EP1995021A2 - Method for detecting and inspecting the positioning of heads for connecting procedures, in particular screwing procedures and device for implementing the method - Google Patents

Method for detecting and inspecting the positioning of heads for connecting procedures, in particular screwing procedures and device for implementing the method Download PDF

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EP1995021A2
EP1995021A2 EP08009463A EP08009463A EP1995021A2 EP 1995021 A2 EP1995021 A2 EP 1995021A2 EP 08009463 A EP08009463 A EP 08009463A EP 08009463 A EP08009463 A EP 08009463A EP 1995021 A2 EP1995021 A2 EP 1995021A2
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EP
European Patent Office
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delta
receptacle
screw
head
difference quotient
Prior art date
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EP08009463A
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EP1995021B1 (en
EP1995021A3 (en
Inventor
Christian Schönig
Klaus Huber
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Weber Schraubautomaten GmbH
Original Assignee
Weber Schraubautomaten GmbH
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Publication date
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Publication of EP1995021A3 publication Critical patent/EP1995021A3/en
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for joining or releasing a fastening means according to the preamble of claim 1.
  • Joining methods in particular screwing methods, are well known in practice.
  • a screw is screwed into a recess provided for a recording. This is typically done with a corresponding tooling device.
  • the headrest Of particular importance in such Einschraub compiler is the headrest. This is to be understood as meaning the contact of a screw head with the receptacle receiving the screw. If the screw head reaches this support position during a screwing operation, the screw can only be screwed in a little further, and the torque rises rapidly. In the prior art, it is therefore necessary to detect the screwing depth of the screw in order to detect or predict the position of the screw head relative to the recording. For example, a screw with an increased speed screwed in just before the headrest are then tightened at a reduced speed. The speed change serves for process optimization. It is due to time reasons at the latest possible time before an increase in torque.
  • Another object is the provision of a device with which the joining method can be carried out with optimized detection of the head rest.
  • the object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 8.
  • the invention is based on the recognition that a joining or releasing movement of a fastening means relative to a receiving means receiving the fastener can be controlled and controlled particularly safe and accurate, if to a difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t or .DELTA.L / ⁇ is used.
  • ⁇ L let it be a path that covers the attachment means relative to the recording.
  • ⁇ t corresponds to the time unit required for this purpose.
  • ⁇ describes a rotation angle unit around which the fastening means rotates about its longitudinal axis while traversing the distance ⁇ L.
  • the disadvantages known from the prior art can be advantageously overcome and individual securing of optimum joining movements for each individual joining case.
  • the problem of component tolerances is solved since different dimensions (for example of screws) can be taken into account individually with the aid of the difference quotient in the joining process and do not have to be calculated from the outset.
  • the use of the difference quotient ⁇ L / ⁇ is also characterized by being clearly superior to torque monitoring. It is known from the prior art to detect the headrest by an increase in the screwing torque (torque sensor or motor current). In fact, however, the headrest usually does not occur simultaneously with the increase in torque, but already before. The reason lies in a certain thread clearance between the internal thread of the receptacle and the external thread of the screw. When screwing the screw is typically on the screw head facing flanks of the internal thread and slides on this along the screwing in the depth.
  • the screw After reaching the head restraint, the screw first rotates by a certain angular share before the thread flanks of the internal thread of the receptacle facing away from the screw head are contacted by the screw thread. Only then does the actual tension between the screw head and the thread flanks arise with the consequent increase in torque.
  • the monitoring of the screwing determined so not the actual head rest, but only the incoming tension state, the time of the head restion occurs.
  • the reduction of the screwing takes place therefore inevitably with increasing torque and - depending on the absolute speed - may be too late, so as not to screw beyond the target torque.
  • the detection of the head support according to the invention with the aid of the difference quotient ⁇ L / ⁇ allows the changeover of the rotational speed even before a significant tightening torque of the screw occurs at all. This ensures consistent and good manufacturing quality over the previously known method.
  • the difference quotient ⁇ L / ⁇ furthermore solves a further problem in the prior art in which the headrest is closed by means of torque monitoring.
  • the torque In tight threads or self-tapping or self-tapping screws, the torque sometimes varies significantly and can erroneously signal the headrest when exceeding a set limit, although this is not given. Due to the inventive reference of the distance .DELTA.L to the rotational angle .DELTA..phi. And its monitoring, this error is reliably excluded.
  • a simplest embodiment of the method according to the invention for joining or releasing a fastening means, relative to an associated receptacle provides that the fastening means is introduced along a longitudinal axis via a path in the receptacle or dissolved out of it. It should be compared to the prior art, the control of the joining or releasing movement of the fastening means relative to the recording using the difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t or .DELTA.L / ⁇ done. As already mentioned, ⁇ t describes the unit of time or ⁇ the angle of rotation unit of the fastening means rotated about its longitudinal axis, during which the fastening means covers the distance ⁇ L relative to the receptacle.
  • the fastening means is a screw provided with a thread, which is screwed into the receptacle for joining. This is done with at least one - preferably constant - Rotation speed.
  • a constant speed advantageously allows the optional use of the difference quotient .DELTA.L / .DELTA..theta. Or also .DELTA.L / .DELTA.t, since the latter results in a constant value at constant speed up to the head support.
  • this limitation does not apply anyway, due to the time independence of the distance ⁇ L from the rotational angle ⁇ .
  • a particularly advantageous embodiment consists in using a screw as a fastening means with a head whose extent perpendicular to the longitudinal axis of the screw is greater than the external diameter of the screw thread. This results in the screwing necessarily a head restraint whose detection using the prescribed method is particularly simple and advantageous possible.
  • the difference quotient is to be monitored for a change in value in order to deduce the overhead therefrom.
  • the determination of the difference quotient can take place cyclically or substantially permanently, so that changes in the difference quotient are immediately recognizable also in the millisecond range become.
  • the determination of the difference quotient can be matched to the respective joining process by means of suitable limit values or tolerances, which can be achieved by specifying suitable parameters, for example in a control unit.
  • the screw-in speed can be adjusted according to the invention - and in particular reduced - after detected headrest.
  • the process meets the requirements to offer a time-optimized joining process, and to work each with optimum screwing speed.
  • the adjustment of the screw-in speed after reaching the head restraint can be done so fast (if necessary in fractions of a second), that the above-described tightening torque only occurs when tightening the screw when the adjusted speed is already set or predetermined. As already described, this ensures that the screw connection does not take place with an unsuitably high rotational speed and, for example, the target torque is exceeded.
  • the method according to the invention is also important for process monitoring.
  • a screw-off switch-off criterion with the aid of the curve or the current value of the difference quotient, the status of the screwing state or process can be determined and monitored.
  • a bolt is to be tightened with a certain target torque, it can be monitored with the aid of the difference quotient whether the feed rate of the bolt when the target torque was reached (and thus at switch-off) was zero, that is to say head support actually existed. Only then, for example, a desired bias in the screw can be applied. This can largely be ruled out that a stiff screw, which has reached its target moment before head support, as a good fitting (IO) is classified. Such a case occurs, for example, when self-tapping screws the diameter of pre-drilled hole is too small or dirty, which can not be excluded for manufacturing reasons.
  • a screw for example, makes an advance per rotation angle, so it is screwed further, or not, so stands or stuck. It can also be seen (if necessary also in conjunction with a depth measurement) whether a determined moment results from the head rest or for other reasons (eg stiff bolt, other locking).
  • control unit is designed to form the difference quotient ⁇ L / ⁇ t or ⁇ L / ⁇ , whereby the above-described advantages over the prior art can be realized.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the course of typical sizes of a Verschraubungsbacters over time to recognize.
  • the time axis t covers the range of largely trouble-free screwing a screw in the associated recording on the moment of the headrest (t K ) addition, to the moment of torque increase due to the tension.
  • the top graph shows the torque curve. Evident is a slightly fluctuating torque to a substantially constant value. The variations can result, for example, from inaccuracies in the thread or ovality.
  • the torque maintains this largely constant value until the screw head reaches the receptacle (head rest t K ). Until the actual bracing occurs, the torque also retains its previous value over time t K and increases steeply only upon entry of the actual bracing.
  • the screw-in depth L shown below runs (once again at a screwing speed assumed to be constant) in a linearly increasing manner up to the moment of the head support t K. From then on, the screw does not return any further way, as the headrest blocks it.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a possible application of the method according to the invention.
  • a screw S is to be screwed into a receptacle A, wherein the screw S has a head K at its upper end.
  • the screw S is to be screwed about its longitudinal axis Z with a rotation angle ⁇ , wherein it travels a path L in the direction Z.
  • path sections L in conjunction with rotational angle sections ⁇ or time sections ⁇ t, the moment of the headrest, that is, when the head K is seated on the upwardly facing bearing surface of the receptacle A, can be inventively determined and used to optimize such a joining process.

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Abstract

In a process to determine the optimum engagement and securing of screw fixtures, the absolute position or its head are established by mathematical differential quotients ?L/ ?t or ?L/ ??.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen oder Lösen eines Befestigungsmittels nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a method for joining or releasing a fastening means according to the preamble of claim 1.

Fügeverfahren, insbesondere Schraubverfahren, sind aus der Praxis hinlänglich bekannt. Bei den üblicherweise automatisierten Schraubvorgängen wird eine Schraube in eine dafür vorgesehene Ausnehmung einer Aufnahme eingeschraubt. Dies geschieht typischerweise mit einer entsprechenden Werkzeugvorrichtung.Joining methods, in particular screwing methods, are well known in practice. In the usually automated screwing a screw is screwed into a recess provided for a recording. This is typically done with a corresponding tooling device.

Für derartige Vorrichtungen oder Verfahren ist es weiterhin bekannt, über Weg- bzw. Tiefensignale die Einschraubtiefe der Schraube zu erfassen und zu überwachen. Damit soll sichergestellt werden, dass die Schraube nur bis zu einer bestimmten Einschraubtiefe mit einer vorgegebenen Drehzahl oder einem vorgegebenen Drehmoment eingeschraubt wird. Bekannt ist weiterhin die Erfassung des Drehmoments über geeignete Drehmomentsensoren oder den Motorstrom. Dadurch kann das Anzugsmoment einer Schraube abgeleitet oder ermittelt bzw. beschränkt werden. Auch die Erfassung des Drehwinkels beim Einschrauben einer Schraube an sich ist bekannt.For such devices or methods, it is also known to record via path or depth signals, the screwing depth of the screw and monitor. This is to ensure that the screw is screwed in only up to a certain depth of engagement with a predetermined speed or a predetermined torque. It is also known to detect the torque via suitable torque sensors or the motor current. As a result, the tightening torque of a screw can be derived or determined or limited. The detection of the angle of rotation when screwing a screw itself is known.

Von besonderer Bedeutung bei derartigen Einschraubverfahren ist die Kopfauflage. Darunter ist die Berührung eines Schraubenkopfes mit der die Schraube aufnehmenden Aufnahme zu verstehen. Erreicht der Schraubenkopf bei einem Schraubvorgang diese Auflageposition, so lässt sich die Schraube nur noch geringfügig weiter einschrauben, und das Drehmoment steigt schnell an. Beim Stand der Technik ist es daher erforderlich, die Einschraubtiefe der Schraube zu erfassen, um die Position des Schraubenkopfes relativ zur Aufnahme erfassen bzw. vorhersagen zu können. So kann beispielsweise eine Schraube mit einer erhöhten Drehzahl bis kurz vor die Kopfauflage eingeschraubt werden, um anschließend mit verminderter Drehzahl festgezogen zu werden. Die Drehzahlumschaltung dient dabei der Prozessoptimierung. Sie erfolgt aus Zeitgründen zum spätestmöglichen Zeitpunkt vor einem Anstieg des Drehmoments. Andererseits muss sichergestellt werden, dass die Drehzahlumschaltung noch so rechtzeitig erfolgt, dass nicht mit zu hoher Drehzahl über den Zeitpunkt der Kopfauflage hinaus verschraubt und möglicherweise ein unzulässig hohes Drehmoment aufgebracht wird. Aus diesem Grunde ist es im Stand der Technik erforderlich, die genaue Lage des Schraubenkopfes relativ zur Aufnahme zu kennen bzw. zu ermitteln.Of particular importance in such Einschraubverfahren is the headrest. This is to be understood as meaning the contact of a screw head with the receptacle receiving the screw. If the screw head reaches this support position during a screwing operation, the screw can only be screwed in a little further, and the torque rises rapidly. In the prior art, it is therefore necessary to detect the screwing depth of the screw in order to detect or predict the position of the screw head relative to the recording. For example, a screw with an increased speed screwed in just before the headrest are then tightened at a reduced speed. The speed change serves for process optimization. It is due to time reasons at the latest possible time before an increase in torque. On the other hand, it must be ensured that the speed changeover takes place in good time so that screwing is not carried out at too high a speed beyond the time of the head support and possibly an unacceptably high torque is applied. For this reason, it is necessary in the prior art to know or determine the exact position of the screw head relative to the recording.

Fertigungs- und applikationsbedingte Bauteiltoleranzen wirken sich dabei nachteilig auf die exakten Lagebestimmungen des Schraubenkopfes - und somit auf den Fügeprozess aus. Um alle Bauteiltoleranzen ausreichend zu berücksichtigen, ist es in der Praxis daher bisher nötig, die Drehzahlumschaltung deutlich vor Erreichen der Kopfauflage vorzunehmen, obwohl dies tatsächlich nur für die Bauteile mit den größten Fehlertoleranzen eigentlich erforderlich wäre. Da die Drehzahlumschaltung daher meist früher als tatsächlich erforderlich erfolgt, wird unnötig lange mit verringerter Drehzahl weiter verschraubt. Dadurch erhöht sich nachteiligerweise die Zykluszeit. Denkbar ist sogar, dass die Bauteiltoleranzen so groß sind, dass der komplette Schraubvorgang mit verminderter Drehzahl durchgeführt werden muss.Manufacturing and application-related component tolerances have a detrimental effect on the exact position determinations of the screw head - and thus on the joining process. In order to take into account all component tolerances sufficiently, it has been necessary in practice so far to make the speed change significantly before reaching the headrest, although this would actually actually only required for the components with the greatest error tolerances. Since the speed change therefore usually takes place earlier than actually required, unnecessarily long with reduced speed is screwed. This disadvantageously increases the cycle time. It is even conceivable that the component tolerances are so great that the complete screwing must be performed at a reduced speed.

Als alternatives Mittel zur Detektion der Kopfauflage wird in der Praxis eine Drehmomentüberwachung vorgenommen, Bei ansteigendem Drehmoment wird dabei davon ausgegangen, dass die Schraube die Kopfauflage erreicht hat, wobei die Schraube bereits anzieht. Bei Verwendung des Momentes als Kriterium für die Drehzahlumschaltung müsste diese jedoch in einer nicht realisierbar kurzen Zeit geschehen, um bei der Verschraubung nicht über das Zielmoment hinaus zu verschrauben. Darüber hinaus erzeugen Schrauben in nicht vorgeschnittenen Gewinden (selbstformende oder selbstfurchende Schrauben) ein unregelmäßiges und mitunter hohes Drehmoment bereits vor Erreichen der Kopfauflage, so dass dieses Kriterium zur Drehzahlumschaltung nicht sinnvoll heranzuziehen ist.As an alternative means for detecting the headrest torque monitoring is performed in practice, with increasing torque is assumed that the screw has reached the head restraint, the screw already tightening. When using the torque as a criterion for the speed change, however, this would have to be done in a not realizable short time to screw in the screw not beyond the target torque out. In addition, screws in non-pre-cut threads (self-tapping or self-tapping screws) produce an irregular and sometimes high torque even before reaching the headrest, so that this criterion for speed switching is not meaningful to use.

Damit stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur besseren Ermittlung der Kopfauflage einer Schraube anzubieten, welches die vorgenannten Nachteile überwindet. Aufgabe ist weiterhin die Bereitstellung einer Vorrichtung, mit der das Fügeverfahren unter optimierter Detektion der Kopfauflage durchführbar ist.This raises the task of offering a method for better determination of the headrest of a screw, which overcomes the aforementioned disadvantages. Another object is the provision of a device with which the joining method can be carried out with optimized detection of the head rest.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 8.The object is achieved by a method according to claim 1 and a device according to claim 8.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine Füge- oder auch Lösebewegung eines Befestigungsmittels relativ zu einer das Befestigungsmittel aufnehmenden Aufnahme besonders sicher und genau kontrolliert und gesteuert werden kann, wenn dazu ein Differenzenquotient ΔL/Δt oder ΔL/Δϕ herangezogen wird. ΔL sei dabei eine Wegstrecke, welche das Befestigungsmittel relativ zur Aufnahme zurücklegt. Δt entspricht der dafür benötigten Zeiteinheit. Alternativ zu Δt beschreibt dabei Δϕ eine Drehwinkeleinheit, um die sich das Befestigungsmittel um seine Längsachse dreht, während es die Wegstrecke ΔL zurücklegt. Durch Verwendung dieses Differenzenquotienten lassen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vorteilhaft überwinden und optimale Fügebewegungen für jeden einzelnen Fügefall individuell sicherstellen. Insbesondere wird das Problem der Bauteiltoleranzen gelöst, da unterschiedliche Abmessungen (beispielsweise von Schrauben) mit Hilfe des Differenzenquotienten beim Fügevorgang individuell berücksichtigt werden können und nicht von vornherein einkalkuliert werden müssen.The invention is based on the recognition that a joining or releasing movement of a fastening means relative to a receiving means receiving the fastener can be controlled and controlled particularly safe and accurate, if to a difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t or .DELTA.L / Δφ is used. ΔL let it be a path that covers the attachment means relative to the recording. Δt corresponds to the time unit required for this purpose. As an alternative to Δt, Δφ describes a rotation angle unit around which the fastening means rotates about its longitudinal axis while traversing the distance ΔL. By using this difference quotient, the disadvantages known from the prior art can be advantageously overcome and individual securing of optimum joining movements for each individual joining case. In particular, the problem of component tolerances is solved since different dimensions (for example of screws) can be taken into account individually with the aid of the difference quotient in the joining process and do not have to be calculated from the outset.

Während beim Differenzenquotienten ΔL/Δt eine Geschwindigkeit und insbesondere eine Änderung der Vorschubgeschwindigkeit des Befestigungsmittels überwacht wird, erfasst der Differenzenquotient ΔL/Δϕ den Vorschub des Befestigungsmittels in Abhängigkeit von seiner Drehbewegung, insbesondere also eines Einschraubwinkels einer Schraube. Der Vorteil der Verwendung dieser Differenzenquotienten gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich im Wesentlichen wie folgt:

  • ΔL/Δt
    Ein im wesentlichen konstanter Wert ΔL/Δt bedeutet eine im Wesentlichen konstante Vorschubgeschwindigkeit, mit der ein Befestigungsmittel in eine dafür vorgesehene Aufnahme eingefügt bzw. aus dieser herausgeführt wird. Trifft das Befestigungsmittel dabei auf ein Hindernis, so verringert sich oder verschwindet die pro Zeiteinheit zurückgelegte Wegstrecke, so dass das Hindernis aus der Überwachung dieses Differenzenquotienten unmittelbar erkannt werden kann. Im Beispielsfall einer Schraube kann dann die Einschraubdrehzahl unmittelbar reduziert werden, um den weiteren Einschraubvorgang oder das Zielmoment genauer und sicherer mit einer geringeren Drehzahl anzusteuern. Dagegen liefern die aus dem Stand der Technik bekannten einfachen Tiefensignale keinen verlässlichen Wert darüber, ob bei einer bestimmten Einschraubtiefe tatsächlich auch Kopfauflage erreicht wird, da Einschraubtiefe und Kopfauflage - wie oben beschrieben - toleranzenbedingt nicht in einem exakten Verhältnis zueinander stehen. Während aus dem Stand der Technik also die Kopfauflage über die Auswertung des Tiefensignals lediglich "vermutet" wird, kann durch die erfinderische Verwendung des Differenzenquotienten ΔL/Δt (insbesondere bei vorzugsweise konstanter Vorschubgeschwindigkeit des Befestigungsmittels) die Kopfauflage sicher und toleranzenunabhängig erkannt werden.
  • ΔL/Δϕ
    Dieser Differenzenquotient erfasst eine zurückgelegte Wegstrecke pro Drehwinkel des Befestigungsmittels, was ebenfalls einen typischen Anwendungsfall für eine Schraube darstellt. Ein konstanter Differenzenquotient ΔL/Δϕ bedeutet auch hier wieder eine konstante Vorschub- oder Rückhubgeschwindigkeit des Befestigungsmittels. Erreicht aber beispielsweise eine Schraube mit ihrem Kopf die Aufnahme (Kopfauflage), so legt die Schraube bei einer weiteren (gegebenenfalls minimalen) Drehbewegung keinen zusätzlichen Weg ΔL zurück, so dass der Quotient ΔL/Δϕ stark oder bis auf Null abfällt. Durch Überwachung des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ kann im Gegensatz zum Stand der Technik die Kopfauflage ebenfalls sicher und toleranzenunabhängig erkannt werden, wobei dieser Quotient noch einen weiteren Vorteil bietet:
    • Da bei einem störungsfreien Einschraubvorgang der Wegabschnitt L in einem festen Verhältnis zum Drehwinkel Δϕ steht, kann vorteilhafterweise auch mit unterschiedlichen oder beliebig verlaufenden Drehzahlen während des Einschraubvorganges gearbeitet werden, ohne auf den Differenzenquotienten ΔL/Δϕ Einfluss zu nehmen. Erst bei Erreichen der Kopfauflage wird dieses Verhältnis gestört, so dass durch entsprechende Auswertung insbesondere eine Umschaltung der Einschraubdrehzahl vorgenommen werden kann. Bis zum Erreichen der Kopfauflage kann dagegen mit erhöhter Drehzahl eingeschraubt und damit der Prozess beschleunigt und optimiert werden.
While the difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t a speed and in particular a change in the feed rate of the fastener is monitored, the difference quotient .DELTA.L / .DELTA.φ detects the feed of the fastening means in response to its rotational movement, in particular a screwing of a screw. The advantage of using these difference quotas over the prior art is essentially as follows:
  • .DELTA.L / .DELTA.t
    A substantially constant value .DELTA.L / .DELTA.t means a substantially constant feed rate with which a fastener is inserted into or out of a receptacle provided for this purpose. If the fastening means encounters an obstacle, then the distance covered per unit of time decreases or disappears, so that the obstacle can be detected directly from the monitoring of this difference quotient. In the example of a screw, the screwing speed can then be reduced directly in order to control the further screwing or the target torque more accurately and safely with a lower speed. By contrast, the known from the prior art simple depth signals provide no reliable value on whether at a certain depth of engagement and head restraint is indeed achieved because screwing depth and head rest - as described above - tolerances are not in an exact relationship to each other. While from the prior art so the head rest on the evaluation of the depth signal only "suspected", can be detected safely and tolerances independent by the inventive use of the difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t (especially at preferably constant feed rate of the fastener).
  • .DELTA.L / Δφ
    This difference quotient covers a distance traveled per angle of rotation of the fastening means, which is also a typical application for a screw. A constant difference quotient ΔL / Δφ here again means a constant feed or return stroke speed of the fastening means. However, if, for example, a screw reaches the receptacle (head rest) with its head, then the screw does not return an additional travel ΔL in the case of a further (possibly minimal) rotational movement, so that the quotient ΔL / Δφ drops sharply or to zero. By monitoring the difference quotient ΔL / Δφ, in contrast to State of the art, the headrest also be recognized safely and tolerance independent, this quotient offers yet another advantage:
    • Since in a trouble-free screwing the path portion L is in a fixed ratio to the rotation angle Δφ, it is also advantageous to work with different or arbitrarily running speeds during the screwing without influencing the difference quotient ΔL / Δφ. Only when reaching the head rest of this relationship is disturbed, so that in particular a changeover of the screwing speed can be made by appropriate evaluation. By contrast, until reaching the head rest, it can be screwed in at an increased speed, thus speeding up and optimizing the process.

Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die Verwendung des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ auch dadurch aus, dass sie der Drehmomentüberwachung klar überlegen ist. Bekannt ist aus dem Stand der Technik, die Kopfauflage durch einen Anstieg des Einschraubdrehmoments zu detektieren (Drehmomentsensor oder Motorstrom). Tatsächlich tritt die Kopfauflage jedoch meist nicht zeitgleich mit dem Anstieg des Drehmoments auf, sondern bereits vorher. Der Grund liegt in einem gewissen Gewindespiel zwischen dem Innengewinde der Aufnahme und dem Außengewinde der Schraube. Beim Einschraubvorgang liegt die Schraube typischerweise auf den zum Schraubenkopf gewandten Flanken des Innengewindes auf und gleitet auf diesen entlang der Schraubbewegung in die Tiefe. Nach Erreichen der Kopfauflage dreht sich die Schraube zunächst um einen gewissen Winkelanteil weiter, bevor die vom Schraubenkopf fortweisenden Gewindeflanken des Innengewindes der Aufnahme durch das Schraubengewinde kontaktiert werden. Erst dann entsteht die eigentliche Verspannung zwischen Schraubenkopf und den Gewindeflanken mit dem daraus folgenden Anstieg des Drehmoments. Die Überwachung des Einschraubdrehmoments ermittelt also nicht die tatsächliche Kopfauflage, sondern erst den eintretenden Verspannungszustand, der der Kopfauflage zeitlich nachgeordnet eintritt. Beim Stand der Technik, der aus dem Anstieg des Drehmoments auf die Kopfauflage schließt, erfolgt die Reduzierung der Einschraubdrehzahl daher zwangsläufig bei ansteigendem Drehmoment und - je nach absoluter Drehzahl - möglicherweise zu spät, um nicht über das Zielmoment hinaus zu verschrauben. Die erfindungsgemäße Detektion der Kopfauflage mit Hilfe des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ hingegen erlaubt die Umschaltung der Drehzahl noch bevor ein nennenswertes Anzugsmoment der Schraube überhaupt auftritt. Dies gewährleistet gleichbleibende und gute Fertigungsqualität gegenüber dem bisher bekannten Verfahren.Compared to the prior art, the use of the difference quotient ΔL / Δφ is also characterized by being clearly superior to torque monitoring. It is known from the prior art to detect the headrest by an increase in the screwing torque (torque sensor or motor current). In fact, however, the headrest usually does not occur simultaneously with the increase in torque, but already before. The reason lies in a certain thread clearance between the internal thread of the receptacle and the external thread of the screw. When screwing the screw is typically on the screw head facing flanks of the internal thread and slides on this along the screwing in the depth. After reaching the head restraint, the screw first rotates by a certain angular share before the thread flanks of the internal thread of the receptacle facing away from the screw head are contacted by the screw thread. Only then does the actual tension between the screw head and the thread flanks arise with the consequent increase in torque. The monitoring of the screwing determined so not the actual head rest, but only the incoming tension state, the time of the head restion occurs. In the prior art, which closes from the increase of the torque on the headrest, the reduction of the screwing takes place therefore inevitably with increasing torque and - depending on the absolute speed - may be too late, so as not to screw beyond the target torque. The detection of the head support according to the invention with the aid of the difference quotient ΔL / Δφ, however, allows the changeover of the rotational speed even before a significant tightening torque of the screw occurs at all. This ensures consistent and good manufacturing quality over the previously known method.

Der Differenzenquotient ΔL/Δϕ löst darüber hinaus noch ein weiteres Problem aus dem Stand der Technik, bei dem mit Hilfe der Drehmomentüberwachung auf die Kopfauflage geschlossen wird. In schwergängigen Gewinden oder bei selbstformenden oder selbstfurchenden Schrauben schwankt das Drehmoment mitunter erheblich und kann bei Übersteigen eines gesetzten Grenzwertes fehlerhafterweise die Kopfauflage signalisieren, obwohl diese nicht gegeben ist. Durch den erfindungsgemäßen Bezug der Wegstrecke ΔL zum Drehwinkel Δϕ und seiner Überwachung wird dieser Fehler sicher ausgeschlossen.The difference quotient ΔL / Δφ furthermore solves a further problem in the prior art in which the headrest is closed by means of torque monitoring. In tight threads or self-tapping or self-tapping screws, the torque sometimes varies significantly and can erroneously signal the headrest when exceeding a set limit, although this is not given. Due to the inventive reference of the distance .DELTA.L to the rotational angle .DELTA..phi. And its monitoring, this error is reliably excluded.

Eine einfachste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fügen oder Lösen eines Befestigungsmittels, relativ zu einer zugehörigen Aufnahme, sieht dabei vor, dass das Befestigungsmittel entlang einer Längsachse über einen Weg in die Aufnahme eingebracht oder aus dieser herausgelöst wird. Dabei soll gegenüber dem Stand der Technik die Steuerung der Füge- bzw. Lösebewegung des Befestigungsmittels relativ zur Aufnahme unter Nutzung des Differenzenquotienten ΔL/Δt oder ΔL/Δϕ erfolgen. Wie bereits erwähnt, beschreibt Δt dabei die Zeiteinheit bzw. Δϕ die Drehwinkeleinheit des um seine Längsachse gedrehten Befestigungsmittels, während derer das Befestigungsmittel die Wegstrecke ΔL relativ zur Aufnahme zurücklegt.A simplest embodiment of the method according to the invention for joining or releasing a fastening means, relative to an associated receptacle, provides that the fastening means is introduced along a longitudinal axis via a path in the receptacle or dissolved out of it. It should be compared to the prior art, the control of the joining or releasing movement of the fastening means relative to the recording using the difference quotient .DELTA.L / .DELTA.t or .DELTA.L / Δφ done. As already mentioned, Δt describes the unit of time or Δφ the angle of rotation unit of the fastening means rotated about its longitudinal axis, during which the fastening means covers the distance ΔL relative to the receptacle.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das Befestigungsmittel dabei eine mit einem Gewinde versehene Schraube, welche zum Fügen in die Aufnahme eingeschraubt wird. Dies geschieht mit wenigstens einer - vorzugsweise konstanten - Drehzahl. Die Verwendung einer konstanten Drehzahl erlaubt vorteilhaft die wahlweise Verwendung des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ oder auch ΔL/Δt, da letzterer bei konstanter Drehzahl bis zur Kopfauflage einen ebenfalls konstanten Wert ergibt. Für den Differenzenquotienten ΔL/Δϕ gilt diese Einschränkung auf Grund der zeitlichen Unabhängigkeit der Wegstrecke ΔL vom Drehwinkel Δϕ vorteilhafterweise ohnehin nicht.According to a preferred embodiment of the method, the fastening means is a screw provided with a thread, which is screwed into the receptacle for joining. This is done with at least one - preferably constant - Rotation speed. The use of a constant speed advantageously allows the optional use of the difference quotient .DELTA.L / .DELTA..theta. Or also .DELTA.L / .DELTA.t, since the latter results in a constant value at constant speed up to the head support. For the differential quotient ΔL / Δφ, this limitation does not apply anyway, due to the time independence of the distance ΔL from the rotational angle Δφ.

Obwohl die Verwendung der vorgeschriebenen Differenzenquotienten generell für Fügeverfahren vorteilhaft genutzt werden können, besteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform darin, eine Schraube als Befestigungsmittel zu verwenden mit einem Kopf, dessen Ausdehnung senkrecht zur Längsachse der Schraube größer ist als der Außendurchmesser des Schraubengewindes. Dadurch ergibt sich beim Einschrauben zwingend eine Kopfauflage, deren Detektion mit Hilfe der vorgeschriebenen Verfahren besonders einfach und vorteilhaft möglich wird.Although the use of the prescribed differential quotients can generally be used advantageously for joining methods, a particularly advantageous embodiment consists in using a screw as a fastening means with a head whose extent perpendicular to the longitudinal axis of the screw is greater than the external diameter of the screw thread. This results in the screwing necessarily a head restraint whose detection using the prescribed method is particularly simple and advantageous possible.

Zur Ermittlung der Auflage (Kopfauflage) des Schraubenkopfes auf einer Anlagefläche der Aufnahme bieten sich erfindungsgemäß die folgenden Verfahrensschritte an:

  1. a) Einschrauben der Schraube in die Aufnahme mit einer Einschraubdrehzahl,
  2. b) Wiederholte oder permanente Ermittlung des Differenzenquotienten ΔL/Δt oder ΔL/Δϕ, und
  3. c) Bestimmung der Kopfauflage durch Überwachung des Differenzenquotienten ΔL/Δt oder ΔL/Δϕ auf eine Wertänderung.
In order to determine the support (head support) of the screw head on a contact surface of the receptacle, the following method steps are provided according to the invention:
  1. a) screwing the screw into the receptacle with a screw-in speed,
  2. b) Repeated or permanent determination of the difference quotient ΔL / Δt or ΔL / Δφ, and
  3. c) Determining the head support by monitoring the difference quotient ΔL / Δt or ΔL / Δφ on a value change.

Gemäß Merkmal c) soll der Differenzenquotient auf eine Wertänderung hin überwacht werden, um daraus auf die Kopfauflage zu schließen. Die Ermittlung des Differenzenquotienten kann dabei zyklisch oder im Wesentlichen permanent erfolgen, so dass Änderungen des Differenzenquotienten auch im Millisekundenbereich sofort erkennbar werden. Selbstverständlich kann die Ermittlung des Differenzenquotienten durch geeignete Grenzwerte oder Toleranzen auf den jeweiligen Fügevorgang abgestimmt werden, was durch Vorgabe geeigneter Parameter, beispielsweise in einer Steuereinheit, realisiert werden kann.According to feature c), the difference quotient is to be monitored for a change in value in order to deduce the overhead therefrom. The determination of the difference quotient can take place cyclically or substantially permanently, so that changes in the difference quotient are immediately recognizable also in the millisecond range become. Of course, the determination of the difference quotient can be matched to the respective joining process by means of suitable limit values or tolerances, which can be achieved by specifying suitable parameters, for example in a control unit.

In Fortführung des erfinderischen Verfahrensablaufes kann die Einschraubdrehzahl nach detektierter Kopfauflage erfindungsgemäß angepasst - und insbesondere reduziert - werden. Damit wird das Verfahren den Anforderungen gerecht, einen zeitlich optimierten Fügevorgang anzubieten, und jeweils mit optimaler Einschraubdrehzahl zu arbeiten. Insbesondere kann die Anpassung der Einschraubdrehzahl nach Erreichen der Kopfauflage so schnell (notfalls in Sekundenbruchteilen) erfolgen, dass das zuvor beschriebene Anzugsmoment beim Verspannen der Schraube erst auftritt, wenn die angepasste Drehzahl bereits eingestellt bzw. vorgegeben ist. Wie bereits beschrieben, wird dadurch sichergestellt, dass die Verschraubung nicht mit ungeeignet hoher Drehzahl erfolgt und beispielsweise das Zielmoment überschritten wird.In continuation of the inventive process sequence, the screw-in speed can be adjusted according to the invention - and in particular reduced - after detected headrest. Thus, the process meets the requirements to offer a time-optimized joining process, and to work each with optimum screwing speed. In particular, the adjustment of the screw-in speed after reaching the head restraint can be done so fast (if necessary in fractions of a second), that the above-described tightening torque only occurs when tightening the screw when the adjusted speed is already set or predetermined. As already described, this ensures that the screw connection does not take place with an unsuitably high rotational speed and, for example, the target torque is exceeded.

Neben der Überwachung auf Erreichen der Kopfauflage ist das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Prozessüberwachung von Bedeutung. So kann bei Erreichen eines (weitgehend beliebigen) Verschraubungs-Abschaltkriteriums mit Hilfe des Verlaufs oder des aktuellen Wertes des Differenzenquotienten der Status des Verschraubungszustands bzw. -vorgangs ermittelt und überwacht werden.In addition to monitoring for reaching the headrest, the method according to the invention is also important for process monitoring. Thus, upon reaching a (largely arbitrary) screw-off switch-off criterion with the aid of the curve or the current value of the difference quotient, the status of the screwing state or process can be determined and monitored.

Wenn beispielsweise eine Schraube mit einem bestimmten Zielmoment festgezogen werden soll, kann mit Hilfe des Differenzenquotienten überwacht werden, ob die Vorschubgeschwindigkeit der Schraube bei erreichen des Zielmoments (und damit bei Abschaltung) null war, also Kopfauflage tatsächlich vorlag. Nur dann ist bspw. eine gewünschte Vorspannung in der Schraube aufbringbar. Damit kann weitestgehend ausgeschlossen werden, dass eine schwergängige Schraube, die schon vor Kopfauflage ihr Zielmoment erreicht hat, als Gutverschraubung (IO) eingestuft wird. Ein solcher Fall tritt beispielsweise auf, wenn bei selbstfurchenden Schrauben der Durchmesser des vorgebohrten Loches zu klein ist oder verschmutzt ist, was aus fertigungstechnischen Gründen nicht ausgeschlossen werden kann.If, for example, a bolt is to be tightened with a certain target torque, it can be monitored with the aid of the difference quotient whether the feed rate of the bolt when the target torque was reached (and thus at switch-off) was zero, that is to say head support actually existed. Only then, for example, a desired bias in the screw can be applied. This can largely be ruled out that a stiff screw, which has reached its target moment before head support, as a good fitting (IO) is classified. Such a case occurs, for example, when self-tapping screws the diameter of pre-drilled hole is too small or dirty, which can not be excluded for manufacturing reasons.

Generell lässt sich mit Hilfe des Differenzenquotienten feststellen, ob eine Schraube bspw. pro Drehwinkel einen Vorschub macht, also weiter eingeschraubt wird, oder nicht, also steht bzw. feststeckt. Auch lässt sich damit erkennen (ggfls. auch in Verbindung mit einer Tiefenmessung), ob eine ermitteltes Moment aus der Kopfauflage oder aus anderen Gründen resultiert (bspw. schwergängige Schraube, sonstige Blockierung).In general, it can be determined with the help of the difference quotient, whether a screw, for example, makes an advance per rotation angle, so it is screwed further, or not, so stands or stuck. It can also be seen (if necessary also in conjunction with a depth measurement) whether a determined moment results from the head rest or for other reasons (eg stiff bolt, other locking).

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, soll dementsprechend aufweisen:

  1. a) Antriebsmittel zum Fügen oder Lösen des Befestigungsmittels in seiner Längsrichtung entlang eines Weges in die Aufnahme oder aus dieser heraus,
  2. b) eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmittel,
  3. c) Sensormittel zur Erfassung einer vom Befestigungsmittel relativ zur Aufnahme zurückgelegten Wegstrecke ΔL, und
  4. d) Sensormittel zur Erfassung der Zeit Δt, während derer das Befestigungsmittel die Wegstrecke ΔL zurücklegt und/oder Sensormittel zur Erfassung des Drehwinkels Δϕ, um welche sich das Befestigungsmittel während der zurücklegten Wegstrecke ΔL um seine Längsachse dreht.
A device according to the invention, which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, should accordingly have:
  1. a) drive means for joining or releasing the fastener in its longitudinal direction along a path in the receptacle or out of this,
  2. b) a control unit for controlling the drive means,
  3. c) sensor means for detecting a distance traveled by the fastening means relative to the recording distance .DELTA.L, and
  4. d) sensor means for detecting the time .DELTA.t, during which the fastening means covers the distance .DELTA.L and / or sensor means for detecting the rotational angle .DELTA..phi., around which the fastener rotates about its longitudinal axis during the distance traveled .DELTA.L.

Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit dabei zur Bildung des Differenzenquotienten ΔL/Δt bzw. ΔL/Δϕ ausgebildet, wodurch die vorbeschriebenen Vorteile gegenüber dem Stand der Technik realisierbar sind.According to the invention, the control unit is designed to form the difference quotient ΔL / Δt or ΔL / Δφ, whereby the above-described advantages over the prior art can be realized.

Es versteht sich von selbst, dass der Fachmann geeignete Sensormittel zur Erfassung der einzelnen Werte (ΔL, Δt, Δϕ) bereitstellen wird, um den Differenzenquotienten zu bilden.It goes without saying that the person skilled in the art will provide suitable sensor means for detecting the individual values (ΔL, Δt, Δφ) in order to form the difference quotient.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Figurenbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to a figure example.

Dabei zeigt:

Fig. 1
eine schematische Darstellung einzelner Messwerte über der Zeit, und
Fig.2
einen Anwendungsfall des Verfahrens für eine Schraube.
Showing:
Fig. 1
a schematic representation of individual measured values over time, and
Fig.2
an application of the method for a screw.

In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung der Verlauf von typischen Größen eines Verschraubungsverfahrens über der Zeit zu erkennen. Die Zeitachse t umfasst dabei den Bereich der weitgehend störungsfreien Verschraubung einer Schraube in die zugehörige Aufnahme über den Moment der Kopfauflage (tK) hinaus, bis zum Moment des Drehmomentanstiegs auf Grund der Verspannung.In Fig. 1 is a schematic representation of the course of typical sizes of a Verschraubungsverfahrens over time to recognize. The time axis t covers the range of largely trouble-free screwing a screw in the associated recording on the moment of the headrest (t K ) addition, to the moment of torque increase due to the tension.

Im obersten Schaubild ist dabei der Drehmomentverlauf dargestellt. Zu erkennen ist ein um einen im Wesentlichen konstanten Wert leicht schwankendes Drehmoment. Die Schwankungen können beispielsweise aus Ungenauigkeiten im Gewinde oder Unrundheiten resultieren. Das Drehmoment behält diesen weitgehend konstanten Wert bei, bis der Schraubenkopf die Aufnahme erreicht (Kopfauflage tK). Bis zum Eintritt der tatsächlichen Verspannung behält das Drehmoment auch über den Zeitpunkt tK seinen vorherigen Wert und steigt erst mit Eintritt der eigentlichen Verspannung steil an.The top graph shows the torque curve. Evident is a slightly fluctuating torque to a substantially constant value. The variations can result, for example, from inaccuracies in the thread or ovality. The torque maintains this largely constant value until the screw head reaches the receptacle (head rest t K ). Until the actual bracing occurs, the torque also retains its previous value over time t K and increases steeply only upon entry of the actual bracing.

Im darunterliegenden Schaubild ist der Drehwinkel φ dargestellt, der hier über die Zeit aufgetragen wurde und - bei konstanter Einschraubdrehzahl - einen idealisiert linearen Anstieg wiedergibt.The diagram below shows the angle of rotation φ , which was plotted here over time and - at constant screwing speed - an idealized linear Rise reflects.

Die darunter dargestellte Einschraubtiefe L verläuft (wiederum bei als konstant angenommener Einschraubdrehzahl) linear ansteigend bis zum Moment der Kopfauflage tK. Ab dann legt die Schraube keinen weiteren Weg zurück, da die Kopfauflage dies blockiert.The screw-in depth L shown below runs (once again at a screwing speed assumed to be constant) in a linearly increasing manner up to the moment of the head support t K. From then on, the screw does not return any further way, as the headrest blocks it.

Im untersten Schaubild schließlich ist der Differenzenquotient ΔL/Δϕ bzw. ΔL/Δt dargestellt. Der Verlauf ΔL/Δt ist unmittelbar aus dem darüber gezeigten Schaubild ersichtlich. Der Differenzenquotient bleibt solange konstant, wie die Einschraubtiefe in gleicher Weise zunimmt wie die Zeit. Ändert sich dieses Verhältnis ab tK, so verändert sich der Quotient ΔL/Δt im wesentlichen auf Null. In Zusammenschau der Diagramme für den Drehwinkel φ und die Einschraubtiefe L ergibt sich auch der Verlauf des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ, der ebenfalls bis zum Zeitpunkt tK konstant bleibt und mit Erreichen dieser Kopfauflage abfällt.Finally, in the bottom diagram, the difference quotient ΔL / Δφ or ΔL / Δt is shown. The course ΔL / Δt can be seen directly from the diagram above. The difference quotient remains constant as long as the depth of engagement increases in the same way as the time. If this ratio changes from t K , the quotient ΔL / Δt changes substantially to zero. In synopsis of the diagrams for the angle of rotation φ and the depth of engagement L also results in the course of the difference quotient ΔL / Δφ, which also remains constant until the time t K and decreases with reaching this headrest.

Diese Veränderung des Differenzenquotienten ΔL/Δϕ oder ΔL/Δt kann erfindungsgemäß zur Detektion der Kopfauflage herangezogen werden und überwindet die vorbeschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik.This change in the difference quotient ΔL / Δφ or ΔL / Δt can be used according to the invention for detecting the head support and overcomes the above-described disadvantages of the prior art.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine mögliche Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei soll eine Schraube S in eine Aufnahme A eingeschraubt werden, wobei die Schraube S an ihrem oberen Ende einen Kopf K aufweist. Die Schraube S soll um ihre Längsachse Z mit einem Drehwinkel φ eingeschraubt werden, wobei sie in Richtung Z einen Weg L zurücklegt. Durch Erfassung von Wegabschnitten L in Verbindung mit Drehwinkelabschnitten Δϕ oder Zeitabschnitten Δt lässt sich der Moment der Kopfauflage, also wenn der Kopf K auf der nach oben gewandten Auflagefläche der Aufnahme A aufsitzt, in erfinderischer Weise ermitteln und zur Optimierung eines solchen Fügeprozesses heranziehen. Fig. 2 shows a schematic representation of a possible application of the method according to the invention. In this case, a screw S is to be screwed into a receptacle A, wherein the screw S has a head K at its upper end. The screw S is to be screwed about its longitudinal axis Z with a rotation angle φ , wherein it travels a path L in the direction Z. By detecting path sections L in conjunction with rotational angle sections Δφ or time sections Δt, the moment of the headrest, that is, when the head K is seated on the upwardly facing bearing surface of the receptacle A, can be inventively determined and used to optimize such a joining process.

Claims (9)

Verfahren zum Fügen oder Lösen eines Befestigungsmittels (S) relativ zu einer zugehörigen Aufnahme (A), wobei das Befestigungsmittel (S) entlang seiner Längsachse (Z) über einen Weg (L) in die Aufnahme (A) eingebracht oder aus dieser herausgelöst wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerung der Füge- bzw. Lösebewegung des Befestigungsmittels (S) relativ zur Aufnahme (A) erfolgt unter Nutzung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ), wobei
(Δt) die Zeiteinheit
bzw.
(Δϕ) die Drehwinkeleinheit des um seine Längsachse (Z) gedrehten Befestigungsmittels (S) darstellt,
während derer das Befestigungsmittel (S) die Wegstrecke (ΔL) relativ zur Aufnahme (A) zurückgelegt.Method for joining or releasing a fastening means (S) relative to an associated receptacle (A), the fastening means (S) being introduced into or removed from the receptacle (A) along its longitudinal axis (Z) via a path (L),
characterized in that
the control of the joining or releasing movement of the fastening means (S) relative to the receptacle (A) takes place using the difference quotient (.DELTA.L / .DELTA.t) or (.DELTA.L / .DELTA..phi.), wherein
(Δt) the time unit
respectively.
(Δφ) represents the angular unit of rotation of the fastening means (S) rotated about its longitudinal axis (Z),
during which the attachment means (S) travel the distance (ΔL) relative to the receptacle (A). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel eine mit einem Gewinde versehene Schraube (S) ist, welche zum Fügen in die Aufnahme (A) mit wenigstens einer vorzugsweise konstanten Drehzahl (n) eingeschraubt wird.A method according to claim 1, characterized in that the fastening means is a threaded screw (S), which is screwed for joining in the receptacle (A) with at least one preferably constant speed (n). Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraube einen Kopf (K) aufweist, dessen Ausdehnung senkrecht zur Richtung (Z) größer ist als der Gewindeaußendurchmesser.Method according to the preceding claim, characterized in that the screw has a head (K) whose extent perpendicular to the direction (Z) is greater than the outer thread diameter. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch zur Ermittlung der Auflage (Kopfauflage) des Schraubenkopfes (K) auf einer Anlagefläche der Aufnahme (A), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Einschrauben der Schraube (S) in die Aufnahme mit einer Einschraubdrehzahl (n) b) Wiederholte oder permanente Ermittlung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ) c) Bestimmung der Kopfauflage durch Überwachung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ) auf eine Wertänderung. Method according to the preceding claim for determining the support (head support) of the screw head (K) on a contact surface of the receptacle (A), characterized by the following method steps: a) Screwing the screw (S) into the receptacle with a screwing speed (n) b) Repeated or permanent determination of the difference quotient (ΔL / Δt) or (ΔL / Δφ) c) Determination of the head support by monitoring the difference quotient (ΔL / Δt) or (ΔL / Δφ) on a value change. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschraubdrehzahl (n) im wesentlichen konstant ist und die Bestimmung der Kopfauflage erfolgt durch Überwachung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) auf eine Wertänderung.Method according to the preceding claim, characterized in that the Einschraubdrehzahl (n) is substantially constant and the determination of the head restraint by monitoring the difference quotient (.DELTA.L / .DELTA.t) to a change in value. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschraubdrehzahl (n) nach detektierter Kopfauflage angepasst, insbesondere reduziert, wird.Method according to one of the two preceding claims, characterized in that the Einschraubdrehzahl (s) adapted after detected head support, in particular reduced, is. Verfahren nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf und/oder der absolute Wert des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ) zur Auswertung des Verschraubungszustands verwendet wird, insbesondere durch Prüfung auf Erreichen der Kopfauflage bei Eintritt eines im Wesentlichen beliebigen Abschaltkriteriums.Method according to one of the three preceding claims, characterized in that the course and / or the absolute value of the difference quotient (.DELTA.L / .DELTA.t) or (.DELTA.L / .DELTA..phi.) Is used for evaluating the Verschraubungszustands, in particular by testing for reaching the head restraint on the occurrence of a essentially any shutdown criterion. Vorrichtung zum Fügen oder Lösen eines Befestigungsmittels (S) relativ zu einer zugehörigen Aufnahme (A), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend a) Antriebsmittel zum Fügen oder Lösen des Befestigungsmittels (S) in seiner Längsrichtung (Z) entlang eines Weges (L) in die Aufnahme (A) oder aus dieser heraus, b) eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebsmittel, c) Sensormittel zur Erfassung einer vom Befestigungsmittel (S) relativ zur Aufnahme (A) zurückgelegten Wegstrecke (ΔL), d) Sensormittel zur Erfassung der Zeit (Δt), während derer das Befestigungsmittel (S) die Wegstrecke (ΔL) zurücklegt und/oder Sensormittel zur Erfassung des Drehwinkels (Δϕ), um welche sich das Befestigungsmittel (S) während der zurücklegten Wegstrecke (ΔL) um seine Längsachse (Z) dreht,
dadurch gekennzeichnet, dass e) die Steuereinheit zur Bildung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ) ausgebildet ist. Device for joining or releasing a fastening means (S) relative to an associated receptacle (A), in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising a) drive means for joining or releasing the fastening means (S) in its longitudinal direction (Z) along a path (L) in the receptacle (A) or out of this, b) a control unit for controlling the drive means, c) sensor means for detecting a distance (ΔL) traveled by the fastening means (S) relative to the receptacle (A), d) sensor means for detecting the time (.DELTA.t) during which the attachment means (S) covers the distance (.DELTA.L) and / or sensor means for detecting the angle of rotation (.DELTA..phi.) around which the attachment means (S) during the distance covered (.DELTA.L ) rotates about its longitudinal axis (Z),
characterized in that e) the control unit is designed to form the difference quotient (ΔL / Δt) or (ΔL / Δφ). Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit zur Ermittlung der Auflage (Kopfauflage) des Kopfes (K) eines als Schraube (S) ausgeführten Befestigungsmittels auf einer Anlagefläche der Aufnahme (A) durch Überwachung des Differenzenquotienten (ΔL/Δt) oder (ΔL/Δϕ) auf eine Wertänderung ausgebildet ist.Device according to the preceding claim, characterized in that the control unit for determining the support (head rest) of the head (K) of a fastener designed as a screw (S) on a contact surface of the receptacle (A) by monitoring the difference quotient (.DELTA.L / .DELTA.t) or (ΔL / Δφ) is formed to a change in value.
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