Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE102012219871A1 - Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment - Google Patents

Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment Download PDF

Info

Publication number
DE102012219871A1
DE102012219871A1 DE201210219871 DE102012219871A DE102012219871A1 DE 102012219871 A1 DE102012219871 A1 DE 102012219871A1 DE 201210219871 DE201210219871 DE 201210219871 DE 102012219871 A DE102012219871 A DE 102012219871A DE 102012219871 A1 DE102012219871 A1 DE 102012219871A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
assembly tool
screw
image
recorded
tool
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201210219871
Other languages
German (de)
Inventor
Martin Reuter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Original Assignee
Marco Systemanalyse und Entwicklung 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 Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH filed Critical Marco Systemanalyse und Entwicklung GmbH
Priority to DE201210219871 priority Critical patent/DE102012219871A1/en
Priority to CN201310516853.6A priority patent/CN103786127B/en
Publication of DE102012219871A1 publication Critical patent/DE102012219871A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/021Gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31316Output test result report after testing, inspection
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45127Portable, hand drill

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

The method involves detecting the parameter of the screw connection operation by an assembly tool and recording from the location of the assembly tool from an image of the screw environment. A localization and logging of the screwing position are performed through the image information. The image is recorded after completing the screwing operation. The image is recorded after the assembly tool is placed in a predetermined distance range and in a predetermined angle range relative to a screw axis. An independent claim is included for a manually guided assembly tool with a structure-borne sound sensor and multiple acceleration sensors.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Protokollierung von Verschraubungen, die mit einem manuell geführten Montagewerkzeug erstellt werden, wobei durch das Montagewerkzeug zumindest ein Kennwert des Verschraubungsvorgangs erfasst wird.The present invention relates to a method and a device for logging screw connections that are created with a manually guided assembly tool, wherein at least one characteristic value of the screwing process is detected by the assembly tool.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zur Qualitätssicherung, beispielsweise bei der Montage von Fahrzeugen.Such methods and devices are known from the prior art and serve for quality assurance, for example in the assembly of vehicles.

Auch bei weitgehend automatisierter Fertigung werden Schrauben heutzutage vielfach noch von Hand mit Hilfe eines manuell geführten Montagewerkzeugs, beispielsweise mit einem pneumatischen, elektrischen oder elektropneumatischen Handschrauber gesetzt. Unter einem manuell geführten Montagewerkzeug wird hierbei ein solches verstanden, das von einer Person und nicht von einem Roboter auf die Schraube aufgesetzt wird, was nicht ausschließt, dass zusätzliche Führungselemente vorhanden sind, die eine Handhabung des Montagewerkzeugs erleichtern. Zur Qualitätssicherung ist es dabei häufig wünschenswert bzw. erforderlich, das Einsetzen der Schrauben zu überwachen. Bekannt ist in diesem Zusammenhang, das Drehmoment und die vom Montagewerkzeug beim Einschrauben ausgeführten Umdrehungen zu protokollieren. Even with largely automated production, screws are nowadays often still set by hand with the aid of a manually guided assembly tool, for example with a pneumatic, electric or electropneumatic manual screwdriver. In this case, a manually guided assembly tool is understood to mean one which is placed on the screw by a person and not by a robot, which does not exclude the presence of additional guide elements which facilitate handling of the assembly tool. For quality assurance, it is often desirable or necessary to monitor the insertion of the screws. It is known in this context, to record the torque and executed by the assembly tool when screwing revolutions.

Wünschenswert ist es grundsätzlich aber auch, die Montagepositionen, an denen die Schrauben eingesetzt werden, aufzuzeichnen. Eine Vermessung des Schraubers mittels Vermessungstechnik konnte bislang nicht mit ausreichender Genauigkeit und Zuverlässigkeit realisiert werden. Ähnliche Probleme können auch bei anderen handgeführten Werkzeugen auftreten. In principle, it is also desirable to record the mounting positions at which the screws are used. A measurement of the screwdriver by means of surveying technology could not be realized so far with sufficient accuracy and reliability. Similar problems can also occur with other hand-held tools.

Bei Einsatz von Montagewerkzeugen, die mit einer Sensorik zur Trägheitsnavigation ausgestattet sind, ergibt sich in der Praxis bei Fließbandproduktion das Problem, dass sich die Montageobjekte, teilweise mit variabler Geschwindigkeit, entlang des Bandes bewegen und dass auch die einzelnen Montagestationen teilweise in Bandrichtung relativ zum Untergrund bewegt werden. Ein Schrauber wird dabei beispielsweise in einer Schraubstation abgelegt, die entlang des Montagebandes verschiebbar ist, was eine Absolutbestimmung der jeweiligen Schrauberposition mit vergleichsweise einfachen Mitteln unmöglich macht. When using assembly tools that are equipped with a sensor for inertial navigation, resulting in practice in assembly line production, the problem that move the assembly objects, sometimes with variable speed, along the belt and that the individual assembly stations partially in the tape direction relative to the ground to be moved. A screwdriver is stored, for example, in a screwing, which is displaceable along the assembly line, which makes an absolute determination of the respective screwdriver position impossible with comparatively simple means.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, mit einfachen Mitteln eine Position eines handgeführten Montagewerkzeugs mit hoher Genauigkeit und zuverlässig zu bestimmen. The invention has for its object to provide a method and an apparatus that make it possible to determine a position of a hand-held assembly tool with high accuracy and reliable by simple means.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere dadurch, dass vom Ort des Montagewerkzeugs aus ein Bild der Schraubumgebung aufgezeichnet wird und mit Hilfe der Bildinformation eine Lokalisierung und Protokollierung der Schraubposition durchgeführt wird. This object is achieved by a method with the features of claim 1 and in particular by the fact that from the location of the mounting tool from an image of the screw environment is recorded and with the help of image information, a localization and logging of the screw is performed.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Navigation im Raum von der Ablageposition des Werkzeugs bis zum Einsatzort sehr schwierig und aufwendig ist, da das Montageobjekt bewegt wird und die Trägheitsnavigation nur eine begrenzte Genauigkeit liefern kann. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgesehen, vom Ort des Montagewerkzeugs aus ein Bild der Schraubumgebung aufzuzeichnen und mit Hilfe der Bildinformation eine Lokalisierung und Protokollierung der Schraubposition durchzuführen und die erfassten Kennwerte des Verschraubungsvorgangs mit der so protokollierten Schraubposition zu verknüpfen. The invention is based on the recognition that a navigation in space from the storage position of the tool to the place of use is very difficult and expensive, since the mounting object is moved and the inertial navigation can only provide a limited accuracy. According to the invention, it is therefore provided to record an image of the screw environment from the location of the assembly tool and to perform localization and logging of the screw position with the aid of the image information and to link the recorded characteristic values of the screwing operation to the screwed position thus recorded.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the invention are described in the description, the drawings and the subclaims.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform kann das Bild aufgezeichnet werden, nachdem der Schraubvorgang beendet worden ist, was sich durch den erfassten Kennwert des Verschraubungsvorgangs, beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen und/oder das maximale Drehmoment feststellen lässt. According to a first advantageous embodiment, the image can be recorded after the screwing operation has been completed, which can be determined by the recorded characteristic value of the screwing operation, for example the number of revolutions and / or the maximum torque.

Der Aufwand für die Bildverarbeitung und Bildauswertung kann durch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform stark reduziert werden, bei der das Bild aufgezeichnet wird, nachdem das Montagewerkzeug vom Ort der Verschraubung entfernt und in einen vorbestimmten Auslösebereich verbracht worden ist. Wird nämlich eine Schraube angezogen und der Schrauber anschließend abgehoben, so kann diese Bewegung durch Trägheitsnavigation erkannt werden. Es lassen sich dann Bilder bei abgehobenem Schrauber aufnehmen, bei denen bekannt ist, in welcher Höhe über dem Schraubenkopf das Werkzeug stand. Mit Hilfe der Trägheitsnavigation, die üblicherweise durch drei Beschleunigungsaufnehmer realisiert wird, kann eine in den Schrauber integrierte Sensorik auch ermitteln, in welcher Richtung das Bild aufgenommen wurde. Auf diese Weise kann das Bild zugeordnet werden, das zu diesem Zeitpunkt nur die wesentliche Information enthält, nämlich die Schraube und deren unmittelbare Umgebung. The cost of image processing and image evaluation can be greatly reduced by a further advantageous embodiment in which the image is recorded after the assembly tool has been removed from the location of the screw and spent in a predetermined trip range. If a screw is tightened and the screwdriver is then lifted, this movement can be detected by inertial navigation. It can then record pictures with the screwdriver off, in which it is known in which amount above the screw head the tool was. With the aid of inertial navigation, which is usually implemented by three accelerometers, a sensor system integrated into the nutrunner can also determine in which direction the image was taken. In this way, the image can be assigned, which contains at this time only the essential information, namely the screw and its immediate environment.

Die Erfassung der Kennwerte des Verschraubungsvorgangs, d.h. die Messung der Umdrehungen, des Drehwinkels und/oder des Drehmoments über den Weg lassen eine Aussage zu, ob eine Schraube eingedreht wurde. Durch die erfindungsgemäße vereinfachte Bildanalyse unter Verwendung der bekannten Richtung der Aufnahme im Raum kann eine schnelle Zuordnung der Schraubposition erfolgen. Nachdem die Schraubposition lokalisiert und verifiziert worden ist, kann diese protokolliert werden. Anschließend kann das aufgenommene Bild wieder gelöscht werden, um die zu speichernden Datenmengen gering zu halten. The detection of the characteristics of the screwing process, ie the measurement of the revolutions, the angle of rotation and / or the torque over the path can be a statement whether a screw was screwed. By the invention simplified image analysis using the known direction of recording in space can be done a quick assignment of the screw position. Once the screw position has been located and verified, it can be logged. Subsequently, the recorded image can be deleted again to keep the amount of data to be stored low.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Bild aufgezeichnet werden, nachdem das Montagewerkzeug, relativ zur Schraubenachse gesehen, in einen vorbestimmten Abstandsbereich und in einen vorbestimmten Winkelbereich gebracht worden ist. Mit anderen Worten wird das Bild dann aufgezeichnet, wenn das Montagewerkzeug einen bestimmten Abstand zur Schraubenachse und eine bestimmte Winkellage zur Schraubenachse eingenommen hat. Durch eine Parametrierbarkeit des Abstandsbereichs und des Winkelbereichs kann der Auslösebereich an den Monteur angepasst werden, wodurch dieser aufgrund der automatischen Bildauflösung nicht zusätzlich belastet wird. Wann der Auslösebereich erreicht ist, kann mittels der Trägheitsnavigation des Montagewerkzeugs bestimmt werden.According to a further advantageous embodiment, the image may be recorded after the mounting tool has been brought into a predetermined distance range and into a predetermined angular range relative to the screw axis. In other words, the image is recorded when the assembly tool has taken a certain distance to the screw axis and a certain angular position to the screw axis. By parameterizing the distance range and the angular range of the trip range can be adapted to the fitter, which is not additionally burdened due to the automatic image resolution. When the tripping area is reached can be determined by means of the inertial navigation of the assembly tool.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn zur Lokalisierung der Schraubposition auch erfasst wird, welche Person das Montagewerkzeug bedient. Auf diese Weise kann berücksichtigt werden, ob ein Rechtshänder oder ein Linkshänder den Schrauber bedient hat, da in beiden Fällen der Schrauber unterschiedlich gehalten wird, was einen etwas anderen Hintergrund des Bildes hervorrufen kann.In this context, it may be advantageous if it is also detected to locate the screwing, which person operates the assembly tool. In this way, it can be taken into account whether a right-handed person or a left-handed person has operated the screwdriver, since in both cases the screwdriver is held differently, which may cause a slightly different background of the image.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein optisches oder akustisches Warnsignal abgegeben werden, wenn das Montagewerkzeug innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Beendigung des Schraubvorgangs nicht in einen vorbestimmten Auslösebereich gebracht worden ist. Falls nämlich der gewünschte Auslösebereich aufgrund ungünstiger Bewegungen des Schraubers durch den Monteur nicht erreicht wird, kann der Monteur durch das Warnsignal veranlasst werden, entweder das Montagewerkzeug in den Auslösebereich zu bringen oder aber manuell die Aufnahme eines Bildes auszulösen. Als Signalgeber kann beispielsweise ein am oder im Schrauber integrierter optischer oder akustischer Signalgeber vorgesehen sein. According to a further embodiment of the invention, an optical or acoustic warning signal can be issued if the assembly tool has not been brought within a predetermined period of time after completion of the screwing operation in a predetermined trip area. Namely, if the desired triggering range is not reached due to unfavorable movements of the screwdriver by the installer, the installer can be prompted by the warning signal to bring either the assembly tool in the trip area or manually trigger the recording of an image. As a signal generator, for example, an integrated on or in the screwdriver optical or acoustic signal generator can be provided.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Montagewerkzeug bzw. die Kamera zur Bildaufzeichnung mit einer optischen Markierungseinheit, z.B. einem Laserpointer, versehen sein, der in Blickrichtung der Kamera ausgerichtet ist und somit eine geeignete und korrekte Bildaufnahme erleichtert. Eine solche Zielhilfe kann entweder dauerhaft aktiviert sein oder alternativ nur dann aktiviert werden, wenn der Auslösebereich nicht erreicht worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Montagewerkzeug mit einem Auslöser versehen sein, mit dessen Hilfe der Monteur zusätzlich die Aufnahme eines Bildes manuell auslösen kann. According to another embodiment, the imaging tool or camera may be provided with an optical marking unit, e.g. a laser pointer, which is aligned in the direction of the camera and thus facilitates a suitable and correct image capture. Such a target aid can either be permanently activated or, alternatively, can only be activated if the triggering range has not been reached. Alternatively or additionally, the assembly tool can be provided with a trigger, with the aid of which the fitter can additionally trigger the recording of an image manually.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann in dem Montagewerkzeug mit Hilfe geeigneter Sensoren während des Verschraubungsvorgangs ein Vibrationsspektrum erfasst werden. Diese Erfassung kann entweder durch die Beschleunigungssensoren der Trägheitsnavigation oder aber durch einen oder mehrere zusätzliche Körperschallsensoren erfolgen. Hierdurch können Erschütterungen des Montagewerkzeugs aufgezeichnet und analysiert werden. Die aufgezeichneten Spektren können dabei typisiert werden, wodurch es möglich wird, Abweichungen festzustellen. Durch eine Kombination der Analyse dieser Spektren mit der Analyse der gemessenen Drehmomente und Drehgeschwindigkeiten während des Schraubens können fehlerhafte Schraubungen festgestellt werden. Es kann beispielsweise das Weiterrutschen des Schraubeinsatzes bei Kreuzschlitzschrauben diagnostiziert werden, da dieses typischerweise mit Erschütterungen und abrupten Drehmoment- und Drehgeschwindigkeitsänderungen verbunden ist. Auch ist es möglich, ein ausgeschlagenes Werkzeug zu erkennen und einen notwendigen Austausch anzuzeigen. Auch kann automatisch erkannt werden, ob bei einzelnen Schraubvorgängen Abweichungen auftreten, woraufhin die Bildaufnahme für Dokumentations- und Qualitätssicherungszwecke gespeichert werden kann. According to a further advantageous embodiment, a vibration spectrum can be detected in the assembly tool with the aid of suitable sensors during the screwing operation. This detection can be done either by the acceleration sensors of the inertial navigation or by one or more additional structure-borne sound sensors. As a result, vibrations of the assembly tool can be recorded and analyzed. The recorded spectra can be typed, making it possible to detect deviations. By combining the analysis of these spectra with the analysis of the measured torques and rotational speeds during screwing, faulty screwing can be detected. For example, it is possible to diagnose the continued slippage of the screw insert in Phillips screws, as this is typically associated with shocks and abrupt torque and rotational speed changes. It is also possible to detect a knocked out tool and display a necessary replacement. It can also be automatically recognized whether deviations occur in individual screwing operations, whereupon the image recording can be stored for documentation and quality assurance purposes.

Erfindungsgemäß können also Bewegungsabläufe des Montagwerkzeugs überwacht und/oder Montageorte, an denen das Montagewerkzeug betätigt wurde, beispielsweise eine Schraube gesetzt wurde, erfasst werden. Beispielsweise kann bei mehreren gesetzten Schrauben jeweils die Position und/oder die Reihenfolge erfasst werden, in der die Schrauben gesetzt wurden. Thus, according to the invention, motion sequences of the assembly tool can be monitored and / or mounting locations on which the assembly tool has been actuated, for example, a screw has been set, can be detected. For example, with several set screws, the position and / or the order in which the screws were set can be detected in each case.

Insbesondere können die Bewegungsabläufe und/oder Montageorte mit vorgegebenen Soll-Bewegungsabläufen und/oder Soll-Montageorten verglichen werden. Es kann beispielsweise kontrolliert werden, ob bei mehreren nacheinander zu setzenden Schrauben auch sämtliche Schrauben an den vorgegebenen Montageorten gesetzt wurden, und/oder ob eine vorgegebene Reihenfolge eingehalten wurde. In particular, the motion sequences and / or mounting locations can be compared with predetermined desired motion sequences and / or desired mounting locations. For example, it can be checked whether all the screws to be set in succession have also been set at the predetermined installation locations and / or whether a predetermined sequence has been adhered to.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung betrifft diese auch ein handgeführtes Montagewerkzeug zur Durchführung der vorbeschriebenen Verfahren, in das eine Einrichtung zur Bildaufzeichnung integriert ist, beispielsweise eine Digitalkamera. According to a further aspect of the invention, this also relates to a hand-held assembly tool for carrying out the above-described method, in which a device for image recording is integrated, for example a digital camera.

Weiterhin kann das Montagewerkzeug auch eine inertiale Messeinheit mit wenigstens einem Beschleunigungssensor und/oder wenigstens einem Drehratensensor umfassen, insbesondere ein Trägheitsnavigationssystem mit drei Beschleunigungssensoren und zwei oder drei Drehratensensoren. Die Kombination von jeweils drei in Richtung der Raumachsen wirkenden Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren ermöglicht die Aufnahme aller möglichen Bewegungen des Systems. Wird die Messeinheit beispielsweise entlang der Schraubachse eines Handschraubers montiert, ist eine vollständige Erfassung der Bewegung des Montagewerkzeugs auch mit lediglich zwei Drehratensensoren möglich. Ist die Zahl der frei wählbaren, voneinander unabhängigen Bewegungsmöglichkeiten des Systems kleiner als 6, kann die Anzahl der erforderlichen Sensoren entsprechend reduziert werden. Furthermore, the assembly tool can also comprise an inertial measuring unit with at least one acceleration sensor and / or at least one yaw rate sensor, in particular an inertial navigation system with three acceleration sensors and two or three yaw rate sensors. The combination of three acceleration sensors and yaw rate sensors acting in the direction of the spatial axes makes it possible to record all possible movements of the system. If the measuring unit is mounted, for example, along the screw axis of a hand screwdriver, complete detection of the movement of the assembly tool is also possible with only two yaw rate sensors. If the number of freely selectable, independent movement possibilities of the system is less than 6, the number of required sensors can be correspondingly reduced.

Ein nicht beschränkendes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. A non-limiting embodiment of the invention is shown in the drawing and will be described below.

Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht eines Montagewerkzeugs, das vom Ort einer Verschraubung bereits entfernt und in einen Auslösebereich gebracht worden ist. The figure shows a perspective view of an assembly tool that has already been removed from the location of a screw and placed in a trip area.

Die Figur zeigt rein beispielhaft ein Bauteil 10, das mit Hilfe mehrerer Schrauben 12 und 14 auf einer Montagefläche befestigt ist. Das Verschrauben wurde dabei mit Hilfe eines manuell geführten Montagewerkzeugs durchgeführt, das bei der dargestellten Ausführungsform ein elektrischer Schrauber 16 ist, der einen zylindrischen Grundkörper 18 aufweist, an dessen vorderem Ende ein Schraubeinsatz 20 angebracht ist. Hierbei zeigt die Abbildung eine Position des Schraubers 16, in welcher der Schraubeinsatz 20 bereits etwas von der zuletzt eingedrehten Schraube 14 abgehoben ist. Der Schraubeinsatz 20 befindet sich somit oberhalb der Schraube 14, wobei die Mittelachse der Schraube 14 annähernd rechtwinklig zur Achse des Schraubers 16 verläuft. The figure shows a component by way of example only 10 using several screws 12 and 14 mounted on a mounting surface. The screwing was carried out with the help of a manually guided assembly tool, which in the illustrated embodiment, an electric screwdriver 16 is that of a cylindrical body 18 has, at its front end a screw 20 is appropriate. The illustration shows a position of the screwdriver 16 in which the screw insert 20 already something from the last screwed in screw 14 is lifted off. The screw insert 20 is thus above the screw 14 , where the central axis of the screw 14 approximately perpendicular to the axis of the screwdriver 16 runs.

Im hinteren Bereich des Schraubers 16 ist eine nur schematisch angedeutete Trägheitsnavigation 22 integriert, die auf an sich bekannte Weise drei Beschleunigungssensoren umfasst, mit denen die Position des Schraubers 16 im Raum erfasst werden kann. In the back of the screwdriver 16 is an only schematically indicated inertial navigation 22 integrated, which comprises in known manner, three acceleration sensors with which the position of the screwdriver 16 can be detected in the room.

Ebenfalls im hinteren Bereich des Schraubers 16 ist eine Digitalkamera 24 integriert, deren Bilderfassungsbereich mit den gestrichelten Linien 26 angedeutet ist. Wie zu erkennen ist, ist die Kamera auf einen Bereich unterhalb des Schraubeinsatzes 20 gerichtet, d.h. in der dargestellten Position erfasst die Kamera die eingedrehte Schraube 14 und deren unmittelbare Umgebung. Also in the back of the screwdriver 16 is a digital camera 24 integrated, whose image capture area with the dashed lines 26 is indicated. As can be seen, the camera is on an area below the screwdriver 20 directed, ie in the position shown, the camera detects the screwed screw 14 and their immediate surroundings.

Über eine Leitung 28 wird der Schrauber 16 einerseits mit elektrischer und/oder pneumatischer Energie versorgt. Andererseits ist der Schrauber 16 über die Leitung 28 mit einer nicht näher dargestellten Erfassungsund Auswerteeinrichtung verbunden, mit der nicht nur die Kennwerte des Verschraubungsvorgangs erfasst werden, wie beispielsweise Umdrehungen und Drehmoment. Die Auswerteeinrichtung dient auch dazu, eine automatische Bildauslösung zu initiieren, die Bildinformation auszuwerten und hierdurch die Schraubposition zu lokalisieren und zu protokollieren. About a line 28 becomes the screwdriver 16 supplied on the one hand with electrical and / or pneumatic energy. On the other hand, the screwdriver 16 over the line 28 connected to a detection and evaluation device, not shown, with which not only the characteristics of the Verschraubungsvorgangs are detected, such as revolutions and torque. The evaluation device also serves to initiate an automatic image triggering, to evaluate the image information and thereby to locate and record the screwing position.

Nachdem der Monteur die Schraube 14 eingedreht hat und das Montagewerkzeug 16 von der Schraubposition um einen vorbestimmten und parametrierbaren Abstand abgehoben hat, wird automatisch durch die Digitalkamera 24 ein Bild aufgezeichnet. Auf dem aufgezeichneten Bild ist die Schraube 14 und deren unmittelbare Umgebung enthalten, so dass mit Hilfe einfacher Bildanalyseprozesse zuverlässig und eindeutig festgestellt werden kann, um welche Schraube es sich handelt. Hierdurch kann nicht nur festgestellt werden, in welcher Reihenfolge die verschiedenen Schrauben mit welchen Kennwerten eingeschraubt worden sind. Es kann auch festgestellt werden, ob alle erforderlichen Schrauben ordnungsgemäß gesetzt wurden, was bei bestimmten sicherheitsrelevanten Bauteilen protokolliert werden muss. After the fitter the screw 14 has screwed in and the assembly tool 16 has lifted from the screw position by a predetermined and parameterizable distance is automatically by the digital camera 24 a picture is recorded. On the recorded image is the screw 14 and their immediate environment, so that it can be reliably and clearly determined by means of simple image analysis processes, which screw it is. This not only determines the order in which the various screws have been screwed with which characteristic values. It can also be determined if all the required screws have been set correctly, which must be logged for certain safety-related components.

Claims (10)

Verfahren zur Protokollierung von Verschraubungen, die mit einem manuell geführten Montagewerkzeug erstellt werden, wobei durch das Montagewerkzeug zumindest ein Kennwert des Verschraubungsvorgangs erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass vom Ort des Montagewerkzeugs aus ein Bild der Schraubumgebung aufgezeichnet wird und mit Hilfe der Bildinformation eine Lokalisierung und Protokollierung der Schraubposition durchgeführt wird.Method for logging screw connections, which are created with a manually guided assembly tool, wherein by the assembly tool at least one characteristic of the Verschraubungsvorgangs is detected, characterized in that from the location of the assembly tool from an image of the screw environment is recorded and with the help of image information, a localization and Logging the screw position is performed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild aufgezeichnet wird, nachdem der Schraubvorgang beendet worden ist.A method according to claim 1, characterized in that the image is recorded after the screwing has been completed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild aufgezeichnet wird, nachdem das Montagewerkzeug vom Ort der Verschraubung entfernt und in einen vorbestimmten Auslösebereich gebracht worden ist. A method according to claim 2, characterized in that the image is recorded after the assembly tool has been removed from the location of the screw and brought into a predetermined trip area. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bild aufgezeichnet wird, nachdem das Montagewerkzeug, relativ zur Schraubenachse gesehen, in einen vorbestimmten Abstandsbereich und in einen vorbestimmten Winkelbereich gebracht worden ist. Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the image is recorded after the mounting tool, seen in relation to the screw axis, has been brought into a predetermined distance range and in a predetermined angular range. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lokalisierung der Schraubposition erfasst wird, welche Person das Montagwerkzeug bedient.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that it is detected to localize the screwing, which person operates the mounting tool. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein optisches oder akustisches Warnsignal abgegeben wird, wenn das Montagewerkzeug innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Beendigung des Schraubvorgangs nicht in einen vorbestimmten Auslösebereich gebracht worden ist.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that an optical or acoustic warning signal is emitted if the assembly tool has not been brought within a predetermined period of time after completion of the screwing operation in a predetermined trip area. Verfahren nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Montagewerkzeug während des Verschraubungsvorgangs ein Vibrationsspektrum erfasst wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that a vibration spectrum is detected in the assembly tool during the Verschraubungsvorgangs. Handgeführtes Montagewerkzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, in das eine Einrichtung zur Bildaufzeichnung integriert ist.Hand-guided assembly tool, in particular for carrying out the method according to at least one of the preceding claims, in which a device for image recording is integrated. Handgeführtes Montagewerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Auslöser für die Einrichtung zur Bildaufzeichnung aufweist.Hand-held assembly tool according to claim 8, characterized in that it has a trigger for the device for image recording. Handgeführtes Montagewerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest einen Körperschallsensor und/oder mehrere Beschleunigungssensoren aufweist.Hand-held assembly tool according to claim 8 or 9, characterized in that it comprises at least one structure-borne sound sensor and / or a plurality of acceleration sensors.
DE201210219871 2012-10-30 2012-10-30 Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment Withdrawn DE102012219871A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210219871 DE102012219871A1 (en) 2012-10-30 2012-10-30 Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment
CN201310516853.6A CN103786127B (en) 2012-10-30 2013-10-28 For recording the method and apparatus of tighten the screws

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210219871 DE102012219871A1 (en) 2012-10-30 2012-10-30 Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012219871A1 true DE102012219871A1 (en) 2014-04-30

Family

ID=50479705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210219871 Withdrawn DE102012219871A1 (en) 2012-10-30 2012-10-30 Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN103786127B (en)
DE (1) DE102012219871A1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223036A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-12 Robert Bosch Gmbh TOOL AND METHOD FOR TREATING A WORKPIECE WITH A TOOL ELEMENT OF A TOOL
WO2017089055A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Itw Fastener Products Gmbh Method of verifying the correct mounting of a fastening clip, and fastening clip
JP2017140681A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 株式会社東日製作所 Management device and management system
DE102018127518A1 (en) 2018-11-05 2020-05-07 Advanced Realtime Tracking Gmbh Device and method for processing at least one work area with a processing tool
WO2020229746A1 (en) * 2019-05-13 2020-11-19 Inbolt Control of manual operations using a portable hand tool during the manufacture of an assembly of components
US10928482B2 (en) 2015-12-02 2021-02-23 Inventioag Monitoring and/or recording a position of a tool in an elevator shaft
WO2022176404A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electric tool system
DE102022206831A1 (en) 2022-07-05 2024-01-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and system for monitoring an assembly position of an assembly tool

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104209740A (en) * 2014-08-29 2014-12-17 宁波富乐礼机器人科技有限公司 Automatic screw positioning and tightening structure
CN106584083B (en) * 2015-10-20 2021-06-01 鸿富锦精密电子(郑州)有限公司 Electronic device for detecting screw locking state
FR3060145B1 (en) * 2016-12-09 2020-06-26 Etablissements Georges Renault METHOD FOR MANAGING OPTIONAL FEATURES IN A TIGHTENING SYSTEM, SYSTEM, CONCENTRATOR AND CORRESPONDING COMPUTER PROGRAM PRODUCT.
CN106926175A (en) * 2017-04-24 2017-07-07 厦门大学嘉庚学院 Electric screw driver and its method of work with Image Creation function
CN113966261B (en) * 2019-04-18 2024-09-24 西门子歌美飒可再生能源公司 Automatic bolt tensioning robot
JP7458018B2 (en) * 2019-11-06 2024-03-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 Tool system, tool management method and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421212A1 (en) * 1983-06-04 1985-12-19 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Torque wrench for tightening single screws
DE19843162A1 (en) * 1998-09-21 2000-04-13 Alfing Montagetechnik Gmbh Machining device and machining tool for machining a workpiece
DE10320557A1 (en) * 2003-05-07 2004-12-09 Martin Mechanic Friedrich Martin Gmbh & Co. Kg Workstation for carrying out manufacturing or other work processes has a projection unit with a memory and a control unit for output of operating, training and reference information to the work surface so that it can be viewed
GB2486658A (en) * 2010-12-21 2012-06-27 Crane Electronics Torque tool positioning system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3216773A1 (en) * 1982-05-05 1983-11-10 Dr. Staiger, Mohilo + Co GmbH, 7060 Schorndorf Device for tightening a threaded connecting element with limitation of the final tightening torque
CN2100289U (en) * 1990-07-09 1992-04-01 沈阳铁路局沈阳工务器材厂工具分厂 Automatic display dynamometer wrench
CN102834225B (en) * 2010-03-31 2015-09-16 阿尔芬装配技术有限公司 Assembly equipment and assembly method
CN102225108B (en) * 2011-05-24 2013-03-13 赵福祥 Medicinal liquor for treating lumbago and protrusion of lumbar vertebral disc
CN202333522U (en) * 2011-10-18 2012-07-11 山西省电力公司忻州供电分公司 Pneumatic type electriferous bolt fastening device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421212A1 (en) * 1983-06-04 1985-12-19 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Torque wrench for tightening single screws
DE19843162A1 (en) * 1998-09-21 2000-04-13 Alfing Montagetechnik Gmbh Machining device and machining tool for machining a workpiece
DE10320557A1 (en) * 2003-05-07 2004-12-09 Martin Mechanic Friedrich Martin Gmbh & Co. Kg Workstation for carrying out manufacturing or other work processes has a projection unit with a memory and a control unit for output of operating, training and reference information to the work surface so that it can be viewed
GB2486658A (en) * 2010-12-21 2012-06-27 Crane Electronics Torque tool positioning system

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223036A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-12 Robert Bosch Gmbh TOOL AND METHOD FOR TREATING A WORKPIECE WITH A TOOL ELEMENT OF A TOOL
WO2017089055A1 (en) * 2015-11-24 2017-06-01 Itw Fastener Products Gmbh Method of verifying the correct mounting of a fastening clip, and fastening clip
US10928482B2 (en) 2015-12-02 2021-02-23 Inventioag Monitoring and/or recording a position of a tool in an elevator shaft
JP2017140681A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 株式会社東日製作所 Management device and management system
DE102018127518A1 (en) 2018-11-05 2020-05-07 Advanced Realtime Tracking Gmbh Device and method for processing at least one work area with a processing tool
WO2020094558A2 (en) 2018-11-05 2020-05-14 Advanced Realtime Tracking Gmbh Device and method for processing at least one work area with a processing tool
FR3096150A1 (en) * 2019-05-13 2020-11-20 Louis DUMAS Control of manual operations through a portable hand tool during the manufacture of an assembly of parts
WO2020229746A1 (en) * 2019-05-13 2020-11-19 Inbolt Control of manual operations using a portable hand tool during the manufacture of an assembly of components
CN113840692A (en) * 2019-05-13 2021-12-24 安博公司 Controlling manual operation using a portable hand tool in the production of an assembly of components
WO2022176404A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electric tool system
JP2022127500A (en) * 2021-02-19 2022-08-31 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electric tool system
JP7450226B2 (en) 2021-02-19 2024-03-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 power tool system
DE102022206831A1 (en) 2022-07-05 2024-01-11 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and system for monitoring an assembly position of an assembly tool

Also Published As

Publication number Publication date
CN103786127A (en) 2014-05-14
CN103786127B (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012219871A1 (en) Method for logging screw connections formed with manually guided assembly tool, involves detecting parameter of screw connection operation by assembly tool and recording from location of assembly tool from image of screw environment
DE102016106488C5 (en) Method for detecting a parameter of a closure element
WO2020216559A1 (en) Method for detecting a functionality of an environment sensor, control device and vehicle
WO2012031814A1 (en) Motor vehicle inspection device and motor vehicle inspection method
EP2184659A1 (en) Method and device for teaching an industrial robot using the "lead-through"-technology
DE102010034151A1 (en) System for determining position or location, particularly rotational position of tool arranged at manually guided holding device, comprises position marking unit, and position detection unit for contactless detection of position of tool
DE202006016830U1 (en) Tool for treating a workpiece and having means for determining the position of the tool
DE102015215406A1 (en) Device and method for camera-based monitoring of production and assembly
DE102016102753A1 (en) Hand tool with orientation and method for determining the position of a hand tool
EP3271116B1 (en) Device and method for screwing
EP3126099A1 (en) Hand-held tool system, method for operating
DE102011053150A1 (en) Screw coupling system for clamping force-generating fitting components in lorry assembly line, has measuring device arranged with respect to screwing axis such that change in angular position is determined in direct or indirect manner
WO2008025577A1 (en) Method and device for monitoring a machine element to prevent its collision with an object in a machine tool, a production machine and/or a machine that is configured as a robot
EP1746402A2 (en) Simulation tester and method for testing motor vehicle components
DE102013221899B4 (en) industrial robot
DE102007021106B4 (en) Method and device for calibrating a camera system
DE102022105681A1 (en) Method for determining vibration of a ventilation system
DE102017122627B4 (en) Optical measuring system and measuring method
EP2764342B1 (en) Device and method for controlling a mounting key
WO2012052308A1 (en) Determination of the base width of a stereo image capture system
DE102016206041A1 (en) Method for detecting misuse of an assembly tool
DE102014012624A1 (en) Device and method for detecting faulty screw connections
DE202005011615U1 (en) Simulation test rig e.g. for testing motor vehicle components, has construction unit mounting plate for construction units having connected movement elements for inducing construction unit to simulation of given driving conditions
DE102008005034A1 (en) monitoring device
DE102006016076B3 (en) Apparatus and method for testing the play of joints on vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee