Drehwinkel an einem Schrauber messen

[lele_123]

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Hallo zusammen,

ich bin gerade in den Endzügen meiner Masterarbeit und hoffe, dass mir hier weiter geholfen werden kann. Ich habe Wirtschaftsingenieurwesen studiert, brauche aber aktuell mehr Wissen über Sensoren etc., was ich leider einfach nicht habe

Zu meinem Problem: Es geht um einen Handschrauber, der eine Schraube um eine bestimmte Winkelanzahl eindrehen soll. Dies wäre prinzipiell kein Problem, da sich der Schrauber so programmieren lässt, dass er bei Erreichen einer vorgegeben Winkelzahl stoppt. Jedoch ist es so, dass dieser Winkelwert bei jedem Anwendungsfall unterschiedlich ist. Dieser Winkelwert wird in einer SPS berechnet, lässt sich jedoch nicht automatisiert als Abschaltwert in das Schrauberprogramm übertragen.

Meine Idee war jetzt, die Winkelzahl über einen extra Sensor zu messen und so an die SPS zu übertragen. Bei dem Erreichen des Zielwerts soll diese dann ein Signal an den Schrauber senden, da sich dort einstellen lässt, dass ein externes Signal als Abschaltsignal dient.

Nur wie könnte man diese Winkelanzahl messen? Im Schrauber läuft es aktuell über Dehnungsmessstreifen, ließe sich so etwas auch noch einmal extern außerhalb aufbringen?

Ich bin langsam mit meinem Latein am Ende, hoffe irgendjemand hat Ideen oder Input für mich.
Danke schon mal

 

[MFreiberger]

Moin lele_123,

das ist ja sehr ärgerlich. Da hat man ein System, das fertig entwickelt ist und genau tut was es soll. Aber die Vorgaben können nur manuell eingestellt werden.

Also ergeben sich zwei Möglichkeiten:
1. Es findet sich doch noch ein Weg die Winkelzahl von der Steuerung an den Schrauber zu übergeben (wäre aus meiner Sicht zu favorisieren!)
2. Ein externes Messsystem installieren. Da würde ich nicht mit Dehnungsmessstreifen hantieren, sondern einen Winkelcodierer oder Inkrementalgeber verwenden. Spannend bleibt dabei die (robuste) mechanische Installation.

Kannst Du mal Unterlagen (vielleicht auch ein paar Fotos) von dem Schrauber liefern?

VG

MFreiberger

 

[LargoD]

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Nur wie könnte man diese Winkelanzahl messen? Im Schrauber läuft es aktuell über Dehnungsmessstreifen, ...

Drehwinkel wird mit DMS gemessen?
Das glaube ich nicht.
Mit dem DMS wird wahrscheinlich das Drehmoment gemessen und das Teil hat keine interne Winkelmessung.
Gruß
Erich

 

[Blockmove]

Winkel über Dehnmessstreifen … Normalerweise nutzt man DMS für die Kraft- / Drehmomenterfassung.
Umdrehungen / Winkel werden über Drehgeber erfasst.
In vielen Schraubern ist beides verbaut.

Zu deinem Problem:
Schraubparameter über eine externe Steuerung (SPS) einer Schraubersteuerung vorzugeben ist heute Standard Und eine Selbstverständlichkeit. Irgendwelche externe Lösungen kosten ganz sicher mehr als einfach den Schrauber bzw. die Schraubersteuerung auszutauschen.

 

[lele_123]

Danke schon mal Eine Lösung ohne externes Messsystem wäre mir auch lieber, vlt findet sich ja doch noch etwas anderes.

Geht um diesen Schrauber:
https://www.boschrexroth.com/de/de/produkte/produktgruppen/schraubtechnik/handschrauber/ergospin

Wenn es ja an sich möglich ist, dass die SPS Informationen über das Drehmoment und die Drehwinkel erhält, denkt ihr dies lässt sich dann so umprogrammieren, dass diese Daten in Echtzeit übertragen werden? Weil dann könnte man (in meiner Vorstellung ) ja wieder von der SPS ein Signal zum Abschalten senden lassen, sobald die Winkel erreicht sind

 

[Blockmove]

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Schraubvorgänge können recht komplex sein.
Deshalb gibt es eigene Schraubersteuerungen, die dies unabhängig von der SPS machen.
Eine SPS ist meist zu langsam, um Schrauber direkt zu steuern.
Über die SPS werden Schraubparameter vorgegeben und Schraubergebnisse ausgelesen.
Wie gesagt ist sowas Standard. Bosch hat entsprechende Schraubersteuerungen.
Sprich am besten mit deinem Betreuer

 

[MFreiberger]

Moin lele_123,

ich glaube, für Deinen Anwendungsfall hast Du den falschen Schrauber.
Laut Deinem Link handelt es sich um einen Handschrauber*.
Da ist wohl Jemand nach "Schraubtechnik" falsch abgebogen?

VG

MFreiberger


* ein Handschrauber ist ja auch nicht dafür gemacht, um von extern angesteuert zu werden. Dazu gibt es ja die Unterrubrik Schraubspindeln.

 

[Blockmove]

@MFreiberger
Auch Handschrauber gibt es mit passender Steuerung.
Ich bin mir ziemlich sicher, dass Bosch Rexroth sowas auch hat … Und wie immer bei denen gilt da halt, dass du es finden musst

 

[DeltaMikeAir]

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* ein Handschrauber ist ja auch nicht dafür gemacht, um von extern angesteuert zu werden. Dazu gibt es ja die Unterrubrik Schraubspindeln.

Doch, so etwas gibt es von verschiedenen Herstellern. Ich hatte auch mal welche eingesetzt ( AtlasCopco ). Sieht man z.b. im Automobilbereich häufig bzw. allgemein im Serienfertigungsbereich.

 

[lele_123]

Danke an euch alle, dann werde ich mich wohl mal bei anderen Herstellern umschauen müssen

 

[Blockmove]

Danke an euch alle, dann werde ich mich wohl mal bei anderen Herstellern umschauen müssen

Schau mal bei Atlas Copco.

 

[Tschoke]

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Was hast du den für eine Schraubersteuerung?
Ich kenne die ErgoSpin zusammen mit einer CS351.
Und da kann man sehr wohl den Winkel ins Prozessabbild konfigurieren.

 

[lele_123]

Was hast du den für eine Schraubersteuerung?
Ich kenne die ErgoSpin zusammen mit einer CS351.
Und da kann man sehr wohl den Winkel ins Prozessabbild konfigurieren.

Genau diese Steuerung wird verwendet.
Auf welche Weise wird so ein Prozessabbild erstellt? Soweit ich es kenne, können verschiedene Schrauberprogramme erstellt und dann auch von einer SPS angesteuert werden, dabei können aber eben nicht die im Schrauberprogramm hinterlegten Abschaltwerte überschrieben werden.
Wenn das doch irgendwie funktionieren würde wäre das natürlich perfekt

 

[Tschoke]

Schau mal unter "System/BMS Zuordnungstabelle SE/CS" in der Bosch Software.
Oder unter "System/Daten Feldbus CS".
Hab grad keinen Schrauber zum nachschauen.

 

[lele_123]

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"AppIn 0-15 Application In Bit 0-15: Applikationsspezifisches Eingangssignal
Eingangssignal genutzt für:
• Schraubkanal (AppIn 0-15)
• Kommunikationseinheit im Einzelkanalbetrieb (CH x.y AppIn 0-15)
• Kommunikationseinheit im Anwendungsbetrieb (KE x AppIn 0-15)
Applikationsspezifische Signale sind für spezielle Anpassungen an die Erfordernisse des Kunden vorge-
sehen. Sie sind z.B. zum Durchschleifen von Signalen geeignet: ein Signal kann über Schnittstellenmo-
dule von der Steuerung eingelesen werden und über diese an die Partnersteuerung ausgegeben werden"

Wäre das dann dieser Befehl?

 

[Tschoke]

Da bin ich überfragt. Probiere es doch einfach aus.
Also Winkel, Moment... kann man unter "System/Daten Feldbus CS" konfigurieren

 

[lele_123]

Leider lassen sich so nur Ausgabesignale festlegen

 

[TP-Inc]

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Leider lassen sich so nur Ausgabesignale festlegen

Wahrscheinlich weil du in der Kanalkonfig keine Eingangssignale für den Bus reserviert hast.