DE2555982A1

DE2555982A1 - Drehmoment-messeinrichtung fuer montagemaschinen

Info

Publication number: DE2555982A1
Application number: DE19752555982
Authority: DE
Inventors: Karl H Ing Grad Kessler
Original assignee: KESSLER KARL H ING
Current assignee: KESSLER KARL H ING
Priority date: 1975-12-12
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1977-06-16

Description

Drehmoment-Meßeinrichtung für Montagemaschinen
Mit zunehmender Rationalisierung und Automatisierung in der Fertigung nimmt die Notwendigkeit der genauen Erfassung der wirkenden Drehmomente bei Montagevorgängen zu. Als Beispiel sei das automatische Anziehen von Schrauben angeführt. Für die Qualität der Schraubverbindung ist das beim Anziehen aufgewandte Drehmoment eine wichtige Kenngröße, es ist daher natürlich, daß man bemüht ist, den Anzug der Schraube abhängig vom Drehmoment durchzuführen.
Es wäre zunächst naheliegend, das Drehmoment am rotierenden Teil der Vorrichtung, z.B. in der Antriebswelle für einen Schrauber zu messen. Die Problematik ergibt sich dadurch, daß es schwierig ist, die Meßwerte von dem rotierenden Teil betriebssicher abzunehmen.
Es wird daher angestrebt, das wirkende Drehmoment als Reaktionsmoment am Gehäuse der Antriebseinheit meßtechnisch zu erfassen.
Bei der Erfassung des Drehmomentes als Rückstellmoment ist zu beachten, daß es aus betrieblichen Gründen notwendig ist, robuste, gegenüber äußeren Kräften unempfindliche Aufbauten zu ermöglichen, ohne daß die Ansprechempfindlichkeit unzulässig herabgesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß sie getrennte Konstruktionsteile einerseits für die Aufnahme der betriebsmäßig wirkenden Kräfte und andererseits für die Meßwerterfassung vorsieht.
Das Prinzip soll an Hand der Fig. 1 an einem Beispiel eines maschinellen Schraubgerätes erläutert werden.
Die Schraubvorrichtung wird mit ihrem Einspannschaft (4) mit der Gesamtanordnung steif verbunden.
Auf Teil 4 sitzt über zwei Wälzlagern (3) das Gehäuse (2) mit dem Antriebsmotor (1).
Die Wäzlager (3) erlauben eine momentabhängige Relativverdrehung zwischen Gehäuse (2) und Einspannschaft (4).
Anstelle der Wälzlager können auch andere Konstruktionsteile gedacht werden, z.B. speichenförmig ausgebildete elastische Glieder, Stäbe oder dergleichen.
Die Wälzlager (3) sind so bemessen, daß alle auftretenden Kräfte zwischen (4) und dem Gehäuse (2) aufgenommen werden können.
Das eigentliche Meßglied (7) ist beispielhaft als tordierbares Rohr gezeichnet, es wird drehsteif zwischen Teil 4 und Teil 2 eingebaut, z.B. mit Hilfe einer Verzahnung und eines Polygonprofiles.
Je nach Momentwirkung kann die Relativverdrehung zwischen (2) und (4) nur noch entsprechend der Dimensionierung des Meßgliedes (7) erfolgen.
Andererseits werden Fremdkomponenten, z.B. Biegekräfte, Axialkräfte und Radialkräfte von Teil 7 ferngehalten.
Die eigentliche Meßwerterfassung erfolgt in vorliegendem Beispiel durch Dehnungsmeßstreifen bekannter Ausführung (9), sie werden auf das Torsionsrohr in üblicher Weise appliziert.
Es ist aber ohne weiteres möglich, auch andere Meßwertwandlungssysteme zu verwenden, z.B. solche auf induktiver, kapazitiver oder piezoelektrischer Basis.
Die Verwendung anderer Meßwerterfassungssysteme erfordert naturgemäß eine zweckensprechende Umgestaltung des eigentlichen Meßgliedes bzw. der Stelle der Meßwerterfassung.
Das Wälzlager (5) dient zur radialen Abstützung des mit der Antriebswelle (8) des Motors verbundenen eigentlichen Schraubwerkzeuges (6). Mit (lo) ist eine Überlastschutzeinrichtung angedeutet, welche in Aktion tritt, sobald das Meßglied (7) gefährdet ist, und zwar dadurch, daß es nach einer vorgegebenen ungefährlichen Verdrehung eine drehstarre Verbindung zwischen dem Gehäuse (2) und dem Einspannschaft (4) herstellt.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche Drehmomentmeßeinrichtung für Montagemaschinen dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Konstruktionsteile so gestaltet sind, daß sie störende Kraftkomponenten bei geringstmöglicher Beeinflussung der Meßgröße aufnehmen können und daß die Meßwertbildung in nicht tragenden Konstruktionsteilen erfolgt.
2. wie 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertbildung in Konstruktionsteilen mit hoher Federkonstante erfolgt.
3. wie 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßwerterfassung Dehnungsmeßstreifen Verwendung finden.
4. wie 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Meßwerterfassung induktive, kapazitive oder piezoelektrische Meßwertwandler Verwendung finden.
5. wie 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied auswechselbar ist.
6. wie 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßglied rohrförmig ausgebildet ist und eine gemeinsame Achse mit der rotierenden Welle hat.