[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Online-Bestimmung von Stauchmaß und und Nietkopfendlage
eines Niets bei einem Stanznietvorgang.
[0002] Beim Stanznieten handelt es sich um Fügeverfahren, die mit Nietelementen durchgeführt
werden. Diese Nietelemente umfassen Vollstanzniete und Halbhohlstanzniete.
[0003] Nach dem Stanznieten wird die Stanznietverbindung einer Qualitätskontrolle unterzogen.
Man unterscheidet hierbei in eine zerstörungsfreie und in eine zerstörende Qualitätskontrolle.
Als Mittel für die zerstörungsfreie Qualitätskontrolle werden großtechnisch die Sichtkontrolle,
die Kontrolle der äußeren Fügegeometrie und die Prozessüberwachung eingesetzt. Die
Sichtkontrolle liefert jedoch nur allgemeine Aussagen über eine hergestellte Stanznietverbindung,
da nur äußere Merkmale der Stanznietverbindung zur Verfügung stehen. Zu diesen zählen
beispielsweise bei einer Verbindung mit Halbhohlstanzniet die Bündigkeit des Nietkopfs,
der Zustand des matrizenseitigen Blechs, die Beschädigung von Fügeteiloberflächen
durch den Niederhalter und die Ausrichtung des Niets mit Bezug auf die Matrize.
[0004] Auch bei der Kontrolle der äußeren Fügeelementgeometrie stehen nur die von außen
sichtbaren Größen der hergestellten Fügeverbindung zur Verfügung. Diese sind die Nietkopfendlage,
das Stauchmaß beim Stanznieten mit Halbhohlstanzniet und die Prägetiefe beim Stanznieten
mit Vollstanzniet.
[0005] Des Weiteren wird zur Qualitätskontrolle die Prozessüberwachung genutzt, die auf
Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs basiert. Zur Auswertung der Fügevorgänge wird die
Kraft-Weg-Kurve einer hergestellten optimalen Fügeverbindung als Referenz-Kurve genutzt.
Um diese Referenz-Kurve werden beispielsweise Hüllkurven, Toleranzbänder oder Prozessfenster
gelegt, um eine Abweichung der Kraft-Weg-Daten von der Referenz-Kurve während eines
Fügevorgangs feststellen zu können.
[0006] Eine weitere Alternative zur Qualitätskontrolle stellt die bereits oben erwähnte
zerstörende Prüfung der hergestellten Fügeverbindung dar. Zur zerstörenden Qualitätskontrolle
werden Makroschliffe der Fügeverbindung angefertigt und/oder Festigkeitsprüfungen
der Fügeverbindung durchgeführt. Aus einem Makroschliff ist eine Ebenheit der Fügeteile
in der Fügezone, eine Spaltbildung zwischen den Fügeteilen, eine Bündigkeit des Nietkopfs
mit einem stempelseitigen Blech, eine Hinterschnittbildung und eine Rissfreiheit der
Fügeverbindung auswertbar. Die erwähnte Festigkeitsprüfung ermöglicht Aussagen über
die Tragfähigkeit der Stanznietverbindung unter Scher-, Schäl- und Kopfzugbelastungen.
[0007] Üblicherweise werden in der Praxis die Fügeparameter und geometrischen Kenngrößen
für die Fügeverbindung in Vorversuchen festgelegt. Auf dieser Grundlage werden die
Kenngrößen Nietkopfendlage und Stauchmaß einer optimalen Fügeverbindung als Referenzgrößen
angenommen, da sie zerstörungsfrei ermittelt werden können. Dadurch lässt sich der
Aufwand der zerstörenden Qualitätsprüfung reduzieren. Aber auch diese Referenzgrößen
müssen nach jedem Fügevorgang einzeln gemessen werden. Dies bringt einen hohen Zeitaufwand
mit sich und ist für die Serienfertigung nicht geeignet. Eine weitere Alternative
stellt die stichprobenartige Kontrolle der obigen Referenzgrößen dar.
[0008] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein im Vergleich zum Stand der
Technik verbessertes Verfahren zur Überprüfung der Qualitätskenngrößen von Fügeverbindungen
bereit zu stellen.
[0009] Die obige Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch
1 gelöst. Weiterentwicklungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
gehen aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den anhängenden
Patentansprüchen hervor.
[0010] Das erfindungsgemäße Verfahren offenbart eine Online-Bestimmung von Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS eines Halbhohlstanzniets mit einer Länge L bei einem Stanznietvorgang mit Hilfe eines
verfahrbaren Stempels und einer starren Matrize. Die Online-Bestimmung weist die folgenden
Schritte auf: Erfassen eines vom verfahrbaren Stempel zurückgelegten Wegs während
des Stanznietvorgangs mit Hilfe eines Wegaufnehmers, Erfassen einer vom verfahrbaren
Stempel auf den Halbhohlstanzniet aufgebrachten Kraft während des Stanznietvorgangs
in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg, Bestimmen eines Ansetzpunkts x
2 des Niets an einem Fügeteil und eines Entlastungspunkts x
4, der ein Entlasten des Stempels nach dem Stanznietvorgang identifiziert, aus den
erfassten Kraft-Weg-Daten und Berechnen der Nietkopfendlage K
HS gemäß K = x
2+L-x
4 und des Stauchmaßes x
ST gemäß x
ST=x-x
4, während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel und
Matrize beschreibt.
[0011] Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Erfassen und Auswerten von Kraft-Weg-Daten
jedes einzelnen Fügevorgangs. Während des Stanznietvorgangs wird einerseits der durch
den Stempel zurückgelegte Weg und andererseits die durch den Stempel auf den Halbhohlstanzniet
aufgebrachte Kraft aufgezeichnet und gemeinsam ausgewertet. Stellt man die erfassten
Kraft-Weg-Daten des Stanznietvorgangs in einem Kraft-Weg-Diagramm als Kurve dar, sind
relevante Größen zur Berechnung von Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS aus dieser Darstellung oder bereits aus typischen Änderungen der Kraft-Weg-Daten
ohne Kurvendarstellung ableitbar. Der Ansetzpunkt x
2 des Halbhohlstanzniets am Fügeteil lässt sich beispielsweise in den Kraft-Weg-Daten
über ein Erkennen einer fehlenden Änderung im erfassten verfahrbaren Weg des Stempels
trotz eines Stempelvorschubs erkennen. Gemäß einer weiteren Alternative ist der Ansetzpunkt
x
2 in den Kraft-Weg-Daten als der Weg identifizierbar, an dem die erfasste Kraft eine
Haltekraft eines Setzkopfs oder Niederhalters um einen bestimmten Schwellenwert übersteigt.
Sollte kein Setzkopf oder Niederhalter verwendet werden, ist es ebenfalls denkbar,
den Schwellenwert an einen beliebigen anderen Anfangskraftwert anzulehnen.
[0012] Die erfassten Kraft-Weg-Daten werden gemäß einer Ausführungsform in einer Datenverarbeitungseinheit,
insbesondere in einem Computer, erfasst und ausgewertet. Zu diesem Zweck werden beispielsweise
die Daten des Wegaufnehmers und des Kraftsensors direkt oder über einen Analog-Digital-Wandler
an die Datenverarbeitungseinheit übertragen.
[0013] Es ist des Weiteren bevorzugt, eine Referenzgröße Δx
c für eine Maschinensteifigkeit der Fügemaschine gemäß Δx
C=x
3-x
4 zu berechnen. Diese Referenzgröße gibt an, wie nachgiebig die konstruktive Verbindung
zwischen Stempel und Matrize ist. Wird beispielsweise der Stanznietvorgang mit Hilfe
eines C-Rahmens durchgeführt, ist aus der Referenzgröße Δx
C erkennbar, ob es auf Grund der Fügevorgänge im C-Rahmen zu Materialermüdung kommt.
Zur Berechnung dieser Referenzgröße wird aus den Kraft-Weg-Daten der Punkt x
3 als der Weg erfasst, bei dem die maximale Kraft F
max des Stempels während des Fügevorgangs erreicht ist.
[0014] Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs
in einem Kraft-Weg-Diagramm als Kurve dargestellt. Nach dem Erreichen der maximalen
Kraft F
max des Stempels wird der Stempel zurückgeführt, was zu einer mechanischen Entlastung
des Stempels und der Nietverbindung führt. Dieses Zurückfahren des Stempels wird in
den Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs als Rücklauf bezeichnet. Unmittelbar nach Erreichen
der maximalen Kraft F
max des Stempels zeigt der Rücklauf zu Beginn einen annähernd linear abfallenden Verlauf.
Ein Punkt x
4 lässt sich innerhalb dieses Rücklaufs identifizieren, indem man eine Tangente an
die annähernd linear verlaufenden Kraft-Weg-Daten zu Beginn des Rücklaufs anlegt,
so dass ein Abweichen der Kraft-Weg-Daten um einen vorgegebenen Wert von der Tangente
den Punkt x
4 angibt.
[0015] Mit dem Erfassen der Kraft-Weg-Daten während des Fügevorgangs und der sofortigen
Auswertung im Computer lässt sich somit eine Online-Bestimmung von Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS als Qualitätskontrolle durchführen. Mit diesen automatisch dokumentierten Qualitätskenngrößen
werden Prozessfähigkeitsuntersuchungen durchgeführt und Qualitätsregelkarten geschrieben.
Des Weiteren können Aussagen über geometrische Größen und Tragverhalten der erzielten
Fügeverbindung gemacht werden, die bisher nur durch die zerstörende Prüfung der Fügeverbindung
zu ermitteln waren. Dabei werden die Zusammenhänge und Korrelationen der Qualitätskenngrößen
genutzt, die durch neuronale Netze verwaltet werden können.
[0016] In Analogie zur Online Bestimmung von Qualitätskenngrößen beim Stanznieten von Halbhohlstanznieten
ist dieses Verfahren ebenfalls auf das Stanznieten von Vollstanznieten und auf das
Clinchen anwendbar. Die wesentlichen Verfahrensschritte zur Online-Bestimmung von
Prägetiefe h
d und Nietkopfendlage K
VS eines Vollstanzniets mit einer Länge L bei einem Stanznietvorgang mit Hilfe eines
verfahrbaren Stempels und einer Matrize lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:
Erfassen eines vom verfahrbaren Stempel zurückgelegten Wegs während des Stanznietvorgangs
mit Hilfe eines Wegaufnehmers, Erfassen einer vom verfahrbaren Stempel auf den Vollstanzniet
aufgebrachten Kraft F während des Stanznietvorgangs in Abhängigkeit vom zurückgelegten
Weg, Bestimmen eines Ansetzpunkts x
2 des Vollstanzniets mit Stempel an einem Fügeteil und eines Entlastungspunkts x
4 aus den erfassten Kraft-Weg-Daten, während der Entlastungspunkt x
4 ein Entlasten des Stempels nach dem Stanznietvorgang identifiziert, und Berechnen
der Nietkopfendlage K
VS gemäß K
VS=x
2+L-x
4 und der Prägetiefe h
d gemäß h
d=t-[x-(x
2+L)], während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel
und Matrize und t eine Dicke der Fügeteile beschreibt.
[0017] Beim Clinchen werden zur Online-Bestimmung der Qualitätskenngröße Bodendicke t
b die folgenden Schritte durchgeführt: Erfassen eines vom verfahrbaren Stempel zurückgelegten
Wegs während des Clinchvorgangs mit Hilfe eines Wegaufnehmers, Erfassen einer vom
verfahrbaren Stempel auf ein Fügeteil aufgebrachten Kraft F während des Clinchvorgangs
in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg, Bestimmen eines Entlastungspunkts x
4 aus den erfassten Kraft-Weg-Daten, der ein Entlasten des Stempels nach dem Clinchvorgang
identifiziert, und Berechnen der Bodendicke t
b gemäß t
b=x-x
4, während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel und
Matrize beschreibt.
[0018] Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf
die begleitende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine teilweise Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Anordnung zur Durchführung
des Stanznietens,
- Figur 2
- eine schematische Teilansicht eines Ausschnitts aus Figur 1,
- Figur 3
- eine Darstellung der Größen Nietkopfendlage KHS und Stauchmaß xST beim Fügen eines Halbhohlstanzniets,
- Figur 4
- ein Kraft-Weg-Diagramm, das die während eines Stanznietvorgangs aufgezeichneten Kraft-Weg-Daten
sowie markante Positionen während des Fügevorgangs von Halbhohlstanznieten enthält,
- Figur 5
- die Kraft-Weg-Daten eines Stanznietvorgangs eingetragen in einem Kraft-Weg-Diagramm
sowie die markanten Punkte der Kurve, aus denen sich verschiedene geometrische Größen
zur Qualitätsbestimmung der hergestellten Stanznietverbindung ergeben,
- Figur 6
- ein Flussdiagramm zur Darstellung der Verfahrensschritte zum Stanznieten und Clinchen,
- Figur 7
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Vollstanznietens,
- Figur 8
- eine Darstellung der Größen Nietkopfendlage KVS und Prägetiefe hd beim Vollstanznieten,
- Figur 9
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des Clinchens und
- Figur 10
- eine Darstellung der Größe Bodendicke tb beim Clinchen.
[0019] Die Online-Bestimmung von Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS eines Niets wird im Folgenden am Beispiel eines Stanznietvorgangs eines Halbhohlstanzniets
beschrieben. In Analogie zur folgenden Beschreibung ist die Online-Bestimmung von
Qualitätskenngrößen für den Halbhohlstanzniet auch auf das Stanznieten eines Vollstanzniets
oder auf das Clinchen anwendbar (siehe unten).
[0020] Eine Ausführungsform einer Fügevorrichtung zum Stanznieten eines Halbhohlstanzniets
ist in Figur 1 dargestellt. Sie umfasst einen Stempel 10 und eine Matrize 20, die
mit Hilfe eines C-Rahmens 30 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die durch
den Stempel 10 aufgebrachte Kraft wird mittels eines Kraftsensors 40, beispielsweise
eine Kraftmessdose, erfasst (Schritt A in Figur 6). Den durch den Stempel 10 zurückgelegten
Weg erfasst ein Wegaufnehmer 50 bekannter Bauart (vgl. Schritt B in Figur 6). Die
durch den Kraftsensor 40 erfassten Kraft-Daten und die durch den Wegaufnehmer 50 erfassten
Weg-Daten werden an eine Datenverarbeitungseinheit 60, beispielsweise einen Computer,
übermittelt und dort als Kraft-Weg-Daten des Stanznietvorgangs gespeichert. Neben
der bevorzugten Darstellung der Kraft-Weg-Daten in einem Kraft-Weg-Diagramm (vgl.
Schritt C in Figur 6) wird allgemein in der Datenverarbeitungseinheit 60 parallel
zum Fügevorgang die Online-Auswertung der erfassten Kraft-Weg-Daten durchgeführt.
[0021] Figur 2 zeigt schematisch einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1, in dem verschiedene
Komponenten des Halbhohlstanznietens dargestellt sind. Beim Halbhohlstanznieten werden
zunächst Fügeteile 5 über einen Setzkopf oder Niederhalter 12 mit einer vorbestimmten
Niederhalterkraft gegen die Matrize 20 gedrückt. Der Stempel 10 bewegt dann einen
Halbhohlstanzniet 3 in Richtung der Matrize 20, um die Fügeverbindung herzustellen.
Der bei dieser Bewegung durch den Stempel 10 zurückgelegte Weg wird mit Hilfe des
Wegsensors 50 erfasst. In gleicher Weise wird die während dieser Bewegung des Stempels
10 auf den Niet 3 aufgebrachte Kraft durch den Kraftsensor 40 erfasst. Es ist ebenfalls
bevorzugt, die Haltekräfte des Niederhalters 12 für die Fügeteile 5 über den Kraftsensor
40 aufzuzeichnen und in die später auszuwertenden Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs
aufzunehmen. Die auf diese Weise ermittelten Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs, die
sowohl den Vorlauf des Stempels 10 bis zum Einpressen des Halbhohlstanzniets 3 in
die Fügeteile 5 (vgl. durchgezogene Kurve in Figur 4) als auch den Rücklauf des Stempels
10 und Niederhalters 12 in ihre Ausgangspositionen enthalten (vgl. gestrichelte Linie
in Figur 4), werden online zum Fügevorgang in der Datenverarbeitungseinheit 60 ausgewertet.
[0022] Figur 3 zeigt einen schematischen Schnitt durch die Fügeverbindung bestehend aus
Halbhohlstanzniet 3 und Fügeteilen 5. Die Fügeverbindung lässt sich über die Qualitätskenngrößen
Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS charakterisieren, deren geometrische Bedeutung in einer Fügeverbindung in Figur 3
dargestellt ist. Die Nietkopfendlage K
HS bezeichnet den Abstand zwischen der Nietkopfoberfläche des Halbhohlstanzniets 3 und
der Oberfläche des Fügeteils 5. Das Stauchmaß x
ST bezeichnet den Abstand zwischen der Nietkopfoberfläche des Halbhohlstanzniets 3 und
der unteren Oberfläche des Fügeteils 5 unterhalb des Halbhohlstanzniets 3.
[0023] In Analogie zum Fügen von Halbhohlstanznieten sind ebenfalls Qualitätskenngrößen
beim Fügen von Vollstanznieten und beim Clinchen online bestimmbar. Fig. 8 zeigt eine
Fügeverbindung bestehend aus Fügeteilen 5 und einem Vollstanzniet 4. Charakterisiert
wird diese Verbindung durch die Nietkopfendlage K
VS als Abstand zwischen der Nietkopfoberfläche des Vollstanzniets 4 und der oberen Oberfläche
des Fügeteils 5. Eine weitere Qualitätskenngröße ist die Prägetiefe h
d, die eine Einpresstiefe einer Matrize 20 (vgl. Fig. 7) in das untere Fügeteil 5 beschreibt.
In Ergänzung dazu ist beim Clinchen die Qualitätskenngröße Bodendicke t
b online bestimmbar, die in Fig. 10 dargestellt ist.
[0024] Bei der Prozessüberwachung des Fügevorgangs, also der Online-Bestimmung und Auswertung
der oben erläuterten Kraft-Weg-Daten, werden die Wegsignale des Stempels 10 aufgezeichnet
(Schritt A). Der Setzkopf 12 eilt dem Stempel 10 um die Stempelhublänge voraus. Zuerst
setzt sich der Setzkopf 12 auf die Fügeteile 5 und drückt die Fügeteile 5 auf die
Matrize 20. Dieser Moment ist in der Kraft-Weg-Kurve des Fügevorgangs gemäß Figur
4 am Punkt P1 dargestellt, bis zu dem der Weg x
1 vom Stempel 10 zurückgelegt worden ist. Der Stempel 10 legt den Weg zurück, der dem
Stempelhub abzüglich einer Länge L des Niets 3 entspricht, und setzt den Halbhohlstanzniet
3 auf die Fügeteile 5 auf (vgl. Punkt P2 in Figur 4). Dieser Punkt wird als Ansetzpunkt
bezeichnet, der durch den Weg x
2 beschrieben ist. Bei weiterer Erhöhung der Druckkraft des Stempels 10 wird der Halbhohlstanzniet
3 in die Fügeteile 5 gedrückt und durch die Gegenkraft der Matrize 20 verformt. Mit
Erreichen einer vordefinierten Maximalkraft F
max des Fügevorgangs oder eines vordefinierten Wegs des Stempels ist der Halbhohlstanzniet3
in den Fügeteilen 5 versenkt (vgl. P3 nach dem Weg x
3 in Figur 4). Während dieses Vorgangs wird der C-Rahmen durch das Aufeinanderdrücken
von Stempel 10 und Matrize 20 auf Grund seiner elastischen Materialeigenschaften und
Konstruktion aufgebogen. Die Kraft-Weg-Kurve bis zum Punkt P3 ist in Figur 4 durch
die durchgezogene Linie beschrieben und wird als Vorlauf des Stempels 10 bezeichnet.
Beginnend am Punkt P3 bis zu einer Stempelkraft Null verläuft der durch eine gestrichelte
Linie dargestellte Rücklauf des Stempels 10. Dieser Rücklauf des Stempels 10 beginnt
mit dem Reduzieren der durch den Stempel 10 aufgebrachten Kraft, so dass die Aufbiegung
des C-Rahmens 30 zurückgeht. Während des Reduzierens der Stempelkraft zu Beginn des
Rücklaufs fällt die Kraft des Stempels 10 linear ab, bis der Stempel 10 im Punkt P4
nach dem Weg x
4 die Nietkopfoberfläche nur noch mit einer minimalen Kraft verglichen zur maximalen
Kraft F
max während des vorhergegangenen Vorlaufs des Stempels 10 berührt. Die Wegdifferenz zwischen
den Punkten P3 und P4 ist auf die Aufbiegung des C-Rahmens 30 zurückführbar. Nach
Erreichen von Punkt P4 in Figur 4 fahren Stempel 10 und Niederhalter bzw. Setzkopf
12 in ihre Grundstellung zurück.
[0025] Der oben beschriebene Vorgang ist somit aus den erfassten Kraft-Weg-Daten des Fügevorgangs
ablesbar. Um die Online-Bestimmung der Qualitätskenngröße Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS durchzuführen, muss der maximale Abstand x zwischen der Unterseite des Stempels 10
und der Oberseite der Matrize 20, vorzugsweise des Matrizendorns, bekannt sein. Diese
Größe x ergibt sich aus der Konstruktion der Fügevorrichtung als konstanter Wert.
Sie kann manuell gemessen werden oder geht aus einer Referenzfahrt des Stempels 10
bis zur Berührung des Matrizendorns oder des Matrizenbodens hervor. Die Position des
Ansetzpunkts des Setzkopfs x
1 im Punkt P1, des Ansetzpunkts des Halbhohlstanznietsx
2 im Punkt P2, des zurückgelegten Stempelwegs x
3 bei Erreichen der maximalen Fügekraft F
max im Punkt P3, der Nietkopfposition x
4 nach Entlastung des C-Rahmens im Punkt P4 werden aus der in den Figuren 4 und 5 dargestellten
beispielgebenden Prozesskurve bzw. der Kraft-Weg-Kurve abgelesen oder in der Datenverarbeitungseinheit
basierend auf bestimmten mathematischen Kriterien automatisch aus den Kraft-Weg-Daten
bestimmt. Um diese Positionen richtig erfassen zu können, muss der Wegaufnehmer 50
entsprechend kalibriert sein.
[0026] Bezug nehmend auf Figur 5 ist der Weg x
1 bis zur Position P1 dadurch ermittelbar, dass an der Position P1 die durch den Stempel
10 aufgebrachte Kraft einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Das Übersteigen
des Schwellenwerts zeigt an, dass durch den Setzkopf oder Niederhalter 12 eine Druckkraft
auf die Fügeteile 5 in Richtung der Matrize 20 ausgeübt wird. Nachdem die Kraft einen
voreingestellten Wert erreicht hat, mit dem der Setzkopf bzw. Niederhalter 12 gegen
die Fügeteile 5 drückt, wird dieser über einen bestimmten Weg zwischen den Punkten
P1 und P3 gehalten.
[0027] Beim Übergang vom Punkt P1 zum Punkt P2 fährt der Stempel 10 mit dem Halbhohlstanzniet3
in Richtung der Matrize 20, bis der Halbhohlstanzniet 3 im Punkt P2 die Oberseite
der Fügeteile 5 berührt. Der Ansetzpunkt x
2 im Punkt P2 des Stempels 10 an den Fügeteilen 5 lässt sich über ein Erkennen einer
fehlenden Änderung im erfassten verfahrbaren Weg des Stempels 10 trotz eines Stempelvorschubs
identifizieren. Die fehlende Wegänderung findet vorzugsweise über einen Stempelvorschub
von 1 bis 20 Inkrementen statt. Der bevorzugte Wegsensor 50 misst beispielsweise einen
Messbereich von 0-100 mm, 0-150 mm oder 0-200 mm. Entsprechend dem erfassten Weg liefert
er ein Ausgangssignal in einem Bereich von 0-10 V. Bei einer Auflösung von 12 Bit
wird dieser Spannungsbereich in 4096 Inkremente unterteilt. Wendet man dies auf einen
Messbereich von 150 mm an, entspricht ein Inkrement einem Weg von 0,036 mm und einem
Ausgangssignal von 0,0024 V. Nutzt man gemäß einer weiteren Alternative einen digitalen
Wegsensor mit einer 16-Bit-Auflösung, teilt sich der Messbereich des Wegsensors in
65536 Inkremente auf. Bei einem Messbereich von 150 mm entspricht daher ein Inkrement
einer Wegänderung von 0,00229 mm.
[0028] Gemäß einer weiteren Alternative lässt sich der Ansatzpunkt x
2 im Punkt P2 in den Kraft-Weg-Daten als der Weg identifizieren, an dem die erfasste
Kraft des Stempels 10 die Haltekraft des Setzkopfs/Niederhalters 12 um einen bestimmten
Schwellenwert übersteigt. Des Weiteren ist es denkbar, den Weg x
1 rechnerisch aus dem Zusammenhang x
1=x
2-(Stempelhub+ L) rechnerisch zu ermitteln, während L die Länge des Halbhohlstanzniets
bezeichnet. Der Stempelhub bezeichnet den Abstand zwischen Unterseite des Stempels
10 und Unterseite des Setzkopfs/Niederhalters 12.
[0029] Der Weg x
3 bis zum Punkt P3 wird über das Erreichen der maximalen Kraft F
max des Stempels 10 identifiziert. Diese maximale Kraft F
max ist entsprechend den zu fügenden Komponenten 3, 5 vor dem Fügevorgang einstellbar
und daher bekannt.
[0030] Während des Rücklaufs des Stempels 10 (vgl. gestrichelte Linie in den Figuren 4 und
5) ist der Weg x
4 bis zum Punkt P4 folgendermaßen identifizierbar (Schritt D). Im Punkt P3 nach dem
Weg x
3 wird eine Tangente an den annähernd linear verlaufenden Rücklauf (vgl. gestrichelte
Kurve in den Figuren 4 und 5) angelegt, so dass ein Abweichen der Kraft-Weg-Kurve
um einen vorgegebenen Wert von der Tangente den Punkt P4 nach dem Weg x
4 liefert. Man definiert hier einen Schwellenwert für die maximal zulässige Wegänderung
oder Abweichung des Wegs von der Tangente mit Δx≤1-20 Inkremente. Wenn die maximal
zulässige Abweichung Δx von der Tangente überschritten ist, legt dies den Punkt P4
und den Weg x
4 fest.
[0031] Es ist ebenfalls denkbar, den Punkt x
4 aus den Kraft-Weg-Daten ohne Darstellen einer Kurve abzulesen. In diesem Fall würde
man beginnend am Punkt P3 eine lineare Änderung der Kraft-Weg-Daten während des Rücklaufs
des Stempels 10 annehmen, bis dieser entlastet ist. Sobald die als linear angenommene
Änderung der Kraft-Weg-Daten von ihrer Linearität abweicht, legt dieser Punkt der
Abweichung den Weg x
4 fest.
[0032] Gemäß einer weiteren Alternative wurde eine Referenzgröße Δx
C für die Steifigkeit des C-Rahmens 30 in Vorversuchen ermittelt. Mit Hilfe dieser
Referenzgröße Δx
C ergibt x
4 aus der Differenz von x
3 und Δx
C gemäß x
4=x
3- Δx
C. Wenn x
3 und x
4 aus der Kraft-Weg-Kurve ermittelt worden sind, lässt sich Δx
c auch aus der Differenz der Wege x
3 und x
4 gemäß Δx
C = x
3-x
4 berechnen (Schritt F).
[0033] Basierend auf den aus den Kraft-Weg-Daten ermittelten Größen lassen sich das Stauchmaß
x
ST und die Nietkopfendlage K
HS gemäß folgender Gleichungen berechnen (Schritt E). Das Stauchmaß x
ST ergibt sich gemäß x
ST=x-x
4, während x den Maximalabstand zwischen Stempelunterseite und Matrizenoberseite und
x
4 die Position des Nietkopfes nach dem Entlasten des C-Rahmens 30 im Punkt P4 beschreibt.
[0034] Die Nietkopfendlage K
HS ergibt sich aus der Gleichung K
HS=(x
1+Δx
s+L)-x
4=x
2+L-x
4. In dieser Formel bezeichnet x
1 den Ansetzpunkt des Setzkopfes 12 auf die Fügeteile 5 im Punkt P1, x
2=Δx
s+x
1 den Ansetzpunkt des Halbhohlstanzniets3 auf die Fügeteile 5 im Punkt P2, L die Länge
des Halbhohlstanzniets3, x
4 die Position des Nietkopfs nach dem Entlasten des C-Rahmens 30 und Δx
S die Differenz aus den Größen x
2 und x
1 als den zurückgelegten Weg Δx
S des Stempels 10 nach dem Ansetzen des Setzkopf/Niederhalters 12 an den Fügeteilen
5 im Punkt P1 bis zum Ansetzen des Niets 3 im Punkt P2 an den Fügeteilen 5.
[0035] In Analogie zu den oben beschriebenen Berechnungen lassen sich ebenfalls die Qualitätskenngrößen
Nietkopfendlage K
VS und Prägetiefe h
d für das Stanznieten mit Vollstanzniet und die Bodendicke t
b beim Clinchen ermitteln.
[0036] Die Komponenten zum Fügen eines Vollstanzniets 4 sind schematisch in Fig. 7 dargestellt.
Der Vollstanzniet 4 mit der Länge L wird mit Hilfe eines Stempels 10 in die Fügeteile
5 getrieben. Während des Fügens werden die Fügeteile 5 gegen eine Matrize 20 gedrückt.
In gleicher Weise wie beim Fügen des Halbhohlstanzniets 3 werden die Kraft-Weg-Daten
während des Fügevorgangs erfasst und ausgewertet. In den Kraft-Weg-Daten des Fügens
mit Vollstanzniet 4 sind die Wege x
2 bis zum Ansetzpunkt des Stempels 10 am Vollstanzniet 4 und x
4 nach Entlasten des Stempels 10 am Punkt P4 erkennbar, wie es bezüglich des Fügens
eines Halbhohlstanzniets 3 beschrieben ist (vgl. Fig. 4, 5). Des Weiteren ist der
Punkt P3 mit dem Weg x
3 bei Erreichen der maximalen Fügekraft F
max sowie der Wert Δx
C=x
3-x
4 aus den Kraft-Weg-Daten ableitbar. Somit lässt sich die Nietkopfendlage K
VS gemäß K
VS=x
2+L-x
4=x
2+L-(x
3-Δx
C) berechnen. Die Prägetiefe h
d ergibt sich aus h
d=t-[x-(x
2+L)], während t die gemeinsame Dicke der Fügeteile 5 an der Fügestelle beschreibt
(siehe Fig. 7).
[0037] Beim Clinchen, das in Fig. 9 schematisch dargestellt ist, drückt ein Stempel 10 die
Fügeteile 5 gegen eine Matrize 20. Bei diesem Vorgang werden in gleicher Weise wie
beim Fügen von Halbhohlstanznieten 3 die Kraft-Weg-Daten erfasst und ausgewertet.
In diesen Kraft-Weg-Daten sind die Größen x
3, x
4 und Δx
c identifizierbar, wie es bereits oben beschrieben worden ist. Zudem ist der maximale
Abstand x zwischen der Unterseite des Stempels 10 und der Oberseite der Matrize 20
bekannt. Auf dieser Grundlage wird die Bodendicke t
b gemäß t
b=x-x
4=x-(x
3-Δx
C) berechnet, um die erzeugte Clinchverbindung zwischen den Fügeteilen 5 zu charakterisieren.
1. Online-Bestimmung von Stauchmaß x
ST und Nietkopfendlage K
HS eines Halbhohlstanzniets (3) mit einer Länge L bei einem Stanznietvorgang mit Hilfe
eines verfahrbaren Stempels (10) und einer Matrize (20), die die folgenden Schritte
aufweist:
a. Erfassen (A) eines vom verfahrbaren Stempel (10) zurückgelegten Wegs während des
Stanznietvorgangs mit Hilfe eines Wegaufnehmers (50),
b. Erfassen (B) einer vom verfahrbaren Stempel (10) auf den Halbholhlstanzniet (3)
aufgebrachten Kraft F während des Stanznietvorgangs in Abhängigkeit vom zurückgelegten
Weg,
c. Bestimmen eines Ansetzpunkts x2 des Halbhohlstanzniets (3) mit Stempel (10) an einem Fügeteil (5) und eines Entlastungspunkts
x4 aus den erfassten Kraft-Weg-Daten (D), während der Entlastungspunkt x4 ein Entlasten des Stempels (10) nach dem Stanznietvorgang identifiziert, und
d. Berechnen (E) der Nietkopfendlage KHS gemäß KHS=x2+L-x4 und des Stauchmaßes xST gemäß xST=x-x4, während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel (10)
und Matrize (20) beschreibt.
2. Online-Bestimmung von Prägetiefe h
d und Nietkopfendlage K
VS eines Vollstanzniets mit einer Länge L bei einem Stanznietvorgang mit Hilfe eines
verfahrbaren Stempels (10) und einer Matrize (20), die die folgenden Schritte aufweist:
a. Erfassen (A) eines vom verfahrbaren Stempel (10) zurückgelegten Wegs während des
Stanznietvorgangs mit Hilfe eines Wegaufnehmers (50),
b. Erfassen (B) einer vom verfahrbaren Stempel (10) auf den Vollstanzniet aufgebrachten
Kraft F während des Stanznietvorgangs in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg,
c. Bestimmen eines Ansetzpunkts x2 des Vollstanzniets mit Stempel an einem Fügeteil (5) und eines Entlastungspunkts
x4 aus den erfassten Kraft-Weg-Daten (D), während der Entlastungspunkt x4 ein Entlasten des Stempels (10) nach dem Stanznietvorgang identifiziert, und
d. Berechnen (E) der Nietkopfendlage KVS gemäß KVS=x2+L-x4 und der Prägetiefe hd gemäß hd=t-[x-(x2+L)], während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel
(10) und Matrize (20) und t eine Dicke der Fügeteile (5) beschreibt.
3. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 1 oder 2, die die weiteren Schritte aufweist:
Erfassen der aufgebrachten Kraft mit einem Kraftsensor (40) und
Speichern der Kraft-Weg-Daten in einer Datenverarbeitungseinheit (60), insbesondere
einem Computer.
4. Online-Bestimmung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die den weiteren Schritt
umfasst:
Identifizieren des Ansetzpunkts x2 in den Kraft-Weg-Daten über ein Erkennen einer fehlenden Änderung im erfassten verfahrbaren
Weg trotz eines Stempelvorschubs, vorzugsweise eine fehlende Änderung über 1-20 Inkremente
beim Stempelvorschub, oder
Identifizieren des Ansetzpunkts x2 in den Kraft-Weg-Daten als den Weg, an dem die erfasste Kraft einen bestimmten Schwellenwert,
vorzugsweise eine Haltekraft eines Setzkopfs oder Niederhalters (12), übersteigt.
5. Online-Bestimmung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die den weiteren Schritt
aufweist:
Identifizieren des Punkts x3 als den Weg, an dem die maximale Kraft Fmax des Stempels (10) erreicht ist.
6. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 5, die den weiteren Schritt aufweist:
Berechnen (F) einer Referenzgröße ΔxC für eine Maschinensteifigkeit gemäß ΔxC=x3-x4, die angibt, wie nachgiebig eine konstruktive Verbindung zwischen Stempel (10) und
Matrize (20), vorzugsweise ein C-Rahmen (30), ist.
7. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 1 oder 2, die die weiteren Schritte aufweist:
Darstellen (C) der erfassten Kraft-Weg-Daten in Form einer Kurve und
Identifizieren (D) des Punkts x4 durch Anlegen einer Tangente an die annähernd linear verlaufenden Kraft-Weg-Daten
nach Erreichen einer maximalen Kraft Fmax des Stempels (10), so dass ein Abweichen der Kraft-Weg-Daten um einen vorgegebenen
Wert von der Tangente den Punkt x4 angibt.
8. Online-Bestimmung einer Bodendicke t
b bei einem Clinchvorgang mit Hilfe eines verfahrbaren Stempels (10) und einer Matrize
(20), die die folgenden Schritte aufweist:
a. Erfassen (A) eines vom verfahrbaren Stempel (10) zurückgelegten Wegs während des
Clinchvorgangs mit Hilfe eines Wegaufnehmers (50),
b. Erfassen (B) einer vom verfahrbaren Stempel (10) auf ein Fügeteil (5) aufgebrachten
Kraft F während des Clinchvorgangs in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg,
c. Bestimmen eines Entlastungspunkts x4 aus den erfassten Kraft-Weg-Daten (D), der ein Entlasten des Stempels (10) nach dem
Clinchvorgang identifiziert, und
d. Berechnen (E) der Bodendicke tb gemäß tb=x-x4, während x den Maximalabstand zwischen einander zugewandten Seiten von Stempel (10)
und Matrize (20) beschreibt.
9. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 8, die die weiteren Schritte aufweist:
Erfassen der aufgebrachten Kraft mit einem Kraftsensor (40) und
Speichern der Kraft-Weg-Daten in einer Datenverarbeitungseinheit (60), insbesondere
einem Computer.
10. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 8 oder 9, die den weiteren Schritt aufweist:
Identifizieren des Punkts x3 als den Weg, an dem die maximale Kraft Fmax des Stempels (10) erreicht ist.
11. Online-Bestimmung gemäß Anspruch 10, die den weiteren Schritt aufweist:
Berechnen (F) einer Referenzgröße ΔxC für eine Maschinensteifigkeit gemäß ΔxC=x3-x4, die angibt, wie nachgiebig eine konstruktive Verbindung zwischen Stempel (10) und
Matrize (20), vorzugsweise ein C-Rahmen (30), ist.
12. Online-Bestimmung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, die die weiteren Schritte aufweist:
Darstellen (C) der erfassten Kraft-Weg-Daten in Form einer Kurve und
Identifizieren (D) des Punkts x4 durch Anlegen einer Tangente an die annähernd linear verlaufenden Kraft-Weg-Daten
nach Erreichen einer maximalen Kraft Fmax des Stempels (10), so dass ein Abweichen der Kraft-Weg-Daten um einen vorgegebenen
Wert von der Tangente den Punkt x4 angibt.
1. Online determination of bulge/upset dimension x
ST and rivet head end position K
HS of a half-hollow punch rivet (3) having a length L in a punch rivet process by means
of a moveable punch (10) and a die (20), comprising the following steps:
a. capturing (A) a path covered by a moveable punch (10) during the punch rivet process
with the help of a travel sensor (50),
b. capturing (B) a force F applied to the half-hollow punch rivet (3) by the moveable
punch (10) during the punch rivet process depending on the covered path,
c. determining an attachment point x2 of the half-hollow punch rivet (3) with punch (10) to a joint part (5) and a release
point x4 from the captured force/path data (D), while the release point x4 identifies a release of the punch (10) after the punch rivet process and
d. calculating (E) the rivet head end position KHS in accordance with KHS=x2+L-x4 and bulge/upset dimension xST in accordance with xST=x-x4, where x is the maximum distance between facing sides of punch (10) and die (20).
2. Online determination of embossing depth h
d and rivet head end position K
VS of a full punch rivet having a length L in a punch rivet process by means of a moveable
punch (10) and a die (20), comprising the following steps:
a. capturing (A) a path covered by a moveable punch (10) during the punch rivet process
with the help of a travel sensor (50),
b. capturing (B) a force F applied to the full punch rivet by the moveable punch (10)
during the punch rivet process depending on the covered path,
c. determining an attachment point x2 of the full punch rivet with punch to a joint part (5) and a release point x4 from the captured force/path data (D), while the release point x4 identifies a release of the punch (10) after the punch rivet process and
d. calculating (E) the rivet head end position KVS in accordance with KVS=x2+L-x4 and the embossing depth hd in accordance with hd=t-[x-(x2+L)], where x is the maximum distance between facing sides of punch (10) and die (20)
and t is a thickness of the joint parts (5).
3. Online determination according to claim 1 or 2, comprising the further steps:
capturing the applied force with a force sensor (40) and
storing the force/path data in a data processing unit (60), in particular a computer.
4. Online determination according to any of the preceding claims, comprising the further
step:
identifying the attachment point x2 in the force/path data via a detection of a missing change in the captured moveable
path despite a punch infeed, preferably a missing change over 1-20 increments during
the punch infeed or
identifying the attachment point x2 in the force/path data as the path, on which the captured force exceeds a certain
threshold value, preferably a holding force of a set head or a hold-down device (12).
5. Online determination according to any of the preceding claims, comprising the further
step:
identifying the point x3 as the path, on which the maximum force Fmax of the punch (10) is reached.
6. Online determination according to claim 5, comprising the further step:
calculating (F) a reference variable ΔxC for a machine rigidity in accordance with ΔxC=x3-x4, which specifies the flexibility of the constructive connection between the punch
(10) and the die (20), preferably a C frame (30).
7. Online determination according to claim 1 or 2, comprising the further steps:
representing (C) the captured force/path data in the form of a curve and
identifying (D) the point x4 through the creation of a tangent on the almost linearly running force/path data
after a maximum force Fmax of the punch (10) is reached so that a deviation of the force/path data by a specified
value from the tangent gives point x4.
8. Online determination of a base thickness t
b in a clinch process by means of a moveable punch (10) and a die (20), which has the
following steps:
a. capturing (A) a path covered by a moveable punch (10) during the clinch process
with the help of a travel sensor (50),
b. capturing (B) a force F applied to a joint part (5) by the moveable punch (10)
during the clinch process depending on the covered path,
c. determining a release point x4 from the captured force/path data (D), which identifies a release of the punch (10)
after the clinch process and
d. calculating (E) the base thickness tb in accordance with tb=x-x4, where x is the maximum distance between facing sides of punch (10) and die (20).
9. Online determination according to claim 8, comprising the further steps:
capturing of the applied force by means of a force sensor (40) and
storing the force/path data in a data processing unit (60), in particular a computer.
10. Online determination according to claim 8 or 9, comprising the further step:
identifying the point x3 as the path, on which the maximum force Fmax of the punch (10) is reached.
11. Online determination according to claim 10, comprising the further step:
calculating (F) a reference variable ΔxC for a machine rigidity in accordance with ΔxC=x3-x4, which specifies the flexibility of the constructive connection between the punch
(10) and the die (20), preferably a C frame (30).
12. Online determination according to one of the claims 8 to 11, comprising the further
steps:
representing (C) the captured force/path data in the form of a curve and
identifying (D) the point x4 through the creation of a tangent on the almost linearly running force/path data
after a maximum force Fmax of the punch (10) is reached so that a deviation of the force/path data by a specified
value from the tangent gives point x4.
1. Détermination en direct de la valeur de refoulement x
ST et de la position d'extrémité de tête de rivet K
HS d'un rivet auto-perforant demi-creux (3) d'une longueur L lors d'un processus de
pose de rivets auto-perforants à l'aide d'un poinçon (10) mobile et d'une matrice
(20), qui présente les étapes suivantes :
a. saisie (A) d'une distance parcourue par le poinçon (10) mobile pendant le processus
de pose de rivets auto-perforants, à l'aide d'un capteur de déplacement (50),
b. saisie (B) d'une force F exercée par le poinçon (10) mobile sur le rivet auto-perforant
demi-creux (3) pendant le processus de pose de rivets auto-perforants, en fonction
de la distance parcourue,
c. détermination d'un point d'application x2 du rivet auto-perforant demi-creux (3) avec le poinçon (10) sur une pièce à assembler
(5) et d'un point de décharge x4 à partir des données force-distance (D) saisies, pendant que le point de décharge
x4 identifie une décharge du poinçon (10) après le processus de pose de rivets auto-perforants,
et
d. calcul (E) de la position d'extrémité de tête de rivet KHS selon KHS =x2+L-x4 et de la valeur de refoulement xST selon xST=x-x4, pendant que x décrit l'écart maximal entre des côtés tournés l'un vers l'autre du
poinçon (10) et de la matrice (20).
2. Détermination en direct de la profondeur de matriçage h
d et de la position d'extrémité de tête de rivet K
VS d'un rivet auto-perforant plein, d'une longueur L, lors d'un processus de pose de
rivets auto-perforants à l'aide d'un poinçon (10) mobile et d'une matrice (20), qui
présente les étapes suivantes :
a. saisie (A) d'une distance parcourue par le poinçon (10) mobile pendant le processus
de pose de rivets auto-perforants, à l'aide d'un capteur de déplacement (50),
b. saisie (B) d'une force F exercée par le poinçon (10) mobile sur le rivet auto-perforant
plein pendant le processus de pose de rivets auto-perforants, en fonction de la distance
parcourue,
c. détermination d'un point d'application x2 du rivet auto-perforant plein avec le poinçon sur une pièce à assembler (5) et d'un
point de décharge x4 à partir des données force-distance (D) saisies, pendant que le point de décharge
x4 identifie une décharge du poinçon (10) après le processus de pose de rivets auto-perforants,
et
d. calcul (E) de la position d'extrémité de tête de rivet KVS selon KVS =x2+L-x4 et de la profondeur de matriçage hd selon hd=t-[x-(x2+L)] pendant que x décrit l'écart maximal entre des côtés tournés l'un vers l'autre
du poinçon (10) et de la matrice (20), et t une épaisseur des pièces à assembler (5).
3. Détermination en direct selon la revendication 1 ou 2, qui présente les étapes supplémentaires
:
saisie de la force exercée, avec un capteur de force (40), et
enregistrement des données force-distance dans une unité de traitement de données
(60), en particulier un ordinateur.
4. Détermination en direct selon une des revendications précédentes, qui comprend l'étape
supplémentaire :
identification du point d'application x2 dans les données force-distance par le biais d'une identification d'une absence de
variation dans la distance de déplacement saisie malgré une avance du poinçon, de
préférence une absence de variation sur 1-20 incréments lors de l'avance du poinçon,
ou
identification du point d'application x2 dans les données force-distance en tant que distance à laquelle la force saisie dépasse
une valeur de seuil définie, de préférence une force de retenue d'une tête de pose
ou d'un serre-flan (12).
5. Détermination en direct selon une des revendications précédentes, qui présente l'étape
supplémentaire :
identification du point x3 en tant que distance à laquelle la force maximale Fmax du poinçon (10) est atteinte.
6. Détermination en direct selon la revendication 5, qui présente l'étape supplémentaire
:
calcul (F) d'une grandeur de référence ΔxC pour une rigidité de machine selon ΔxC=x3-x4 qui indique le degré de flexibilité d'un raccordement constructif entre le poinçon
(10) et la matrice (20), de préférence un col de cygne (30).
7. Détermination en direct selon la revendication 1 ou 2, qui présente les étapes supplémentaires
:
représentation (C) des données force-distance saisies, sous forme d'une courbe, et
identification (D) du point x4 par l'application d'une tangente aux données force-distance à peu près linéaires
une fois atteinte une force maximale Fmax du poinçon (10) de sorte qu'une divergence des données force-distance, d'une valeur
prédéfinie par rapport à la tangente, indique le point x4.
8. Détermination en direct d'une épaisseur de fond t
b lors d'un processus de sertissage par clinchage à l'aide d'un poinçon (10) mobile
et d'une matrice (20), qui présente les étapes suivantes :
a. saisie (A) d'une distance parcourue par le poinçon (10) mobile pendant le processus
de sertissage par clinchage, à l'aide d'un capteur de déplacement (50),
b. saisie (B) d'une force F exercée par le poinçon (10) mobile sur une pièce à assembler
(5) pendant le processus de sertissage par clinchage, en fonction de la distance parcourue,
c. détermination d'un point de décharge x4 à partir des données force-distance (D) saisies, qui identifie une décharge du poinçon
(10) après le processus de sertissage par clinchage, et
d. calcul (E) de l'épaisseur de fond tb selon tb=x-x4, pendant que x décrit l'écart maximal entre des côtés tournés l'un vers l'autre du
poinçon (10) et de la matrice (20).
9. Détermination en direct selon la revendication 8, qui présente les étapes supplémentaires
:
saisie de la force exercée, avec un capteur de force (40), et
enregistrement des données force-distance dans une unité de traitement de données
(60), en particulier un ordinateur.
10. Détermination en direct selon la revendication 8 ou 9, qui présente l'étape supplémentaire
:
identification du point x3 en tant que distance à laquelle la force maximale Fmax du poinçon (10) est atteinte.
11. Détermination en direct selon la revendication 10, qui présente l'étape supplémentaire
:
calcul (F) d'une grandeur de référence ΔxC pour une rigidité de machine selon ΔxC=x3-x4 qui indique le degré de flexibilité d'un raccordement constructif entre le poinçon
(10) et la matrice (20), de préférence un col de cygne (30).
12. Détermination en direct selon une des revendications 8 à 11, qui présente les étapes
supplémentaires :
représentation (C) des données force-distance saisies, sous forme d'une courbe, et
identification (D) du point x4 par l'application d'une tangente aux données force-distance à peu près linéaires
une fois atteinte une force maximale Fmax du poinçon (10) de sorte qu'une divergence des données force-distance, d'une valeur
prédéfinie par rapport à la tangente, indique le point x4.