(57)【要約】  本発明は、所定のトルクに達するとねじ締付けのねじ込み動作を終了させるカットオフねじ回し（１０）によってねじ込み接続を形成する方法に関する。本発明によれば、作業動作に相当するデータをカットオフねじ回し（１０）内で算出し、外部の監視ユニット（２０）に伝達するようにすることが提案されている。また、本発明によれば、この方法を実施するための装置、並びにカットオフねじ回しが提案されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のトルクに達するとねじ締付けのねじ込み動作を終了させるカットオフねじ回し（１０）によってねじ込み接続を形成する方法において、
作業動作に相当するデータをカットオフねじ回し（１０）内で算出し、この算出したデータを外部の監視ユニット（２０）に伝達することを特徴とする、ねじ込み接続を形成する方法。
【請求項２】
前記データを評価回路（１８）によって検出し、かつ／又は評価し、監視ユニット（２０）に伝達し、伝達されたデータを前記監視ユニット（２０）によって検出し、所定の限界値を用いて評価し、限界値が満たされない場合にエラーメッセージを生ぜしめる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
作業動作に相当するデータを算出し、正しくない作業動作の回数が公差範囲を越えると、カットオフねじ回し（１０）がロックされる、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
カットオフねじ回し（１０）内のトルクセンサを介して、最新のトルクを検出し、評価回路（１８）に伝達する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
評価回路（１８）において、目標トルクに達したことを利用して、正しいねじ締付けが実施されたかどうかを確認する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
ねじ込みサイクル毎にねじ締付けの回数を評価回路（１８）において検出する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
ねじ締付けの継続時間を評価回路（１８）において検出する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
ねじ締付けの消費電流及び／又は電圧降下を評価回路（１８）において検出する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
評価回路（１８）から伝達されたデータのための限界値を監視ユニット（２０）に記憶し、これらの限界値を伝達されたデータと比較し、かつ評価し、限界値基準が満たされないと、監視ユニット（２０）が信号をカットオフねじ回し（１０）に送信し、この信号によってカットオフねじ回し（１０）内での給電を中断する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置において、
カットオフねじ回し（１０）が評価回路（１８）に接続されており、該評価回路（１８）が監視ユニット（２０）に連結されていることを特徴とする、ねじ込み接続を形成する装置。
【請求項１１】
カットオフねじ回し（１０）が送受信システムを有しており、該送受信システムによって、送信された信号を介して、カットオフねじ回し（１０）の給電が中断される、請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
監視ユニット（２０）が送受信システムを有しており、該送受信システムによって、評価回路（１８）から伝達されたデータが受信され、ロック信号がカットオフねじ回し（１０）に送信される、請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
監視ユニット（２０）が評価ユニット（２２）を有しており、該評価ユニット（２２）において、評価回路（１８）から伝達されたデータが記憶され、伝達されたデータのための限界値と比較され、かつ評価されるようになっており、限界値基準が満たされないと評価ユニットがカットオフねじ回し（１０）に信号を送信し、この信号によって、制御装置（１６）を介してカットオフねじ回し内での給電を中断する、請求項１１又は１２記載の装置。
【請求項１４】
請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するためのカットオフねじ回しにおいて、送受信装置を備えていることを特徴とする、カットオフねじ回し。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１及び請求項１０の上位概念部に記載した方法及び装置に関する。
【０００２】
電気式に駆動され、かつ電子式に制御されるねじ回しによって、得られたトルクを測定し、監視し、かつ記録することは既に提案されている。調整可能なねじ回しは、このための手段、特にトルクセンサ及び／又は締付け角度センサ等を有しており、このトルクセンサ及び／又は締付け角度センサによって、測定値が検出され、調整回路に供給されるようになっている。測定されたパラメータに基づいて、ねじ込み（Schraubung）動作は、所定の値が得られると自動的に終了される。さらに、機械的なクラッチによってカットオフされるカットオフねじ回し（Abschaltschrauber）が公知である。
【０００３】
このような形式のねじ回しは、工業的な製造において大規模に使用されている。製品の製造時にしばしば多くの製造ステップで多くのねじ締付けを実施しなければならないので、これらのねじ締付けがうっかりして実施されないことがある。正しいねじ締付けの監視は、ねじ込みサイクル毎に、例えば製造周期毎に又は構成部分毎に規則正しいねじ締付けの回数をカウントすることによって得られるが、このためにはねじ込み動作を検出する必要がある。またこのためには、規則正しいねじ締付けと空回りねじ込みとが相応に異なっていなければならない。空回りねじ込みにおいては、作業員は、ねじ回しのスタートレバーを操作するが、ねじが回転することはない。このような形式の空回りねじ込みは、例えば作業員がねじ回しの機能性をテストするか又は誤ってスタートレバーを操作した時に、２回のねじ込み動作間で発生する。他方において、空回りねじ込みは、ねじ込み動作が早期に中断される場合に発生する。
【０００４】
発明の利点
本発明は、所定のトルクに達するとねじ締付け（Verschraubung）のねじ込み動作を終了させるカットオフねじ回しによって、ねじ込み接続（Schraubverbindung）を形成するための方法に関する。
【０００５】
本発明によれば、作業動作に相当するデータをカットオフねじ回し内で算出して、外部の監視ユニットに伝達することが提案されている。有利な形式で、カットオフねじ回しの内部において作業データが得られ、外部の監視ユニットに伝達される。これは有利な形式で無線送信によって行われる。しかしながら、ケーブルを介して伝達することも可能である。データが公差範囲外にあると、エラーメッセージが発信され、特にカットオフねじ回しがしゃ断される。
【０００６】
データが評価回路によって検出され、かつ／又は監視ユニットに伝達され、この場合、監視ユニットが伝達されたデータを検出し、所定の限界値によって評価され、限界値が満たされないとエラーメッセージが生ぜしめられると、組み立てラインでの製造プロセス中におけるカットオフねじ回しの確実な品質コントロールが行われる。有利な形式でエラーメッセージはカットオフねじ回しのロック中に生ぜしめられる。
【０００７】
有利な形式で、作業動作に関連するデータ、特に正しく実施されたねじ締付け及び実施されていないねじ締付けに関するデータが検出され、ねじ締付けの回数が公差範囲外にあればカットオフねじ回しはロックされる。これは、カットオフねじ回しのロックによって作業員がその作業を続行できない、という利点を有している。ねじ締めサイクル中のエラーはまず取り除く必要がある。これによって改善された品質コントロール並びに、失敗したねじ締付けによる欠陥品の減少が得られる。有利な形式で、これらのデータは評価回路によって検出され、監視ユニット特に、カットオフねじ回しから離れて位置する外部の監視ユニットに伝達される。有利な形式で、ねじ締付けが正しく実施されているか、又はそうではないかが、評価回路で確認され、かつ評価される。それに基づいて評価回路は、例えば信号「ねじ締付けは正しい」又は信号「ねじ締付けは正しくない」を監視ユニットに伝達する。監視ユニットはこれらのデータを検出し、所定の限界値を用いて評価する。データが公差範囲外にあると、相応の信号がカットオフねじ回しに伝達される。
【０００８】
さらにまた、オプション的に又は付加的に作業員に有利であると思われるデータ、特にカットオフねじ回しの駆動データが、カットオフねじ回しから監視ユニットに伝達される。このようなデータは、例えばねじ締付けが実施されているかどうか、ねじ締付けが正しく実施されているか又は正しく実施されていないか、及び／又はねじ締付けがいつ実施されたかの時間及び／又は日付、及び／又はねじ込み動作の継続時間、及び／又は全サイクルの継続時間例えばねじ締付けサイクル毎のねじ締付けの回数、及び／又は消費電流の限界値及び／又はねじ締付けの質のための値、及び／又はねじの解除又は引き締めに関する情報つまりカットオフねじ回しの右回り又は左回りの操作に関する情報である。有利な形式でさらに、カットオフねじ回しが外部の監視ユニットの作用範囲から遠ざかった場合、カットオフねじ回しをしゃ断するか、かつ／又はロックするか、若しくはカットオフねじ回しが監視ユニットの作用領域内にもたらされた時に、カットオフねじ回しを自由に処理できるようになっている。有利な形式で、カットオフねじ回しのメッセージは、信号として監視ユニットに伝達される。
【０００９】
例えばコンピュータに接続されている外部の監視ユニット内でデータが検出されることによって、データはオンラインで検出され、評価される。所定の限界値基準と比較することによって、例えばねじ締付けの質が検査され、限界値基準が満たされないと、ねじ締付けの修正が必要となる。
【００１０】
カットオフねじ回し内のトルクセンサを介して、最新のトルクが検出され、この場合、評価回路内で、目標トルクが得られたことによって、正しいねじ締付けが実施されたかどうかが確認される。通常のねじ締付けがどの位の継続時間で実施されているかが認識されると、ねじ込み動作の継続時間が、ねじ締付けが正しく行われているか又は正しく行われていないかの判断のための基準として用いられる。所定の時間後にねじ締付けの実施が確認されないと、つまりカットオフねじ回しがしゃ断されないか、又はしゃ断が遅すぎると、欠陥のあるねじ締付けが実施されたことになる。
【００１１】
これに対して、カットオフねじ回しのしゃ断が早すぎる場合も、やはり欠陥のあるねじ締付けが実施されたことになる。これらのデータは有利な形式で監視ユニットに伝達される。また有利であると思われる測定値を、欠陥のあるねじ締付けを確認するために考慮することもできる。
【００１２】
有利な形式で、ねじ込みサイクル毎のねじ締付けの回数が評価回路で検出される。有利な実施態様によれば、ねじ締付けの継続時間が評価回路で検出される。オプション的に又は付加的に、ねじ締付け時における消費電流及び電圧降下が評価回路において検出される。特に有利には、これらのデータは検出されるだけではなく、正しいものとして又は欠陥があるものとして評価される。
【００１３】
有利な形式で、評価回路の検出され評価されたデータは、送信器によって外部の監視ユニットに伝達される。外部の監視ユニットの利点は、唯一の監視ユニットによって、複数のカットオフねじ回し、特にバッテリ駆動式のカットオフねじ回しが監視できるという点にある。これは例えば製造ラインにおいて有利である。このために、監視されたカットオフねじ回しの数はそれぞれ、明確な識別のために相応のコーディング（コード化）を有している。しかしながら、カットオフねじ回しがケーブルを介して監視ユニットに接続されていて、カットオフねじ回しと監視ユニットとの間のデータをケーブルを介して伝達することも考えられる。場合によっては、カットオフねじ回しへの給電がケーブルを介して行うこともできる。
【００１４】
有利な形式で、評価回路から伝達されたデータのための限界値が監視ユニットに記憶され、これらの限界値が、伝達されたデータと比較され、かつ評価される。限界値基準が満たされないと、監視ユニットが信号をカットオフねじ回しに送信し、この信号によってカットオフねじ回し内での給電を中断するようになっている。
【００１５】
本発明によればまた、前記方法を実施するための装置が提案されている。この装置によれば、カットオフねじ回しが評価回路に接続されており、該評価回路が監視ユニットに連結されている。有利な形式でカットオフねじ回しは送受信システムを有しており、該送受信システムによって、送信された信号を介して、カットオフねじ回しへの給電が中断される。
【００１６】
有利には、監視ユニットが送受信システムを有しており、該送受信システムによって、評価回路から伝達されたデータが受信され、ロック信号がカットオフねじ回しに送信される。特に、監視ユニットの送受信システムは、カットオフねじ回しの送受信システムと通信することができる。
【００１７】
有利には、監視ユニットが評価ユニットを有しており、該評価ユニットにおいて、評価回路から伝達されたデータが記憶され、伝達されたデータのための限界値と比較され、かつ評価されるようになっている。限界値基準が満たされないと評価ユニットがカットオフねじ回しに信号を送信し、この信号によって、制御装置を介してカットオフねじ回し内での給電を中断するようになっている。有利な形式で、評価システムは、データをオンラインで処理するコンピュータである。
【００１８】
図面
本発明のその他の実施例、見方及び利点は、請求項の記載とは無関係に、しかも一般性に限定されることなく、以下の図面に示した実施例に説明されている。
【００１９】
図１は、本発明による装置の実施例の概略的な構成を示している。
【００２０】
実施例の説明図
図１には、カットオフねじ回し１０がバッテリ駆動式のカットオフねじ回しとして構成されている装置が示されている。カットオフねじ回し１０は、モータ１のトルクを検出するためのトルクセンサ１２を有している。さらに、カットオフねじ回し１０は制御装置１６を有しており、この制御装置１６は、モータ１４をスイッチオン（作動接続）又はカットオフ（遮断接続）し、かつモータ１４を右回転又は左回転させるようになっている。付加的に、制御装置はモータ１４の出力及び回転数を制御するようになっている。
【００２１】
トルクセンサ１２及び制御装置１６は、図面では概略的に示されている評価回路１８に接続されており、この評価回路１８は特にカットオフねじ回し１０内に組み込まれている。評価回路１８は、ねじ締付けが正しく行われているか否か、及び相応の信号を外部の監視ユニット２０に供給するかどうかを、確認し、かつ決定する。場合によっては、評価回路１８は、カットオフねじ回し１０の別の運転データが正しいか否かを確認し、かつ決定することもできる。
【００２２】
トルクはねじ込み段階の進行に伴って高くなり、ねじのねじ頭が、接続しようとする部分に接触する瞬間にトルクが増大するようになっている。トルクは、カットオフねじ回し１０がカットオフされるべき目標トルクまで増大する。評価回路１８によって、最新のデータ「正常なねじ締付け」及び「正常でないねじ締付け」を検出し、評価若しくは判定する。
【００２３】
カットオフねじ回し１０が空回りで作業する場合、この空回りに、前記目標トルクよりも小さい所定の空回りトルクが割り当てられている。
【００２４】
カットオフねじ回し１０の終端モーメントが目標トルク以下にある場合、評価回路１８内で計算され、正常でないと評価される空回りねじ締付けが行われる。目標トルクが得られると、評価回路１８内で検出され、正常なねじ締付けとして評価される、正常なねじ締付けが実施されている。
【００２５】
しかも、評価回路１８内には、ねじ締付けの時間、並びにねじ締付け中の消費電流及び電圧降下が検出される。
【００２６】
評価回路１８内の送信器によって、検出されるか若しくは評価されたデータが外部の監視ユニット２０に送信される。監視ユニット２０は、送受信システムを備えた評価ユニット２２を有しており、この送受信システムによって、評価回路１８から伝達されたデータが受信され、場合によってはロック信号がカットオフねじ回し１０に送信される。評価ユニット２２は、例えばデータをオンラインで処理するコンピュータである。
【００２７】
監視ユニット２０の評価ユニット２２は、評価回路１８から伝達されたデータを記憶する。伝達されたデータは、評価ユニット２２に記憶された限界値と比較され、評価される。
【００２８】
限界値基準が満たされないと、評価ユニット２２は信号をカットオフねじ回し１０に送信し、この信号によって制御装置１６を介してカットオフねじ回し１０における給電が遮断される。
【００２９】
例えば空回りねじ込みの回数がねじ込み周期毎の所定の限界値を超えると、カットオフねじ回し１０はロックされる。ねじ締付け中に、消費電流から電圧降下への、ねじ締付けの質の程度を表す限界値が得られないと、カットオフねじ回し１０はロックされ、作業動作が中断される。作業員は、制御装置１６を介してねじ締付け作業を続けることができるが、ねじ締付け周期は、エラーが取り除かれた場合にのみ効果的に実施することができる。エラーの原因が取り除かれないと、カットオフねじ回し１０は、監視ユニット２０を介して新たにロックされる。
【００３０】
同様にカットオフねじ回し１０は、監視ユニット２０の作用範囲から遠ざかると、ロックされ、また監視ユニット２０の作用範囲内にもたらされると、ロック解除される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による装置の実施例の概略図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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