用于建立螺栓连接的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于建立包括螺栓

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于建立螺栓连接的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于借助于螺栓建立螺栓连接的方法，借助旋拧工具的旋拧头使所述螺栓进行旋转运动，所述旋拧头具有马达驱动装置，以用于产生旋拧头的螺栓接纳部的旋转运动
。

技术介绍

[0002]DE 10 2019 114 421 B3
公开了一种关节臂机器人形式的旋拧工具，并且在关节臂的最后的轴上设置有旋拧头，并且所述旋拧头具有马达驱动装置，以便旋转地驱动用于接纳螺栓的螺栓接纳部
。
这种类型的旋拧工具用于至少部分自动化的装配中，其目的通常是实现连续进行的旋拧周期的尽可能短的节拍时间
。
[0003]旋拧周期的一个重要的时间组成部分是将螺栓旋入至少一个接合配合件中，所述接合配合件应借助螺栓例如与第二接合配合件连接
。
因此，通常需要将例如待安装在机动车照明装置的塑料壳体中的构件固定在螺栓圆顶
(Schraubdomen)
上，为此在将接合配合件彼此定位之后必须将螺栓旋入螺栓圆顶中
。
在此应确保用于拧紧螺栓所需的扭矩，该扭矩在螺栓的头部贴靠时必须出现
。
通过传感式检测头部贴靠时刻，通常突然停止螺栓接纳部的旋转运动，从高转速起旋转运动的减速往往是有问题的，从而可能出现用于拧紧螺栓的过高扭矩
。
[0004]例如
DE 42 31 429 C1
建议使用超声波，所述超声波被引入螺栓中
。
通过螺栓的声音特性可以确定螺栓是否已被拧到张力下，以便就此而言尽可能短时间地停止电驱动装置
。
然而，尤其是与传动机构
、
例如行星齿轮传动机构相结合的快速运转的马达驱动装置原则上不能足够快地停止，以避免用于拧紧螺栓的扭矩过高
。
但如果降低用于旋入螺栓的转速，则周期时间又以不希望的方式延长
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所基于的任务是进一步改进用于以尽可能短的周期时间建立螺栓连接的方法，其中，尽管周期时间短，仍应确保用于拧紧螺栓的预定扭矩
。
[0006]该任务从根据权利要求1的方法出发并且从根据权利要求
10
的旋拧工具出发通过相应的特征部分特征来解决
。
有利的扩展方案在相应的从属权利要求中给出
。
[0007]为了解决该任务，根据本专利技术的方法至少规定以下步骤：在快速行程中将螺栓旋入螺栓连接的至少一个接合配合件中；检测将螺栓旋入接合配合件中的扭矩；在转换时刻将具有较高转速的快速行程转换为具有较低转速的慢速行程；所述转换时刻根据在快速行程中旋入期间检测到的扭矩确定；并且在慢速行程中进一步旋入螺栓直至头部贴靠时刻，在该头部贴靠时刻螺栓的头部贴靠到接合配合件上
。
[0008]本专利技术的核心思想是在旋入螺栓时还在头部贴靠时刻之前利用扭矩变化，以便根据扭矩变化确定位于前面的头部贴靠时刻并且在头部贴靠时刻之前还执行用于将快速行程转换到慢速行程的转换时刻
。
在此利用随着螺栓
、
尤其是自攻螺栓旋入塑料构件
、
例如螺
栓圆顶中的深度增加使用于旋入螺栓的扭矩增加的效果并且可以定义触发扭矩，从该触发扭矩开始可以统计学确定位于前面的头部贴靠时刻
。
[0009]本专利技术在这样的范围内解决所述任务，即快速行程可以持续尽可能长的时间，并且慢速行程直至头部贴靠时刻只持续很短的时间
。
通过马达驱动装置使旋转运动从慢速行程开始减速以提高扭矩并且直至达到用于拧紧螺栓的拧紧扭矩可以借助通常的旋拧头实现
。
但从快速行程不能达到这样的程度，以便调节希望的拧紧扭矩，因为为此旋拧头的马达驱动装置的动力通常不足
。
本专利技术通过将从快速行程到慢速行程的转换时刻尽可能设置在靠近头部贴靠时刻之前不久来避免这种情况
。
快速行程中的较高速度是相对于慢速行程中的较低速度而言的，反之亦然
。
[0010]有利的是，所述旋拧工具具有扭矩检测装置，借助所述扭矩检测装置检测并且借助所述旋拧工具的控制装置处理在将螺栓旋入所述至少一个接合配合件中时出现在螺栓接纳部上的扭矩
。
扭矩检测装置可以形成扭矩测量单元，其设置在马达驱动装置上或设置在马达驱动装置和螺栓接纳部之间的下游传动机构上
。
但也可以想到，将扭矩检测装置与马达驱动装置的消耗电流或消耗功率作用连接，从该消耗电流或消耗功率也可以实时推断出扭矩
。
[0011]进一步有利的是，在所述快速行程的过程时间上检测扭矩的情况下，当达到触发扭矩时，可预定的剩余快速行程时间开始计时，在该剩余快速行程时间之后快速行程再次结束并且慢速行程继续
。
剩余快速行程时间可以为了对用于实施该方法的控制装置编程而预先统计学地确定，例如在一系列测试周期中，在其中在达到借助扭矩检测装置测量的触发扭矩和头部贴靠时刻之间经过时间间隔
。
这种统计学确定的剩余快速行程时间是用于旋拧周期的过程控制的基础
。
[0012]可以这样预定剩余快速行程时间，使得在转换时刻快速行程的结束与头部贴靠时刻之间还存在用于慢速行程的最小时间
。
在确定剩余快速行程时间时，该最小时间应尽可能短，此外，在预定剩余快速行程时间时，当驱动装置将转速从快速行程改变到慢速行程时，还必须考虑直至减速结束时间的减速时间
。
实际的慢速行程就此而言仅从减速结束时间持续至头部贴靠时刻
。
[0013]快速行程的转速为
160
转
/
分钟至
200
转
/
分钟并且优选为
180
转
/
分钟，和
/
或慢速行程的转速确定为
40
转
/
分钟至
60
转
/
分钟并且优选
50
转
/
分钟
。
[0014]更有利的是，在所述慢速行程的最小时间期间继续监控扭矩，所述慢速行程的最小时间以头部贴靠时刻结束，所述头部贴靠时刻由扭矩检测装置确定，该扭矩检测装置识别扭矩在头部贴靠时刻的剧烈升高
。
所述控制装置为此被相应地编程并且控制旋拧头的马达驱动装置，所述控制装置尤其是与扭矩检测装置作用连接，从而控制装置在整个旋拧周期上从扭矩检测装置连续地获得扭矩值并且借助相应的调节装置最终控制马达驱动装置
。
[0015]所述控制装置在与马达驱动装置作用连接的情况下这样精确地确定在头部贴靠时刻扭矩上升之后的扭矩，使得直至结束时刻以预定的拧紧扭矩拧紧螺栓
。
在旋转运动停止之后，螺栓接纳部与螺栓分离
。
[0016]所述螺栓接纳部直至达到快速行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
用于借助于螺栓
(10)
建立螺栓连接
(1)
的方法，借助旋拧工具
(12)
的旋拧头
(11)
使所述螺栓进行旋转运动，所述旋拧头
(11)
具有马达驱动装置
(13)
，以用于产生旋拧头
(11)
的螺栓接纳部
(14)
的旋转运动，并且所述方法的特征在于至少如下步骤：
‑
在快速行程
(n_1)
中将螺栓
(10)
旋入螺栓连接
(1)
的至少一个接合配合件
(15)
中；
‑
检测用于将螺栓
(10)
旋入接合配合件
(15)
中的扭矩
(M)
；
‑
在转换时刻
(t_E)
将具有较高转速
(n)
的快速行程
(n_1)
转换到具有较低转速
(n)
的慢速行程
(n_2)
，所述转换时刻
(t_E)
根据在快速行程
(n_1)
中旋入期间检测到的扭矩
(M)
确定；并且
‑
在慢速行程
(n_2)
中进一步旋入螺栓
(10)
直至头部贴靠时刻
(t_K)
，在该头部贴靠时刻螺栓
(10)
的头部贴靠到接合配合件
(15)
上
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋拧工具
(12)
具有扭矩检测装置
(16)
，借助所述扭矩检测装置检测在将螺栓
(10)
旋入所述至少一个接合配合件
(15)
中时出现在螺栓接纳部
(14)
上的扭矩
(M)
并且借助所述旋拧工具
(12)
的控制装置
(17)
对所述扭矩进行处理
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述快速行程
(n_1)
的过程时间
(t)
上检测扭矩
(M)
的情况下，当在触发时刻
(t_1)
达到触发扭矩
(M_1)
时，可预定的剩余快速行程时间
(t_EZ)
开始，在该剩余快速行程时间之后，在所述转换时刻
(t_E)
快速行程
(n_1)
再次结束并且慢速行程
(n_2)
继续
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将剩余快速行程时间
(t_EZ)
预定成，使得在快速行程
(n_1)
在转换时刻
(t_E)
的结束与头部贴靠时刻
(t_K)
之间还存在用于慢速行程
(n_2)
的最小时间
(t_MZ)。5.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在预定所述剩余快速行程时间
(t_EZ)
时还考虑直至减速结束时间
(t_B)
的减速时间
(t_BZ)。6.
根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述快速行程
(n_1)
的转速为
160
转
/
分钟至
200
转
/
分钟并且优选为
180
转
/
分钟，和
/
或所述慢速行程
(n_2)
的转速为
40
转
/
分钟至
60
转
/
分钟并且优选为
50
转

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：海拉有限双合股份公司，
类型：发明
国别省市：