DE4339117A1 - Verfahren zum Setzen von Blindnieten und Blindnietmuttern und Setzgerät für Blindniete und Blindnietmuttern - Google Patents
Verfahren zum Setzen von Blindnieten und Blindnietmuttern und Setzgerät für Blindniete und BlindnietmutternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von
Blindnieten und Blindnietmuttern, bei dem bei einem
Setzvorgang eine Zugkraft mit Hilfe eines elektrischen
Motors erzeugt wird, und ein Setzgerät für Blindniete
und Blindnietmuttern mit einem durch einen elektrischen
Motor angetriebenen Zugmechanismus.
Ein derartiges Verfahren und ein derartiges Setzgerät
sind aus DE 41 26 602 A2 bekannt.
Der Begriff "Blindnieten" soll im folgenden auch die
"Blindnietmuttern" einschließen, wenn diese nicht ge
trennt erwähnt sind.
Beim Setzen von Blindnieten ist in vielen Fällen eine
Aussage über die Qualität der mit den Blindnieten er
zeugten Verbindungen erwünscht oder sogar erforderlich.
Insbesondere sollte sichergestellt sein, daß die Blind
niete mit der notwendigen Festigkeit gesetzt worden
sind. War die Zugkraft zu gering, besteht die Gefahr,
daß die Nietverbindung nicht mit der nötigen Kraft her
gestellt worden ist. War die Zugkraft zu groß, besteht
die Gefahr, daß Material beschädigt worden ist, oder,
bei Blindnietmuttern, daß Gewinde beschädigt worden
ist.
Aus EP 0 454 890 A1 ist es bekannt, bei übersetzten
Geräten, wie elektrischen, hydraulischen, pneumatischen
oder hydraulisch-pneumatischen Setzgeräten eine Kraft
meßeinrichtung im Zugmechanismus des Gerätes anzubrin
gen, die sicherstellt, daß das Nietsetzgerät mit einer
vorgegebenen Zugkraft arbeitet. Die Kraftmeßeinrichtung
kann hierbei als Dehnungsmeßstreifen oder als Druckdose
ausgebildet sein, die beide die mechanische Spannung in
eine elektrische Größe umsetzen. Die Auswertung und
Überwachung der Setzvorgänge erfolgt dann jeweils elek
trisch, indem die erreichten und gemessenen Kraftwerte
mit in Festspeichern abgelegten Sollwerten verglichen
werden. Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß die
zur Erfassung der Kräfte erforderlichen Dehnungsmeß
streifen bzw. Druckdosen zusätzliche Bauelemente dar
stellen, die einen zusätzlichen Verkabelungs- oder Ver
drahtungsaufwand bedingen. Erschwerend kommt hinzu, daß
sie am Zugmechanismus angeordnet sind, also in einem
Bereich, der bei der täglichen Wartung der Nietgeräte
demontiert werden muß. Dies führt zu einem erhöhten
Wartungsaufwand. Außerdem besteht die Gefahr, daß die
Meßeinrichtung oder die Meßleitungen beschädigt werden.
Ferner beeinträchtigt eine Reihe von Faktoren bei Ein
satz eines Dehnungsmeßstreifens die Auswertung der Meß
werte, da Größen wie Durchmesser, Toleranzen des Zug
mechanismus, Schwankungen des Elastizitätsmoduls der
Werkstoffe zwischen verschiedenen Fertigungschargen,
Temperatureinflüsse und ähnliches das Meßergebnis di
rekt beeinflussen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ohne eine Änderung
des mechanischen Aufbaus eine Überwachung der Setzvor
gänge bei elektrisch betriebenen Setzgeräten zu errei
chen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß der Eingangsstrom des
Motors überwacht wird.
Bei einem elektrischen Motor ist der aufgenommene Strom
unmittelbar ein Maß für das vom Motor abgegebene Mo
ment, das auch als Drehmoment bezeichnet wird. Die Ab
hängigkeit zwischen dem abgegebenen Moment und dem Ein
gangsstrom muß nicht unbedingt linear sein. Sie kann
z. B. auch quadratisch sein. In jedem Fall ist aber je
dem Moment ein Eingangsstrom zugeordnet und umgekehrt.
Der Motor treibt den Zugmechanismus in der Regel über
ein Getriebe mit einem bekannten Übersetzungsverhältnis
an, so daß das vom Motor abgegebene Moment relativ ein
fach in eine Zugkraft umgerechnet werden kann. Die Zug
kraft, die sich beim Setzvorgang entwickelt, insbeson
dere der Maximalwert der Zugkraft, läßt aber einen
Rückschluß auf die Qualität der Nietverbindung zu. Da
sich das Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Zug
einrichtung nicht ändert, muß man die Zugkraft nicht
unmittelbar bestimmen. Es reicht aus, wenn man das Mo
ment kennt, das beim Setzen des Blindniets aufgetreten
ist. Dieses Moment läßt sich auch durch den Eingangs
strom darstellen. Verluste, die im Setzgerät etwa durch
Reibung auftreten, sind in den meisten Fällen vernach
lässigbar. In den Fällen, in denen sie nennenswerte
Größen in Bezug zur Setzkraft erreichen, können sie
entsprechend berücksichtigt werden. Die Auswertung der
Stromaufnahme ist relativ leicht möglich. Bei den mei
sten elektrisch betriebenen Setzgeräten für Blindniete
ist ohnehin eine Regel- und Steuerelektronik vorhanden,
die lediglich zum Zwecke der Strommessung erweitert
werden muß. Es sind also keine zusätzlichen mechanisch
elektrischen Meßwerterfassungselemente, wie Druckmeßdo
sen oder Dehnungsmeßstreifen, notwendig, die potentiel
le Störquellen darstellen. Vielmehr wird eine ohnehin
im Gerät vorhandene Information, nämlich der Stromver
lauf, als Kriterium zur Bewertung des Setzvorganges
verwendet.
Bevorzugterweise wird ein Sollstrombereich für den Ein
gangsstrom in Abhängigkeit von Material und Abmessungen
des Blindniets bzw. der Blindnietmutter gewählt, und es
wird überwacht, ob der Ist-Eingangsstrom während des
Setzvorgangs einen Maximalwert erreicht, der in diesem
Sollstrombereich liegt. Man kann zwar grundsätzlich den
gesamten Stromverlauf während des Setzvorganges über
wachen. Aus dem Kraft-Weg-Verlauf, der durch den Strom-
Weg-Verlauf beschrieben wird, ist aber im Prinzip nur
der Maximalwert wesentlich, um zu beurteilen, ob der
Setzvorgang ordnungsgemäß verlaufen ist oder nicht. Bei
Blindnieten tritt der Maximalwert im Moment des Abris
ses des Nietdornes auf. Bei Blindnietmuttern tritt der
Maximalwert ebenfalls am Ende des Setzvorgangs auf. Ist
der Maximalwert nicht so groß, daß er in den Sollstrom
bereich fällt, ist dies ein Zeichen für eine fehlerhaf
te Nietung oder für einen Fehler am Setzgerät, der bei
spielsweise dadurch bedingt sein kann, daß die
Greifeinrichtung der Zugvorrichtung verschlissen ist
und vom Dorn abgerutscht ist. Ist der Maximalwert zu
groß, kann dies auf erhöhte Reibungen im Setzgerät zu
rückzuführen sein, die durch Verschmutzung verursacht
werden, oder auf die Wahl eines falschen Niets, der
dann möglicherweise die zu verbindenden Teile beschä
digt hat. In beiden Fällen kann man entsprechende Feh
lermeldungen ausgeben und den Benutzer warnen.
Bevorzugterweise wird der Sollstrombereich temperatur
und/oder eingangsspannungskompensiert. Die Abhängigkeit
zwischen dem Eingangsstrom und dem vom Motor abgegebe
nen Moment ist in einigen Fällen temperaturabhängig
und/oder von der Eingangsspannung abhängig. Wenn sich
nun im Verlauf des Betriebes, beispielsweise während
einer 8-Stunden-Schicht, durch eine wiederholte Betäti
gung des Motors der Motor erwärmt, kann man durch die
Temperaturkompensation dafür sorgen, daß durch die Tem
peraturerhöhungen keine falschen oder überflüssigen
Fehlermeldungen erzeugt werden. Das gleiche gilt für
den Verlauf der Eingangsspannung, insbesondere bei bat
terie- oder akkumulatorbetätigten Motoren, bei denen
die Eingangsspannung im Lauf des Betriebes, je nach dem
Ladezustand der Batterie oder des Akkumulators, ab
sinkt.
Zur Feststellung des Sollstrombereichs ist in einer
vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß der Soll
strombereich durch eine oder mehrere Probenietungen
unter Bedingungen ermittelt wird, die mit denen einer
gewünschten realen Nietung vergleichbar sind. Dies läßt
sich beispielsweise dadurch bewerkstelligen, daß an
einem Probestück Probenietungen vorgenommen werden und
der dabei benötigte Eingangsstrom gemessen wird. Man
kann nun die Qualität dieser Probenietungen überprüfen,
beispielsweise auch durch eine zerstörende
Werkstoffprüfung, und anhand der ermittelten Werte des
Maximalstromes einen Sollstrombereich festlegen, der
bei folgenden realen Nietungen als Bewertungsgröße ver
wendet wird.
Noch einfacher wird es, wenn bei den Probenietungen der
Stromverlauf oder mindestens eine davon abgeleitete
Größe abgespeichert werden, wobei diese Größe später
zur Erzeugung des Sollstrombereichs verwendet wird. In
diesem Fall muß der Stromverlauf oder die davon abge
leitete Größe, beispielsweise der Maximalwert, nicht
erst ausgelesen, umgerechnet und wieder eingegeben wer
den. Vielmehr kann der Stromverlauf oder die Größe di
rekt in einen Speicher eingegeben werden, der später
zur Ausgabe des Sollstrombereichs verwendet wird.
Vorzugsweise wird die Stromzufuhr zum Motor unterbro
chen, sobald der Eingangsstrom einen vorbestimmten Ma
ximalwert erreicht. Eine derartige Betriebsweise ist
insbesondere beim Setzen von Blindnietmuttern von Vor
teil. Hier wird beim Erreichen des vorbestimmten Maxi
malwerts sichergestellt, daß die Blindnietmutter mit
der notwendigen Kraft festsitzt. Andererseits wird
durch den Maximalwert die Zugkraft begrenzt, so daß
eine Beschädigung des Gewindes nicht erfolgt.
Vorzugsweise werden die gegebenenfalls temperatur-
und/oder spannungskompensierten Eingangsstromverläufe
oder davon abgeleitete Größen von aufeinanderfolgenden
Setzvorgängen abgespeichert. In vielen Produktionsbe
reichen erfolgt eine Verbindung von zwei oder mehreren
Teilen nicht nur über eine Nietung, sondern über eine
Vielzahl von Nietungen. Man kann nun durch das Abspei
chern und spätere Auswerten der gespeicherten Ergebnis
se eine Aussage dahingehend treffen, ob eine ausrei
chende Anzahl von Nietverbindungen mit der notwendigen
Qualität ausgeführt worden sind. Darüber hinaus läßt
sich über das fortlaufende Abspeichern der Stromverläu
fe oder der abgeleiteten Größen auch eine Aussage über
den Wartungsbedarf des Geräts machen. Stellt man bei
spielsweise fest, daß die Maximalwerte kontinuierlich
ansteigen, ist dies ein Zeichen für eine zunehmende
Verschmutzung. Stellt man hingegen fest, daß wiederholt
die Maximalwerte nicht den Sollstrombereich erreichen,
ist dies ein Zeichen dafür, daß der Zugmechanismus,
insbesondere sein Greifmechanismus, verschlissen ist.
Bevorzugterweise werden hierbei die Eingangsstromver
läufe oder die davon abgeleiteten Größen klassifiziert,
wobei lediglich die Anzahlen der Ereignisse pro Klasse
abgespeichert werden. Dies vermindert den Speicherbe
darf ganz beträchtlich, ohne daß wesentliche Informa
tionen verloren gehen.
Die Aufgabe wird bei einem Setzgerät der eingangs ge
nannten Art dadurch gelöst, daß eine Schaltungseinrich
tung vorgesehen ist, die eine die Stromaufnahme des
Motors überwachende und mit einer Auswerteeinrichtung
verbundene Strommeßeinrichtung aufweist.
Wie oben erwähnt, erlaubt der vom Motor aufgenommene
Strom unmittelbar eine Aussage über die von der Zugein
richtung aufgebrachte Kraft, was wiederum Rückschlüsse
auf die Qualität der Nietverbindung oder den Sitz der
Blindnietmutter erlaubt. Die Auswerteeinrichtung kann
hierbei unmittelbar nach jedem Setzvorgang die Qualität
anzeigen, beispielsweise als zufriedenstellend oder als
nicht zufriedenstellend. Sie kann Hinweise auf eine
Fehlfunktion des Setzgerätes oder die Notwendigkeit
einer Wartung oder Reparatur ausgeben.
Vorzugsweise weist die Auswerteeinrichtung einen Kom
parator auf. Es ist also nicht notwendig, daß der Ein
gangsstrom zahlen- oder wertemäßig laufend erfaßt und
diskretisiert wird. Man muß lediglich überwachen, ob
der Eingangsstrom einen bestimmten Schwellwert erreicht
oder nicht. Wenn der Schwellwert erreicht worden ist,
ist dies ein Zeichen dafür, daß der Setzvorgang zufrie
denstellend verlaufen ist.
Vorzugsweise ist der Komparator mit einem Schwellwert
geber verbunden, der einen von mindestens zwei von au
ßen vorwählbaren Schwellwerten ausgibt. Man kann die
Schwellwerte beispielsweise in Abhängigkeit von dem
verwendeten Nietmaterial und/oder der Nietgröße wählen.
Beispielsweise erfordern Blindniete aus Aluminium eine
andere Zugkraft als solche aus Stahl. Durch die Mög
lichkeit, von mehreren Schwellwerten einen in Abhängig
keit von den zu setzenden Blindnieten auszuwählen, wird
das Setzgerät für eine Vielzahl von Blindnieten ver
wendbar.
Hierbei ist bevorzugt, daß ein Motortemperaturmesser
und/oder ein Motorspannungsmesser vorgesehen sind, die
mit dem Schwellwertgeber verbunden sind, wobei der
Schwellwertgeber den vorwählbaren Schwellwert in Abhän
gigkeit von Motortemperatur und/oder Motoreingangsspan
nung verändert. Vorgegeben wird also lediglich der
Schwellwert für einen bestimmten Temperatur- und/oder
Spannungszustand des Motors. Ändert sich die Temperatur
oder die Eingangsspannung, wird der Schwellwert ent
sprechend angepaßt. Zu diesem Zweck kann der Schwell
wertgeber beispielsweise die charakteristischen Zusam
menhänge zwischen dem Moment, dem Eingangsstrom, der
Temperatur und der Eingangsspannung in Form von Kurven
oder Tabellen abgespeichert haben.
Vorzugsweise weist der Schwellwertgeber eine Speicher
einrichtung auf, in der verschiedene Schwellwerte abge
speichert sind. Jeder Schwellwert kann dabei einer be
stimmten Kombination von Material und Größe der Blind
niete entsprechen.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Speicherein
richtung mit einer Einleseeinrichtung verbunden ist,
die einen Spitzenstrommesser, eine Zwischenspeicher zur
Ablage mehrerer Spitzenstromwerte und einer Rechenein
richtung zur Ermittlung eines Mittelwerts und/oder ei
nes Toleranzbandes aus den gespeicherten Spitzenstrom
werten aufweist. Hiermit läßt sich auf einfache Art und
Weise bei Probenietungen der für die entsprechende
Nietverbindung erforderliche Schwellwert ermitteln, der
gegebenenfalls mit einem vorbestimmten Toleranzband in
der Speichereinrichtung abgespeichert werden kann. Der
so ermittelte Wert kann später, wenn eine ähnliche
Nietverbindung wieder herzustellen ist, abgerufen und
verwendet werden.
Mit Vorteil ist der Komparator als Fensterkomparator
ausgebildet. In diesem Fall sind zwei Schwellwerte oder
ein Schwellwertpaar notwendig, um ein Fenster zu bil
den. Das Fenster stellt den Sollstrombereich dar. Der
Maximalwert des beim Setzvorgang ermittelten Stromes
muß in diesem Fenster liegen. Ist er zu klein, dann ist
der Setzvorgang nicht mit der notwendigen Kraft abge
laufen. Ist er zu groß, ist entweder das Setzgerät ver
schmutzt oder beschädigt oder es wurde ein falscher
Blindniet verwendet.
Vorzugsweise ist ein Positionssensor für den Zugmecha
nismus vorgesehen, der mit der Auswerteeinrichtung ver
bunden ist. Mit Hilfe des Positionssensors kann man an
charakteristischen Punkten den Stromverlauf feststel
len, oder man kann den Positionssensor dafür verwenden,
festzustellen, ob innerhalb eines gewissen Bewegungs
bereichs ein vorbestimmter Stromwert erreicht worden
ist oder nicht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Positions
sensor als Endschalter ausgebildet. Man kann hier auf
recht einfache Art und Weise überwachen, ob im Verlauf
des Setzvorgangs, also vor Erreichen der Endlage, das
notwendige Strommaximum aufgetreten ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungsbeispiels beschrieben. Hierin zeigt die
einzige Figur
eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung eines Setzgeräts.
eine schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung eines Setzgeräts.
Ein Setzgerät für Blindniete oder Blindnietmuttern
weist einen schematisch dargestellten Zugmechanismus 1
auf, der über ein Getriebe 2 von einem Elektromotor 3
angetrieben wird.
Der Elektromotor 3 wird von einer Spannungsquelle 4
gespeist, wenn ein Betätigungsschalter 5 durch eine
Bedienungsperson geschlossen wird.
Zwischen der Spannungsquelle 4 und dem Motor 3 sind in
Reihe ein erster Abschalter 6 und ein zweiter Abschal
ter 7 angeordnet, deren Funktion weiter unten erläutert
wird. Ferner ist in der Verbindung zwischen Motor 3 und
Spannungsquelle 4 eine Strommeßeinrichtung 8 angeord
net. Diese kann im einfachsten Fall als Strom-Span
nungs-Wandler ausgebildet sein. Es ist aber auch mög
lich, daß die Strommeßeinrichtung 8 einen Analog/Digi
tal-Wandler enthält, der die Stromwerte digital zur
Verfügung stellt.
Die Strommeßeinrichtung ist über einen Umschalter 9 mit
einem Eingang eines Fensterkomparators 10 verbunden.
Der Fensterkomparator ist über eine Kompensationsein
richtung 11 mit einem Sollwertspeicher 12 verbunden,
der wiederum über eine Tastatur 13 ansteuerbar ist.
Der Motor 3 weist einen Temperatursensor 14 und einen
Spannungsmesser 15 auf, die mit der Kompensationsein
richtung verbunden sind, wie dies durch die Leitungen T
und U angedeutet ist.
Der Fensterkomparator 10 ist mit dem zweiten Abschalter
7 verbunden. Auf ein Signal des Fensterkomparators 10
hin öffnet der Abschalter 7.
Der Zugmechanismus 1 schließt in seiner Endlage einen
Endschalter 16, der seinerseits den ersten Abschalter 6
öffnet und ein entsprechendes Signal an den Fensterkom
parator 10 abgibt.
Mit dem Fensterkomparator 10 ist eine Anzeigeeinrich
tung 17 und ein Ergebnisspeicher 18 verbunden, dem eine
Klassifizierungseinrichtung 19 vorgeschaltet sein kann.
Der Umschalter 9 ist mit seinem anderen Ausgang, der
nicht mit dem Fensterkomparator 10 verbunden ist, mit
einem Zwischenspeicher 20 verbunden, der über eine Re
cheneinrichtung 21 mit dem Sollwertspeicher 12 verbun
den ist.
Die Anordnung arbeitet folgendermaßen:
Über die Tastatur 13 wird ein Sollwert-Paar aus dem Sollwertspeicher 12 ausgewählt, und zwar in Abhängig keit von der Größe und dem Material des zu setzenden Blindniets beziehungsweise der zu setzenden Blindniet mutter. Dieses Sollwert-Paar kann über die Tastatur 13 zuvor eingegeben worden sein. Es ist jedoch auch mög lich, dieses Sollwert-Paar, das einen Sollstrombereich definiert, dadurch in den Sollwertspeicher 12 einzule sen, daß bei einer oder mehreren Probenietungen der Umschalter 9 in die gestrichelt dargestellte Position umgelegt wird und der bei einer Probenietung mit Hilfe der Strommeßeinrichtung 8 gemessene Stromverlauf des Motors 3 im Zwischenspeicher 20 abgelegt wird. In vie len Fällen wird es auch ausreichen, den Maximalwert des Stromes im Zwischenspeicher 20 abzulegen. Die Rechen einrichtung 21 bildet aus den bei Probenietungen ermit telten Werten den Sollstrombereich, d. h. sie setzt die Ober- und Untergrenze des Sollstrombereichs für eine bestimmte Nietart fest. Dieser Sollstrombereich wird dann im Sollwert-Speicher an einer Position abgelegt, die zuvor über die Tastatur 13 ausgewählt worden ist. Für die Festlegung des Sollstrombereichs gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung 21 aus den im Zwischenspeicher gespeicherten Werten den Mittelwert bilden. Aus diesem Mittelwert entsteht dann durch Hinzufügen oder Abziehen eines Toleranzwerts die Obergrenze oder die Untergrenze des Sollstrombereichs. Der Toleranzbereich kann auch durch Auswerten der Streuung beim Probenieten ermittelt werden.
Über die Tastatur 13 wird ein Sollwert-Paar aus dem Sollwertspeicher 12 ausgewählt, und zwar in Abhängig keit von der Größe und dem Material des zu setzenden Blindniets beziehungsweise der zu setzenden Blindniet mutter. Dieses Sollwert-Paar kann über die Tastatur 13 zuvor eingegeben worden sein. Es ist jedoch auch mög lich, dieses Sollwert-Paar, das einen Sollstrombereich definiert, dadurch in den Sollwertspeicher 12 einzule sen, daß bei einer oder mehreren Probenietungen der Umschalter 9 in die gestrichelt dargestellte Position umgelegt wird und der bei einer Probenietung mit Hilfe der Strommeßeinrichtung 8 gemessene Stromverlauf des Motors 3 im Zwischenspeicher 20 abgelegt wird. In vie len Fällen wird es auch ausreichen, den Maximalwert des Stromes im Zwischenspeicher 20 abzulegen. Die Rechen einrichtung 21 bildet aus den bei Probenietungen ermit telten Werten den Sollstrombereich, d. h. sie setzt die Ober- und Untergrenze des Sollstrombereichs für eine bestimmte Nietart fest. Dieser Sollstrombereich wird dann im Sollwert-Speicher an einer Position abgelegt, die zuvor über die Tastatur 13 ausgewählt worden ist. Für die Festlegung des Sollstrombereichs gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Beispielsweise kann die Recheneinrichtung 21 aus den im Zwischenspeicher gespeicherten Werten den Mittelwert bilden. Aus diesem Mittelwert entsteht dann durch Hinzufügen oder Abziehen eines Toleranzwerts die Obergrenze oder die Untergrenze des Sollstrombereichs. Der Toleranzbereich kann auch durch Auswerten der Streuung beim Probenieten ermittelt werden.
Das aus dem Sollwertspeicher 12 ausgelesene Wertepaar,
das den Sollstrombereich definiert, wird der Kompensa
tionseinrichtung 11 zugeführt. Die Kompensationsein
richtung 11 rechnet die Sollwerte in Abhängigkeit von
der Motortemperatur T und der Motorspannung U um, so
daß dem Fensterkomparator 10 Schwellwerte zugeführt
werden, die einem Strombereich entsprechen, bei dem
auch bei der im Motor herrschenden Temperatur T und der
aktuellen Motorspannung U die notwendige Zugkraft auf
den Blindniet oder die Blindnietmutter ausgeübt wird.
Über die Tastatur 13 kann auch die Betriebsweise ge
wählt werden, beispielsweise ob Blindniete oder Blind
nietmuttern gesetzt werden sollten.
Wenn Blindnietmuttern gesetzt werden, sind teilweise
andere Bewertungskriterien heranzuziehen. Da beim Set
zen von Blindnietmuttern kein Abriß eines Nietdornes
und somit kein schlagartiger Abfall des Motorstromes
erfolgt, ist ein Maximalstrom zu definieren, der er
reicht werden muß, aber nicht nennenswert überschritten
werden darf, um einen Setzvorgang mit der notwendigen
Qualität zu erreichen.
Dieser Maximalstrom ist natürlich ebenfalls abhängig
von der verwendeten Blindnietmutter, also von ihrer
Größe beziehungsweise ihrem Material. In diesem Fall
gibt der Fensterkomparator 10 ein Betätigungssignal an
den zweiten Abschalter 7, sobald der untere Schwellwert
erreicht ist. Der zweite Abschalter 7 öffnet und unter
bricht damit den Setzvorgang. Da die Unterbrechung ge
nau im Augenblick des höchsten Moments und damit im
Augenblick der höchsten Kraft erfolgt, ist damit
sichergestellt, daß die Blindnietmutter mit der ausrei
chenden Festigkeit gesetzt worden ist. Da der Maximal
strom begrenzt ist, wird auch ein Ausreißen der Gewin
degänge verhindert.
Bei allen Setzvorgängen kann der Endschalter 16 dazu
verwendet werden, beim Überwachen des Setzvorganges
behilflich zu sein. Bei Blindnieten muß der Maximalwert
des Stromes erreicht worden sein, bevor der Endschalter
16 betätigt wird. Bei Blindnietmuttern kann man einen
vorgegebenen Zugweg einstellen, beispielsweise mittels
verstellbarer Anschläge. Dann muß der Maximalwert ziem
lich genau dann erreicht werden, wenn der Endschalter
16 betätigt wird. Man kann dann feststellen, ob bei
Betätigen des Endschalters der Stromwert im Sollstrom
bereich liegt oder nicht.
Über den Ergebnisspeicher 18 lassen sich verschiedene
Auswertungen durchführen. Zum einen lassen sich hier
Aussagen über die Wartungsbedürftigkeit des Setzgerätes
treffen. Steigen die Maximalstromwerte über die Zeit
an, ist dies auf eine zunehmende Verschmutzung des Ge
räts zurückzuführen, die eine höhere Reibung und damit
einen erhöhten Kraftaufwand des Motors erfordern. Er
gibt sich eine Vielzahl von Nietungen, bei denen der
Sollstrombereich nicht erreicht worden ist, läßt dies
auf einen Verschleiß des Greifmechanismus schließen. In
diesem Fall rutscht der Greifmechanismus vom Niet ab,
ohne daß der Niet richtig gesetzt worden ist.
In vielen Fällen ist es nicht notwendig, den jeweiligen
Maximalwert selbst abzuspeichern. Man kann vielmehr
über die Klassifizierungseinrichtung 19 die jeweiligen
Maximalwerte in verschiedene Klassen einordnen und le
diglich die Anzahl der Ereignisse pro Klasse abspei
chern, um Speicherplatz zu sparen. Im einfachsten Fall
werden drei Klassen genügen, nämlich eine Klasse, bei
der der Sollstrombereich nicht erreicht worden ist,
eine Klasse, bei der die Werte im Sollstrombereich lie
gen und eine Klasse, bei der die Werte oberhalb des
Sollstrombereichs liegen.
Durch eine Verfeinerung der Aufteilung des Sollstrom
bereichs in verschiedene Teilbereiche kann man die Aus
sagen weiter präzisieren und statistisch auswerten.
Claims (17)
1. Verfahren zum Setzen von Blindnieten und Blindniet
muttern, bei dem bei einem Setzvorgang eine Zug
kraft mit Hilfe eines elektrischen Motors erzeugt
wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsstrom
des Motors überwacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Sollstrombereich für den Eingangsstrom in
Abhängigkeit von Material und Abmessungen des
Blindniets bzw. der Blindnietmutter gewählt wird
und überwacht wird, ob der Ist-Eingangsstrom wäh
rend des Setzvorgangs einen Maximalwert erreicht,
der in diesem Sollstrombereich liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sollstrombereich temperatur- und/oder ein
gangsspannungskompensiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sollstrombereich durch eine oder
mehrere Probenietungen unter Bedingungen ermittelt
wird, die mit denen einer gewünschten realen Nie
tung vergleichbar sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß bei den Probenietungen der Stromverlauf oder
mindestens eine davon abgeleitete Größe abgespei
chert wird, wobei diese Größe später zur Erzeugung
des Sollstrombereichs verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr zum Motor un
terbrochen wird, sobald der Eingangsstrom einen
vorbestimmten Maximalwert erreicht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die gegebenenfalls temperatur
und/oder spannungskompensierten Eingangsstromver
läufe oder davon abgeleitete Größen von aufeinan
derfolgenden Setzvorgängen abgespeichert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangsstromverläufe oder die davon abge
leiteten Größen klassifiziert werden, wobei ledig
lich die Anzahlen der Ereignisse pro Klasse abge
speichert werden.
9. Setzgerät für Blindniete und Blindnietmuttern mit
einem durch einen elektrischen Motor angetriebenen
Zugmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Schaltungseinrichtung vorgesehen ist, die eine die
Stromaufnahme des Motors (3) überwachende und mit
einer Auswerteeinrichtung (10) verbundene Strommeß
einrichtung (8) aufweist.
10. Setzgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auswerteeinrichtung einen Komparator (10)
aufweist.
11. Setzgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß der Komparator (10) mit einem Schwellwertgeber
(11, 12) verbunden ist, der einen von mindestens
zwei von außen vorwählbaren Schwellwerten ausgibt.
12. Setzgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Motortemperaturmesser (14) und/oder ein
Motorspannungsmesser (15) vorgesehen sind, die mit
dem Schwellwertgeber (11, 12) verbunden sind, wobei
der Schwellwertgeber (11, 12) den vorwählbaren
Schwellwert in Abhängigkeit von Motortemperatur (T)
und/oder Motoreingangsspannung (U) verändert.
13. Setzgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schwellwertgeber (11, 12) eine
Speichereinrichtung (12) aufweist, in der verschie
dene Schwellwerte abgespeichert sind.
14. Setzgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrichtung (12) mit einer Einle
seeinrichtung (20, 21) verbunden ist, die einen
Spitzenstrommesser (8, 20), eine Zwischenspeicher
(20) zur Ablage mehrerer Spitzenstromwerte und ei
ner Recheneinrichtung (21) zur Ermittlung eines
Mittelwerts und/oder eines Toleranzbandes aus den
gespeicherten Spitzenstromwerten aufweist.
15. Setzgerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der Komparator (10) als
Fensterkomparator ausgebildet ist.
16. Setzgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß ein Positionssensor (16)
für den Zugmechanismus (1) vorgesehen ist, der mit
der Auswerteeinrichtung (10) verbunden ist.
17. Setzgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Positionssensor (16) als Endschalter ausge
bildet ist.
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