Montagevorrichtung und Montageverfahren

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung und Verfahren mit einer motorisch angetriebenen Schraubvorrichtung zum Anziehen oder Lösen von Schrauben.

Hintergrund der Erfindung

In vielen Bereichen der Technik, z.B. im Automobälbau, werden

Schraubverbindungen zur Verbindung von Bauteilen verwendet. Hierbei werden häufig Drehwinkel oder Steckgrenzanziehverfahren zum Anziehen der Schrauben eingesetzt. Gegenüber dem Drehmomentanziehverfahren, bei welchem eine Schraubverbindung bis zum Erreichen eines bestimmten Drehmoment angezogen wird, bieten diese

Anziehverfahren eine höhere Genauigkeit bezüglich der erreichten Vorspannkraft in der Schraubverbindung und eine bessere Ausnutzung der Festigkeit der Schraube. Hierdurch wird die Belastung der Schraube bei dynamischen Schraubverbindungen reduziert, was bei Schraubverbindungen mit wechselnder Belastung an der Schraube für die

Dauerhaftigkeit der Schraubverbindung von hoher Bedeutung ist.

Beim drehwinkelgesteuerten Anziehverfahren wird die Schraube ab einem Fügeoder Schwellmoment um einen vordefinierten Winkel weitergedreht. Hierbei ist die Einhaltung des Drehwinkels von äußerster Wichtigkeit, da dies direkt die Festigkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung beeinflusst. Beim streckgrenzengesteuerten

Anziehverfahren ist die Erfassung des reaien Drehwinkefs, um den sich die Schraube während des Anziehens dreht, für das Anziehergebnis bestimmend.

Wird nun das Anziehen der Schraube mit einem handgehaltenen motorisch angetriebenen Schraubwerkzeug durchgeführt, so kann eine Drehung des

Schraubwerkzeugs um die Achse des Schraubkopfs durch den Verwender des

Schraubwerkzeuges direkt den Drehwinkel, um den eine Schraube ab dem Füge- bzw. Schwellmoment weitergedreht wird, beeinflussen. Dies führt dazu, dass die gemessene Drehung des Schraubkopfs im Verhältnis zum Gehäuse der Schraubvorrichtung nicht mit einem Drehwinkel des Schraubkopfs im Verhältnis zum Werkstück übereinstimmt. Somit kann bei handgehaltenen Schraubwerkzeug der Drehwinkel nicht korrekt bestimmt werden, da er durch Bewegung des Schraubwerkzeugs beeinflusst werden kann.

Ein Einsatz von handgehaltenen motorisch angetriebenen Schraubwerkzeugen ist im Falle von sicherheitsrelevanten Verschraubungen somit nicht denkbar, da das

Einhalten des Drehwinkels nach Erreichen des Füge- oder Schwellmoments nicht sichergestellt werden kann. Dies gilt insbesondere für nach VDI 2862 A-klassifizierten Verschraubungen, welche als Verschraubungen mit Gefahr für Leib und Leben klassifiziert sind, sowie für B-klassifizierte Verschraubungen, die ein Versagen relevanter Funktionen bzw. Liegenbleiben eines Fahrzeuges auslösen können.

Stand der Technik

Bisher wurden aus den oben genannten Gründen hauptsächlich

Schraubvorrichtungen eingesetzt, welche gegenüber dem Werkstück abgestützt oder fest montiert sind. Hierbei ist ein Verdrehen der Schraubvorrichtung im Verhältnis zum

Werkstück nicht möglich.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass diese wesentlich unflexibler ist als handgehaitene Schraubvorrichtungen, da die Schraubvorrichtung jedes Mai gegen das Werkstück abgestützt werden muss, Ein flexibler und zeitsparender Einsatz ist somit nicht möglich. Auch ist ein Abstützen gegen das Werkstück in den meisten Fällen nicht machbar. Die Alternative eines fest an ein Handlingsgerät (Stativ, Teleskop) montierten Schraubers schränkt ebenfalls die Flexibilität ein.

Zur Überwachung der Bewegung des Gehäuses der Schraubvorrichtung relativ zur Umgebung werden in den Patentschriften DE 4 243 317 A1 und DE 4 343 110 C2 jeweils Winkelmesseinrichtungen zur Erfassung des Drehwinkels des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung vorgeschlagen.

Hiermit soll die Bewegung der Schraubvorrichtung relativ zur Umgebung bestimmt werden und somit der Drehwinkel des Schraubkopfs relativ zum Werkstück genauer, durch die Korrektur des erfassten Drehwinkels des Schraubkopfs im Verhältnis zum Gehäuse mit dem erfassten Drehwinkel des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung, ermittelt werden.

Nachteilig an diesen Ausführungen ist, dass die Betriebssicherheit der Verfahren und Einrichtungen nicht sichergestellt wird. So kann ein Messfehler der Sensoren, der z.B. durch Temperaturschwankungen oder Defekt der Sensoren auftreten kann, nicht erkannt werden. Eine zuverlässige Bestimmung des Drehwinkeis der Schraube relativ zum Werkstück ist somit auch mit diesen Systemen nicht möglich. Ferner fordert die VDI 2862 für A-klassifizierte Verschraubungen eine redundante Kontrolle der Mess- und Steuergrößen, sowie einen Selbsttest der Messsensorik. Da der Drehwinkel zu diesen Mess- und Steuergrößen gehört, sind Verfahren und Einrichtung entsprechend der Beschreibung in den genannten Patentschriften praktisch nicht anwendbar, Auch für B- klassifizierte Verschraubungen ist ein Einsatz nicht ratsam, da durch fehlerhaftes

Anziehen, z.B. im Automobilbau, hohe materielle Schäden entstehen können.

Aufgabe der Erfindung

Somit ist es wünschenswert, eine verbesserte Schraubvorrichtung und ein

Verfahren bereitzustellen, die mindestens einige der obigen Probleme lösen und zu einer genaueren und sicheren Anziehung von Schrauben bzw. Muttern führt. Lösung der Aufgabe

Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch die ontagevorrichtung mit den

Merkmalen des Anspruchs 1 bereitgestellt.

Diese Montagevorrichtung umfasst eine motorisch angetriebene

Schraubvorrichtung zum Anziehen oder Lösen von Schrauben mit einem Schraubkopf und einem Gehäuse, wobei die Schraubvorrichtung eine erste Winkelmesseinrichtung zur Erfassung des Drehwinkels des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung umfasst. Die Montagevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Erkennungsetnheit zur Erkennung fehlerhafter Sensordaten im Ruhezustand umfasst, die wiederum Mittel zur Erkennung des Ruhezustands und Vergleichsmittel zum Vergleichen der im Ruhezustand gemessenen Sensorwerte mit vordefinierten Schwellwerten umfasst.

Somit kann der Drehwinkei des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung durch die erste Winkelmesseinnchtung bestimmt werden. Durch die Erkennungseinheit zur Erkennung fehlerhafter Sensordaten wird nun durch das Mittel zur Erkennung des Ruhezustands bestimmt, ob sich die Schraubvorrichtung im Ruhezustand befindet. Ist dies der Fall, so können die im Ruhezustand gemessenen Sensorwerte der ersten Winkelmesseinnchtung mit vordefinierten Schwellwerten verglichen werden.

Da die zu messenden Werte der ersten WinkeSmesseinrichtung im Ruhezustand bekannt sind, der gemessene Winkel sollte im Wesentlichen null sein, kann nun durch Vergleich mit einem vordefinierten Schwellwert bzw. einem Toleranzbereich bestimmt werden, ob die Ausgaben der ersten Winkelmesseinnchtung korrekt sind. Misst die erste Winke!messeinrichtung im Ruhezustand einen Wert, der den Schwellwert über- bzw. unterschreitet, so liegt offensichtlich ein Fehler in der Winkelmesseinnchtung vor. Eine weitere Verwendung der Schraubvorrichtung könnte nun unterbunden werden, um zu verhindern, dass Schraubverbindungen mit einer fehlerhaften ersten

Winkelmesseinnchtung angezogen werden, was zu einer fehlerhaften Schraubverbindung führen kann. Auch könnten Verbindungen, die seit der letzten Prüfung durch das

Vergleichsmättel vorgenommen wurden, als nicht in Ordnung bewertet werden, da eine korrekte Funktion der ersten Winkelmesseinnchtung für diese Schraubverbindungen nicht garantiert werden kann.

Demzufolge können mit einer Montagevorrichtung dieser Art fehlerhafte

Sensordaten von Winkelmesseinrichtungen in einer Schraubvorrichtung erkannt werden und ggf. eine entsprechende Bewertung der Verschraubungen, eine Signalisierung an den Benutzer, oder eine Sperrung der Montagevorrichtung vorgenommen werden. Dies erhöht die Sicherheit beim Einsatz von handgehaitenen motorisch angetriebenen

Schraubvorrichtungen und erlaubt einen Selbsttest der Messsensorik.

Weiterbildungen und Vorteile davon Die Erkennungseinheit ist bevorzugt mit einem Signalisierungsmittel zum Senden einer Meldung an den Benutzer und einem Sperrmittel zum Unterbinden der Verwendung der Schraubvorrichtung ausgebildet.

Dies ermöglicht es, bei einer Erkennung einer Fehlfunktion der

Winkelmesseinrichtung, den Benutzer über diese Fehlfunktion zu informieren und eine weitere Verwendung der Schraubvorrichtung zu unterbinden, um eine Verwendung bei nicht korrekt funktionierenden Winkelmesseinrichtungen und somit eine mögliche fehlerhafte Verschraubung zu vermeiden.

Das Mittel zur Erkennung des Ruhezustands umfasst bevorzugt in einer

Ausführungsform mindestens einen Sensor, in der Schraubvorrichtung, zur Erfassung von Bewegung.

Mit dem Sensor zur Erfassung von Bewegung kann eine Bewegung der

Schraubvorrichtung erfasst werden, da der Sensor in der Schraubvorrichtung positioniert ist. Ändert sich der Ausgabewert über eine, ggf. relativ kurze, Zeiteinheit nicht oder nur innerhalb enger Grenzen, so kann davon ausgegangen werden, dass sich das Werkzeug im Ruhezustand befindet und eine Erkennung fehlerhafter Sensordaten kann

vorgenommen werden.

In einer anderen Ausführungsform kann das Mittel zur Erkennung des

Ruhezustands einen Sensor, in der Schraubvorrichtung, zur Erkennung des Kontakts der Schraubvorrichtung mit oder die Annährung der Schraubvorrichtung an eine Fläche umfassen.

Dies ermöglicht die Erkennung des Ruhezustands auf Basis eines Erkennens eines Ablegens des Werkzeugs auf einer Fläche bzw. die Annährung an diese Fläche. Eine derartige Erkennung kann z.B. über einen Drucksensor oder anderen Sensoren auf induktiver, kapazitiver, optischer oder mechanischer Basis erfasst werden. Diese Art der Erfassung des Ruhezustands ist sehr robust, da z.B. mechanische Sensoren zur

Erkennung des Ablegens eine sehr geringe Fehlerwahrscheinlächkeit aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Mittel zur Erkennung des

Ruhezustands eine Werkzeugablage mit mindestens einem Sensor zur Erkennung der Ablage der Schraubvorrichtung in der Werkzeugablage zur Erkennung des Ruhezustands umfassen.

Ähnlich der vorangegangenen Ausführungsform kann auch hier ein robustes Erkennen des Ruhezustands erreicht werden. Gleichzeitig ist eine einfache Integration in den bisherigen Arbeitsablauf möglich, da das Werkzeug oft in einer Werkzeugablage zwischen den Schraubvorgängen abgelegt wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Mittel zur Erkennung des

Ruhezustands Mittel, in der Schraubvorrichtung, zur Positionsbestimmung der

Schraubvorrichtung im Raum beispielsweise Triangulation, umfassen.

Dies ermöglicht eine Erkennung des Ruhezustands auch ohne das Ablegen in einer bestimmten Werkzeugabiage. Auch ein sehr ruhiges Halten des Werkzeugs oder ein Ablegen auf jeder beliebigen anderen Fläche kann somit als Ruhezustand erkannt werden. Dies erhöht die Flexibilität des Einsatzes der Schraubvorrichtung.

Nach einer weiteren Ausführungsform kann das Mittel zur Erkennung des

Ruhezustands mindestens einen Transponder und ein Mittel zum Lesen des

Transponders umfassen, wobei entweder der Transponder oder das Mittel zum Lesen des Transponders in der Schraubvorrichtung angeordnet ist.

Das Vergleichsmittel kann ferner so ausgebildet sein, dass es die Sensorwerte mit einem Minimum-Grenzwert und einem Maximum-Grenzwert vergleicht.

Auch kann das Vergletchsmittei so ausgebildet sein, dass es die Sensordaten mit einem Toleranzbereich um einen definierten Anfangswert vergleicht.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Montagevorrichiung ferner Mittel zur Zeitmessung, welche die Zeit seit dem letzten durch das Mittel zur Erkennung des Ruhezustands erkannten Ablegens der Schraubvorrichtung misst, Signalisierungsmittel zum Signalisieren einer Meldung an den Benutzer, wenn die gemessene Zeit einen ersten Schwellwert überschreitet und Sperrmittel zum Unterbinden der Verwendung der

Schraubvorrichtung, wenn die gemessene Zeit einen zweiten Schwellwert überschreitet.

Dies stellt sicher, dass die Schraubvorrichtung regelmäßig abgelegt wird und somit der Messfehler regelmäßig bestimmt werden kann. Somit können fehlerhafte

Verschraubungen weiter minimiert werden, da Fehler der Sensoren, die z.B. durch Defekt oder Erwärmung durch lange Verwendung der Schraubvorrichtung auftreten können, rechtzeitig erkannt werden können. Hierbei wird der Benutzer zuerst gefordert die

Schraubvorrichtung abzulegen. Sollte er dieser Aufforderung nicht nachkommen, so wird die Verwendung der Schraubvorrichtung bei Überschreiten eines zweiten Schwellwerts unterbunden.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Montagevorrichtung eine zweite Winkelmesseinrichtung zur Erfassung des Drehwinkels des Schraubkopfs relativ zum Gehäuse, vorgesehen in der Schraubvorrichtung, und eine Winkelkorrektureinheit zum Ermitteln des tatsächlichen Drehwinkels des Schraubkopfs relativ zur Umgebung aus dem gemessenen Drehwinkel des Schraubkopfs und der erfassten Bewegung des Gehäuses, vorgesehen in der Montagevorrichtung.

Durch die zusätzliche zweite Winkelmesseinrichtung wird zusätzlich zum

Drehwinkel des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung, auch der Drehwinkel des Schraubkopfs relativ zum Gehäuse gemessen, was eine Ermittlung des tatsächlichen Drehwinkels des Schraubkopfs relativ zur Umgebung durch die

Winkeikorrektureinheit ermöglicht.

In einer weiteren Ausführungsform kann die erste Winkeimesseinrichtung mehrere Sensoren zur jeweils redundanten Messung des Drehwinkeis der Schraubvorrichtung oder mindestens einen eigensicheren Sensor umfassen. Auch kann die erste

Winkeimesseinrichtung mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Messverfahren, z.B. Drehratensensoren oder Beschleunigungssensoren, umfassen. Besonders kann eine Montagevorrichtung mit einem Fehlererkennungsmittel zum Erkennen von Messfehlern der Sensoren ausgestattet sein, wobei das

Fehlererkennungsmittel Berechnungsmittel zum Berechnen mindestens eines

Differenzwertes der mehreren Messwerte der mehreren Sensoren, Signalisierungsmittel zum Senden einer Meldung an den Benutzer, wenn mindestens ein Differenzwert einen Schwellwert überschreitet, und Sperrmittel zum Unterbinden der Verwendung der Schraubvorrichtung umfassen.

Durch den Einsatz mehrerer Sensoren oder eines eigensicheren Sensors, wobei die mehreren Sensoren unterschiedliche Messverfahren aufweisen können, und den Einsatz eines Fehlererkennungsmittels können während des Betriebs die fehlerhaften Sensordaten erkannt werden und eine entsprechende Bewertung der Verschraubung, eine Signalisierung an den Benutzer, oder eine Sperrung der Schraubvorrichtung kann vorgenommen werden. Dies unterstützt die Erkennung fehlerhafter Sensordaten und die Sicherstellung fehlerfreier Verschraubungen.

Weitere Ausführungsformen können ferner Messbereichsvergleichsmittel zum Vergleichen gemessener Sensorwerte der ersten Winkelmesseinrichtung mit einem vorbestimmten Messbereich der Sensoren der ersten Winkelmessenrichtung,

Versorgungsspannungsüberwachungsmittel zum Überwachen der Versorgungsspannung der Sensoren, oder mindestens eine Temperaturmesseinheit angebracht im Bereich mindestens eines Sensors zur Messung der Temperatur des mindestens einen Sensors umfassen.

Die Schraubvorrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform als elektro-, hydraulik-, oder druckluftbetriebene Schraubvorrichtungen ausgebildet sein.

Die Schraubvorrichtung kann ferner einen Akku zur Stromversorgung der

Schraubvorrichtung umfassen.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 20.

Das Verfahren zum Anziehen oder Lösen von Schrauben mittels einer motorisch angetriebenen Schraubvorrichtung mit einem Schraubkopf und einem Gehäuse umfasst den Schritt des Erfassens eines Drehwinkels des Gehäuses um die Achse des

Schraubkopfs relativ zur Umgebung mittels einer ersten Winkelmesseinrichtung und ist durch den Schritt des Erkennens fehlerhafter Sensordaten im Ruhezustand mittels einer Erkennungseinheit gekennzeichnet, weicher die Schritte des Erkennens (S1803) des Ruhezustands und des Vergieichens der im Ruhezustand gemessenen Sensorwerte mit vordefinierten Schweilwerten mittels eines Vergleichsmittels umfasst.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Sendens einer Meldung an den Benutzer mittels eines Signalisierungsmittels und des Unterbindens der Verwendung der Schraubvorrichtung mittels eines Sperrmittels.

Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Erkennens des Ruhezustands die Erfassung von Bewegung mittels eines Sensors in der Schraubvorrichtung. Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Erkennens des Ruhezustands die Erkennung eines konstanten Ausgabewerts eines Sensors bzw. der

Winkelmesseinrichtung über einen vorbestimmten Zeitraum.

Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Erkennens des Ruhezustands die Erkennung eines Kontakts der Schraubvorrichtung mit, oder die Annährung der

Schraubvorrichtung an eine Fläche.

Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Erkennens des Ruhezustands die Erkennung der Ablage der Schraubvorrichtung in einer Werkzeugablage.

Vorteilhafterweise umfasst der Schritt des Erkennens des Ruhezustands die Positionsbestimmung der Schraubvorrichtung im Raum, beispielweise über Triangulation.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Messens der Zeit seit dem letzten erkannten Ablegen der Schraubvorrichtung, des Signalisierens einer Meldung an den Benutzer, wenn die gemessene Zeit einen ersten Schwellwert

überschreitet und des Unterbindens der Verwendung der Schraubvorrichtung, wenn die gemessene Zeit einen zweiten Schwellwert überschreitet.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Erfassens des Drehwinkels des Schraubkopfs relativ zum Gehäuse und des Ermitteins des tatsächlichen Drehwinkels des Schraubkopfs relativ zur Umgebung aus dem gemessenen Drehwinkel des Schraubkopfs und dem erfassten Drehwinkel des Gehäuses.

Vorteiihafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Berechnens von mindestens einem Differenzwert von mehreren Messwerten mehrerer Sensoren der ersten Winkelmesseinrichtung, des Sendens einer Meldung an den Benutzer, wenn mindestens ein Differenzwert: einen Schweliwert überschreitet und des Unterbindens der Verwendung der Schraubvorrichtung, wenn mindestens ein Differenzwert den

Schwellwert oder einen anderen vorbestimmten Schweliwert überschreitet.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Bestimmens einer Drehwinkelgeschwindigkeit des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs, des

Vergleichens der Drehwinke!geschwindigkeit mit einem Schweliwert und des Bewertens einer laufenden Verschraubung als nicht in Ordnung, wenn die

Drehwinkeigeschwindigkeit den Schwellwert überschreitet.

Vorteiihafterweise umfasst das Verfahren ferner die Schritte des Vergleichens des Drehwinkels des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs mit einem Schwellwert und des Bewertens einer laufenden Verschraubung als nicht in Ordnung, wenn der Drehwinkel den Schwellwert überschreitet.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner den Schritt des Bewertens einer laufenden Verschraubung als nicht in Ordnung, wenn ein Fehler während der

Verschraubung auftritt.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachstehend wir die Erfindung anhand ihrer

Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 das allgemeine Prinzip der erfinderischen Montagevorrichtung;

Fig. 2 eine erweiterte Ausführungsform der Erkennungseinheit;

Fig. 3 eine Montagevorrichtung mit einer weiteren Ausführungsform des Mittels zur Erkennung des Ruhezustands;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Mittels zur Erkennung des

Ruhezustands;

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des Mittels zur Erkennung des Ruhezustands mit einer Werkzeugablage;

Fig. 5b eine weitere Ausführungsform des Mittels zur Erkennung des

Ruhezustands;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Mittels zur Erkennung des Ruhezustands mittels Triangulation;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Vergleichsmittels;

Fig. 8 eine weitere Ausführungsform des Vergleichsmitteis;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung mit Signalisierungsund SperrmStteln;

Fig. 10 eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung mit einer

Winkeikorrektureinheit;

Fig. 1 1 eine weitere Ausführungsform der Winkeimesseinrichtung;

Fig. 12 eine weitere Ausführungsform der Winkeimesseinrichtung;

Fig. 13 eine weitere Ausführungsform der Winkeimesseinrichtung; und

Fig. 14 eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung mit

Fehlererkennungsmittel;

Fig. 15 eine wettere Ausführungsform der Montagevorrichtung;

Fig. 16 eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung;

Fig. 17 eine weitere Ausführungsform der Schraubvorrichtung;

Fig. 18 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 19 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 20 ein Fiussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig, 21 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 22 ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens. Grundprinzip der Erfindung

fn Fig. 1 ist das Grundprinzip der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figur soll im Folgenden das Grundprinzip der Erfindung näher erläutert werden.

Eine Montagevorrichtung 100 umfasst eine motorisch angetriebene

Schraubvorrichtung 101 zum Anziehen oder Lösen von Schrauben. Die

Schraubvornchtung 101 besteht aus einem Gehäuse 103 und einem Schraubkopf 102, der zur Aufnahme von Schrauben oder Muttern vorgesehen ist. Im Gehäuse 103 der Schraubvorrichtung 101 ist eine erste Winkelmesseinrichtung 104 zur Erfassung eines Drehwinkels des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung vorgesehen. Ferner umfasst die Montagevorrichtung 100 eine Erkennungseinheit 105 zur Erkennung fehlerhafter Sensordaten im Ruhezustand, weiche Mitte! 106 zur Erkennung des Ruhezustands und Vergleichsmittei 107 zum Vergleichen mit der im Ruhezustand gemessenen Sensorwerten mit vordefinierten Schwellwerten umfasst. Die

Erkennungseinheit kann sowohl extern außerhalb der Schraubvornchtung 101 oder innerhalb des Gehäuses 103 der Schraubvorrichtung 101 vorgesehen sein. Ist die Erkennungseinheit 105 außerhalb der Schraubvorrichtung in der Montagevorrichtung 100 vorgesehen, so ist diese mit der Schraubvornchtung z.B. über eine Kabelverbindung verbunden. Auch eine andere Übertragung der Daten z.B. mittels Funk ist denkbar. Die erste Winkelmesseinrichtung 104 kann z.B. als Drehratensensor oder als eine

Kombination mehrerer Beschleunigungssensoren ausgebildet sein.

Es gilt nun die Ausgabe der ersten Winkelmesseinrichtung 104 auf mögliche fehlerhafte Messwerte zu überprüfen. Hierzu wird durch das Mittel zur Erkennung des Ruhezustands geprüft, ob sich die Schraubvorrichtung 101 im Ruhezustand befindet. Mögliche Verfahren der Bestimmung des Ruhezustands werden im Folgenden noch beschrieben. Beispielhaft kann die Ausgabe eines Drehratensensors zur Bestimmung des Ruhezustands herangezogen werden, indem geprüft wird, ob die Ausgabe des Sensors im Wesentlichen konstant um null ist. Ist z.B. die Ausgabe des Sensors über einen definierten Zeitraum kleiner als ein definierter Schweilwert, so kann von einem

Ruhezustand ausgegangen werden. Das Vergleichsmittel 107 kann dann die Ausgabe der ersten Winkelmesseinrichtung mit vordefinierten Schwellwerten vergleichen. Liegen die gemessenen Sensorwerte nicht innerhalb des durch die vordefinierten Schwellwerte bestimmten Toleranzbereichs, so ist davon auszugehen, dass die erste

Winkelmesseinrichtung 104 nicht korrekt funktioniert. Dies kann z.B. von einer defekten Winkelmesseinrichtung, Temperaturschwankungen oder anderen Einflüssen herrühren. Ggf. können nun entsprechende Maßnahmen, wie eine Benachrichtigung des Benutzers, Sperren der Montagevorrichtung oder eine entsprechende Bewertung der letzten

Verschraubungen vorgenommen werden. Genaueres wird im Folgenden beschrieben.

Ebenso kann z.B. eine Korrektur der Messwerte der ersten Messeinrichtung, zum Beispiel durch die Definition eines neuen Nullpunkts, durchgeführt werden, sofern die Sensorwerte innerhalb zulässiger Grenzen liegen. Somit wird eine genaue und zuverlässige Winkelmessung der ersten

Winkeimesseinrichtung sichergestellt und eine Erkennung fehlerhafter Sensordaten ermöglicht.

Ausführungsformen der Erfindung

Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unier Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Dabei sind in verschiedenen Zeichnungen gleiche oder entsprechende Bauteile mit jeweils den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Erkennungseinheit. Hierbei ist zusätzlich zu dem Mitte! 206 zur Erkennung des

Ruhezustands und dem Vergleichsmittel 207 zum Vergleichen der im Ruhezustand gemessenen Sensorwerte mit definierten Schweilwerten ein Signalisierungsmittei 208 zum Senden einer Meldung an den Benutzer und ein Sperrmittel 209 zum Unterbinden der Verwendung der Schraubvorrichtung vorgesehen. Wird beim Vergleichsmittel 207 eine Überschreitung/Unterschreitung der vordefinierten Schwellwerte erkannt, so kann durch das Signalisierungsmittei 208 eine Mitteilung an den Benutzer gesendet werden. Diese kann z.B. von optischer und/oder akustischer Art sein. Auch ein Vibrationsalarm oder eine Klartextanzeige ist denkbar. Selbstverständlich ist auch eine Kombination verschiedener Anzeigemethoden vorstelibar. Mithilfe des Sperrmittels 209 kann gleichzeitig oder nach einer bestimmten Zeit nach der Benachrichtigung des Benutzers durch das Signalisierungsmittei 208 eine Unterbindung der Verwendung der

Schraubvorrichtung vorgenommen werden. Dies kann z.B. durch eine Unterbrechung der Spannungsversorgung bei elektrischen Schraubvorrichtungen oder anderer

Versorgungsmitte!, z.B. Druckluft bei druckluftgetriebenen Schraubvorrichtung, vorgenommen werden. Auch eine anderweitige Sperrung, wie z.B. durch Sperrung eines Steuerungselements wie z.B. eines Schalters, ist denkbar. Somit wird eine weitere Verwendung der Schraubvorrichtung bei einem Defekt vermieden bzw. unterbunden.

Fig. 3 stellt eine Ausführung des Mittels 306 zur Erkennung des Ruhezustands dar. Hierbei befindet sich mindestens ein Sensor 310 als Teil des Mittels 306 zur

Erkennung des Ruhezustands in der Schraubvorrichtung 301 , bevorzugt im Gehäuse 303. Analog zu dem unter„Grundprinzip der Erfindung" beschriebenen Verfahren kann mittels des Sensor 310 bestimmt werden, ob sich die Schraubvorrichtung im Ruhezustand befindet. Der Sensors 3 0 kann hierbei z.B. ais Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Eine Ausbildung als Netgungs- oder Drehratensensor oder sonstige Bewegungssensoren ist aber ebenfalls möglich und denkbar. Nach der Erkennung des Ruhezustands kann dann eine Kontrolle und/oder Korrektur der Messwerte der ersten Winkeimesseinrichtung vorgenommen werden. Das Vergleichsmittel 307 der Erkennungseinheit 305 kann hierbei sowohl außerhalb, also auch innerhalb der der Schraubvorrichtung 301 angeordnet sein. Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit der Ausbildung des Mittels 406 zur Erkennung des Ruhezustands. Hierbei ist in der Schraubvorrichiung ein Sensor 41 1 vorgesehen, der den Kontakt der Schraubvorrichtung 101 mit einer Fläche erkennt. Der Sensor kann hierbei z.B. als Drucksensor oder als anderweitiger induktiver, kapazitiver, optischer oder mechanischer Sensor/Schalter ausgebildet sein. Es ist hierbei kein direkter Kontakt der Schraubvorrichtung mit der Fläche notwendig, so können z.B. auch Nährungsschalter oder Reflektsonslichtschranken eingesetzt werden, bei denen ein gewisser Abstand der Schraubvorrichiung von der Fläche bestehen kann. Ebenfalls können mehrere entsprechende Schalter in der Schraubvorrichtung 101 angeordnet sein, so dass ein Ablegen auf jeder Seite der Schraubvorrichtung erkannt werden kann.

Die Erkennung der Ablage mittels eines Sensors stellt dabei eine relativ robuste Erkennung des Ruhezustands dar, da wenig fehleranfällig und technisch einfache Sensoren angewendet werden können. Auch eine Kombination mehrerer verschiedener Sensor zur Ablageerkennung ist denkbar.

In Fig. 5 umfasst das Mittel 506 zur Erkennung des Ruhezustands eine

Werkzeugablage 512. In dieser Werkzeugablage ist ein Sensor 513 zur Erkennung der Ablage der Schraubvorrichiung 501 in der Werkzeugablage 512 vorgesehen. Dieser Sensor kann ähnlich der vorangegangenen Ausführungsform auf induktiver, kapazitiver, optischer oder mechanischer Basis arbeiten. Die Werkzeugablage 512 kann z.B. fest am Einsatzort der Schraubvorrichtung 501 moniert sein. Wird die Schraubvorrichtung 501 in der Werkzeugablage 512 abgelegt, so wird dies durch den Sensor 513 erfasst. Die Schraubvorrichiung 501 befindet sich nun im Ruhezustand und eine Erfassung und ggf. Korrektur von Messfehlern der ersten Winkelmesseinrichtung kann vorgenommen werden. Die Werkzeugablage 512 kann in unterschiedlichen Formen ausgebildet sein und kann sowohl so ausgebildet sein, dass die Schraubvorrichiung 501 in einer beliebigen Ausrichtung und Lage auf der Werkzeugablage 512 abgelegt werden kann, als auch so, dass die Schraubvorrichtung 501 lediglich in einer fest vorgegebenen Ausrichtung und Lage abgelegt werden kann. Letzteres kann ferner den Vorteil bieten, dass auch z.B. in der Schraubvorrichtung 501 eingesetzte Beschleunigungssensoren nicht nur auf konstante Werte überprüft werden können, sondern, da die Lage der Sensoren in der Schraubvorrichiung 501 und somit die Lage der Sensoren im Verhältnis zur

Werkzeugablage 512 bekannt ist, auch auf die Korrektheit der gemessenen Werte überprüft werden können. Die Werkzeugablage 512 kann ferner mit weiteren Elementen, wie z.B. einer Ladestation bei akkugetriebenen Schraubvorrichtungen, oder anderen zusätzlichen Komponenten ausgestattet sein.

Fig. 5b zeigt eine weitere Ausführungsform des Mittels 2206 zur Erkennung des Ruhezustands wobei die Montagevorrichtung mindestens einen Transponder 529b und ein Mittel 530b zum Lesen des Transponders umfasst, wobei entweder der Transponder oder das Mitte! zum Lesen des Transponders in der Schraubvorrichtung angeordnet ist. Durch eine zyklische Überprüfung, ob das Mittel zum Lesen des Transponders, welches z.B. in einer Ablage angeordnet sein kann, den Transponder, welcher z.B. in der Schraubvorrichtung angeordnet sein kann, auslesen kann, kann der Ruhezustand erkannt werden. Ist ein Lesen möglich, so ist davon auszugehen, dass sich die

Schraubvorrichtung, in diesem Beispiel, in der Ablage befindet. Ein Ruhezustand kann somit erkannt werden. Natürlich kann hierbei auch das Mittel zum Lesen des

Transponders in der Schraubvorrichtung angeordnet sein, wobei dann der Transponder außerhalb der Schraubvorrichtung angeordnet sein muss.

Selbstverständlich kann auch eine andere Kombination von Sender und

Empfänger verwendet werden,

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des Mittels 606 zur Erkennung des Ruhezustands, wobei die Schraubvorrichtung 606 ein Mittel 613 zur Positionsbestimmung der Schraubvorrichtung im Raum, beispieisweise über Triangulation, umfasst, Mithilfe des Mittels 6 3 kann die Position der Schraubvorrichtung im Raum bestimmt werden. Ist die Position im Wesentlichen konstant über einen vorgegebenen Zeitraum, so kann davon ausgegangen werden, dass sich die Schraubvorrichtung 606 im Ruhezustand befindet und eine Erkennung und Korrektur gemessener Sensorwerte kann durchgeführt werden. Auch kann eine Position im Raum, z.B. die Position einer Werkzeugablage, als

Ruheposition definiert werden an welcher die Schraubvorrichtung zyklisch abgelegt werden muss. Hierbei ist die Triangulation nur ein Bespiel für eine Positionsbestimmung der Schraubvorrichtung 606 im Raum. Weitere Möglichkeiten der Positionsbestimmung sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Jede der vorangegangenen möglichen Ausführungsformen des Mittels zur Erkennung des Ruhezustands kann mit einer oder mehrerer beliebiger anderer

Ausführungsformen kombiniert werden, um eine genauere und/oder redundante

Erkennung des Ruhezustands zu ermöglichen. So ist z.B. die Kombination einer

Werkzeugablage 512 mit einem Sensor 310 in der Schraubvorrichtung denkbar.

Die Fig. 7 und 8 stellen mögliche Ausführungsformen des Vergleichsmittels 707, 807 dar. Dabei können die Sensorwerte entweder mit einem Minimum-Grenzwert MinGW und einem Maximum-Grenzwert MaxGW oder mit einem Toleranzbereich TB um einen definierten Anfangswert AW verglichen werden. Bei letzterem ist es z.B. denkbar bei der Inbetriebnahme der Montagevorrichtung 100 einen Messwert der ersten

Winkeimesseinrichtung als Nullwert zu bestimmen. Somit wird ein ggf. enthaltener Offset kompensiert. Um diesen Anfangswert kann dann ein ToSeranzbereich definiert werden, in welchem die Sensorwerte im Ruhezustand als korrekt angenommen werden. Auch eine Kombination von absoluten Mininum-Grenzwerten MinGW und Maximum-Grenzwerten MaxGW mit relativen Grenzwerten bezogen auf einen Anfangswert AW ist denkbar. Werden die absoluten Grenzwerte im Ruhezustand z.B. als -200 und +200 definiert und zusätzlich eine maximale Schwankung um den Anfangswert von +/-50 gestattet, so darf bei einem beispielhaften Anfangswert AW von 160 das Signal im Ruhezustand zwischen +1 10 und +200 schwanken. Wird dieser Bereich über- bzw. unterschritten, so wird dies als Fehlfunktion der Winkelmesseinheit definiert und entsprechende Maßnahmen wie zuvor beschrieben werden eingeleitet.

Auch ist eine neue Definition des Nullpunkts bzw. des Anfangswertsignais AW bei einer Erkennung eines korrekten Signals im Ruhezustand denkbar. Dies würde eine Korrektur der Ausgaben der ersten Winkeimesseinrichtung auch bei z.B. konstanten Änderungen durch Ternperaturänderungen im Betrieb ermöglichen.

Fig. 9 zeigt eine Montagevorrichtung 900, die ferner Mittel 914 zur Zeitmessung, Signaüsierungsmittel 915 und Sperrmittel 9 6 umfasst. Das Mittel 9 4 zur Zeitmessung misst die Zeit seit der letzten Erkennung eines Ruhezustands durch das Mittel 906 zur Erkennung des Ruhezustands. Wird in einem vorbestimmten Zeitraum kein Ruhezustand durch das Mittel 906 erfasst, so gibt das Signalisierungsmittel 915 Signale in optischer, akustischer oder sonstiger Weise an den Benutzer ab, um ihn zum Ablegen des

Schraubwerkzeugs aufzufordern. Kommt der Benutzer der Aufforderung nicht nach, so unterbindet das Sperrmittel 916 die weitere Verwendung der Schraubvorrichtung 901 , wenn die gemessene Zeit einen zweiten Schwellwert unterschreitet. Das Unterbinden der Verwendung kann wie bereits beschrieben z.B. durch Trennen einer Versorgung der Schraubvorrichtung erfolgen.

Mit dieser Ausführungsform wird sichergestellt, dass der Benutzer im

regelmäßigen Abstand die Schraubvorrichtung ablegt. Dies ist notwendig, damit etwaige Defekte und/oder inkorrekte Messwerte erkannt werden können. Dies ermöglicht den Zeitraum des Auftretens eines Fehlers auf die Zeit zwischen zwei Kontrollen/Korrekturen der Winkeimesseinrichtung zu beschränken. Wird bei einem angeforderten AbSegen der Schraubvorrichtung ein Fehler erkannt, so können z.B. die Schraubvorgänge seit dem Setzten Ablegen als nicht in Ordnung gewertet werden, um eine sichere Verschraubung zu garantieren. Die Bewertung als nicht in Ordnung kann z.B. durch Senden eines Signals an eine NiO-Bewertungseinheit oder einen Steuercomputer erfolgen.

Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der Montagevorrichtung 1000. Hierbei wird durch die erste Winkeimesseinrichtung 1004, welche in der Schraubvorrichtung 1001 vorgesehen ist, der Drehwinkel des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs 1002 relativ zur Umgebung gemessen. Eine zweite Winkeimesseinrichtung 1018 erfasst den Drehwinkel des Schraubkopfs 1002 relativ zum Gehäuse 1003. Auf Basis der Ausgaben der beiden Winke!messeinrichtungen 1004 und 1018 kann nun die Winkelkorrektureinheit 1019 den tatsächlichen Drehwinkei des Schraubkopfs 1002 relativ zur Umgebung bzw. relativ zum Werkstück ermittein. Dies ermöglicht es, z.B. bei Drehwinkel- oder

Steckgrenzanziehverfahren, den Drehwinkei der Schraube relativ zum Werkstück auch bei Bewegung der Schraubvorrichtung 1001 korrekt zu bestimmen. Dabei stellt die Erkennungseinheät 1005 zur Erkennung fehlerhafter Sensordaten eine korrekte Messung des Drehwinkels des Gehäuses 1003 sicher und erlaubt den Einsatz auch bei kritischen Verschraubungen, Die erste Winkeimesseinrichtung kann hierbei sowohl als Drehratensensor als auch ais Kombination von Beschleunigungssensoren oder anderen Bewegungssensoren ausgebildet sein. Die zweite Winkeimesseinrichtung kann z.B. ais inkrementeiles oder absolutes Drehgebersystem oder ais Rotorlagegebersystem ausgebildet sein. Die Winkeikorrektureinheit 1019 sowie die Erkennungseinheit 005 zur Erkennung fehlerhafter Sensordaten können sowohl in der Schraubvorrichtung, als auch außerhalb angeordnet sein.

Wie in Fig. 1 1 A dargestellt, kann die erste Winkeimesseinrichtung 1 104 auch redundant mit mehreren Sensoren 1 120 zur redundanten Messung des Drehwinkels der Schraubvorrichtung ausgebildet sein, oder wie in Fig. 118 dargestellt, einen

eigensicheren Sensoren 1121 zur Messung des Drehwinkels der Schraubvorrichtung umfassen.

Diese Ausführungsformen bieten den Vorteil, dass auch während der Bewegung der Schraubvorrichtung und nicht nur im Ruhezustand eine Kontrolle der Ausgaben der Winkeimesseinrichtung möglich ist. Dies erhöht weiter die Genauigkeit und Sicherheit des Anziehverfahrens.

Die Sensoren der ersten Winkeimesseinrichtung 1204 können auch als Sensoren mit unterschiedlichen Messverfahren 1 120a, 1 120b ausgebildet sein, wie in Fig. 12 dargestellt, um z.B. den Einfluss der Temperatur durch den Einsatz unterschiedlicher Sensortypen zu reduzieren. Dies können z.B. wie in Fig. 13 dargestellt

Dreh raten Sensoren 1 120_DS und/oder Beschleunigungssensoren 1 120_BS sein.

Zur Korrektur und Fehlererkennung der Sensorwerte der ersten

Winkeimesseinrichtung 104 kann zusätzlich, wie in Fig. 14 dargestellt, ein

Fehlererkennungsmittel 1422 zum Erkennen von Messfehiern der Sensoren in der Schraubvorrichtung enthalten sein. Ein Berechnungsmittel 1423 berechnet hierbei einen Differenzwert der mehreren Messwerte der mehreren Sensoren zu einem Zeitpunkt. Sollte der gebildete Differenzwert einen Schwellwert überschreiten, so ist davon auszugehen, dass die Messung der ersten Winkeimesseinrichtung 104 nicht korrekt durchgeführt werden konnte. Im Folgenden kann durch ein Signalisierungsmittel 1424 eine Meldung in akustischer, visueller oder sonstiger Form an den Benutzer abgegeben werden. Ferner kann durch das Sperrmittel 1425 die Verwendung der Schraubvorrichtung unterbunden bzw. unterbrochen werden. Eine Bewertung der Verschraubung ais„Nicht in Ordnung" ist ebenfalls durchzuführen.

Neben Differenzwerten ist auch ein anderweitiger Vergleich der Messwerte mit anderen Verfahren bzw. eine anderweitige Bestimmung der Abweichung denkbar.

Somit ist eine Erkennung von Messfehlern auch außerhalb des Ruhezustands möglich und die Sicherheit wird weiter erhöht.

In Fig. 15 ist die Montagevorrichtung 1500 mit einem Messbereichsvergieichsmittel 1526 zum Vergleichen gemessener Sensorwerte der ersten Winkeimesseinrichtung mit einem vorbestimmten Messbereich der Sensoren der ersten Winkeimesseinrichtung, dargestellt. Überschreitet das Signal eines Sensors der ersten Winkeimesseinrichtung den MessbereSch des Sensors, so kann das Messsignal als ungültig bewertet werden. Durch die Überschreitung des Messbereichs kann eine genaue Aussage über die

Zuverlässigkeit der Schraubverbindung nicht mehr getroffen, die Schraubverbindung kann ggf. als nicht in Ordnung bewertet und/oder ein Signal kann an den Benutzer abgegeben werden. In Verbindung mit der Winkelkorrektureinheit bietet diese Art der Überwachung den Vorteil, dass ein Ausweichen entgegen oder eine Mitbewegung des

Schraubwerkzeugs bezüglich der Einschraubrichtung nur innerhalb bestimmter geometrischer und physiologischer Grenzen möglich ist. Dies erlaubt es den Messbereich des Sensors bzw. der Sensoren bezüglich der Genauigkeit bezogen auf die Anwendung als Sensor für eine Winkelkorrektureinheit für Schraubwerkzeuge optimal auszuwählen und gleichzeitig einen Fehler der Messsensorik oder des Bedieners zuverlässig zu erkennen. Ebenfalls kann eine maximal zulässige Drehwinkelgeschwindigkeit bzw. ein Schwellwert oder ein maximal zulässiger Drehwinkei bzw, ein Schweliwert definiert werden. Wird einer von diesen überschritten, so wird die laufende Verschraubung als „Nicht in Ordnung" bewertet.

Zusätzlich können, wie in Fig. 16 und 17 dargestellt, weitere Betriebsparameter überwacht werden. In Fig. 16 wird zusätzlich die Versorgungsspannung mittels eines

Versorgungsspannungsüberwachungsmittels 1627 überwacht. Sollte die

Versorgungsspannung einen Toleranzbereich verlassen, so kann eine zuverlässige Funktion des Sensors nicht mehr garantiert werden und die Verschraubung kann als nicht in Ordnung bewertet werden und/oder es können entsprechende Signale an den Benutzer abgegeben werden und/oder das Schraubwerkzeug kann gesperrt werden.

In Fig. 7 ist ferner eine Schraubvorrichtung 1701 mit einer

Temperaturmesseinheit 1728 dargestellt. Die Temperaturmesseinheit 1728 kann im Bereich eines Sensors platziert werden, um die Temperatur des Sensors oder der Umgebung um den Sensor zu überwachen. Ist die erkannte Temperatur außerhalb eines Toleranzbereiches, so kann eine korrekte Funktion des Sensors nicht garantiert werden und es können ebenfalls entsprechende Signal abgegeben oder die Verwendung der Schraubvorrichtung komplett gesperrt werden. Hierbei kann die Überwachung durch getrennte Temperaturmesseinheiten in unterschiedlichen Bereichen der

Schraubvorrichtung 1701 oder an unterschiedlichen Sensoren durchgeführt werden. Weitere zusätzSiche Betriebsparameter, die beim Betrieb von Sensoren überwacht werden können, sind dem Fachmann allgemein bekannt und müssen hier nicht näher erläutert werden.

Fig. 18 zeigt ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, Hierbei wird im Schritt S1801 ein Drehwinkei des Gehäuses um die Achse des Schraubkopfs relativ zur Umgebung mittels einer ersten Winkelmesseinrichtung erfasst. Der folgende Schritt des Erkennens S1802 fehlerhafter Sensordaten im

Ruhezustand mittels einer Erkennungseinrichtung beinhaltet zuerst den Schritt des Erkennens S1803 des Ruhezustands. Wird ein Ruhezustand erkannt, so folgt der Schritt des Vergleichens S1804 der Sensorwerte der ersten Winkeibestimmungseinheit mit vordefinierten Schwellwerten bzw, einem Tolleranzbereich. Wird hierbei erkannt dass die Sensorwerte außerhalb des Toileranzbereichs bzw, über/unter einem Schweilwert liegen, wobei zwei Schweliwerte einen Tolleranzbereich definieren können, so kann im Schritt S1805 eine Meldung an den Benutzer mitteis eines Signalisierungsmittels gesendet werden. Auch eine Unterbindung S1806 der Verwendung der Schraubvorrichtung ist ferner denkbar,

Die Erkennung des Ruhezustands kann hierbei durch die bereits beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Ferner kann auch die erste Winkelmesseinrichtung oder ein anderer Sensor in der Schraubvorrichiung genutzt werden, indem dieser auf konstante Ausgabewerte, bzw. konstante, daraus abgeleitete, Winkelsignale, über einen definierten Zeitraum überprüft wird. Gibt z.B. die Winkelmesseinrichtung einen konstanten oder nahezu konstanten Wert aus, so ist damit zu rechnen, dass sich die Schraubvorrichtung im Ruhezustand befindet.

Fig. 19 zeigt ein Flussdiagramm einer weiteren Ausführungsform des

erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritten zur Aufforderung des Benutzers der Ablage des Schraubwerkzeugs. Hierbei wird im Schritt S1907 die Zeit seit dem letzten Ablegen der Schraubvorrichtung gemessen. Überschreitet die Zeit T einen ersten Schwellwert SW1 , so folgt der Schritt S1908, in welchem eine Meldung an den Benutzer abgegeben wird. Wird nun noch ein zweiter Schwellwert SW2 überschritten, so wird die Verwendung der Schraubvorrichtung im Schritt S1909 unterbunden.

Fig. 20 zeigt ein Flussdiagram einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens. Dieses umfasst den Schritt des Erfassens S2011 des Drehwinkels α des Schraubkopfs relativ zum Gehäuse. Im Folgenden wird mit dem Drehwinkel im Schritt S2012 der tatsächliche Drehwinkel Θ des Schraubkopfs relativ zur Umgebung aus dem gemessenen Drehwinkel des Schraubkopfs α und dem erfassten Drehwinkel des Gehäuses ß berechnet. Somit kann der Einfluss der Drehbewegung der Schraubvorrichtung auf den Drehwinkel um den z.B. nach einem Füge- bzw. Schwellmoment weiter gedreht wird minimiert werden, da der tatsächliche Drehwinkel im Verhältnis zum Werkstück bzw. zur Umgebung bestimmt wird.

Fig. 21 stellt, als weitere Ausführungsform, ein Verfahren zur Erkennung eines Messfehiers während der Verwendung der Schraubvorrichtung dar Hierbei wird zunächst mindestens ein Differenzwert Δ aus mindestens zwei Messwerten α' α" von mindestens zwei Sensoren im Schritt S21 14 berechnet. Überschreitet mindestens ein Differenzwert Δ einen Schweilwert SW3, so wird eine Meldung an den Benutzer im Schritt S21 15 abgesetzt. Wird auch der Schweilwert SW4 überschritten, so kann im Schritt S21 16 die Verwendung der Montagevorrichtung komplett unterbunden werden. Eine Versch raubung muss ggf. abgebrochen werden und die Verschraubung muss als„Nicht in Ordnung" bewertet werden. Hierbei können entweder zwei verschiedene Schwellwerte oder auch nur ein Schwellwert (SWS = SW4) verwendet werden. Ebenfalls kann wie in Fig. 22 dargestellt eine maximal zulässige Drehwinkelgeschwindigkeit bzw. ein Schwellwert definiert werden. Eine in Schritt S2218 bestimmte Drehwinkelgeschwindigkeit, weiche unter Verwendung der ersten

Winkelmesseinrichtung bestimmt wird, wird im Schritt S2219 mit dem Schwellwert verglichen. Überschreitet die Drehwinkelgeschwindigkeit den Schwellwert, so wird die laufende Verschraubung als„Nicht in Ordnung" bewertet. Die Drehwinkelgeschwindigkeit kann hierbei unter Verwendung der ersten Drehwinke!messeinrichtung bestimmt werden. Ähnlich kann auch ein maximal zulässiger Drehwinkei bzw. ein Schwellwert definiert werden. Wird dieser überschritten, so wird die laufende Verschraubung ebenfalls als „Nicht in Ordnung" bewertet. Dies erhöht weiter die Betriebssicherheit des Systems.

Ferner kann eine laufende Verschraubung als„Nicht in Ordnung" bewertet werden, wenn ein Fehler während der Verschraubung auftritt. Ein Fehler kann hierbei einer der vorhergehenden beschriebenen Fälle sein, z.B. das Überschreiten eines Schwellwerts oder eines Toleranzbereichs. Die Bewertung kann hierbei als Signal an den Benutzer ausgegeben werden und/oder zur Weiterverarbeitung durch externe Geräte als Signal bereitgestellt werden.

Die Schraubvorrichtung der Ausführungsformen ist als motorisch angetriebene Schraubvorrichtung ausgebildet. Hierbei kann es sich z.B. um elektro-, hydraulik-, oder druckluftbetriebene Schraubvorrichtungen handeln. Bei elektrisch angetriebenen

Schraubwerkzeugen kann die Stromversorgung entweder mittels eines Akkus, sogenannte EC-Akku-Schraubwerkzeuge, und/oder über ein Kabel sichergestellt werden. Das Kabel kann ggf. ferner auch zur Übertragung von Signalen zu/von den extern ausgebildeten Komponenten der Montagevorrichtung verwendet werden.

Wie bereits beschrieben, können unterschiedliche Komponenten der

Montagevorrichtung entweder direkt in der Schraubvorrichtung oder extern in einer zusätzlichen Baugruppe angeordnet sein. Einige Komponenten können auch in bereits bestehende Steuersysteme für die Schraubvorrichtung integriert werden. Dabei kann die Steuerung der Komponenten der Schraubvorrschtung z.B. sowohl mikroprozessorbasiert, computergesteuert oder auf andere dem Fachmann bekannte Weisen durchgeführt werden.

Auch eine beliebige Kombination der in den Ansprüchen genannten Merkmale ist denkbar.

Die Schraubvorrichtung ist nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten

Winkelschrauber begrenzt. Auch eine Ausbildung als Schrauber z.B. mit geradem Antrieb (Stabschrauber oder Pistolenschrauber) ist denkbar.

Aus der vorgehenden Beschreibung erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifizierungen und Variierungen der Montagevorrichtung und der entsprechenden Verfahren durchgeführt werden können ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Ferner wurde die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Beispiele beschrieben, die jedoch nur zum besseren Verständnis der Erfindung dienen sollen, und diese nicht einschränken sollen. Der Fachmann erkennt auch sofort, dass viele verschiedene Kombinationen von Hardware, Software und Firmware zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, insbesondere zur Realisierung der Funktion der Erkennungseinheit.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die Montagevorrichtung kann z.B. im Automobilbau bei der Endmontage oder bei der Montage von Fahrzeugkomponenten eingesetzt werden. Ein anderer Einsatz, z.B. im Bereich des Maschinenbaus oder andere Bereiche bei der Schraubvorrichtungen eingesetzt werden, ist ebenfalls denkbar.