SE456410B

SE456410B - PROJECTOR FOR SCREW TOOLS

Info

Publication number: SE456410B
Application number: SE8403872A
Authority: SE
Inventors: F Schedlich; H Schramm; G Schaal; S Wunsch; W Jundt; E Gansel
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1983-07-27
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1988-10-03
Also published as: JPS6039077A; SE8403872L; DE3326993A1; SE8403872D0

Description

15 456 410 trädesvis kopplingsstift. Det är även fördelaktigt att lagra fjädersystemet så, att det är spänt i utskjutet tillstànd hos verktygsspindeln. Härigenom uppnås att fjädersystemet på verk- tygsspindeln utövar ett anliggningstryck och en inskruvnings- rörelse för skruven. I beroende av omkopplingsanordningens signaler ändras lämpligen tillståndet hos ett omkopplingsdon, som styr framskjutningsmekanismen. 15 456 410 three-way coupling pin. It is also advantageous to store the spring system so that it is tensioned in the extended state of the tool spindle. In this way it is achieved that the spring system on the tool spindle exerts an abutment pressure and a screw-in movement for the screw. Depending on the signals of the switching device, the state of a switching device suitably controls the advancing mechanism.

Ritning.Drawing.

Ett utföringsexempel av uppfinningen beskrives nedan närmare under hänvisning till åtföljande ritningar. På dessa visar figurerna 1 till 3 framskjutningsmekanismen i flera olika till- stånd, figur 4 visar ett tidsdiagram för åskâdliggörande av framskjutningsmekanismens funktionssätt, och figur 5 visar en enkel styrkrets för drivning av framskjutningsmekanismens driv- motor.An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. In these, Figures 1 to 3 show the projection mechanism in several different states, Figure 4 shows a time diagram for illustrating the operation of the projection mechanism, and Figure 5 shows a simple control circuit for driving the drive motor of the projection mechanism.

Beskrivning av utföringsexemplet.Description of the working example.

Figur 1 visar den elektriska framskjutningsmekanismen enligt uppfinningen i sitt viloläge. En högfrekvensmotor 1 driver via den koppling 2 en gängad stång 3. En skruvverktygsspindel 4 ut- vändigt försedd med kilprofil och invändigt försedd med gänga.Figure 1 shows the electric propulsion mechanism according to the invention in its rest position. A high-frequency motor 1 drives via this coupling 2 a threaded rod 3. A screw tool spindle 4 is externally provided with a wedge profile and internally is provided with a thread.

När högfrekvensmotorns rotor roterar åt vänster förskjutes spindeln 4 framåt tills den träffar skruvskallen. Högfrekvens- motorns rotor 16 är lagrad i två lager 10 och 11 och är ihålig.When the rotor of the high-frequency motor rotates to the left, the spindle 4 is displaced forwards until it hits the screw head. The rotor 16 of the high frequency motor is mounted in two bearings 10 and 11 and is hollow.

Hålrummet utnyttjas för upptagning av ett styrstift 7. I sin främre del är rotorn 16 ytterligare uppborrad så att en inre fjäder 6 kan insättas. Den inre fjädern 6 vilar med ena änden mot borrningens botten och med andra änden mot en förtjockning på änden av styrstiftet 7. över rotorns 16 axelände är en ytterligare yttre fjäder 5 pâ- skjuten. I ett lager 17 hos den elektriska framskjutningsmekanis- men är dessutom anbragt en koppling 2. Denna är fast förbunden med den gängade staven 3 och förskjutbar i förhållande till rotorns längdaxel. Fjädern 5 är så anbragt att den på ena sidan vilar mot 10 15 456 41.0 rotorn 16 och på andra sidan mot kopplingen 2.The cavity is used for receiving a guide pin 7. In its front part, the rotor 16 is further drilled so that an inner spring 6 can be inserted. The inner spring 6 rests with one end against the bottom of the bore and with the other end against a thickening on the end of the guide pin 7. over the shaft end of the rotor 16 a further outer spring 5 is pushed on. In a bearing 17 of the electric propulsion mechanism, a coupling 2 is also arranged. This is fixedly connected to the threaded rod 3 and displaceable in relation to the longitudinal axis of the rotor. The spring 5 is arranged so that it rests on one side against the rotor 16 and on the other side against the coupling 2.

Kopplingen 2 står via längsgående spår i kraftbunden förbindelse med rotorn 16. Inuti kopplingen 2 är stift 9 anbragta, som är in- hängda i styrstiftet 7. Dessa stift skjuter in i borrningar, som är anbragta i väggen mellan den gängade stången 3 och kopplingen 2. Stiften stöter härvid emot det övre upplaget för den inskruvade verktygsspindeln 4. Spindeln 4 är lagrad i husväggen medelst rull- lager 12 och 13. Drivningen av verktygsspindeln sker med hjälp av en ej visad elmotor och en däremellan kopplad växel, som med hjälp av ett endast delvis âtergivet kugghjul 14 driver verktygsspindeln 4. Spindelns 4 ände är försedd med en hâllaranordning 15 för skruv- E11.The coupling 2 is connected via longitudinal grooves in a force-bonded connection with the rotor 16. Inside the coupling 2, pins 9 are arranged, which are suspended in the guide pin 7. These pins project into bores, which are arranged in the wall between the threaded rod 3 and the coupling 2. The pins in this case abut against the upper support of the screwed-in tool spindle 4. The spindle 4 is mounted in the housing wall by means of roller bearings 12 and 13. The tool spindle is driven by means of an electric motor (not shown) and a gear connected therebetween, which by means of a only partially reproduced gear 14 drives the tool spindle 4. The end of the spindle 4 is provided with a holding device 15 for screw E11.

Styrstiftet 7 sträcker sig genom högfrekvensmotorn och påverkar en närlägesströmställare 8, som exempelvis kan vara av induktiv typ. Denna strömställare 8 avger en signal när styrstiftet finns i dess närhet.The guide pin 7 extends through the high-frequency motor and acts on a near-position switch 8, which may, for example, be of the inductive type. This switch 8 emits a signal when the guide pin is in its vicinity.

Funktionen hos den elektriska framskjutningsmekanismen beskrivs närmare med hänvisning till tidsdiagramet i figur 4 och till fig- urerna 2 och 3, som visar olika tillstånd hos mekanismen. Efter avgivning av en startpuls enligt figur 4a, vilken exempelvis alstras manuellt av den person, som utnyttjar verktyget, skjutes verktygsspindeln framåt genom vänstergång hos högfrekvensmotorns 1 rotor tills spindeln träffar skruvskallen. Detta sker mellan tidpunkterna 20 och 21. I figur 4e framgår härvid verktygsspindelns rörelsesträcka under det att figur 4d visar arbetsrörelsen hos den yttre fjädern 5.The operation of the electric propulsion mechanism is described in more detail with reference to the timing diagram in Figure 4 and to Figures 2 and 3, which show different states of the mechanism. After emitting a starting pulse according to Figure 4a, which is generated, for example, manually by the person using the tool, the tool spindle is pushed forward through the left-hand passage of the rotor of the high-frequency motor 1 until the spindle hits the screw head. This takes place between times 20 and 21. Figure 4e shows the movement distance of the tool spindle, while Figure 4d shows the working movement of the outer spring 5.

Tillståndet vid utskruvning av verktygsspindeln 4 mellan tidpunkt- erna 20 och 21 visas närmare i figur 2. Medelst den gängade staven 3 skjutes verktygsspindeln 4 framåt så att motkraften för den inre fjädern 6 upphör. Styrstiftet 7 kommer därför att tryckas mot kopplingens 2 kopplingsbotten. Härigenom frånkopplas signalen från den som närlägesströmställare utformade signalgivaren 8, varför motorn kan fortsätta rotera även sedan startpulsen upphört. Detta visas i figur 4b. 10 15 456 410 När tidpunkten 21 uppnåtts förskjutes kopplingen 2 och styr- stiftet 7 bakåt mot den yttre fjädern 5 eftersom den gängade stången 3 genom den förhindrade framåtrörelsen hos verktygs- spindeln 4 tryckes bakåt tills närlägesströmställaren 8 omvand- lar det beröringsfria närmandet av styrstiftet 7 till en elek- trisk kopplingssignal. Denna kopplingssignal visas i figur 4b och gives i tidpunkten 22. Fjädern 5, vars arbetsrörelse visas i figur 4d, är spänd medelst den tillbakaskjutna kopplingen 2.The condition when unscrewing the tool spindle 4 between the times 20 and 21 is shown in more detail in Figure 2. By means of the threaded rod 3, the tool spindle 4 is pushed forward so that the counterforce of the inner spring 6 ceases. The guide pin 7 will therefore be pressed against the coupling bottom of the coupling 2. As a result, the signal is disconnected from the signal sensor 8 designed as a position switch, so that the motor can continue to rotate even after the starting pulse has ceased. This is shown in Figure 4b. 456 410 When the time 21 is reached, the coupling 2 and the guide pin 7 are displaced backwards towards the outer spring 5 because the threaded rod 3 is pushed backwards by the prevented forward movement of the tool spindle 4 until the proximity switch 8 converts the non-contact approach of the guide pin 7 to an electrical switching signal. This clutch signal is shown in Fig. 4b and is given at time 22. The spring 5, the working movement of which is shown in Fig. 4d, is tensioned by means of the recessed clutch 2.

Detta åstadkommes därigenom, att genom att verktygsspindeln an- lagts mot skruvskallen kan spindelstångens rotationsrörelse upp- fångas endast därigenom, att den gängade stången och kopplingen rör sig i riktning till drivmotorn.This is achieved in that by placing the tool spindle against the screw head, the rotational movement of the spindle rod can be captured only by the threaded rod and the coupling moving in the direction of the drive motor.

Framskjutningsmekanismens tillstånd i tidpunkten 22 visas närmare i figur 3. Som framgår är verktygsspindeln 4 helt utskruvad och kopplingsstycket 2 uppskjutet medelst den gängade stången 3.The condition of the projecting mechanism at time 22 is shown in more detail in Figure 3. As can be seen, the tool spindle 4 is completely unscrewed and the coupling piece 2 is suspended by means of the threaded rod 3.

Genom att den gängade stången 3 anligger mot styrstiftet 7 tryckes detta i riktning till närlägesströmställaren 8. De på styrstiftet 7 fästa stiften 9 medlöper löst.Because the threaded rod 3 abuts against the guide pin 7, this is pushed in the direction of the proximity switch 8. The pins 9 attached to the guide pin 7 run loose.

Genom pulsen från givaren 8 frânkopplas högfrekvensmotorn 1 och inkopplas den ej visade skruvverktygsmotorn. Verktygsmotorn skruvar nu fast skruven. Detta innebär mellan tidpunkterna 22 och 23 en avspänning av fjädern 5 (jämför fig. 4d), eftersom skruven inskruvas något längre. Genom trycket från fjädrarna 5 och 6 åstadkommes att verktygsspindeln 4 anligger fast mot skruven. Om skruven anligger i tidpunkten 23 kommer den att mellan tidpunkten 23 och tidpunkten 24 åtdragas med förutbestämt vridmoment. Det härvid uppträdande vridmomentet återges i figur 4f. Om det förutbestämda vridmomentet uppnåtts i tidpunkten 24 avges en vridmomentssignal, som visas i figur 4c. Sättet att åstadkomma en lämplig frånkopplingssignal är ej föremål för uppfinningen och är redan allmänt känt. Ett möjligt förfarande beskrives exempelvis i tyska offentligskriften 3 236 033.Through the pulse from the sensor 8, the high-frequency motor 1 is switched off and the screw tool motor (not shown) is switched on. The tool motor now tightens the screw. This means between the times 22 and 23 a tensioning of the spring 5 (compare Fig. 4d), since the screw is screwed in a little longer. The pressure from the springs 5 and 6 causes the tool spindle 4 to abut firmly against the screw. If the screw abuts at time 23, it will be tightened between time 23 and time 24 with predetermined torque. The torque occurring in this case is shown in Figure 4f. If the predetermined torque is reached at time 24, a torque signal is emitted, as shown in Figure 4c. The method of providing a suitable disconnection signal is not the subject of the invention and is already generally known. A possible procedure is described, for example, in German Offenlegungsschrift 3,236,033.

Om vridmomentet och vridningsvinkeln uppnåtts, vilket fastställes medelst vridmoment pulsen enligt figur 4c, frånkopplas den ej visade verktygsmotorn varjämte högfrekvensmotorn 1 ompolas och 10 15 20 35 456 410 åter inkopplas så att verktygsspindeln 4 löper tillbaka. Fjädern 5 återvänder enligt 4 d till sitt utgångsläge eftersom den gängade stångenej längre trycker mot styrstiftet. Styrstiftet 7 skjutes därför tillbaka medelst fjädern 5 så att signalgivaren kopplar från och motorn fortsätter att löpa även sedan vridmomentpulsen upphört. Framskjutningsmekanismen intager nu åter tillståndet enligt figur 2, i vilket den inre fjädern 6 är helt avspänd.If the torque and the rotation angle are reached, which is determined by means of the torque pulse according to Figure 4c, the tool motor (not shown) is disconnected and the high frequency motor 1 is repolarized and reconnected 456 410 so that the tool spindle 4 runs backwards. The spring 5 returns to its initial position according to 4 d because the threaded rod no longer presses against the guide pin. The guide pin 7 is therefore pushed back by means of the spring 5 so that the signal transmitter switches off and the motor continues to run even after the torque pulse has ceased. The projection mechanism now again assumes the condition according to Figure 2, in which the inner spring 6 is completely relaxed.

Framskjutningsmekanismen frånkopplas när verktygsspindeln 4 (jämför figur 4e) är helt indragen. Detta avkännes därigenom, att spindelns 4 övre ände påverkar stiften 9 och därigenom vid fort- satt inskruvning av spindeln 4 skjuter dessa bakåt och spänner fjädern 6. Om tillståndet enligt figur 1 åter uppnåtts i tidpunk- ten 25 avges enligt figur 4b från signalgivaren 8 en ytterligare signal, så att motorn 1 frånkopplas. Spindeln befinner sig åter i sitt viloläge enligt figur 4e.The projection mechanism is disengaged when the tool spindle 4 (compare Figure 4e) is fully retracted. This is sensed in that the upper end of the spindle 4 acts on the pins 9 and thereby, when the spindle 4 is continued to be screwed in, pushes them back and tightens the spring 6. If the condition according to Figure 1 is reached again at time 25, according to Figure 4b additional signal, so that the motor 1 is switched off. The spindle is again in its rest position according to figure 4e.

Styranordningen för styrning av framskjutningsmekanismens motor 1 beskrives närmare med hänvisning till en enkel styrkrets enligt figur 5. En startsignal enligt figur 4a avges till den dynamiska ställingångenpá en vippa 30. Vippans 30 icke inverterande utgång leder till en dynamisk taktingång på en vippa 31. På den icke in- verterande utgången av vippan 31 kan omkopplingssignalen uttagas så att motorn 1 skruvar ut spindeln 4. Den inverterande utgången av vippan 31 leder till ingången på en vippa 32. Den inverterande utgången på vippan 31 avger en återgångssignal för motorn 1 så att verktygssspindeln 4 skruvas in. Vippans 32 inverterande utgång står i förbindelse dels med återställingàngen på vippan 30, dels med D-ingången pâ vippan 32. Vipporna 31 och 32 kan återställas med signalen N från signalgivaren 8, vilken visas i figur 4b. På vippans 32 taktingång är dessutom ansluten signalen N från vrid- momentgivaren, vilken visas i figur 4c.The control device for controlling the motor 1 of the projection mechanism is described in more detail with reference to a simple control circuit according to Figure 5. A start signal according to Figure 4a is emitted to the dynamic position input on a rocker 30. The non-inverting output of the rocker 30 leads to a dynamic clock input on a rocker 31. non-inverting output of the rocker 31, the switching signal can be output so that the motor 1 unscrews the spindle 4. The inverting output of the rocker 31 leads to the input of a rocker 32. The inverting output of the rocker 31 emits a return signal to the motor 1 so that the tool spindle 4 screwed in. The inverting output of the flip-flop 32 communicates partly with the reset input on the flip-flop 30 and partly with the D input on the flip-flop 32. The flip-flops 31 and 32 can be reset with the signal N from the signal sensor 8, which is shown in Figure 4b. In addition, the signal N from the torque sensor is connected to the clock input of the rocker 32, which is shown in Figure 4c.

Medelst startpulsen ställes vippan 30 och avger en taktsignal till vippan 31. Eftersom vippan 32 är återställd och det ligger en logisk 1-signal på vippans 32 inverterande utgång övertages denna 1-signal med taktpulsen av vippan 31, vilket inkopplar hög- frekvensmotorn 1. Om verktygsspindeln är utskruvad avges en signal N av signalgivaren 8 och vippan 31 återställes. vippan 32, som ej var ställd, ändrar ej sitt tillstånd. Härigenom frànkopplas driv- 10 15 456 410 ningen av högfrekvensmotorn 1 och verktygsmotorn friges.By means of the start pulse, the flip-flop 30 is set and emits a clock signal to the flip-flop 31. Since the flip-flop 32 is reset and there is a logic 1 signal on the inverting output of the flip-flop 32, this 1 signal is taken over by the clock pulse by the flip-flop 31, which switches on the high frequency motor 1. If the tool spindle is unscrewed, a signal N is emitted by the signal sensor 8 and the flip-flop 31 is reset. the rocker 32, which was not set, does not change its condition. As a result, the drive of the high-frequency motor 1 is switched off and the tool motor is released.

När det förutbestämda åtdragningsmomentet uppnåtts ställes vippan 32 medelst taktpulsen N, som enligt figur 4c avges av momentgivaren, eftersom en logisk 1 ligger på víppans 32 D- ingång. Härigenom omkopplas högfrekvensmotorn 1 till backdrift.When the predetermined tightening torque has been reached, the flip-flop 32 is set by means of the clock pulse N, which according to Figure 4c is emitted by the torque sensor, since a logic 1 lies on the flip-flop 32 D input. This switches the high-frequency motor 1 to reverse operation.

Spindeln skruvas in. Medelst den på vippan 30 liggande åter- ställningspulsen respektive den logiska 0-signalen på vippans 30 D-ingång förhindras att oavsiktligt tryck på startknappen åstadkommer framåtrörelse av framskjutningsmekanismen utan att återgângen har avslutats. Om nu styrstiftet 7 när signalgivaren 8 avges åter i motsvarighet till figur 4b en signal, medelst vilken vippan 32 återställes. Motorn 1 frânkopplas och skruvnings- förloppet är avslutat.The spindle is screwed in. By means of the reset pulse lying on the rocker 30 and the logic 0 signal at the D input of the rocker 30, inadvertent pressure on the start button causes the forward mechanism to move forward without the return being completed. If now the control pin 7 when the signal sensor 8 is emitted again in correspondence with Fig. 4b a signal, by means of which the flip-flop 32 is reset. The motor 1 is switched off and the screwing process is completed.

Claims

15 20 25 30 35 456 410 Patent claims

1. l. Forward mechanism for screw tools and the like. with a tool spindle (4) movable along its longitudinal axis. which is preferably driven via a gear (14) by a screw tool characterized in that the tool spindle (4) can be screwed in and out via a threaded rod (3) by means of a motor (1) and that a spring system (S. 6) acts a control IIOtOI. pin (7), which, depending on its position, causes the motor (1) to be engaged or disconnected.

Mechanism according to claim 1, characterized in that a movable coupling (2) is arranged between the drive shaft (16) and the threaded rod (3), by means of which an outer spring (5) is clampable when the tool spindle (4) is unscrewed.

Mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the guide pin (7) is arranged to cooperate with a switching device (8) and that the position of the pin is variable when the tool spindle (4) is fully retracted or abuts a fixed object. .

4. A mechanism according to claim 3, characterized in that the guide pin (7) is arranged to act against an inner spring (6) together with the coupling pin (9).

Mechanism according to claim 3 or 4, characterized in that the guide pin (7) is movable by means of both the threaded rod (3) and by means of the tool spindle (4).

Mechanism according to Claim 4 or 5, characterized in that the coupling pins (9) are mounted in indentations in the coupling (2).

Mechanism according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the spring system (5, 6) is clamped in the unscrewed condition of the tool spindle (4). 456 41Û

8. A mechanism according to any one of claims 3-7, characterized in that the state of a switching device (30, 31, 32) controlling the advancing mechanism is arranged to change in response to the signals of the switching device (8). a?