DE4128479A1

DE4128479A1 - Pneumatic screwdriver contg. screwdriver piston and pref. delivery piston - includes magnet and magnet sensor which detects when screwdriver piston reaches defined axial position

Info

Publication number: DE4128479A1
Application number: DE19914128479
Authority: DE
Inventors: Lorenz Stoeger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-08-28
Filing date: 1991-08-28
Publication date: 1993-03-11

Abstract

A pneumatic screwdriver contains a screwdriver piston which moves a screwdriver back and forth between retracted and forward positions and pref. contains a delivery piston for reciprocally moving the screwdriver head. The screwdriver piston and/or the delivery piston has or is a magnet and at least one magnet detector (4,6) is arranged along its path of motion. The detector contactlessly detects when the magnet reaches its axial position and produces a corresp. signal. USE/ADVANTAGE - Ejects screws which are not successfully screwed in. Enables entire stroke of screwdriver piston to be detected without increasing its overall dimensions.

Description

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Schraubgerät mit einem Schraubendreherkolben, der einen Schrauben dreher in einem Zylinderrohr zwischen einer zurückge zogenen Ausgangsposition und einer vorgeschobenen End position hin- und herbewegt, wobei das Schraubgerät vorzugsweise außerdem einen Zustellkolben zur Hin- und Herbewegung des Schraubkopfs aufweist, wodurch das Aus werfen einer irrtümlicherweise nicht eingedrehten Schrau be gewährleistet ist. Es wird jedoch ausdrücklich betont, daß die Erfindung auch auf ein vereinfachtes Schraub gerät anwendbar ist, welches keinen derartigen Zustell kolben hat.The invention relates to a pneumatic screwing device with a screwdriver piston holding a screw turner in a cylinder tube between a back drawn starting position and an advanced end position moved back and forth, the screwdriver preferably also a feed piston for the back and forth Movement of the screw head has, whereby the out throw a screw accidentally not screwed in be guaranteed. However, it is expressly emphasized that the invention also on a simplified screw device is applicable, which no such delivery piston.

Ein Schraubgerät der betrachteten Art hat i.A. einen soge nannten Tiefenmelder, der das Erreichen der Endposition bzw. des letzten Hubabschnitts des Schraubendrehers er faßt. Dieser herkömmliche Tiefenmelder wird mechanisch durch die vorgeschobene Schraubendreherklinge betätigt und ist - häufig in Form eines Moduls - zwischen den Schraubkopf und das Zylinderrohr des Schraubgerätes eingeschaltet, wodurch er die Baulänge des Gerätes vergrößert.A screwdriver of the type under consideration generally has a so-called called depth detector that the reaching of the end position or the last stroke section of the screwdriver sums up. This conventional depth detector becomes mechanical actuated by the advanced screwdriver blade and is - often in the form of a module - between the Screw head and the cylinder tube of the screwing device switched on, making it the overall length of the device enlarged.

Ein derartiger Tiefenmelder ist wegen seiner Mechanik ziemlich teuer und hat zudem den Nachteil, daß er nur die letzten ca. 10 bis 20 mm des Hubs des Schraubendrehers erfassen kann.Such a depth detector is because of its mechanics quite expensive and also has the disadvantage that it only the last approximately 10 to 20 mm of the stroke of the screwdriver can capture.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schraubgerät der betrachteten Art so weiter zu ent wickeln, daß der gesamte Hubbereich des Schraubendreher kolbens - und damit des Schraubendrehers - und/oder des Zustellkolbens erfaßt werden kann, ohne daß hierdurch die Baulänge des Gerätes erhöht wird.The present invention is based on the object a screwdriver of the type under consideration wrap the entire stroke range of the screwdriver piston - and thus the screwdriver - and / or the Feed piston can be detected without this Overall length of the device is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vor teilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen gekennzeichnet.This object is achieved by the in the license plate of claim 1 specified features solved. Before partial developments of the invention are in the sub claims marked.

Bei dem erfindungsgemäßen Schraubgerät ist der Schrauben dreherkolben und/oder der Zustellkolben mit einem Magneten versehen, und entlang der Bewegungsbahn bzw. des Hubs des oder der Kolben ist in entsprechender Lage wenigstens eine Magnetabtasteinrichtung angeordnet, die dann anspricht, wenn die Magnet ihre axiale Position erreicht, und die dann ein entsprechendes Erfassungssignal abgibt. Mit be sonderem Vorzug sind mehrere Magnetabtasteinrichtungen an axial voneinander beabstandeten Stellen des Kolbenhubs für jeden Magneten angeordnet. In the screwing device according to the invention, the screwing lathe piston and / or the delivery piston with a magnet provided, and along the movement path or the stroke of the or the piston is at least one in the appropriate position Magnetic scanner arranged, which then responds when the magnet reaches its axial position, and the then emits a corresponding detection signal. With be several magnetic pickups are particularly preferred axially spaced locations of the piston stroke arranged for each magnet.

Diese erfindungsgemäß ausgebildete magnetische Positions erfassungseinrichtung ermöglicht es mit einfachen Mitteln, den gesamten Hubbereich des oder der Kolben zu erfassen, wobei durch die an ausgewählten axialen Positionen ange ordneten Magnetabtasteinrichtungen jeweils eine Funktion des Gerätes eingeleitet werden kann. Dabei ist es unerheb lich, daß auf magnetischem Wege die Position nicht genau so exakt erfaßt werden kann wie auf mechanische Weise, da es für die Einleitung von Gerätefunktionen wie Änderung der Drehzahl, Abschalten der Druckluftzufuhr, Einleitung eines Hubs und dergleichen nicht auf äußerste Genauigkeit ankommt.This magnetic position designed according to the invention Detection device enables simple means to record the entire stroke range of the piston or pistons, being indicated by the selected axial positions assigned a function to each magnetic scanner of the device can be initiated. It is irrelevant Lich that the position is not exact by magnetic means can be recorded as precisely as in a mechanical way, as it is for initiating device functions like change the speed, switching off the compressed air supply, introduction a stroke and the like not to the utmost accuracy arrives.

Die Bauelemente für diese magnetische Positionserfassung des gesamten Hubbereichs sind erheblich billiger als ein herkömmlicher mechanischer Tiefenmelder und sie ver größern bzw. verlängern das Schraubgerät nicht.The components for this magnetic position detection of the entire stroke range are considerably cheaper than one conventional mechanical depth detector and they ver do not enlarge or lengthen the screwdriver.

Der Magnet ist zweckmäßigerweise so in den zugehörigen Kolben eingebaut, daß seine Außenfläche zur Innenwand des Zylinders hin freiliegt, wobei es bevorzugt ist, daß die Außenfläche des Magneten in etwa mit der benachbarten Außenfläche des Kolbens fluchtet.The magnet is expediently so in the associated Piston installed that its outer surface to the inner wall of the cylinder is exposed, it being preferred that the outer surface of the magnet approximately with the neighboring one The outer surface of the piston is aligned.

Die Magnetabtasteinrichtungen sind nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auf einer Führungsbahn, vorzugs weise einer Stange oder einer Schiene, an der Außenseite des Zylinderrohrs angeordnet und dort auflösbare Weise z. B. mittels Schrauben, Klemmen etc. lösbar befestigt. Im freigegebenen Zustand sind sie demnach stufenlos ver schieblich auf der Führungsbahn gehalten und in den ausgewählten Positionen schnell und einfach fixierbar. The magnetic pickups are after another Proposal of the invention on a guideway, preferred wise a rod or a rail, on the outside arranged of the cylinder tube and resolvable there e.g. B. releasably attached by means of screws, clamps, etc. In the released state, they are therefore infinitely variable slidably on the guideway and in the selected positions can be fixed quickly and easily.

Im Bereich der Führungsbahn kann eine Skala ausgebildet sein, auf der die jeweiligen axialen Positionen ablesbar sind.A scale can be formed in the area of the guideway be on which the respective axial positions can be read are.

Es versteht sich, daß die Führungsstange, Führungsschiene oder dergleichen für die Magnetabtasteinrichtungen parallel zur Bewegungsbahn des Magneten verläuft, und zwar an über einstimmenden Positionen der Umfangsrichtung des Geräts, so daß die Magnetabtasteinrichtungen dem Magneten direkt gegenüberliegen bzw. zugewandt sind.It is understood that the guide rod, guide rail or the like for the magnetic pickups in parallel runs to the path of movement of the magnet, namely over attuned positions of the circumferential direction of the device, so that the magnetic pickup means the magnet directly are opposite or facing.

Als Magnetabtasteinrichtung wird gemäß der Erfindung ein berührungsloser oder induktiver Schalter verwendet, der ein Signal vorzugsweise an eine Steuereinrichtung abgibt, die eine Funktion des Schraubgeräts auslöst. Dabei ist das Signal zur Auslösung aller möglichen Funktionen des Schraubgeräts verwendbar.According to the invention, a magnetic scanning device is a Non-contact or inductive switch used, the one Signal preferably to a control device that triggers a function of the screwdriver. It is Signal to trigger all possible functions of the Screwdriver can be used.

Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß ein Schalter (oder mehrere Schalter) sein Positionserfassungs signal an die Steuerung des Motors des Schraubgeräts ab gibt, wodurch die Drehzahl der Schraubendreherantriebs welle auf eine vorbestimmte Größe eingestellt wird. Durch diese Steuerung läßt sich auf einfache Weise ein Schraub vorgang in Abhängigkeit von der Vorschubbewegung des Schraubendreherkolbens mit unterschiedlichen Geschwindig keiten oder oder Drehmomenten durchführen.It is proposed with particular advantage that a Switches (or multiple switches) are position-sensing signal to the control of the motor of the screwdriver there, causing the speed of the screwdriver drive wave is set to a predetermined size. By this control can be easily screwed operation depending on the feed movement of the Screwdriver pistons with different speeds or torques.

Wenn ein Schraubgerät der betrachteten Art dazu einge setzt wird, eine Schraube vertikal nach oben in ein Werk stück einzuschrauben, dann muß die durch Druckluft dem Schraubkopf zugeführte Schraube so lange durch Blasluft in der vertikalen Bereitstellungsposition gehalten werden, bis die Schraubendreherklinge zum Schraubenkopf vorge rückt ist, da anderenfalls die Schraube durch Schwerkraft aus dem Schraubenhalterkopf herabfallen würde. Dieses Problem wird bisher dadurch gelöst, daß die Blasluft nach Zuführung der Schraube in den Schraubkopf mittels eines Zeitgebers über eine vorbestimmte Zeitspanne aufrecht erhalten wird, die normalerweise aus Sicherheitsgründen überbemessen ist. Wenn gemäß der Erfindung ein Positions erfassungsschalter an einer solchen Stelle angeordnet ist, die dem Vorrücken der Schraubendreherklinge bis zum Schraubenkopf entspricht, kann der Schalter nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sein Erfassungssignal an die Steuerung der Druckluftzufuhr zu dem Schraubkopf abgeben, wodurch die Zufuhr der Blasluft im richtigen Augenblick abgestellt werden kann.If a screwdriver of the type under consideration is used is placed, a screw vertically upwards in a work screw in piece, then the compressed air Screw head fed by blowing air in the vertical staging position until the screwdriver blade is advanced to the screw head is moving, otherwise the screw will be moved by gravity would fall out of the screw holder head. This So far, the problem has been solved in that the blown air after Feed the screw into the screw head using a Timer upright for a predetermined period of time is obtained, usually for security reasons is overdimensioned. If according to the invention a position Detection switch arranged at such a point is the the advancement of the screwdriver blade by Corresponds to the screw head, the switch can be turned Another proposal of the invention is its detection signal to the control of the compressed air supply to the screw head release, whereby the supply of the blown air in the correct Moment can be turned off.

Die Erfassung einer bestimmten Rückhubposition des Zu stellkolbens kann zum Beispiel dadurch verwendet werden, den Rückhub des Schraubendreherkolbens auszulösen, so daß auf diese Weise eine schnellere Taktfolge als bisher er reicht werden kann.The detection of a certain return stroke position of the Zu actuating piston can be used for example by trigger the return stroke of the screwdriver piston so that in this way a faster clock sequence than before he can be enough.

Wie bereits gesagt, kann die auf die erfindungsgemäße Weise erfaßte axiale Position des Kolbens bei dessen Vor hub und Rückhub zu vielfältigen Steuermaßnahmen des Ge rätes verwendet werden. Darüberhinaus können die Signale der Erfassungsschalter zu Überwachungs- und Kontroll zwecken eingesetzt werden, beispielsweise um Aufschluß darüber zu erlangen, ob ein Einschraubvorgang vorschrifts mäßig abläuft.As already said, that can be applied to the invention Way detected axial position of the piston at its front stroke and return stroke to various tax measures of the Ge advised to be used. In addition, the signals the detection switch for monitoring and control used for purposes such as digestion to find out whether a screwing-in procedure is required expires moderately.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines pneumatischen Schraubgeräts sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen auf rein schematische Weise:Other features, advantages and details of the Erfin dung result from the following description a preferred embodiment of a pneumatic Screwdriver and based on the drawing. Show in a purely schematic way:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils des erfindungsgemäßen Schraubgeräts und Fig. 1 is a side view of an essential part of the screwing device according to the invention and

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1. FIG. 2 shows a sectional view along the line AA in FIG. 1.

Das dargestellte Schraubgerät enthält ein Zylinderrohr 1, das von zwei Gehäuseabschnitten 2 gehalten ist und in dem ein nicht dargestellter Schraubendreherkolben hin- und herbewegbar ist, der auf geeignete Weise mit einem Magneten versehen ist.The screwing device shown contains a cylinder tube 1 which is held by two housing sections 2 and in which a screwdriver piston ( not shown) can be moved back and forth, which is suitably provided with a magnet.

Eine Führungsstange 3 ist ebenfalls an den beiden Gehäuse abschnitten 2 befestigt und verläuft parallel zu dem Zy linderrohr 1. Auf der Führungsstange 3 sitzt verschieblich eine Magnetabtasteinrichtung 4, die in einer ausgewählten Position zwischen den beiden Gehäuseabschnitten 2 auf der Führungsstange 3 fixierbar ist. Die Magnetabtasteinrichtung 4 ist so angeordnet, daß ihre dem Zylinderrohr 1 zugewandte Stirnfläche 5 nur einen sehr geringen Abstand von der Außenfläche des Zylinderrohrs 1 hat, wobei sie diese auch berühren kann.A guide rod 3 is also attached to the two housing sections 2 and runs parallel to the cylinder tube 1 Zy. On the guide rod 3 is slidably a Magnetabtasteinrichtung 4, which is fixable on the guide rod 3 in a selected position between the two housing sections. 2 The magnetic scanning device 4 is arranged such that its end face 5 facing the cylinder tube 1 is only a very small distance from the outer surface of the cylinder tube 1 , and it can also touch it.

Die Magnetabtasteinrichtung 4 spricht dann an, wenn der an dem Schraubendreherkolben oder Zustellkolben des Schraub gerätes angebrachte Magnet ihre axiale Position erreicht und gibt daraufhin ein Erfassungssignal an eine nicht dar gestellte Steuereinrichtung ab. The magnetic scanner 4 responds when the attached to the screwdriver piston or feed piston of the screwing device reaches its axial position and then outputs a detection signal to a control device, not shown.

Wie Fig. 2 zeigt, kann um 90° in Umfangsrichtung ver setzt eine weitere Magnetabtasteinrichtung 6 auf einer weiteren Führungsstange 7 angeordnet sein. Selbstver ständlich können auf jeder Führungsstange 3, 7 mehrere Magnetabtasteinrichtungen vorgesehen sein.As shown in FIG. 2, another magnetic scanning device 6 can be arranged on a further guide rod 7 by 90 ° in the circumferential direction. Of course, several magnetic sensing devices can be provided on each guide rod 3 , 7 .

Claims

1. Pneumatic screwdriver piston with a screwdriver that moves a screwdriver back and forth in a cylinder tube between a retracted starting position and an advanced end position, and preferably with a feed piston for reciprocating movement of the screw head of the screwing device, characterized in that the Screwdriver piston and / or the feed piston is or are provided with a magnet and that at least one magnetic sensing device ( 4 , 6 ) is arranged along the path of movement of the screwdriver piston and / or the feed piston, which detects contactlessly and reaches the axial position of the magnet Issues detection signal.

2. Screwing device according to claim 1, characterized in that the magnet in the piston is built.

3. Screwing device according to claim 1 or 2, characterized in that the magnet is installed in the piston so that its outer surface to the inner wall of the cylinder ( 1 ) is exposed.

4. Screwing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer surface of the magnet essentially with the adjacent outer surface of the Piston's flight.

5. Screwing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of Magnetabtasteinrich lines ( 4 , 6 ) are arranged at axially spaced locations of the piston stroke.

6. Screwing device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magnetic scanning device ( 4 , 6 ) is arranged in the axial direction on a guide track ( 3 ).

7. Screwing device according to claim 6, characterized in that the guideway is a rod ( 3 ) or a rail which is arranged on the outside of the cylinder tube ( 1 ) and on which the magnetic scanning device ( 4 , 6 ) in the released state can be pushed and sits fixable.

8. Screwing device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a scale shows the respective axial position of the magnetic scanning device ( 4 , 6 ).

9. Screwing device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the magnetic scanner is a non-contact switch.

10. Screwing device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the switch ( 4 , 6 ) emits a signal to a control unit which triggers a function of the screwing device.

11. Screwing device according to claim 10, characterized in that the switch ( 4 , 6 ) emits its signal to the control of the motor of the screwing device, where the speed of the screwdriver drive shaft is set in a predetermined manner.

12. Screwing device according to claim 10, characterized in that the switch on its signal the control of the compressed air supply to the screw head there, whereby the supply of the blown air is interrupted.