Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug mit Mitteln zur Kontrolle von Setzvorgängen.
[0002] Setzwerkzeuge mit Mitteln zur Kontrolle des Setzvorganges sind bekannt.
So wird in
DE 44 01 134 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Kraftkomponente über den Weg des Hubes gemessen
und mit einer Sollkurve verglichen wird. So soll kontrolliert werden, ob der Setzvorgang
ordnungsgemäß erfolgt ist.
EP 0 738 551 (
US 5,666,710) offenbart eine Vorrichtung zur Überprüfung des Setzens von Blindnieten. Hier werden
die Zugkraft und die Lage des Zugschaftes gemessen. Über einen Integrator wird die
umgesetzte Energie bestimmt und mit einem Sollwert verglichen.
[0003] Nachteilig an diesen bekannten Mitteln zur Kontrolle des Setzvorgangs ist, dass zwar
mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bestimmt werden kann, ob der Setzvorgang innerhalb
einer gegebenen Toleranzgrenze liegt, die Ursache eines Fehlers kann aber nicht bestimmt
werden. Bei einem Setzvorgang können eine ganze Reihe von Fehlern entstehen. Zum Beispiel
Fehler des Bedieners, etwa durch schiefes Anlegen des Setzgerätes, zu weite Bohrungen,
falsche Nieten, Fehler im Niet selbst. Bei Blindnieten besteht auch immer die Gefahr,
dass der Niet nur das zu befestigende Teil, nicht aber das Gegenstück erfasst.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Setzgerät bereitzustellen, dass den Setzvorgang
überwacht und dabei auch die Ursache eines auftretenden Fehlers erkennt. Darüber hinaus
ist es Aufgabe der Erfindung, eine umfassende Kontrolle über verschiedene Parameter
eines Setzvorgangs zu ermöglichen.
[0005] Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise bereits mit einem Setzwerkzeug
nach den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Danach ist ein Setzwerkzeug mit einem Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme des Niets,
einer Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen und eine mit der Einrichtung zum Greifen
und/oder Ziehen verbundene Zugvorrichtung vorgesehen, welches Mittel zur Messung der
beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte, eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen
Werte mit gespeicherten Werten sowie eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache,
insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener von gespeicherten
Werten aufweist.
Das Setzwerkzeug, welches verschiedenster Art sein kann, so zum Beispiel Nietsetzwerkzeuge,
Blindnietmuttersetzwerkzeuge,
Schließringbolzensetzwerkzeuge, weist Sensoren auf.
Mittels der Sensoren können verschiedene Parameter wie Position der Zugvorrichtung,
Zeit seit Beginn des Setzvorgangs oder die ausgeübte Zugspannung gemessen werden.
Diese gemessenen Werte werden mit gespeicherten Werten verglichen. Die gespeicherten
Werte enthalten nicht nur eine Sollkurve, bei deren Nichteinhaltung ein fehlerhafter
Setzvorgang angenommen wird, sondern auch Werte für bestimmte Fehler. Diese Werte
können als bloße einzelne Werte aber auch als Sollkurve mit verschiedenen Parametern,
die einen bestimmten Fehler beschreiben, vorliegen. Die Menge der gespeicherten Fehlerursachen
umfasst zumindest eine Fehlerursache, was für einige Anwendungen schon ausreichend
sein kann. Bevorzugterweise sind aber eine Mehrzahl unterschiedlicher Fehlerursachen
gespeichert. Neben Fehlern kann aber auch die Ursache von Abweichungen, die zwar noch
im Toleranzbereich liegen, aber ideal nicht sind, bestimmt werden. Dabei ist das Setzgerät
auf einen ganz bestimmten Setzvorgang, der zum Beispiel durch den verwendeten Niet,
das verwendete Material und dessen Dicke definiert ist, vorprogrammiert. Auch eine
Programmierung auf mehrere unterschiedliche Setzvorgänge ist denkbar.
Durch die Erfindung wird es möglich, die Ursache des Fehlers schnellstmöglich abzustellen.
Da auch Bedienungsfehler mit der Erfindung erfasst werden, ist das Setzgerät auch
für ungeschulte Bediener hervorragend geeignet. Durch die Erfindung kann die Qualität
jedes Setzvorgangs kontrolliert werden. Dies ist zum Beispiel in der Luftfahrttechnik
von großem Vorteil. Dort werden zwar teilweise Niete verwendet, die einer Röntgenkontrolle
unterzogen wurde. Ob der Nietvorgang dann aber fehlerfrei verlaufen ist, lässt sich
durch die Kontrolle nicht gewährleisten. Mit der Erfindung wäre es theoretisch sogar
möglich, auf die aufwendige Röntgenkontrolle zu verzichten, und dennoch für die Haltbarkeit
der Nietverbindung garantieren zu können.
[0006] Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen
Unteransprüchen zu entnehmen.
[0007] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die gemessenen Größenwerte
die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung und/oder die Position der Zugvorrichtung
und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs und/oder den Winkels zur
Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, auf. Mittels dieser Werte ist eine umfassende
Fehlerdiagnose möglich. Dies kann auch durch Umsetzung der Werte in Kurven oder mehrdimensionaler
Kennfelder erfolgen.
[0008] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird kontrolliert, ob das Gerät
im richten Winkel angesetzt ist. Häufig setzen die Bediener das Setzgerät nicht genau
im rechten Winkel an. Dadurch kommt es zu einer Reduzierung der Festigkeit der Verbindung.
Zweckmäßig ist es, auch zu kontrollieren, ob ein falscher Niet verwendet wurde. So
gibt es auch Nieten, die sich optisch nicht unterscheiden, aber aus anderem Material
bestehen und so eine völlig verschiedene Festigkeit haben. Dies kann zum Beispiel
durch den Verlauf der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung erfolgen.
Mit einer weiteren Ausführungsform wird kontrolliert, ob der Niet schadhaft ist. So
führen zum Beispiel Materialfehler im Niet zu einem anderen Kraftverlauf.
Eine weitere Ausführungsform kontrolliert, ob die für den Niet vorgesehene Bohrung
zu weit oder zu eng ist.
Auch ob sich ein Niet im Gerät befindet, kann mit dem erfindungsgemäßen Setzwerkzeug
zum Beispiel durch die Messung der ausgeübten Zugspannung leicht bestimmt werden.
Zweckmäßig ist besonders, zu kontrollieren, ob der Niet beide zu verbindenden Teile
erfasst. Gerade bei Blindnieten kommt es häufig vor, dass der Niet nicht beide zu
verbindenden Teile erfasst. Der Bediener kann dies auch nicht selbst kontrollieren,
da er nur das zu befestigende Teil, nicht aber die andere Seite sieht. Erfasst der
Niet nur das zu setzende Teil, steigt die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung
später, beziehungsweise bei größerem Hub. So kann der Fehler leicht bestimmt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird überwacht, ob das Setzwerkzeug
einen Defekt aufweist. So kann zum Beispiel der Ölstand der Zugvorrichtung zu niedrig
sein. Infolgedessen wird die Zugvorrichtung schwergängig und arbeitet nicht mehr mit
der vorgesehenen Zugkraft. Idealerweise sind in einem Gerät mehrere dieser Fehlerursachen
einprogrammiert. Die Programmierung des Gerätes kann durch die Durchführung einer
Testreihe erfolgen, bei der bewusst Fehler gemacht werden. Die bei den jeweiligen
Fehlern vorkommenden Abweichungen der gemessenen Werte können dann in das Gerät eingespeichert
werden, um mit später gemessenen Werten verglichen zu werden. Denkbar ist auch, nicht
nur eine reine Fehlerkontrolle durchzuführen, sondern auch die Abweichung eines noch
im jeweiligen Toleranzgebiet liegenden Setzvorgangs mit einem Idealwert zu vergleichen.
[0009] Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist eine Einrichtung zur Positionsmessung
der Zugvorrichtung und/oder zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung
auf. Die Position der Zugvorrichtung und die ausgeübte Zugspannung sind zwei der wichtigsten
Parameter, über die eine ganze Reihe von Fehlerursachen bestimmt werden können.
[0010] Wie bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen wird die von
der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung mit einem Dehn-Mess-Streifen gemessen. Ein
solcher Dehn-Mess-Streifen zum Messen von Spannungen ist zuverlässig und billig. Die
Zugspannung ist im wesentlichen proportional zu der von der Zugvorrichtung ausgeübten
Zugkraft.
[0011] Bei einer alternativen Ausführungsform weist die Einrichtung zur Messung der von
der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung einen piezoelektrischen Sensor auf.
[0012] Dieser piezoelektrische Sensor benötigt keine Spannungsversorgung.
[0013] Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung weist zur Positionsmessung der Zugvorrichtung
einen kapazitiven Sensor auf. Ein solcher kapazitiver Sensor ist gegenüber häufig
verwendeten optischen Sensoren wesentlich genauer.
[0014] Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird der Winkel zur Fläche, an der das Setzgerät
angesetzt wird, mittels zumindest drei auf dem Gerätekopf angeordneten Sensoren gemessen.
Diese Sensoren berühren die Fläche, an der das Gerät angesetzt wird, wenn es im rechten
Winkel angesetzt ist. So kann ein häufiger Fehler des Bedieners diagnostiziert werden.
[0015] Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Setzwerkzeug Mittel zur Datenspeicherung
und/oder Weiterverarbeitung auf. So können die gemessenen Werte statistisch ausgewertet
werden. Der Verwender kann zum Beispiel genau kontrollieren, wie viele Setzvorgänge
gemacht wurden, wie viele davon fehlerhaft waren und welche Ursachen es für Fehler
gab. Darüber hinaus ist es denkbar, die Werte der korrekt verlaufenen Setzvorgänge
auszuwerten, etwa in der Form, dass Abweichungen der Werte von den Idealwerten gespeichert
und ausgewertet werden. So ist eine umfassende Qualitätskontrolle möglich.
Seitens des Herstellers des Werkzeugs kann die Funktion seiner Geräte überwacht werden.
Auch ist denkbar, dass nicht das Werkzeug an sich bezahlt wird, sondern dass der Hersteller
dem Kunden das Werkzeug zur Verfügung stellt und dass dieser dann zum Beispiel nach
Anzahl der durchgeführten Setzvorgänge bezahlt. Auch für die Gewährung einer Herstellergarantie
ist es äußerst vorteilhaft, wenn der Hersteller potentielle Fehler durch das Werkzeug
selbst erkennen und gegebenenfalls ausschließen kann.
[0016] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zur Datenspeicherung
und Weiterverarbeitung rückstellbar, insbesondere bei einem Service des Gerätes. So
kann zum Beispiel das Gerät nach dem Zurücksetzen wie ein Neugerät an den Kunden herausgeben
werden.
[0017] Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung weist zum Vergleich von gemessenen
und gespeicherten Werten und/oder zur Datenspeicherung und Weiterverarbeitung einen
Chip auf. Ein solcher Chip kann genau auf die Anforderungen des Gerätes zugeschnitten
werden. Des weiteren ist so eine kleinstmögliche Baugröße möglich. Gegenüber auch
verwendbaren EPROMS bietet der Chip zudem den Vorteil, dass er wesentlich schwerer
manipuliert werden kann.
[0018] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Vergleich von gemessenen
und gespeicherten Werten und/oder die Datenspeicherung und - weiterverarbeitung im
Gerät. Mittels moderner Mikroelektronik ist es möglich, die gesamte Auswertung in
einem handlichen Gerät zu integrieren.
[0019] Zweckmäßigerweise ist für die Mittel zum Vergleich von gemessenen und gespeicherten
Werten und/oder zur Datenspeicherung und Weiterverarbeitung eine unabhängige Energiequelle
im Gerät, insbesondere ein Akku, vorgesehen. So wird gewährleistet, dass gespeicherte
Messwerte auch bei längerem Stromausfall nicht verloren gehen.
[0020] Zweckmäßigerweise hat das Setzgerät einen Zähler, der Nietsetzzyklen und/oder Fehler
und/oder Fehlerursachen zählt. So ist bereits mit dem Gerät selbst eine statistische
Fehlerauswertung möglich.
[0021] Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Setzgerät eine Einrichtung zur Datums-
und/oder Uhrzeiterfassung auf. So können die Setzvorgänge und mögliche Fehler einem
bestimmten Zeitpunkt zugeordnet werden. Es ist so im Nachhinein nachvollziehbar, wann
und dadurch oft auch wo genau ein bestimmter Fehler passiert ist.
[0022] Eine Weiterbildung der Erfindung weist eine Einrichtung zur Übertragung von gemessenen
Werten an eine externe Einheit auf. Als externe Einheit ist zum Beispiel ein Computersystem
denkbar, über das eine weitere Speicherung und Auswertung der vom Setzgerät gelieferten
Messwerte vorgenommen werden kann. Die einzelnen Setzgeräte könnten zum Beispiel über
ihre Gerätenummern dem System zugeordnet sein.
[0023] Zweckmäßigerweise umfasst die Einrichtung zur Übertragung von gemessenen Werten eine
Einrichtung zur Übertragung von Infrarot, Ultraschall oder Funksignalen, insbesondere
"bluetooth". So gibt es zum Beispiel mit der bluetooth-Technologie ein billiges und
zuverlässiges Standardbauteil für eine drahtlose Übertragung.
[0024] Alternativ hierzu kann die externe Einheit eine Mobilfunk-Endeinrichtung umfassen.
So ist eine drahtlose Übertragung auch über weite Strecken möglich, etwa an den Hersteller
des Setzgerätes.
[0025] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist das Setzwerkzeug eine
Einrichtung zum Abschalten des Nietsetzgerätes und/oder Anzeige der Fehlerursache,
unter Ansprechen auf ein im Falle eines fehlerhaften Nietsetzvorgangs generierten
Signals, auf. So ist es zum Beispiel auch möglich, einen Setzvorgang erst gar nicht
durchzuführen, wenn von Anfang an ein Fehler angezeigt wird. Ist das Gerät nicht im
rechten Winkel angesetzt, löst es erst gar nicht aus. Ebenso wenn sich kein Niet im
Gerät befindet. Sogar falls beim Setzen eines Blindniets nur das zu befestigende Bauteil
erfasst wird, ist noch ein Abbruch des Setzvorgangs unter Anzeige der Fehlerursache
möglich.
[0026] Denkbar ist auch, das Signal durch eine externe Einheit, zum Beispiel einen angeschlossenen
Computer zu generieren.
[0027] Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann das Setzwerkzeug auch eine Einrichtung
zum Anschluss an ein lokales Netzwerk beinhalten, wodurch eine schnelle Übertragung
und Weiterverarbeitung der Daten möglich ist. Im Rahmen nacheinander folgender Montageschritte,
beispielsweise am Fließbandverband, ist eine schnelle Meldung eines Fehlers besonders
vorteilhaft, damit nicht der gesamte Montageprozess lange ins Stocken kommt.
[0028] Die Zugvorrichtung des Setzgerätes kann elektrisch, insbesondere mit einem Akku,
elektrohydraulisch, hydraulisch oder hydropneumatisch betrieben werden. Es ist auch
möglich, ein völlig kabelloses Gerät mit Akku und drahtloser Datenübertragung bereitzustellen.
[0029] Bei einer Weiterbildung der Erfindung eines nicht kabellosen Gerätes weist das Setzgerät
eine Leitung für die Zuführung von Druckluft oder Strom und zumindest eine weitere
Leitung zur Übertragung der gemessenen Werte auf, und die weitere Leitung bildet mit
der einen Leitung einen Strang mit einem Anschluss. So müssen für Energieversorgung
und Datenaustausch keine zwei Leitungen angeschlossen werden. Denkbar ist, einen Kombistecker
mit zum Beispiel einer Druckluftleitung und angrenzenden Leitungen für die Datenübertragung
bereit zu stellen.
[0030] Bei einer Weiterbildung der Erfindung führt das Setzwerkzeug nach dem Anschalten
einen Testzyklus durch. So können Fehler, die das Gerät betreffen, schon vor der Verwendung
ausgeschlossen werden. Um zum Beispiel zu kontrollieren, ob das Werkzeug mechanisch
in Ordnung ist, kann die Zugvorrichtung nach dem Einschalten automatisch vor- und
zurückgefahren werden. Bei einer Schwergängigkeit der Zugvorrichtung zeigt das Werkzeug
den Fehler an.
[0031] Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen,
insbesondere Nietsetzvorgängen, nach den Merkmalen des Anspruch 28 gelöst.
Danach wird ein zu setzendes Teil in ein Setzgerät, vorzugsweise ein Setzgerät nach
den vorhergehenden Ansprüchen eingefügt, sodann wird eine Zugkraft auf das zu setzende
Teil durch eine Zugvorrichtung ausgeübt.
Die beim Setzvorgang vorkommenden Werte werden gemessen. Die so gemessenen Werte werden
mit gespeicherten Werten verglichen. Schließlich wird anhand dieses Vergleichs die
Ursache für ein Abweichen gemessener von gespeicherten Werten aus einer Menge von
gespeicherten Ursachen bestimmt.
[0032] Des weiteren betrifft die Erfindung nach den Merkmalen des Anspruch 38 ein Kopfstück
für ein Setzwerkzeug mit Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte,
mit einer Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten
sowie mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Ursache der Abweichung des gemessenen
vom gespeicherten Wert aus einer Menge von gespeicherten Ursachen.
[0033] Dieses Kopfstück erfüllt die erfindungsgemäße Aufgabe ebenso wie das Setzgerät. Durch
ein Kopfstück ist es möglich, ein bestehendes Setzgerät mit den erfindungsgemäßen
Funktionen auszustatten.
[0034] Die Erfindung betrifft des weiteren ein Setzwerkzeug mit einem Piezosensor und ein
Verfahren zum Setzen von zu setzenden Teilen, vorzugsweise Nieten, insbesondere eine
Vorrichtung und ein Verfahren zum Setzen von Nieten mit Zugspannungsmessung, sowie
ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug.
[0035] Nietverbindungen werden in der industriellen Fertigung in vielfältiger Weise für
das Zusammenfügen von Bauteilen verwendet. Insbesondere in der Automobil- und Flugzeugindustrie
werden dabei unter dem Sicherheitsaspekt hohe Anforderungen an die Stabilität und
Langzeitbelastbarkeit von Baugruppen gestellt. Die Stabilität einer Nietverbindung
hängt dabei in entscheidendem Maße vom Verlauf des Nietvorgangs ab. Reißt beispielsweise
der Stift einer Blindniete zu früh ab, so ist die Festigkeit und Haltbarkeit der Nietverbindung
gefährdet oder zumindest nicht optimal. Ähnliches gilt beispielsweise, wenn die Blindniete
nicht gerade in die Öffnung in den Blechen eingefügt wurde oder die Öffnung für den
Niet nicht optimal angepaßt ist. Letzeres tritt zum Beispiel durch unrunde Öffnungen
oder solche mit falschen Durchmesser.
[0036] Bekannte Nietsetzwerkzeuge setzen Nieten mit voreingestellten Parametern, wie etwa
der anzuwendenden Zugkraft. Bei
optimalen Bedingungen mag ein Nietsetzvorgang unter Verwendung eines solchen Geräts
ebenfalls zu einem optimalen Ergebnis zu gelangen, jedoch werden Abweichungen von
den Sollparametern, welche die Festigkeit der Verbindung beeinflussen, dabei nicht
erkannt. Dies ist insbesondere bedeutungsvoll, da eine mangelhafte Nietverbindung
bei äußerlicher Überprüfung durchaus den Anschein eines korrekt gesetzten Blindniets
oder einer Nietmutter erwecken kann. Solche fehlerhaften Verbindungen haben negative
Auswirkungen auf die Qualität der damit hergestellten Baugruppen und können in sicherheitssensiblen
Bereichen, wie etwa dem Flugzeugbau sogar fatale Folgen haben.
[0037] Aus
EP 0 454 890 ist ein Nietsetzgerät bekannt, das mit einer Kraftmesseinrichtung versehen ist, die
sicher stellt, dass das Nietsetzgerät mit einer vorgegebenen Zugkraft arbeitet. Die
Kraftmesseinrichtung weist einen Dehnungsmessstreifen auf.
Nachteilig an einem solchen Dehnungsmessstreifen ist, dass hierfür eine Spannungsversorgung
notwendig ist, und dass der Dehnungsmessstreifen die Zugkraft nicht von sich aus in
ein Spannungssignal umwandelt.
[0038] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine verbesserte Kontrolle
von Nietverbindungen beim Nietsetzen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird bereits in
höchst überraschend einfacher Weise durch ein Setzwerkzeug gemäß Anspruch 60, sowie
ein Verfahren zum Setzen gemäß Anspruch 77 und ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug
nach Anspruch 82 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen
Ansprüchen gegeben.
[0039] Demgemäß ist ein Nietverarbeitungswerkzeug, insbesondere Nietsetzwerkzeug mit einem
Kopfstück zur Aufnahme insbesondere eines Niets, einer Einrichtung zum Greifen und/oder
Ziehen insbesondere eines Nietstiftes und eine mit der Einrichtung zum Greifen und
oder Ziehen insbesondere eines Nietstiftes verbundene Zugvorrichtung vorgesehen, welches
zusätzlich eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur
Messung der Zugspannung der Zugvorrichtung aufweist.
[0040] Durch die Einrichtung zur Messung der Zugspannung der Zugvorrichtung lassen sich
deren Meßwerte ermitteln und auswerten. Es hat sich gezeigt, daß eine Messung des
Zugspannungsverlaufs während eines Nietsetzzyklus detaillierte Informationen über
den Nietsetzvorgang wiedergibt und insbesondere fehlerhafte Nietsetzvorgänge anhand
des Zugspannungsverlaufs ermittelt werden können.
[0041] Der für die Messung der Zugspannung verwendete piezoelektrischer Sensor ist preiswert,
liefert exakte Meßwerte und lässt sich auf kleinstem Raum unterbringen. Darüber hinaus
liefert ein solcher Sensor ein Spannungssignal. So ist im Unterschied zu herkömmlich
verwendeten Dehn-Mess-Streifen (DMS) eine Spannungszuführung nicht erforderlich.
[0042] Die Erfindung eignet sich für alle Typen an Nietverarbeitungs- und Setzwerkzeugen,
so zum Beispiel auch Nietsetzwerkzeuge, Blindnietmuttersetzwerkzeuge, Schließringbolzensetzwerkzeuge
etc.
[0043] Für die Kontrolle des Setzvorgangs können zusätzliche Parameter aufgezeichnet werden.
Vorteilhaft kann beispielsweise die momentane Position der Zugvorrichtung über eine
Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung, wie etwa einen Weggeber ermittelt
werden, so daß sich Zugspannungs-Weg-Wertepaare auswerten lassen.
[0044] In einfacher Weise läßt sich die Zugspannung indirekt mittels eines Drucksensors
messen, welcher beispielsweise die über die Zugvorrichtung ausgeübte Gegenkraft auf
einen Teil des Nietsetzwerkzeugs mißt.
[0045] Insbesondere für industrielle Anwendungen sind hydraulisch betriebene Zugvorrichtungen
vorteilhaft, mit denen schnelle Setzzyklen mit reproduzierbaren Setzparametern durchgeführt
werden können. Die Erfindung umfasst aber auch elektrische, elektrohydraulische und
hydropneumatische Zugvorrichtungen. Unter den elektrischen Zugvorrichtungen ist ein
kabelloses Gerät mit integrierten Akku besonders vorteilhaft.
[0046] Für die Erfassung und Auswertung der von der Einrichtung zur Messung der Zugspannung
der Zugvorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine entsprechende Einrichtung im Setzgerät
untergebracht sein. Weiterhin kann im Setzgerät ein Zähler untergebracht sein, der
Setzzyklen zählt. Mit einem Zähler, der anhand der Zugspannungs-Meßwerte die Anzahl
der durchgeführten Setzzyklen aufzeichnet, lassen sich beispielsweise Wartungsintervalle
überwachen. Zusätzlich kann der Zähler dazu verwendet werden, um insbesondere bei
großen Baugruppen mit einer großen Anzahl Nieten zu kontrollieren, ob eventuell Nieten
ausgelassen wurden.
[0047] Die Einrichtung zur Auswertung und Erfassung kann auch eine Datums- und/oder Zeiterfassungseinrichtung
umfassen. Beispielsweise lassen sich durch eine Datumserfassung Gewährleistungsfristen
und Wartungsfristen überprüfen. Das Gerät kann so beispielsweise eingerichtet sein,
die Datumserfassung nach einer gewissen Anzahl von Nietsetzzyklen zu starten, so dass
beispielsweise vor Start der Datumserfassung Probezyklen durchgeführt werden können.
[0048] Mit einer zusätzliche Erfassung der Uhrzeit lässt sich beispielsweise zurückverfolgen,
wann fehlerhafte Nieten gesetzt wurden.
[0049] Die Zugspannungs-Meßwerte und/oder die Zählerstände können auch über eine entsprechende
Einrichtung zur Übertragung von Zugspannungs-Meßwerten an eine externe Einheit übertragen
werden. Diese Einheit kann beispielsweise ein Rechner für die Datenauswertung und/oder
Steuerung sein. Vorteilhaft läßt sich die Signalübermittlung dabei mit einer Einrichtung
zur Übertragung von Infrarot, Ultraschall oder Funksignalen bewerkstelligen.
[0050] Weiterhin können die Daten auch über ein Mobilfunknetz an eine Mobilfunk-Endeinrichtung
übertragen werden. Damit können beispielsweise für Ferndiagnosen bei fehlerhafter
Funktion des Gerätes die Daten direkt an eine Wartungsabteilung oder den Hersteller
übertragen werden. Ebenso kann dadurch der Hersteller überprüfen, ob die erforderlichen
Wartungsintervalle eingehalten wurden.
[0051] Vorzugsweise umfaßt die Einrichtung zum Greifen eines Nietstiftes außerdem Klemmbacken,
die über ein mit einer Zugspindel verbundenes Futter betätigt werden. Die Zugspannung
wird dabei über eine Zugspindel übertragen.
[0052] Das Setzgerät kann für eine schnelle Verteilung der Daten an mehrere externe Auswerteeinheiten
auch mit einer Einrichtung zum Anschluß an ein lokales Netzwerk versehen sein.
[0053] Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, ein entsprechendes Verfahren zur Kontrolle
von Setzvorgängen anzugeben, welches insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Setzgerät
ausgeführt werden kann. Das Verfahren sieht vor, ein zu setzendes Teil in eine dafür
vorgesehene Öffnung einzuführen und anschließend zum Setzen des zu setzenden Teils
eine Zugkraft auf das zu setzende Teil, vorzugsweise den Nietstift mittels einer Zugvorrichtung
auszuüben, wobei während des Anwendens der Zugkraft zumindest ein Meßwert gewonnen
wird, der durch die am Nietstift anliegende Zugkraft hervorgerufen oder beeinflusst
wird. Der Meßwert kann dabei zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder Hub der Zugvorrichtung
gewonnen werden und kann so Auskunft über etwaige nicht optimal gesetzte Nieten liefern.
[0054] Bevorzugt werden mehrere Meßwerte in regelmäßigen Zeitabständen während des Anwendens
der Zugkraft gewonnen. Damit läßt sich ein zeitlicher Verlauf der aufgewendeten Zugkraft
ermitteln und so detaillierte Informationen über die Nietverbindungen erhalten.
[0055] Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von mit einem piezoelektrischen Drucksensor
gewonnenen Meßdaten. Bei den großen auftretenden Zugkräften liefert auch ein äußerst
kleiner Sensor ausreichend hohe Spannungen für präzise und störunanfällige Messungen.
[0056] Schließlich betrifft die Erfindung ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug, das eine zumindest
einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der von der Zugvorrichtung
ausgeübten Zugspannung umfasst.
Dieses Kopfstück entspricht in seiner Funktion der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe
nach Anspruch 60, mit dem Unterschied, dass hier die zum Messen der Zugspannung erforderliche
Einrichtung mit einem piezoelektrischen Sensor komplett in das Kopfstück integriert
ist. So ist es möglich, für ein vorhandenes Setzgerät ein Kopfstück mit der erfindungsgemäßen
Funktion bereitzustellen. Das hat den Vorteil, dass kein komplettes Setzgerät angeschafft
werden muss. Das Kopfstück kann mit entsprechen Anschlüssen für Setzwerkzeuge von
unterschiedlichen Herstellern bereitgestellt werden. Dabei kommt dem erfindungsgemäßen
Kopfstück der Vorteil zugute, dass der Piezosensor keine Spannungsversorgung benötigt.
[0057] Schließlich betrifft die Erfindung einen Niet. Das erfindungsgemäße Setzgerät nach
den Merkmalen des Anspruch 1 ist beim Vergleich von gemessenen Werten, wie zum Beispiel
der Zugspannung zu einem bestimmten Zeitpunkt des Setzvorgangs von einer Einheitlichkeit
der Setzvorgänge abhängig. Nachteilig sind dabei vor allem Nieten, die unterschiedliche
Eigenschaften haben. Sind die Eigenschaften zum Beispiel infolge unterschiedlichen
Materials oder aufgrund von Fertigungstoleranzen sehr unterschiedlich, kann das Gerät
nicht optimal programmiert werden. Dann muss auch die Toleranzgrenze für einen Setzvorgang
heraufgesetzt werden, was für ein optimales Setzergebnis wiederum nachteilig ist.
Aufgabe der Erfindung war daher auch, einen Niet bereitzustellen, der im wesentlichen
gleichbleibende Eigenschaften hat.
[0058] Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise durch ein Verfahren zur Kontrolle
eines Nietes nach Anspruch 97 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass an dem Niet, insbesondere
mit einem Setzwerkzeug nach Anspruch 1 bis 60, eine Zugspannung angelegt wird, die
Längenänderung des Nietes gemessen und mit einem Sollwert verglichen wird. Die Messung
wird, um den Niet nicht zu schädigen, im elastischen Bereich vorgenommen. Anhand eines
Sollwertes der Längenänderung oder einer Weg-Kraft-Kurve kann getestet werden, ob
der Niet die beabsichtigten Eigenschaften aufweist.
[0059] Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird am Nietstift eines Blindnietes
die Zugspannung angelegt.
[0060] Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden Niete, die nicht in einem vorgegebenen
Toleranzbereich liegen, aussortiert. Das Aussortieren kann automatisch durch die Kontrollvorrichtung
erfolgen.
[0061] Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden Niete, die einem vorgegebenen Toleranzbereich
liegen, dauerhaft gekennzeichnet. So ist die durchgeführte Qualitätsprüfung auf dem
Niet sichtbar. Verwechslungen mit nicht geprüften Nieten werden auf diese Weise ausgeschlossen.
[0062] Die Erfindung soll nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, wobei sich in den
einzelnen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Bestandteile
beziehen.
[0063] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2
- Graphen der Zugspannung als Funktion der Zeit,
- Fig. 3A bis 3D
- verschiedene Ausführungsformen externer Einrichtungen zur Erfassung und Auswertung
von Zugspannungs-Messwerten,
- Fig. 4
- eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht eines Kopfstückes eines Setzgerätes mit Sensoren, und
- Fig. 6
- Graphen der Zugspannung verschiedener Setzlinge als Funktion der Zeit.
[0064] Bei der nachfolgenden Beschreibung wird vornehmlich Bezug auf den Nietsetzvorgang,
dies bedeutet das Setzen eines Niets genommen. Hierbei umfasst jedoch das beschriebene
Nietsetzen das Setzen von Blindnieten, Nietmuttern und insbesondere auch das Setzen
von Schließringbolzen, selbst wenn dieses nicht mehr ausdrücklich erwähnt ist. Soweit
für die jeweilige Ausführungsform ein anderes Kopfstück, Mundstück, Futter oder eine
andere Aufnahme nötig ist, kann ein Fachmann auf diesem Gebiet entsprechende Anpassungen
an die aktuellen Anforderungen vornehmen.
[0065] In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Nietsetzgerätes gezeigt. Das Nietsetzgerät 1 umfaßt ein Kopfstück 2 mit Einstellmutter
22 zur Aufnahme einer Niete 20, einen Rumpfteil 6, und einen Handgriff 16. Mit einer
manuell betätigbaren Auslöseeinrichtung 18 wird eine Zugvorrichtung im Inneren des
Nietsetzgerätes ausgelöst, welche mit einer Einrichtung zum Greifen des Schaftes oder
Nietstifts der Niete 20 verbunden ist, so daß der Stift in das Gerät hineingezogen
wird. Bevorzugt umfaßt dabei die Einrichtung zum Greifen des Schaftes oder Nietstifts
ein Futter mit zwei oder mehr Klemmbacken. Die Zugvorrichtung stützt sich am Kopfteil
2 des Nietsetzgerätes ab, so daß die auf den Nietstift ausgeübte Zugspannung in einen
zwischen Kopfteil und Zugvorrichtung ausgeübten Druck übersetzt wird. Am Kopfteil
2 befindet sich eine Sensoreinheit 3, vorzugsweise mit piezoelektrischem Sensor, welcher
den zwischen Kopfteil 2 und Zugvorrichtung beim Ziehen des Nietstiftes entstehenden
Druck mißt. Der Sensor erzeugt ein der Zugspannung im wesentlichen proportionales
Spannungssignal. Diese Spannung wird über ein Kabel 8 an eine externe Einrichtung
12 zur Erfassung und Auswertung von Zugspannungs-Meßwerten entweder direkt übertragen
oder von der Sensoreinheit zunächst verstärkt, wobei dann das verstärkte Signal übertragen
wird.
[0066] An einem am Handgriff befestigten Teil 14 kann außerdem eine eigene Auswerteelektronik
15 untergebracht sein, die beispielsweise eine Zählelektronik mit Datums- und/oder
Uhrzeitfunktion umfaßt.
[0067] Die Übertragung zu einer externen Auswerteeinheit kann alternativ zu einer Übermittlung
über Kabelverbindungen auch über entsprechende Einrichtungen zur Übermittlung und
Empfang von Infrarot-, Ultraschall- oder Funksignalen geschehen. Insbesondere kann
das Nietsetzgerät auch eingerichtet sein, die Signale über ein Mobilfunknetz an eine
Endeinrichtung zu übertragen, wodurch sich große Distanzen zwischen Nietsetzgerät
und externer Auswerteeinheit erreichen lassen.
[0068] Das Nietsetzgerät 1 weist in dieser Ausführungsform auch noch einen Weggeber 4 auf,
welcher über eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung die momentane
Position der Zugvorrichtung bestimmt und ein entsprechendes Signal an die externe
Einrichtung 12 über eine Kabelverbindung 10 sendet. Bei dem Weggeber kann es sich
beispielsweise um einen optisch-elektronischen oder auch einen induktiven Weggeber
handeln.
[0069] Eig. 2 zeigt Graphen der Zugspannung als Funktion der Zeit im Verlauf von Nietsetzzyklen.
Graph 100 zeigt dabei den typischen Verlauf der Zugspannung unter optimalen Bedingungen.
weist ein Minimum der Zugspannung auf. Bis zu diesem Minimum wird durch die von der
Zugvorrichtung des Nietsetzgeräts ausgeübte Zugkraft der Nietenkopf zusammengedrückt.
Danach wächst die Zugkraft weiter an, bis der Nietstift abreist und die Zugspannung
abrupt auf null absinkt.
[0070] Die Graphen 101, 102 und 103 zeigen Verläufe der Zugspannung bei nicht optimalen
Bedingungen. Graph 101 zeigt dabei den Verlauf der Zugspannung bei einem zu großen
Lochdurchmesser. In diesem Fall ist das Minimum zwischen den beiden Maxima nicht so
tief wie im optimalen Fall und zu einem etwas späteren Zeitpunkt. Bis zum abreißen
des Stiftes muß im Falle eines zu großen Lochdurchmessers außerdem eine höhere Zugspannung
aufgewendet werden und das Abreißen erfolgt zu einem etwas späteren Zeitpunkt.
[0071] Graph 102 zeigt den Verlauf der Zugspannung bei einer nicht vollständig in das Loch
eingeführten Niete und Graph 103 bei einem Nietvorgang ohne Material, d. h. ohne daß
die Niete in ein Loch in einem Blech gesteckt wurde. In beiden Fällen liegt das Minimum
der Zugspannung, sowie der Zeitpunkt des Abreißens des Stiftes zu einem späteren Zeitpunkt
verglichen mit dem Kurvenverlauf unter optimalen Bedingungen.
[0072] Anhand dieser Graphen wird deutlich, daß der zeitliche Verlauf der Zugspannung detaillierte
Auskunft über den Zustand des gesetzten Niets geben kann.
[0073] Im Folgenden wird Bezug auf die Figuren 3A bis 3D genommen, die Ausführungsformen
externer Einrichtungen zur Erfassung und Auswertung von Zugspannungs-Meßwerten der
Erfindung zeigen.
[0074] In Fig. 3A ist schematisch eine Auswerteeinheit 24 gezeigt, welche über eine Kabelverbindung
8 mit der Sensoreinheit 3 des Nietsetzgerätes 1 verbunden ist. Anstelle der Kabelverbindung
8 können die Sensoreinheit und die Auswerteeinheit auch über eine Sende/Empfangseinrichtung
für Infrarot, Ultraschall oder Funksignale miteinander verbunden werden, wobei der
Sensor entsprechend mit einem Sender und/oder Empfänger ausgerüstet ist.
[0075] Die Auswerteeinheit 24 umfaßt eine LCD-Anzeige 26 und Bedienelemente 28. Auf der
LCD-Anzeige werden aktuelle Ergebnisse von Messungen gezeigt, wie beispielsweise die
maximal erreichte Zugspannung. Die Meß- und Auswerteergebnisse werden über eine geeignete
Meßelektronik in der Einheit 24 ermittelt. Über die Bedienelemente können verschiedene
Funktionen, wie etwa Durchführen einer Referenzmessung, Schwellwerte für Warnmeldungen
oder Zurücksetzen der aktuellen Meßwerte eingegeben werden.
[0076] Fig. 3B zeigt eine Erweiterung dieses Systems, wobei an der Auswerteeinheit 24 ein
Drucker 32 über eine Kabelverbindung 30 angeschlossen ist. Über den Drucker 32 können
aktuelle Meßergebnisse und weitere Daten ausgegeben werden. Der Drucker kann beispielsweise
über die Bedienelemente 28 angesteuert werden.
[0077] In Fig. 3C ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher über einer Kabelverbindung
8 die Meßwerte der Sensoreinheit 3 des Nietsetzgerätes an einen Rechner 34 als Auswerteeinheit
übertragen werden. Dazu kann der Rechner, vorzugsweise ein Arbeitsplatzrechner mit
einer geeigneten Einsteckkarte versehen sein, in welcher eine Auswerteelektronik für
die übertragenen Spannungsmeßwerte untergebracht ist. Beispielsweise werden die Spannungsmeßwerte
mittels eines ADC-Bausteins in regelmäßigen Zeitabständen digitalisiert und können
dann mit einer geeigneten Software weiterverarbeitet werden. Die aufbereiteten Meßdaten
und Auswerteergebnisse werden dann auf dem Bildschirm 36 des Rechners dargestellt.
[0078] Fig. 3D zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher mehrere Nietsetzgeräte über
Kabelverbindungen 81, 82, 83 und 84 an eine Auswerteeinheit 38 angeschlossen ist.
Die Ausführungsform ist in Fig. 4 beispielhaft für vier Nietsetzgeräte gezeigt. Dieser
Aufbau kann jedoch auf beliebig viele Geräte erweitert werden. Der Aufbau kann auch
ebenso für ein einzelnes Nietsetzgerät angewendet werden. Jedes Nietsetzgerät ist
über die Kabelverbindungen an einen der Blöcke 381 bis 384 der Auswerteeinheit 38
angeschlossen.
[0079] Die Auswerteeinheit 38 ist ihrerseits über eine Verbindung 40 an einen Netzwerkknoten
42 angeschlossen, von dem aus die Daten an mehrere Rechner 341 bis 344 verteilt werden
können.
[0080] Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform der
Erfindung, anhand der das Prinzip der Zugspannungsmessung erläutert werden kann. Im
Rumpfteil 6 befindet sich ein Hydraulikzylinder 50. In dem Zylinder 60 läuft ein Hydraulikkolben
52, an dem eine Zugspindel 54 befestigt ist, welche die vom Kolben ausgeübte Kraft
auf ein daran befestigtes Futter 56 überträgt. Wird durch den Kolben eine Kraft in
Richtung des Pfeiles ausgeübt, indem in den Zylinderabschnitt 51 eine geeignete Hydraulikflüssigkeit
hineingedrückt wird, so werden Klemmbacken 58 durch das sich zurückbewegende Futter
56 zunächst zusammengedrückt, bis ein sich dazwischen befindlicher Nietstift gegriffen
und eingeklemmt wird. Die Klemmbacken ziehen daraufhin den Nietstift weiter in den
Kopfteil 2 des Nietsetzgeräts, bis er von dem an der Einstellmutter 22 anfliegenden
Nietkopf abreißt. Der Kolben kann auch hydropneumatisch betrieben sein, wobei über
einen weiteren, pneumatisch betriebenen Kolben, der beispielsweise in dem in Fig.
1 gezeigten, am Handgriff befestigten Teil 14 untergebracht sein kann, die Hydraulikflüssigkeit
in den Hydraulikzylinder 50 gedrückt wird.
[0081] Durch die über das Futter 56 ausgeübte Zugkraft wird ein Druck auf den Kopfteil 2
ausgeübt. Der Kopfteil 2 ist so am Rumpfteil 6 befestigt, daß der Druck nicht direkt
auf die Hülse des Kopfteils 2, sondern über ein zwischen Kopf- und Rumpfteil befindliches
piezoelektrischen Materialteil 31 übertragen wird. Eine dadurch entstehende Piezospannung
kann dann mittels der elektrischen Verbindungen 60 und 62 auf einen geeigneten Anschlußstecker
64 übertragen werden. Ebenso kann der Drucksensor auch mit einer geeigneten Meß- und
Auswerteelektronik verbunden sein, die im Nietsetzgerät selbst integriert ist.
[0082] Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht eines Kopfstücks für ein erfindungsgemäßes
Setzwerkzeug. Zu erkennen ist die Einstellmutter 22 des Kopfstücks 2. Um die Einstellmutter
22 herum sind drei Sensoren 70 angebracht. Wird das Gerät angesetzt, berühren alle
drei Sensoren das zu befestigende Teil nur dann, wenn das Gerät im rechten Winkel
zum zu befestigenden Teil steht. So ist es möglich, zu kontrollieren, ob der Bediener
einen Fehler macht. Ist das Gerät nicht im rechten Winkel angesetzt, sorgt eine Elektronik
dafür, dass das Gerät blockiert ist, der Setzvorgang also gar nicht gestartet werden
kann.
[0083] Fig. 6 zeigt vier Graphen, bei denen bei einem Setzvorgang die ausgeübte Zugspannung
gegen die Zeit aufgetragen ist, wobei die x-Achse die Zeit und die y-Achse die Kraft
angibt. Graph 90 zeigt den Kraft-Zeit-Verlauf beim Setzen einer Nietmutter. Hier steigt
die Kraft zunächst im elastischen Bereich stark an, geht in den plastischen Bereich
über und bleibt bis zum Ende des Setzvorganges in etwa konstant. Die Graphen 91, 92
und 93 zeigen den Kraft-Zeit-Verlauf für verschiedene Blindnieten. Hier steigt die
Kraft auch im Bereich der plastischen Verformung an, bis der Nietstift abreisst und
die Kraft auf Null sinkt. Man sieht, dass die Kraft-Zeit-Kurven für verschiedene Nieten
stark unterschiedlich sind. Daher ist es nötig, das Gerät auf bestimmte Setzvorgänge
zu programmieren. Anhand von Abweichungen von diesen Kurven können schon eine Reihe
von Fehlerursachen erkannt werden. Steigt zum Beispiel bei einer Blindniete die Kraft
im elastischen Bereich später an, so hat der Blindniet nur das zu setzende Teil erfasst.
Ist die Bohrung zu weit, steigt die Kurve im plastischen Bereich flacher an. Auf diese
Weise können durch einen Vergleich mit gespeicherten Fehlerursachen eine ganze Reihe
von Fehlern erkannt werden. Es ist ebenso denkbar, eine Kraft-Weg-Kurve oder sowohl
eine Kraft-Zeit als auch eine Kraft-Weg-Kurve zu messen. Durch eine Auswertung von
durchgeführten Setzvorgängen können Idealwerte und typische Abweichungen bei bestimmten
Fehlerursachen genau bestimmt werden.
Die Auswertung kann durch Setzen verschiedener Sollfelder 94, 95, 96 erfolgen. Läuft
die Kurve rechts am Feld 94 vorbei, so erfasst der Blindniet nur das zu befestigende
Teil, erfolgt der Übergang vom elastischen in den plastischen Bereich nicht genau
im Feld 95, so ist das Bohrloch zu weit oder fällt die Zugspannung nicht im Feld 96
auf Null wurde ein falscher Niet verwendet. Eine genaue Fehleranalyse erfolgt durch
viele solcher Felder, die beim Setzvorgang durchlaufen werden und eine Fehlerursache
erkennbar machen. Durch die Aneinanderreihung einzelner Felder werden beim Einhalten
der Sollwerte auch bestimmte Fehlerursachen ausgeschlossen. Wird zum Beispiel Feld
94 eingehalten, ist ausgeschlossen, dass das Gegenstück nicht erfasst ist. So ist
eine eindeutige Zuordnung der verschiedenen Fehlerursachen möglich.
1. Setzwerkzeug mit einem Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme eines Niets, einer Einrichtung
zum Greifen und/oder Ziehen und eine mit der Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen
verbundene Zugvorrichtung,
gekennzeichnet durch:
- Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte;
- eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten;
- eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache,
für die Abweichung gemessener Werte von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten
Ursachen.
2. Setzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größenwerte die von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung und/oder die Position
der Zugvorrichtung und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs und/oder
den Winkels zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, umfassen.
3. Setzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch die gespeicherten Fehlerursachen:
- Gerät nicht im richten Winkel angesetzt; und/oder
- falscher Niet verwendet; und/oder
- Niet schadhaft; und/oder
- für den Niet vorgesehene Bohrung zu weit oder zu eng; und/oder
- kein Niet im Setzwerkzeug; und/oder
- Niet erfasst nicht beide zu verbindenden Teile; und/oder
- Setzwerkzeug weist einen Defekt auf.
4. Setzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel mittels zumindest drei auf dem Gerätekopf angeordneten Sensoren messbar
ist.
5. Setzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vergleich von gemessenen und gespeicherten Werten und/oder Datenspeicherung und Weiterverarbeitung
im Gerät erfolgt.
6. Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen, insbesondere Nietsetzvorgängen,
umfassend die Schritte:
- Einfügen eines zu setzenden Teils in ein Setzgerät, vorzugsweise eines Setzgerätes
nach den vorhergehenden Ansprüchen;
- Anwenden einer Zugkraft auf das zu setzende Teil durch eine Zugvorrichtung;
gekennzeichnet durch die Schritte
- Messung der vorkommenden Größenwerte;
- Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten;
- Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener
von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten Ursachen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Größenwert die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung und/oder die
Position der Zugvorrichtung und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs
und/oder der Winkel zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, gemessen wird
8. Kopfstück für ein Setzwerkzeug, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 1-7
gekennzeichnet durch:
- Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte;
- eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten;
- eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache,
für die Abweichung gemessener Werte von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten
Ursachen.
9. Setzwerkzeug, insbesondere Nietsetzwerkzeug, umfassend
- ein Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme eines Niets,
- eine Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen, insbesondere eines Nietstiftes und
- eine mit der Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen insbesondere eines Nietstiftes
verbundene Zugvorrichtung,
gekennzeichnet durch
- eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung
der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung.
10. Setzwerkzeug nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung.
11. Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen, insbesondere Nietsetzvorgängen,
umfassend die Schritte des
- Einfügens des zu setzenden Teils, insbesondere eines Niets, in eine Öffnung und
des
- Anwendens einer Zugkraft auf das zu setzende Teil, insbesondere den Nietstift
durch eine Zugvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
während des Anwendens der Zugkraft zumindest ein Meßwert gewonnen wird, der durch
die am zu setzenden Teil, insbesondere am Nietstift anliegende Zugkraft hervorgerufen
oder beeinflusst wird.
12. Kopfstück für ein Setzwerkzeug, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 9-10,
gekennzeichnet durch
eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der
von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung.
13. Verfahren zur Kontrolle eines Nietes, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Niet eine Zugspannung angelegt wird, die Längenänderung des Nietes gemessen wird
und mit einem Sollwert verglichen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Niete, die einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen, dauerhaft gekennzeichnet werden.
15. Niet, kontrolliert mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14.