DE102020129691A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement mit den Schritten:a) Setzen eines Blindnietgewindeelements in ein Bauteil unter Verwendung eines Setzgeräts (10),b) Erfassen des Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts (10) während des Abspindelns des Setzgeräts (10) von dem gesetzten Blindnietgewindeelement,c) Bestimmen eines Soll-Drehmoments für ein Schraubgerät (50) unter Berücksichtigung des erfassten Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts (10) undd) Verschrauben des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement mittels des Schraubgeräts (50) unter Verwendung des in Schritt c) bereitgestellten Soll- Drehmoments.Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement.
  • Mit Hilfe von Blindnietgewindeelementen, d.h. Blindnietmuttern oder Blindnietgewindebolzen, können tragfähige Gewinde ohne Einsatz eines Gewindeschneiders in dünnen Materialien geschafften werden. Blindnietmuttern weisen einen Setzkopf auf sowie einen daran angeformten Schaft mit einem endseitigen Innengewinde. Blindnietgewindebolzen, auch Blindnietschrauben genannt, weisen einen Schaft mit Setzkopf auf sowie einen auf Seiten des Setzkopfes vorstehenden Gewindebolzen mit Außengewinde. Der Gewindebolzen ist üblicherweise dauerhaft mit dem Schaft verbunden, z.B. mit diesem verschweißt oder vercrimpt.
  • Für den Setzvorgang wird die Blindnietmutter mit ihrem Innengewinde auf eine Gewindespindel eines Setzgeräts aufgedrillt und in ein Durchgangsloch im Bauteil eingeführt. Der Setzkopf gelangt in Anlage mit dem Bauteil und der Nietschaft reicht durch das Bauteil hindurch. Mittels des Setzgeräts wird nun das Ende des Nietschafts in Richtung auf den Setzkopf gezogen, wodurch sich die Länge des Nietschaftes verkürzt und ein Schließkopf ausbildet, welcher die Nietmutter im Bauteil fixiert. Das Setzgerät wird von der Nietmutter getrennt, indem die Spindel von dem Innengewinde abgespindelt wird.
  • Das Setzen eines Blindnietgewindebolzens erfolgt in ähnlicher Weise, wobei das Außengewinde des Bolzens in eine Gewindehülse des Setzgeräts eingeschraubt wird. Nach dem Einführen in das Durchgangslochs wird der Nietschaft des Blindnietgewindebolzens verformt, indem mittels des Setzgeräts am Gewindebolzen gezogen wird. Das Setzgerät wird von dem Blindnietgewindebolzen getrennt, indem die Gewindehülse von dem Gewindebolzen abgespindelt wird.
  • Anschließend erfolgt eine Verschraubung mit einem korrespondierenden Gegengewindeelement. Im Falle einer Blindnietmutter ist das Gegengewindeelement eine Schraube, welche in das Innengewinde der Blindnietmutter eingeschraubt wird. Im Falle eines Blindnietgewindebolzens ist das Gegengewindeelement eine Mutter, die auf den Gewindebolzen aufgeschraubt wird. Für eine zuverlässige und hochwertige Schraubverbindung ist insbesondere bei automatisierten Schraubprozessen eine Kenntnis und Einhaltung von für die Schraubverbindung maßgebenden Schraubparametern wichtig. Bei der Festlegung der Schraubparameter spielt der Reibwert von Schraube und Gewinde der Mutter eine maßgebliche Rolle, da dieser das zu verwendende Drehmoment zum Verschrauben vorgibt. Üblicherweise wird von den Herstellern von Schraubelementen ein Reibwertefenster angegeben, in dem sich die Reibwerte der gelieferten Schraubelemente befinden.
  • Bei Blindnietgewindeelementen kommt es jedoch durch den voranstehend beschriebenen Setzvorgang zu einer Belastung des Gewindes des Blindnietgewindeelements. Die Kraft zum Umformen des Nietschafts wird über das Gewinde übertragen, mit welchem die spätere Verschraubung erfolgt. Durch die Setzkraft beim Nieten und den Ein- und Ausspindelvorgang können sich die Reibwerte im Gewinde verändern und nicht mehr mit den vom Hersteller ermittelten Angaben übereinstimmen. Dies kann zu sehr großen Prozessfenstern bei der Verschraubung führen.
  • Werden derartige Verschraubungen in der Kraftfahrzeugindustrie eingesetzt, insbesondere wenn es sich um sogenannte KAT-A Verschraubungen, also sicherheitskritische Verschraubungen handelt, so besteht ein Bedarf für eine solide Absicherung der Verschraubungen.
  • Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung eine Möglichkeit anzugeben, wie die Herstellung einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement verbessert werden kann.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 und eine Vorrichtung nach Patentanspruch 5. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einer einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelementangegeben. Bei dem Blindnietgewindeelement kann es sich um eine Blindnietmutter handeln, in die eine Schraube als Gegengewindeelement eingeschraubt wird. Oder es kann sich um einen Blindnietgewindebolzen handeln, auf den eine Mutter aufgeschraubt wird. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    1. a) Setzen eines Blindnietgewindeelements in ein Bauteil unter Verwendung eines Setzgeräts,
    2. b) Erfassen des Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts während des Abspindelns des Setzgeräts von dem gesetzten Blindnietgewindeelement,
    3. c) Bestimmen eines Soll-Drehmoments für ein Schraubgerät unter Berücksichtigung des erfassten Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts und
    4. d) Verschrauben des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement mittels des Schraubgeräts unter Verwendung des in Schritt c) bereitgestellten Soll- Drehmoments.
  • Der in Schritt b) erfasste Ist-Drehmomentverlauf gibt das beim Abspindeln aufgebrachte Drehmoment des Setzgeräts über der Zeit für die Dauer des Abspindelvorgangs wieder. Dieser Drehmomentverlauf lässt Rückschlüsse auf den tatsächlichen Gewindereibwert des Blindnietgewindeelements zu. Beispielsweise kann aus dem Drehmomentverlauf mittels Kennlinien, Referenzwerten oder mathematischen Berechnungen der Reibwert des Gewindes bestimmt werden.
  • Indem nun erfindungsgemäß der Ist-Drehmomentverlauf beim Abspindeln berücksichtigt wird, um das Soll-Drehmoment für die anschließende Verschraubung bereitzustellen, können die Fügeparameter auf die individuelle Fügesituation und Prozessparameter angepasst werden. Bei einer herkömmlichen Verschraubung wird üblicherweise von dem kleinsten Reibwert innerhalb des vom Hersteller angegebenen Reibwertfensters ausgegangen und daraus wird ein Schraub-Drehmoment vorgegeben, mit dem die Verschraubung erfolgt. Dieses vorgegebene Schraub-Drehmoment wird dann für sämtliche baugleiche Verschraubungen zwischen Blindnietgewindeelement und Gegengewindeelement verwendet. Im Gegensatz hierzu können mit dem voranstehend beschriebenen Verfahren nun die individuellen Reibwerte jedes einzelnen Blindnietgewindeelements berücksichtigt werden, wodurch ein individualisiertes Soll-Drehmoment für jede Verschraubung ermittelt wird und somit die Verschraubung reibwertoptimiert durchgeführt wird.
  • Um den Ist-Drehmomentverlauf bei der Bestimmung des Soll-Drehmoments zu berücksichtigen, ist es in einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, in Schritt c) anhand des Ist-Drehmomentverlaufs einen Korrekturfaktor zu bestimmen. Ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment, das sich z.B. aus herstellerspezifischen Angaben oder durch Prozessvorschriften ergeben kann, wird dann mittels dieses Korrekturfaktors korrigiert. Das vorgegebene Schraub-Drehmoment kann z.B. mit dem Korrekturfaktor multipliziert oder dividiert werden oder der Korrekturfaktor kann zu dem vorgegebenen Schraub-Drehmoment addiert oder von diesem substrahiert werden. Der Korrekturfaktor kann z.B. eine prozentuale oder absolute Abweichung eines aus dem Ist-Drehmomentverlauf bestimmten tatsächlichen Gewindereibwertes von einem Referenzreibwert abbilden.
  • Zur Optimierung der Sicherheit der Verschraubung kann es in einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass in Schritt d), also während des Verschraubens des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement, ein Schraubkurvenverlauf erfasst wird. Der Schraubkurverlauf gibt den Verlauf des Drehmoments des Schraubgeräts über dem Drehwinkel des Gegengewindeelements an. In dieser Ausgestaltung schließt sich an Schritt d) ein weiterer Schritt e) an, bei dem der Schraubkurvenverlauf zur Ermittlung einer fehlerhaften Verschraubung ausgewertet wird. Dies kann beispielsweise durch Vergleich des erfassten Schraubkurvenverlaufs mit Referenz-Schraubkurvenverläufen erfolgen oder bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte, z.B. für den Drehwinkel des Gegengewindeelements. Wird eine fehlerhafte Verschraubung erkannt, so kann z.B. ein Signal erzeugt werden.
  • Das voranstehend beschriebene Verfahren wird vorteilhafterweise nicht nur für die Herstellung einer einzelnen Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement verwendet, sondern für eine Vielzahl von Schraubverbindungen. Insofern können die Schritte a) bis d) bzw. a) bis e) beliebig oft für verschiedene Schraubverbindungen wiederholt werden.
  • Wird als Blindnietgewindeelement ein Blindnietbolzen verwendet, so ist es in einer Ausgestaltung denkbar, zusätzlich den Setzweg, sowie den Auf-, und Abspindelwinkel zu erfassen und aus diesen Daten zu bestimmen, ob der Bolzen beim Setzprozess plastisch verformt (gelängt) wurde. Die Auswertung kann z.B. zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für die nachfolgende Verschraubung verwendet werden oder zur Fehlerdetektion.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung, bei der eine weitere Schraubverbindung zwischen einem weiteren Gegengewindeelement und einem weiteren Blindnietgewindeelement erzeugt wird, weist das Verfahren zusätzlich zu den voranstehend beschriebenen Schritten a) bis e) die weiteren Schritte auf:
    • f) Setzen des weiteren Blindnietgewindeelements in ein Bauteil unter Verwendung des Setzgeräts,
    • g) Erfassen des Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts während des Abspindelns des Setzgeräts von dem gesetzten weiteren Blindnietgewindeelement,
    • h) Bestimmen eines Soll-Drehmoments für das Schraubgerät, wobei anhand des in Schritt g) erfassten Ist-Drehmomentverlaufs und unter Berücksichtigung einer zuvor in Schritt e) festgestellten fehlerhaften Verschraubung ein angepasster Korrekturfaktor bestimmt wird und ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment mit dem angepassten Korrekturfaktor korrigiert wird um das Soll-Drehmoment zu erhalten und
    • i) Verschrauben des weiteren Gegengewindeelements mit dem weiteren Blindnietgewindeelement mittels des Schraubgeräts unter Verwendung des in Schritt h) bereitgestellten Soll- Drehmoments.
  • Hierbei ähneln die Schritte f) bis i) den zuvor beschriebenen Schritten a) bis d), jedoch wird in Schritt h) bei der Bestimmung des angepassten Korrekturfaktors auch berücksichtigt, falls eine zuvor durchgeführte Verschraubung als fehlerhaft erkannt wurde. Beispielsweise kann der angepasste Korrekturfaktor gegenüber dem Korrekturfaktor, wie er gemäß Schritt c) bestimmt wurde, nach unten korrigiert werden, wenn ein zuvor verwendeter Korrekturfaktor sich als zu hoch herausgestellt hat. In dieser Ausgestaltung ist also eine Rückkopplung mit den Ergebnissen des Schraubgeräts vorgesehen, wodurch eine kontinuierliche Verbesserung des Schraubprozesses erfolgen kann.
  • Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement angegeben. Die Vorrichtung beinhaltet ein Setzgerät zum Setzen von Blindnietgewindeelementen, d.h. von Blindnietmuttern oder Blindnietgewindebolzen. Als Setzgerät kann z.B. ein herkömmliches Setzgerät verwendet werden, dass zum Setzen einer Blindnietmutter bzw. eines Blindnietgewindebolzens geeignet ist. Vorzugsweise ist das Setzgerät eingerichtet, um das Setzen der Blindnietmutter bzw. des Blindnietgewindebolzens setzkraftgesteuert und setzwegüberwacht durchzuführen oder setzweggesteuert und setzkraftüberwacht durchzuführen.
  • Weiterhin beinhaltet die Vorrichtung ein Schraubgerät zum Verschrauben eines Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement. Das Schraubgerät ist folglich eingerichtet um eine Mutter auf ein Gewinde zu schrauben oder um eine Schraube in ein Innengewinde zu schrauben. Das Setzgerät ist vorzugsweise ein drehmomentgesteuertes Schraubgerät. Vorzugsweise weist das Schraubgerät eine Drehwinkelüberwachung auf, so dass während der Verschraubung ein Schraubkurvenverlauf (Drehmoment über Drehwinkel) erfasst werden kann.
  • Weiterhin beinhaltet die Vorrichtung eine Erfassungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist den Ist-Drehmomentverlauf des Setzgerätes zumindest beim Abspindeln von dem gesetzten Blindnietgewindeelement zu erfassen,
    eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, anhand des von der Erfassungsvorrichtung erfassten Ist-Drehmomentverlaufs ein Soll-Drehmoment für das Schraubgerät zu bestimmen und
    eine Steuerungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, das Schraubgerät mit dem von der Datenverarbeitungsvorrichtung bestimmten Soll- Drehmoment zu betreiben.
  • Die Erfassungsvorrichtung kann in einer Ausgestaltung einen Drehmomentsensor beinhaltet, der dazu eingerichtet ist, das Drehmoment des Setzgerätes zu erfassen. Hierzu kann der Drehmomentsensor z.B. in das Setzgerät integriert sein.
  • In einer Ausgestaltung ist die Datenverarbeitungsvorrichtung dazu eingerichtet, anhand des Ist-Drehmomentverlaufs einen Korrekturfaktor zu bestimmen, und das Soll-Drehmoment für das Schraubgerät unter Verwendung eines vorgegebenen Schraub-Drehmoments und des Korrekturfaktors zu bestimmen.
  • Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann weiterhin eine Speichervorrichtung aufweisen und dazu eingerichtet sein, um Betriebsparameter blindnietelementbezogen zu speichern. So können in dem Verfahren für jede einzelne Blindnietmutter und/ oder für jeden einzelnen Blindnietgewindebolzen die jeweiligen Fügeparameter in der Speichervorrichtung abgelegt werden. Bei den Fügeparametern kann es sich beispielsweise um den Ist-Drehmomentverlauf, den Korrekturfaktor, das Soll-Drehmoment und/oder den Schraubkurvenverlauf handeln. Dies ermöglicht es, dass das Verfahren optimal auf jedes einzelne Blindnietgewindeelement eingestellt werden kann, auch wenn das Setzen des Blindnietgewindeelements und die Verschraubung zeitlich und/oder örtlich unabhängig voneinander erfolgen, weil z.B. zunächst alle Blindnietgewindeelemente gesetzt werden und anschließend die Verschraubungen erfolgen. Zudem ermöglicht das blindnietelementbezogene Speichern der Daten eine detaillierte Auswertung der Vielzahl von Setz- und Schraubvorgängen.
  • Um eine Fehlerdetektion direkt bei der Verschraubung zu ermöglichen, ist in einer weiteren Ausgestaltung das Schraubgerät dazu eingerichtet, einen Schraubkurvenverlauf während des Verschraubens des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement zu erfassen und die Datenverarbeitungsvorrichtung ist weiterhin dazu eingerichtet, anhand des Schraubkurvenverlaufs eine fehlerhafte Verschraubung zu detektieren. Beispielsweise kann ein Abgleich des Schraubkurvenverlaufs mit einem Sollverlauf erfolgen oder der Verlauf kann hinsichtlich Schwankungen oder abweichender Einzelwerte ausgewertet werden. Wird ein Fehler detektiert, so kann die Vorrichtung dazu eingerichtet sein, ein Fehlersignal oder eine Fehleranzeige auszugeben.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird ein detektierter Fehler genutzt um den Schraubprozess weiter zu verbessern. Hierzu kann die Datenverarbeitungsanlage weiterhin dazu eingerichtet sein, eine festgestellte fehlerhafte Verschraubung bei der Bestimmung des Korrekturfaktors zu berücksichtigen. Beispielsweise kann der für die fehlerhafte Verschraubung verwendete Korrekturfaktor als zu hoch klassifiziert werden und weitere Korrekturfaktoren entsprechend niedriger angesetzt werden.
  • Setzgerät, Schraubgerät, Erfassungsvorrichtung, Datenverarbeitungsvorrichtung und Steuerungsvorrichtung sind vorzugsweise dazu eingerichtet, miteinander in eine Datenverbindung zu treten, die es ermöglicht, Daten, z.B. die erfassten Fügeparameter, und insbesondere den Korrekturfaktor und die Soll-Schraubparametern zu übermitteln und zu empfangen. Die Datenverbindung kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen.
  • Mit anderen Worten gesagt, liegt der Erfindung die Idee zugrunde, den tatsächlich vorhandenen Gewindereibwert beim Abspindeln des Setzgerätes von der Blindnietmutter bzw. beim Abspindeln der Gewindehülse vom Blindnietgewindebolzen zu bestimmen und eine Weitergabe dieses Parameters an das Schraubgerät vorzusehen, so dass die Fügeparameter auf den jeweils vorliegenden Prozessparametern angepasst werden können. Im Blindnietsetzgerät wird ein Drehmomentsensor integriert, der in der Lage ist, den Widerstand beim Abspindeln zu messen. Über einen Referenzwert kann anschließend ein Faktor bestimmt werden, der an das Schraubgerät weitergegeben wird. Auch eine Fehlerdetektion beim Setzprozess des Blindnietgewindeelements ist hier denkbar. Auch eine Rückkoppelung mit den Ergebnissen des Schraubgeräts wäre möglich, um so den Prozess automatisch nachzutrimmen.
  • Mit der Vorrichtung kann insbesondere das voranstehend beschriebene Verfahren ausgeführt werden. Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben sind, gelten auch im Zusammenhang mit der Vorrichtung, sowie jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Sofern in dieser Anmeldung der Begriff „kann“ verwendet wird, handelt es sich sowohl um die technische Möglichkeit als auch um die tatsächliche technische Umsetzung.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele an Hand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
    • 1 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens,
    • 2 ein Ablaufdiagramm eines weiteren beispielhaften Verfahrens und
    • 3 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Das mit Bezug auf die 1 bzw. 2 beschriebene Verfahren kann z.B. mit der in 3 dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden. Die in den Figuren gezeigten Schritte A bis I korrespondieren mit den Schritten a) bis i) in den Ansprüchen.
  • Das Verfahren wird beispielhaft für das Setzen von Blindnietmuttern und das anschließende Einschrauben einer Schraube beschrieben. Ebenso kann das Verfahren verwendet werden, wenn als Blindnietgewindeelement Blindnietgewindebolzen verwendet werden, auf die Muttern aufgeschraubt werden.
  • Bei dem in 1 gezeigten beispielhaften Verfahren wird in Schritt A zunächst die Blindnietmutter in ein Bauteil gesetzt. Hierzu wird die Spindel 12 eines Setzgeräts 10 (gezeigt in 3) zunächst in die zu setzende Blindnietmutter eingespindelt und beides in ein Durchgangsloch im Bauteil eingesetzt. Der eigentliche Setzvorgang schließt sich an, bei dem durch das Setzgerät 10 die Verformung des Nietschafts unter Ausbildung des Schließkopfes erfolgt. Der Setzvorgang kann z. B. setzkraftgesteuert erfolgen, wobei der Setzweg überwacht wird oder der Setzvorgang kann z.B. setzweggesteuert erfolgen, wobei die Setzkraft überwacht wird.
  • Anschließend wird in Schritt B die Spindel 12 des Setzgeräts 10 aus der Blindnietmutter ausgespindelt. Während dieses Ausspindelvorgangs wird das Drehmoment des Setzgeräts mittels einer Erfassungsvorrichtung 20 überwacht und erfasst, die z.B. in Form eines Drehmomentsensors in das Setzgerät 10 integriert ist, so dass der Ist-Drehmomentverlauf über der Zeit des Ausspindelvorgangs erhalten wird.
  • In Schritt C wird aus dem erfassten Ist-Drehmomentverlauf ein Korrekturfaktor bestimmt. Der Korrekturfaktor spiegelt eine Abweichung des Blindnietgewindereibwertes gegenüber einem Sollwert wieder. Der Korrekturfaktor wird dann berücksichtigt um ein Soll-Drehmoment zur Verschraubung einer Schraube mit der Blindnietmutter bereitzustellen. Beispielsweise wird ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment mittels des Korrekturfaktors korrigiert, wodurch das Soll-Drehmoment ermittelt wird. Die Ermittlung des Korrekturfaktors und des Soll-Drehmoments erfolgt mittels einer Datenverarbeitungsanlage 30.
  • Das so ermittelte Soll-Drehmoment für die Verschraubung wird dann an eine Steuerungsvorrichtung 40 übermittelt, welche eingerichtet ist, um ein Schraubgerät 50 mit dem Soll-Drehmoment zu betreiben.
  • In Schritt D erfolgt das Einschrauben einer Schraube in die zuvor gesetzte Blindnietmutter mittels des Schraubgeräts 50 unter Verwendung des an die Steuerungsvorrichtung 40 übermittelten Soll-Drehmoments.
  • An Schritt D kann sich ein optionaler Schritt E anschließen, in dem der Schraubkurvenverlauf ausgewertet wird zur Ermittlung einer fehlerhaften Verschraubung. Hierzu ist das Schraubgerät 50 vorzugsweise eingerichtet, einen Schraubkurvenverlauf während des Einschraubens der Schraube in die Blindnietmutter zu erfassen und die Datenverarbeitungsvorrichtung ist weiterhin dazu eingerichtet, anhand des Schraubkurvenverlaufs eine fehlerhafte Verschraubung zu detektieren.
  • Das in 1 gezeigte Verfahren kann für mehrere Blindnietmuttern und Verschraubungen durchgeführt werden, wobei z.B. zunächst eine Vielzahl von Blindnietmuttern gesetzt werden und anschließend die Vielzahl von Verschraubungen in den Blindnietmuttern vorgenommen werden. Um hier nietmutternbezogen eine individuelle Anpassung der Schraubparameter vornehmen zu können, beinhaltet die Datenverarbeitungsvorrichtung vorzugsweise weiterhin eine Speichervorrichtung, die eingerichtet ist um Betriebsparameter für den Prozess, wie z.B. einen Ist-Drehmomentverlauf, einen Korrekturfaktor, ein Soll-Drehmoment, nietmutternbezogen zu speichern.
  • Wird in Schritt E festgestellt, dass die Verschraubung fehlerhaft ist, so kann dies bei nachfolgenden weiteren Verschraubungen berücksichtigt werden. 2 zeigt eine weitere beispielhafte Verfahrensführung, bei der die Resultate aus Schritt E bei nachfolgenden Verschraubungen berücksichtigt werden. Die Schritte A bis E werden - wie zu 1 beschrieben - durchgeführt. In Schritt F wird eine weitere Blindnietmutter in ein Bauteil gesetzt, analog zu Schritt A. In Schritt G wird der Ist-Drehmomentverlauf des Setzgeräts 10 während des Ausspindelns des Setzgeräts 10 aus der gesetzten weiteren Blindnietmutter erfasst, analog zu Schritt B.
  • In Schritt H wird das Soll-Drehmoment für das Schraubgerät 50 bestimmt. Im Gegensatz zu Schritt C wird nun neben dem in Schritt G erfassten Ist-Drehmomentverlauf auch noch eine zuvor in Schritt E festgestellte fehlerhafte Verschraubung berücksichtigt und es wird ein angepasster Korrekturfaktor bestimmt. Ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment wird dann mit dem angepassten Korrekturfaktor korrigiert um das Soll-Drehmoment zu erhalten. In Schritt I erfolgt das Einschrauben der weiteren Schraube in die Blindnietmutter mittels des Schraubgeräts 50 unter Verwendung des in Schritt H bereitgestellten Soll- Drehmoments.
  • Die einzelnen Komponenten der Vorrichtung 1 stehen vorzugsweise untereinander in einer Datenverbindung, dargestellt durch die strichlierten Pfeile in 3. Die Datenverbindung kann kabelgebunden oder kabellos eingerichtet sein und dazu dienen, die für das Verfahren benötigten Daten zwischen den jeweiligen Komponenten zu übertragen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    10
    Setzgerät
    12
    Spindel
    20
    Erfassungsvorrichtung
    30
    Datenverarbeitungsvorrichtung
    32
    Speichervorrichtung
    40
    Steuerungsvorrichtung
    50
    Schraubgerät
    A bis I
    Verfahrensschritte

Claims (10)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelementmit den Schritten: a) Setzen eines Blindnietgewindeelements in ein Bauteil unter Verwendung eines Setzgeräts (10), b) Erfassen des Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts (10) während des Abspindelns des Setzgeräts (10) von dem gesetzten Blindnietgewindeelement, c) Bestimmen eines Soll-Drehmoments für ein Schraubgerät (50) unter Berücksichtigung des erfassten Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts (10) und d) Verschrauben des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement mittels des Schraubgeräts (50) unter Verwendung des in Schritt c) bereitgestellten Soll- Drehmoments.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, bei dem in Schritt c) anhand des Drehmomentverlaufs ein Korrekturfaktor bestimmt wird und ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment mit dem Korrekturfaktor korrigiert wird um das Soll-Drehmoment zu erhalten.
  3. Verfahren nach Patentanspruch 2, bei dem in Schritt d) weiterhin ein Schraubkurvenverlauf erfasst wird und das weiterhin den Schritt umfasst: e) Auswerten des Schraubkurvenverlaufs zur Ermittlung einer fehlerhaften Verschraubung.
  4. Verfahren nach Patentanspruch 3, bei dem eine weitere Schraubverbindung zwischen einem weiteren Blindnietgewindeelement und einem weiteren Gegengewindeelement erzeugt wird mit den Schritten: f) Setzen der weiteren Blindnietmutter in ein Bauteil unter Verwendung des Setzgeräts (10), g) Erfassen des Ist-Drehmomentverlaufs des Setzgeräts (10) während des Abspindelns des Setzgeräts (10) aus dem gesetzten weiteren Blindnietgewindeelement, h) Bestimmen eines Soll-Drehmoments für das Schraubgerät (50), wobei anhand des in Schritt g) erfassten Ist-Drehmomentverlaufs und unter Berücksichtigung der in Schritt e) festgestellten fehlerhaften Verschraubung ein angepasster Korrekturfaktor bestimmt wird und ein vorgegebenes Schraub-Drehmoment mit dem angepassten Korrekturfaktor korrigiert wird um das Soll-Drehmoment zu erhalten und i) Verschrauben des weiteren Gegengewindeelements mit dem weiteren Blindnietgewindeelement mittels des Schraubgeräts (50) unter Verwendung des in Schritt h) bereitgestellten Soll- Drehmoments.
  5. Vorrichtung zum Herstellen einer Schraubverbindung zwischen einem Blindnietgewindeelement und einem Gegengewindeelement, mit einem Setzgerät (10) zum Setzen von Blindnietgewindeelementen, einem Schraubgerät (50) zum Verschrauben des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement, einer Erfassungsvorrichtung (20), das dazu ausgebildet ist den Ist-Drehmomentverlauf des Setzgerätes zumindest beim Abspindeln von dem gesetzten Blindnietgewindeelement zu erfassen, einer Datenverarbeitungsvorrichtung (30), die dazu eingerichtet ist, anhand des von der Erfassungsvorrichtung erfassten Ist-Drehmomentverlaufs ein Soll-Drehmoment für das Schraubgerät (50) zu bestimmen und einer Steuerungsvorrichtung (40), die dazu eingerichtet ist, das Schraubgerät (50) mit dem von der Datenverarbeitungsvorrichtung (30) bestimmten Soll-Drehmoment zu betreiben.
  6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, wobei die Erfassungsvorrichtung (20) einen Drehmomentsensor beinhaltet, der dazu eingerichtet ist das Drehmoment des Setzgerätes zu erfassen.
  7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 oder 6, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung (30) dazu eingerichtet ist, anhand des Ist-Drehmomentverlaufs einen Korrekturfaktor zu bestimmen, und das Soll-Drehmoment für das Schraubgerät (50) unter Verwendung eines vorgegebenen Schraub-Drehmoments und des Korrekturfaktors zu bestimmen.
  8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 7, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung (30) weiterhin eine Speichervorrichtung (32) aufweist und dazu eingerichtet ist Betriebsparameter blindnietelementbezogen zu speichern.
  9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, wobei das Schraubgerät (50) dazu eingerichtet ist, einen Schraubkurvenverlauf während des Verschraubens des Gegengewindeelements mit dem Blindnietgewindeelement zu erfassen und die Datenverarbeitungsvorrichtung (30) weiterhin dazu eingerichtet ist, anhand des Schraubkurvenverlaufs eine fehlerhafte Verschraubung zu detektieren.
  10. Vorrichtung nach Patentanspruch 9, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung (30) weiterhin dazu eingerichtet ist, eine festgestellte fehlerhafte Verschraubung bei der Bestimmung des Korrekturfaktors zu berücksichtigen.
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