DE102017213347B4 - Procedure for evaluating the quality of a hem flange joint between two components - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Bewerten der Qualität einer Falzklebeverbindung zweier Bauteile (1, 5), aufweisend:Definieren eines Fertigungsablaufs zum Herstellen der Falzklebeverbindung,Bestimmen einer Anzahl von Fertigungsstufen aus dem Fertigungsablauf,Bestimmen von messbaren Geometriemerkmalen der Bauteile (1, 5) und messbaren Geometriemerkmalen von in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen (1, 5) zusammenwirkenden Elementen,Bestimmen von Fertigungsparametern der Fertigungsstufen,Ermitteln von Messwerten für die bestimmten Geometriemerkmale und die bestimmten Fertigungsparameter bei der Herstellung der Falzklebeverbindung,Bestimmen einer Hüllkurve (HK) einer von den beiden Bauteilen (1, 5) nach Fertigstellung der Falzklebeverbindung gebildeten Falzschlaufe (15) aus den Messwerten für die Geometriemerkmale,Bestimmen von Füllvolumina (a-d) der Falzschlaufe (15) aus der Hüllkurve (HK), den Messwerten für die Geometriemerkmale und den Messwerten für die Fertigungsparameter, undBewerten der Qualität der Falzklebeverbindung auf Basis der Messwerte für die Geometriemerkmale und der Füllvolumina (a-d) der Falzschlaufe (15).Method for evaluating the quality of a fold adhesive connection between two components (1, 5), comprising: defining a production process for producing the fold adhesive connection, determining a number of production stages from the production process, determining measurable geometric features of the components (1, 5) and measurable geometric features of in the manufacturing stages with the components (1, 5) interacting elements, determining manufacturing parameters of the manufacturing stages, determining measured values for the specific geometric features and the specific manufacturing parameters in the manufacture of the fold adhesive connection, determining an envelope curve (HK) of one of the two components (1, 5) folded loop (15) formed after completion of the fold adhesive connection from the measured values for the geometric features, determining filling volumes (a-d) of the folded loop (15) from the envelope curve (HK), the measured values for the geometric features and the measured values for the production parameters, and evaluating the Quality of the fold adhesive connection based on the measured values for the geometric features and the filling volumes (a-d) of the fold loop (15).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bewerten der Qualität einer Falzklebeverbindung zweier Bauteile.The invention relates to a method for evaluating the quality of a fold adhesive connection between two components.
Aus der nächstliegenden Patentschrift
Zum Stand der Technik wird ferner auch auf die Patentschriften
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bewerten der Qualität einer Falzklebeverbindung zweier Bauteile so bereitzustellen, dass mittels des Verfahrens eine umfassendere Bewertung der Qualität einer Falzklebeverbindung und damit eine wirksamere Beeinflussung zur Qualitätsoptimierung möglich ist.The object of the invention is to provide a method for evaluating the quality of a hem flange joint between two components in such a way that the method enables a more comprehensive evaluation of the quality of a hem flange joint and thus a more effective influencing for quality optimization.
Dies wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 erreicht. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This is achieved with a method according to
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Bewerten der Qualität einer Falzklebeverbindung zweier Bauteile bereitgestellt. Die Bauteile sind bevorzugt jeweils als Metallblechteil ausgebildet. Noch bevorzugter sind die Bauteile jeweils als Karosserieblechteil für ein Kraftfahrzeug ausgebildet.According to the invention, a method for evaluating the quality of a hem flange joint between two components is provided. The components are preferably in the form of sheet metal parts. Even more preferably, the components are each designed as a body sheet metal part for a motor vehicle.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist zumindest die folgenden Verfahrensschritte auf: Definieren eines Fertigungsablaufs zum Herstellen der Falzklebeverbindung; Bestimmen einer Anzahl von Fertigungsstufen aus dem Fertigungsablauf; Bestimmen von messbaren Geometriemerkmalen der Bauteile und messbaren Geometriemerkmalen von in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen zusammenwirkenden Elementen; Bestimmen von Fertigungsparametern der Fertigungsstufen; Ermitteln von Messwerten für die bestimmten Geometriemerkmale und die bestimmten Fertigungsparameter bei der Herstellung der Falzklebeverbindung; Bestimmen einer Hüllkurve bzw. einer Mantelfunktion oder -linie einer von den beiden Bauteilen nach Fertigstellung der Falzklebeverbindung gebildeten Falzschlaufe aus den Messwerten für die Geometriemerkmale; Bestimmen von Füllvolumina der Falzschlaufe aus der Hüllkurve, den Messwerten für die Geometriemerkmale und den Messwerten für die Fertigungsparameter; und Bewerten der Qualität der Falzklebeverbindung auf Basis der Messwerte für die Geometriemerkmale und der Füllvolumina der Falzschlaufe.The method according to the invention has at least the following method steps: defining a production sequence for producing the fold adhesive connection; determining a number of manufacturing stages from the manufacturing flow; Determining measurable geometric features of the components and measurable geometric features of elements interacting with the components in the manufacturing stages; Determination of manufacturing parameters of the manufacturing stages; Determining measured values for the specific geometric features and the specific manufacturing parameters when producing the fold adhesive connection; determining an envelope curve or a surface function or line of a fold loop formed by the two components after completion of the fold adhesive connection from the measured values for the geometric features; Determination of filling volumes of the fold loop from the envelope curve, the measured values for the geometric features and the measured values for the production parameters; and evaluating the quality of the fold adhesive connection on the basis of the measured values for the geometric features and the filling volumes of the fold loop.
Dadurch, dass gemäß der Erfindung Messwerte für Geometriemerkmale der Bauteile und der in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen zusammenwirkenden Elemente bei der Herstellung der Falzklebeverbindung ermittelt werden, lässt sich eine Gesamtgeometrie der Falzschlaufe als Hüllkurve bzw. einer Mantelfunktion oder -linie bestimmen. Auf Basis der Hüllkurve, der Messwerte für die Geometriemerkmale und der Messwerte für die Fertigungsparameter bei der Herstellung der Falzklebeverbindung können wiederum Füllvolumina der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung bestimmt werden, welche Füllvolumina zusammen mit den Messwerten für die Geometriemerkmale als Basis zum Bewerten der Qualität der Falzklebeverbindung dienen. Durch die erfindungsgemäße Einbeziehung der genannten Geometriemerkmale ist eine umfassendere Bewertung der Qualität einer Falzklebeverbindung und damit eine wirksamere Beeinflussung zur Qualitätsoptimierung dieser möglich.Because measured values for geometric features of the components and the elements interacting with the components in the production stages are determined according to the invention during the manufacture of the fold adhesive connection, an overall geometry of the fold loop can be determined as an envelope curve or a surface function or line. On the basis of the envelope curve, the measured values for the geometric features and the measured values for the production parameters during the manufacture of the fold adhesive connection, filling volumes of the fold loop or fold adhesive connection can in turn be determined, which filling volumes together with the measured values for the geometric features serve as a basis for evaluating the quality of the fold adhesive connection . The inventive inclusion of the geometric features mentioned enables a more comprehensive assessment of the quality of a hem flange joint and thus a more effective influencing of the quality optimization of the latter.
Dementsprechend wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Bewertungsergebnis für die Qualität der Falzklebeverbindung als Basis für eine Beeinflussung der Geometriemerkmale und/oder der Fertigungsparameter verwendet. Bevorzugt umfassen die Geometriemerkmale an den Bauteilen dabei eines, mehrere oder alle von: einer Falzluft, einer Falzüberdeckung, einem Falzwinkel, einem Packmaß, einer Schlaufenhöhe und einer Schlaufenlänge der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung.Accordingly, according to one embodiment of the invention, an evaluation result for the quality of the fold adhesive connection is used as the basis for influencing the geometric features and/or the production parameters. The geometric features on the components preferably include one, several or all of: a fold clearance, a fold overlap, a fold angle, a pack size, a loop height and a loop length of the fold loop or fold adhesive connection.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als eine Fertigungsstufe ein auf ein erstes Bauteil der Bauteile Auftragen eines Falzklebstoffs in Form einer Klebstoffspur bestimmt, wobei die Geometriemerkmale der in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen zusammenwirkenden Elemente eine Lage der Klebstoffspur in Bezug auf das erste Bauteil umfassen. Das erste Bauteil bildet bevorzugt ein Außenteil bzw. Außenblech der Falzklebeverbindung. Die Lage der Klebstoffspur (die z. B. als Klebstoffraupe ausgebildet ist) in Bezug auf das erste Bauteil hat entscheidenden Einfluss auf die Befüllung der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung mit Falzklebstoff und damit auf die Qualität der Falzklebeverbindung. Somit kann die Ermittlung der Lage der Klebstoffspur in Bezug auf das erste Bauteil die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung erleichtern.According to a further embodiment of the invention, the application of a folding adhesive in the form of a trace of adhesive to a first component of the components is determined as a production stage, with the geometric features of the elements interacting with the components in the production stages comprising a position of the trace of adhesive in relation to the first component. The first component preferably forms an outer part or outer panel of the fold adhesive connection. The position of the adhesive track (e.g. formed as an adhesive bead) in relation to the first component has a decisive influence on the filling of the fold loop or fold adhesive connection with fold adhesive and thus on the quality of the fold adhesive connection. Determining the position of the adhesive track in relation to the first component can thus be used to assess the quality of the fold adhesive connection more comprehensive and thus facilitate quality optimization.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung wird als eine Fertigungsstufe ein Schachteln der Bauteile bestimmt, wobei beim Schachteln ein zweites Bauteil der Bauteile mit dem ersten Bauteil zusammengeführt und zu diesem positioniert wird, und wobei die Geometriemerkmale an den Bauteilen eine Position des zweiten Bauteils in Bezug auf das erste Bauteil umfassen. Das zweite Bauteil bildet bevorzugt ein Innenteil bzw. Innenblech der Falzklebeverbindung. Die Position des zweiten Bauteils in Bezug auf das erste Bauteil nach dem Schachteln bereitet in nicht unerheblichem Ausmaß die Verteilung des Klebstoffs in der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung vor. Somit kann die Ermittlung der Position des zweiten Bauteils in Bezug auf das erste Bauteil nach dem Schachteln die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung weiter erleichtern.According to another embodiment of the invention, a nesting of the components is determined as a manufacturing stage, wherein during nesting a second component of the components is brought together with the first component and positioned relative to it, and the geometric features on the components indicate a position of the second component in relation to include the first component. The second component preferably forms an inner part or inner panel of the fold adhesive connection. The position of the second component in relation to the first component after nesting prepares the distribution of the adhesive in the fold loop or fold adhesive connection to a not inconsiderable extent. Thus, the determination of the position of the second component in relation to the first component after nesting can make the assessment of the quality of the hem flange joint more comprehensive and thus further facilitate quality optimization.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als eine Fertigungsstufe ein Schließen eines Niederhalters eines Falzwerkzeugs als mit den Bauteilen zusammenwirkendem Element bestimmt, wobei beim Schließen des Niederhalters die geschachtelten ersten und zweiten Bauteile in eine Endposition zueinander zusammengeführt werden und dadurch der Falzklebstoff zwischen den Bauteilen verteilt wird, und wobei die Geometriemerkmale an den Bauteilen eine Dickenabmessung der in der Endposition befindlichen ersten und zweiten Bauteile umfassen. Diese Dickenabmessung korreliert mit der Verteilung des Klebstoffs in der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung. Somit kann die Ermittlung der Dickenabmessung der in der Endposition befindlichen ersten und zweiten Bauteile die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung noch weiter erleichtern.According to yet another embodiment of the invention, a closing of a hold-down device of a hemming tool as an element interacting with the components is determined as a production stage, wherein when the hold-down device is closed, the nested first and second components are brought together in an end position relative to one another and the folding adhesive is thereby distributed between the components and wherein the geometric features on the components include a thickness dimension of the first and second components when in the final position. This thickness dimension correlates with the distribution of the adhesive in the fold loop or fold adhesive connection. Thus, determining the thickness dimension of the first and second components located in the end position can make the assessment of the quality of the hem flange joint more comprehensive and thus make quality optimization even easier.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird als eine Fertigungsstufe ein Vorfalzen des ersten Bauteils im Falzwerkzeug bestimmt, wobei beim Vorfalzen ein um 90 Grad vorgekanteter Falzflansch des ersten Bauteils um einen vorbestimmten Winkel in Richtung zum vom Niederhalter gehaltenen zweiten Bauteil hin umgebogen wird, und wobei die Geometriemerkmale eine durch das Falzwerkzeug definierte Falzluft umfassen. Durch die Falzluft wird ein Volumen in der Falzschlaufe definiert, in welchem sich in der fertigen Falzklebeverbindung eine nicht unerhebliche Menge des aufgetragenen Klebstoffs sammelt. According to a further embodiment of the invention, a pre-hemming of the first component in the hemming tool is determined as a production stage, wherein during the pre-hemming a hem flange of the first component, which has been pre-bent by 90 degrees, is bent by a predetermined angle in the direction of the second component held by the hold-down device, and wherein the Geometric features include a folding clearance defined by the folding tool. The fold air defines a volume in the fold loop in which a not inconsiderable amount of the applied adhesive collects in the finished fold adhesive connection.
Somit kann die Ermittlung der Falzluft die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung noch weiter erleichtern.Thus, the determination of the fold clearance can make the evaluation of the quality of the fold adhesive connection more comprehensive and thus make quality optimization even easier.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung wird als eine Fertigungsstufe ein Fertigfalzen der ersten und zweiten Bauteile im Falzwerkzeug bestimmt, wobei beim Fertigfalzen der vorgefalzte Falzflansch des ersten Bauteils unter Ausbildung der Falzschlaufe bis zu einer Endposition auf dem vom Niederhalter gehaltenen zweiten Bauteil hin umgebogen wird, und wobei die Geometriemerkmale ein Packmaß der Falzschlaufe umfassen. Das Packmaß der Falzschlaufe gibt Aufschluss über die Volumina, welche zum Aufnehmen des aufgetragenen Klebstoffs in der Falzschlaufe zur Verfügung stehen. Somit kann die Ermittlung des Packmaßes die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung noch weiter erleichtern.According to another embodiment of the invention, a final hem of the first and second components in the hem tool is determined as a production stage, with the pre-hemmed hem flange of the first component being bent during the final hem to form the hem loop up to an end position on the second component held by the hold-down device, and wherein the geometric features include a pack size of the folding loop. The pack size of the fold loop provides information about the volume available in the fold loop to hold the applied adhesive. Determining the pack size can therefore make the assessment of the quality of the fold adhesive connection more comprehensive and thus make quality optimization even easier.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die Fertigungsparameter eine für die Falzklebeverbindung vorgesehene Klebstoffauftragsmenge. Dadurch, dass als Fertigungsparameter die für die Falzklebeverbindung vorgesehene Klebstoffauftragsmenge bestimmt und als Messwert (aufgetragene Klebstoffmenge) ermittelt wird, lassen sich zusammen mit den Informationen über die Geometrie der Falzschlaufe die Füllvolumina mit Falzklebstoff einfach und genau bestimmen. Somit kann die Ermittlung der Klebstoffauftragsmenge die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung noch weiter erleichtern.According to yet another embodiment of the invention, the production parameters include an adhesive application quantity intended for the fold adhesive connection. Since the adhesive application quantity intended for the fold adhesive connection is determined as a production parameter and determined as a measured value (amount of adhesive applied), the filling volumes with fold adhesive can be determined easily and precisely together with the information about the geometry of the fold loop. In this way, determining the amount of adhesive applied can make the assessment of the quality of the hem flange joint more comprehensive and thus make quality optimization even easier.
Gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung umfassen die Füllvolumina der Falzschlaufe eines, mehrere oder alle von: einem Füllvolumen mit Falzklebstoff zwischen den zueinander parallelen Abschnitten der ersten und zweiten Bauteile auf einer falzflanschabgewandten Seite des zweiten Bauteils, einem Füllvolumen mit Falzklebstoff zwischen den zueinander parallelen Abschnitten der ersten und zweiten Bauteile auf einer falzflanschzugewandten Seite des zweiten Bauteils, einem Füllvolumen mit Falzklebstoff zwischen einem falzflanschzugewandten Ende des zweiten Bauteils und einem nicht mit dem zweiten Bauteil überlappenden Abschnitt des ersten Bauteils im Bereich der Falzschlaufe, und einem Füllvolumen mit Falzklebstoff zwischen auseinander laufenden Abschnitten der ersten und zweiten Bauteile. Diese genannten Füllvolumina der Falzschlaufe bzw. Falzklebeverbindung haben wesentlichen Einfluss auf die Qualität der Falzklebeverbindung. Somit kann die Ermittlung von einem, mehrere oder allen der genannten Füllvolumina die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung umfassender machen und damit die Qualitätsoptimierung noch weiter erleichtern.According to another embodiment of the invention, the filling volumes of the folding loop include one, several or all of: a filling volume with folding adhesive between the mutually parallel sections of the first and second components on a side of the second component facing away from the folding flange, a filling volume with folding adhesive between the mutually parallel sections of the first and second components on a side of the second component facing the seam flange, a filling volume with seam adhesive between an end of the second component facing the seam flange and a section of the first component that does not overlap with the second component in the region of the seam loop, and a filling volume with seam adhesive between diverging sections of the first and second components. These named filling volumes of the fold loop or fold adhesive connection have a significant influence on the quality of the fold adhesive connection. Thus, the determination of one, several or all of the named filling volumes can make the assessment of the quality of the hem flange joint more comprehensive and thus further facilitating quality optimization.
Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung - soweit dies technisch sinnvoll ist - beliebig miteinander kombiniert sein können.The invention expressly also extends to those embodiments which are not given by combinations of features from explicit back references of the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as this is technically meaningful - can be combined with one another as desired.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden.
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1 zeigt eine Ansicht einer Falzschlaufe, die in einer Falzklebeverbindung von zwei Bauteilen gebildet ist, und einer Messeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. -
2 zeigt in vereinfachter Ansicht die Falzschlaufe von1 mit einer darum gelegten Hüllkurve gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. -
3 zeigt in vereinfachter Ansicht die Falzschlaufe von1 mit Angaben über unterschiedliche Füllvolumina der Falzschlaufe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
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1 shows a view of a fold loop, which is formed in a fold adhesive connection of two components, and a measuring device according to an embodiment of the invention. -
2 shows a simplified view of the folding loop from1 with an envelope placed therearound according to an embodiment of the invention. -
3 shows a simplified view of the folding loop from1 with information about different filling volumes of the folding loop according to an embodiment of the invention.
Unter Bezugnahme auf die
Die beiden Bauteile 1, 5 bilden nach Fertigstellung der Falzklebeverbindung zusammen eine Falzschlaufe 15, wie sie in
Die Falzschlaufe 15 kann durch mehrere messbare Geometriemerkmale an den beiden Bauteilen 1, 5 definiert werden, wobei diese Geometriemerkmale eine Falzluft FL, eine Falzüberdeckung FÜ, einen Falzwinkel FW, ein Packmaß PM, eine Schlaufenhöhe SH und eine Schlaufenlänge SL umfassen, wie in
Der Fertigungsablauf zum Herstellen der Falzklebeverbindung mit der Falzschlaufe 15 kann so definiert werden, dass er mehrere Fertigungsstufen aufweist. Diese Fertigungsstufen lassen sich so bestimmen, dass sie zumindest ein Auftragen des Falzklebstoffs 10, ein Schachteln, ein Schließen eines Niederhalters eines Falzwerkzeugs (nicht dargestellt), ein Vorfalzen und ein Fertigfalzen umfassen. Für jede dieser Fertigungsstufen lassen sich Fertigungsparameter bestimmen, welche den Prozess der jeweiligen Fertigungsstufen beeinflussen. Außerdem lassen sich messbare Geometriemerkmale von in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen 1, 5 zusammenwirkenden Elementen wie dem Falzwerkzeug und dessen Niederhalter bestimmen.The production sequence for producing the fold adhesive connection with the
Bei der Fertigungsstufe des Auftragens des Falzklebstoffs 10 wird dieser auf ein erstes Bauteil 1 der beiden Bauteile 1, 5 in Form einer Klebstoffspur (z. B. einer Klebstoffraupe) aufgetragen. Das erste Bauteil 1 bildet ein Außenteil bzw. Außenblech der Falzklebeverbindung. Bei der Fertigungsstufe des Schachtelns wird ein zweites Bauteil 5 der beiden Bauteile 1, 5 mit dem ersten Bauteil 1 zusammengeführt und zu diesem positioniert. Das zweite Bauteil bildet ein Innenteil bzw. Innenblech der Falzklebeverbindung.In the manufacturing stage of applying the
Bei der Fertigungsstufe des Schließens des Niederhalters des Falzwerkzeugs als mit den Bauteilen 1, 5 zusammenwirkendem Element werden die geschachtelten ersten und zweiten Bauteile 1, 5 in eine Endposition zueinander zusammengeführt und wird dadurch der Falzklebstoff 10 zwischen den Bauteilen 1, 5 verteilt. Bei der Fertigungsstufe des Vorfalzens wird ein um 90 Grad vorgekanteter Falzflansch des ersten Bauteils 1 um einen vorbestimmten Winkel (z. B. 45 Grad) in Richtung zum vom Niederhalter gehaltenen zweiten Bauteil 5 hin umgebogen. Bei der Fertigungsstufe des Fertigfalzens wird der vorgefalzte Falzflansch des ersten Bauteils 1 unter Ausbildung der Falzschlaufe 15 bis zu einer Endposition (wie in
Eine solche Falzklebeverbindung wird nun einem Verfahren zum Bewerten ihrer Qualität (z. B. Festigkeit und Dichtigkeit) unterzogen. Üblicherweise wurde eine solche Qualitätsbewertung durch eine zerstörende Prüfung am Bauteilverbund durchgeführt. Die Vollverklebung (Gewährleistung von Betriebsfestigkeit und Dichtigkeit) wird dabei über den Füllgrad (FG in %) und den Verklebgrad (VK in %) bestimmt. Als Fehlstellen werden die Blasenvolumina beschrieben, die als Flächendefizite berücksichtigt werden müssen. Die Sollvorgaben für den Füllgrad und den Verklebgrad werden dann um die ermittelten Blasen-Fehlergrößen reduziert (Sollflächen = 100% - x%) und die Zulässigkeit für das jeweilige Produkt dokumentiert. Die Bewertung der Blasen-Fehlstellen erfolgt durch äußere und innere Fehlermerkmale. Im Ergebnis werden in der zerstörenden Prüfung im Wesentlichen nur „Flächenfehler“ bewertet.Such a hem flange joint is then subjected to a method for evaluating its quality (e.g. strength and tightness). Such a quality assessment was usually carried out by means of a destructive test on the component assembly. The full adhesion (ensuring operational stability and tightness) is determined by the degree of filling (FG in %) and the degree of adhesion (VK in %). The bubble volumes, which must be taken into account as area deficits, are described as defects. The target specifications for the degree of filling and the degree of sticking are then reduced by the bubble error sizes determined (target areas = 100% - x%) and the admissibility for the respective product is documented. Bladder defects are evaluated by external and internal defect characteristics. As a result, essentially only "surface defects" are evaluated in the destructive test.
Neuste Untersuchungen beschreiben nun die gesamte Prozesskette Falzkleben, wobei „Grenzmusteruntersuchungen“ die Abhängigkeiten der Falzklebqualität von „Geometriemerkmalen der Falzschlaufe“ zeigen. Einflüsse von Applikationsverfahren, Falzwerkzeugen, Klebstoffarten wurden dabei berücksichtigt. Es konnten Prüfmerkmale zur Bestimmung von volumen- und geometriespezifischen Fehlerbildern ermittelt werden, welche die bisherigen Fehlermerkmale deutlich schärfen.The latest investigations now describe the entire fold gluing process chain, whereby “Grenz Sample investigations" show the dependence of the fold gluing quality on "geometric features of the fold loop". Influences of application processes, folding tools and types of adhesive were taken into account. Test characteristics for the determination of volume and geometry-specific error patterns could be determined, which clearly sharpen the previous error characteristics.
Ergebnis dieser Untersuchungen ist die Bewertung der Qualität der Falzklebeverbindung über die Gesamtgeometrie der Falzschlaufe 15. Für die Erfassung der dabei erforderlichen Messwerte können z. B. kommerziell verfügbare Messeinrichtungen 50 mit Messköpfen 51, 52 (siehe
Das Gesamtergebnis kann für eine zeitgleiche Prozessoptimierung (Inline), nämlich die Einzelteilegeometrie für das Presswerk zur Bauteilherstellung, ein Mengenvolumen des Falzklebstoffs 10 für dessen Aufbringung im Karosseriebau, die Gesamtgeometrie der Falzschlaufe 15 für einen Lackierprozess und eine Falzwerkzeugauslegung und die Schlaufengeometrie (Nase) für die Montage (Fuge und Spalt) genutzt werden. Die Auswertung der Gesamtgeometrie der Falzschlaufe 15 (im Detail und Trend) gewährleistet eine direkte Zuordnung und Beurteilung von Abweichungen über die Zeit und kann zur Absicherung der Beanspruchbarkeit (Festigkeit und Dichtigkeit) der Falzklebeverbindung genutzt werden. Die Inlinemessung lässt zeitnahe Korrekturmaßnahmen und einen geschlossenen Regelkreis für das Falzkleben zu.The overall result can be used for simultaneous process optimization (inline), namely the individual part geometry for the press shop for component production, a volume of the
Gemäß den obigen Ausführungen wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bewerten der Qualität der Falzklebeverbindung der ersten und zweiten Bauteile 1, 5 zunächst der Fertigungsablauf zum Herstellen der Falzklebeverbindung wie oben erläutert definiert. Dann werden eine Anzahl von Fertigungsstufen, d. h. mindestens eine Fertigungsstufe oder wie bevorzugt mehrere Fertigungsstufen, aus dem Fertigungsablauf bestimmt.According to the above statements, in the method according to the invention for evaluating the quality of the fold adhesive connection of the first and
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden messbare Geometriemerkmale der ersten und zweiten Bauteile 1, 5 und messbare Geometriemerkmale der in den Fertigungsstufen mit den Bauteilen 1, 5 zusammenwirkenden Elemente (Falzwerkzeug und Klebstoffauftrag) bestimmt. Beispielsweise können die Geometriemerkmale an den ersten und zweiten Bauteilen 1, 5 eines, mehrere oder alle von der Falzluft FL, der Falzüberdeckung FÜ, dem Falzwinkel FW, dem Packmaß PM, der Schlaufenhöhe SH und der Schlaufenlänge SL umfassen.According to the method according to the invention, measurable geometric features of the first and
Als eine Fertigungsstufe kann das auf das erste Bauteil 1 Auftragen des Falzklebstoffs 10 bestimmt werden, wobei dann die Geometriemerkmale der in den Fertigungsstufen mit den ersten und zweiten Bauteilen 1, 5 zusammenwirkenden Elemente eine Lage der Klebstoffspur in Bezug auf das erste Bauteil 1 umfassen können. Als eine Fertigungsstufe kann aber auch das Schachteln der ersten und zweiten Bauteile 1, 5 bestimmt werden, wobei dann die Geometriemerkmale an den ersten und zweiten Bauteilen 1, 5 eine Position des zweiten Bauteils 5 in Bezug auf das erste Bauteil 1 umfassen können.The application of the fold adhesive 10 to the
Ferner kann als eine Fertigungsstufe das Schließen des Niederhalters des Falzwerkzeugs als mit den ersten und zweiten Bauteilen 1, 5 zusammenwirkendem Element bestimmt werden, wobei dann die Geometriemerkmale an den ersten und zweiten Bauteilen 1, 5 eine Dickenabmessung der in der Endposition befindlichen ersten und zweiten Bauteile 1, 5 umfassen können. Außerdem kann als eine Fertigungsstufe das Vorfalzen des ersten Bauteils 1 im Falzwerkzeug bestimmt werden, wobei dann die Geometriemerkmale die Falzluft FL, wie sie durch das Falzwerkzeug definiert wird, umfassen können. Schließlich kann als eine Fertigungsstufe das Fertigfalzen der ersten und zweiten Bauteile 1, 5 im Falzwerkzeug bestimmt werden, wobei dann die Geometriemerkmale das Packmaß PM der Falzschlaufe 15 umfassen können.Furthermore, as a manufacturing stage, the closing of the hold-down device of the hemming tool can be determined as an element interacting with the first and
Außerdem werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Fertigungsparameter der Fertigungsstufen bestimmt. Die Fertigungsparameter können z. B. eine für die Falzklebeverbindung vorgesehene Klebstoffauftragsmenge, einen Weg des Niederhalters des Falzwerkzeugs beim Niederhalten des zweiten Bauteils 5, einen Anpressdruck des Niederhalters beim Niederhalten des zweiten Bauteils 5, einen Weg einer Vorfalzrolle des Falzwerkzeugs beim Vorfalzen des ersten Bauteils 1, einen Anpressdruck der Vorfalzrolle beim Vorfalzen des ersten Bauteils 1, einen Weg einer Fertigfalzrolle des Falzwerkzeugs beim Fertigfalzen des ersten Bauteils 1 und/oder einen Anpressdruck der Fertigfalzrolle beim Fertigfalzen des ersten Bauteils 1 umfassen.In addition, production parameters of the production stages are determined according to the method according to the invention. The manufacturing parameters can B. an adhesive application quantity intended for the fold adhesive connection, a path of the hold-down device of the hemming tool when holding down the
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mittels der Messeinrichtung(en) 50 mit deren Messköpfen 51, 52 (siehe
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dann Füllvolumina der Falzschlaufe 15 aus der Hüllkurve HK, den Messwerten für die Geometriemerkmale und den Messwerten für die Fertigungsparameter bestimmt. Wie in
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird dann die Qualität der Falzklebeverbindung auf Basis der Messwerte für die Geometriemerkmale und der bestimmten Füllvolumina a, b, c und/oder d der Falzschlaufe 15 bewertet. Ein Bewertungsergebnis für die Qualität der Falzklebeverbindung kann dann als Basis für eine Beeinflussung der Geometriemerkmale und/oder der Fertigungsparameter verwendet werden.According to the method according to the invention, the quality of the fold adhesive connection is then evaluated on the basis of the measured values for the geometric features and the determined filling volumes a, b, c and/or d of the
Zusammenfassend wird gemäß der Erfindung in dem Verfahren zum Bewerten der Qualität der Falzklebeverbindung der ersten und zweiten Bauteile 1, 5 die Gesamtgeometrie der Falzschlaufe 15 als Hüllkurve bzw. Mantellinie HK mit Hilfe von Einzelmesswerten bestimmt, wird die Prozesskette Falzkleben mittels spezifischer messbarer Prüfmerkmale (Geometriemerkmale) in den Fertigungsstufen bewertet und ermöglichen die Korrelationen mittels Volumenbestimmung (Füllvolumina a, b, c, d) die Beurteilung der Fertigungsparameter.In summary, according to the invention, in the method for evaluating the quality of the fold adhesive connection of the first and
Die Auswertung der gesamten Hüllkurve HK der Falzschlaufe 15 erfolgt mittels einer Kombination von Prüfmerkmalen und umschreibt das gesamte Fügeteil aus erstem und zweitem Bauteil 1, 5 im Bereich der Falzschlaufe 15. Die Auswertungskriterien sind dabei die direkt messbaren Prüfmerkmale (die messbaren Geometriemerkmale) und indirekte Prüfmerkmale (z. B. die Volumina a, b, c, d). Aus den ermittelten Werten können direkte Ableitungen zur Klebqualität des Produkts gezogen werden. Funktionsmaße zur Bestimmung der Karosseriebauqualität im Sinne von funktionalen Störungen der Klebverbindung, Klebstoffaustritt und Verschmutzung der Bauteiloberfläche (im Bereich der Falzschlaufe 15) können sofort erkannt und korrigiert werden.The entire envelope curve HK of the
Eine Radienschärfung der Falzschlaufe 15, wie sie teilweise als Designmaßnahme via Zeichnungsanforderung definiert wird, kann Stellmaßnahmen erfordern, die klebtechnisch negative Konsequenzen haben können. Eine solche Radienschärfung kann mit der neuen Messtechnik bereits im Karosseriebau gemessen werden (z. B. Scheitelpunkt und Radienmessung einer Flachfalzung), womit sich ein geschlossener Regelkreis für das Falzkleben ergibt. D. h., die kontinuierliche Auswertung der Prüfmerkmale ermöglicht eine Prozesssteuerung auch bei Flachfalzungen (Radienschärfung), welche klebtechnisch schwierig im Prozess abzubilden sind.A tightening of the radius of the
Allgemein kann mit der Erfindung eine Optimierung der zerstörenden Prüfung zur Bestimmung der Qualität einer Falzklebeverbindung mit realistischen geometrischen Messgrößen erzielt werden. Es können kontinuierliche Prüfwerte zur Prozessbeurteilung erlangt werden und entsprechend den Prüfmerkmalen verursachergerechte Abstellmaßnahmen in den Gewerken bzw. Fertigungsstufen eingeleitet werden. Es können realistische Fertigungstoleranzen und Kennwerte für die Produkt- und Zeichnungsqualität mittels „klebtechnischer“ Eingriffsgrenzen auf Basis äußerer Fehlermerkmale ermittelt werden. Es kann eine Vernetzung klebgerechter Anforderungen in den Gewerken (z. B. Presswerk, Karosseriebau, Lackiererei und Montage) erzielt werden. Schließlich kann eine Reduzierung von Nacharbeit und Fertigungsflächen bewirkt werden.In general, the invention can be used to optimize the destructive test for determining the quality of a hem flange joint with realistic geometric measurement variables. Continuous test values for process assessment can be obtained and cause-related remedial measures can be initiated in the trades or production stages according to the test characteristics. Realistic manufacturing tolerances and characteristic values for the product and drawing quality can be determined using "adhesive" intervention limits based on external defect characteristics. A network of bonding-related requirements in the trades (e.g. press shop, body shop, paint shop and assembly) can be achieved. Finally, rework and production areas can be reduced.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Bauteilcomponent
- 55
- Bauteilcomponent
- 1010
- Falzklebstofffold adhesive
- 1515
- Falzschlaufefolding loop
- 5050
- Messeinrichtungmeasuring device
- 5151
- Messkopfmeasuring head
- 5252
- Messkopfmeasuring head
- FLFL
- Falzluftairgap
- FÜFU
- Falzüberdeckungfold overlap
- FWfw
- Falzwinkelfold angle
- PMp.m
- Packmaßpacking size
- SHSH
- Schlaufenhöheloop height
- SLSL
- Schlaufenlängeloop length
- HKHK
- Hüllkurveenvelope
- a-da-d
- Füllvolumina der FalzschlaufeFilling volumes of the folding loop
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