• 专利附录
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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Vernietungsprozeß, bei dem ein von Flüssigkeit beaufschlagter Kolben 1 zum Einsatz kommt, an dem ein Nietkopf sitzt, mit welchem der auf die obere Fläche S¶1¶ des Kolbens wirkende Druck P¶1¶, der auf die untere Fläche des Kolbens S¶2¶ wirkende Druck P¶2¶ und die Verfahrbewegung e des Nietkopfes 2 aufgezeichnet werden; ein Prozessor, welcher im Rahmen von Versuchsnietungen mit den einzelnen zum Einsatz kommenden Nieten eine Idealkurve für den Nietprozeß einlernt, wobei diese Idealkurve mit Validierungsfenstern versehen ist, und wobei die Ordinatenachse der Kurve den Differenzialdruck P¶1¶-P¶2¶ auf die obere und untere Fläche des Kolbens und die Abszisse die Verfahrbewegung e des Nietkopfes angibt und in der Lage ist, aufzuzeigen, ob die durchgeführte Vernietung korrekt oder nicht korrekt ausgeführt ist, wenn die Punkte R¶1¶, R¶2¶ und R¶3¶ der Kurve 8 der Produktionsvernietung innerhalb bzw. außerhalb der für die Kontrolle/Validierung vorgegebenen Fenster 9 der Idealkurve liegen.. DOLLAR A Anwendungsbereich bei Werkzeugmaschinen.
    公开号:DE102004019449A1
    申请号:DE200410019449
    申请日:2004-04-19
    公开日:2004-11-18
    发明作者:Oscar Ariznabarreta Gorostidi
    申请人:AGUIRREGOMEZCORTA Y MENDICUTE；AGUIRREGOMEZCORTA Y MENDICUTE SA；
    IPC主号:B21J15-16
    专利说明:
    [0001] Wichtigbei einem Vernietungsprozeß istes, daß derWerker überdie Qualitätder Vernietung informiert ist, d.h. darüber, ob der Prozeß richtigausgeführtworden ist oder nicht.
    [0002] Üblicherweiseerfolgt die Vernietung mit einem Nietkopf, der mit einem Kolbenausgerüstetist. Dieser Kolben hat eine obere Fläche, auf die ein bestimmterDruck ausgeübtwird, und eine untere Fläche,auf die ein zweiter Druck ausgeübtwird. Die Differenz dieser beiden Drücke führt zu der Bewegung des Kolbens.
    [0003] Wennim Anschluß andie Ausführungdes Vernietprozesses die Qualitätder Vernietung überprüft werdensoll, ist der Einsatz von zerstörenden Methodenunumgänglich,ein Umstand der dazu Anlaß gibt,daß solcheMethoden in der Mehrzahl der Fällevom Werker nicht akzeptiert werden.
    [0004] NichtzerstörendePrüfmethodenfür dieQualitätskontrollevon Vernietungsprozessen sind bekannt, beispielsweise die im Patent EP 0 699 490 oder auch dieim Patent EP 1 064 111 beschriebenen Methoden.Diese Methoden bauen auf der Berechnung der Differenz zwischen denauf die obere und die untere Kolbenfläche aufgebrachten Druck auf,legen den Beginn des Vernietvorgangs auf die Veränderung der Vernietungskraftund berechnen dann die Vernietungskraft aus dem genannten Differentialdruck.
    [0005] Beidem hier angesprochenen Patent EP1 064 111 ist die präziseErkennung des Startpunkts des eigentlichen Verniet vorgangs grundlegend,denn darauf baut der gesamte Prozeß auf, wobei als einzige Veränderlicheder bereits genannte Differentialdruck herangezogen wird. DiesesPrinzip führtzu Schwierigkeiten – bei der Erkennung des betriebsbedingtenVerschleißesdes Nietstempels und der sich daraus ergebenden maßlichenVeränderungen, – beider Erkennung von sich innerhalb des zulässigen Toleranzfeldes ergebendenmaßlichenAbweichungen des Niets, – sowiebei der Erkennung von Fehlverhalten des Kolbens bei dessen Versatzim luftleeren Raum.
    [0006] Andererseitshält esder Antragsteller für grundlegend,den realen Nietprozeß ineiner zweidimensionalen Grafik so darstellen zu können, daß dem Werkereine Möglichkeitzur Sichtprüfungder Qualitätder Vernietung in den einzelnen Prozessen gegeben ist. Diese Möglichkeitist nicht bzw. nur sehr schwerlich gegeben, wenn von einer einzigenveränderlichen,im vorliegenden Fall dem Differentialdruck ausgegangen wird.
    [0007] Außerdem hält der Antragstellerdie Kenntnis vom Startpunkt des Vernietungsvorgangs für nichtrelevant.
    [0008] Dagegenhält derAntragsteller die Verwendung von mehr als einer Veränderlichendes Nietvorgangs fürgrundlegend: Den Differentialdruck und den Versatz des Kolbens,die Speicherung der Daten füreinen ideal ablaufenden Nietprozeß und der laufende Abgleichmit dem real ablaufenden Nietprozeß sowie schließlich dieDarstellung dieser Werte in einer zweidimensionalen Aufzeichnung.
    [0009] DerAntragsteller hat einen Vernietungsprozeß entwickelt, bei dem ein mitFlüssigkeitbetriebener Kolben zum Einsatz kommt, d.h. ein Kolben, dessen obereund unteren Oberfläche mitFlüssigkeitsdruckbeaufschlagt werden, welcher fürden Versatz des Kolbens und damit den Nietkopfes gegen den NietSorge trägt.Dieses System wird dadurch gekennzeichnet, daß es über folgende Einrichtungen verfügt: a) Einen Druckaufnehmer, der den auf der oberen Fläche desKolbens anstehenden Druck aufzeichnet, einen Druckaufnehmer, derden auf der unteren Flächedes Kolbens anstehenden Druck aufzeichnet, und einen Versatzgeber,welcher den Versatz des Nietkopfes aufzeichnet; b) Einen programmierbaren Prozessor für die Aufnahme und die Verarbeitungder aufgezeichneten Werte sowie für die Berechnung und grafische Darstellungeiner Vernietungskurve, wobei die Ordinatenachse den Differentialdruckder oberen und unteren Kolbenoberflächen und die Abszisse die Verfahrbewegung(e) des Nietkopfes darstellen; c) Es wird eine Versuchsvernietung mit einem bestimmten Nietentypmit einer Aufzeichnungsfrequenz von über 1000 Hz durchgeführt unddabei wird von dem Prozessor fürjeden einzelnen Nietentyp die entsprechende Idealkurve festgelegt, aufwelcher dann Punkte fürdie Kontrolle/Validierung in Form von entsprechenden Fenstern festgelegtwerden; d) Im Anschluß daranerfolgt eine betriebliche Vernietung, zu welcher der Prozessor eineentsprechende Kurve berechnet und grafisch darstellt und diese mitder im vorangegangenen Schritt aufgestellten Idealkurve für den jeweiligenNietentyp vergleicht und darauf aufbauend anzeigt ob die Vernietungbetriebsgerecht oder nicht ausgeführt worden ist, d.h. ob diezu betrachteten Punkte des betrieblichen Prozesses innerhalb derKontroll-/Validierungs-Fenster der vorgegebenen Idealkurve liegenoder nicht.
    [0010] Mitdiesem Prozeß werdenalle weiter oben angesprochenen Probleme gelöst. Aufgrund seiner Einfachheitund der visu ellen Darstellung ermöglicht das System einen Vergleichin Echtzeit, der von jedem Werker eingesetzt werden kann.
    [0011] Zumbesseren Verständnisdes Gegenstands der vorliegenden Erfindung werden Zeichnungen vonvorzugsweisen Ausführungsbeispielenvorgelegt, die zwar Änderungenunterliegen können, wobeiaber in keinem Fall das Grundprinzip oder die Grundlagen der Erfindungentkräftigtwerden.
    [0012] Die 1 zeigt eine schematischeDarstellung eines Vernieters, in dem das den Gegenstand der vorliegendenErfindung darstellende System verwirklicht worden ist.
    [0013] Nachstehendwird ein praktisches aber nicht beschränkendes Ausführungsbeispielder hier besprochenen Erfindung beschrieben.
    [0014] DasSystem verfügt über einenKolben 1, aus dem der Kragen 11 mit einer oberenFlächeS1 herausragt, auf welche ein Druck P1 (Vorlaufdruck) ausgeübt wird, sowie mit einer unterenFlächeS2, auf welche ein Druck P2 (Rücklaufdruck)ausgeübtwird.
    [0015] ZumWeiteren gehörendazu ein oberer Druckaufnehmer 4, welcher den auf die obereFläche S1 ausgeübtenDruck P1 aufnimmt/mißt sowie ein unterer Druckaufnehmer 5,welcher den auf die untere FlächeS2 ausgeübtenDruck P2 aufnimmt/mißt.
    [0016] DerKolben 1 verfügt über einenNietkopf 2, an dem der Nietstempel oder das Nietwerkzeug 10 soangebracht ist, daß beimVerfahren des Kolbens 1 und der von dem Motor 11 verursachtenRadialbewegung des Nietstempels 10 dieser gegen den Niet 3 drückt unddessen Verformung und die daraus resultierende Vernietung erzwingt.
    [0017] Zumweiteren steht ein Verfahrgeber 6 zur Verfügung, welchermit dem Nietkopf 2 bzw. einer zusammen mit diesem verfahrenenWelle bzw. zusammen mit einer beliebigen schwim menden Vorrichtung diesesKopfes oder auch einem beliebigen sonstigen, solidarisch mit demKolben 1 verfahrenden Element verfahren wird und die Verfahrbewegung(e) des Kolbens 1 aufzeichnet/mißt.
    [0018] Zumweiteren steht ein Prozessor 7 zur Verfügung, welcher die aufgezeichnetenDruckwerte P1 und P2 desoberen Druckaufnehmers 4, des unteren Druckaufnehmers 5 unddes Verfahrgebers 6 empfängt, den Differentialdruckaus diesen beiden Druckwerten P1-P2 errechnet und auf einem zweckentsprechendangebrachten Display 12 die Kurve des Vernietungsprozessesauf zwei Koordinatenachsen darstellt, wobei die Ordinatenachse denDifferentialdruck P1-P2 unddie Abszisse die Verfahrbewegung e des Kolbens 1 darstellen.
    [0019] Eswird eine Versuchsnietung durchgeführt, für welche ein konkreter Nietentypverwendet wird, der alle geforderten Qualitätsanforderungen und ähnlichenElemente erfüllt,und es erfolgt eine Einzelnietung bzw. eine Serie von Vernietungen.Bei jeder Einzelnietung bzw. bei allen in Serie ausgeführten Vernietungenliest der Prozessor 7 die von den Aufnehmern 4, 5 und 6 aufgezeichnetenWerte mit Frequenzen von über1000 Hz, da der Antragsteller herausgefunden hat, daß mit Lesungenbei 100 oder 200 Hz zwar das pünktlicheVerhalten der Vernietungsprozesse erkannt wird, diese Frequenzenaber andererseits nicht fürdas den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausmachende Systemgeeignet sind, mit welchem Kurven von realen Produktionsvernietungenin zwei Dimensionen erreicht und dargestellt werden sollen. Vorzugsweisewerden die Lesungen bei Frequenzen zwischen 2000 und 3000 Hz durchgeführt.
    [0020] Aufder Grundlage der Kurve der Einzelvernietung bzw. der Kurven ausden in Serie wiederholten Vernietungen der einzelnen Nietentypenerrechnet und speichert der Prozessor 7 eine mittlere Vernietungskurve,welche als ideale Vernie tungskurve bezeichnet werden soll. Auf dieseridealen Vernietungskurve werden eine Reihe von Punkten R1, R2, R3,R4 .... sowie verschiedene Fenster 9 für die Kontrolleund Validierung der einzelnen Vernietungen festgelegt.
    [0021] ImVorfeld zu der dann beginnenden echten Vernietung oder Vernietungim Produktionsprozeß wirddem Prozessor 7 der Nietentyp 3 bekannt gegeben,der verwendet werden soll.
    [0022] Dannwird die Produktionsvernietung gestartet, und der Prozessor 7 zeigtauf dem Display 12 die Kurve 8 des Produktionsprozesses,d.h. die reale Kurve fürdiesen konkreten Nietentyp.
    [0023] DerProzessor 7 validiert die reale Vernietung unter der Voraussetzung,daß alleim Vorfeld festgelegten Punkte der Kurve 8 des Produktionsprozessesinnerhalb der Fenster 9 der Kontroll-/Validierungskurveder fürdiesen konkreten Nietentyp zugrunde liegenden idealen Kurven zuliegen kommen.
    [0024] Mithilfedieses Prozesses lassen sich Maßhaltigkeitsfehleram Nietstempel 10 oder Positionsfehler des Nietes 3,Materialunterschiede bzw. strukturelle Unterschiede des Niets 3,Unregelmäßigkeitenbeim Verfahren des Kolbens 1 im luftleeren Raum usw. usw. unschwerfeststellen.
    [0025] Mithilfedieses Prozesses kann der Werker zu einem beliebigen Zeitpunkt aufeine grafische Darstellung des Nietprozesses zugreifen und sichso überden Hergang und die Ergebnisse konkreter Prozesse informieren.
    [0026] Aufdem Bildschirm 12 kann die Idealkurve für den Nietprozeß im Kontrastzu der realen Prozeßkurve 8 dargestelltwerden, womit dem Werker die Möglichkeitgegeben ist, die Ursachen fürim Einzelfall gegebene Abweichungen zu erfor schen. Diese Funktionwird zur besseren Klarheit der Darstellung in der 1 nicht dargestellt.
    [0027] Überlicherweisewird als Betriebsmittel für dieBeaufschlagung des Kolbens 1 Luft eingesetzt, es ist allerdingsdie Möglichkeitangedacht, diesen Kolben 1 mit Flüssigkeiten wie Wasser oderbeliebigen sonstigen zu beaufschlagen, wobei in dem Fall der untereDruckaufnehmer 5 aufgrund des gegebenen konstanten Drucks überflüssig wird.
    权利要求:
    Claims (2)
    [1] Vernietungsprozeß, bei dem ein von Flüssigkeitbeaufschlagter Kolben 1 zum Einsatz kommt, an welchem derNietkopf sitzt, und der übereine Flüssigkeitsdruckausgesetzte untere FlächeS1 und eine obere Fläche S2 verfügt, wobeidieser Flüssigkeitsdruckfür dasVerfahren des Kolbens 1 zusammen mit dem daran sitzendenNietkopf 2 gegen den zu vernietenden Niet 3 verantwortlichist, dadurch gekennzeichnet, daß dasSystem überfolgende Einrichtungen verfügt. a)Einen Druckaufnehmer 4, welcher den auf die obere Fläche S1 des Kolbens wirkenden Druck P1 aufzeichnet,einen Druckaufnehmer 5, welcher den auf die untere Fläche S2 des Kolbens wirkenden Druck P2 aufzeichnetund einen Verfahrgeber 6, welcher die Verfahrbewegung edes Nietkopfes 2 aufzeichnet; b) Einen programmierbarenProzessor 7 fürdie Aufnahme und Verarbeitung der aufgezeichneten Werte sowie für die Berechnungund grafische Darstellung einer Vernietungskurve, wobei die Ordinatenachse denDifferentialdruck P1-P2 deroberen und unteren Kolbenoberflächenund die Abszisse die Verfahrbewegung e des Nietkopfes darstellen; c)Es wird eine Versuchsvernietung mit einem bestimmten Nietentyp miteiner Aufzeichnungsfrequenz von über1000 Hz durchgeführtund dabei wird von dem Prozessor für jeden einzelnen Nietentypdie entsprechende Idealkurve festgelegt, auf welcher dann Punktefür dieKontrol le/Validierung in Form von entsprechenden Fenstern festgelegtwerden; d) Im Anschluß daranerfolgt eine betriebliche Vernietung, zu welcher der Prozessor eineentsprechende Kurve 8 berechnet und grafisch darstelltund diese mit der im vorangegangenen Schritt aufgestellten Idealkurvefür denjeweiligen Nietentyp vergleicht und darauf aufbauend anzeigt obdie Vernietung betriebsgerecht oder nicht ausgeführt worden ist, d.h. ob diezu betrachteten Punkte R1, R2 undR3 der Kurve 8 innerhalb der Kontroll-/Validierungs-Fensterder vorgegebenen Idealkurve liegen oder nicht.
    [2] Vernietungsprozeß nachdem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatzeiner hydraulischen Flüssigkeitder Aufnehmer 5 fürden auf die untere FlächeS2 des Kolbens wirkenden Druck P1 annulliert wird.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-10-27| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2008-05-08| 8131| Rejection|
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
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