DE2930430A1 - Verfahren und einrichtung zur kontrolle des einschraubens eines gewindeelements mittels eines motorgetriebenen werkzeugs - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur kontrolle des einschraubens eines gewindeelements mittels eines motorgetriebenen werkzeugs

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DE2930430A1
DE2930430A1 DE19792930430 DE2930430A DE2930430A1 DE 2930430 A1 DE2930430 A1 DE 2930430A1 DE 19792930430 DE19792930430 DE 19792930430 DE 2930430 A DE2930430 A DE 2930430A DE 2930430 A1 DE2930430 A1 DE 2930430A1
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screwing
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Giovanni Balestrino
Gabriele Gallizio
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Centro Ricerche Fiat SCpA
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Description

EXEMPLAR 1
Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WEiCKMANN,.DipL:.-PkYe. Dr.-K.Fiwcke
Dipl.-Ing. F. A.WeickmannTDipl.-Chem. B."Huber
Di-iNG. η. LisKA 293Q430
8000 MÜNCHEN 86, DEN 26.Juli 1979
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A.
Strada Torino 5o,
Orbassano (Turin), Italien
Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle des Einschraubens eines Gewindeelements mittels eines motorgetriebenen Werkzeugs.
030015/0684
Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dh'L.-PSiyS. Dr.-K-Ftncke
Dipl.-Ing. F. A.Weickmann," EJipl.-Chem. B."Huber
DR.ING.H.L1SKA 2930430
8000 MÜNCHEN 86, DEN 26. JU''': &^
POSTFACH 860 820
MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
CENTRO RICERCHE FIAT S.p.A. Strada Torino 50,
Orbassano (Turin), Italien
Verfahren und Einrichtung zur Kontrolle des Einschraubens eines Gewindeelements mittels eines motorgetriebenen Werkzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung wird angewendet beispielsweise im Zusammenhang mit dem Einschrauben von Schrauben mit einem motorgetriebenen Schraubendreher. Derartige Werkzeuge werden weitläufig zum Anziehen von Schrauben, Bolzen und Muttern in Metallkonstruktionen und in mechanischen Massenprodukten, insbesondere in der Kraftfahrzeugindustrie, eingesetzt. Motorgetriebene Drehwerkzeuge sind normalerweise mit einem pneumatischen oder elektrischen Motor versehen und ermöglichen eine wesentliche Verkürzung der für einen Schraubvorgang erforderlichen Zeit, verglichen mit den manuellen Schrauben. Die Anwendung derartiger Werkzeuge verringert jedoch die menschliche Bedienungstätigkeit nur unwesentlich. In der Praxis bieten motorgetriebene Werkzeuge
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beim Schraubvorgang keine ausreichende Zuverlässigkeit, so daß am Ende eines jeden Schraubvorgangs eine visuelle Überprüfung des geschraubten Elements erforderlich ist, um ein fehlerhaftes Einschrauben feststellen zu können, eine weitere manuelle überprüfung mit einem Drehmomentschlüssel kann gleichfalls erforderlich sein, um das genaue Anziehen einer Schraube mit einem vorgegebenen Drehmomentwert zu überprüfen.
Derartige Überprüfungen bedingen lange Totzeiten und damit einen großen Zeitverlust.
Dieser Nachteil fällt besonders dann ins Gewicht, wenn die motorgetriebenen Werkzeuge an einem Fließband eingesetzt werden, wobei gleichzeitig eine große Zahl von Gewindeelementen in zusammenzubauende mechanische Teile einzuschrauben ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Kontrolle des Einschraubens eines Gewindeelements mittels eines motorgetriebenen Werkzeugs anzugeben, durch das die vorstehend aufgezeigten Nachteile vermieden werden und eine völlig automatische Feststellung eines fehlerhaften Einschraubens möglich ist. Ferner soll eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Einrichtung angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Anzahl der von dem Gewindeelement beim Einschrauben durchgeführten Umdrehungen pro Zeiteinheit gemessen, so daß sich eine Umdrehung-Zeit-Funktion für den Schraubvorgang ergibt,
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so daß dann diese Funktion mit einer Referenzfunktion verglichen werden kann, wodurch eine Aussage darüber möglich ist, ob der Schraubvorgang fehlerfrei durchgeführt wurde.
Der Vergleich der gemessenen mit der Referenzfunktion erfolgt vorzugsweise derart, daß die beiden Funktionen
schematisch in einem Diagramm dargestellt werden und
der Vergleich visuell durchgeführt wird.
Die Erzeugung einer visuellen Darstellung der gemessenen Anzahl Umdrehungen als Funktion der Zeit ist deshalb vorteilhaft, weil eine unmittelbare visuelle Anzeige jeglichen Fehlers erzielt wird und dadurch der Arbeitsanteil
der Bedienungsperson für die Überprüfung verringert wird. Die Anwendung dieser Kontrolle führt zu einer größeren
Zuverlässigkeit beim Betrieb eines motorgetriebenen
Werkzeugs und zu einer gleichmäßigeren Qualität der Verschraubungen.
Vorzugsweise kann der genannte Vergleich so durchgeführt werden, daß die zeitliche Dauer des Schraubvorgangs in
eine Vielzahl Intervalle unterteilt wird, die beispielsweise übereinstimmende zeitliche Länge haben. Dann kann
festgestellt werden, ob die Zahl der Umdrehungen des Gewindeelementes am Ende eines jeden Zeitintervalls zwischen zwei vorgegebenen Schwellwerten liegt, die eine maximale bzw. minimale zulässige Anzahl Umdrehungen angeben.
Ein derartiger Vergleich macht es möglich, fehlerhafte
Schraubvorgänge festzustellen, die darauf zurückzuführen sind, daß eine Schraube fehlerhaft in eine ihr zugeordnete vorgebohrte öffnung eingeführt wurde.
Vorteilhaft wird bei dem Vergleich auch eine Prüfung dahingehend vorgenommen, daß zwischen den Enden der jeweiligen beiden letzten Zeitintervalle, in die der Schraub-
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Vorgang unterteilt wird, keine Änderung der Anzahl Umdrehungen des Gewindeelements erfolgte. Auf diese Weise kann geprüft werden, ob das Gewindeelement vollständig eingeschraubt ist oder nicht.
Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann vorteilhaft so aufgebaut sein, daß sie eine Fühlervorrichtung enthält, die auf die Drehung der Antriebswelle des motorgetriebenen Werkzeugs anspricht und ein elektrisches Signal abgibt, welches den jeweiligen Drehwinkel angibt. Eine elektronische Schaltung kann mit diesem Signal angesteuert werden und leitet aus dem Signal die Anzahl der von der Antriebswelle durchgeführten Umdrehungen als Funktion der Zeit ab. Hierbei kann eine Umdrehungs-Zeit-Funktion gespeichert werden und eine Vergleichsvorrichtung vorgesehen sein, die die gespeicherte Funktion mit der Referenzfunktion vergleicht, um die Fehlerfreiheit eines mit dem motorgetriebenen Werkzeug durchgeführten Schraubvorgangs festzustellen.
Im folgenden werden ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Einrichtung zu seiner Durchführung anhand der Figuren beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer Schraubstation in einem Fließband zur Kraftfahrzeugherstellung, wobei mehrere motorgetriebene Schraubendreher sowie eine Einrichtung zur Steuerung und Kontrolle dieser Werkzeuge vorgesehen sind,
Fig. 2 einen Längsschnitt eines Schraubendrehers der in Fig. 1 gezeigten Art im vergrößerten Maßstab,
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung einer "idealen" Arbeitskurve für den Schraubendreher nach Fig. 2,
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ORIGINAL INSPECTED
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung zulässiger Abweichungen von der in Fig. 2 gezeigten idealen Kurve, und
Fig. 5 und 6 Diagramme zur Darstellung nicht zulässiger Schraubvorgänge.
In Fig. 1 ist eine Station eines Fließbandes zum Einbau mechanischer Teile in Kraftfahrzeuge dargestellt.
Diese mechanischen Teile, beispielsweise Antriebe, Getriebe, Aufhängungen, Bremsen, Schalldämpfer usw. (nicht dargestellt) sind auf Paletten angeordnet, die an der jeweiligen Arbeitsstation des Fließbandes gleichzeitig mit der Kraftfahrzeugkarosserie eintreffen. Die Karosserien werden den Arbeitsstationen mit einem Hängeförderer bekannter Art zugeführt. Eine derartige Karosserie 12 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.
Die Arbeitsstation 10 umfaßt eine Grundplatte 16, auf der mehrere motorgetriebene Schraubendreher 18 vertikal nach oben gerichtet angeordnet sind. Die tatsächliche geometrische Anordnung der Schraubendreher 18 auf der Grundplatte 16 ist durch das jeweils zusammenzubauende Fahrzeug bestimmt.
Die Schraubendreher 18 sind pneumatisch angetriebene Werkzeuge bekannter Art. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt jeder Schraubendreher 18 ein zylindrisches Gehäuse 20, das an seinem oberen Ende eine öffnung hat und an seinem unteren Ende einen ringförmigen Flansch 22 aufweist, mit dem es auf der Grundplatte 16 steht bzw. an dieser befestigt ist.
Eine Welle 26 ist in dem Gehäuse 20 in Nadellagern 24 drehbar gelagert. Das obere Ende der Welle 26 ragt aus dem
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Gehäuse 20 heraus und ist so ausgebildet, daß es den Kopf 28 einer Schraube 30 derart aufnehmen kann, daß die Schraube 30 zur gemeinsamen Drehung mit der Welle 26 gehalten wird.
In dem Gehäuse 20 ist das untere Ende der Welle 26 über eine Kupplung mit einem Preßluftmotor koppelbar, der in der Figur nicht dargestellt ist. Der Preßluftmotor wird durch eine Preßluftquelle mit Niederdruck (nicht dargestellt) über eine Leitung 32 (Fig. 1) und eine Abzweigung 34 gespeist, in der ein Elektromagnetventil 36 angeordnet ist (Fig. 1 und 2). Der Preßluftmotor kann ferner von einer Hochdruckquelle (nicht dargestellt) über eine Leitung 38 (Fig. 1) gespeist werden, von der eine Abzweigung 4 0 abgeht, die ein Elektromagnetventil 42 (Fig. 1 und 2) enthält.
Das untere Ende der Welle 26 ist mit einem zylindrischen Kopplungselement 44 gekoppelt, das koaxial zwischen, der Welle 26 und dem Gehäuse 20 angeordnet ist. Das Kopplungselement 40 kann gemeinsam mit der Welle 26 gedreht, jedoch axial zu ihr verschoben werden. An seinem oberen Ende ist es außen mit mehreren Kanälen 46 versehen, die parallel zur Längsachse verlaufen und auf seinem Umfang gleichmäßig verteilt sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind acht Kanäle 46 vorgesehen.
Eine Schraubenfeder 48 umgibt die Welle 26 und ist zwischen der oberen Stirnfläche des Kopplungselements 44 und einem Ring 50 angeordnet, der an einer Ringkante der Welle 26 anliegt. Die Feder 48 rückt die Welle 26 in axialer Richtung aufwärts, so daß das freie Ende der Schraube 30, die in ein vorgebohrtes Loch einzusetzen ist, in Kontakt mit diesem gehalten wird.
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ORIGINAL INSPECTED
Das Gehäuse 20 hat eine Radialbohrung 52 in der Höhe der Kanäle 46 des Kupplung se leinen ts 44. Die Querbohrung 52 dient zum Einsetzen eines magnetischen Fühlers, der mit dem die Kanäle 46 aufweisenden Abschnitt des Kupplungselements 44 in Wechselwirkung steht. Dieser Abschnitt bildet ein phonisches Rad. Der magnetische Fühler 54 kann somit die Winkelposition der Welle 26 auswerten und ist so aufgebaut, daß er ein Rechtecksignal abgibt, dessen Periode einem Achtel einer Umdrehung der Welle 26 und damit der mit der Welle 26 verbundenen Schraube 30 entspricht.
Die Arbeitsstation 10 umfaßt ferner eine Steuer- und Kontrolleinrichtung 60, die mit den Fühlern 54 und mit den Elektromagnetventilen 36 und 42 der Schraubendreher 18 verbunden ist.
Die Einrichtung 60 enthält einen Kleinrechner, der die elektrischen Signale der Fühler 54 aufnimmt und mit einem Sichtanzeigefeld 62 verbunden ist. Dieses ist mit Lampen versehen, deren Anzahl gleich der Anzahl der Schraubendreher 18 an der Arbeitsstation 10 ist.
Der Kleinrechner kann beispielsweise der Typ ULP 32 der Firma SEPA, Turin, sein. Dieser Kleinrechner enthält eine zentrale Einheit mit einem Mikroprozessor INTEL 8080, Speicherkarten mit Festwertspeichern und programmierbaren Speichern (RAM und EPROM) sowie verschiedene zugeordnete Schaltungseinheiten. Hierzu gehören beispielseise optische Isolatoren zum Schutz des Kleinrechners vor schädlichen Einflüssen in der industriellen Fertigungsatmosphäre.
Für eine Arbeitsstation 10 mit dreißig Schraubendrehern 18 enthält der Kleinrechner ULP 32 einen 4K EPROM, einen 2K RAM mit Pufferbatterie, 48 digitale Eingänge, 112 digitale Ausgänge und vier analoge Eingänge.
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Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Station wird im folgenden beschrieben.
Die miteinander zu verbindenden Teile, welche in bereits beschriebener Weise zu einem Kraftfahrzeug gehören, werden gleichzeitig der Arbeitsstation 10 zugeführt» Diese Teile sind so angeordnet, daß die Positionen der Schrauben 30, die von Hand auf die Enden der Wellen 26 der Schraubendreher 18 gesetzt sind, den Positionen vorgefertigter Bohrungen entsprechen, die in den mechanischen Teilen vorgesehen sind. Wenn die zusammenzubauenden Teile in richtiger Anordnung sind, drücken die Schraubendreherwellen 26 durch ihre jeweilige Feder 48 die freien Enden der Schrauben 30 an die öffnungen der genannten Bohrung.
Nun wird der Einschraubvorgang für die Schrauben 30 eingeleitet.
Jeder Einschraubvorgang ist in zwei Phasen unterteilt. Während der ersten Phase wird Druckluft mit Niederdruck (etwa 2 Atmosphären) gleichzeitig den Antrieben aller Schraubendreher 18 durch gleichzeitiges Anschalten der Elektromagnetventile 36 zugeführt. Dadurch wird jede Schraube 30 in ihre entsprechende öffnung eingeschraubt, bis ihr Kopf 28 in Kontakt mit der Oberfläche des Teils kommt, welches durch diese Schraube zu befestigen ist.
In der zweiten Phase des Schraubvorgangs werden die Antriebe der Schraubendreher 18 mit Druckluft unter Hochdruck gespeist, indem die Elektromagnetventile 42 gleichzeitig eingeschaltet werden. Dadurch werden die Schrauben 30 mit einem vorbestimmten Drehmoment angezogen.
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Gleichzeitig mit dem Schraubvorgang überwacht der Kleinrechner in Verbindung mit den Fühlern 54 den mit jedem Schraubendreher 18 durchgeführten Schraubvorgang. Diese Überwachung umfaßt die Verarbeitung der elektrischen Signale eines jeden Fühlers 54, wobei für jeden Schraubendreher 18 ein Diagramm mit einer Kurve erzeugt wird," die die Anzahl Umdrehungen der Schraubendreherwelle 26 und damit der mit ihr verbundenen Schraube 30 über der Zeit angibt. Die so erzeugte Kurve wird dann mit einer Referenzkurve verglichen.
Die Referenzkurve, die gleichzeitig mit dem Schraubvorgang verfügbar ist, ist in Fig. 3 mit A bezeichnet und kann als Kurve für einen idealen Schraubvorgang angesehen werden. Der Einfachheit halber wird diese Kurve im folgenden als "Idealkurve" bezeichnet. Sie beginnt mit einem Abschnitt konstanter Steigung und setzt sich dann mit einer schwachen Krümmung fort, die dem Kontakt des Schraubenkopfes 20 mit der Oberfläche des zugeordneten mechanischen Elements entspricht. Die Kurve endet dann mit einem horizontalen Abschnitt, der dem Ende des Schraubvorgangs entspricht, wenn der Antrieb des Schraubendrehers 18 noch unter Druck steht, die Schraube 30 jedoch nicht mehr gedreht wird.
Die Hauptparameter der Kurve, nämlich die Steigung des Anfangsabschnitts und die Gesamtzahl der erreichten Umdrehungen, ändern sich von einer Schraube zur anderen, jedoch ergeben sich für jede Schraubenart ähnliche Zeitabschnitte. Die Gesamtzahl der erreichten Umdrehungen hängt von der Schraubenart und von der Dicke des zu verschraubenden Elementes ab. Für eine vorgegebene Schraubenart und Materialdicke kann diese Gesamtzahl jedoch als weitgehend konstant angesehen werden und wird berech-
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net, indem ein statistischer Mittelwert einer bestimmten Anzahl gemessener Werte zugrundegelegt wird. Die Streuung um den Mittelwert liegt normalerweise in der Größenordnung einer Umdrehung.
Der Gradient bzw. die Steigung des Anfangsabschnitts der Kurve kann innerhalb langer Zeiträume in der Größenordnung von Wochen durch Alterung der Antriebe der Schraubendreher 18 gewissen Änderungen unterworfen sein. Ferner können Änderungen der Steigung auch innerhalb weniger Stunden infolge verschiedener Ursachen eintreten, zu denen Druckänderungen der Preßluft für die Antriebe der Schraubendreher 18 gehören.
Die Messung der Parameter für die Kurven, beispielsweise der Steigung, wird in zeitlichen Abständen durchgeführt, indem für jeden Antrieb während der Zeit, in der die zusammengeschraubten Teile nach jedem Schraubvorgang weitertransportiert werden, ein LeerSchraubvorgang durchgeführt wird. Auf diese Weise können die relevanten Parameter numerisch einige Minuten vor jedem Schraubvorgang gemessen werden, so daß es möglich ist, mittlere und langzeitige Schwankungen dieser Parameter auszugleichen.
Fig. 4 zeigt den Bereich zulässiger Schwankungen gegenüber der Idealkurve für jeden Schraubendreher 18 während-eines Schraubvorgangs. Diese Kurve wird der Einfachheit halber im folgenden als "Realkurve" bezeichnet. Der Bereich zulässiger Schwankungen ist durch zwei Extremkurven B und C begrenzt, die oberhalb bzw. unterhalb der Idealkurve A liegen. Jede Kurve B und C hat einen geneigten Abschnitt konstanter Steigung, auf den ein horizontaler Abschnitt folgt.
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Fig. 5 und 6 zeigen verschiedene Kurven, die jeweils einer Art eines unzulässigen Schraubvorgangs entsprechen, der sich bei einem Vergleich zwischen der jeweiligen mit dem Kleinrechner während eines Schraubvorgangs erzeugten Realkurve und der Idealkurve A herausstellt.
Im ersten Fall (Fig. 5) hat die Realkurve D einen geneigten Anfangsabschnitt mit konstanter Steigung, der in einen horizontalen Abschnitt übergeht, welcher die untere Extremkurve C schneidet. Eine derartige Kurve D zeigt, daß die Schraube 30 bereits beim Einschrauben mit Niederdruck zum Stillstand gekommen ist.
Im zweiten Fall (Fig. 6) hat die Realkurve E eine Linie konstanter Steigung, die die obere Extremkurve B schneidet. Ein solcher Verlauf zeigt, daß die Schraube 30 nicht in die ihr zugeordnete Bohrung eingeführt wurde.
Um die Genauigkeit der Kontrolle zu verbessern, wird die Zeit für einen Schraubvorgang in zehn gleiche Intervalle eingeteilt, an deren jeweiligem Ende die bis dahin erreichte Zahl von Schraubenumdrehungen mit dem durch die Extremkurven B und C vorgegebenen Maximal- bzw. Minimalwert verglichen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Ursache und den Zeitpunkt eines Fehlers während eines Schraubvorgangs zu bestimmen.
Damit ein Schraubvorgang als fehlerfrei durchgeführt bezeichnet werden kann, muß die von der Schraube durchgeführte Anzahl Umdrehungen am Ende eines jeden Zeitintervalls in dem Bereich liegen, der durch die Extremkurven B und C begrenzt ist. Es kann jedoch der Fall eintreten, daß die Schraube zwar die vorstehende Bedingung erfüllt, jedoch am Ende des Schraubvorganges nicht voll-
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ständig festgezogen ist. Der Kleinrechner muß deshalb bestätigen, daß die von der Schraube am Ende des letzten Zeitintervalls des Schraubvorgangs erreichte Anzahl Umdrehungen gleich der Anzahl Umdrehungen am Ende des vorletzten Zeitintervalls ist. Auf diese Weise ist es möglich, mit Sicherheit festzustellen, ob die Schraube vollständig eingeschraubt wurde oder nicht.
Das endgültige Festziehen der Schraube erfolgt durch Drehung in der Phase des Hochdruckantriebs. Wird ein solches endgültiges Festziehen nicht erreicht, so kann dies durch Ausfall des Elektromagnetventils 42 oder durch Festsitzen der Schraube am Ende der Niederdruckphase verursacht sein. Um das richtige Festziehen der Schraube festzustellen, kann der Kleinrechner bestätigen, daß während der .Hochdruckphase das Signal des zugeordneten Fühlers 54 ein Drehen der Schraube innerhalb eines Bruchteils einer Umdrehung anzeigt. In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel muß dieser Bruchteil mindestens gleich 1/16 einer Umdrehung sein.
Der Kleinrechner kann also jegliche Anomalie des Einschraubvorgangs durch Festsitzen der Schrauben während der Niederdruckphase, durch fehlerhaftes Einführen der Schraube in ihre Bohrung, durch fehlerhaftes Festziehen am Ende der Hochdruckphase oder durch Festsitzen dey Schraube am Beginn der Hochdruckphase feststellen.
Das Anzeigefeld 62 zeigt am Ende des KontrolIvorgangs die Position eines jeden Schraubvorgangs an, der fehlerhaft erfolgte. Dies ermöglicht eine sofortige Lokalisierung fehlerhafter Schraubvorgänge und dadurch eine minimale Beteiligung der Bedienungsperson. Im Mittel stellen sich 10% der Gesamtzahl der Schraubvorgänge als fehlerhaft heraus.
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Ein nicht dargestellter Schreiber kann mit dem Kleinrechner verbunden sein, um eine visuelle überprüfung des Vergleichs zu ermöglichen, der zwischen der Idealkurve und der Realkurve für jeden Schraubendreher am Ende eines jeden Schraubvorgangs durchgeführt wird. Eine solche visuelle Prüfung ermöglicht eine Feststellung von Fehlerursachen.
Die vorstehend beschriebene Arbeitsstation ist mit einem Autodiagnosesystem versehen, das mit Programmen gesteuert wird, welche im Kleinrechner gespeichert sind. Dieses System ermöglicht, an der Einrichtung 60 während der Schraubvorgänge jeden Ausfall an der Arbeitsstation 10 anzuzeigen, beispielsweise einen Fehler der Fühler 54 oder der Elektromagnetventile 36 oder 42. Beispielsweise wird der in den Niederdruck-Elektromagnetventilen 36 vorhandene Druck laufend gemessen und Analog-Digital-Umsetzern durchgeführt, deren Ausgangssignale von dem Kleinre_chner geprüft werden.
Die Arbeitsstation 10 kann im Falle der Massenproduktion mehreren Stationen gleicher Art zugeordnet sein. In diesem Fall können die Kleinrechner einer jeden Schraubstation mit einem zentralen Datenverarbeitungsgerät verbunden sein, wie es bereits beschrieben wurde, so daß dann auswertbare Daten erhalten werden, die sich auf die Schraubvorgänge an den verschiedenen Arbeitsstationen beziehen.
Das vorstehend beschriebene Verfahren sowie die Einrichtung zu seiner Durchführung wurden in Verbindung mit dem Einschrauben von Schrauben unter Verwendung von Schraubendrehern beschrieben, jedoch kann die Erfindung in gleicher Weise auch für die Überwachung anderer Gewindeelemente, beispielsweise einer Mutter oder eines Bolzens,angewendet werden.
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Claims (9)

  1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. \Vi:ickmann, D-pl.-P-iys. Dr. K I:in<ki
    Dipl.-Ing. F. A.Wkickmann, Dipl.-C η em. ß. II υ is εκ Dr. Ing. H. Li ska
    8ΟΟΟ MÜNCHEN 86, DEN ,. .
    POSTFACH 860 820
    MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22
    Patentansprüche
    Verfahren zur Kontrolle des Einschraubens eines Gewindeelements mittels eines motorgetriebenen Werkzeugs, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzahl der von dem Gewindeelement (30) beim Einschrauben durchgeführten Umdrehungen pro Zeiteinheit gemessen und daraus eine Umdrehungs-Zeit-Funktion des Schraubvorgangs abgeleitet wird und daß diese Funktion mit einer Referenzfunktion verglichen wird, wobei das Vergleichsergebnis zur Feststellung der Qualität des Schraubvorgangs ausgewertet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeich net, daß der Vergleich der durch Messung erhaltenen Funktion mit der Referenzfunktion durch Darstellung der beiden Funktionen in Form eines Diagramms (A bis E) und durch visuelle Überprüfung erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Vergleich der durch Messung erhaltenen Funktion mit der Referenzfunktion eine Unterteilung der zeitlichen Dauer des Schraubvorgangs in mehrere Intervalle sowie eine Bestätigung umfaßt, daß die Anzahl der Umdrehungen des Gewindeelements (30) am Ende eines jeden Zeitintervalls zwischen zwei Schwell-
    030015/0684
    _ 2 —
    werten (B, G) liegt, die einer maximalen bzw. minimalen Anzahl Umdrehungen für den jeweiligen Zeitpunkt des ■ Schraubvorgangs entsprechen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ferner eine überprüfung daningehend erfolgt, daß die Anzahl Umdrehungen des Gewindeelements (30) am Ende des letzten Zeitintervalls mit der Anzahl Umdrehungen des Gewindeelements (30) am Ende des vorletzten Zeitintervalls übereinstimmt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß bei Anwendung eines pneumatisch angetriebenen Drehwerkzeugs (18) diesem in einer ersten Phase Niederdruck-Preßluft und in einer zweiten Phase Hochdruck-Preßluft zugeführt wird und daß eine überprüfung dahingehend erfolgt, daß das Gewindeelement (30) während der Hochdruckphase über mindestens einen Teil einer Umdrehung gedreht wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Referenzfunktion durch einen LeerSchraubvorgang vor dem Beginn eines tatsächlichen Schraubvorgangs erzeugt wird.
  7. 7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach~einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (54) zur Abgabe eines den Winkelbetrag der Drehung der Antriebswelle (26) des Drehwerkzeugs (18) angebenden Signals mit einer Schaltungsanordnung (60) zur Abgabe eines die Anzahl Umdrehungen der Antriebswelle (26) über der Zeit angebenden Signals verbunden ist und daß diese Schaltungs-
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    anordnung (60) ferner eine Speichervorrichtung zur Speicherung einer Referenzfunktion sowie eine Vergleichsvorrichtung zum Vergleich der durch Messung erhaltenen Funktion mit der Referenzfunktion und zur Bestimmung der Qualität des mit dem Drehwerkzeug (18) durchgeführten Einschraubvorgangs enthält.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungsanordnung (60) Vorrichtungen zur diagrammartigen Darstellung (A bis E) der durch Messung erhaltenen Funktion sowie der Referenzfunktion enthält.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Schaltungsanordnung (60) mit einem Sichtanzeigefeld (6 2) verbunden ist, das die Position eines von mehreren Schraubvorgängen einer Arbeitsstation (10) anzeigt, wenn dieser Schraubvorgang fehlerhaft durchgeführt wurde.
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DE19792930430 1978-09-27 1979-07-26 Verfahren und einrichtung zur kontrolle des einschraubens eines gewindeelements mittels eines motorgetriebenen werkzeugs Ceased DE2930430A1 (de)

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IT69226/78A IT1160678B (it) 1978-09-27 1978-09-27 Procedimento e dispositivo per il controllo dell'avvitatura di una vite o simile effettuata mediante un avvitatore

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DE19792930430 Ceased DE2930430A1 (de) 1978-09-27 1979-07-26 Verfahren und einrichtung zur kontrolle des einschraubens eines gewindeelements mittels eines motorgetriebenen werkzeugs

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