DE19702544A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von SchraubverbindungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von
Schraubverbindungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 23.
Druckluftschrauber werden in der industriellen Fertigung, insbesondere in der Endmontage
einer Automobilfertigung, in großem Umfang eingesetzt. Dem Druckluftschrauber wird dabei
von einer Druckluftversorgung über eine Zuleitung Druckluft zugeführt. Bei den
überwiegend verwendeten Abschaltschraubern wird, wenn ein an dem Schrauber
abtriebsseitig gemessenes Drehmoment einen Sollwert erreicht, die Luftzufuhr un
terbrochen, im allgemeinen über ein mechanisch betätigtes Ventil. Derartige Abschalt
schrauber zeichnen sich unter anderem durch ihr geringes Gewicht, geringe Geräusch
entwicklung, Robustheit, Langlebigkeit und ihren niedrigen Anschaffungspreis aus.
Die DE 27 52 809 A1 zeigt einen derartigen Druckluftschrauber. Da der Einschraubvorgang
bei Erreichen des Solldrehmoments beendet wird, ohne die Schraubverbindung weiter
überprüfen zu können können dabei einige Probleme auftreten. So kann durch falsche
Schmierung, Partikel in der Druckluftkammer, mangelnde Wartung, Verschleiß oder
Beschädigung die Reibung des Schraubers erhöht werden, so daß ein Teil der vom
Antriebsmotor erbrachten Leistung in Reibleistung umgesetzt wird und damit lediglich zur
Erwärmung von Schrauber und Umgebung führt, anstatt in Nutzleistung zur Erhöhung des
Anziehmoments der Schraube umgesetzt zu werden. Bei erhöhter Reibung an der
Abtriebsseite des Schraubers kann dies dazu führen, daß der Schrauber aufgrund der
Reibung abschaltet, bevor das Anziehmoment an der Schraube erreicht worden ist. Eine
erhöhte Reibung an der Antriebsseite, das heißt am Motor, kann dazu führen, daß das
Abschaltmoment nicht erreicht wird. Generell bewirkt eine erhöhte Reibung im Schrauber
einen höheren Energieverbrauch.
Weiterhin können Innen- oder Außengewinde durch Lacknebel, Metallabrieb oder ähnliches
verschmutzt oder die zu verschraubenden Teile nicht richtig positioniert sein, so daß die
Schraube zwar eingedreht und mit Solldrehmoment angezogen wird, die gewünschte
Klemmkraft der Schraube aber nicht erreicht wird, da ein größerer Teil des Drehmoments
zur Überwindung der Reibung anstatt zur Erzeugung der Klemmkraft verwendet wird. Auch
kann ein schwerwiegender Fehler am Innen- oder Außengewinde, z. B. eine Schweißperle
im Gewinde einer Schweißmutter, dazu führen, daß bei Einschraubvorgang beim Erreichen
der Schweißperle bzw. des entsprechenden Fehlers das Drehmoment den Sollwert erreicht
und der Schrauber abschaltet, bevor der Schraubenkopf zum Aufliegen kommt. Diese
Fehlursachen führen jeweils zu einer unsicheren Schraubverbindung, ohne daß dies dem
Bediener des Schraubers, der lediglich ein Abschalten des Schraubers feststellt, direkt
ersichtlich ist. Zwar kann der Bediener einen derartigen Fehler zufällig erkennen, z. B. wenn
ein Einschraubvorgang unüblich lange dauert oder besonders kurz ist, eine derartige
Überwachung wird jedoch nie zu einer Entdeckung aller Fehler führen.
Als eine Möglichkeit zu einer Überwachung derartiger Fehler kann das Drehmoment und
der Drehwinkel des Schraubelements über Sensoren erfaßt und mittels einer Auswerte
elektronik gesteuert werden, was aber zu höheren Anschaffungskosten und Problemen in
Gewicht, Größe, Robustheit und Anfälligkeit des Schraubers führt. Weiterhin ist der Einsatz
elektronisch angetriebener und elektrisch überwachter Schrauber möglich, was jedoch
ebenfalls zu hohen Investitionen (ca. ein Faktor von 10 bis 20 gegenüber Druck
luftschraubern) und ähnlichen Problemen wie bei Druckluftschraubern mit Sensoren führt.
Weitere Probleme, die bei einem Druckluftschrauber auftreten können, sind Druck
schwankungen in der Druckluftversorgung. Der Schrauber wird anfangs bei einem be
stimmten Nenndruck auf ein Anziehdrehmoment eingestellt. Steigt beim Betrieb der
Versorgungsdruck an, hat dies keine Auswirkungen. Fällt er aber unter einen bestimmten
Mindestdruck ab, so wird das Solldrehmoment nicht erreicht, und anstatt abzuschalten, wird
der Schrauber abgewürgt und bleibt stehen. Tritt eine Leckage an der Versorgungsleitung
auf, so fällt der Versorgungsdruck am Schrauber ab, so daß der Schrauber ebenfalls
abgewürgt wird und stehenbleibt.
Die DE 36 39 098 A1 zeigt einen Druckluftschrauber mit einem einstellbaren Druckminderer
zur Drehmomentbegrenzung. Eine Steuervorrichtung weist eine Auslöseeinrichtung auf, die
die Druckluftzuleitung zum Schrauber sperrt, wenn der Druck in dieser Leitung von einem
dynamischen Druck bei laufendem Druckluftmotor zu einem statischen Druck bei Bremsung
oder Blockierung des Motors infolge des Erreichens eines bestimmten Drehmoments
ansteigt. Durch die Messung des Drucks in der Druckluftzuleitung kann somit die
Beendigung des Eindrehvorgangs festgestellt werden. Es ist jedoch nicht möglich,
festzustellen, ob das Drehmoment in einem ordnungsmäßigen Eindrehvorgang erreicht
wurde, oder aufgrund einer erhöhten Reibung im Schrauber oder eines Gewindefehlers in
der Schraubverbindung vorzeitig abgebrochen wurde.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Herstellen von Schraubverbindungen zu schaffen, mit denen auf einfache und
kostengünstige Weise die genannten Fehler besser erkannt werden können, wobei bereits
bekannte Druckluftschrauber weitgehend weiterverwendet werden können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum
Durchführen eines derartigen Verfahrens nach Anspruch 23 erreicht. Die Unteransprüche 2
bis 22 bzw. 24 bis 28 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver
fahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Der Erfindung liegt somit der Gedanke zugrunde, die bei einem Einschraubvorgang
verbrauchte Energie zu erfassen und durch einen Vergleich dieses Energiewerts mit einem
Referenzwert zu beurteilen, ob ein ordnungsgemäßer Einschraubvorgang stattgefunden hat.
Da die tatsächlich verbrauchte Energie jedoch nur schwer zu ermitteln wäre, wird
erfindungsgemäß ein Energiebezugswert gebildet, der zwar nicht genau der von der
Druckluftversorgung an den Schrauber abgegebenen und von diesem aufgenommenen
Energie entspricht, aber diesen Wert hinreichend genau bestimmt, um das Vorliegen eines
Prozeßfehlers zu entdecken. Da zur Ermittlung des Energiebezugswert lediglich der Werte
des Drucks und des Druckluftdurchflusses in einer Druckluftzuleitung zu dem Schrauber
benötigt werden, kann der Energiebezugswert durch ein einfaches Verfahren sowie eine
einfache Vorrichtung ermittelt werden, wobei bereits verwendete Druckluftschrauber
weitgehend weiterverwendet werden können.
Der Energiebezugswert kann dabei nach Anspruch 2 in einfacher Weise als zeitliches
Integral eines Produkts aus den Werten des Drucks und Durchflusses gebildet werden. Das
Integral über die Zeit kann dabei bei Vorliegen diskreter Meßwerte auch entsprechend als
Summe gebildet werden, indem entsprechende Produkte aus den Produktwerten p× und
Zeiteinheiten über die Zeitdauer des Einschraubvorgangs aufsummiert werden.
Die für die Berechnung des Energiebezugswerts benötigten Werte des
Druckluftdurchflusses und des Drucks können dabei nach Anspruch 3 bzw 4 direkt in der
Zuleitung gemessen werden, so daß genaue Werte auf meßtechnisch einfache Weise
ermittelt werden können.
Der für einen Einschraubvorgang ermittelte Energiebezugswert kann dabei nach Anspruch
6 direkt mit demjenigen eines vorherigen Einschraubvorgangs verglichen werden, um durch
diesen direkten Vergleich Änderungen des Energiebezugswerts auf entsprechende Fehler
zurückführen zu können. Bei einem derartigen Relativvergleich wirkt sich die Näherung, die
durch die Verwendung des Energiebezugswert anstelle der tatsächlich aufgenommenen
Energie gemacht wird, nicht so stark aus, wie bei einem Vergleich mit vorgegebenen
Werten. Aus der Größe der relativen Änderung des Energiebezugswerts und einem
zusätzlichen Vergleich mit vorgegebenen Werten kann dabei nach den Ansprüchen 9 bis
12 darauf geschlossen werden, durch welche Art von Fehler die Änderung bewirkt wurde.
Aus den gemessenen Werten des Drucks und des Durchflusses in der Druckluftzuleitung
kann neben der erfindungsgemäßen Berechnung eines Energiebezugswerts gemäß den
Ansprüchen 16 bis 21 auch in vorteilhafter Weise direkt auf einige weitere Fehlerquellen
geschlossen werden.
Die Druckluftschraubvorrichtung nach den Ansprüchen 24 und 25 weist gegenüber den
bekannten Druckluftschraubvorrichtungen lediglich zusätzlich eine Durchflußmeßeinrichtung
und Druckmeßeinrichtung auf, die nach Anspruch 27 vor einem Spiralschlauch angeordnet
werden können, so daß bereits verwendete Druckluftschrauber mit relativ geringen
Aufwand auf einfache Weise nachgerüstet werden können.
Die Erfindung wird im folgenden an einer Ausführungsform anhand der beiliegenden
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 ein Diagramm mit verschiedenen Verläufen des Energiebezugswerts über mehrere
Einschraubvorgänge.
Die in Fig. 1 gezeigte Druckluftschraubvorrichtung weist eine Druckluftversorgung 6 auf,
die über eine Versorgungsleitung 2 und einen Spiralschlauch 3, die zusammen eine
Druckluftzuleitung bilden, mit einem Druckluftschrauber 4 verbunden ist. Dabei sind
zwischen der Versorgungsleitung 2 und dem Spiralschlauch 3 ein Drucksensor 8 und ein
Durchflußsensor 9 angeordnet, deren Meßwerte als analoge oder digitale elektrische Si
gnale an eine Auswerteeinheit 5 weitergeleitet werden. Der Durchfluß wird dabei
vorteilhafterweise aus einer Druckdifferenzmessung bestimmt.
Der Auswertung der gemessenen Signale des Drucks p und des Durchflusses liegen
folgende Überlegungen zugrunde:
Bildet man das Produkt aus Druck p und Durchfluß der Druckluftzuleitung, so erhält man
nach der Gleichung
ein Maß für die Leistung, die von der Druckluftversorgung über die Zuleitung an den
Druckluftschrauber weitergegeben wird. Dieser so ermittelte Wert entspricht nicht genau der
von der Druckluftversorgung an den Schrauber abgegebenen und dort verwerteten
Leistung, da bei den gemachten Überlegungen Einflußgrößen wie Temperatur von Zu- und
Abluft, Druck der Abluft usw. nicht berücksichtigt werden. Der Wert p× wird somit als
Bezugswert für die Leistung für die folgenden Berechnungen genommen.
Erfaßt man das Produkt p× während eines Einschraubvorgangs und integriert es von
Beginn des Vorgangs bis zum Ende des Vorgangs, so erhält man ein Maß für die von der
Druckluftversorgung 6 für das Durchführen des Einschraubvorgangs durch den Schrauber 4
aufgebrachten Energie:
Das Integral über die Zeit kann dabei bei Vorliegen diskreter Meßwerte des Drucks p und
Durchflusses entsprechend auch durch eine Summenbildung des Produkts aus p× und
einer relevanten Zeitdifferenz Δt, die den jeweiligen diskreten Meßwerten entspricht, über
die Zeitdauer des Einschraubvorgangs gebildet werden. AW wird dabei als ein
Energiebezugswert für die von dem Druckluftschrauber für einen Einschraubvorgang
aufgenommene Energie genommen. Dieser Wert entspricht als zeitliches Integral über
den Leistungsbezugswert ebenfalls nicht genau der von der Druckluftversorgung an den
Schrauber abgegebenen und dort aufgenommenen Energie, da der Leistungsbezugswert
nicht genau die vom Schrauber aufgenommene Leistung wiedergibt. Die somit gemachte
Vereinfachung kann jedoch durchgeführt werden, da nicht die geleistete Arbeit genau
bestimmt werden soll, sondern durch einen Vergleich des ermittelten Energiebezugswert
mit anderen Werten, nämlich anderen Energiebezugswerten und vorgegebenen Refe
renzwerten, Änderungen als Fehler in einem Einschraubvorgang festgestellt werden sollen.
Eine dem aus Schrauber und Spiralschlauch bestehenden Schraubersystem zugeführte
gesamt Arbeit Wges enthält eine der Schraube zugeführte Nutzarbeit WSchraub, eine
Verlustarbeit durch Leckage an Schlauch oder Schrauber Wleck, eine durch Reibungs
verluste im Schrauber und im Schlauch in Wärme umgesetzte Reibungsverlustenergie
Wreib, sowie Energieverluste durch Abluft Wabluft:
Wges = Wschraub + Wleck + Wreib + Wabluft
Die Auswerteeinheit 5 errechnet den Energiebezugswert aus den Meßwerten des Drucks p
und des Druckluftdurchflusses , sowie einen Maximalwert des Durchflusses max
während eines Einschraubvorgangs, einen statischen Druck pstat der Druckluftversorgung
als Meßwert zwischen zwei Einschraubvorgängen und einen Ruhedurchfluß ₀ als
Meßwert zwischen zwei Einschraubvorgängen.
Mit den so ermittelten Werten können folgende fehlerhafte Zustände festgestellt werden:
- 1. Unterschreitet der statische Druck pstat in der Zuleitung einen unteren Grenzwert pUG so ist der Versorgungsdruck zu niedrig, um den Abschaltschrauber das Abschaltmoment erreichen zu lassen. Als Abhilfe wäre der Versorgungsdruck zu erhöhen.
- 2. Überschreitet der Ruhedurchfluß null einen Ruhemaximaldurchfluß nullG, so liegt eine Leckage am Schlauch oder ein defektes Schrauberventil vor. Der betreffende Schlauch oder das betreffende Schraubenventil muß demnach ersetzt werden.
- 3. Überschreitet der Maximalwert max des Durchflusses einen oberen Durchfluß grenzwert 0G, und liegt gleichzeitig der Ruhedurchfluß null unterhalb des Ruhema ximaldurchflusses nullG, so ist von einem Defekt bzw. einer Leckage am Schrauber auszugehen, z. B. einem starken Verschleiß der Lamellen des Motors. Der betreffende Schrauber wäre zu ersetzen oder instandzusetzen.
- 4. Steigt der Energiebezugswert AW über viele Verschraubungen langsam an und über schreitet dabei einen oberen Bezugsgrenzwert A, so kann auf eine erhöhte Reibung im Schrauber geschlossen werden, die durch mangelnde Schmierung, durch Verschmutzung oder ähnliches bedingt ist. Der betreffende Schrauber wäre dement sprechend zu ersetzen, zu reinigen oder zu schmieren.
- 5. Steigt der Energiebezugswert AW von einem Schraubvorgang zum nächsten sprungartig an und überschreitet dabei den oberen Bezugsgrenzwert AOG, so kann auf einen entsprechenden Anstieg in der Nutzarbeit Wschraub geschlossen werden, was auf ein fehlerhaftes Innen- oder Außengewinde zurückzuführen ist. Als Abhilfe wäre die Schraube auszuwechseln oder das Gewinde nachzuschneiden.
- 6. Fällt AW von einem Einschraubvorgang zum nächsten sprungartig ab und überschreitet dabei eine unteren Bezugsgrenzwert AUG, so kann auf einen entsprechenden Abfall der Nutzarbeit Wschraub geschlossen werden. Ein Grund dafür wäre ein schwerer Gewindefehler, z. B. eine Verschmutzung einer Schweißmutter durch eine Schweißperle, so daß der Schrauber das Solldrehmoment vorzeitig erreicht und somit vorzeitig abschaltet. Dem entsprechend wäre als Abhilfe die Schraube auszuwechseln oder das Gewinde nachzuschneiden.
Die Fehlerzustände 1. bis 3. stellen dabei zusätzliche Kontrollmaßnahmen dar, die
grundsätzlich unabhängig von der Bestimmung und dem Vergleich des Energiebezugs
wertes AW durchgeführt werden können.
Bereits die Ermittlung des statischen Drucks der Druckluftversorgung zwischen zwei
Einschraubvorgängen, des Ruhedurchflusses zwischen zwei Einschraubvorgängen und des
Maximaldurchflusses während eines Einschraubvorgangs und der Vergleich dieser drei
Werte mit Referenzwerten gewährleistet eine sichere Erkennung einiger Fehlerquellen
durch einfache Messung des Drucks und des Durchflusses in der Druckluftzuleitung.
Diese drei Überwachungsmaßnahmen können jedoch auf vorteilhafte Weise mit dem
Referenzvergleich des Energiebezugswerts nach den Überwachungsmaßnahmen 4. bis 6.
verbunden werden, da auch für diese Überwachungsmaßnahmen lediglich die Meßwerte
des Drucks p und des Druckluftdurchflusses in der Druckluftzuleitung benötigt werden.
Bei den Überwachungsmaßnahmen 4. bis 6. kann die Art der Änderung, das heißt das
Vorliegen eines langsamen oder sprungartigen Anstiegs oder Abfalls des Energiebe
zugswerts AW vorteilhafterweise über eine Differenzenbildung des Energiebezugswerts von
zwei aufeinanderfolgenden Einschraubvorgängen gemäß Fig. 2a, 2b ermittelt werden.
Bezeichnet man mit AW, n den Wert von AW des n-ten Einschraubvorgangs, so erhält man
als Bezugswertsänderung die Differenz
ΔA = AW, n - AW, n-1
Die Bezugswertsänderung kann dabei mit einem Änderungsgrenzwert ΔAgrenz verglichen
werden. Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem drei verschiedene Verläufe des
Energiebezugswerts über mehrere Einschraubvorgänge n-5 bis n dargestellt sind. Dabei
liegt in dem Fall, in dem die Bezugswertänderung ΔA den Änderungsgrenzwert ΔAgrenz
unterschreitet (ΔA < ΔAgrenz), ein langsamer Anstieg des Energiebezugswerts vor (Fig. 2b)),
und in dem Fall, in dem die Bezugswertsänderung ΔA den Änderungsgrenzwert
ΔAgrenz überschreitet (ΔA < ΔAgrenz), ein sprungartiger Anstieg des Energiebezugswerts
vor (Fig. 2a)). Der Fehlerzustand 6. kann dabei direkt festgestellt werden, wenn der
Energiebezugswert AW den unteren Bezugsgrenzwert AUG unterschreitet (Fig. 2c)), oder
es kann als zusätzliche Bedingung überprüft werden, ob die Bezugswertsänderung ΔA
entsprechend einen zweiten Änderungsgrenzwert unterschreitet.
Die dermaßen ermittelten Fehlerzustände 1. bis 6. können anschließend von einer mit
Auswerteeinheit 6 verbundenen Anzeigeeinheit 7 z. B. als optische oder akustische
Anzeige dem Bediener zusammen mit Problemlösungsvorschlägen mitgeteilt werden.
Mögliche Anzeigen wären dabei:
Bei Fehlerzustand 1.: "Versorgungsdruck zu niedrig"
Bei Fehlerzustand 2.: "Schrauberventil oder Schlauch nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 3.: "Schrauber nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 4.: "Schrauber nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 5.: "Gewinde nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 6.: "Gewinde nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 2.: "Schrauberventil oder Schlauch nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 3.: "Schrauber nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 4.: "Schrauber nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 5.: "Gewinde nicht in Ordnung"
Bei Fehlerzustand 6.: "Gewinde nicht in Ordnung"
Weiterhin kann bei Vorliegen eines entsprechenden Fehlersignals ein Fließband
angehalten werden, auf dem Gegenstände, z. B. Kraftfahrzeuge oder Teile von diesen,
insbesondere Motoren und Getriebe, befördert werden, an denen die
Schraubverbindungen hergestellt werden sollen. Eine derartige Steuerung kann dabei in
vorteilhafter Weise von der Auswerteeinheit 5 übernommen werden. Auch kann eine
Unterbrechungseinrichtung in der Druckluftzuleitung, z. B. in Form eines elektrisch
betätigten Ventils, bei Vorliegen eines entsprechenden Fehlers von der Auswerteeinheit 5
betätigt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung können
somit sichere, zuverlässige und gleichmäßige Schraubverbindungen auf einfache und
zuverlässige Weise hergestellt werden.
Claims (28)
1. Verfahren zum Herstellen von Schraubverbindungen, bei dem Schraubelemente mittels
eines von einer Druckluftzuleitung (2, 3) mit Druckluft versorgten Druckluftschraubers (4)
auf ein vorgegebenes Drehmoment eingedreht werden und bei Erreichen des
vorgegebenen Drehmoments der Einschraubvorgang beendet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Energiebezugswert (AW) für eine bei einem Einschraubvorgang verbrauchte Energie berechnet wird in Abhängigkeit von einem Druck (p) und einem Durchfluß () in der Druckluftzuleitung (2, 3),
der Energiebezugswert (AW) anschließend mit einem Referenzwert verglichen wird und aus dem Vergleich festgestellt wird, ob ein fehlerhafter Betriebszustand vorliegt.
ein Energiebezugswert (AW) für eine bei einem Einschraubvorgang verbrauchte Energie berechnet wird in Abhängigkeit von einem Druck (p) und einem Durchfluß () in der Druckluftzuleitung (2, 3),
der Energiebezugswert (AW) anschließend mit einem Referenzwert verglichen wird und aus dem Vergleich festgestellt wird, ob ein fehlerhafter Betriebszustand vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Energiebezugswert (AW) gebildet wird als ein Integral eines Produkts aus dem
Druck (p) und dem Druckluftdurchfluß () über die Zeitdauer eines
Einschraubvorgangs.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckluftdurchfluß in der Druckluftzuleitung (2, 3) gemessen wird und der Meßwert zur
Berechnung des Energiebezugswerts (AW) verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck
(p) in der Druckluftzuleitung (2, 3) gemessen wird und der Meßwert zur Berechnung des
Energiebezugswerts (AW) verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck
(p) in der Druckluftzuleitung (2, 3) konstant gehalten wird und der konstante Wert des
Drucks zur Berechnung des Energiebezugswerts (AW) verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
Referenzwert ein Energiebezugswert eines vorherigen Einschraubvorgangs verwendet
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiebezugswert
eines Einschraubvorgangs (AW, m) mit dem Energiebezugswert des unmittelbar vor
angegangenen Einschraubvorgangs (AW, n-1) verglichen wird und eine Bezugswer
tsänderung (ΔA) als Differenz des Energiebezugswerts des Einschraubvorgangs und
desjenigen des unmittelbar vorangegangenen Einschraubvorgangs gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Energiebezugswert (AW) mit einem oberen Bezugsgrenzwert (AOG) verglichen wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in
dem der Energiebezugswert (AW) den oberen Bezugsgrenzwert (AOG) überschreitet
und die Bezugswertänderung (ΔA) einen Änderungsgrenzwert (ΔAgrenz) unterschreitet,
ein viertes Fehlersignal ausgegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des vierten
Fehlersignals angezeigt wird, daß eine Beeinträchtigung am Schrauber vorliegt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in
dem der Energiebezugswert (AW) den oberen Bezugsgrenzwert (AOG) überschreitet
und die Bezugswertänderung (ΔA) einen Änderungsgrenzwert (ΔAgrenz) überschreitet,
ein fünftes Fehlersignal ausgegeben wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des fünften
Fehlersignals angezeigt wird, daß eine Beeinträchtigung an einem Gewinde vorliegt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Energiebezugswert (AW) mit einem unteren Bezugsgrenzwert (AUG) verglichen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem der
Energiebezugswert (AW) den unteren Bezugsgrenzwert (AUG) unterschreitet, ein
sechstes Fehlersignal ausgegeben wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des sechsten
Fehlersignals angezeigt wird, daß eine Beeinträchtigung am Gewinde vorliegt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein
zwischen zwei Einschraubvorgängen gemessener statischer Druck (pstat) mit einem
vorgegebenen Minimaldruck (pUG) verglichen wird und in dem Fall, in dem der stati
sche Druck (pstat) den Minimaldruck (pUG) unterschreitet, ein erstes Fehlersignal
ausgegeben wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des ersten
Fehlersignals angezeigt wird, daß ein Versorgungsdruck zu niedrig ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein
zwischen zwei Einschraubvorgängen gemessener Ruhedurchfluß (null) mit einem
Ruhemaximaldurchfluß (nullG) verglichen wird, und in dem Fall, in dem der
Ruhedurchfluß den Ruhemaximaldurchfluß überschreitet, ein zweites Fehlersignal
ausgegeben wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des zweiten
Fehlersignals angezeigt wird, daß eine Beeinträchtigung eines Schrauberventils oder
eines Schlauchs vorliegt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Betriebsmaximaldurchfluß (max) als größter Wert des Durchflusses während des
Einschraubvorgangs ermittelt wird, dieser Betriebsmaximaldurchfluß mit einem
vorgegebenen oberen Durchflußgrenzwert (OG) verglichen wird, und in dem Fall, in
dem der Betriebsmaximaldurchfluß (max) den oberen Durchflußgrenzwert (0G)
überschreitet und der Ruhedurchfluß (null) den Ruhemaximaldurchfluß (nullG)
unterschreitet, ein drittes Fehlersignal ausgegeben wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausgabe des dritten
Fehlersignals angezeigt wird, daß eine Beeinträchtigung am Schrauber vorliegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 9, 11, 14, 16, 18 oder 20, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Ausgabe eines Fehlersignals ein Fließband angehalten wird, auf dem
Gegenstände befördert werden, an denen die Schraubverbindungen herzustellen sind.
23. Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen, insbesondere zum Durchführen
eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 22, mit einem Druckluftschrauber (4)
zum Einschrauben und gegebenenfalls Festziehen von Schraubelementen, der mit einer
Druckluftzuleitung (2, 3) zum Zuführen von Druckluft zu dem Schrauber verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Auswerteeinheit (5) vorgesehen ist, die einen Energiebezugswert (AW) aus
einem Druck und einem Durchfluß in der Druckluftzuleitung berechnet, den
Energiebezugswert anschließend mit einem Referenzwert vergleicht und aus dem
Vergleich feststellt, ob ein fehlerhafter Betriebszustand vorliegt.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach
Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Durchflußmeßeinrichtung (9) zum Messen des
Druckluftdurchflusses ().
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, insbesondere zum Durchführen eines
Verfahrens nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Druckmeßeinrichtung (8) zum
Messen des Drucks (p) in der Druckluftzuleitung (2, 3).
26. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, insbesondere zum Durchführen eines
Verfahrens nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum
Konstanthalten des Drucks in der Druckluftzuleitung.
27. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckluftzuleitung eine Versorgungsleitung (2) und einen Spiralschlauch (3)
aufweist und die Durchflußmeßeinrichtung (9) und/oder die Druckmeßeinrichtung (8)
zwischen der Versorgungsleitung (2) und dem Spiralschlauch (3) angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 27, insbesondere zum Durchführen
eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 10, 12, 15, 17, 19 oder 21, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (7) zum Anzeigen der entsprechenden
Beeinträchtigung vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702544A DE19702544B4 (de) | 1996-02-01 | 1997-01-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen |
Applications Claiming Priority (3)
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DE19603610 | 1996-02-01 | ||
DE19603610.0 | 1996-02-01 | ||
DE19702544A DE19702544B4 (de) | 1996-02-01 | 1997-01-24 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubverbindungen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19702544A1 true DE19702544A1 (de) | 1997-08-07 |
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