DE102017223148A1 - Process for process control in screwing processes - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Prozesskontrolle bei Schraubprozessen angegeben. Bei dem Verfahren werden ein Verbindungselement (1), das ein Gewinde (4) aufweist, ein Bauteil und eine Messeinheit zur Erfassung eines Drehmoments und/oder einer Kraft, insbesondere zur Erfassung eines Drehmoments in Abhängigkeit eines Drehwinkels und/oder einer Kraft in Abhängigkeit eines Weges, bereitgestellt. Mittels der Messeinheit wird das Verbindungselement (1) mit einem Bauteil in einem Schraubprozess unter Messung des Drehmoments und/oder der Kraft in Abhängigkeit des Drehwinkels und/oder des Weges verbunden. Das Bauteil (6) und/oder ein mit dem Bauteil (6) in Berührung stehendes weiteres Bauteil (7) weist zumindest eine als überwindbares Hindernis ausgebildete Markierstelle auf. Das Erreichen der Markierstelle während des Schraubprozesses wird von der Messeinheit detektiert, und der ab dem Erreichen der Markierstelle bis zum Erreichen eines vorgegebenen Endanzugsdrehmoments zurückzulegende Restschraubweg wird beim Schraubprozess berücksichtigt.A method for process control in screwing processes is given. In the method, a connecting element (1) having a thread (4), a component and a measuring unit for detecting a torque and / or a force, in particular for detecting a torque in dependence on a rotation angle and / or a force in dependence Way, provided. By means of the measuring unit, the connecting element (1) is connected to a component in a screwing process by measuring the torque and / or the force as a function of the angle of rotation and / or the path. The component (6) and / or a further component (7) in contact with the component (6) has at least one marking point formed as an overcoming obstacle. The reaching of the marking point during the screwing process is detected by the measuring unit, and the residual screwing distance to be covered from reaching the marking point until a predetermined final tightening torque is reached is taken into account during the screwing process.
Description
Es wird ein Verfahren zur Prozesskontrolle bei Schraubprozessen angegeben. Bei dem Schauprozess wird ein Verbindungselement, wie z.B. eine Schraube oder eine Mutter, mit zumindest einem Bauelement verbunden.A method for process control in screwing processes is given. In the show process, a connection element, such as e.g. a screw or a nut connected to at least one component.
Zur Befestigung von Bauteilen wird, insbesondere bei sicherheitsrelevanten Bauteilen, die sogenannte EC-Schraubtechnik (EC, „electronic control“) eingesetzt. Damit lässt sich der Schraubprozess überwachen und ein Rückschluss auf die Qualität der erstellten Schraubverbindung schließen. Üblicherweise wird der prozessüberwachte Schraubprozess mittels zweier unabhängiger Messgrößen, nämlich des Drehmoments und des Drehwinkels, dargestellt. Eine gewisse Restunsicherheit bleibt jedoch, da dabei normalerweise nicht die Kopfauflage der Schraube am Bauteil und/oder das Fehlen eines Anbauteiles detektiert werden kann.For fastening components, in particular in safety-relevant components, the so-called EC screwing technology (EC, "electronic control") is used. This allows the screwing process to be monitored and a conclusion drawn on the quality of the screw connection created. Usually, the process-monitored screwing process is represented by means of two independent measured variables, namely the torque and the angle of rotation. A certain residual uncertainty remains, however, since it is usually not the headrest of the screw on the component and / or the lack of an attachment can be detected.
Im Stand der Technik werden insbesondere sogenannte KAT-
Die Überwachung erfolgt dabei zum einen über ein geometrisch definiertes und genormtes Verbindungselement, eine Schraube oder eine Gewindemutter, und zum anderen über die notwendige Messtechnik. Üblicherweise wird hierzu eine EC-Schraubanlage verwendet. Die Anlage zeichnet das Drehmoment über dem Drehwinkel auf, welche als voneinander unabhängige Größen gelten und eine Aussage über die Qualität der Verbindung treffen können.The monitoring takes place on the one hand via a geometrically defined and standardized connection element, a screw or a threaded nut, and on the other hand on the necessary measurement technology. Usually, an EC screwdriver is used for this purpose. The system records the torque over the rotation angle, which are regarded as independent variables and can make a statement about the quality of the connection.
Die
Um keinen Überfluss an Datenmengen aufzuzeichnen wird normalerweise ein definiertes Drehmoment als Schwellwert definiert, welches als Trigger die Aufzeichnung der Daten starten lässt. In der
Problem dieses Überwachungssystems ist der blinde, erste Bereich
In den
Beim Schraubprozess gemäß der
Beim Schraubprozess gemäß der
Bei dem in der Druckschrift
Es ist eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein alternatives Verfahren zur Prozesskontrolle bei Schraubprozessen anzugeben, mittels dessen die Sicherheit bei Schraubprozessen erhöht werden kann und beispielsweise das Fehlen von Anbauteilen detektiert werden.It is a task to be solved, at least some embodiments, to specify an alternative method for process control in screwing processes, by means of which the safety in screwing processes can be increased and, for example, the absence of attachments can be detected.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.This object is achieved by a method according to the independent claim. Advantageous embodiments and further developments of the method will be apparent from the dependent claims, the following description and from the drawings.
Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Prozesskontrolle bei Schraubprozessen werden ein Verbindungselement, welches ein Gewinde aufweist, und ein Bauteil, mit welchem das Verbindungselement verbunden werden soll bereitgestellt. Weiterhin wird eine Messeinheit zur Erfassung eines Drehmoments und/oder einer Kraft bereitgestellt. Vorzugsweise ist die Messeinheit zur Erfassung eines Drehmoments in Abhängigkeit eines Drehwinkels und/oder zur Erfassung einer Kraft in Abhängigkeit eines Weges ausgebildet.In the method for process control in screwing processes described here, a connection element which has a thread and a component with which the connection element is to be connected are provided. Furthermore, a measuring unit for detecting a torque and / or a force is provided. Preferably, the measuring unit for detecting a torque in dependence of a rotation angle and / or for detecting a force in response to a path is formed.
Das Verbindungselement wird mit dem Bauteil in einem Schraubprozess unter Messung des Drehmoments und/oder der Kraft in Abhängigkeit des Drehwinkels und/oder des Weges verbunden, wobei die Messung mittels der Messeinheit erfolgt. Bei dem Verbindungselement kann es sich z.B. um eine Schraube handeln.The connecting element is connected to the component in a screwing process by measuring the torque and / or the force as a function of the angle of rotation and / or the path, wherein the measurement takes place by means of the measuring unit. The connecting element may be e.g. to trade a screw.
Das Bauteil und/oder ein mit dem Bauteil in Berührung stehendes weiteres Bauteil weist zumindest eine als überwindbares Hindernis, insbesondere als überwindbares Hindernis für den Schraubprozess, ausgebildete Markierstelle auf. Vorzugsweise kann ein Erreichen der Markierstelle bei der Messung detektiert werden, z.B. durch eine signifikante Änderung, insbesondere eine signifikante Zunahme des gemessenen Drehmoments. Bei dem weiteren Bauteil kann es sich z.B. um ein Anbauteil oder Klemmteil handeln.The component and / or another component in contact with the component has at least one markable point formed as an overcoming obstacle, in particular as an insurmountable obstacle for the screwing process. Preferably, reaching the marking location can be detected during the measurement, e.g. by a significant change, in particular a significant increase in the measured torque. The further component may be e.g. to act an attachment or clamping part.
Die Markierstelle kann also derart ausgebildet sein, dass beim Schraubprozess die erforderliche Schraubkraft bzw. das erforderliche Drehmoment ab dem Erreichen der Markierstelle zunimmt. Das Erreichen der Markierstelle kann beispielsweise erfolgen, wenn das Verbindungselement die Markierstelle des Bauteils oder des weiteren Bauteils während des Schraubprozesses das Bauteil erreicht bzw. erstmalig berührt.The marking point can thus be designed such that during the screwing process the required screwing force or the required torque increases from reaching the marking point. Achieving the marking can be done, for example, when the connecting element reaches the marking of the component or the other component during the screwing the component or touches for the first time.
Vorzugsweise ist ab dem Detektieren bzw. Erreichen der Markierstelle ein definierter bzw. bekannter Restweg des Verbindungselements zurückzulegen, bis die korrekte Verschraubung erreicht ist bzw. bis eine Auflagestelle des Verbindungselements eine Endposition, insbesondere durch Kontakt mit bzw. Auflage auf dem Bauteil und/oder weiteren Bauteil erreicht hat. Vorzugsweise kontaktiert das Verbindungselement nach dem Beenden des Schraubprozesses das Bauteil und/oder das weitere Bauteil mit der Auflagestelle.Preferably, from the detection or reaching the marking point, a defined or known residual path of the connecting element is traversed until the correct screw connection is reached or until a contact point of the connecting element has an end position, in particular by contact with or support on the component and / or further Component has reached. Preferably, after the completion of the screwing process, the connecting element contacts the component and / or the further component with the support point.
Beispielsweise kann es sich bei der Auflagestelle um eine Unterkopfseite eines Schraubenkopfes einer Schraube handeln.For example, the support point may be a lower head side of a screw head of a screw.
Das Erreichen der Markierstelle während des Schraubprozesses wird von der Messeinheit detektiert. Insbesondere kann die Messeinheit das Erreichen des überwindbaren Hindernisses detektieren, z.B. durch einen Anstieg der aufzuwendenden Schraubkraft und/oder des aufzuwendenden Drehmoments.The reaching of the marking point during the screwing process is detected by the measuring unit. In particular, the measuring unit may detect reaching the overcoming obstacle, e.g. by an increase in the screwing force and / or the torque to be expended.
Vorzugsweise wird der ab dem Erreichen der Markierstelle bis zum Erreichen eines vorgegebenen Endanzugsdrehmoments zurückzulegende Restschraubweg beim Schraubprozess berücksichtigt. Insbesondere kann der von der Markierstelle zur Auflagestelle zurückzulegende Restschraubweg beim Schraubprozess berücksichtigt werden. Beispielsweise kann der zurückzulegende Restschraubweg während des Schraubprozesses oder im Anschluss an den Schraubprozess gemessen werden. Alternativ oder zusätzlich zur Berücksichtigung des Restschraubwegs während des Schraubprozesses kann beispielsweise eine nachträgliche Bewertung des Schraubprozesses mittels von der Messeinheit aufgezeichneter Daten erfolgen, insbesondere da zurückzulegende Restweg bekannt ist.Preferably, the remaining screwing distance to be covered from reaching the marking point until reaching a predetermined final tightening torque is taken into account during the screwing process. In particular, the Restschraubweg to be covered by the marking to the support point during the screwing process can be considered. For example, the remaining screwing distance to be covered can be measured during the screwing process or following the screwing process. Alternatively or in addition to the consideration of the Restschraubwegs during the screwing, for example, a subsequent evaluation of the screwing done by means of data recorded by the measuring unit, in particular as to be traversed residual path is known.
Mittels des hier beschriebenen Verfahrens kann durch zusätzliche Messgrößen eine erhöhte Sicherheit im Schraubprozess gewährleistet werden. Weiterhin kann beispielsweise das Fehlen von Anbauteilen detektiert werden. Das Feststellen einer vorhandenen Schraubenkopfauflage oder das Fehlen derselben kann durch Korrelation des anliegenden Drehmoments in Kombination mit dem zurückgelegten Restschraubweg ab Erreichen der definierten Markierstelle sichergestellt werden. Darüber hinaus ist es möglich, beim Schraubprozess ab dem Erreichen der Markierstelle einen rein drehwinkel- und/oder schraubweggesteuerten Anzug vorzusehen. Das Drehmoment und die Kraft sind als Steuergrößen nicht mehr erforderlich. Dadurch können Reibeinschlüsse ausgeschlossen werden. By means of the method described here can be ensured by additional measures increased security in the screwing. Furthermore, for example, the absence of attachments can be detected. The detection of an existing screw head support or the lack thereof can be ensured by correlation of the applied torque in combination with the completed Restschraubweg from reaching the defined marking point. In addition, it is possible to provide during the screwing process from reaching the marking a purely Drehwinkel- and / or screw path controlled suit. The torque and the force are no longer required as control variables. As a result, friction inclusions can be excluded.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verbindungselement als Schraube ausgebildet. Insbesondere kann das Verbindungselement einen Schraubenschaft und einen mit dem Schraubenschaft verbundenen Schraubenkopf aufweisen. Der Schraubenkopf weist eine Unterkopfseite auf, wobei durch die Unterkopfseite eine Auflagestelle gebildet ist. Beim Beenden des Schraubprozesses liegt die Unterkopfseite des Schraubenkopfes vorzugsweise am Bauteil und/oder am weiteren Bauteil an. Weiterhin kann das Verbindungselement als selbstfurchende Schraube ausgebildet sein. Alternativ ist das Verbindungselement als Schraubenmutter oder als Verbindungsteil mit einem Mutterngewinde ausgebildet.According to a further embodiment, the connecting element is designed as a screw. In particular, the connecting element may have a screw shaft and a screw head connected to the screw shaft. The screw head has a lower head side, wherein a support point is formed by the lower head side. When terminating the screwing, the lower head side of the screw head is preferably on the component and / or on the other component. Furthermore, the connecting element may be formed as a self-tapping screw. Alternatively, the connecting element is designed as a nut or as a connecting part with a nut thread.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt die beim Schraubprozess aufzuwendende Schraubkraft und/oder das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment beim Erreichen der Markierstelle um mindestens 10% zu. Bevorzugt nimmt die beim Schraubprozess aufzuwendende Schraubkraft und/oder das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment beim Erreichen der Markierstelle um mindestens 25 %, besonders bevorzugt um mindestens 50 %, zu.According to a further embodiment, the screwing force to be expended during the screwing process and / or the torque to be expended during the screwing process increases by at least 10% on reaching the marking point. The screwing force expended during the screwing process and / or the torque to be expended during the screwing process preferably increases by at least 25%, particularly preferably by at least 50%, when the marking point is reached.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Markierstelle in einem Gewinde des Bauteils und/oder in einem Gewinde des weiteren Bauteils ausgebildet. Bei der Markierstelle kann es sich beispielsweise um eine Kerbe im Gewinde des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils handeln. Weiterhin kann die Markierstelle als Auswölbung im Gewinde des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils ausgebildet sein. Des Weiteren kann die Markierstelle bzw. Auswölbung z.B. als Klebe- und/oder Sicherungspunkt im Gewinde des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils ausgeführt sein. Allgemein formuliert kann es sich bei der Markierstelle um eine definierte geometrische Abweichung an einer bestimmten Stelle des Gewindes des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils handeln, welche z.B. einen definierten Abstand zur Auflagestelle aufweist. Die Markierstelle kann entweder direkt beim Herstellen des Bauteils bzw. des weiteren Bauteils oder nachträglich nach dem eigentlichen Herstellprozess des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils erzeugt werden. According to a further embodiment, the marking point is formed in a thread of the component and / or in a thread of the further component. The marking point can be, for example, a notch in the thread of the component and / or of the further component. Furthermore, the marking can be formed as a bulge in the thread of the component and / or the other component. Furthermore, the marking point or bulge can be designed, for example, as an adhesive and / or securing point in the thread of the component and / or of the further component. In general terms, the marking point may be a defined geometric deviation at a specific point of the thread of the component and / or of the further component, which, for example, has a defined distance from the contact point. The marking point can be generated either directly during the production of the component or of the further component or subsequently after the actual production process of the component and / or of the further component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Markierstelle an einer Oberfläche des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils ausgebildet. Beispielsweise kann die Markierstelle als von einer Oberfläche des Bauteils und/oder des weiteren Bauteils abragendes Element ausgebildet sein. Bei dem abragenden Element kann es sich zum Beispiel um lokale Erhöhung oder eine Auswölbung oder Verprägung handeln.According to a further embodiment, the marking point is formed on a surface of the component and / or of the further component. For example, the marking point may be formed as an element projecting from a surface of the component and / or of the further component. The projecting element may be, for example, local elevation or bulge or embossment.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Markierstelle um eine lokal veränderte Lochgeometrie eines Lochs im Bauteil und/oder im weiteren Bauteil. Beispielsweise kann die Lochgeometrie des Lochs lokal verengt sein, so dass bei einem Einschrauben eines Verbindungselements bzw. einer Schraube in das Loch der Schraubwiderstand an dieser Stelle vorübergehend zunimmt.According to a further embodiment, the marking point is a locally changed hole geometry of a hole in the component and / or in the further component. For example, the hole geometry of the hole may be locally narrowed, so that when screwing a fastener or a screw into the hole of the screw resistance increases temporarily at this point.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Markierstelle um einen Bereich im Bauteil und/oder im weiteren Bauteil, welcher im Vergleich zu angrenzenden Bereichen ein unterschiedliches Material und/oder eine unterschiedliche Dichte aufweist.According to a further embodiment, the marking point is an area in the component and / or in the further component, which has a different material and / or a different density compared to adjacent areas.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Verbindungselement bei dem Schraubprozess mit einem Bauteil verbunden, welches mit einem weiteren Bauteil in Kontakt ist. Bei dem weiteren Bauteil kann es sich z.B. um eine Kalotte oder um einen Federring handeln. Das Erreichen der Markierstelle kann beispielsweise bei einem ersten Kontaktieren des Verbindungselements und/oder einer Auflagestelle des Verbindungselements mit dem weiteren Bauteil gegeben sein. Das als Kalotte ausgeführte weitere Bauteil kann z.B. mit oder ohne eigenes Gewinde ausgeführt sein. Vor dem Schraub- bzw. Verbindungsprozess kann z.B. zwischen dem als Kalotte ausgeführten weiteren Bauteil ein Hohlraum angeordnet sein, der während des Verschraubens bzw. nach dem beendeten Schraubprozess eliminiert sein kann.According to a further embodiment, the connecting element is connected in the screwing process with a component which is in contact with another component. The further component may be e.g. to act around a dome or a spring ring. The reaching of the marking can be given, for example, in a first contact of the connecting element and / or a support point of the connecting element with the other component. The dome-shaped further component may e.g. be executed with or without its own thread. Before the screwing or connecting process, e.g. between the calotte executed as a further component, a cavity may be arranged, which may be eliminated during the screwing or after the finished screwing process.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment beim Erreichen der Markierstelle um mindestens 0,5 Nm zu. Bevorzugt nimmt das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment beim Erreichen der Markierstelle um mindestens 3,0 Nm, besonders bevorzugt um mindestens 5,0 Nm, zu.According to a further embodiment, the torque to be expended during the screwing process increases by at least 0.5 Nm when the marking point is reached. The torque to be expended during the screwing process preferably increases by at least 3.0 Nm, particularly preferably by at least 5.0 Nm, when the marking point is reached.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt die beim Schraubprozess aufzuwendende Schraubkraft und/oder das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment nach einem Passieren der Markierstelle wieder ab. Insbesondere kann die aufzuwendende Schraubkraft bzw. das aufzuwendende Drehmoment nach dem Überwinden des überwindbaren Hindernisses, welches durch die Markierstelle ausgebildet ist, und vor einem Erreichen eines Endanzugdrehmoments wieder abnehmen. Beispielsweise kann die beim Schraubprozess aufzuwendende Schraubkraft und/oder das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment nach dem Passieren der Markierstelle um mindestens 10% abnehmen. Bevorzugt nimmt die beim Schraubprozess aufzuwendende Schraubkraft und/oder das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment nach dem Passieren der Markierstelle um mindestens 25 %, besonders bevorzugt um mindestens 50 %, ab.According to a further embodiment, the screwing force expended in the screwing process and / or the torque to be expended during the screwing process decreases again after the marking point has passed. In particular, the expended screw force or the torque to be expended after overcoming the overcome obstacle, which is formed by the marking point, and before reaching a final tightening torque decrease again. For example, the screwing force to be expended during the screwing process and / or the torque to be expended during the screwing process may decrease by at least 10% after passing through the marking position. Preferably, the screwing force expended during the screwing process and / or the torque to be expended during the screwing process, after passing through the marking point, decreases by at least 25%, particularly preferably by at least 50%.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform nimmt das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment nach dem Passieren der Markierstelle um mindestens 0,5 Nm ab. Bevorzugt nimmt das beim Schraubprozess aufzuwendende Drehmoment nach dem Passieren der Markierstelle der Markierstelle um mindestens 3,0 Nm, besonders bevorzugt um mindestens 5,0 Nm, ab. Dadurch kann über eine Drehmomentdifferenz ein eindeutiges Kriterium zur Schwellwertbestimmung erhalten werden.According to a further embodiment, the torque to be expended during the screwing process decreases by at least 0.5 Nm after passing through the marking point. The torque to be expended during the screwing process preferably decreases after passing through the marking point of the marking location by at least 3.0 Nm, particularly preferably by at least 5.0 Nm. As a result, a definite criterion for determining the threshold value can be obtained via a torque difference.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden beim Schraubprozess, insbesondere ab dem Erreichen der Markierstelle, als Steuergröße für den Schraubprozess neben Drehwinkel und/oder Schraubweg keine weiteren Steuergrößen verwendet. Durch einen rein drehwinkelgesteuerten bzw. schraubweggesteuerten Anzug können vorteilhafterweise Reibeinflüsse ausgeschlossen werden.According to a further embodiment, no further control variables are used in the screwing process, in particular from the time the marking point is reached, as the control variable for the screwing process in addition to the angle of rotation and / or the screwing path. By a pure angle-controlled or screw-controlled suit advantageously friction influences can be excluded.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verbindungselement keine Markierstelle auf. Insbesondere kann es sich bei dem Verbindungselement um ein handelsübliches Verbindungselement, wie z.B. eine Schraube oder eine Schraubenmutter, handeln. Das Verbindungselement kann also derart ausgebildet sein, dass es in einem unbeschädigten Zustand bei einem Schraubprozess, bei dem das Verbindungselement mit einem Bauteil ohne Markierstelle verschraubt wird, bis zum Erreichen des Enddrehmoments keine signifikante Änderung des Drehmoments gibt.According to a further embodiment, the connecting element has no marking point. In particular, the connecting element may be a commercially available connecting element, such as a screw or a nut. The connecting element can Thus, be designed so that it is in an undamaged state in a screwing process in which the connecting element is bolted to a component without Markierstelle until reaching the final torque no significant change in torque.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt der ab dem Erreichen bzw. Detektieren der Markierstelle zurückzulegende Restweg des Verbindungselements bis zu einem Erreichen der Sollendposition mindestens 5,0 mm, bevorzugt mindestens 10,0 mm.In accordance with a further embodiment, the residual path of the connecting element to be traversed from reaching or detecting the marking position is at least 5.0 mm, preferably at least 10.0 mm, until reaching the nominal end position.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden Daten des Schraubprozesses, insbesondere das Drehmoment und/oder die Kraft in Abhängigkeit des Drehwinkels und/oder des Weges, ab dem Erreichen bzw. Detektieren der Markierstelle aufgezeichnet bzw. elektronisch gespeichert. Dadurch kann vorteilhafterweise vermieden werden, dass der gesamte Schraubprozess aufgezeichnet werden muss.According to a further embodiment, data of the screwing process, in particular the torque and / or the force as a function of the angle of rotation and / or the path, are recorded or stored electronically as soon as the marking point is reached or detected. This can be advantageously avoided that the entire screwing process must be recorded.
Durch das hier beschriebene Verfahren ist eine prozesssichere Verschraubung möglich. Weiterhin können Fehler bei einer Verschraubung, wie z.B. ein fehlendes oder ein falsches Anbauteil, detektiert werden. Insbesondere bei KAT-
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens zur Prozesskontrolle bei Schraubprozessen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den
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1A bis1 D Schraubprozess-Diagramme bei Schraubprozessen gemäß dem Stand der Technik, und -
2 ein Schraubprozess-Diagramm bei einem hier beschriebenen Schraubprozess gemäß einem Ausführungsbeispiel, und -
3 eine schematische Darstellung eines Verbindungselements und eines Bauteils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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1A to1 D Schraubprozess diagrams in Schraubprozessen according to the prior art, and -
2 a Schraubprozess diagram in a screwing process described here according to an embodiment, and -
3 a schematic representation of a connecting element and a component according to another embodiment.
In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.In the exemplary embodiments and figures, identical or identically acting components may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual elements can be shown exaggeratedly thick or large in size for better representability and / or better understanding.
Die
Somit können - insbesondere aufgrund des „blinden“ Bereichs
Dabei werden ein Verbindungselement, welches ein Gewinde aufweist, ein Bauteil, mit welchem das Verbindungselement verbunden werden soll und eine Messeinheit zur Erfassung eines Drehmoments in Abhängigkeit des Drehwinkels bereitgestellt.In this case, a connecting element which has a thread, a component with which the connecting element is to be connected and a measuring unit for detecting a torque as a function of the angle of rotation are provided.
Das Verbindungselement wird mit dem Bauteil in einem Schraubprozess unter Messung des Drehmoments in Abhängigkeit des Drehwinkels verbunden, wobei die Messung mittels der Messeinheit erfolgt. Bei dem Verbindungselement kann es sich z.B. um eine Schraube oder um eine Mutter handeln.The connecting element is connected to the component in a screwing process by measuring the torque as a function of the angle of rotation, wherein the measurement is performed by means of the measuring unit. The connecting element may be e.g. to act a screw or a nut.
Zusätzlich ist bauteilseitig eine Markierstelle als beim Schraubprozess überwindbares Hindernis ausgebildet sein. Diese Markierstelle soll dabei einen definierten Abstand zu einer Auflagestelle des Verbindungselementes haben. Die Markierung muss so ausgebildet sein, dass sich das Drehmoment an dieser Stelle signifikant und messbar verändert, vorzugsweise ansteigt. Dadurch kann die Messeinheit das Erreichen der Markierstelle detektieren. Ab dieser Markierstelle wird nun noch ein definierter Restweg bis zur Auflagestelle des Verbindungselementes zurückgelegt.In addition, on the component side, a marking point can be formed as an obstacle that can be overcome during the screwing process. This marking is intended to have a defined distance to a support point of the connecting element. The marking must be designed so that the torque at this point significantly and measurably changed, preferably increases. This allows the measuring unit to detect the reaching of the marking. From this marking point is now still a defined residual path covered to the support point of the connecting element.
Die Markierstelle kann der Messung als Zwangsbedingung und möglicher Startpunkt
Durch beschriebenes Verfahren steigt die Prozesssicherheit des Schraubprozesses, da weitere Fehler, wie z.B. das Fehlen von Anbauteilen, die Verschraubung mit einem falschen Bauteil, oder ein Schiefziehen des Verbindungselementes erkannt werden können. By the described method, the process reliability of the screwing increases, since further errors, such as the lack of attachments, the screw with a wrong component, or a skewing of the connecting element can be detected.
Bei der Markierstelle kann es sich beispielsweise um eine Kerbe im Bauteil handeln. Ebenso denkbar wäre die Ausprägung über eine Auswölbung. Auch ein Klebepunkt ist denkbar. Die Markierstelle kann als eine definierte geometrische Abweichung an einer Stelle des Bauteils ausgebildet sein. Weiterhin kann die Markierstelle kann als eine definierte geometrische Abweichung in einem weiteren Bauteil, wie z.B. einem Klemmteil, das mit dem Bauteil in Berührung steht, ausgebildet sein. Vorzugsweise hat das Merkmal einen definierten Abstand zu einer Auflagestelle des Verbindungselements.For example, the marking point may be a notch in the component. Equally conceivable would be the expression of a bulge. A glue dot is also conceivable. The marking point can be designed as a defined geometric deviation at a position of the component. Furthermore, the marking location may be defined as a defined geometrical deviation in another component, such as e.g. a clamping part which is in contact with the component may be formed. Preferably, the feature has a defined distance to a support point of the connecting element.
Nach Erreichen der Markierstelle kann das Drehmoment wieder abnehmen, um über eine Drehmomentdifferenz ein eindeutiges Kriterium zur Schwellwertbestimmung zu erhalten.After reaching the marking point, the torque can decrease again in order to obtain a definite criterion for threshold value determination via a torque difference.
In der
Das weitere Bauteil
Vor dem Schraubprozess ist zwischen abragenden, kalottenförmigen Teil des weiteren Bauteils
Anschließend kann ab dem Erreichen der Markierstelle ein vorgegebener Restschraubweg zurückgelegt werden, so dass eine korrekte Verschraubung sichergestellt werden kann.Subsequently, from the reaching of the marking a predetermined Restschraubweg be covered, so that a correct screw can be ensured.
Vorteilhafterweise bringt das hier beschriebene Verfahren eine erhöhte Sicherheit bei Schraubprozessen.Advantageously, the method described here brings increased security in screwing.
Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein. Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.The features described in the embodiments shown may also be combined with each other according to further embodiments. Alternatively or additionally, the embodiments shown in the figures may have further features according to the embodiments of the general description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Verbindungselementconnecting element
- 22
- Hohlraumcavity
- 33
- Auflagestellesupport point
- 44
- Gewindethread
- 55
- Lochhole
- 66
- Bauteilcomponent
- 77
- weiteres Bauteilanother component
- A, B, CA, B, C
- SchraubprozessabschnitteSchraubprozessabschnitte
- SS
- Schwellwertthreshold
- XX
- Start der AufzeichnungStart the recording
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016205611 A1 [0011]DE 102016205611 A1 [0011]
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017223589A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for mounting a screw, mounting device and control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007000281A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Hilti Aktiengesellschaft | Method for controlling a screwdriver |
DE102011102275A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | C. & E. Fein Gmbh | Screwdriver and method for controlling a screwdriver |
DE102016205611A1 (en) | 2016-04-05 | 2017-10-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for process control in screwing processes |
-
2017
- 2017-12-19 DE DE102017223148.3A patent/DE102017223148A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007000281A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-27 | Hilti Aktiengesellschaft | Method for controlling a screwdriver |
DE102011102275A1 (en) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | C. & E. Fein Gmbh | Screwdriver and method for controlling a screwdriver |
DE102016205611A1 (en) | 2016-04-05 | 2017-10-05 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for process control in screwing processes |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017223589A1 (en) * | 2017-12-21 | 2019-06-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for mounting a screw, mounting device and control device |
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