DE19650926B4

DE19650926B4 - Method for carrying out at least one screw connection

Info

Publication number: DE19650926B4
Application number: DE19650926A
Authority: DE
Inventors: Frank Michelmann; Horst Kreitz; Dirk Hochmal
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1995-12-11
Filing date: 1996-12-07
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2016-12-08
Also published as: DE19650926A1

Abstract

Verfahren zur Ausführung mindestens einer Verschraubung an einem Gegenstand, bei dem ein Schraubelement innerhalb eines Zeitabschnittes mittels eines druckgasbetriebenen Schraubers eingeschraubt und festgezogen wird, wobei während des Zeitabschnittes mittels eines Sensors der Druckgasstrom in der Druckgasversorgung ermittelt und aus unterschiedlichen Druckgasstromwerten in einer Auswerteeinheit durch Vergleichen der ermittelten Werte mit abgelegten Werten bestimmt wird, ob das Einschrauben und das Festziehen erfolgt sind, wobei die Auswerteeinheit (34) ein Bild erzeugt, in dem die Abhängigkeit des Volumenstroms des Druckgases von der Zeit grafisch dargestellt ist und anhand dieser grafischen Darstellung des Druckgasstromes zwischen einer Luftschraubung, einem Anziehen einer angezogenen Verschraubung und einer korrekten Verschraubung unterschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen der Anziehfestigkeit Signale (17) drahtlos von einem Anziehfestigkeitssensor (15) zu einem Empfänger (16) der Auswerteeinheit (34) übertragen werden.method for execution at least one screw on an object, wherein a screw within a period of time by means of a gas-powered Screwdriver is screwed in and tightened, during the Period of time by means of a sensor, the pressure gas stream in the compressed gas supply determined and from different compressed gas flow values in one Evaluation unit by comparing the determined values with stored Values determines whether the screwing and tightening takes place are, wherein the evaluation unit (34) generates an image in which the dependence the volume flow of the compressed gas of the time shown graphically is and based on this graphic representation of the compressed gas flow between an air fitting, a tightening a tightened Screw connection and a correct screwing is distinguished, characterized in that for detecting the tightening strength signals (17) wirelessly from a tightening strength sensor (15) to a receiver (16) transmit the evaluation unit (34) become.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung mindestens einer Verschraubung an einem Gegenstand, bei dem ein Schraubelement innerhalb eines Zeitabschnittes mittels eines druckgasbetriebenen Schraubers eingeschraubt und festgezogen wird, wobei während des Zeitabschnittes mittels eines Sensors der Druckgasstrom in der Druckgasversorgung ermittelt und aus unterschiedlichen Druckgasstromwerten in einer Auswerteeinheit durch Vergleichen der ermittelten Werte mit abgelegten Werten bestimmt wird, ob das Einschrauben und das Festziehen erfolgt sind, wobei die Auswerteeinheit ein Bild erzeugt, in dem die Abhängigkeit des Volumenstroms des Druckgases von der Zeit grafisch dargestellt ist und anhand dieser grafischen Darstellung des Druckgasstromes zwischen einer Luftschraubung, einem Anziehen einer angezogenen Verschraubung und einer korrekten Verschraubung unterschieden wird.The The present invention relates to a method of execution at least a screwing to an object, wherein a screw element within a period of time by means of a gas-powered screwdriver is screwed and tightened, wherein during the period by means of a sensor of compressed gas flow in the compressed gas supply determined and from different compressed gas flow values in an evaluation unit Compare the determined values with stored values is whether the screwing and tightening are done, where the evaluation unit generates an image in which the dependency the volume flow of the compressed gas of the time shown graphically is and based on this graphic representation of the compressed gas flow between an air fitting, a tightening a tightened screw and a correct screwing is distinguished.

Bei der Handmontage in der Großserienfertigung z. B. an Verbrennungsmotoren oder Getrieben muß sichergestellt sein, daß die Funktionssicherheit des Aggregates mitbestimmende Verschraubungen vollständig und mit der geforderten Festigkeit ausgeführt sind, bevor der mit der oder den Verschraubungen versehene Gegenstand zur nächsten Bearbeitungsstation weitergegeben wird. Zweckmäßigerweise wird dies erreicht, indem der verwendete Schrauber mit einer Drehmomenterfassung ausgerüstet wird, die den üblichen Drehmomentverlauf einer Verschraubung erfaßt und an eine elektronische Steuerung übermittelt. Bei der Verwendung druckgasbetriebener Schrauber wird hierzu auf die Schrauberspindel eine Drehmomenterfassungszelle gesetzt und neben der Druckgasversorgung eine Elektronikversorgungsleitung zu dem Schrauber geführt, die neben der Stromversorgung für die Meßzelle auch der Datenübermittlung dient. Nachteilig ist hierbei, daß so ausgerüstete druckgasbetriebene Schrauber verhältnismäßig schwer sind, entsprechend ausbalanciert an der Bearbeitungsstation aufzuhängen sind und außerdem eine aufwendige zweite Versorungsleitung mit aufwendiger Auswerteeinrichtung benötigen.at manual assembly in mass production z. As to internal combustion engines or transmissions must be ensured that the reliability of Aggregates with definitive fittings completely and with the required Firmness executed are before the provided with the screw or the glands object to the next Processing station is passed. Conveniently, this is achieved by equipping the screwdriver used with a torque detection, the usual Recorded torque curve of a screw and an electronic Control transmitted. When using gas-powered screwdriver is on this the nutrunner set a torque detection cell and in addition to the compressed gas supply to an electronics supply line guided by the screwdriver, the next to the power supply for the measuring cell also the data transmission serves. The disadvantage here is that equipped so gas-powered screwdriver relatively heavy are appropriately balanced to hang on the workstation are and also require a complex second supply line with elaborate evaluation.

Die prioritätsältere Patentanmeldung DE 196 06 381 A1 beschreibt ein Verfahren zur Ausführung mindestens einer Verschraubung an einem Gegenstand gemäß der eingangs genannten Gattung. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch kein Anziehfestigkeitssensor verwendet, der für eine drahtlose Übertragung von Signalen ausgelegt ist.The prioritized patent application DE 196 06 381 A1 describes a method for performing at least one screw on an object according to the aforementioned type. In this known method, however, no Anziehfestigkeitssensor is used, which is designed for wireless transmission of signals.

Die US 3,657,964 A beschreibt ein Verfahren zur Ausführung mindestens einer Verschraubung an einem Gegenstand, bei dem ein Schraubelement innerhalb eines Zeitabschnittes mittels eines druckgasbetriebenen Schraubers eingeschraubt und festgezogen wird und bei dem Druckwerte ermittelt werden, aus denen ein Druckgasstrom ermittelbar ist. Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch keine Auswerteeinheit verwendet, die ein Bild erzeugt, welches eine Abhängigkeit eines gemessenen Volumenstromes des Druckgases von der Zeit grafisch wiedergibt.The US Pat. No. 3,657,964 describes a method for carrying out at least one screw connection to an object, in which a screw element is screwed in and tightened within a period of time by means of a screw-driven screwdriver and at which pressure values are determined from which a compressed gas flow can be determined. In this known method, however, no evaluation unit is used which generates an image which graphically depicts a dependence of a measured volume flow of the compressed gas over time.

In der DE 22 56 956 C3 wird eine drehmomentabhängige Vorrichtung für Druckluftschrauber beschrieben, deren Zweck darin besteht zu verhindern, dass das Anzugsdrehmoment durch die Elastizität der Schraubverbindung beeinflusst wird. Es wird ein Anzeige- oder Signalgerät mit einer einfachen Lampe oder dergleichen verwendet, welches dazu dient, anzuzeigen, ob ein vorgesehenes Anzugsdrehmoment erreicht wurde. Wenn dieses vorgesehene Anzugsdrehmoment erreicht ist und über das Signalgerät angezeigt wird, dann wird ein entsprechendes Ein- und Ausschaltventil von Hand betätigt.In the DE 22 56 956 C3 is a torque-dependent device for pneumatic screwdriver described whose purpose is to prevent the tightening torque is influenced by the elasticity of the screw. There is used a display or signaling device with a simple lamp or the like, which serves to indicate whether a designated tightening torque has been reached. When this intended tightening torque has been reached and is displayed via the signaling device, then a corresponding on-off valve is actuated by hand.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ausführung mindestens einer Verschraubung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches ohne eine zusätzliche Leitung für die Messwertübermittlung auskommt.task It is the object of the present invention to provide a method of execution at least a screw of the type mentioned above available put, which without an additional Headed for the transmission of measured values gets along.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in the method described above with the characterizing measures of claim 1.

Das Verfahren findet vorteilhaft Anwendung an Montagelinien, insbesondere Endmontagelinien, an denen beispielsweise Verbrennungskraftmaschinen, Getriebe oder ähnliche Gegenstände montiert werden. Hierbei geht es insbesondere auch um solche Bearbeitungsstationen, an denen eine Fehlerhäufigkeit durch lose, vergessene oder fehlerhaft montierte Verschraubungen nicht ohne weiteres auszuschließen sind, das heißt Bearbeitungsstationen, an denen die Verschraubungen von Personen beeinflußt (von Hand) durchgeführt werden.The Method finds advantageous application to assembly lines, in particular Final assembly lines involving, for example, internal combustion engines, Gearbox or similar objects are mounted. This is especially about such processing stations, where an error rate due to loose, forgotten or incorrectly mounted screw connections not easy to exclude are, that is Machining stations where the screwing of persons affected (by hand) become.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Gegenstandes wird während des Zeitabschnittes, innerhalb dessen die Verschraubung oder Verschraubungen an dem Gegenstand zur Herstellung desselben erfolgen, der Druckgasstrom, der zu dem druckgasbetriebenen Schrauber führt und diesen antreibt, ermittelt. Der druckgasbetriebene Schrauber hat dabei einen relativ hohen Luftbedarf, wenn der Schrauber mit hoher Drehzahl arbeitet. Bei Tätigkeit der Drehmomentkupplung kommt es zu einem geringeren Luftstrom, da der Schrauber praktisch stillsteht und quasi nur noch für die Kupplungstätigkeit Luftbedarf vorliegt. Somit gestalten sich die Signale unabhängig von dem letztlich geforderten Drehmoment, da es sich insbesondere bei dem Erreichen des Drehmomentes lediglich um das prinzipielle Auswerten des Luftstromes handelt, welcher sich bei Kupplungstätigkeit ergibt. Erfindungsgemäß wird aus den Veränderungen, Absolut- und/oder Relativwerten des Druckgasstromes ermittelt, ob das Einschrauben erfolgt ist. Das Ermitteln erfolgt hierbei insbesondere auch über die Zeit. Vorteilhaft werden solche Druckgasschrauber eingesetzt, die ihr vorgegebenes Anziehdrehmoment in relativ engen Toleranzen halten, so daß eine Prozeßunsicherheit durch die Druckluftwerkzeuge weitestgehend vermieden wird. Das Erfassen der Anziehfestigkeit erfolgt mit bekannten Mitteln, wie beispielsweise Dehnungsmeßstreifen, Auswerten der Spindelverzögerung oder Ansprechen einer Rutschkupplung. Weitergegeben wird das Erreichen der Anziehfestigkeit ebenso wie das Ergebnis des Luftstroms an eine Auswerteeinheit, die vorzugsweise entfernt vom Schrauber angeordnet ist. Insbesondere die Anziehfestigkeit wird hierbei drahtlos, beispielsweise als IR-Information übertragen. Dies erspart eine zusätzliche Verkabelung des Schraubers.In the method for producing an article according to the invention, the compressed gas flow leading to and driving the compressed gas operated screwdriver is determined during the period of time within which the screwing or screwing to the article takes place. The gas-powered screwdriver has a relatively high air requirement when the screwdriver operates at high speed. When operating the torque clutch, it comes to a lower air flow, because the screwdriver is practically stationary and virtually only for the clutch air requirement. Thus, the signals are independent of the ultimately required torque, since it is only in the achievement of torque to the principal evaluation of the air flow, which results in clutch activity. According to the invention, it is determined from the changes, absolute values and / or relative values of the compressed gas flow, whether screwing in has taken place. The determination takes place here in particular also over time. Such pressure gas screwdrivers are advantageously used, which hold their predetermined tightening torque in relatively tight tolerances, so that a process uncertainty is largely avoided by the pneumatic tools. The detection of the tightening is done by known means such as strain gauges, evaluating the spindle delay or response of a slip clutch. The achievement of the tightening strength as well as the result of the air flow are passed on to an evaluation unit, which is preferably arranged away from the screwdriver. In particular, the tightening is wireless here, for example, transmitted as IR information. This saves additional wiring of the screwdriver.

Die Erfindung macht sich ein charakteristisches Verhaften des Druckgases, insbesondere Druckluft, bei den Schraubvorgängen zu Nutze, wobei man prinzipiell drei Schraubercharakteristiken unterscheiden kann:

1. Eine "Luftschraubung", das heißt der Schrauber dreht sich entweder frei in der Luft (führt keine Verschraubung aus) oder dreht eine Verschraubung ein ohne diese festzuziehen (kein wesentliches Lastmoment an Schrauber).
2. Das Schrauben auf einer bereits schon angezogenen Schraube, hierbei geht der Schrauber nach verhältnismäßig kurzer Zeit auf ein verhältnismäßig hohes Lastmoment über.
3. Eine korrekte Verschraubung, bei der über eine gewisse Zeit (Dauer des Einschraubens der Schraube) eine Verschraubung mit sehr geringem Lastmoment und unmittelbar anschließend (Festziehen der Schraube) ein Verschrauben mit relativ hohem Lastmoment erfolgt. Die Unterscheidung erfolgt vorteilhaft durch zwei charakteristische Merkmale des Luftstroms bei der Verschraubung, wobei bei einem Verschraubungsvorgang mit geringem Lastmoment ein hoher Luftdurchfluß und bei Verschraubungen mit hohem Lastmoment ein geringer Luftdurchfluß detektiert wird.

The invention makes use of a characteristic detention of the compressed gas, in particular compressed air, in the screwing operations, whereby in principle it is possible to distinguish three screwdriver characteristics:

1. An "air fitting", ie the screwdriver either rotates freely in the air (does not screw) or rotates a fitting without tightening it (no significant load torque on the screwdriver).
2. The screws on a already tightened screw, this is the screwdriver after a relatively short time on a relatively high load torque.
3. A correct fitting, in which over a certain period of time (screwing in the screw) a screwing with a very low load torque and immediately afterwards (tightening the screw), a screwing with a relatively high load torque occurs. The distinction is advantageously made by two characteristic features of the air flow in the screw, wherein in a bolting operation with a low load moment, a high air flow and a bolt with high load torque, a low air flow is detected.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Verschraubung insbesondere mit vorgegebenem Drehmoment erfolgen, wobei dieses an dem Druckluftschrauber in bekannter Art und Weise vorgegeben und erfaßt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann durch Wahl der Grenzwerte, die die Auswerteelektronik als Luftverschraubung bzw. als Festziehen interpretiert, weitgehend unabhängig vom vorgewählten Drehmoment eine Verschraubung prozeßsicher durchgeführt werden. Nur bei sehr niedrigen Drehmomenten kann gegebenenfalls eine Feineinstellung des Schwellwertes notwendig sein. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich selbst bei Winkelverschraubungen, beispielsweise 90°-Winkelverschraubungen und auch bei Impulsschraubern einsetzen.With the method according to the invention can the screw especially with a given torque carried out, this on the pneumatic screwdriver in a known manner and given way and detected becomes. In the method according to the invention can by selecting the limits that the transmitter as air screw or interpreted as tightening, largely independent of preselected Torque screwing process to be performed safely. Only at very low torques may possibly fine adjustment the threshold be necessary. The inventive method let yourself even with elbow fittings, for example 90 ° elbow fittings and also with impulse wrenches.

Vorteilhaft erfolgt die Auswertung des ermittelten Druckgasstromes durch einen Vergleich mit abgelegten Werten, wie es beispielsweise in der Figurenbeschreibung beschrieben wird. Das Verfahren eignet sich außerdem insbesondere auch für eine prozeßsichere Montage mehrerer Schrauben an einem Gegenstand, wobei beispielsweise dieser Gegenstand für eine weitere Bearbeitung erst dann freigegeben wird, wenn an diesem die vorgegebene Zahl von korrekten Verschraubungen durchgeführt wurde.Advantageous the evaluation of the determined pressure gas flow is performed by a Comparison with stored values, as for example in the figure description is described. The method is also particularly suitable for a process-safe Mounting several screws on an object, for example this item for a further processing is released only if at this the specified number of correct screw connections has been carried out.

Zum Ermitteln des Druckgasstromes eignet sich insbesondere ein Differenzdruckmesser, der besonders vorteilhaft außerhalb des Schraubers, beispielsweise in der Druckluftleitung liegt. Durch die Bestimmung des Druckgasstromes außerhalb des Schraubers kommt dieser ohne einen zusätzlichen Anschluß für eine Stromzuführung bzw. Meßwertübermittlung aus. Bei der Verwendung eines Differenzdruckermittlers, der bei einem Gasfluß den Differenzdruck vor und hinter einer Drosselung bestimmt, kann als Drosselung beispielsweise auch ein Abschnitt der Druckluftzuleitung oder eine Steckverbindung der Druckluftleitung dienen. Der Druckgasstrom bzw. das Ermitteln der zu erwartenden Signale kann auch durch Messungen des Massen- bzw. Volumenstroms sowie der Gasgeschwindigkeit oder durch eine Absolutdruckmessung erfolgen.To the Determining the compressed gas flow is particularly suitable a differential pressure gauge, the most advantageous outside of the screwdriver, for example, in the compressed air line. By the determination of the pressure gas flow outside the screwdriver comes this without an additional connection for a power supply or Meßwertübermittlung out. When using a differential pressure detector, the at a gas flow the Differential pressure before and after throttling can be determined as Throttling, for example, a section of the compressed air supply line or a plug connection of the compressed air line. The compressed gas flow or the determination of the expected signals can also by measurements the mass or volume flow and the gas velocity or done by an absolute pressure measurement.

Das erfindungsgemäße Verfahren kommt insbesondere an Kraftfahrzeugen oder Teilen von diesen zum Einsatz.The inventive method comes in particular to motor vehicles or parts of these to Commitment.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und von Zeichnungen näher beschrieben.The Invention will be described below with reference to an embodiment and drawings described in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 ein prinzipielles Oszilloskopbild einer Luftverschraubung; 1 a basic oscilloscope image of an air fitting;

2 eine korrekte Verschraubung; 2 a correct screw connection;

3 das nochmalige Anziehen einer angezogenen Schraube; und 3 the repeated tightening a tightened screw; and

4 ein Blockschaltbild einer Handschrauberkontrolle über Druckluftauswertung. 4 a block diagram of a helicopter control via compressed air evaluation.

Der in 1 dargestellte Schrauber 1 ist mit einer Druckluftleitung 32 verbunden, in der ein Druckdifferenzsensor 2 sitzt. Dieser ist wiederum über eine elektronische Verbindungsleitung 33 mit einer Auswerteeinheit 34 verbunden, die im Falle der dargestellten Luftschraubung, das heißt einer Schraubung des Schraubers 1 ohne nennenswertes Lastmoment, ein prinzipielles Oszilloskopbild 29 empfängt. Dieses enthält einen Peak der Fläche A1, der bei einer Zeit t₁ (Einschalten des Schraubers 1) beginnt und bei einer Zeit t₂ (Ausschalten des Schraubers 1) endet. Die Peakhöhe wächst sehr schnell von V₀ (kein oder Grundvolumenstrom in der Druckluftleitung 32) auf V₁ (Leerlaufvolumenstrom) und fällt beim Ausschalten des Schraubers 1 nahezu ebenso schnell wieder ab.The in 1 illustrated screwdrivers 1 is with a compressed air line 32 connected, in which a pressure difference sensor 2 sitting. This in turn is via an electronic connection line 33 with an evaluation unit 34 connected in the case of the illustrated Luftschraubung, that is a screwing of the screwdriver 1 without significant load torque, a basic oscilloscope image 29 receives. This contains a peak of the area A1, which at a time t ₁ (turning on the screwdriver 1 ) starts and at a time t ₂ (turning off the screwdriver 1 ) ends. The peak height grows very rapidly from V ₀ (no or basic volume flow in the compressed air line 32 ) to V ₁ (idling volume flow) and drops when the screwdriver is switched off 1 almost as fast again.

In 2 dreht der Schrauber 1 eine Schraube in einem Werkstück 3 korrekt ein, das heißt es erfolgt ein Einschrauben und Festziehen. Die Meßwertaufnahme erfolgt analog 1, wobei ein prinzipielles Oszilloskopbild 30 erhalten wird. Dessen Peak setzt sich zusammen aus einem Peak A1 und einem Peak A2, wobei der Peak A1 in seinem Volumenstrom V₂ in etwa dem Volumenstrom V₁ entspricht und die Zeit t₃ wie auch t₁ für das Einschalten des Schraubers 1 steht. Die abfallende Flanke des Peaks A1 an t₄ ist hier jedoch nicht ein Ausschalten des Schraubers 1 sondern der Übergang von Ein ziehen der Schraube 3 zu Festziehen der Schraube 3. Während des Festziehvorganges reduziert sich der Volumenstrom auf V₃ und bleibt in etwa auf diesem Wert bis zum Abschalten des Schraubers 1 an t₅. Das prinzipielle Oszilloskopbild 30 enthält somit in seinem Peak einen breiten und hohen Peak A1, der dem Einschraubvorgang entspricht, und unmittelbar anschließend einen breiten, aber viel niedrigeren Peak A2, der dem Festziehen der Verschraubung 3 entspricht.In 2 the screwdriver turns 1 a screw in a workpiece 3 correctly, that is, there is a screwing and tightening. The measured value is recorded analogously 1 , wherein a principle oscilloscope image 30 is obtained. Its peak is composed of a peak A1 and a peak A2, wherein the peak A1 in its volume flow V ₂ corresponds approximately to the volume flow V ₁ and the time t ₃ as well as t ₁ for turning on the screwdriver 1 stands. However, the falling edge of the peak A1 at t ₄ is not a shutdown of the screwdriver 1 but the transition from A pull the screw 3 to tighten the screw 3 , During the tightening process, the volume flow reduces to V ₃ and remains at about this value until the screwdriver is switched off 1 at t ₅ . The principal oscilloscope image 30 Thus, it contains in its peak a broad and high peak A1 corresponding to the screwing operation, and immediately thereafter a broad but much lower peak A2, the tightening of the screw connection 3 equivalent.

Beim Festziehen einer angezogenen Schraube 4, wie es in 3 dargestellt ist, wird wie in 1 und 2 ein prinzipielles Oszilloskopbild 31 erhalten, das bei der Zeit t₆ beginnt, die wiederum für das Einschalten des Schraubers 1 steht. Da hier der Schrauber 1 auf die festsitzende Verschraubung 4 wirkt, fehlt der Einschraubvorgang, das heißt nach einem kurzen hohen Volumenstrom V₄, der in etwa dem Beginn des Volumenstroms V₂ aus 2 entspricht, fällt bei t₇ der Peak (A1) nach kurzer Zeit ab auf einen Volumenstrom V₅, der wie der Volumenstrom V₃ für den geringen Luftdurchsatz im Schrauber 1 bei hohem Lastmoment steht. Dieser Volumenstrom V₅ bleibt bestehen bis zum Ausschalten des Schraubers bei t₈.When tightening a tightened screw 4 as it is in 3 is shown as in 1 and 2 a basic oscilloscope image 31 which starts at time t ₆ , in turn, for turning on the screwdriver 1 stands. Here's the screwdriver 1 on the tight fitting 4 acts, missing the screwing, that is, after a short high volume flow V ₄ , which is approximately at the beginning of the volume flow V ₂ off 2 corresponds, falls at t _7, the peak (A1) after a short time from a flow rate V ₅ , which as the volume flow V ₃ for the low air flow rate in the screwdriver 1 at high load torque is. This volume flow V ₅ remains until the screwdriver is switched off at t ₈ .

Anhand der drei prinzipiellen Oszilloskopbilder 29 bis 31 erkennt man, daß aufgrund der unterschiedlichen Volumenströme über die Zeit die drei dargestellten Verschraubungen leicht voneinander unterscheidbar sind. Ein Ausführungsbeispiel zum Ermitteln der unterschiedlichen Verschraubungen ist in 4 dargestellt.Based on the three principal oscilloscope images 29 to 31 it can be seen that due to the different volume flows over time, the three screw connections shown are easily distinguishable from each other. An embodiment for determining the different screwings is in 4 shown.

Das von dem Druckdifferenzsensor 2 aufgenommene Signal wird über einen Tiefpaßfilter 5 (340 Hz) zu einem Verstärker 6 geführt. Von dort gelangt das Signal zu einem Komparator 7, der bei einer bestimmten Peakhöhe der ansteigenden Flanke A1 einen Nuller 8 ausschaltet, der bis dahin einen Integrator 9 zurückgesetzt hält. Mit Ausschalten des Nullers 8 beginnt der Integrator 9 den Peak A1 zu integrieren. Nach Erreichen eines vorgegebenen Integralwertes schaltet ein Komparator 10 (A1-Integral) durch und gibt einen in einem Speicher 11 abgelegten Wert. Sobald der Peak A1 eine bestimmte Höhe unterschreitet, schaltet ein Komparator 13 ein Nachlaufrelais 14 an, dessen Ausgang zu einem AND-Gatter 22 geführt ist. Ein Anziehfestigkeitssensor 15 sendet bei Erreichen einer vorgegebenen Anziehfestigkeit Signale 17 zu einem Empfänger 16, dessen Ausgang ebenfalls mit dem AND-Gatter 22 verbunden ist. Das Nachlaufrelais 14 gibt das AND-Gatter 22 nur für wenige 1/10 s frei, so daß nur bei dem Zusammentreffen der Signale 17 in der Nachlaufzeit des Nachlaufrelais 14 das AND-Gatter 22 durchschaltet und einen Wert in einen Speicher 23 ablegt, der wiederum ein grünes Leuchtmittel 24 ansteuert und das AND-Gatter 27 durchschaltet und ein Leuchtmittel 28 für korrekte Verschraubung ansteuert.That of the pressure difference sensor 2 Recorded signal is via a low pass filter 5 (340 Hz) to an amplifier 6 guided. From there, the signal reaches a comparator 7 , which at a certain peak height of the rising edge A1 is a zero 8th turns off, by then an integrator 9 holds reset. With the zeroer off 8th begins the integrator 9 to integrate the peak A1. After reaching a predetermined integral value, a comparator switches 10 (A1-integral) and gives one in a memory 11 stored value. As soon as the peak A1 falls below a certain level, a comparator switches 13 a follower relay 14 whose output to an AND gate 22 is guided. A tightening sensor 15 sends signals when a given tightening strength is reached 17 to a receiver 16 whose output is also connected to the AND gate 22 connected is. The follower relay 14 gives the AND gate 22 only for a few 1/10 s free, so that only at the coincidence of the signals 17 in the follow-up time of the follower relay 14 the AND gate 22 turns on and a value in a memory 23 which in turn emits a green light bulb 24 drives and the AND gate 27 turns on and a bulb 28 for correct screwing controls.

Wie das Beispiel zeigt, kann mit der vorliegenden Erfindung zwischen einem lastfreien Lauf, einer korrekten Verschraubung und der Betätigung auf einer angezogenen Schraube unterschieden werden, indem der Durchfluß der Druckgasversorgung und ein Anziehfestigkeitssignal des Schraubers ausgewertet werden. Die Erfindung ermöglicht ein sehr kostengünstiges System unter Weiternutzung schon vorhandener druckgasbetriebener Schrauber, ohne daß eine Beeinträchtigung des Schraubers hinsichtlich seiner Handhabung erfolgt. Gewünschtenfalls kann zusätzlich noch das A2-Signal der Druckgasversorgung ausgewertet werden zur Erhöhung der Prozeßsicherheit.As The example shows, with the present invention between a load-free run, a correct screw connection and the operation on one tightened screw can be distinguished by the flow of pressurized gas supply and a tightening signal of the screwdriver are evaluated. The invention allows a very inexpensive System under continued use of existing gas-operated Screwdriver without one impairment the screwdriver with respect to its handling. If desired, can additionally nor the A2 signal of the compressed gas supply are evaluated for increase the process security.

Zusätzlich zu der oben beschriebenen Integration der Signale A1 und A2 ist auch eine Differentiation der abfallenden Flanken der Signale A1 und A2 sinnvoll, da sich auch hieraus das Vorhandensein einer korrekten Verschraubung ableiten läßt.In addition to The above-described integration of the signals A1 and A2 is also a differentiation of the falling edges of the signals A1 and A2 makes sense, since also from this the existence of a correct Derive screw connection.

Hierdurch lassen sich weiterhin folgende Fehlermöglichkeiten ausschließen:

– Der Mitarbeiter heftet die festzuziehenden Schrauben zunächst, wobei eigentlich nur die Signale A1 registriert werden dürfen. Die Ventile der Handschrauber schließen jedoch nicht schlagartig und verhalten sich eher kontinuierlich zwischen den Zuständen vollkommen geöffnet und vollkommen geschlossen. Hierdurch kann es dazu kommen, daß der Mitarbeiter durch leichte Handanlage am Betätigungshebel einen Kriechstrom auslöst, welcher, wenn er dem Signal A1 folgt, das Vorhandensein des Signals A2 simulieren könnte.
– Der Mitarbeiter drückt den Betätigungshebel komplett durch und läßt danach langsam los. Somit kann es dazu kommen, daß das Nachlaufrelais gestartet wird und der immer kleiner werdende Luftstrom das Signal A2 simuliert.
– Dem bekannten Problem des schnellen, wiederholten Ein- und Ausschaltens des Schraubers kann auf diesem Wege wirkungsvoll begegnet werden.

As a result, the following error possibilities can still be excluded:

- The employee staples the screws to be tightened initially, whereby actually only the signals A1 may be registered. The valves of the hand screwdrivers, however, do not close flawlessly tig and behave rather continuously between the states completely open and completely closed. As a result, it may happen that the employee triggers a leakage current by light hand on the operating lever, which, if it follows the signal A1, could simulate the presence of the signal A2.
- The employee presses the operating lever completely and then lets go slowly. Thus, it may happen that the follower relay is started and the ever decreasing air flow simulates the signal A2.
- The well-known problem of rapid, repeated switching on and off the screwdriver can be effectively countered in this way.

Bisher stellt das Vorarbeiten das Problem dar, daß dem Mitarbeiter die Verantwortung übertragen wird, welche Gegenstände schon bearbeitet worden sind. Das Gerät kann in der Form ausgeführt sein, daß ein Vorarbeiten seitens des Mitarbeiters entfällt oder verhindert wird. Das Gerät fordert somit die Freigabe des Gegenstandes oder gibt selber den Gegenstand frei, nachdem die Arbeiten an der entsprechenden Schraubstation durchgeführt worden sind.So far Preliminary work is the problem that delegates responsibility to the employee becomes what objects already been processed. The device can be designed in the form the existence Preliminary work by the employee is omitted or prevented. The Device calls thus the release of the item or is itself the subject free after working on the corresponding screwing station carried out have been.

Dies kann in der Form erfolgen, daß ein Warnsignal ausgegeben wird, sobald mehr Verschraubungen als die an der entsprechenden Position gezählt werden.This can be done in the form that a warning signal is issued as soon as more glands than those at the corresponding Counted position become.

Auf diese Weise entsteht eine wirkungsvolle Kontrolle seitens des Gerätes und nicht bearbeitete Gegenstände können die Schraubstation nicht mehr unbemerkt passieren.On this way creates an effective control on the part of the device and unprocessed objects can The screwing station will no longer pass unnoticed.

Claims

Method for carrying out at least one screw connection to an object, in which a screw is screwed in and tightened within a period of time by means of a sensor, the compressed gas flow in the compressed gas supply and determined from different compressed gas flow values in an evaluation by comparing the determined Values with stored values are determined as to whether screwing in and tightening have taken place, whereby the evaluation unit ( 34 ) generates an image in which the dependence of the volume flow of the compressed gas is graphically represented over time and a distinction is made on the basis of this graphical representation of the compressed gas flow between an air fitting, tightening a tightened fitting and a correct screw, characterized in that for detecting the Anziehfestigkeit Signals ( 17 ) wirelessly from a tightening strength sensor ( 15 ) to a recipient ( 16 ) of the evaluation unit ( 34 ) be transmitted.

Method according to claim 1, characterized in that that the screw with a predetermined torque or a predetermined rotation angle is tightened.

Method according to claim 1 or 2, characterized that the detection of the tensile strength by means of strain gauges, by evaluating the spindle delay or responding to a slip clutch occurs.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the detection of the tightening strength is transmitted wirelessly as IR information.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the signals ( 17 ) of the tightening strength sensor ( 15 ) and signals of the sensor for determining the pressure gas flow in the evaluation unit ( 34 ) with an AND gate ( 22 ) are connected.