WO2020069789A1 - Elektronisches schraubwerkzeug - Google Patents

Elektronisches schraubwerkzeug

Info

Publication number
WO2020069789A1
WO2020069789A1 PCT/EP2019/071476 EP2019071476W WO2020069789A1 WO 2020069789 A1 WO2020069789 A1 WO 2020069789A1 EP 2019071476 W EP2019071476 W EP 2019071476W WO 2020069789 A1 WO2020069789 A1 WO 2020069789A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screwing tool
electronic
housing
torque sensor
electronic screwing
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/071476
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raimund Wilhelm
Original Assignee
DSM Meßtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DSM Meßtechnik GmbH filed Critical DSM Meßtechnik GmbH
Publication of WO2020069789A1 publication Critical patent/WO2020069789A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/02—Arrangements for handling screws or nuts
    • B25B23/08—Arrangements for handling screws or nuts for holding or positioning screw or nut prior to or during its rotation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00—Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/147—Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for electrically operated wrenches or screwdrivers

Definitions

  • the invention relates to an electronic screwing tool according to the preamble of claim 1.
  • Such screwing tools in particular portable handheld screwdrivers, micro screwdrivers or built-in screwdrivers, are known from the general prior art. Not only are they used to tighten screws or nuts with a certain torque, they also often have to be able to position the component to be screwed, i.e. the screw or nut, exactly. A certain positioning of the screw can have both technically necessary and purely optical reasons, and high accuracy is usually required.
  • Such electronic screwing tools are suitable for use in manual, automated and fully automatic assembly processes, e.g. B. in the automotive industry and for the production of smartphones or watches.
  • Screwdriving tools are available in torque variants from 0.01 Nm to 2,400 Nm.
  • a known screwing tool as a power screwdriver is disclosed in DE 43 07 131 A1 and has a controllable drive and an integrated torque sensor and angle sensor.
  • strain gauges are applied as torque sensors on a shaft center part of a planet carrier for the torque detection, the energy supply of which is effected inductively via a stator coil and a rotor coil.
  • Screwing tool are provided, the detection or adjustment of the torque over a wide torque range with high accuracy is difficult.
  • an electronic screwing tool of the type mentioned which avoids the disadvantages of the prior art, and which is particularly suitable for a given limited size, the largest possible torque range, which in particular special also covers very small torques.
  • an electronic screwing tool according to claim 1 in particular for screwing one or more components with predeterminable torques, at least comprising:
  • an output device which can be connected at least indirectly to the at least one component to be screwed and which can be driven by the drive device
  • a housing in particular for receiving at least the drive device and the torque sensor, the torque sensor being connected on the one hand as a fixed bearing to the electric motor and on the other hand firmly connected to the housing.
  • the screwing tool according to the invention can also be able to exactly position the component to be screwed, ie the screw or the nut.
  • a position sensor for determining the angle of rotation can additionally be provided for example.
  • the measures according to the invention create an electronic screwdriver ge, which can advantageously cover a large torque range with high accuracy with a small size. Due to the suspension or oscillating mounting of the torque sensor in the housing and the connection to the electric motor, no change in the output shaft is required.
  • the drive consists of an electric motor or servo motor with gear, which is attached to the torque sensor.
  • the torque sensor serves as a fixed bearing.
  • the drive can be free and cannot touch the housing.
  • the end face of the torque sensor can be connected to the housing.
  • the torque sensor can be designed as a reaction transducer and / or cannot execute a rotational movement that is synchronous with the electric motor. The sensor therefore does not rotate with the electric motor. It is advantageous if the output device forms a bearing for the drive device. The drive is thus taken up or gela only by the output as a counter bearing.
  • any torque sensors can be used.
  • the torque sensor can:
  • a base body preferably made of steel or aluminum, and at least one strain gauge, preferably made of copper or graphite;
  • magnetorestrictive in particular be designed to carry out a contactless detection of the torque via alternating magnetic fields
  • strain gauges or strain gauges can be glued or printed on the base body, for example.
  • a vacuum can be applied to the component to be screwed or the screw or the nut in a simple manner in order to do this to be able to suck. It is no longer necessary to drill a hole or lay a vacuum hose in the housing.
  • the drive device can comprise at least one rotary leadthrough for bringing the vacuum or the vacuum to the at least one component to be screwed, which is connected to the at least one channel of the housing.
  • the housing is manufactured using a 3D printing process.
  • the vacuum channel or the vacuum bushing can be integrated into the housing in a simple manner.
  • At least a portion of the housing has at least approximately the shape of a triangle in cross section. This allows the ergonomics or manageability of the electronic screwing tool to be significantly increased.
  • the torque sensor is connected on the one hand as a fixed bearing to the electric motor and on the other hand is firmly connected to the housing. This further invention could be combined with any of the other features described.
  • the electronic screwing tool is provided with at least two, in particular freely programmable control buttons.
  • control buttons can be freely assigned with the right or left hand.
  • Such a device can be operated by both right-handed and left-handed users alike.
  • the at least two control buttons are arranged in a partial area of the housing which has at least approximately the shape of a triangle in cross section, and are each on different side faces of the housing.
  • the at least two control buttons can be out as single foil keys.
  • the housing can be provided with at least one viewing window.
  • the electronic screwing tool can have a control board which: - Is provided with at least one status LED (status LED);
  • - is set up to control or query the at least two control buttons, and / or
  • - Includes a transfer interface for the measurement signals of the torque sensor, in particular for an external electronic control unit or a computer.
  • the status LEDs can be placed on the control board, which can display any RGB colors (for example, with the colors green, yellow and red, the states "OK", "RUN” or "NOT-OK”).
  • the circuit board can also be used to evaluate or control the at least two control buttons and as a transfer interface for the measurement signals of the torque sensor.
  • the electronic screwing tool or the control board can be connected to an external electronic control device. For example, an identification number of the screwing tool and / or a number of screwing cycles can also be stored on the control board.
  • the control of the status LEDs and the switching on and off of the vacuum or vacuum can also be implemented on the control board.
  • control board in particular the status light-emitting diode of the control board, can be arranged in the housing, in particular in the region of the viewing window.
  • the housing can have a cover, preferably made of aluminum, in the area of the control board.
  • a screwing system consisting of an electronic screwing tool according to the invention and an electronic control device is specified, which is electrically connected to the electronic screwing tool and / or is connected to communications, and which is set up to control the electronic screwing tool, the control in particular the implementation of defined screwdriving programs or processes and the transmission of screwdriving parameters, tolerance limits or the like.
  • the electronic control unit can be a device that can be carried independently of the screwing tool and can be connected to it for a screwing process by radio or with a cable as a data line and possibly for the power supply. So that's electronic see control unit and the electronic screwdriver only connected through the data line and otherwise handled separately, which is useful for many applications and before geous.
  • FIG. 1 shows a simplified exploded view of an electronic screwing tool according to the invention
  • Figure 2 is a simplified side sectional view of the electronic according to the invention.
  • FIG. 3 is a simplified side view of the electronic according to the invention.
  • FIG. 4 shows a sectional view of the electronic screwing tool along the line B-B from FIG. 3.
  • FIG. 1 shows an electronic screwing tool 1 according to the invention, in particular for screwing one or more components (not shown) with predeterminable torques, which comprises:
  • an output device 3 which can be connected at least indirectly to the at least one component to be screwed and which can be driven by the drive device 2,
  • a torque sensor 4 for receiving at least the drive device 2 and the torque sensor 4.
  • the torque sensor 4 is on the one hand as a fixed bearing with the electric motor or to the drive device 2 and on the other hand firmly connected to the housing 5.
  • the torque sensor 4 is designed as a reaction sensor and / or does not perform a rotational movement that is synchronous with the electric motor.
  • predeterminable rotation angles of the components can also be set with the electronic screwing tool 1.
  • the drive device 2 is free and does not touch the housing 5.
  • the torque sensor 4 is connected to the end face of the housing 5.
  • the electric motor or the Antriebsein device 2 are suspended, so to speak, in the housing 5 or mounted swinging. From the drive device 3 forms a bearing for the drive device 2.
  • the torque sensor 4 can measure the torque sensor 4 .
  • a base body preferably made of steel or aluminum, and at least one strain gauge, preferably made of copper or graphite;
  • magnetorestrictive in particular be designed to carry out a contactless detection of the torque via alternating magnetic fields
  • strain gauges or strain gauges can be glued or printed on the base body, for example.
  • At least one channel 6 for carrying out a vacuum or underpressure is integrated into the area of the output device 3 in the housing 5 (see FIG. 2).
  • the output device 3 comprises at least one rotary leadthrough (not shown in more detail) for bringing the vacuum or the vacuum to the at least one screwing component which is connected to the at least one channel 6 of the housing 5.
  • the housing 5 can be produced by means of a 3D printing process.
  • the electronic screwing tool 1 is provided with two, in particular, freely programmable control buttons 7a and 7b.
  • the housing 5 has a cover 5a, in particular made of aluminum, and a viewing window 5b.
  • FIG. 1 also shows a threaded ring 8 and a cable screw connection 9 for connection to an external electronic control unit 10 or a computer, which is indicated by a broken line.
  • the electronic screwing tool 1 furthermore has a control board 11, which:
  • the control board 11 in particular a light-emitting diode of the control board 11, is arranged in the housing 5, in particular in the region of the viewing window 5b.
  • a screwing system can include the electronic screwing tool 1 and the electronic control device 10, which is electrically connected and / or communication-connected to the electronic screwing tool 1 (indicated by dashed lines in FIG. 1) and which is set up to control the electronic screwing tool 1, the control, in particular the implementation of defined tightening programs and / or processes and the transmission of tightening parameters, tolerance limits or the like.
  • the electronic screwing tool 1 has a push-in screw connection 12 which is used for connecting and / or supplying the output device 3 with vacuum and which is connected to the channel 6. Furthermore, one LED 13 available, which serves to illuminate the screw point. Cylinder screws 14a and needle rollers 14b serve to fasten the drive device 2 via the torque sensor 4.
  • FIG. 3 shows a side view of the electronic screwing tool 1 according to the invention.
  • FIG. 4 shows a section BB according to FIG. 3.
  • at least a partial area of the housing 5 has at least approximately the shape of a triangle 15 in cross section. In the present exemplary embodiment, it is an equilateral triangle 15, the corners of which are rounded.
  • the two control buttons 7a, 7b are arranged in the partial area of the housing 5 which has at least approximately the shape of the triangle 15 in cross section and are each on different side faces of the housing 5 (see also FIG. 1).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronisches Schraubwerkzeug (1), insbesondere zum Schrauben von einem oder mehreren Bauteilen mit vorgebbaren Drehmomenten, wenigstens umfassend: eine Antriebseinrichtung (2) mit einem Elektromotor und einem Getriebe, eine Abtriebseinrichtung (3), welche zumindest mittelbar mit dem wenigstens einen zu schraubenden Bauteil verbindbar ist, und welche durch die Antriebseinrichtung (2) antreibbar ist, einen Drehmomentsensor (4), und ein Gehäuse (5), insbesondere zur Aufnahme wenigstens der Antriebseinrichtung (2) und des Drehmomentsensors (4), wobei der Drehmomentsensor (4) einerseits als Festlager mit dem Elektromotor und andererseits fest mit dem Gehäuse (5) verbunden ist.

Description

Elektronisches Schraubwerkzeua
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Schraubwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von An spruch 1.
Derartige Schraubwerkzeuge, insbesondere tragbare Handschrauber, Mikroschrauber oder Einbauschrauber, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie werden nicht nur zum Anziehen von Schrauben oder Muttern mit einem bestimmten Drehmoment einge setzt, sondern müssen häufig auch in der Lage sein, das zu schraubende Bauteil, also die Schraube oder die Mutter, exakt zu positionieren. Eine bestimmte Positionierung der Schraube kann dabei sowohl technisch notwendige als auch rein optische bedingte Gründe haben, und es ist in der Regel eine hohe Genauigkeit erforderlich. Derartige elektronische Schraubwerkzeuge eignen sich für den Einsatz bei manuellen, automatisierten und vollau tomatischen Montageprozessen, z. B. in der Automobilindustrie sowie zur Herstellung von Smartphones oder Uhren.
Es sind Schraubwerkzeuge in Drehmomentvarianten von 0,01 Nm bis 2.400 Nm verfügbar.
Ein bekanntes Schraubwerkzeug als Kraftschrauber ist in der DE 43 07 131 A1 offenbart und weist einen steuerbaren Antrieb sowie einen integrierten Drehmomentsensor und Dreh winkelsensor auf. Dazu sind für die Drehmomenterfassung auf einem Wellenmittelteil eines Planetenradträgers Dehnungsmessstreifen als Drehmomentsensor aufgebracht, deren Energieversorgung berührungslos über eine Statorspule und eine Rotorspule induktiv erfolgt.
Mit Drehmomentsensoren, die als Dehnungsmessstreifen auf der Abtriebswelle des
Schraubwerkzeugs vorgesehen sind, ist die Erfassung bzw. Einstellung des Drehmoments über einen breiten Drehmomentbereich mit hoher Genauigkeit nur schwer möglich.
Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Schraubwerkzeug der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches die Nachteile des Stan des der Technik vermeidet, und welches insbesondere dazu geeignet ist bei einer vorgege benen beschränkten Baugröße einen möglichst großen Drehmomentbereich, welcher insbe sondere auch sehr kleine Drehmomente umfasst, abzudecken. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektronisches Schraubwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst, insbesondere zum Schrauben von einem oder mehreren Bauteilen mit vorgebbaren Drehmomenten, wenigstens umfassend:
- eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor und einem Getriebe,
- eine Abtriebseinrichtung, welche zumindest mittelbar mit dem wenigstens einen zu schrau benden Bauteil verbindbar ist, und welche durch die Antriebseinrichtung antreibbar ist,
- einen Drehmomentsensor, und
- ein Gehäuse, insbesondere zur Aufnahme wenigstens der Antriebseinrichtung und des Drehmomentsensors, wobei der Drehmomentsensor einerseits als Festlager mit dem Elekt romotor und andererseits fest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Das erfindungsgemäße Schraubwerkzeug kann auch dazu in der Lage sein, das zu schrau bende Bauteil, also die Schraube oder die Mutter, exakt zu positionieren. Hierzu kann bei spielsweise zusätzlich ein Positionsgeber zur Ermittlung des Drehwinkels vorgesehen sein.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird ein elektronisches Schraubwerkzeug ge schaffen, welches in vorteilhafter Weise bei geringer Baugröße einen großen Drehmoment bereich mit hoher Genauigkeit abdecken kann. Durch die Aufhängung oder schwingende Lagerung des Drehmomentsensors im Gehäuse und die Verbindung mit dem Elektromotor, ist keine Veränderung der Abtriebswelle mehr vonnöten. Der Antrieb besteht aus einem Elektromotor oder Servomotor mit Getriebe, welcher an dem Drehmomentsensor befestigt ist. Der Drehmomentsensor dient als Festlager. Der Antrieb kann frei sein und das Gehäuse nicht berühren. Der Drehmomentsensor kann mit der Stirnseite mit dem Gehäuse verbunden sein.
Somit können in vorteilhafter Weise standardisierte Elektromotoren mit geringer Baugröße zum Einsatz kommen. Die Masse des Antriebs kann somit minimiert werden, um ein größe res Spektrum von Drehmomenten genau zu messen bzw. einstellen zu können.
Der Drehmomentsensor kann als Reaktionsaufnehmer ausgeführt sein und/oder keine mit dem Elektromotor synchrone Drehbewegung ausführen. Somit dreht sich der Sensor nicht mit dem Elektromotor mit. Vorteilhaft ist es, wenn die Abtriebseinrichtung ein Lager für die Antriebseinrichtung bildet. Der Antrieb wird somit nur noch durch den Abtrieb als Gegenlager aufgenommen bzw. gela gert.
Grundsätzlich können beliebige Drehmomentsensoren zum Einsatz kommen.
Der Drehmomentsensor kann:
- wenigstens ein Piezoelement umfassen;
- einen Grundkörper, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, und wenigstens einen Deh nungsmessstreifen, vorzugsweise aus Kupfer oder Graphit, aufweisen;
- magnetorestriktiv ausgeführt sein, insbesondere dazu ausgelegt sein, eine berührungslose Erfassung des Drehmoments über magnetische Wechselfelder durchzuführen; und/oder
- dazu ausgelegt sein, eine berührungslose Erfassung des Drehmoments über eine Wir belstrommessung durchzuführen.
Die Dehnungsmessstreifen bzw. Dehnmessstreifen können auf dem Grundkörper beispiels weise aufgeklebt oder aufgedruckt sein.
In einer sehr vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung, welche in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 auch den Gegenstand einer weiteren Erfindung bilden könnte, kann vorgesehen sein, dass in das Gehäuse wenigstens ein Kanal zur Durch führung eines Vakuums oder eines Unterdrucks in den Bereich der Abtriebseinrichtung inte griert ist. Bei dieser weiteren Erfindung muss nicht zwingend vorgesehen sein, dass der Drehmomentsensor einerseits als Festlager mit dem Elektromotor und andererseits fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Diese weitere Erfindung könnte mit allen weiteren beschriebe nen Merkmalen beliebig kombiniert werden.
Dadurch, dass wenigstens ein Kanal zur Durchführung eines Vakuums oder eines Unter drucks integral in dem Gehäuse bzw. einstückig mit dem Gehäuse angeordnet ist, kann in einfacher Weise ein Vakuum an das zu schraubende Bauteil bzw. die Schraube oder die Mutter herangeführt werden, um diese ansaugen zu können. Eine Bohrung oder das Verle gen eines Vakuumschlauchs in dem Gehäuse sind nicht mehr vonnöten. Die Antriebseinrichtung kann wenigstens eine Drehdurchführung zum Heranführen des Va kuums oder des Unterdrucks an das wenigstens eine zu schraubende Bauteil umfassen, welche mit dem wenigstens einen Kanal des Gehäuses verbunden ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt ist.
Dadurch kann in einfacher Weise der Vakuumkanal bzw. die Vakuumdurchführung in das Gehäuse integriert werden.
In einer sehr vorteilhaften erfindungsgemäßen Ausgestaltung, welche in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 auch den Gegenstand einer weiteren Erfindung bilden könnte, kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Teilbereich des Gehäuses im Querschnitt wenigstens annähernd die Form eines Dreiecks aufweist. Dadurch kann die Er gonomie bzw. die Handlichkeit des elektronischen Schraubwerkzeugs deutlich erhöht wer den. Bei dieser weiteren Erfindung muss nicht zwingend vorgesehen sein, dass der Dreh momentsensor einerseits als Festlager mit dem Elektromotor und andererseits fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Diese weitere Erfindung könnte mit allen weiteren beschriebenen Merkmalen beliebig kombiniert werden.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass das elektronische Schraubwerkzeug mit wenigstens zwei, insbesondere frei programmierbaren Bedientasten versehen ist.
Dadurch können je nach Bedienung des Geräts mit der rechten oder mit der linken Hand die Bedientasten frei belegt werden. Ein derartiges Gerät kann sowohl von Rechtshändern als auch von Linkshändern gleichermaßen komfortabel bedient werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens zwei Bedientasten in einem Teilbereich des Gehäu ses angeordnet sind, welcher im Querschnitt wenigstens annähernd die Form eines Drei ecks aufweist, und auf jeweils unterschiedlichen Seitenflächen des Gehäuses liegen.
Dadurch ergibt sich eine besonders ergonomische Ausgestaltung des elektronischen Schraubwerkzeugs. Die wenigstens zwei Bedientasten können als Folieneinzeltasten ausge führt sein.
Das Gehäuse kann mit wenigstens einem Sichtfenster versehen sein.
Das elektronische Schraubwerkzeug kann eine Steuerplatine aufweisen, welche: - mit wenigstens einer Statusleuchtdiode (Status-LED) versehen ist;
- dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Bedientasten anzusteuern oder abzufragen, und/oder
- eine Übergabeschnittstelle für die Messsignale des Drehmomentsensors, insbesondere für ein externes elektronisches Steuergerät oder einen Computer umfasst.
Auf der Steuerplatine können die Status-LEDs platziert sein, welche beliebige RGB-Farben anzeigen können (zum Beispiel mit den Farben grün, gelb und rot die Zustände "OK", "RUN" oder "NOT-OK"). Die Platine kann auch zur Auswertung bzw. Ansteuerung der wenigstens zwei Bedientasten und als Übergabeschnittstelle für die Messsignale des Drehmoments ensors dienen. Ferner kann das elektronische Schraubwerkzeug bzw. die Steuerplatine mit einem externen elektronischen Steuergerät verbunden werden. Auf der Steuerplatine kön nen beispielsweise auch eine Kennziffer des Schraubwerkzeugs und/oder eine Anzahl der Schraubzyklen gespeichert sein. Die Ansteuerung der Status-LEDs sowie das Ein- und Aus schalten des Vakuums bzw. Unterdrucks kann ebenfalls auf der Steuerplatine implementiert sein.
Die Steuerplatine, insbesondere die Statusleuchtdiode der Steuerplatine, können in dem Gehäuse, insbesondere im Bereich des Sichtfensters angeordnet sein.
Dadurch können die auf der Steuerplatine angeordneten Status-LEDs vom Benutzer abgele sen werden. Das Gehäuse kann im Bereich der Steuerplatine einen Deckel, vorzugsweise aus Aluminium, aufweisen.
In Anspruch 14 ist ein Schraubsystem bestehend aus einem erfindungsgemäßen elektroni schen Schraubwerkzeug und einem elektronischen Steuergerät angegeben, welches mit dem elektronischen Schraubwerkzeug elektrisch verbunden und/oder kommunikationsver bunden ist, und welches zur Ansteuerung des elektronischen Schraubwerkzeugs eingerich tet ist, wobei die Ansteuerung insbesondere die Durchführung von definierten Schraubpro grammen oder -prozessen und die Übermittlung von Schraubparametern, Toleranzgrenzen oder dergleichen umfasst.
Das elektronische Steuergerät kann ein unabhängig vom Schraubwerkzeug tragbares Gerät sein, welches mit diesem für einen Schraubvorgang über Funk oder mit einem Kabel als Da tenleitung und gegebenenfalls zur Stromversorgung verbindbar ist. Damit sind das elektroni- sehe Steuergerät und das elektronische Schraubwerkzeug nur durch die Datenleitung ver bunden und ansonsten separat handhabbar, was für viele Einsatzfälle zweckmäßig und vor teilhaft ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 eine vereinfachte Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen elektroni schen Schraubwerkzeugs;
Figur 2 eine vereinfachte seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen elektronischen
Schraubwerkzeugs;
Figur 3 eine vereinfachte seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen elektronischen
Schraubwerkzeugs; und
Figur 4 eine Schnittansicht des elektronischen Schraubwerkzeugs entlang der Linie B-B aus Figur 3.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes elektronisches Schraubwerkzeug 1 , insbesondere zum Schrauben von einem oder mehreren nicht dargestellten Bauteilen mit vorgebbaren Dreh momenten, dargestellt, welches umfasst:
eine Antriebseinrichtung 2 mit einem nicht näher dargestellten Elektromotor und einem nicht näher dargestellten Getriebe,
eine Abtriebseinrichtung 3, welche zumindest mittelbar mit dem wenigstens einen zu schraubenden Bauteil verbindbar ist und welche durch die Antriebseinrichtung 2 an- treibbar ist,
einen Drehmomentsensor 4, und ein Gehäuse 5, insbesondere zur Aufnahme wenigstens der Antriebseinrichtung 2 und des Drehmomentsensors 4.
Der Drehmomentsensor 4 ist einerseits als Festlager mit dem Elektromotor bzw. der An triebseinrichtung 2 und andererseits fest mit dem Gehäuse 5 verbunden.
Der Drehmomentsensor 4 ist als Reaktionsaufnehmer ausgeführt und/oder führt keine mit dem Elektromotor synchrone Drehbewegung aus.
Selbstverständlich können mit dem elektronischen Schraubwerkzeug 1 auch vorgebbare Drehwinkel der Bauteile eingestellt werden.
Die Antriebseinrichtung 2 ist frei und berührt das Gehäuse 5 nicht. Der Drehmomentsensor 4 ist mit der Stirnseite mit dem Gehäuse 5 verbunden. Der Elektromotor bzw. die Antriebsein richtung 2 sind sozusagen in dem Gehäuse 5 aufgehängt bzw. schwingend gelagert. Die Ab triebseinrichtung 3 bildet ein Lager für die Antriebseinrichtung 2.
Der Drehmomentsensor 4 kann
- wenigstens ein Piezoelement umfassen;
- einen Grundkörper, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, und wenigstens einen Deh nungsmessstreifen, vorzugsweise aus Kupfer oder Graphit, aufweisen;
- magnetorestriktiv ausgeführt sein, insbesondere dazu ausgelegt sein, eine berührungslose Erfassung des Drehmoments über magnetische Wechselfelder durchzuführen; und/oder
- dazu ausgelegt sein, eine berührungslose Erfassung des Drehmoments über eine Wir belstrommessung durchzuführen.
Die Dehnungsmessstreifen bzw. Dehnmessstreifen können auf dem Grundkörper beispiels weise aufgeklebt oder aufgedruckt sein.
In das Gehäuse 5 ist wenigstens ein Kanal 6 zur Durchführung eines Vakuums oder Unter drucks in den Bereich der Abtriebseinrichtung 3 integriert (siehe Figur 2).
Die Abtriebseinrichtung 3 umfasst wenigstens eine nicht näher dargestellte Drehdurchfüh rung zum Heranführen des Vakuums oder des Unterdrucks an das wenigstens eine zu schraubende Bauteil, welche mit dem wenigstens einen Kanal 6 des Gehäuses 5 verbunden ist.
Das Gehäuse 5 kann mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt sein.
Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich, ist das elektronische Schraubwerkzeug 1 mit zwei, insbe sondere frei programmierbaren Bedientasten 7a und 7b versehen.
Das Gehäuse 5 weist einen Deckel 5a insbesondere aus Aluminium sowie ein Sichtfenster 5b auf. In Figur 1 ist ebenfalls ein Gewindering 8 sowie eine Kabelverschraubung 9 zum An schluss an ein vereinfacht gestrichelt angedeutetes externes elektronisches Steuergerät 10 oder einen Computer gezeigt.
Das elektronische Schraubwerkzeug 1 weist des Weiteren eine Steuerplatine 1 1 auf, wel che:
- mit wenigstens einer Statusleuchtdiode (nicht dargestellt) versehen ist,
- dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Bedientasten 7a, 7b anzusteuern oder abzufra gen, und/oder
- eine Übergabeschnittstelle für die Messsignale des Drehmomentsensors 4, insbesondere für das externe elektronische Steuergerät 10 oder einen Computer umfasst.
Die Steuerplatine 1 1 , insbesondere eine Leuchtdiode der Steuerplatine 1 1 , ist in dem Ge häuse 5 insbesondere im Bereich des Sichtfensters 5b angeordnet.
Ein Schraubsystem kann das elektronische Schraubwerkzeug 1 und das elektronisches Steuergerät 10 umfassen, welches mit dem elektronischen Schraubwerkzeug 1 elektrisch verbunden und/oder kommunikationsverbunden ist (in Figur 1 gestrichelt angedeutet) und welches zur Ansteuerung des elektronischen Schraubwerkzeugs 1 eingerichtet ist, wobei die Ansteuerung, insbesondere die Durchführung von definierten Schraubprogrammen und/oder -prozessen und die Übermittlung von Schraubparametern, Toleranzgrenzen oder derglei chen umfasst.
Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich ist, weist das elektronische Schraubwerkzeug 1 eine Steckverschraubung 12 auf, welche zum Anschluss und/oder der Versorgung der Abtriebs einrichtung 3 mit Vakuum dient und welche mit dem Kanal 6 verbunden ist. Ferner ist eine Leuchtdiode 13 vorhanden, welche der Beleuchtung der Schraubstelle dient. Zylinder schrauben 14a und Nadelrollen 14b dienen der Befestigung der Antriebseinrichtung 2 über den Drehmomentsensor 4. In Figur 3 ist eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen elektronischen Schraubwerkzeugs 1 dargestellt.
Figur 4 zeigt einen Schnitt B-B gemäß Figur 3. Wie aus Figur 4 ersichtlich, weist zumindest ein Teilbereich des Gehäuses 5 im Querschnitt wenigstens annähernd die Form eines Drei- ecks 15 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein gleichseitiges Dreieck 15, dessen Ecken abgerundet sind. Die zwei Bedientasten 7a, 7b sind in dem Teil bereich des Gehäuses 5 angeordnet, welcher im Querschnitt wenigstens annähernd die Form des Dreiecks 15 aufweist und liegen jeweils auf unterschiedlichen Seitenflächen des Gehäuses 5 (siehe auch Figur 1 ).
Bezugszeichenliste
1 elektronisches Schraubwerkzeug
2 Antriebseinrichtung
3 Abtriebseinrichtung
4 Drehmomentsensor
5 Gehäuse
5a Deckel
5b Sichtfenster
6 Kanal
7a, 7b Bedientasten
8 Gewindering
9 Kabelverschraubung
10 externes Steuergerät
1 1 Steuerplatine
12 Steckverschraubung
13 Leuchtdiode
14a Zylinderschrauben
14b Nadelrollen
15 Dreieck

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ), insbesondere zum Schrauben von einem oder mehreren Bauteilen mit vorgebbaren Drehmomenten, wenigstens umfassend:
- eine Antriebseinrichtung (2) mit einem Elektromotor und einem Getriebe,
- eine Abtriebseinrichtung (3), welche zumindest mittelbar mit dem wenigstens einen zu schraubenden Bauteil verbindbar ist, und welche durch die Antriebseinrichtung (2) antreibbar ist,
- einen Drehmomentsensor (4), und
- ein Gehäuse (5), insbesondere zur Aufnahme wenigstens der Antriebseinrichtung (2) und des Drehmomentsensors (4),
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass
der Drehmomentsensor (4) einerseits als Festlager mit dem Elektromotor und anderer seits fest mit dem Gehäuse (5) verbunden ist.
2. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , wobei der Drehmomentsensor (4) als Reaktionsaufnehmer ausgeführt ist und/oder keine mit dem Elektromotor syn chrone Drehbewegung ausführt.
3. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Abtriebsein richtung (3) ein Lager für die Antriebseinrichtung (2) bildet.
4. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, wobei der Drehmo mentsensor (4):
- wenigstens ein Piezoelement umfasst;
- einen Grundkörper, vorzugsweise aus Stahl oder Aluminium, und wenigstens einen Dehnungsmessstreifen, vorzugsweise aus Kupfer oder Graphit, aufweist;
- magnetorestriktiv ausgeführt ist, insbesondere dazu ausgelegt ist, eine berührungslo se Erfassung des Drehmoments über magnetische Wechselfelder durchzuführen; oder
- dazu ausgelegt ist, eine berührungslose Erfassung des Drehmoments über eine Wir belstrommessung durchzuführen.
5. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in das Gehäuse (5) wenigstens ein Kanal (6) zur Durchführung eines Vakuums oder eines Unterdrucks in den Bereich der Abtriebseinrichtung (3) integriert ist.
6. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 5, wobei die Abtriebseinrichtung (3) wenigstens eine Drehdurchführung zum Heranführen des Vakuums oder des Un terdrucks an das wenigstens eine zu schraubende Bauteil umfasst, welche mit dem wenigstens einen Kanal (6) des Gehäuses (5) verbunden ist.
7. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse (5) mittels eines 3D-Druckverfahrens hergestellt ist.
8. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zumin dest ein Teilbereich des Gehäuses (5) im Querschnitt wenigstens annähernd die Form eines Dreiecks (15) aufweist.
9. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, welches mit wenigstens zwei, insbesondere frei programmierbaren Bedientasten (7a, 7b) versehen ist.
10. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 9, wobei die wenigstens zwei Be dientasten (7a, 7b) in einem Teilbereich des Gehäuses (5) angeordnet sind, welcher im Querschnitt wenigstens annähernd die Form eines Dreiecks (15) aufweist, und auf je weils unterschiedlichen Seitenflächen des Gehäuses (5) liegen.
1 1 . Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Gehäuse (5) mit wenigstens einem Sichtfenster (5b) versehen ist.
12. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , welches ei ne Steuerplatine (1 1 ) aufweist, welche:
- mit wenigstens einer Statusleuchtdiode versehen ist,
- dazu eingerichtet ist, die wenigstens zwei Bedientasten (7a, 7b) anzusteuern, und/oder
- eine Übergabeschnittstelle für die Messsignale des Drehmomentsensors (4), insbe sondere für ein externes elektronisches Steuergerät (10) oder einen Computer um fasst.
13. Elektronisches Schraubwerkzeug (1 ) nach Anspruch 12, wobei die Steuerplatine (1 1 ), insbesondere die Statusleuchtdiode der Steuerplatine (1 1 ) in dem Gehäuse (5), insbe sondere im Bereich des Sichtfensters (5b) angeordnet ist.
14. Schraubsystem bestehend aus einem elektronischen Schraubwerkzeug (1 ) nach ei nem der Ansprüche 1 bis 13 und einem elektronischen Steuergerät (10), welches mit dem elektronischen Schraubwerkzeug (1 ) elektrisch verbunden und/oder kommunika tionsverbunden ist, und welches zur Ansteuerung des elektronischen Schraubwerk zeugs (1 ) eingerichtet ist, wobei die Ansteuerung insbesondere die Durchführung von definierten Schraubprogrammen
oder -prozessen und die Übermittlung von Schraubparametern, Toleranzgrenzen oder dergleichen umfasst.
PCT/EP2019/071476 2018-10-02 2019-08-09 Elektronisches schraubwerkzeug WO2020069789A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018124402.9A DE102018124402A1 (de) 2018-10-02 2018-10-02 Elektronisches Schraubwerkzeug
DE102018124402.9 2018-10-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020069789A1 true WO2020069789A1 (de) 2020-04-09

Family

ID=67620459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2019/071476 WO2020069789A1 (de) 2018-10-02 2019-08-09 Elektronisches schraubwerkzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102018124402A1 (de)
WO (1) WO2020069789A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202019101333U1 (de) * 2019-03-08 2019-06-06 SWEDEX GmbH Industrieprodukte Drehmomentschrauberanordnung zum Betrieb einer solchen Drehmomentschrauberanordnung

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8414766U1 (de) * 1984-05-15 1984-09-13 Deutsche Gardner-Denver Gmbh, 7081 Westhausen Schrauber
WO1992018840A1 (en) * 1991-04-12 1992-10-29 Ingersoll-Rand Company Axially compact torque transducer
DE4307131A1 (de) 1993-03-06 1994-09-08 Albert Kipfelsberger Kraftschrauber mit elektronischer Drehmomentbegrenzung
DE19534850A1 (de) * 1995-09-20 1997-03-27 Hilti Ag Schlagunterstütztes Handbohrgerät
US20030196497A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-23 Ivo Geilenbrugge Torque measuring device
WO2010065856A1 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 Ingersoll Rand Company Disc-shaped torque transducer
EP2246680A2 (de) * 2009-04-30 2010-11-03 C. & E. Fein GmbH Elektrowerkzeug mit einer berührungslosen Drehmomentmesseinrichtung und Verfahren zum Messen des Drehmomentes bei einem Elektrowerkzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8414766U1 (de) * 1984-05-15 1984-09-13 Deutsche Gardner-Denver Gmbh, 7081 Westhausen Schrauber
WO1992018840A1 (en) * 1991-04-12 1992-10-29 Ingersoll-Rand Company Axially compact torque transducer
DE4307131A1 (de) 1993-03-06 1994-09-08 Albert Kipfelsberger Kraftschrauber mit elektronischer Drehmomentbegrenzung
DE19534850A1 (de) * 1995-09-20 1997-03-27 Hilti Ag Schlagunterstütztes Handbohrgerät
US20030196497A1 (en) * 2002-04-18 2003-10-23 Ivo Geilenbrugge Torque measuring device
WO2010065856A1 (en) * 2008-12-04 2010-06-10 Ingersoll Rand Company Disc-shaped torque transducer
EP2246680A2 (de) * 2009-04-30 2010-11-03 C. & E. Fein GmbH Elektrowerkzeug mit einer berührungslosen Drehmomentmesseinrichtung und Verfahren zum Messen des Drehmomentes bei einem Elektrowerkzeug

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018124402A1 (de) 2020-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0164574B1 (de) Schrauber
EP2771151B1 (de) Handwerkzeugmaschine
EP3113911B1 (de) Adaptive leistungsanzeige
EP3047943B1 (de) Drehschrauber
DE102011078380A1 (de) Trockenbauschrauber
EP2682210A1 (de) Bohreransteuerungsvorrichtung und Bohreransteuerungsverfahren
DE202005019060U1 (de) Greifvorrichtung
US8220176B2 (en) Gauge for mounting a screw
WO2020069789A1 (de) Elektronisches schraubwerkzeug
DE202009001997U1 (de) Digital anzeigendes Anpassungsglied für ein Drehmomentwerkzeug
EP3091331B1 (de) Messvorrichtung zum messen eines weges und/oder einer geschwindigkeit und ein verfahren zum montieren derselben
DE102007055028A1 (de) Winkelmeßeinrichtung
GB2497594A (en) Wrench extender for nut threading in confined spaces
DE10258900A1 (de) Akkuschrauber für Sicherheitsverschraubungen
DE102011054291B9 (de) Halterung
EP3120973B1 (de) Handwerkzeug mit zwei abtrieben
DE102016109603B3 (de) Schraubwerkzeug
DE102022200019B3 (de) Anbauschnittstelle zur Verwendung mit einem Schraubgerät, Anordnung mit Schraubgerät und Verwendung
DE102021109860B3 (de) Schraubenklemmkraftwandler für Schraubenfestziehvorgang
CN210715886U (zh) 齿轮间隙调整装置
US20210187706A1 (en) Drilling device with optimized actuation
DE102006021329A1 (de) Schraubwerkzeug
WO2009127491A1 (de) Steckeranordnung in einer werkzeugmaschine, insbesondere in einer handwerkzeugmaschine
EP3430968B1 (de) Feinabstimmungsmechanismus eines endoskops
DE102015219767A1 (de) Handwerkzeug mit zwei Abtrieben

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19753046

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19753046

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1