DE102022004895A1 - Measuring device for checking the correct execution of hollow punch rivet connections - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Kontrollmessung der korrekten Ausführung von Hohlstanznietverbindungen, mit einer Messeinheit (3), die derart ausgebildet ist, dass eine Höhenlage eines Kopfes (17) des Hohlstanzniets (9) ermittelt und mit einer Bezugsebene verglichen wird. Bei einer Messvorrichtung, welche konstruktiv einfach ausgebildet ist und trotzdem zuverlässig arbeitet, ist die Messeinheit (3) mittig in einer Messhülse (5) geführt, wobei ein Messtaster (7) der Messeinheit (3) zur außermittigen Auflage auf dem Kopf (17) des Hohlstanznietes (9) ausgebildet ist.The invention relates to a measuring device for checking the correct execution of hollow punch rivet connections, with a measuring unit (3) which is designed in such a way that the height of a head (17) of the hollow punch rivet (9) is determined and compared with a reference plane. In a measuring device that is structurally simple and still works reliably, the measuring unit (3) is guided in the middle of a measuring sleeve (5), with a measuring probe (7) of the measuring unit (3) being placed off-centre on the head (17) of the Hollow punch rivet (9) is formed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Kontrollmessung der korrekten Ausführung von Hohlstanznietverbindungen, mit einer Messeinheit, die derart ausgebildet ist, dass eine Höhenlage eines Kopfes des Hohlstanzniets ermittelt und mit einer Bezugsebene verglichen wird.The invention relates to a measuring device for checking the correct execution of hollow punch rivet connections, with a measuring unit which is designed in such a way that the height of a head of the hollow punch rivet is determined and compared with a reference plane.
Im Karosserierohbau wird das Fügeverfahren Halbhohlstanznieten HSN zum Fügen von Leichtbauanwendungen eingesetzt, bei welchem als Fügeelement ein Halbhohlstanzniet verwendet wird. Der Messvorgang erfolgt mit einer Messuhr, welche mit einer an ihr befindlichen punktförmigen als Auflagefläche genutzte Messhülse über den zu messenden Fügepunkt gesetzt wird. Mittig in der Messhülse ist ein vertikal beweglicher Messtaster angeordnet, der auf dem Nietkopf aufsitzt und den Höhenunterschied zu einer Bezugsebene misst. Bei der Verwendung von Hohlstanznieten würde so nicht der Niet selbst gemessen, sondern der bei der Nietverbindung im Inneren aufsteigende Stanzbutzen, der in seiner Höhe variabel sein kann.In car body construction, the HSN semi-tubular punch rivet joining process is used to join lightweight construction applications, in which a semi-tubular punch rivet is used as the joining element. The measuring process is carried out with a dial gauge, which is placed over the joint point to be measured with a punctiform measuring sleeve used as a contact surface. A vertically movable measuring probe is arranged in the center of the measuring sleeve. It sits on the rivet head and measures the difference in height to a reference plane. When using hollow punch rivets, it is not the rivet itself that is measured, but the punched slug that rises up inside the riveted connection and can be variable in height.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messvorrichtung zur Kontrollmessung der korrekten Ausführung von Hohlstanznietverbindungen anzugeben, welche konstruktiv einfach ausgebildet ist und trotzdem zuverlässig arbeitet.The object of the invention is to specify a measuring device for checking the correct execution of hollow punch rivet connections, which is structurally simple in design and nevertheless works reliably.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.The object is achieved with the subject matter of patent claim 1.
Bei der eingangs erläuterten Messvorrichtung zur Kontrollmessung der korrekten Ausführung von Hohlstanznietverbindungen, mit einer Messeinheit, die derart ausgebildet ist, dass eine Höhenlage eines Kopfes des Hohlstanzniets ermittelt und mit einer Bezugsebene verglichen wird, ist die Messeinheit mittig in einer Messhülse geführt, wobei ein Messtaster der Messeinheit zur außermittigen Auflage auf dem Kopf des Hohlstanznietes ausgebildet ist. Mit einem solchen konstruktiv einfachen Mittel lassen sich Nietverbindungen zuverlässig bewerten. Vorteilhaft können so auch Verbindungen mit einem Hohlstanzniet geprüft werden. Es wird sichergestellt, dass auch wirklich der Nietkopf und nicht der im Hohlstanzniet hochsteigende Stanzbutzen gemessen wird.In the measuring device explained at the outset for checking the correct execution of hollow punch rivet connections, with a measuring unit that is designed in such a way that the height of a head of the hollow punch rivet is determined and compared with a reference plane, the measuring unit is guided in the middle of a measuring sleeve, with a measuring sensor of the Measuring unit is designed for off-center support on the head of the hollow punch rivet. With such a structurally simple means, riveted joints can be reliably evaluated. Connections with a hollow punch rivet can also be advantageously tested in this way. It is ensured that the rivet head is actually measured and not the slug rising in the hollow punch rivet.
Vorteilhafterweise ist der Messtaster zur außermittigen Auflage auf dem Kopf des Hohlstanznietes aus seiner Längserstreckungsrichtung ausgelenkt. Damit wird das Aufliegen des Messfühlers auf dem Nietkopf gewährleistet.Advantageously, the measuring probe is deflected from its direction of longitudinal extension so that it rests off-centre on the head of the hollow punch rivet. This ensures that the sensor rests on the rivet head.
In einer Ausgestaltung weist ein am Messtaster angesetzter Messfühler mindestens zwei Auflagepunkte zum außermittigen Aufsetzen auf den Kopf des Hohlstanznietes auf. Mit einer solchen Mehrpunktauflage lassen sich Höhenverschiebungen am Nietkopf besonders zuverlässig messen.In one embodiment, a sensor attached to the measuring probe has at least two support points for eccentric placement on the head of the hollow punch rivet. With such a multi-point support, height displacements on the rivet head can be measured particularly reliably.
In einer Variante ist der Messfühler wippenartig ausgebildet und um eine Achse schwenkbar. Dadurch lässt sich der Messfühler besonders einfach auf einem schief sitzenden Nietkopf aufsetzen. Durch die Wippe wird eine besonders zuverlässige Anpassung des Messfühlers an die Oberfläche des Nietkopfes ermöglicht.In one variant, the sensor is designed like a rocker and can be pivoted about an axis. This makes it particularly easy to place the sensor on a crooked rivet head. The rocker enables a particularly reliable adjustment of the sensor to the surface of the rivet head.
In einer Alternative ist der Messfühler dreibeinähnlich ausgebildet und in mindestens zwei Richtungen drehbar gelagert. Durch diese drehbare Dreibeinauflage wird ein besonders stabiles Aufsetzen auf dem Nietkopf bei gleichzeitigem Ausgleich von Niveauunterschieden am schief sitzenden Nietkopf ermöglicht.In an alternative, the measuring sensor is designed like a tripod and is mounted so that it can rotate in at least two directions. This rotatable tripod support enables a particularly stable placement on the rivet head while at the same time compensating for differences in level on the crooked rivet head.
In einer Ausführungsform ist der Messtaster mit dem Messfühler zentrisch in der Messhülse angeordnet, wobei der Auflagepunkt des Messfühlers als Kugel oder als Kugel mit einer ebenen Stirnfläche oder als Kegelstumpf ausgeführt ist. Der Messfühler, welcher die Spitze des Messtasters bildet, zentriert sich somit mittig durch die Nietbohrung. Die Anordnung zwischen Messeinheit und Messhülse wird dadurch in ihrer Position ausgerichtet.In one embodiment, the measuring probe with the measuring sensor is arranged centrally in the measuring sleeve, with the contact point of the measuring sensor being designed as a sphere or as a sphere with a flat end face or as a truncated cone. The sensor, which forms the tip of the probe, is thus centered in the middle of the rivet hole. The arrangement between the measuring unit and the measuring sleeve is thereby aligned in its position.
Es ist von Vorteil, wenn die Messeinheit mittig in der Messhülse angeordnet und der Messtaster nach außen, die Messhülse umgebend, umgelenkt ist. Die Messhülse stellt dabei ein Hilfsmittel zur Festlegung der Bezugsebene dar.It is advantageous if the measuring unit is arranged centrally in the measuring sleeve and the measuring probe is deflected outwards, surrounding the measuring sleeve is. The measuring sleeve is a tool for determining the reference level.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Messhülse eine Auflage mit drei Punkten zum Aufsitzen auf einer den Kopf des Hohlstanznietes umfassenden Fügefläche auf. Dadurch wird die Bezugsebene stabil festgelegt, da geringfügige Unebenheiten der Fügefläche ausgeglichen werden können.In a further embodiment, the measuring sleeve has a support with three points for sitting on a joint surface surrounding the head of the hollow punch rivet. This ensures that the reference plane is stable, since minor unevenness in the joint surface can be compensated for.
In einer Alternative weist die Messhülse eine durchgängige kreisförmige Auflage zum Aufsitzen auf einer den Kopf des Hohlstanznietes umfassenden Fügefläche auf. Besonders bei unsymmetrisch ausgeprägten Oberflächen ist dies sehr vorteilhaft, um einen gleichmäßigen Messwert zu ermitteln.In an alternative, the measuring sleeve has a continuous circular support for sitting on a joint surface surrounding the head of the hollow punch rivet. This is particularly advantageous for asymmetrically shaped surfaces in order to determine an even measured value.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details result from the following description, in which at least one exemplary embodiment is described in detail-if necessary with reference to the drawing. Described and/or illustrated features can form the subject of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject of one or more separate applications. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, -
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, -
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung, -
6 Beispiele für Auflageelemente der Messhülse.
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1 a first embodiment of the measuring device according to the invention, -
2 another embodiment of the measuring device according to the invention, -
3 another embodiment of the measuring device according to the invention, -
4 another embodiment of the measuring device according to the invention, -
5 another embodiment of the measuring device according to the invention, -
6 Examples of support elements of the measuring sleeve.
In
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung 1 ist in
Eine Messvorrichtung mit einer Dreipunktauflage ist in
Um die Anordnung aus Messeinheit 3 und Messhülse 5 zu zentrieren, weist der innerhalb der Messhülse 5 angeordnete Messtaster 7 eine durch einen Messfühler gebildete Zentrierspitze 29 auf. Verschiedene Ausführungen der Zentrierspitze 29 sind in
In
Beispiele für Auflageelemente der Messhülse 5 sind in
Für alle beschriebenen Lösungen zur Nietkopfendlagenmessung bei Hohlstanznieten mit kreisringförmigen Nietkopf gilt dasselbe Messprinzip. Die Messeinheit 3 erfasst den Relativweg des Messtasters 7 zu der den Referenzwert vorgebenden Messhülse 5.The same measuring principle applies to all the solutions described for measuring the rivet head end position in hollow punch rivets with a circular rivet head. The measuring
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