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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein messendes Blindnietsetzgerät und ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets. Die Messung kann mittels Körperschallsensor erfolgen, wobei das messende Blindnietsetzgerät beispielsweise ein akkubetriebenes Handsetzgerät ist.
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Blindnieten ist ein Fügeverfahren, bei dem zu fügende Werkstücke, wie Bleche oder sonstige Bauteile, vor dem Fügen vorgelocht werden und anschließend mit einem Nietelement gefügt bzw. verbunden werden. Ein wesentlicher Vorteil des Blindnietens ist, dass nur eine Seite der Fügestelle zugänglich sein muss, was auch als einseitige Zugänglichkeit bezeichnet wird.
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Ein weiterer Vorteil des Blindnietens liegt darin, dass die Fügeteile bzw. die zu fügenden Werkstücke beim Blindnieten nicht erwärmt werden. Daher verziehen sich die Fügeteile beim Blindnieten nicht. Insgesamt kann das Blindnieten zum Verbinden vieler Materialien eingesetzt werden. Spezielle, jedoch nicht einschränkende Kombinationen von Werkstücken umfassen beispielsweise Kunststoff mit Metall, faserverstärkter Kunststoff mit Metall, faserverstärkter Kunststoff mit faserverstärktem Kunststoff, usw. Zudem stellt das Blindnieten nur geringe Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Fügeteile.
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Das Blindnieten kann beispielsweise im Automobilbau in der Kraftfahrzeug-Endmontage verwendet werden. Hierbei sind überwiegend Handsetzgeräte, insbesondere Akkusetzgeräte, einsetzbar, bei denen der Blindniet zunächst per Hand in die Mundstückspitze eingeführt und der Nietschaft des Blindniets in das dafür vorgesehene Loch gebracht wird. Hierbei hält der Bediener das mit dem Blindniet bestückte Handnietgerät frei im Raum und betätigt einen Nietvorgang.
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Für einen Arbeitsschutz ist ein fehlerhaftes Auslösen des Blindnietvorgangs zu vermeiden. Zu diesem Zweck kann in dem Handsetzgerät eine mechanische Andrückkontrolle integriert sein. Diese Andrückkontrolle ermöglicht das Auslösen des Blindnietvorgangs erst nach Erreichen einer erforderlichen Mindestandrückkraft an dem Werkzeugelement des Handsetzgeräts. Die Andrückkontrolle ist beispielsweise über Zusammendrücken einer mechanischen Feder an dem Handsetzgerät realisierbar.
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Mit einer derartigen Ausführung des Handsetzgeräts ist es jedoch nicht möglich Rückschlüsse darauf zu ziehen, ob der Blindnietvorgang an der richtigen bzw. gewünschten Fügestelle stattfindet und ob der erforderliche Niettyp verwendet wird. Dies kann zu einer höheren Fehlproduktion und damit zu Anlagenstillständen führen.
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Zudem kostet den Bediener das mechanische Andrücken des Handsetzgeräts vor dem Blindnietvorgang an der Fügestelle neben dem Halten und Positionieren des Handsetzgeräts zusätzliche Arbeitskraft und außerdem Zeit. Daher führt die Verwendung eines solchen Handsetzgeräts letztlich zu einer Verlangsamung der Montage und einer schnelleren Ermüdung des Bedieners des Handsetzgeräts. Letzteres verlangsamt die Montage zusätzlich und führt noch dazu gegebenenfalls zu einer größeren Fehleranfälligkeit der Montage.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein messendes Blindnietsetzgerät und ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets bereitzustellen, mit welchen die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere sollen ein messendes Blindnietsetzgerät und ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets bereitgestellt werden, bei welchen Fügeverbindungen, genauer gesagt Nietverbindungen sowohl in der gewünschten Qualität als auch mit möglichst wenig Arbeitsaufwand in einer vorgegebenen Zeit unter Einhaltung des erforderlichen Arbeitsschutzes herstellbar sind.
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Diese Aufgabe wird durch ein messendes Blindnietsetzgerät nach Patentanspruch 1 gelöst. Das messende Blindnietsetzgerät hat ein Werkzeugelement zur Behandlung mindestens eines Werkstücks, um mit dem Werkzeugelement in das mindestens eine Werkstück einen Niet zu setzen, mindestens eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung von Körperschall in mindestens einem Werkstück, und eine Steuereinrichtung zur Auswertung des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls und zur Freigabe der Steuerung des messenden Blindnietsetzgeräts abhängig davon, ob der erfasste Körperschall in einem vorbestimmten Bereich liegt oder nicht.
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Das beschriebene messende Blindnietsetzgerät ist derart ausgestaltet, dass der Kontakt des Blindnietsetzgeräts zum Bauteil detektiert bzw. gemessen bzw. erfasst wird und damit ein sicheres Auslösen eines Blindnietsetzvorgangs gewährleistet wird. Hierbei können auch durch die jeweilige Bauteilgröße und -dicke oder den Werkstoff, welche jeweils zu unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften für den zu detektierenden Körperschall führen, der Ortsbereich der Fügestelle am Werkstück und optimaler Weise auch die Materialdickenkombination erfasst werden. Dadurch kann die zuvor beschriebene mechanische Andrückkontrolle eliminiert werden, welche den Bediener des Handsetzgerätes zusätzlich belastet.
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Als Folge davon stellt das messende Blindnietsetzgerät sicher, dass Fügeverbindungen sowohl in der gewünschten Qualität als auch mit möglichst wenig Arbeitsaufwand in einer vorgegebenen Zeit unter Einhaltung des erforderlichen Arbeitsschutzes herstellbar sind.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des messenden Blindnietsetzgeräts sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung zudem ausgestaltet, auf der Grundlage des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls auszuwerten, ob in das messende Blindnietsetzgerät ein Nietelement eingelegt ist oder nicht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung zudem ausgestaltet, auf der Grundlage des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls auszuwerten, ob in das messende Blindnietsetzgerät für die derzeitige Fügestelle das vorbestimmte Nietelement eingelegt ist oder nicht.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Steuereinrichtung zudem ausgestaltet, auf der Grundlage des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls auszuwerten, ob an dem mindestens einen Werkstück Risse vorhanden sind oder nicht. Zusätzlich oder alternativ ist die Steuereinrichtung zudem ausgestaltet, auf der Grundlage des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls auszuwerten, wie groß der Verschleiß des messenden Blindnietsetzgeräts an verschleißrelevanten Bauteilen oder Komponenten des Blindnietsetzgeräts ist. Solche verschleißrelevante Bauteile oder Komponenten des Blindnietsetzgeräts sind z.B. der Motor-/ Spindeloder die Abtriebseinrichtung, in welcher das Werkzeugelement aufgenommen ist. Der Verschleiß kann anhand des Motor- / Spindelgeräuschs ausgewertet werden.
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Denkbar ist, dass die Erfassungseinrichtung ein Piezoaufnehmer ist.
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Das messende Blindnietsetzgerät hat möglicherweise zudem einen Startschalter zum Starten einer Behandlung des Werkstücks mit dem Werkzeugelement, wobei die Steuereinrichtung zur Freigabe eines Schaltens des Startschalters abhängig von dem Ergebnis der Auswertung ausgestaltet ist.
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Möglicherweise hat das messende Blindnietsetzgerät zudem eine Eingabeeinrichtung zur Parametrierung des vorbestimmten Bereichs.
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Es ist auch möglich, dass das messende Blindnietsetzgerät zudem eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Werte oder eines Auswerteergebnisses der Steuereinrichtung aufweist, wobei die Anzeigeeinrichtung zur Ausgabe einer Warnung ausgestaltet ist, wenn der von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfasste Körperschall außerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt.
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Mindestens ein messendes Blindnietsetzgerät kann Teil einer Fertigungsanlage zur Fertigung von Gegenständen aus mindestens einem Werkstück sein, wobei das messende Blindnietsetzgerät zur Behandlung des mindestens einen Werkstücks zum Einsatz kommt. Zusätzlich oder alternativ ist das messende Blindnietsetzgerät ein Hand-Blindnietsetzgerät.
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Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets nach Patentanspruch 10 gelöst. Bei dem Verfahren wird ein messendes Blindnietsetzgerät verwendet, das ein Werkzeugelement zur Behandlung mindestens eines Werkstücks, mindestens eine Erfassungseinrichtung, und eine Steuereinrichtung aufweist. Das Verfahren hat die Schritte: Erfassen, mit der mindestens einen Erfassungseinrichtung, von Körperschall in mindestens einem Werkstück, Auswerten, mit der Steuereinrichtung, des von der mindestens einen Erfassungseinrichtung erfassten Körperschalls, und Freigeben, mit der Steuereinrichtung, der Steuerung des messenden Blindnietsetzgeräts abhängig davon, ob der erfasste Körperschall in einem vorbestimmten Bereich liegt oder nicht.
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Das Verfahren erzielt die gleichen Vorteile, wie sie zuvor in Bezug auf das messende Blindnietsetzgerät genannt sind.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine vereinfachte Ansicht einer Fertigungsanlage mit einem messenden Nietgerät 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt sehr schematisch eine Fertigungsanlage 1 zur Fertigung von Gegenständen 2 aus mindestens einem Werkstück 3, 4. Die Werkstücke 3, 4 können beispielsweise Karosserieteile eines Fahrzeugs als Gegenstand 2 sein, wobei mindestens eines der Werkstücke 3, 4 mit einem Niet 5 an einer Fügestelle 7 des mindestens einen Werkstücks 3, 4 verbunden wird. An der Fügestelle 7 wird also eine Nietverbindung hergestellt.
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Es sind beliebige andere Gegenstände 2, wie beispielsweise Möbel, Bergbahnen im Gondel- und Seilbahnbau, Elektrogeräte, usw. mit der Fertigungsanlage 1 herstellbar. In der Fertigungsanlage 1 ist mindestens ein Teil der Gegenstände 2 und/oder mindestens ein Teil der Werkstücke 3, 4 mittels mindestens einer Transporteinrichtung 8 transportierbar. Die Art der mindestens einen Transporteinrichtung 8 ist beliebig wählbar.
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In der Fertigungsanlage 1 wird ein messendes Nietgerät 10, das insbesondere ein messendes Blindnietsetzgerät 10 ist, von einem Bediener in der Hand oder von einer Bewegungsvorrichtung geführt, wie beispielsweise einem Roboter. Das Nietgerät 10 bei dem in 1 gezeigten Beispiel ist ein Hand-Blindnietsetzgerät. Je nach Bedarf ist das messende Nietgerät 10 von einer externen, insbesondere übergeordneten, Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 30 steuerbar oder überwachbar.
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Das Nietgerät 10 dient zum Behandeln mindestens eines der Werkstücke 3, 4. Hierbei wird das Nietgerät 10 beispielsweise zum Setzen von Nieten 5, insbesondere Blindnieten, eingesetzt. Das Nietgerät 10 kann mit dem Niet 5 beispielsweise zwei Enden des Werkstücks 3 verbinden. Alternativ kann das Nietgerät 10 die Werkstücke 3, 4 oder noch weitere nicht dargestellte Werkstücke miteinander mit einem Niet 5 verbinden. Das Nietgerät 10 ist bei diesem Beispiel also ein Nietwerkzeug und insbesondere ein Blindnietsetzgerät.
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Das Nietgerät 10 hat eine Stromversorgung 11, eine Stromversorgungsschnittstelle 12 mit Leistungselektronik 121, einen Kabelbaum 13, der in einem Handgriff des Nietgeräts 10 angeordnet ist, einen Startschalter 14, eine Antriebseinrichtung 15, ein Getriebe 16, insbesondere mit Versatz, einen Wegesensor 17, ein Mundstück als Werkzeugelement 18 zur Aufnahme eines Nietelements 5, 19, einen Kraftsensor 20 mit Durchführung für einen Abschnitt bzw. Nietdorn 19 des Nietelements 5, 19, eine Trapez- oder Kugelumlaufspindel 21 mit Durchführung für den Abschnitt bzw. Nietdorn 19 des Nietelements 5, 19, einen Behälter 22, der insbesondere ein Nietdornbehälter ist, eine Steuereinrichtung 23 und eine Eingabeeinrichtung 24.
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Bei der Steuereinrichtung 23 sind ein Kommunikationsmodul 231, eine Erfassungseinrichtung 232 und eine Anzeigeeinrichtung 233, wie beispielsweise ein Display, vorgesehen. In der Steuereinrichtung 23 ist mindestens ein Wert für einen vorbestimmten Bereich 234 gespeichert.
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Die Steuereinrichtung 23 kann als Steuerelektronik mit einer zentralen Steuereinheit, einem Nur-Lese-Speicher (ROM) und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgeführt sein. Zumindest ein Teil der Funktionen der Steuereinrichtung 23 sind mit Software ausführbar, die von der zentralen Steuereinheit unter Zugriff auf den Nur-Lese-Speicher (ROM) und/oder den Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausgeführt wird. Die Erfassungseinrichtung 232 ist insbesondere in die Steuereinrichtung 23 integriert. Alternativ ist die Erfassungseinrichtung 232 separat von der Steuereinrichtung 23 am Nietgerät 10 angeordnet.
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Die Erfassungseinrichtung 232 umfasst einen Körperschallsensor, der insbesondere ein Piezoaufnehmer ist. Die Erfassungseinrichtung 232 ist beispielsweise ein Beschleunigungssensor mit extrem hohen Abtastraten, die im Bereich von etwa 1 MHz liegen. Die Erfassungseinrichtung 232 erfasst Körperschall, wie später noch ausführlicher beschrieben ist.
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Auch wenn die Erfassungseinrichtung 232 bei dem Beispiel von 1 bei der Steuereinrichtung 23 dargestellt ist, ist es denkbar, die Erfassungseinrichtung 232 alternativ an einer anderen Stelle des Nietgeräts 10 anzuordnen, wie beispielsweise am Mundstück bzw. dem Werkzeugelement 18, an dem Handgriff, an Spindel oder Motor, an der Antriebseinrichtung 15, usw.
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Denkbar ist auch, dass mehr als eine Erfassungseinrichtung 232 an verschiedenen Stellen am Nietgerät 10 verbaut sind.
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Bei dem Nietgerät 10 kann die Stromversorgung 11 über ein Netzteil oder mittels einer Batterie, insbesondere einer nicht wieder aufladbaren oder wieder aufladbaren Batterie (Akkumulator), realisiert sein. In dem Mundstück bzw. Werkzeugelement 18 wird bei dem Nietgerät 10 als Beispiel als Nietelement 5, 19 ein Niet 5 mit Nietdorn 19 verwendet. Der Nietdorn 19 wird nach dem Setzen des Niets 5, was einer Behandlung des Werkstücks 3, 4 mit dem Werkzeugelement 18 entspricht, abgerissen.
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Wie bereits zuvor beschrieben, können mit dem Nietgerät 10 insbesondere Karosserieteile als Werkstücke 3, 4 für Fahrzeuge als Gegenstände 2 vernietet werden. Hierfür wird das Nietgerät 10 mit dem Niet 5 möglichst senkrecht an das oder die Werkstücke 3, 4 angeordnet, wie in 1 gezeigt. Hierbei kann das Nietgerät 10 auch von oben, von unten oder seitlich an das oder die Werkstücke 3, 4 angeordnet werden.
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Dabei erfasst das Nietgerät 10 Körperschallfrequenzen einschließlich deren Amplitude und deren zeitlichen Verlauf im Nietgerät 10 und/oder dem mindestens einen Werkstück 3, 4 und wertet diese in Echtzeit aus. Genauer gesagt, erfasst die Erfassungseinrichtung 232 Körperschallfrequenzen einschließlich deren Amplitude und deren zeitlichen Verlauf und die Steuereinrichtung 23 wertet die erfassten Körperschallfrequenzen einschließlich deren Amplitude und deren zeitlichen Verlauf in Echtzeit aus. Die erfassten Körperschallfrequenzen einschließlich deren Amplitude und deren zeitlichen Verlauf ergeben jeweils ein charakteristisches Frequenzspektrum für die einzelnen Nietverbindungen an den Fügestellen 7 und/oder das verwendete Nietelement 5, 19.
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Hierfür führt die Erfassungseinrichtung 232 die Erfassung des Körperschalls beim Betrieb des Nietgeräts 10 entweder ununterbrochen oder mit einer vorbestimmten Abtastrate durch. Die vorbestimmte Abtastrate ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart gewählt, dass sich eine annähernd kontinuierliche Erfassung des Körperschalls insbesondere in Echtzeit ergibt. Die Erfassung des Körperschalls wird zumindest für eine vorbestimmte Zeit vor dem Herstellen der Nietverbindung des mindestens einen Werkstücks 3, 4 mit einem Nietelement 5, während dem Herstellen der Nietverbindung, und zumindest für eine weitere vorbestimmte Zeit nach dem Herstellen der Nietverbindung durchgeführt.
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Mit der Steuereinrichtung 23 können über Grenzhüllkurven oder Grenzhüllebenen für die ermittelten Frequenzspektren (Spektren-Ermittlung kann z.B. mittels FFT - „Schnelle Fourier Transformation“ erfolgen) zulässige Bereiche ermittelt werden, welche mit der Gerätebedienung gekoppelt sind. Dadurch wird eine Auslösung eines Blindnietsetzvorgangs ermöglicht, bei welchem der Startschalter freigegeben wird, oder nicht. In dem letzteren Fall kann der Blindnietsetzvorgang aufgrund einer Frequenzabweichung von dem vorbestimmten Bereich 234 unterbunden werden. Zusätzlich wird mit der Anzeigeeinrichtung 233 beispielsweise eine Fehlermeldung 230 für den Bediener des Nietgeräts 10 ausgegeben.
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Der vorbestimmte Bereich 234 ist ein Körperschallbereich, in welchem ein Erfassungswert der Erfassungseinrichtung 232 im Vergleich mit den Grenzhüllkurven darauf hinweist,
- - dass die richtige Fügestelle 7 erreicht wurde, und/oder
- - dass in dem mindestens einen Werkstück 3, 4 keine Risse vor, während und nach dem Setzen des Niets 5 vorhanden sind, und/oder
- - dass das richtige Nietelement 5, 19 im Gerät 10 eingelegt wurde.
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Liegt das Erfassungsergebnis bzw. das Auswerteergebnis dagegen außerhalb des vorbestimmten Bereichs 234, liegt ein Körperschallbereich vor, in welchem ein Erfassungswert der Erfassungseinrichtung 232 im Vergleich mit den Grenzhüllkurven darauf hinweist
- - dass nicht die richtige Fügestelle 7 erreicht wurde, und/oder
- - dass in dem mindestens einen Werkstück 3, 4 Risse vor, während und nach dem Setzen des Niets 5 vorhanden sind, und/oder
- - dass kein Nietelement 5, 19 im Gerät 10 eingelegt wurde, und/oder
- - dass das „falsche“ Nietelement 5, 19 an der „falschen“ Fügestelle 35 in das Gerät 10 eingelegt wurde, und/oder
- - dass eine Wartung des Gerätes 10 (z.B. Verschleiß: Werkzeugelement 18 / Spindel / Motor / ...) erforderlich ist.
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Die Steuereinrichtung 23 führt eine Echtzeitauswertung des gemessenen Frequenzspektrums in Bezug auf den Verlauf der Amplitude über der Frequenz f und einer Nietsetzvorgangszeit aus. Hierbei führt die Steuereinrichtung 23 eine Bewertung von zulässigen Hüllkurvenbereichen als dem jeweils vorbestimmten Bereich 234 aus. Das gemessene Frequenzspektrum ist mit der Anzeigeeinrichtung 233 grafisch darstellbar. Alternativ oder zusätzlich kann die Darstellung des gemessenen Frequenzspektrums über das Kommunikationsmodul 231 an die externe, insbesondere übergeordnete, Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 30 ausgegeben werden.
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Die Detektion der Fügestelle 7 und dann die Auswertung der Fügestelle 7 und gegebenenfalls der zu fügenden Materialdickenkombination sind über die Erfassung und dann Auswertung der Werkstückart realisierbar. Beispielsweise haben ein CFK-Bauteil, ein Aluminiumblech, ein Stahlblech, ein Strangpressprofil, Aluminiumgussteil, usw. jeweils unterschiedliche Körperschalldämpfungseigenschaften und unterschiedliche Eigenfrequenzen. Außerdem ergeben sich für unterschiedliche Bauteildicken, nämlich z.B. für 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, Frequenzunterschiede des Körperschalls. Zudem unterscheiden sich die Eigenfrequenzen der jeweiligen Bauteile 5, 6, wobei diese ebenfalls bauteilabhängige Größen wie z.B. E-Modul, Dichte, Querkontraktionszahl, Bauteildicke / -geometrie) sind. Außerdem ergeben sich für eine unterschiedliche Anzahl der Bauteile, z.B. eine Kombination von zwei Blechen oder eine Kombination von drei Blechen, Frequenzunterschiede des Körperschalls. Außerdem ergeben sich für eine unterschiedliche Bauteilgröße Frequenzunterschiede des Körperschalls. Hierbei haben große Bauteile eine niedrigere Eigenfrequenzen als kleine Bauteile.
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Die Erfassung, ob ein Nietelement 5 im Nietgerät 20 eingelegt ist, ist ebenfalls mit dem Körperschallsensor ausführbar.
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Dadurch werden folgende Auswertungen und Vorteile erzielt:
- - Sicherstellung der statischen und dynamischen Verbindungsfestigkeit des mindestens einen Werkstücks 3, 4 an der Fügestelle 7 durch korrekte Wahl des Nietelements 5, 19,
- - Vermeidung kostenintensiver Nacharbeit
- - Verwendung der Körperschallmessung auch während des Nietvorganges als zusätzliche Nietvorgangsabsicherungs- und Qualitätskenngröße
- - Erkennung von Rissen oder anderen Unregelmäßigkeiten im mindestens einen Werkstück 3, 4 oder Verbund aus mindestens zwei Werkstücken 3, 4
- - Kontrolle des Verschleißes des Nietgeräts 10 durch Auswertung des Körperschallfrequenzspektrums im Setzgerät 10, da beispielsweise Rückstände im Mundstück, Anlegierungen in der Nietdornrückführung 20, 21, usw. zu Veränderungen des Körperschallfrequenzspektrums im Nietgerät 10 und zu Verschleiß am Nietgerät 10 führen.
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Ergibt die Auswertung der Steuereinrichtung 23, dass das Nietgerät 10 vor dem Nietvorgang nicht richtig positioniert ist oder an der falschen Fügestelle 7 oder ohne Nietelement 5, 19 positioniert ist oder mit falschem Nietelement 5, 19 an der Fügestelle 7 positioniert ist, weicht der von der Erfassungseinrichtung 232 erfasste Körperschall von dem in der Steuereinrichtung 23 gespeicherten vorbestimmten Bereich 234 ab. Daher ergibt eine Auswertung der Steuereinrichtung 23, dass der nächste Nietvorgang nicht freigegeben werden darf. Das heißt, auch bei Betätigung des Startschalters 14 des Nietgeräts 10, beispielsweise durch einen Benutzer des Nietgeräts 10, erfolgt kein Nietvorgang mit dem Nietgerät 10. Noch dazu kann mit der Anzeigeeinrichtung 233 eine Warnung, beispielsweise ein visuelles Signal, ein akustisches Signal, eine Vibration am Nietgerät 10, etc., ausgegeben werden, wenn die Auswertung der Steuereinrichtung 23 ergibt, dass der Nietvorgang aus mindestens einem der zuvor genannten Gründe nicht korrekt ausgeführt wurde, also der erfasste Körperschall von dem gespeicherten vorbestimmten Bereich 234 zumindest teilweise abweicht.
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Dadurch kann mit dem Nietgerät 10 der Kontakt zwischen dem für das Nietgerät 10 zugänglichen Teil des Werkstücks 3, 4 und dem Mundstück bzw. Werkzeugelement 18 des Nietgeräts 10 mittels Körperschallsensor erfasst werden und durch Auswertung mit der Steuereinrichtung 23 ein sicheres Auslösen des Nietgeräts 10 realisiert werden. In Folge dessen wird eine mechanische Andrückkontrolle substituiert, welche den Bediener des Handsetzgerätes zusätzlich Kraft und Zeit kostet.
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In 1 ist der Zustand während des Nietvorgangs dargestellt. Das Nietgerät 10 mit eingelegtem Befestigungselement 5, 19 steht senkrecht zu den Werkstücken 3, 4. Bei Betätigung des Startschalters 14 wird der Niet 5 deformiert und verbindet die Werkstücke 3, 4 miteinander, wobei der andere Abschnitt 19 des Nietelements 5, 19, der Nietdorn 19, vom Niet 5 abgerissen wird, wie zuvor beschrieben.
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Um sicherzustellen, dass der abgerissene Nietdorn vom Werkzeugelement 18 in den Behälter 22 befördert werden kann, sind der Kraftsensor 20 und die Trapez- oder Umlaufspindel 21 jeweils mit der genannten Durchführung ausgestattet. Die Durchführung kann beispielsweise eine Bohrung sein.
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Zudem wird das Nietgerät 10 nach dem Nietvorgang um einen Drehwinkel WH um eine vorbestimmte Achse gedreht. Dadurch kann der Abschnitt des Befestigungselements 19, der Nietdorn, vom Werkzeugelement 18 entlang der Richtung des mit dem Bezugszeichen 25 bezeichneten Pfeils durch die Durchführung des Kraftsensors 20 und der Trapez- oder Kugelumlaufspindel 21 in den Behälter 22 abgleiten. Danach kann das Nietgerät 10 um einen Drehwinkel WV wieder zurück in die in 1 gezeigte Position gedreht werden.
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Zusätzlich kann von einem Bediener mit Hilfe der Eingabeeinrichtung 24 ein anderer bzw. geänderter vorbestimmter Bereich 234 eingegeben werden. Der vorbestimmte Bereich 234 kann somit parametriert werden und ist nicht nur ab Werk voreingestellt. Hierbei ist es jedoch vorzuziehen, dass der vorbestimmte Bereich 234 einen derartigen Wert hat, dass mit dem Nietgerät 10 hochwertige Nietverbindungen hergestellt werden. Daher sind in dem Nietgerät 10 Maximal- und/oder Minimalgrenzen für den vorbestimmten Bereich 234 gespeichert.
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Dadurch wird mit dem Nietgerät 10, genauer gesagt seiner Steuereinrichtung 23, eine Auswertung der Signale der Erfassungseinrichtung so vorgenommen, dass hochwertige Nietverbindungen hergestellt werden.
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Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel erfasst die Erfassungseinrichtung 232, ob nach einer Behandlung des Werkstücks 3, 4 eine Nietverbindung erstellt wurde, welche die Qualitätsanforderungen nicht erfüllt. Ist dies der Fall wird von der Steuereinrichtung 23 ein Signal an die Anzeigeeinrichtung 233 ausgegeben. Infolgedessen wird mit der Anzeigeeinrichtung 233 am Nietgerät 10 ein Warnsignal, beispielsweise ein visuelles Signal, ein akustisches Signal, eine Vibration am Nietgerät 10, etc., angezeigt, um den Benutzer des Nietgeräts 10 zu warnen. Zusätzlich oder alternativ wird über das Kommunikationsmodul 231 ein entsprechendes Signal an die externe, insbesondere übergeordnete, Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 30 ausgegeben.
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Auch die Qualitätsanforderungen können mit Hilfe der Eingabeeinrichtung 24 parametriert werden. Damit können die Qualitätsanforderungen 235 auch vom Bediener bzw. bei der Inbetriebnahme der Anlage 1 beliebig gewählt werden und damit an die jeweiligen Qualitätsanforderungen 235 der Anlage 1 angepasst werden.
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Ansonsten ist das Nietgerät 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführt, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel besch rieben.
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Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Nietgeräts 10 und des Verfahrens können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere können alle Merkmale und/oder Funktionen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beliebig kombiniert oder auch weggelassen werden. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
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Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.
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Die Anzahl der vorbestimmten Bereiche 234, die in der Steuereinrichtung 23 oder in einer weiteren, nicht dargestellten Speichereinrichtung gespeichert werden, sind beliebig wählbar.
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Das Nietgerät 10 kann jedoch auch ein anderes Werkzeug sein, das vor der Behandlung eines Werkstücks 3, 4 in einer vorbestimmten Position bei der Behandlung des Werkstücks 3, 4 angeordnet sein sollte. Beispielsweise kann das Nietgerät 10 ein Stanzwerkzeug sein, usw..
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Bei dem Nietgerät 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 233 optional, also nicht zwingend erforderlich.
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Die Eingabeeinrichtung 24 ist nicht zwingend erforderlich. Die Eingabeeinrichtung 24 kann insbesondere auch an einer zentralen Stelle, wie beispielsweise der Steuer- und/oder Anzeigevorrichtung 30 vorgesehen sein und für mehrere Werkzeuge der Fertigungsanlage 1 zum Einsatz kommen.
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Das messende Blindnietsetzgerät 10 kann alternativ ein messendes Blindnietsetzgerät 10 mit Aufhängung sein, das von dem Bediener manövrierbar ist, um insbesondere eine horizontale Lage des messenden Blindnietsetzgeräts 10 im Raum je nach Bedarf variieren zu können. Die Aufhängung kann das jeweilige messende Blindnietsetzgerät 10 zusätzlich oder alternativ vertikal oder in der Höhe verstellbar machen. Ganz allgemein kann die Lage des messenden Blindnietsetzgeräts 10 für ein Setzen mindestens eines Nietelements 5, 19 im Raum variierbar sein.
