SE467243B - Foerfarande foer oevervakning av en elektroniskt styrd skruvdragare - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 467 243 2 kontrollintervallet. De kända systemen kräver därför en stor insats för säkerhetsstyrning (systemkontroll) i styrelektronik- donet för att uppkommande fel skall kunna fastställas och indikeras så snabbt som möjligt.

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att ange ett förfarande för övervakning av skruvdragare, genom vilket vid hög funktionssäkerhet manuell prövning av styrelektronik- donet (“master“-skruvförband) och prövning av givarna i stor utsträckning kan undvaras och systemkontrollen kan reduceras till ett minimum.

Denna uppgift löses med det förfarande som anges i patentkrav l.

Genom den enligt uppfinningen införda ytterligare kontrollsignalen utvidgas det hittills tvådimensionella acceptansfönster som avgränsas av de givna gränsvärdena till en acceptanskub, så att läget för âtdragningskurvans ändpunkt prövas i tre dimensioner. För att ett skruvförband skall accepteras såsom korrekt, måste alla jämförelseresultat visa att såväl givarsignalerna som kontrollsignalen ligger mellan de tillhörande gränsvärdena. Ligger endast en av de prövade signalerna utanför det till densamma hörande band som begränsas av ndnimi- och nmximivärdena, föreligger ett systemfel, vilket utan stor insats av elektroniska medel kan fastställas och indikeras av ett utvärderande logikdon.

Eftersom såväl givarsignalerna som kontrollsignalen kan framställas som funktion av skruvdragningsförloppet, före- ligger även ett direkt samband mellan kontrollsignalen och givarnas utsignaler. Med ledning av detta samband kan genom jämförelse av kontrollsignalen med givarsignalerna givarnas funktion övervakas direkt, medan omvänt kontrollsignalen resp. givaren för denna övervakas med givarsignalerna.'Tack vare den införda kontrollsignalen är därför både en prövning av givarsignalerna och till dessa hörande elektronikutrustning och omvänt en prövning av kontrollsignalen och till denna hörande elektronikutrustning möjlig. Eftersom man med det uppfinningsenliga förfarandet omedelbart och ovillkorligt kan fastställa ett föreliggande systemfel, kan den manuella, omständliga motmätningen medelst roterande vridmomentupptagare eller användningen av dyra och komplicerade mät- och inställ- 31./ 10 15 20 25 30 35 467 245 3 ningsarbetsstycken för motmätning helt undvaras. Under varje skruvdragningsförlopp prövar systemet på nytt att funktionen är felfri. En kontinuerlig övervakning säkerställs sålunda.

En enkel utföringsform erhålls om styrelektronikdonet och de dettas insignaler alstrande givarna är dubblerade.

Det ytterligare styrelektronikdonets insignaler är därvid (direkt) oberoende av det andra styrelektronikdonets insigna- ler, varvid båda styrelektronikdonens utsignaler behandlas i ett överordnat centrallogikdon. Med ledning av utsignalerna kan centrallogikdonet entydigt fastställa huruvida båda systemen arbetar korrekt och huruvida vid systemfelfri funktion ett korrekt eller ett felaktigt skruvförband föreligger eller huruvida ett systemfel föreligger i något av de båda styrelektronikdonen.

Vid en enkel utföringsform av förfarandet enligt upp- finningen sammanknyts tre storheter, nämligen givarnas utsignaler och en kontrollsignal, på sådant sätt, att de enskilda tillstånden kan fastställas omedelbart och ovill- korligt. För detta utnyttjas med fördel en parameter för skruvdragarmotorn såsom kontrollsignal, varvid i det fall då skruvdragaren drivs av en elektrisk motor dennna parameter med fördel utgörs av arbetsströmmen. Är detta ej möjligt, kan även utsignalen från en kontrollvridmomentgivare an- vändas såsom parameter eller kontrollsignal, Indikeringen av ett systemfel sker med fördel optiskt genom aktivering av exempelvis en lysdiod, en glödlampa eller ett liknande organ. Vid helautomatiska skruvdragare, som ej kontinuerligt övervakas av en person, är det lämpligt att låta indikeringen av ett systemfel ske med akustiska medel. De akustiska medlen kan vara anordnade självständigt eller vid sidan av optiska indikeringsorgan.

Som en lämplig vidareutveckling av uppfinningen överförs det i ett av två signaler bestämt plan av de till signalerna hörande gränsvärdena avgränsade acceptansfönstret på hela bör-kurvan för ett "master"-skruvförband. Denna bör-kurva beskriver ett under optimala skruvdragningsbetingelser uppkommande kurvförlopp för ett "master"-skruvförband. Genom överföring av det tillhörande acceptansfönstret på varje punkt av denna bör-kurva skapas ett acceptansområde kring 10 15 20 25 30 35 467 245 4 kurvan. Vid ett senare draget skruvförband kan kurvförloppet för detta prövas i varje godtycklig punkt på kurvan eller kontinuerligt. Om kurvan för ett skruvdragningsförlopp går fastställs detta omedelbart, och skruvdragningsförloppet avbryts, varvid felet indikeras utanför acceptansområdet, optiskt eller akustiskt.

På liknande sätt föreligger en möjlighet till kontinuer- lig övervakning av skruvdragningsförloppet i ett av tre signaler definierat system. De tre signalerna definierar ett rymdkoordinatsystem, i vilket en acceptanskub kan visas med de till signalerna hörande minimi- och maximivärdena. Om denna acceptanskub i enlighet med vad som ovan angivits överförs på varje punkt på bör-kurvan för ett "master"- skruvförband, erhålls en tredimensionell acceptanskanal. Vid varje denare draget skruvförband måste kurvan för skruvdrag- ningsförloppet ligga inonx denna acceptanskanal för att skruvdragningsförloppet skall kunna avslutas såsom korrekt.

Om kurvan för ett skruvdragningsförlopp på en godtycklig punkt går utanför acceptanskanalen, fastställs detta, varvid skruvdragningsförloppet avbryts och felet indikeras.

För att förenkla förfarandet med avseende på acceptans- området eller acceptanskanalen kan. man eventuellt för linearisering av bör-kurvan för ett "master"-skruvförband inkoppla en funktionstabell.

Genom denna vidareutveckling av förfarandet kan övervak- ningen ske kontinuerligt under hela skruvdragningsförloppet.

I de flesta fall är det dock tillräckligt att i fasta givna punkter eller plan i det tvâ- resp. tredimensionella systemet undersöka kurvan för ett skruvdragningsförlopp och pröva den med avseende på det tillhörande acceptansområdet. Om kurvan lämnar acceptansområdet i någon av dessa punkter, avbryts skruvdragningsförloppet såsom felaktigt, varvid samtidigt ett eventuellt föreliggande systemfel indikeras.

Förfarandet enligt uppfinningen kan på särskilt enkelt sätt genomföras med användning av en mikroprocessor, som med ledning av de givna gränsvärdena prövar skruvförbandet och systemet och gör eventuellt förekommande fel fastställbara.

För att i det uppfinningsenliga förfarandet inmatningen av gränsvärdena eller inmatningen av frånslagskriterierna 10 15 20 25 30 35 467 243 5 skall underlättas, lagras dessa under utmärkning för det motsvarande skruvdragningsförloppet i ett minne, varifrån de avropas i början av eller under skruvdragningsförloppet och tillförs till de enskilda behandlande enheterna. Lämpligen kan gränsvärdena och frånslagskriterierna bestämmas genom utförande av ett "master"-skruvförband och företrädesvis automatiskt inmatas i minnet.

Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av patentkraven, beskrivningen och ritningarna.

Fördelaktiga utföringsformer visas på de bifogade ritningarna och beskrivs närmare nedan med hänvisning till dessa.

Fig. l visar en i enlighet med uppfinningen utförd Skruvdragare med tillhörande elektronikutrustning; Fig. 2 är ett blockschema över skruvdragaren i fig. 1; Fig. 3 är ett vridmoment/vridningsvinkel-diagram med olika kurvor; Fig. 4 visar ett arbetsström/vridningsvinkel-diagram med olika kurvor; Fig. 5 visar diagrammen i fig. 3 och 4 framställda i ett rymdkoordinatsystem; Fig. 6 är en framställning enligt fig. 5 med inritad acceptanskanal.

Den i fig. l schematiskt visade skruvdragaren S tjänar till åtdragning av skruvar 41 i skruvförband V. Förbundna med skruvdragaren S är en vridmomentgivare MD, en vridnings- vinkelgivare VV och en kontrollvridningsvinkelgivare WK, vilka avger sina utsignaler till ett elektronikdon E. Via en ledning L styr elektronikdonet E i beroende av utsignalerna den i det visade utföringsexemplet av en elektrisk motor drivna skruvdragaren S, varvid en arbetsstorhet för driv- motorn, i det som exempel visade utförandet motorns arbets- ström, behandlas såsom ytterligare kontrollsignal. Elektronik- donet E aktiverar i beroende av utsignalerna från givarna resp. av kontrollsignalen en indikator A efter givna kriterier.

Vidare kan med hjälp av en bildskärm B linearitetskurvan för elektronikdonet undersökas eller exempelvis vridmoment/vrid- ningsvinkel-kurvan visas.

I anslutning till blockschemat i fig. 2 skall nu uppbygg- 10 15 20 25 30 35 467 245 6 naden av elektronikdonet E och dess funktionssätt beskrivas översiktligt. Elektronikdonet består väsentligen av en styrkrets MK, som behandlar utsignalerna från givarna MD och W, och en kontrollkrets KK, som behandlar den av kontroll- vinkelgivaren WK avgivna kontrollsignalen och den från den elektriska motorns EM arbetsström härledda kontrollsignalen.

I det med S' betecknade delblocket i fig. 2 representeras skruvdragaren väsentligen av sin elektriska motor EM och visas de med skruvdragaren förbundna givarna WK, MD och W.

Beroende på upptagarutförandet matas vridmomentgivaren MD med likström, en bärfrekvenssignal, en likspänningssignal eller med växel- eller trefasström. I obelastat tillstånd avger givaren MD en nollutsignal till en efterkopplad förstärkare 16. Den förvridning av givaren MD som uppkommer under skruvdragningsförloppet på grund av den mekaniska sammankopplingen med skruvdragaren resulterar i. en mot vridmomentet proportionell ändring av utsignalen. Den i förstärkaren 16 förstärkta ändringen av utsignalen används för styrning av en efterkopplad, inställbar fönsterdiskrimi- nator 17. Medelst potentiometrar 19 och 20 inställs fönster- diskriminatorn l7 på gränsvärden, som svarar mot ett mini- malt resp. ett maximalt vridmoment, här betecknat Mmin och Mmax. Fönsterdiskriminatorn 17 jämför utsignalen från vridmomentgivaren med de givna gränsvärdena och signalerar via tre ledningar till ett minne 18 om utsignalen är större än M , mindre än Mmin eller ligger mellan gränsvärdena.

Minnï:Xl8 står i förbindelse med en logikkrets 34, så att jämförelseresultaten kan vidarebehandlas.

Om under åtdragningsförloppet det givna maximivärdet för vridmomentet överskrids, avger logikkretsen 34 omedelbart via en ledning 43 en fránslagssignal till ett motorstyrdon 3, varpå den elektriska motorn EM stoppas.

Vridningsvinkelgivaren W matas från ett ej närmare visat matningsspänningsdon. Vid vridning av skruvdragarspindeln S" (fig. l) avger den mot vridningsvinkeln proportionella impulser till en räknare 31 med en integrerad digital- analogomvandlare. En triggsignal, som i det visade utförings- exemplet avges på en ledning 27 av fönsterdiskriminatorn 17 vid uppnående av ett tröskelmoment MS friger räknaren 31. si. 10 15 20 25 30 35 467 243 7 Tröskelmomentet inställs i fönsterdiskriminatorn 17 medelst en potentiometer 26. Den vridningsvinkel som genomgås under åtdragningsförloppet efter uppnående av tröskelmomentet MS ligger efter frigivningen av räknaren 31 på ingången till en förstärkare 21 i form av en proportionell analog spänning.

Den förstärkta signalen används för styrning av en efter- kopplad fönsterdiskriminator 22. Gränsvärdena för "fönstret", dvs. det minsta tillåtna värdet och det högsta tillåtna värdet på vridningsvinkeln, Wmin fönsterdiskriminatorn 22 medelst potentiometrar 24 och 25.

De på fönsterdiskriminatorn 22 och Wmax, inställs 1 inställda gränsvärdena triggas under åtdragningsförloppet av förstärkarens utgångs- spänning och jämförs med utsignalen från vridningsvinkel- givaren, W. På tre parallella utgångsledningar tillförs jämförelseresultaten till ett minne 23, som i sin tur ställer dessa värden till förfogande för logikkretsen 34.

Fönsterdiskriminatorn 22 signalerar på skilda ledningar till minnet följande tillstånd: "Utsignalen från vinkelgivaren W större än den största tillåtna vridningsvinkeln Wmax", "utgångssignalen mindre än den minsta tillåtna vridnings- vinkeln Wmin" och "utsignalen mellan givna gränsvärden".

Om den största tillåtna vridningsvinkeln Wmax överskrids under åtdragningsförloppet, kommer logikkretsen 34 att via ledningen 43 direkt inverka på motorstyrdonet 3 för att stoppa den elektriska motorn, varigenom åtdragningsförloppet sålunda avbryts.

Mot mätkretsen MK svarar det i fig. 3 visade vridmoment/- vridningsvinkel-diagrammet. De medelst potentiometrarna 24 och 25 inställda gränsvärdena Wmin i fönsterdiskrimi- och Wmax natorn 22 avgränsar acceptansfönstret FMK i X-led, medan de medelst potentiometrarna 19 och 20 inställda vridmomentgräns- värdena Mmax och Mmin i diskriminatorn 17 avgränsar acceptans- fönstret FMK i Y-led. Logikkretsen 34 kan nu pröva huruvida i skruvdragarens frånslagsögonblick ändpunkten pà vridmoment/- vridningsvinkel-kurvan I (fig. 3) ligger inom acceptansfönstret FMK. Om så är fallet är skruvförbandet korrekt, såvida ett systemfel ej föreligger.

Den i fig. 2 med KK betecknade kontrollkretsen behandlar två kontrollsignaler, som är oberoende av utsignalerna från 10 15 20 25 30 35 467 2% 8 givarna MD och W men ändras i beroende av skruvdragnings- förloppet. Den via motorstyrdonet 3 till den elektriska motorn EM matade arbetsströmmen bestäms medelst ett mellan- kopplat strömmätdon 4. Detta strömmätdon är så utfört, att ingen förfalskning av mätningen eller motorstyrningen uppkommer. Med ökning av det av den elektriska motorn avgivna vridmomentet uppkommer en eventuellt proportionell ökning av arbetsströmmen. Denna ändring resulterar i en varierande utsignal från strömmätdonet 4, vilken signal förstärks i en förstärkare 5 och används för styrning av en efterföljande fönsterdiskriminator 6. Medelst potentiometrar 8 och 9 inställs de mot de tillåtna vridmomenten Mmax och Mmin svarande gransvardena for Imax och Imin. Fonsterdiskri- minatorn 6 signalerar på motsvarande sätt som de redan beskrivna fönsterdiskriminatorerna 17 och 22 ett "över- skridande av' den största tillåtna arbetsströmmen", ett "underskridande av den största tillåtna arbetsströmmen" och "arbetsströmmen mellan givna gränsvärden" till ett minne 7, som ställer informationen till förfogande för en logikkrets 15. Om under åtdragningsförloppet den största tillåtna arbetsströmmen överskrids, kommer logikkretsen 15 att via en ledning 42 inverka direkt på motorstyrdonet 3 för att stoppa den elektriska motorn.

Behandlingen av signalen från kontrollvinkelgivaren WK sker på samma sätt som den redan beskrivna behandlingen av signalen från vinkelgivaren W. När tröskelvärdet MS uppnås friger fönsterdiskriminatorn 17 via ledningen 27 en räknare 32 med integrerad digital-analogomvandlare, vars utsignal via en förstärkare 10 matas till en fönsterdiskriminator ll.

Denna signalerar på samma sätt som fönsterdiskriminatorn 22 på skilda ledningar till ett minne 12 huruvida de næd potentiometrar 13 och 14 inställda gränsvärdena har under- skridits eller överskridits eller huruvida utsignalen från kontrollvinkelgivaren WK ligger mellan gränsvärdena. Minnet 12 ställer denna information till förfogande för logikkret- sen 15, som vid ett överskridande av den största tillåtna kontrollvridningsvinkeln WKmax inverkar på motorstyrdonet 3 via ledningen 42 och stoppar den elektriska motorn.

Kontrollsignalerna från kontrollkretsen KK bestämmer ett .,,> 10 15 20 25 30 35 467 243 9 arbetsström/kontrollvinkel-plan, i vilket gränsvärdena I 1 . , wK . , wK mln mln maX kontrollsignalerna för arbetsströmmen resp. kontrollvinkeln max' avgränsar ett acceptansfönster FKK. Om vid slutet av ett skruvdragningsförlopp ligger inom acceptans- fönstret FKK, dvs. om I-WK-kurvan slutar i detta acceptans- fönster, har skruvförbandet tillräcklig förspänningskraft, förutsatt att ett systemfel ej föreligger.

Logikkretsarna 15 och 34 signalerar resultaten till ett centrallogikdon 2, som i sin tur prövar huruvida skruvför- bandet har utförts i motsvarighet till de givna parametrarna eller ej och huruvida ett systemfel föreligger i kontroll- kretsen eller i mätkretsen resp. i delblocket S'. Princi- piellt kan man utgå från att vid överensstämmelse mellan utsignalerna från logikkretsarna 15 och 34 till central- logikdonet 2 ett systemfel med till säkerhet gränsande sannolikhet ej föreligger. Centrallogikdonet 2 kan därför med ledning av de till detsamma från logikkretsarna 15 och 34 signalerade resultaten omedelbart avgöra huruvida skruv- förbandet med hänsyn till de givna parametrarna är att beteckna som korrekt.

Skruvningsförloppet startas genom en signal från en ingångskrets 1 till centrallogikdonet 2. Startsignalen kan i ingångskretsen utlösas manuellt eller av andra elektroniska organ. Via en ledning 28 kommer vid mottagande av startsigna- len centrallogikdonet 2 att tömma minnena 7, 12, 18 och 23 och att nollställa mätkretsen och kontrollkretsen. Därefter startar centrallogikdonet 2 via en ledning 44 motorstyrdonet 3, som omedelbart inkopplar drivmotorn EM, varigenom skruv- dragaren inleder sin rotationsrörelse. huvudet 40 (fig. 1) momentet M och arbetsströmmen I.

Sedan skruvdragar- har ansatts mot skruven 41, ökar vrid- Om utsignalen från vrid- nwmentgivaren MD överskrider det med potentiometern 26 förinställda tröskelvärdet MS, friges räknarna 31 och 32 av fönsterdiskriminatorn 17 via ledningen 27, så att vridnings- vinkelmätningen kan ske. Sker skruvdragningsförloppet enligt det kända sträckgränsstyrda åtdragningsförfarandet, kommer vid uppnående av en viss bestämd kopplingsgradient, vilken framräknas av utsignalen från vridmomentgivaren MD och vinkelgivaren W, den elektriska motorn att stoppas, så att 10 15 20 25 30 35 467 245 10 skruvdragningsförloppet avslutas. Den i frånslagsögonblicket 12, 18 och 23 utvärderas av logikkretsarna 15 och 34, vilkas utsignaler föreliggande informationen :i minnena 7, ställs till förfogande för centrallogikdonet 2. Om utsigna- n'- lerna från logikkretsarna 15 och 34 är lika och om utsigna- lerna från givarna och kontrollsignalerna från kontroll- kretsen ligger i sina tillhörande acceptansfönster FKK och FMK (se fig. 2 och 3), kommer genom aktivering av en lampa 30 ett "korrekt" emellertid utsignalerna och kontrollsignalerna ligger att indikeras för skruvförbandet. Om utanför de tillhörande acceptansfönstren, kommer genom aktivering av en lampa 45 att indikeras att skruvförbandet är felaktigt. Är utsignalerna från logikkretsarna 15 och 34 olika, kommer ett systemfel att indikeras genom aktivering av en lampa 29. Vid indikering av systemfel är det oväsent- (fig. 3) fönstret FKK (fig. 4) ej uppnåtts. Om lampan 29 lyser vet användaren att ett systemfel föreligger i själva anlägg- ligt om acceptansfönstret FMK eller acceptans- ningen, nämligen antingen i mätkretsen MK, kontrollkretsen KK eller i delblocket S' (fig. 2).

Med förfarandet enligt uppfinningen kan sålunda en mångfald fel fastställas: Om exempelvis vridmomentgivaren MD störs, så att den avger en alltför stor utsignal, eller om den efter vrid- momentgivaren kopplade elektronikutrustningen arbetar felaktigt, kan mätningen ge vid handen att vridmomentet är större än det faktiskt påförda vridmomentet. Efter frånslag- ningen ligger ändpunkten för M-W-kurvan I (fig. 3) visser- ligen i acceptansfönstret FMK, så att mätkretsen MK signale- rar att skruvförbandet är korrekt, trots att det på skruv- förbandet faktiskt påförda vridmomentet är lägre och därför 1,» felaktigt, men detta konstateras av kontrollkretsen KK. Det faktiskt påförda, nämligen en arbetsström som är mindre än Im. in följer kurvan V i I-WK-diagrammet i fig. 4, varför änd- alltför låga vridmomentet motsvarar lå och därför punkten för denna kurva ligger utanför acceptansfönstret FKK, varigenom logikkretsarna 15 och 34 avger olika signaler till centrallogikdonet 2, vilket därigenom konstaterar att systemfel föreligger. 10 15 20 25 30 35 467 243 ll Motsvarande gäller om exempelvis strömmätdonet 4 arbetar felaktigt. Genom sidoställningen av mät- och kontrollkret- sarna, vilka arbetar med av varandra oberoende signaler, kan såväl mätkretsen som kontrollkretsen övervakas med avseende på felfri funktion. Om exempelvis kontrollvinkelgivaren WK är defekt eller den därtill anslutna elektronikutrustningen är felaktig, kan i M-W-planet i fig. 3 visserligen acceptans- fönstret FMK uppnås (kurvan I), men i I-WK-planet i fig. 4 kan acceptansfönstret ej uppnås (kurvan III). Centrallogik- donet 2 fastställer att resultaten från logikkretsarna 15 och 34 är olika och indikerar ett systemfel genom att aktivera lampan 29.

Med förfarandet enligt uppfinningen kan man med ledning av de till förfogande stående signalerna ej endast konsta- tera ett systemfel som sådant, utan man kan också noggrannare lokalisera det felaktiga området. Om exempelvis vid ett skruvdragningsförlopp I/WK-kurvan förlöper som kurvan V i fig. 4 och M-W-kurvan förlöper som kurvan I i fig. 3, kan av de till logikkretsarna 15 och 34 signalerade jämförelse- resultaten omedelbart utläsas att arbetsströmmen vid från- slagstidpunkten låg' utanför de givna gränsvärdena, och alltså att systemfelet uppträder i detta område. På liknande sätt kan fel i de övriga områdena konstateras.

Genom framställningen av två signaler i ett plan (se fig. 3 och 4) erhålls för varje fall ett diagram, i vilket en bör-kurva representerande ett korrekt skruvdragnings- förlopp kan införas (se kurvorna I och II i fig. 3 och 4). I ett sådant diagram avgränsar de till de representerade signalerna hörande minimi- och maximivärdena för varje fall ett acceptansfönster (FMK, FKK).

Sålunda leder representationen av utsignalerna från givarna MD och W till diagrammet i fig. 3, där de samhöriga x' Mmin' Wmax' Wmin acceptansfönstret FMK, i vars mitt ändpunkten på den ett korrekt ligger. minimi- och maximivärdena Mma avgränsar skruvdragningsförlopp representerande kurvan I Motsvarande gäller för framställningen i fig. 4.

Redan. med tre signaler kan ett rymdkoordinatsystem enligt fig. 5 uppgöras. I detta rymdkoordinatsystem är 10 15 20 25 30 35 467 243 12 mätstorheterna M och W och kontrollsignalen I sammanknutna.

I I-W-planet, som motsvarar framställningen i fig. 4, ligger acceptansfönstret FKK, medan det i fig. 3 visade acceptans- fönstret FMK ligger i rymdkoordinatsystemets M-W-plan. De båda acceptansfönstren bildar i rummet en acceptanskub AKK.

De ett korrekt skruvdragningsförlopp representerande kurvor- (I na I och II i fig. 3 och 4 ger, överförda till rymdkoordinat- systemet i fig. 5, en rymdkurva, vars ändpunkt ligger i acceptanskuben AKK. Om vid ett skruvdragningsförlopp rymd- kurvan ligger utanför acceptanskuben, uppvisar skruvförbandet ej de förutbestämda värdena, felaktigt.

Om nu som vidareutveckling av förfarandet enligt upp- varför det markeras såsom finningen det i. ett plan avgränsade acceptansfönstret, exempelvis acceptansfönstret FMK i fig. 3, överförs på varje punkt på kurvan I, erhålls ett acceptansområde AKB (fig. 3), inom vilket varje annan kurva för ett skruvförlopp måste ligga för att ett inom toleransområdet liggande, korrekt skruvförband skall säkerställas. Genom upprättande av acceptansområdet AKB enligt fig. 3 är det möjligt att under hela skruvdragningsförloppet i varje punkt på kurvan I, dvs. i varje tidpunkt av skruvdragningsförloppet, pröva huruvida signalerna ligger inom de respektive tillhörande acceptans- områdena. Om det av de förinställda eller givna gränsvärdena avgränsade acceptansområdet överskrids, avbryts skruvdragnings- förloppet och felet indikeras.

Denna vidareutveckling av förfarandet enligt uppfinningen är möjlig även i ett av tre signaler definierat rymdkoordinat- system, såsom det i fig. 5 visade. Genom överföring av acceptanskuben AKK på varje punkt på den rymdkurva som representerar ett korrekt skruvförband upprättas en tredimen- sionell acceptanskanal AK, inom vilken rymdkurvan måste 5 ligga för att det mot kurvan svarande skruvförbandet skall betecknas som korrekt. Om rymdkurvan lämnar acceptanskanalen * i någon av de tre riktningarna, konstateras detta omedelbart med ledning av ett av jämförelseresultaten, och skruvdrag- ningsförloppet avbryts därvid, samtidigt som en felindikering sker.

Genom upprättande av acceptansområdet AKB resp. acceptans- 10 15 20 25 30 35 13 467 243 kanalen AK kan en kontinuerlig övervakning ske under hela skruvdragningsförloppet, varigenom högre säkerhet kan uppnås. Oftast är det dock tillräckligt att intervallvis utföra en prövning av kurvans läge i planet resp. i rymden i förhållande till acceptansområdet AKB resp. acceptanskanalen AK, dvs. att företa en prövning vid bestämda, givna punkter resp. i bestämda, givna plan.

För att insatsen vid överföring av acceptansfönstret resp. acceptanskuben på den optimala bör-kurvan för skruv- förbandet skall bli så liten som möjligt, lineariseras kurvorna företrädesvis genom inkoppling av en funktionstabell.

Förfarandet enligt uppfinningen kan med fördel utföras med användning av en mikroprocessor, till vilken utsigna- lerna från givarna och de förvalda gränsvärdena för de enskilda signalerna tillförs. Medelst en mikroprocessor kan man också lätt genomföra en kontinuerlig prövning av skruv- dragningsförloppet utan att detta kräver en ökad insats av utrustning.

För att ytterligare förenkla genomförandet av förfaran- det enligt uppfinningen är det lämpligt att lagra de till de enskilda signalerna (utsignaler från givarna, kontrollsigna- lerna) hörande gränsvärdena och det önskade frànslagskrite- riet i ett minne, varifrån de avropas av de enskilda behand- lande enheterna. Likaså kan de i ett minne lagrade gränsvär- dena och fránslagskriterierna för varje tillfälle avropas vid början av ett motsvarande skruvdragningsförlopp och inmatas i de enskilda enheterna.

Som vidareutveckling av förfarandet enligt uppfinningen kan man också med fördel bestämma de tillåtliga gränsvärdena genom utförande av ett "master"-skruvförband, varvid dessa värden kan lagras i minnet automatiskt .

Det fastställande av eventuella systemfel som är möjligt med förfarandet enligt uppfinningen kan förutom genom det i fig. 2 visade exemplet med två oberoende av varandra arbetande styrelektronikdon, vilka signalerar sina resultat till ett att exempelvis de indirekt av varandra beroende signalerna centralt styrelektronikdon, utföras även på så sätt, jämförs med varandra för fastställande av eventuellt före- liggande systemfel, varefter de såsom felfria signaler 10 15 467 245 14 identifierade signalerna vidarebehandlas för fastställande av huruvida skruvförbandet är korrekt. Tillämpat på utfö- ringsexemplet enligt fig. 2 skulle vid detta utförande sålunda utsignalen från vridmomentgivaren MD direkt jämföras med utsignalen från strömmätdonet 4, som avger en mot den elektriska motorns EM arbetsström proportionell signal.

Eftersom arbetsström/vridmoment-kurvan för den elektriska motorn EM är känd, kan genom jämförelse av de båda utsigna- lerna med varandra slutsats angående ett systemfel omedel- bart dras. Genom att vridningsvinkelgivarna W och WK är identiskt lika, kan om utgångssignalerna är olika ett systemfel konstateras direkt.

Inställningen av gränsvärdena i de enskilda fönster- diskriminatorerna kan med fördel ske medelst mekaniskt förinställbara givare, vilka genonl knapptryckning' eller medelst en strömställare tillkopplar de motsvarande enheterna.

För att funktionssäkerheten i förfarandet skall höjas är det lämpligt att göra utrustningen digital. .u w

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 467 243 15 Patentkrav

1. Förfarande för övervakning av en elektroniskt styrd skruvdragare, som är förbunden med en vridmomentgivare och en vinkelgivare, vars utsignaler tillförs till ett elektro- niskt styrdon, som övervakar skruvdragningsförloppet och i enlighet med givna frånslagskriterier frànslår skruvdragaren och som jämför givarsignalerna med samhöriga givna minimi- och maximivärden och i beroende av jämförelseresultatet gör skruvförbandets kvalitet fastställbar, kännetecknat av att minst en ytterligare, med skruvdragningsförloppet varierande kontrollsignal alstras, vilken är oberoende av givarnas (MD,W) utsignaler och att åtminstone i skruvdragarens (S) frånslagsögonblick även kontrollsignalen jämförs med ett givet minimi- och maximivärde, varvid för en jämförelse med varandra alla jämförelseresultat för ett skruvdragningsför- lopp sammanknyts logiskt och avvikelse hos en signal från det med densamma samhöriga, av de samhöriga minimi- och maximivärdena bestämda bandet fastställs med hjälp av organen (2) för logisk jämförelse och ett systemfel indikeras.

2. Förfarande enligt krav l, kännetecknat av att ett ytterligare, av det nämnda styrelektronikdonet (MK) oberoende andra styrelektronikdon (KK) används, som matas med av de nämnda givarnas utsignaler oberoende kontrollsignaler, nämligen en vridmomentberoende och en vridningsvinkelberoende kontrollsignal, och att utsígnalerna från styrelektronikdonen (KK,MK) behandlas i ett överordnat centrallogikdon (2).

3. Förfarande enligt krav l eller 2, kännetecknat av att man som kontrollsignal använder en parameter för skruv- dragarens motor.

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att man i det fall då skruvdragaren drivs av en elektrisk motor använder dennas arbetsström som parameter.

5. Förfarande enligt krav l eller 2, kännetecknat av att man använder utsignalen från en kontrollvinkelgivare (WK) som parameter.

6. Förfarande enligt krav l eller 2, kännetecknat av att man använder utsignalen från en kontrollvridmomentgivare som parameter.

7. Förfarande enligt något av krav l-6, kännetecknat av 10 15 20 467 24-5 16 att ett systemfel markeras medelst en optisk indikator.

8. Förfarande enligt något av krav l-6, kännetecknat av att ett systemfel indikeras akustiskt.

9. Förfarande enligt något av krav l-8, kännetecknat av att det acceptansfönster (FMK,FKK) som avgränsas av minimi- och maximivärdena i ett av två samhöriga signaler beskrivet diagram (fig. 2, fig. 3) i motsvarighet till den i detta diagram vid utförande av ett "master"-skruvförband genomlöpta bör-kurvan (I,II) överförs på varje punkt av denna bör-kurva och att 'vid ett efterföljande skruvdragningsförlopp en avvikelse från det sålunda upprättade acceptansområdet (AKB) i någon punkt, vilken som helst, på kurvan indikeras och skruvdragningsförloppet avbryts.

10. Förfarande enligt något av krav 1-8, kännetecknat av att den i ett av tre signaler definierat rymdkoordinatsystem medelst de med signalerna samhöriga minimi- och maximivärdena representerbara acceptanskuben (AKK) i motsvarighet till den i detta rymdkoordinatsystem vid utförande av ett "master"- skruvförband genomlöpta bör-kurvan överförs på varje punkt av denna kurva och att vid ett efterföljande skruvdragnings- förlopp avvikelse från den så erhållna acceptanskanalen i någon punkt, vilken som helst, på kurvan indikeras och skruvdragningsförloppet avbryts. m;