorzugsweise mit vor gegebenen Parametern wie zum Beispiel dem Anzugsmoment für Schrauben oder der Drehzahl eines Schraubers oder eines Bohrers zuläßt.The object of the invention of increasing the quality of work is by the auxiliary device specified in claim 2 for hand-held Tools solved. The tool holder designed according to the invention enables Thereby a defined movement of the tool and the special Wegerfas tion devices for recording a distance covered by the tool holder Paths provide signals which are fed to an evaluation device to allow precise positioning control of the hand-held tool Except for the evaluation of those supplied by the path detection devices Signals for positioning control of the hand-held tool is also one Control available, the operation of the tool, for example one Electric screwdriver, only in certain places and preferably there in front given parameters such as the tightening torque for screws or the speed of a screwdriver or drill.

Auch kann eine Freigabesteuerung für das Werkzeug so ausgebildet sein, daß die Betätigung des Werkzeugs nur in einer vorgegebenen Reihenfolge von Werk zeugpositionierungen möglich ist, wie dies beispielsweise beim Über-Kreuz- Festziehen von Schrauben eines Flansches der Fall sein kann.A release control for the tool can also be designed so that the Operation of the tool only in a predetermined order from the factory tool positioning is possible, as is the case, for example, with cross-over Tightening bolts on a flange may be the case.

Vorzugsweise ist der Werkzeughalter in zwei Ebenen bewegbar.The tool holder can preferably be moved in two planes.

Der Werkzeughalter kann auch um zumindest eine Achse, vorzugsweise um zwei Achsen, drehbar sein.The tool holder can also about at least one axis, preferably around two Axes, be rotatable.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Werkzeughalter in zwei Linearrichtungen bewegbar und um zwei Achsen drehbar bzw. schwenkbar.In a particularly preferred embodiment, the tool holder is in two Movable linear directions and rotatable or pivotable about two axes.

Wenn eine Bewegungsrichtung des Werkzeughalters im wesentlichen vertikal ist, so ist vorzugsweise eine Einrichtung zum Ausgleich des Gewichts von Werkzeug und Werkzeughalter vorgesehen. Diese kann beispielsweise von einem feder kraftgetriebenen Balancer gebildet sein.If a direction of movement of the tool holder is substantially vertical, so is preferably a device for balancing the weight of tools and tool holder provided. This can, for example, by a spring be powered balancer.

Die Wegerfassungseinrichtungen zur Erfassung von Längs- und/oder Winkelweg strecken sind in einer bevorzugten Ausführungsform von rotierbaren Signal gebern und statischen Sensoranordnungen gebildet. Dabei können die Signal geber von Inkrementscheiben und die Sensoranordnungen von Lichtschranken gebildet sein.The path detection devices for detecting the longitudinal and / or angular path are in a preferred embodiment of rotatable signal sensors and static sensor arrangements. The signal encoder of incremental disks and the sensor arrangements of light barriers be educated.

Sind die Lichtschranken als in Bewegungsrichtung des Signalgebers hinterein ander angeordnete Doppellichtschranken ausgebildet, so läßt sich zusätzlich zur Wegstreckeninformation auch die Bewegungsrichtung bestimmen.Are the light barriers behind one another in the direction of movement of the signal transmitter other double light barriers arranged, so in addition to Route information also determine the direction of movement.

Zur Umsetzung einer Linearbewegung des Werkzeughalters in eine Rotations bewegung der zugeordneten Sensoranordnung sind vorteilhafter Weise Getrie beeinrichtungen vorgesehen, die vorzugsweise eine Kombination aus Zahnstange oder Zahnriemen und einem Zahnrad aufweisen.To convert a linear movement of the tool holder into a rotation Movement of the associated sensor arrangement are advantageously gears devices provided, preferably a combination of rack or have toothed belts and a gear.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:The invention is described below using an example with reference to the Drawing explained in more detail; in this shows:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung; Figure 1 is a side view of an auxiliary device according to the invention.

Fig. 2 eine teilweise aufgeschnittene Frontansicht einer Einrichtung zum Ge wichtsausgleich und Fig. 2 is a partially cutaway front view of a device for Ge weight compensation and

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Führungseinrichtung einer alternativen Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Hilfsvorrichtung. Fig. 3 is a plan view of a guide device of an alternative embodiment of the auxiliary device according to the invention.

In Fig. 1 ist eine Hilfsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in ihrer Seitenansicht und mit teilweise geschnittenem Fußteil dargestellt. Die Hilfsvor richtung weist einen rohrförmigen Vertikalständer 8 auf, der mit seinem unteren Ende in einem Fußteil 80 um eine Vertikalachse Y drehbar gelagert ist. Das Fußteil 80 ist mit einer Standfläche 81, beispielsweise einer Arbeitsplatte eines Montagetisches, fest verschraubt. In Fig. 1, an auxiliary device according to the present invention is shown in its side view and with the foot part partially cut. The Hilfvor direction has a tubular vertical stand 8 which is rotatably supported with its lower end in a foot part 80 about a vertical axis Y. The foot part 80 is screwed to a base 81 , for example a worktop of an assembly table.

Innerhalb des Fußteils 80 ist eine erste Wegerfassungseinrichtung 4 vorgesehen. Die Wegerfassungseinrichtung 4 weist einen Signalgeber 40 sowie eine Sensor anordnung 41 auf. Der Signalgeber 40 umfaßt eine Inkrementscheibe, die mit dem rohrförmigen Vertikalständer 8 fest verbunden ist, so daß sie sich mit ihm um die Y-Achse dreht. Der Inkrementgeber besteht aus einer den Vertikalständer 8 im Bereich seines unteren Endes umgebenden ringförmigen Scheibe, die in der Nähe ihres Umfangs mit gleichmäßig in Umfangsrichtung voneinander beabstan deten Inhomogenitäten versehen ist. Diese Inhomogenitäten können Durch gangslöcher sein, wenn die zugehörige Sensoranordnung 41 eine Lichtschranke aufweist, es können aber auch magnetische Inhomogenitäten oder andere induk tiv erfaßbare Materialveränderungen der Inkrementscheibe sein, die beispiels weise von einem Magnetsensor oder von einem Induktionssensor als Sensor anordnung 41 erfaßbar sind.A first path detection device 4 is provided within the foot part 80 . The path detection device 4 has a signal generator 40 and a sensor arrangement 41 . The signal generator 40 comprises an incremental disk which is fixedly connected to the tubular vertical stand 8 so that it rotates with it about the Y axis. The incremental encoder consists of an annular disk surrounding the vertical stand 8 in the region of its lower end, which is provided near its circumference with uniformly spaced inhomogeneities from one another in the circumferential direction. These inhomogeneities can be through holes if the associated sensor arrangement 41 has a light barrier, but it can also be magnetic inhomogeneities or other inductively detectable material changes in the incremental disk, which can be detected, for example, by a magnetic sensor or by an induction sensor as a sensor arrangement 41 .

Eine Verschwenkung des Vertikalständers 8 um seine Längsachse, die Y-Achse, und ein damit verbundenes Verdrehen des Signalgebers 40 führt dazu, daß sich der Umfang des Signalgebers 40 an der Sensoranordnung 41 vorbeibewegt. Im gezeigten Fall umgreift die als Lichtschranke ausgebildete Sensoranordnung 41 den Umfangsrand des als Lochscheibe ausgebildeten Signalgebers 40, wobei die im Umfangsbereich des Signalgebers 40 vorgesehenen Durchgangslöcher bewir ken, daß nach einer Verschwenkung des Vertikalständers 8 und damit des Si gnalgebers 40 um einen Winkel, der dem Abstand zweier am Umfang des Signalgebers 40 vorgesehener Löcher entspricht, die Lichtschranke wieder schließt, nachdem sie zwischenzeitlich durch den Bereich des Signalgebers 40, in dem kein Loch vorhanden ist, unterbrochen gewesen ist.A pivoting of the vertical stand 8 about its longitudinal axis, the Y-axis, and an associated rotation of the signal transmitter 40 leads to the circumference of the signal transmitter 40 moving past the sensor arrangement 41 . In the case shown, the sensor arrangement 41 designed as a light barrier encompasses the peripheral edge of the signal transmitter 40 designed as a perforated disk, the through holes provided in the peripheral region of the signal transmitter 40 causing that after pivoting the vertical stand 8 and thus the signal transmitter 40 by an angle corresponding to the one The distance between two holes provided on the circumference of the signal transmitter 40 corresponds, the light barrier closes again after it has been interrupted in the meantime by the area of the signal transmitter 40 in which there is no hole.

Auf diese Weise läßt sich der Verdrehwinkel des Vertikalständers 8 um seine Längsachse Y durch Zählen der in der als Lichtschranke ausgebildeten Sensor anordnung 41 auftretenden Impulse bestimmen. Diese Impulssignale der Weg erfassungseinrichtung 4 werden an eine Auswerteeinrichtung 7 weitergeleitet und können dort weiterverarbeitet werden; beispielsweise können sie den Ver drehwinkel des Vertikalständers 8 um seine Y-Achse aus einer vorher kalibrierten Nullage mittels einer Anzeigeeinrichtung darstellen.In this way, the angle of rotation of the vertical stand 8 about its longitudinal axis Y can be determined by counting the pulses occurring in the sensor arrangement 41 designed as a light barrier. These pulse signals from the path detection device 4 are forwarded to an evaluation device 7 and can be processed there; For example, they can represent the angle of rotation of the vertical stand 8 about its Y axis from a previously calibrated zero position by means of a display device.

Grundsätzlich ist es auch möglich, zur Erhöhung der Meßgenauigkeit den Signal geber 40, also die Inkrementscheibe, mit dem Vertikalständer 8 nicht starr zu verbinden sondern ein Übersetzungsgetriebe zwischen dem Vertikalständer 8 und der Inkrementscheibe des Signalgebers 40 vorzusehen, so daß beispiels weise die Umdrehungsgeschwindigkeit des Inkrementgebers doppelt oder drei mal so groß ist wie die Umdrehungsgeschwindigkeit des Vertikalständers 8.In principle, it is also possible to increase the measurement accuracy, the signal generator 40, that is, the increment disc to provide with the vertical stand 8 are not rigidly connected but a transmission gear between the vertical stand 8, and the incremental rotor of the signal generator 40 so that the example, the rotation speed of the incremental sensor is twice or three times the speed of rotation of the vertical stand 8 .

Auf dem Vertikalständer 8 ist eine Führungseinrichtung 2 für einen Werkzeug halter 3 vertikal entlang der Y-Achse in Richtung y auf und ab bewegbar. Das Gewicht der Führungseinrichtung 2 sowie des Werkzeughalters 1 und des im Werkzeughalter gehalterten Werkzeugs 3 wird von einer Einrichtung 9 zum Ge wichtsausgleich kompensiert. Die Einrichtung 9 zum Gewichtsausgleich ist im oberen Bereich des Vertikalständers 8 an diesem angebracht und über einen Seilzug 90 mit der Führungseinrichtung 2 verbunden. Im Inneren der Einrichtung 9 zum Gewichtsausgleich ist beispielsweise eine Spiralfeder vorgesehen, die auf den Seilzug 90 eine Gegenkraft zur Kompensation der Gewichtskraft ausübt. Auf diese Weise befinden sich das Werkzeug 1, der Werkzeughalter 3 und die Füh rungseinrichtung 2 in jeder Position im Gleichgewicht, so daß der mit dem Werk zeug 1 arbeitende Monteur im wesentlichen keine Gewichtskraft halten muß.On the vertical stand 8 , a guide device 2 for a tool holder 3 is vertically movable up and down along the Y axis in the y direction. The weight of the guide device 2 and the tool holder 1 and the tool 3 held in the tool holder is compensated for by a device 9 for Ge weight compensation. The device 9 for weight compensation is attached to the upper stand of the vertical stand 8 and connected to the guide device 2 via a cable 90 . A spiral spring is provided in the interior of the device 9 for weight compensation, for example, which exerts a counterforce on the cable pull 90 to compensate for the weight force. In this way, the tool 1 , the tool holder 3 and the guide device 2 are in equilibrium in every position, so that the mechanic working with the tool 1 has to hold essentially no weight.

Der Seilzug 90 ist in der Einrichtung 9 zum Gewichtsausgleich auf einer Spule aufgewickelt, mit deren Achse ein Signalgeber 50 einer weiteren Weger fassungseinrichtung 5 verbunden ist. Diesem Signalgeber 50 ist eine Sensor anordnung 51 zugeordnet, die ebenfalls im Gehäuse der Einrichtung 9 zum Ge wichtsausgleich vorgesehen ist. Die Wegerfassungseinrichtung 5 ist von der gleichen Art wie die bereits beschriebene Wegerfassungseinrichtung 4 und liefert auf die gleiche Weise Wegsignale, welche proportional zur Rotation der - nicht gezeigten - Wickelspule zum Aufwickeln des Seilzugs 90 sind. Auf diese Weise kann die vom Seilzug 90 zurückgelegte Wegstrecke und damit die Vertikalposi tion der Führungseinrichtung 2 bestimmt werden. Die Wegerfassungseinrichtung 5 ist ebenfalls mit der Auswerteeinrichtung 7 verbunden und die von der Weg erfassungseinrichtung 5 gelieferten Signale werden in der Auswerteeinrichtung 7 auf die gleiche Weise verarbeitet wie jene der bereits beschriebenen Wegerfas sungseinrichtung 4.The cable 90 is wound in the device 9 for weight compensation on a spool, with the axis of a signal transmitter 50 of a further Weger detection device 5 is connected. This signal transmitter 50 is assigned a sensor arrangement 51 , which is also provided in the housing of the device 9 for Ge weight compensation. The path detection device 5 is of the same type as the path detection device 4 already described and in the same way supplies path signals which are proportional to the rotation of the winding spool (not shown) for winding the cable pull 90 . In this way, the distance traveled by the cable 90 and thus the vertical position of the guide device 2 can be determined. The path detection device 5 is also connected to the evaluation device 7 and the signals supplied by the path detection device 5 are processed in the evaluation device 7 in the same way as those of the path detection device 4 already described.

Die Führungseinrichtung 2 steht in dieser Ausführungsform über eine Form schlußverbindung im ständigen Eingriff mit dem Vertikalständer 8, um so eine Schwenkbewegung der Führungseinrichtung 2 um die Y-Achse auf den Vertikal ständer 8 zu übertragen, sodaß sich beim Schwenken der Führungseinrichtung 2 der Vertikalständer 8 mitbewegt und die Schwenkbewegung der Führungsein richtung 2 so von der Wegerfassungseinrichtung 4 erfaßt wird. Folglich ist die Führungseinrichtung 2 in dieser Ausführungsform relativ zum Vertikalständer 8 nur in Richtung der Y-Achse, also in Axialrichtung des Vertikalständers 8, zu diesem bewegbar.The guide device 2 is in this embodiment via a positive connection in constant engagement with the vertical stand 8, so as to transmit a pivoting movement of the guide means 2 about the Y-axis stator on the vertical 8, said guide means 2 of the vertical stand 8 so that also moves during pivoting and the pivotal movement of the guide device 2 is detected by the path detection device 4 . Consequently, the guide device 2 in this embodiment can be moved relative to the vertical stand 8 only in the direction of the Y axis, that is to say in the axial direction of the vertical stand 8 .

In der Führungseinrichtung 2 ist ein Werkzeugschlitten 30 rechtwinklig zur Y- Achse, also im Beispiel horizontal, bewegbar. Der Werkzeugschlitten 30 ist an seinem einen Ende in der Führungseinrichtung 2 längsverschieblich entlang sei ner Achse X in Richtung x gelagert. Am freien Ende des Werkzeugschlittens 30 ist der das Werkzeug 1 aufnehmende Werkzeughalter 3 vorgesehen. Auf diese Weise kann das Werkzeug 1 durch Verschieben des Werkzeugschlittens 30 in Richtung x zum Vertikalständer 8 hin oder von diesem weg bewegt werden.In the guide device 2 , a tool slide 30 can be moved at right angles to the Y axis, that is to say horizontally in the example. The tool slide 30 is mounted at one end in the guide device 2 so as to be longitudinally displaceable along its axis X in the direction x. The tool holder 3 receiving the tool 1 is provided at the free end of the tool slide 30 . In this way, the tool 1 can be moved towards or away from the vertical stand 8 by moving the tool slide 30 in the direction x.

Die Bewegung des Werkzeugschlittens entlang der X-Achse wird von einer Weg erfassungseinrichtung 6 erfaßt, die nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 be schrieben wird.The movement of the tool carriage along the X axis is detected by a path detection device 6 , which will be described below in connection with Fig. 3 be.

Der Werkzeugschlitten 30 ist mit zwei Führungsstangen 31, 32 versehen, die einen Führungsabschnitt 20 der Führungseinrichtung 2 durchdringen und in diesem beispielsweise über Rollenlager längsverschieblich angeordnet sind.The tool slide 30 is provided with two guide rods 31 , 32 which penetrate a guide section 20 of the guide device 2 and are arranged in this in a longitudinally displaceable manner, for example via roller bearings.

Innerhalb des Führungsabschnitts 20 der Führungseinrichtung 2 ist ein Zahnrad 63 angeordnet, welches sich um eine Achse drehen kann, die rechtwinklig zur Verschiebungsrichtung x des Werkzeugschlittens 30, also zur X-Achse, liegt. Mit dem Zahnrad 63 kämmt ein Zahnriemen 62, welcher mit dem Werkzeugschlitten 30 verbunden und relativ zu diesem stationär ist. Anstelle des Zahnriemens 62 kann im oder am Werkzeugschlitten 30 auch eine Zahnstange vorgesehen sein. Auch kann eine der Führungsstangen 31, 32 des Werkzeugschlittens 30 in ei nem Abschnitt zahnstangenartig ausgebildet sein, so daß die Verzahnung einer der Führungsstangen mit dem Zahnrad 63 kämmt und dieses beim Längsver schieben des Werkzeugschlittens 30 und damit des Werkzeughalters 3 und des Werkzeugs 1 in Drehung versetzt.A gear 63 is arranged within the guide section 20 of the guide device 2 and can rotate about an axis that is perpendicular to the direction of displacement x of the tool slide 30 , that is to say to the X axis. A toothed belt 62 meshes with the gear 63 , which is connected to the tool slide 30 and is stationary relative to the latter. Instead of the toothed belt 62 , a toothed rack can also be provided in or on the tool slide 30 . Also, one of the guide rods 31 , 32 of the tool carriage 30 can be designed in a rack-like manner in a section, so that the toothing of one of the guide rods meshes with the gear 63 and this pushes the tool carriage 30 and thus the tool holder 3 and the tool 1 in rotation during the longitudinal movement transferred.

Auf der mit dem Zahnrad 63 verbundenen Welle 64 ist ein Signalgeber 60 ange bracht, der, wie bei den Signalgebern 40 und 50, eine Inkrementscheibe auf weist. Dem Signalgeber 60 ist eine Sensoranordnung 61 zugeordnet, die die Rotation des Signalgebers 60 und damit des Zahnrads 63 und folglich die Längs verschiebung des Werkzeugschlittens 30 erfaßt. Die vom Signalgeber 60 und der Sensoranordnung 61 gebildete Wegerfassungseinrichtung 6 kann in der gleichen Weise aufgebaut sein, wie die bereits beschriebenen Wegerfassungsein richtungen 4 oder 5.On the shaft 64 connected to the gear 63 , a signal generator 60 is introduced , which, as with the signal generators 40 and 50 , has an incremental disk. The signal generator 60 is assigned a sensor arrangement 61 which detects the rotation of the signal generator 60 and thus the gear 63 and consequently the longitudinal displacement of the tool slide 30 . The path detection device 6 formed by the signal generator 60 and the sensor arrangement 61 can be constructed in the same way as the path detection devices 4 or 5 already described.

Die von der Sensoranordnung 61 erfaßten Bewegungsimpulse des Signalgebers 60 werden als Signale ebenfalls der Auswerteeinrichtung 7 zugeführt und kön nen dort in der gleichen Weise wie die Signale der Sensoranordnungen 41 und 51 weiterverarbeitet werden.The movement pulses detected by the sensor arrangement 61 from the signal generator 60 are also fed as signals to the evaluation device 7 and can be processed there in the same way as the signals from the sensor arrangements 41 and 51 .

In Fig. 3 ist zudem eine alternative Ausführungsform der die Verschwenkung um die Achse Y ermittelnden Wegerfassungseinrichtung 104 gezeigt, die in dieser Ausführungsform nicht im Fußteil 80 sondern in der Führungseinrichtung 2 an geordnet ist. FIG. 3 also shows an alternative embodiment of the travel detection device 104 which determines the pivoting about the axis Y, which in this embodiment is not arranged in the foot part 80 but in the guide device 2 .

Innerhalb der Führungseinrichtung 2 ist ein Signalgeber 140 in der Ebene recht winklig zur Y-Achse gelagert und über eine Formschlußverbindung 142 drehfest mit dem Vertikalständer 8 aber zusammen mit der Führungseinrichtung 2 entlang der Y-Achse verschiebbar angeordnet. Die Formschlußverbindung 142 weist eine Rolle 143 auf, die um eine in der Ebene rechtwinklig zur Y-Achse gelegene Ach se in der Halterung für den Signalgeber 140 gelagert ist, sowie eine sich axial entlang des Vertikalständers 8 erstreckende Abplattung 82 am Umfang des Vertikalständers 8. Anstelle der Abplattung 82 kann auch eine Längsnut im Vertikalständer 8 vorgesehen sein. Die Rolle 143 rollt dabei auf der Abplattung 82 beziehungsweise in der Nut ab, wenn die Führungseinrichtung 2 entlang der Y-Achse vertikal bewegt wird. Auf diese Weise wird die Vertikalbewegbarkeit des Signalgebers 140 zusammen mit der Führungseinrichtung 2 bei gleichzeitiger Verdrehsicherung des Signalgebers 140 gewährleistet.Within the guide device 2 , a signal transmitter 140 is mounted at right angles to the Y axis in the plane and is arranged in a rotationally fixed manner with the vertical stand 8 via a positive connection 142, but is displaceable along the Y axis together with the guide device 2 . The positive connection 142 has a roller 143 , which is mounted around an axis in the plane perpendicular to the Y axis in the mount for the signal generator 140 , and a flattening 82 extending axially along the vertical stand 8 on the circumference of the vertical stand 8 . Instead of the flattening 82 , a longitudinal groove can also be provided in the vertical stand 8 . The roller 143 rolls on the flattening 82 or in the groove when the guide device 2 is moved vertically along the Y axis. In this way the Vertikalbewegbarkeit of the signal transmitter 140 is guaranteed, together with the guide device 2 with simultaneous rotation of the signal transmitter 140th

Wird nun der Werkzeughalter 3 und mit ihm die Führungseinrichtung 2 um die Achse Y verschwenkt, so bewegt sich die bezüglich der Führungseinrichtung 2 stationäre Sensoranordnung 141 entlang des Umfangs des Signalgebers 140, wobei die Sensoranordnung 141 Wegstreckenimpulse als den Verdrehwinkel der Führungseinrichtung 2 repräsentierende Signale an die Auswerteeinrichtung 7 weitergibt. In dieser Ausführungsform ist der Vertikalständer 8 drehfest im Fuß teil 80 angeordnet.If now the tool holder 3 and with it the guide means 2 is pivoted about the axis Y to the guide means moves with respect 2 stationary sensor assembly 141 along the circumference of the signal transmitter 140, the sensor assembly 141 distance pulses as the angle of rotation of the guide means 2 signals representing the Evaluating device 7 passes. In this embodiment, the vertical stand 8 is arranged rotatably in the foot part 80 .

Eine besonders vorteilhafte Vorgehensweise bei der Arbeit mit der erfindungs gemäßen Hilfsvorrichtung für handgeführte Werkzeuge wird nachfolgend be schrieben.A particularly advantageous approach when working with the Invention according auxiliary device for hand-held tools is below wrote.

Zunächst wird mittels des Werkzeugs 1 ein vorgegebener Referenzpunkt auf dem Montagetisch oder auf dem zu montierenden Werkstück (nicht gezeigt) angefahren. Die für diesen Referenzpunkt ermittelten Koordinaten in Richtung der Achsen X und Y sowie in der die Verschwenkung um die Achse Y wiederge benden Z-Achse, welche als Kreisbahn der Werkzeugspitze um die Achse Y definiert wird, werden als Referenzkoordinaten in einem Koordinatenspeicher der Auswerteeinrichtung 7 gespeichert, nachdem diese zunächst auf "Einrichtbe trieb" geschaltet worden ist. Danach wird der erste Bearbeitungspunkt auf dem Werkstück mit dem Werkzeug 1 angefahren. Beispielsweise kann es sich hierbei um einen ersten Verschraubungspunkt handeln, wenn das Werkzeug 1 ein Schraubwerkzeug ist. Dieser erste Bearbeitungspunkt wird ebenfalls in der Aus werteeinrichtung gespeichert. Weitere Bearbeitungspunkte werden in der vor geschriebenen Reihenfolge mit dem Werkzeug 1 angefahren und durch Betätigen einer entsprechenden Speichertaste der Auswerteeinrichtung 7 ebenfalls in dem Koordinatenspeicher der Auswerteeinrichtung 7 gespeichert. Sind alle Bearbei tungspunkte gespeichert worden, so ist der Einrichtbetrieb beendet und die Auswerteeinrichtung 7 kann auf "Produktionsbetrieb" umgestellt werden.First, the tool 1 is used to approach a predetermined reference point on the assembly table or on the workpiece to be assembled (not shown). The coordinates determined for this reference point in the direction of the axes X and Y and in the Z-axis reproducing the pivoting about the axis Y, which is defined as the circular path of the tool tip about the axis Y, are stored as reference coordinates in a coordinate memory of the evaluation device 7 , after this has first been switched to "Einrichtbe". The first machining point on the workpiece is then approached with tool 1 . For example, this can be a first screwing point if the tool 1 is a screwing tool. This first processing point is also stored in the evaluation device. Further processing points are approached in the above-described sequence with the tool 1 and are likewise stored in the coordinate memory of the evaluation device 7 by actuating a corresponding memory key of the evaluation device 7 . If all the processing points have been saved, the set-up mode is ended and the evaluation device 7 can be switched to "production mode".

In der Betriebsstellung "Produktionsbetrieb" werden daraufhin auf einem Anzei geschirm (Display) 70 der Auswerteeinrichtung 7 die Bearbeitungspunkte in bezug auf den Referenzpunkt dargestellt und der erste Bearbeitungspunkt wird auf dem Display angezeigt beziehungsweise markiert. Der Monteur muß dann diesen Bearbeitungspunkt mit dem Werkzeug 1 anfahren, wobei die Elektronik der Auswerteeinrichtung 7 die Übereinstimmung der Koordinaten des aktuell angefahrenen Bearbeitungspunktes mit den Koordinaten des gespeicherten er sten Bearbeitungspunkts vergleicht. Stimmen diese überein, so wird das Werk zeug zur Bearbeitung freigegeben, beispielsweise wird ein Schraubwerkzeug zum Schrauben freigegeben. Auf die gleiche Weise wird auch mit den anderen Be arbeitungspunkten verfahren. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß Bearbei tungen in der richtigen, vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, wobei gleichzeitig verhindert wird, daß eine Bearbeitung in nicht der Vorschrift entspre chenden Weise erfolgt. Hierdurch wird die Qualität des erzeugten Werkstücks auf zuverlässige Weise gesichert.In the "production mode" operating position, the processing points are then shown on a display screen 70 of the evaluation device 7 in relation to the reference point and the first processing point is shown or marked on the display. The fitter must then approach this processing point with the tool 1 , the electronics of the evaluation device 7 comparing the correspondence of the coordinates of the processing point currently being approached with the coordinates of the stored processing point. If they match, the tool is released for processing, for example a screwing tool is released for screwing. The same procedure is followed for the other machining points. In this way, it is ensured that machining operations are carried out in the correct, predetermined sequence, while at the same time preventing processing in a manner not corresponding to the regulation. This ensures the quality of the workpiece produced in a reliable manner.

Die Auswerteeinrichtung 7 kann über eine Schnittstelle mit einer Tastatur oder mit einem Computer verbunden werden, um beispielsweise Koordinatendaten manuell einzugeben oder direkt aus einem Konstruktionsprogramm oder Ferti gungsprogramm im Computer direkt in die Auswerteeinrichtung 7 zu überspie len. The evaluation device 7 can be connected via an interface to a keyboard or to a computer, for example in order to manually enter coordinate data or to directly jump into the evaluation device 7 from a design program or production program in the computer.

Die Sensoranordnungen 41, 51, 61 können auch als Doppel-Lichtschranken ausgebildet sein, das heißt, daß jeweils zwei Lichtschranken in Umfangsrichtung der zugeordneten Inkrementscheibe (Signalgeber 40, 50, 60) hintereinander gelegen sind. Auf diese Weise können nicht nur die zurückgelegten Wegstrecken erfaßt werden, sondern gleichzeitig auch die Richtung, in der diese Wegstrecken zurückgelegt worden sind. Hierdurch wird die Zuverlässigkeit der erfindungs gemäßen Hilfsvorrichtung ebenso wie die Zuverlässigkeit des vorstehend be schriebenen Arbeitsverfahrens mit der vorliegenden Erfindung wesentlich erhöht.The sensor arrangements 41 , 51 , 61 can also be designed as double light barriers, that is to say that two light barriers are located one behind the other in the circumferential direction of the associated incremental disk (signal transmitter 40 , 50 , 60 ). In this way, not only can the distances covered be recorded, but also the direction in which these distances have been covered. As a result, the reliability of the auxiliary device according to the Invention as well as the reliability of the above-described working method with the present invention is significantly increased.

Reference list

11

Werkzeug
Tool

22nd

Führungseinrichtung
Management facility

33rd

Werkzeughalter
Tool holder

44th

Wegerfassungseinrichtung
Path detection device

55

Wegerfassungseinrichtung
Path detection device

66

Wegerfassungseinrichtung
Path detection device

77

Auswerteeinrichtung
Evaluation device

88th

Vertikalständer
Vertical stand

99

Einrichtung zum Gewichtsausgleich
Weight balance device

2020th

Führungsabschnitt
Guide section

3030th

Werkzeugschlitten
Tool slide

3131

Führungsstange
Guide rod

3232

Führungsstange
Guide rod

4040

Signalgeber
Signal generator

4141

Sensoranordnung
Sensor arrangement

5050

Signalgeber
Signal generator

5151

Sensoranordnung
Sensor arrangement

6060

Signalgeber
Signal generator

6161

Sensoranordnung
Sensor arrangement

6262

Zahnriemen
Timing belt

6363

Zahnrad
gear

6464

Welle
wave

7070

Anzeigeschirm
Display screen

8080

Fußteil
Foot part

8181

Standfläche
Footprint

8282

Abplattung
Flattening

9090

Seilzug
Cable

140140

Signalgeber
Signal generator

141141

Sensoranordnung
Sensor arrangement

142142

Formschlußverbindung
Positive connection

143143

Rolle
role

Claims

1. Auxiliary device for hand-held tools with

1. a guide device ( 2 ) for a tool holder ( 3 ) which can be moved manually in at least one plane
2. an evaluation device ( 7 ) for determining the position of the hand-held tool ( 1 ) at least in one plane,

characterized by

1. that path detection devices ( 4 , 5 , 6 ) are provided for detecting a distance covered by the tool holder ( 3 ),
2. that the evaluation device ( 7 ) is connected to the position detection devices ( 4 , 5 , 6 ) for signal transmission and the position of the hand-held tool ( 1 ) is determined on the basis of the signals supplied by the position detection devices ( 4 , 5 , 6 ) and
3. that the position of the tool is constantly determined and saved, so that the stored positions can be called up for later quality controls.

2. Auxiliary device for hand-held tools

characterized,

1. that path detection devices ( 4 , 5 , 6 ) are provided for detecting a distance covered by the tool holder ( 3 ),
2. that the evaluation device ( 7 ) is connected to the travel detection devices ( 4 , 5 , 6 ) for signal transmission and determines the position of the hand-held tool ( 1 ) on the basis of the signals supplied by the travel detection devices ( 4 , 5 , 6 ),
3. that the path detection devices ( 4 , 5 , 6 ) for detecting longitudinal and / or angular paths of rotatable signal transmitters ( 40 , 50 , 60 ) and static sensor arrangements ( 41 , 51 , 61 ) are formed,
4. that the tool holder ( 3 ) can be moved in two linear directions (x, y) and can be pivoted about at least one axis (X, Y, Z) and
5. that the tool can only be actuated in predetermined positions and in particular with predetermined parameters (e.g. speed, torque).

3. Auxiliary device according to claim 2, characterized in that

1. that the tool can only be actuated if the predetermined positions are approached with the tool in a predetermined sequence.

4. Auxiliary device according to claim 2 or 3, characterized in that

1. that the position of the tool is constantly determined and saved, so that the stored positions can be called up for later quality controls.

5. Auxiliary device according to one of the preceding claims, characterized in

1. that the tool holder ( 3 ) can be moved in two planes.

6. Auxiliary device according to claim 1, characterized in

1. that the tool holder ( 3 ) can be moved around at least one axis (Y).

7. Auxiliary device according to one of the preceding claims, characterized in that

1. that the tool holder ( 3 ) can be moved around two axes (X, Y).

8. Auxiliary device according to claim 1, characterized in

1. that the tool holder ( 3 ) in two linear directions (x, y) and about two axes (X, Y) is movable.

9. Auxiliary device according to one of the preceding claims, characterized in

1. that a direction of movement (y) of the tool holder ( 3 ) is essentially vertical and wherein a device ( 9 ) for balancing the weight of the tool ( 1 ) and tool holder ( 3 ) is hen vorgese.

10. Auxiliary device according to claim 1, characterized in

1. that the path detection devices ( 4 , 5 , 6 ) for detecting longitudinal and / or angular paths of rotatable signal transmitters ( 40 , 50 , 60 ) and static sensor arrangements ( 41 , 51 , 61 ) are formed ge.

11. Auxiliary device according to one of the preceding claims 2-10, characterized in that

1. that the signal transmitter ( 40 , 50 , 60 ) are formed by incremental disks.

12. Auxiliary device according to one of the preceding claims 2-11, characterized in that

- That the sensor arrangements ( 41 , 51 , 61 ) are formed by light barriers.

13. Auxiliary device according to claim 12, characterized in

1. that the light barriers are designed as double light barriers arranged one behind the other in the direction of movement of the assigned signal transmitter ( 40 , 50 , 60 ) in order to determine the direction of movement.

14. Auxiliary device according to one of the preceding claims 2-13, characterized in that

1. that to implement a linear movement of the tool holder ( 3 ) in a rotational movement of the associated sensor arrangement ( 61 ) gear devices, preferably a combination of toothed rack or toothed belt ( 62 ) and a gear ( 63 ) are provided.