DE3800394A1 - Apparatus for performing screwing operations - Google Patents
Apparatus for performing screwing operationsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Durch führen von Schraubvorgängen und ist eine Zusatzerfindung zum Gegenstand der deutschen Patentanmeldung P 36 23 056.1.The invention relates to a device for through lead screwing operations and is an additional invention on the subject of German patent application P 36 23 056.1.
In der Hauptanmeldung ist eine Fügeeinrichtung mit einem Kompensatorelement beschrieben, das in Art eines Falten balgs angeordnete Lamellen aufweist. Dabei ist bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieses Kompensatorelements direkt über der Werkzeugaufnahme vorgesehen. Diese Füge einrichtung eignet sich insbesondere zur Durchführung von Schraubvorgängen.In the main application there is a joining device with a Compensator element described that in the manner of a fold bellows arranged slats. Here is one advantageous development of this compensator element provided directly above the tool holder. This join device is particularly suitable for carrying out Screwing operations.
Der in der vorliegenden Zusatzanmeldung beschriebenen Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die in der Hauptanmeldung beschriebene Fügeeinrichtung derart weiter zubilden, daß Schraubvorgänge auch bei Lagetoleranzen der Schraube zum Schraubenloch und bei "Raumschrägen" Schraub vorgängen sicher durchgeführt werden können.The one described in this additional application The invention is based on the object in The joining device described in the main application continues in this way form that screwing operations even with positional tolerances Screw to the screw hole and screw with "room slants" operations can be carried out safely.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit Wei terbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.An inventive solution to this problem is with Wei characterized in the patent claims.
Erfindungsgemäß wird von einer Vorrichtung zum Durchführen von Schraubvorgängen mit einer freiprogrammierbaren Hand habungseinrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter, an dessen freier Achse eine Schraubspindel angebracht ist, ausgegangen. Entsprechend der in der Hauptanmeldung ge kennzeichneten bevorzugten Weiterbildung ist das erfin dungsgemäß ausgebildete Kompensatorelement zwischen der Schraubspindel und dem Schraubwerkzeug, beispielsweise einer Schraubnuß (Anspruch 6) angeordnet.According to the invention, a device for performing of screwing operations with a freely programmable hand habitation device, for example an industrial robot, a screw spindle is attached to its free axis, went out. According to the ge in the main application characterized preferred further education is the inventions properly designed compensator element between the Screw spindle and the screwing tool, for example a screw nut (claim 6) arranged.
Erfindungsgemäß sind auf der Innenseite und/oder der Außenseite des Kompensatorelements Zugmittel angebracht, die über eine axial verschiebbare Lagerung betätigbar sind, und durch die das Kompensatorelement kontrahierbar ist.According to the invention are on the inside and / or Attached to the outside of the compensator element, which can be actuated via an axially displaceable bearing are, and by which the compensator element can be contracted is.
Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ergeben sich eine Reihe von Vorteilen:This training according to the invention results in a A number of advantages:
Durch Kontrahieren des Kompensatorelements kann die Stei figkeit des erfindungsgemäß ausgebildeten Kompensator elements variiert werden. Im Extremfall kann beispiels weise bei einem raumschrägen Schraubvorgang das Kompensa torelement soweit kontrahiert werden, daß die einzelnen Lamellen auf "Päckchen" liegen. In dieser Stellung ist die Nachgiebigkeit des Kompensatorelements in bezug auf Scher kräfte minimal; darüberhinaus wird das Schraubwerkzeug hierdurch selbsttätig in bezug auf die Schraubspindel zentriert.By contracting the compensator element, the Stei ability of the compensator designed according to the invention elements can be varied. In extreme cases, for example wise the compensa in an oblique screwing process gate element are contracted so far that the individual Lay slats on "parcel". In this position the Compensator element compliance with shear minimal forces; furthermore the screwing tool thereby automatically with respect to the screw spindle centered.
Nach dem Anfahren des Schraubenlochs wird die Kontrahie rung des Kompensatorelements aufgehoben, so daß das Kom pensatorelement nunmehr in der Ebene quer zur Achse der Schraube nachgiebig ist. Darüberhinaus wird eine für den Schraubvorgang vorteilhafte Vorspannung auf die Schraube sowie eine wünschenswerte Nachgiebigkeit in Schraubrich tung erzielt, so daß beispielsweise auf eine Schraubnuß federung verzichtet werden kann.After moving to the screw hole, the contract tion of the compensator element canceled so that the com pensatorelement now in the plane transverse to the axis of the Screw is compliant. In addition, one for the Screwing process advantageous preload on the screw as well as a desirable flexibility in screwing tion achieved so that, for example, on a screw suspension can be dispensed with.
Nach Beendigung des Schraubvorgangs kann ferner das Schraubwerkzeug leicht von der Schraube durch erneutes Kontrahieren des Kompensatorelements gezogen werden, ohne daß die Handhabungseinrichtung hierzu verfahren werden müßte.After completing the screwing process, this can also be done Screwing tool easily from the screw by renewed Contraction of the compensator element can be drawn without that the handling device are moved for this purpose ought to.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments of the invention are in the subclaims specified.
Im Anspruch 2 ist eine einfache Ausbildung der Zugmittel angegeben.Claim 2 is a simple design of the traction means specified.
Durch die Weiterbildung des Kompensatorelements durch die Ansprüche 3 bis 5 wird ein einfach herzustellendes Kompen satorelement geschaffen, bei dem das Verhältnis Kompensa tionsweg/Kompensatorelement-Abmessung besser als 1 : 10 und darüberhinaus das Verhältnis Torsionswinkel/Anziehwinkel beim Festdrehvorgang besser als 1 : 30 ist.Through the development of the compensator element by the Claims 3 to 5 is an easy to produce Kompen satorelement created, in which the ratio Kompensa tion path / compensator element dimension better than 1:10 and furthermore the ratio torsion angle / tightening angle when tightening is better than 1:30.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be schrieben, in der zeigen:The invention is based on an embodiment example with reference to the drawing be wrote in the show:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kompensatorelement mit Zug elementen, und Fig. 1 an inventive compensator element with train elements, and
Fig. 2a und 2b die Durchführung eines Schraubvorgangs. FIGS. 2a and 2b performing a screwing operation.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kompensatorelement 1. Das Element ist ein beispielsweise aus einem Federstahl bestehender Hohlkörper mit einer Wandstärke von ca. 0,07 mm, dessen Querschnittsform ein Vieleck ist, und dessen Wandung 2 in Längsrichtung mäanderförmig abgewinkelt ist. Fig. 1 shows an inventive compensator 1. The element is a hollow body consisting, for example, of spring steel with a wall thickness of approximately 0.07 mm, the cross-sectional shape of which is a polygon, and the wall 2 of which is angled in the longitudinal direction in a meandering manner.
Hierdurch ergibt sich bei einfacher Herstellung ein Fal tenbalg, der ein für die Durchführung von Schraubvorgängen besonders günstiges Deformationsverhalten aufweist. Bei spielsweise ermöglicht ein Kompensatorelement mit einem Durchmesser von ca. 60 mm einen Achsversatz von wenig stens 6 mm. Dabei treten typischerweise Querkräfte von ca. 80 N auf. Bei einer Torsion von 3° ist ein Drehmoment von ca. 50 Nm übertragbar.This results in a case with simple manufacture tenbalg, the one for performing screwdriving operations has particularly favorable deformation behavior. At for example, a compensator element with a Diameter of approx. 60 mm an axial offset of little at least 6 mm. Typically, lateral forces of approx. 80 N. With a torsion of 3 ° a torque of approx. 50 Nm transferable.
Im unteren Bereich des Kompensatorelement sind an der Innen- und/oder der Außenseite mehrere Zugelemente 3 ange bracht, die über eine axial verschiebbare Lagerung 4 be tätigbar sind, und durch die das Kompensatorelement kontra hierbar ist. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise vor dem Ansetzen der Schraube das Element durch Kontrahieren zu "versteifen" und/oder nach Beendigung des Schraubvor gangs das nicht dargestellte Schraubwerkzeug von der Schraube abzuziehen.In the lower region of the compensator element, a plurality of tension elements 3 are introduced on the inside and / or the outside, which can be actuated via an axially displaceable bearing 4 , and by means of which the compensator element can be contraindicated here. This makes it possible, for example, to "stiffen" the element by contracting before the screw is attached and / or to pull off the screwing tool (not shown) after the screwing process has ended.
Fig. 2a zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung von Schraubvorgängen, bei der das erfindungsgemäße Element 1 zwischen einer Schraubspindel 5 und einem Schraubwerkzeug 6 mit einer Schraube 7 angebracht ist, um Lagetoleranzen zwischen der Schraubspindel 5 und einem Gewindeloch 8 bei der Durchführung des Schraubvorgangs auszugleichen. Die Schraubspindel 5 wird beispielsweise mit einem 5-Achsen- Vertikalknickarmroboter mit point-to-point-Steuerung posi tioniert. Eine typische Zeitspanne vom Aufsetzen der Schraube 7 bis zum Einrasten der Schraube in das Gewinde loch 8 (Fig. 2b) beträgt weniger als 1 s. Fig. 2a shows an apparatus for performing of screw driving, is mounted in the element 1 according to the invention between a screw 5 and a screwing tool 6 with a bolt 7, to position tolerances between the screw spindle 5 and a threaded hole 8 in the execution of the screwing operation to compensate. The screw spindle 5 is positioned, for example, with a 5-axis vertical articulated arm robot with point-to-point control. A typical period of time from placing the screw 7 until the screw engages in the threaded hole 8 ( FIG. 2b) is less than 1 s.
Nach Beendigung des Schraubvorgangs genügt zum Abziehen der Schraubnuß 6 ein Kontrahieren des Kompensatorelements 1; ein Verklemmen des Schraubwerkzeugs 6 wird durch die größe Nachgiebigkeit sicher vermieden.After the screwing process has been completed, a contraction of the compensator element 1 is sufficient to remove the screw nut 6 ; jamming of the screwing tool 6 is reliably avoided by the great flexibility.
In jedem Falle hat die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Reihe von Vorteilen: In any case, the device according to the invention has a A number of advantages:
Da der sich aufrichtende Bolzen (s. Fig. 2a-2b) nicht - wie im Falle der Verwendung von RCC-Elementen (remote- center-compliance) - die Masse der Schraubspindel bewegen muß, werden die "nachgiebig" aufgehängten Massen um ca. den Faktor 50 reduziert.Since the uprighting bolt (see Fig. 2a-2b) does not have to move the mass of the screw spindle - as in the case of RCC elements (remote center compliance) - the "flexible" suspended masses are increased by approx. reduced the factor 50.
Ferner kann die zum Fügevorgang "Schrauben" notwendige axialgerade Vorschubbewegung von dem zu Beginn kontrahier ten Kompensatorelement aufgebracht werden. Deshalb ist es möglich, Handhabungsgerät mit preisgünstiger point-to point-Steuerung zu verwenden, mit denen dann selbst raum schräge Schraubvorgänge möglich sind.Furthermore, the "screws" required for the joining process axially straight feed movement of that contracting at the beginning th compensator element are applied. That's why it is possible handling device with inexpensive point-to point control to be used, with which then even space oblique screwing operations are possible.
Durch die Nachgiebigkeit in Schraubrichtung kann die Schraubnußfederung entfallen.Due to the flexibility in the screwing direction, the Nut suspension is not required.
Das Verhältnis Kompensationsweg (Versatz)/Durchmesser Kompensatorelement ist besser als 1 : 10.The ratio compensation path (offset) / diameter Compensator element is better than 1:10.
Die Torsion des Elements ist trotz großer Nachgiebigkeit klein.The torsion of the element is despite great resilience small.
Das erfindungsgemäße Element ist sowohl als aktives als auch als passives Element geeignet.The element according to the invention is both active and also suitable as a passive element.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883800394 DE3800394A1 (en) | 1986-07-09 | 1988-01-09 | Apparatus for performing screwing operations |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863623056 DE3623056A1 (en) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | Joining device |
DE19883800394 DE3800394A1 (en) | 1986-07-09 | 1988-01-09 | Apparatus for performing screwing operations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3800394A1 true DE3800394A1 (en) | 1989-07-27 |
Family
ID=25845409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883800394 Granted DE3800394A1 (en) | 1986-07-09 | 1988-01-09 | Apparatus for performing screwing operations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3800394A1 (en) |
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