EP0820823A1 - Checking device, especially for forming machines - Google Patents
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- EP0820823A1 EP0820823A1 EP97110898A EP97110898A EP0820823A1 EP 0820823 A1 EP0820823 A1 EP 0820823A1 EP 97110898 A EP97110898 A EP 97110898A EP 97110898 A EP97110898 A EP 97110898A EP 0820823 A1 EP0820823 A1 EP 0820823A1
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- European Patent Office
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- sliding part
- sensing element
- detector
- workpiece
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/10—Riveting machines
- B21J15/28—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
- B21J15/285—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle
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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J15/00—Riveting
- B21J15/10—Riveting machines
- B21J15/12—Riveting machines with tools or tool parts having a movement additional to the feed movement, e.g. spin
Definitions
- the invention relates to a device for checking at least one receiving part and one part of it recorded and by material deformation with the Receiving part connectable workpiece, the workpiece over a top of the receiving part around a certain one Survival dimension survives.
- a device is especially for mechanical mechanical material deformation thought.
- EP 95 112 265 A1 describes a device at the beginning described type, with that before the material deformation it is checked whether the protrusion of the to be deformed Workpiece over the receiving part within a predetermined tolerance range. Using two tactile organs both the recording part and the Workpiece approached. On the basis of the two touch organs Distance traveled can then be at known starting positions the path difference and thus the excess be determined.
- the invention has for its object a device of the type mentioned at the beginning, with which an improved Quality assurance, what they go through with each other Material deformation related parts to be achieved is, the effort to determine the path of both probes and to determine the placement of the feelers should be minimized.
- the workpiece to be deformed and the at least one recording part that the deforming workpiece or that of the workpiece to be deformed Work part is penetrated by means of separate Sensing organs detected.
- a first probe moves starting from a starting position towards the recording part to, after covering a first distance to contact the receiving part. At this moment is the further advance of the first probe organ prevented.
- the driving force with which the first probe organ being advanced is far from sufficient to when contacting the first receiving part deform or damage.
- the organ to be deformed is scanned.
- the second probe organ also moves outwards a starting position towards the workpiece, to do this after covering a second distance to contact.
- the Relative position of both sensing elements determined. With knowledge the starting positions of both probes and by measuring the distances covered by both sensing elements the path difference between the distances covered of the two sensing elements can be determined. The on this Way difference determined is compared with the protrusion dimension compared to the workpiece to be deformed the at least one receiving part or, in the case of several receiving parts, via the one closest to the sensing elements top receiving part survives; because with the two touch organs is just the two tactile organs facing top of the arrangement of to be deformed Workpiece and receiving part or receiving parts approached been. The determined path difference represents that Actual protrusion dimension. The path difference with the given (Target) overhang dimension compared, can under Considered a tolerance range whether the actual protrusion dimension exceeds the tolerance range deviates from the target overhang dimension.
- Both sensing elements can be moved linearly on a holding part led that movable in the direction of the support surface is. Both sensing elements are via a gear Motion-coupled, and that when the first probe has touched down on the receiving part.
- the holding part is moved in the direction of the contact surface.
- the sliding part advances as a result of the relative movement, so that the sliding part, which together with the holding part is moved forward, another movement is superimposed is, which is why the sliding part relative to Holding part moves.
- the detector detects from the beginning of the Movement of the holding part to the movement of the sliding part. From the moment of touchdown of the first probe the feed speed of the sliding part increases, whereby the touch probe is placed on the Recording part is detectable. There is only one for this qualitative feed speed detection of the sliding part required. According to the above arrangement the first variant is only a single detector to determine the starting point from both probes their starting position up to their touchdown covered distances required. Putting on the first probe organ is due to the speed increase of the sliding part detected while putting on the second probe by detecting the standstill of the Sliding part (even the holding part does not move then more) is recognized.
- the device according to the invention can be both the presence of the deformed Workpiece (e.g. rivet) as well as the presence detect the at least one receiving part, wherein moreover according to the invention a statement to that effect is made whether the detected parts are acts in relation to each other (under Consideration of tolerances) target dimensions in Have direction of movement of the sensing elements.
- the deformed Workpiece e.g. rivet
- the standstill of the second sensing element is expedient determined by the fact that the output signal of the the advance movement of the relevant sensing element Detector no longer changed.
- the The second probe organ also comes to a standstill by measuring mechanical stresses of the holding elements and movably supported machine frame can be determined. This is because it hits what is being moved with a certain force second probe on the workpiece to be contacted the driving force leads to detectable mechanical stresses in the overall construction. Exceeds the measured mechanical stress has a threshold value, so this suggests that the subject Touch probe has put on.
- the (voltage) detector determines the mechanical tension when attaching the second probe on the workpiece when the distance by which the first Probe considered the second in the direction of movement advanced, is larger than the expected overhang of the Workpiece relative to the receiving part.
- the most important advantage of the invention is that they are directly in a forming machine, for example, a riveting machine can be realized.
- the deformation or riveting tool takes over the function of the (second) sensing element for detection of the material to be deformed Workpiece or rivets.
- Rivet heads are then relative to this in the direction of movement slidably mounted the other (first) probe and the displacement part detected by the path / speed detector arranged.
- the contact area of the first sensing element rushes the surface with which the riveting tool the rivet hits, more than that expected projection size.
- the actual deformation of the Rivets in particular take place when the riveting tool is moving, which is either a wobble (Wobble riveting) or along one Trochoids, especially a hypotrochoid (radial riveting) emotional.
- the feed force with which the Riveting tool is advanced until it touches the rivet can be equal to the pressure with which this is moving riveting tool is pressed against the rivet.
- the Riveting tools can also be used with less force be moved forward to bear against the rivet. It is also possible without moving the riveting tool, d. H. at stationary riveting tool, through a pure pressing process to deform the rivet. In this case too Invention applicable.
- the relative dimensions of the workpiece and the receiving part in the direction of movement of the sensing elements also the absolute dimensions of the workpiece and the receiving part in the direction of movement of the feelers (workpiece length in the direction of movement of the feelers and thickness of the or the receiving parts) by means of the detector from each of the two sensing elements covered distances determined.
- the moving part is at rest by its movement Advance movement of the holding part with the fixed on the support frame arranged detector the advance movement of the sliding part determined.
- the moment the Speed of the advance of the sliding part has increased what is detected by the detector first touch organ placed on the receiving part.
- the height of the receiving part be determined.
- the forward movement of the sliding part continues with the Detector detects until it detects that the sliding part no longer moves forward. At this moment then put on the second probe.
- the distance traveled by the sliding part up to the feed rate increase and the advance movement of the sliding part until it stops (at increased feed rate) can then be known the feed rate until the first one touches down Sensing element and the feed rate until touchdown of the second probe organ the height of the workpiece be determined. If appropriate tolerance ranges are specified error signals are then output for the case that the workpiece or the receiving part or parts an out of tolerance extension in Have direction of movement of the sensing elements.
- the one that remains scanning the workpiece remains Probe also during the mechanical deformation of the Workpiece in contact with this. From the beginning of the then the additional travel distance becomes mechanical deformation measured, which continues with a certain pressure second probe attached to the workpiece as a result the compression of the workpiece in the direction of movement Touch organs covered.
- This error message says that the Material of the workpiece to be deformed is too soft (replace the additional route before a minimum time has elapsed - Minimum time period) or is too hard (even if one The maximum time span is the target additional distance from the second probe has not been replaced). With this Checks can thus be made about the quality of the Make the material of the workpiece.
- the displacement measurement of the sliding part is advantageously carried out by measuring the time periods that elapse until the sliding part starting from its starting position its feed rate increases or starts from this time to a standstill. Furthermore, the Takes into account the speed at which this Sliding part in the individual phases of its feed path emotional. These speeds are fundamental known, because on the one hand it is known with which Speed in the case of a riveting machine the rivet head connected to the holding part, and to is known to others at what speed about the gearbox relative to the holding part itself moving part with the first stationary Moving probe forward.
- the first probe and the sliding part each has a rack and that the gear as gear rotatably mounted on the holding part, that combs with both racks.
- the detector expediently scans the sliding part optically from.
- the Sliding part has a toothing. This toothing can then also for mechanical motion coupling from the first feeler and sliding part to the gear wheel trained gears can be used.
- the first is Probe on a holding part in the direction of the support surface as well as displaceable opposite
- the Holding part is movable together with the second probe.
- a sliding part is arranged on the holding part Direction to the contact surface and opposite to it is slidably guided on the holding part. Via a transmission is the sliding part with both the first probe and also mechanically coupled to the holding part.
- This Gear ensures that the sliding part when moving of the holding part in the direction of the bearing surface of the Holding part is taken until the first probe on of the contact surface. Then the sliding part is for a predetermined distance of the holding part relative to the support frame.
- the holding part After the holding part has covered the predetermined distance, it will Sliding part of the holding part during its further movement in the direction of the contact surface until the second touch organ is placed on the support surface. In this The moment is both the movement of the holding part as well of the sliding part ended.
- the sliding part by the Gearbox when the holding part moves in the direction of the Support surface moved forward by a first distance until the first touch organ is placed on the support surface. Subsequently, the holding part moves around the predetermined one Distance further; this takes the holding part however, the sliding part is not included. Rather, it stands Sliding part relative to the support frame still. Only after the holding part covered the predetermined distance it takes the sliding part with it again, until has placed the second probe on the support surface.
- the movement of the sliding part takes place in two Movement sections. Both movement sections are from a detector of the displacement sensor arrangement. This On the one hand, detector detects whether the sliding part is moving becomes or stands still, and secondly to what extent that Moving part is moved. The difference between the two Movements of the sliding part is a measure of the protrusion.
- the advantage of the second variant of the invention The device can be seen in that the two measuring sections, around which the sliding part moves when the Holding part is moved in the direction of the support surface, through the intermediate resting phase of the sliding part are separated from each other.
- the detector and the evaluation circuit recognize from the intermediate resting phase how long the respective distances that the sliding part are covered.
- the distinction is metrological of these two routes in the second variant of the Invention easier to implement than the first Variant, based on the speed at which the sliding part moves, it is detected whether the first or has placed a second probe.
- the sliding part between two springs is arranged, one of which is a spring on the sliding part and is supported on the holding part and the sliding part with a pretensioning force directed at the bearing surface acted upon while the second spring between the Sliding part and the first sensing element is arranged and on the first sensing element on the support surface exerted biasing force.
- the first spring points a lower preload than the second spring on.
- the sliding part between two Stops the holding part is slidable, both Stops in the direction of movement of the holding part on each other follow and the first stop closer to the support surface is arranged as the second stop.
- the first feather is arranged such that the sliding part preloaded against the first stop.
- the sliding part can be against the biasing force of the first spring move against the second stop.
- the first sensing element is expediently displaceable on out the sliding part and in by the second spring Biased towards the bearing surface.
- the sliding part has a toothing that is optically scanned by the detector.
- the linear movement of the sliding part in a Rotational movement of a meshing with the sliding part Gear are implemented, the rotation of which is a measure for the displacement of the sliding part.
- the covered The route is either direct or indirect by determining the length of time for which the sliding part moved and based on the speed with the the holding part is moved forward.
- the evaluation circuit interprets putting the first probe on the Contact surface based on the first standstill of the previous one moving sliding part that with the beginning of the movement of the Holding part has been moved from its starting position.
- the second probe is placed in the evaluation circuit recognized at the time the detector the next, d. H. second standstill of the sliding part reports. Based on the distances that the sliding part starting from its starting position to the first Standstill and starting from the first standstill until second standstill, the excess length can then can be determined by difference.
- the evaluation circuit is expediently based on a comparison of the at the first standstill of the sliding part present output signal of the detector with a setpoint taking into account the starting position of the sliding part determines whether the extension of the receiving part in the direction of movement of the holding part is outside a tolerance range. Is that the case, this result is sent to the display device indicating signal (error signal) output.
- the evaluation circuit based on a comparison of the second time the Sliding part present output signal of the detector with a setpoint taking into account the shift position of the sliding part at the moment of taking of the first standstill determines whether the extension of the Workpiece in the direction of movement of the holding part outside within a tolerance range. If this is the case, then to the display device to indicate this fact Signal (error signal) output.
- the second variant of the invention preferably directly in a cold forming machine, for example a riveting machine realize.
- the second probe organ Deformation tool for the mechanical deformation of the workpiece.
- the deformation tool is on a rotatable Tool head arranged, which is slidable on the support arm guided and drivable in the direction of the support surface is what is particularly pneumatic, hydraulic or done mechanically.
- the invention use with a wobble riveting machine.
- FIG. 1 is a longitudinal section as an example of a device for the mechanical execution of mechanical cold forming processes a riveting machine 10, partly in Longitudinal section, shown.
- the riveting machine 10 has one Support frame 12 or a frame that has a bearing surface 14 and a vertical support arm 16 which with the support surface 14 is connected and at right angles from this protrudes upwards.
- On the support arm 16 is a machine housing 18 attached.
- a pneumatic piston 20 slidably mounted. Of the Piston 20 is parallel to the extension of the support arm 16 at right angles in the direction of the contact surface 14 and conversely axially movable.
- the piston 20 has one radially outwardly projecting flange 22, which is in a cavity 24 of the machine housing 18 moves when the piston 20 is moved.
- the cavity 24 is with a pneumatic pressure line 26 and one pneumatic vent line 28 connected.
- At Supply of compressed air via the pressure line 26 is the Piston 20 against the force of a (not shown)
- the spring is advanced in the direction of the bearing surface 14.
- the piston 20 is hollow and points to it axial ends of internal pivot bearings 30, 32 for a rotatably drivable drive shaft 34.
- the drive shaft 34 extending axially through the piston 20 extends, contributes to its facing the support surface 14 a tool holder or rivet head 36, which holds a riveting tool 38 (striker).
- the striker is at the lower end facing away from the drive shaft 34 of the tool holder 36 held clamped.
- That up End 40 of the drive shaft projecting from the piston 20 34 is designed as a polygonal profile and one cross-sectionally identical sleeve 42 added.
- the top End 40 is slidably received by sleeve 42.
- the sleeve 42 is rotatably supported and by one driven at 34 indicated electric motor.
- the riveting machine 10 described here is a wobble or radial riveting machine in which the cold deformation of a workpiece to be deformed Applying a pressing force with which the riveting tool 38 presses against the workpiece to be deformed, and at the same time Tumbling or rotating movement of the riveting tool 38 he follows.
- a recording is shown at 46, the the bearing surface 14 rests and is fastened there.
- the In turn, receptacle 46 carries the rivets to be riveted together Parts.
- the workpiece to be deformed is a Threaded stud 48, which is a tapered riveting tool 38 opposite bolt end 50 and one a threaded portion 54 carrying an internally threaded bore 52 having.
- the tapered section 50 extends through an opening in a receiving part 56 indicated at 56.
- the one protruding from the tool holder 36 or the riveting tool 38 Part of the tapered threaded bolt section 50 is caused by cold forming using the riveting tool deformed into the so-called closing head, the protrudes radially through the opening in the receiving part 56 and towering over it radially.
- the tool holder 36 and the riveting tool 38 facing top 58 of the riveted Arrangement of threaded stud 48 and receiving part 56 has the necessary for the material deformation Survived 60 on.
- a receiving part 56 in the form of a Plate
- the riveted joint ensures that the threaded stud is held in this case 48 on the receiving part 56, which is for example a plate.
- the conventional Senses are used to rivet several parts together connect to. In such an application would a rivet z.
- two plate-shaped receiving parts connect with the head of the rivet to the a receiving part rests and the rivet shaft through aligned openings in both or the extends several receiving parts.
- Holding part 62 attached, approximately laterally in addition to the rivet head 36 holding the riveting tool 38 is arranged.
- On the holding part 62 is one in the direction of the double arrow 64 slidably mounted sensing element 66 arranged, which has a toothing or rack 68.
- gear 70 on the holding part 62, that meshes with the rack 68 of the sensing element 66.
- Sliding part 72 in the direction of the double arrow 74 movably mounted. This sliding part 74 has one Teeth or a rack 76 on the gear 70 combs.
- the racks 68 and 76 run parallel to each other and face each other, with the gear 70 disposed between them.
- Firmly with the vertical support arm 16 of the support frame 12 is a Optical detector 78 arranged above the holding part 62 is arranged and the toothing 76 of the sliding part 72 recorded. When the sliding part 72 moves detector 78 generates pulses in accordance with the passing teeth 76.
- the axial distance a between these two Areas, d. H. the distance of these two surfaces in Direction of movement of the piston 20 is greater than that (Actual) projection b by which the tapered section 50 of the Threaded stud 48 over the top 58 of the receiving part 56 survives.
- the machine 10 has one in the form of a Strain gauge present voltage detector 81 for Measurement of mechanical stresses of the support frame 12.
- the function of this voltage detector 81 will continue below.
- the two detectors 78 and 81 are connected to an evaluation circuit 82 which the output signals of the displacement detector 78 and the Voltage detector 81 receives.
- the evaluation circuit 82 is also electrically connected to the motor 44, to control it, especially to switch it on and off.
- the evaluation circuit 82 is also a Display / data input device 84 connected, the one Display part 86 and a keypad 88 for data entry having.
- the evaluation circuit 82 is included Control valves 90.92 for the pressure line 26 and the vent line 28 connected to release these lines or to block.
- the riveting machine 10 check the phase immediately before the cold forming process, whether the parts to be riveted together of the support surface 14 or in the receptacle 46 of the support surface 14 are whether the (actual) projection b taking into account of tolerances corresponds to a specified target value and whether the parts to be riveted the required Have nominal dimensions. To check all these requirements the riveter 10 operates as follows.
- the advancement of the piston 20 takes place at that moment its (at least preliminary) end in which the end face 74 is placed on the threaded stud 48.
- This Touchdown is recognized in the evaluation circuit 82. It will namely between the machine housing 18 and the Support arm 16 a mechanical stress in response to the driving force still acting on the piston 20 at adjust the riveting tool 38 to the threaded stud 48.
- detector 81 measures this rising mechanical tension. This is in the evaluation circuit 82 Measuring signal of the detector 81 compared with a threshold. Exceeds the output of detector 81 the threshold value is interpreted by the evaluation circuit 82 this as a placement of the riveting tool 38 on the Threaded stud 48.
- the Actual projection b is greater than or less than or equal to that Target overhang is.
- one too tolerance range entered into the evaluation circuit 82 can be used to make a statement as to whether the Actual projection b within the specified tolerance located. If this is not the case, the Evaluation circuit an error signal indicating this state, a corresponding optical one on the display 86 Generated ad; in addition, an acoustic Display. Otherwise, the working cycle of the Riveting machine 10 canceled.
- the next step is to check whether the threaded stud 48 and the receiving part 56 the predetermined Extentions in the direction of movement of the Have piston 20.
- the distance covered is first Total distance of the piston 20 determined. This happens based on the signals from the detector 78, the advance of the sliding part 72 up to the point of contact of the piston 20 has detected. With the piston 20 in a known starting position relative to the support surface 14 or to the receptacle 46 then determined based on the total distance covered which axial length of the threaded stud bolts 48 has.
- the Thickness extension in direction of movement 94
- the so determined Value is also given taking into account Tolerances compared to a setpoint to check that the thickness of the receiving part 56 is within the tolerance lies. If this is not the case, the Evaluation circuit 82 indicating this state optical and / or acoustic error signal. Furthermore, the working cycle of the riveting machine 10 is interrupted.
- the evaluation circuit 82 switches the electric motor 44 for rotation of the riveting tool 38.
- the contact pressure with which the piston 20 against the threaded stud 48 is held down there is a Cold working and upsetting the protruding tapered Section 50 of the threaded stud 48.
- the additional Displacement of the piston 20, which this due to Cold deformation of the threaded stud 48 can, if desired, metrologically via the Detector 78 can be detected, the advance of the sliding part 72 recorded.
- the switch-on of the electric motor 44 in the evaluation circuit 82 take a time measurement.
- the device 100 according to this second embodiment except for the coupling of the first sensing element 66 with the The holding part 62 has the same structure as the device 10 in FIG Fig. 1 to 3, which is why in Figs. 4 to 9, if possible, for identical or functionally identical elements of the device 100 the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 are used.
- the displacement path of the displacement part 104 in the recess 102 is through an upper stop 108 and a limited lower stop 110. Both stops 108 and 110 lie in the direction of movement 94 of the piston 20 and thus of the holding part 62. Between the upper stop 108 and a first helical compression spring acts on the sliding part 104 112, the sliding part 104 against the prestresses lower stop 110. From below through the The lower stopper 110 protrudes into the first sensing element 66 Recess 102 and the sliding part 104 into it.
- the first sensing element 66 points at its in the sliding part 104 protruding end on a flange 114, the abuts a stop 116 of the sliding part 104, whereby the first sensing element 66 cannot be lost on the sliding part 104 is arranged.
- a second coil compression spring 118 arranged on the one hand on the sliding part 104 and on the other hand on the flange 114 of the first Probe organ 66 supports and the first probe organ 66th biased against the stop 116 of the sliding part 104.
- the biasing force applied by the first spring 112 is less than the biasing force of the second spring 118.
- FIG. 4 shows the initial situation of the device 100, before the piston 20 in the direction of arrow 94 in Moved towards the bearing surface 14.
- the piston 20 moves together with the holding part 62 in the direction of arrow 94.
- the sliding part 104 moves relative to the gear 106 of the detector 78 and drives it so that the Detector 78 the amount of movement of the sliding part 104 can detect.
- FIG. 5 shows the situation in which the first sensing element 66 rests on the receiving part 56.
- the sensing element 66 can now no longer move along; the first feeler pushes through the spring 118 66 now the sliding part 104 within the recess 102 opposite to direction 94 upwards, and against the biasing force of the spring 112, the weaker is designed as the spring 118.
- the sliding part 104 according to the intermediate position Fig. 6 in contact with the upper stop 108 of the recess 102, which is shown in Fig. 7, the Spring 112 is compressed.
- the detector 78 measures the amount of displacement of the Sliding part 104 starting from the position shown in FIG Fig. 4 until reaching the position of FIG. 5, wherein the placement of the first sensing element 66 based on the standstill the one previously moved in the direction of arrow 94 Sliding part 104 is recognized.
- the path differences are evaluated in the device 100 as in connection with the embodiment the fig. 1 to 3 explained above.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung mindestens eines Aufnahmeteils und eines von diesem teilweise aufgenommenen und durch Materialverformung mit dem Aufnahmeteil verbindbaren Werkstücks, wobei das Werkstück über eine Oberseite des Aufnahmeteils um ein bestimmtes Überstandsmaß übersteht. Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere für die maschinelle mechanische Materialverformung gedacht.The invention relates to a device for checking at least one receiving part and one part of it recorded and by material deformation with the Receiving part connectable workpiece, the workpiece over a top of the receiving part around a certain one Survival dimension survives. Such a device is especially for mechanical mechanical material deformation thought.
Bei der Automatisation von maschinell vorgenommenen Materialverformungen, wie dies beispielsweise bei der Herstellung von Nietverbindungen mittels einer Nietmaschine der Fall ist, sollten zu Zwecken der Qualitätssicherung und -verbesserung Mechanismen zum Überprüfen, ob die durch Materialverformung miteinander zu verbindenden Teile auch tatsächlich vorliegen, vorgesehen werden. Dies ist umso wichtiger in dem Fall, in dem die zu verbindenden Teile automatisch zugeführt werden, was zur Erzielung eines hohen Automatisationsgrades zwangsläufig ist. Die Überprüfung, ob die zu verbindenden Teile auch tatsächlich vorhanden sind, erfolgt zweckmäßigerweise unmittelbar vor dem Materialverformungsvorgang.In the automation of machine-made Material deformations, such as during production of riveted joints using a riveting machine The case should be for quality assurance purposes and improvement mechanisms to verify that through Material deformation of parts to be joined together actually exist. This is all the more more important in the case where the parts to be connected automatically fed, which is to achieve a high degree of automation is inevitable. The verification, whether the parts to be connected actually are present, is conveniently done immediately before the material deformation process.
Aus DE 37 15 905 C2 ist ein Verfahren zur maschinellen Herstellung von Nietverbindungen bekannt. Gemäß diesem Verfahren wird vor der Durchführung der Materialverformung mittels des Nietwerkzeuges (sogenannter Döpper) überprüft, ob der Niet, also das zu verformende Werkstück, vorhanden ist und, wenn ja, ob seine Länge innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Bei diesem bekannten Verfahren wird vorausgesetzt, daß das mindestens eine Aufnahmeteil, durch das sich der Niet hindurch erstreckt, um an dessen Oberseite überzustehen, ebenfalls vorhanden ist. DE 37 15 905 C2 describes a method for mechanical Production of riveted joints known. According to this Procedure is carried out before the material deformation checked by means of the riveting tool (so-called striker), whether the rivet, i.e. the workpiece to be deformed, is present and, if so, whether its length is within a given Tolerance range. In this well-known Procedure is assumed that the at least one receiving part, through which the rivet extends to to protrude at the top is also present.
Eine Überprüfung dieses mindestens einen Aufnahmeteils erfolgt bei diesem bekannten Verfahren nicht.A review of this at least one recording part does not take place in this known method.
In EP 95 112 265 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art beschrieben, mit der vor der Materialverformung überprüft wird, ob der Überstand des zu verformenden Werkstücks über das Aufnahmeteil innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Mittels zweier Tastorgane werden dazu sowohl das Aufnahmeteil als auch das Werkstück angefahren. Anhand der von beiden Tastorganen zurückgelegten Wege kann dann bei bekannten Ausgangspositionen die Wegdifferenz und damit der Überstand ermittelt werden.EP 95 112 265 A1 describes a device at the beginning described type, with that before the material deformation it is checked whether the protrusion of the to be deformed Workpiece over the receiving part within a predetermined tolerance range. Using two tactile organs both the recording part and the Workpiece approached. On the basis of the two touch organs Distance traveled can then be at known starting positions the path difference and thus the excess be determined.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der eine verbesserte Qualitätssicherung, was die miteinander durch Materialverformung zu verbindenden Teile betrifft, erzielbar ist, wobei der Aufwand zur Wegermittlung beider Tastorgane und zur Ermittlung des Aufsetzens der Tastorgane minimiert sein soll.The invention has for its object a device of the type mentioned at the beginning, with which an improved Quality assurance, what they go through with each other Material deformation related parts to be achieved is, the effort to determine the path of both probes and to determine the placement of the feelers should be minimized.
Mit der Erfindung wird zur Lösung der obigen Aufgabe eine Vorrichtung der eingangs genannten Art geschaffen, die versehen ist mit
- einem Tragrahmen, der eine Auflagefläche für das Werkstück sowie das mindestens eine Aufnahmeteil und einen Tragarm aufweist,
- einem in Richtung auf die Auflagefläche bewegbar geführten ersten Tastorgan,
- einem in Richtung auf die Auflagefläche bewegbar an dem Tragarm geführten zweiten Tastorgan,
- einer Weggeberanordnung zum Messen der Relativ-Wegstrecke, um die sich die beiden Tastorgane im Vergleich zu ihren Ausgangspositionen zu Beginn einer Vorbewegung in Richtung auf das Aufnahmeteil und das Werkstück bis zum Stillstand relativ zueinander bewegt haben,
- einer Auswerteschaltung, die mit der Weggeberanordnung verbunden ist und die anhand eines Vergleichs der Relativ-Wegstrecke mit einem das Soll-Überstandsmaß repräsentierenden Sollwert unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs ermittelt, ob die Relativ-Wegstrecke um den Toleranzbereich von dem Sollwert abweicht und, wenn dies der Fall ist, ein Fehleranzeigesignal erzeugt, und
- einer mit der Auswerteschaltung verbundenen Anzeigevorrichtung zur insbesondere akustischen und/oder visuellen Anzeige des Fehleranzeigesignals.
- a support frame which has a support surface for the workpiece and the at least one receiving part and a support arm,
- a first sensing element movably guided in the direction of the support surface,
- a second sensing element which is movable on the support arm in the direction of the support surface,
- a displacement sensor arrangement for measuring the relative distance by which the two sensing elements have moved relative to one another in relation to their starting positions at the start of a forward movement in the direction of the receiving part and the workpiece, to a standstill,
- an evaluation circuit, which is connected to the displacement sensor arrangement and which, based on a comparison of the relative displacement with a target value representing the target protrusion measure, taking into account a tolerance range, determines whether the relative displacement deviates by the tolerance range from the target value and, if so is generated, an error indication signal, and
- a display device connected to the evaluation circuit for, in particular, acoustic and / or visual display of the error display signal.
Bei dieser Vorrichtung ist gemäß einer ersten Variante vorgesehen,
- daß das erste Tastorgan an einem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbar geführt ist,
- daß das Halteteil zusammen mit dem zweiten Tastorgan bewegbar ist,
- daß das erste Tastorgan über ein Getriebe mechanisch mit einem Verschiebeteil verbunden ist, das an dem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbar geführt ist, wobei das Getriebe die in eine erste Richtung erfolgende Bewegung des ersten Tastorgans in eine Bewegung des Verschiebeteils in eine zur ersten Richtung entgegengesetzte Richtung umsetzt, und
- daß die Weggeberanordnung versehen ist mit einem mit dem Tragrahmen verbundenen Detektor zur Ermittlung des Weges, um den sich das Verschiebeteil vorbewegt, und zur Ermittlung der Geschwindigkeit, mit der sich das Verschiebeteil vorbewegt.
- that the first sensing element is guided on a holding part in the direction of the support surface and opposite to it,
- that the holding part can be moved together with the second sensing element,
- that the first sensing element is mechanically connected via a gear to a sliding part, which is guided on the holding part in the direction of the support surface and opposite to it, the gear making the movement of the first sensing element in a first direction into a movement of the sliding part into a movement to the opposite direction to the first direction, and
- that the displacement sensor arrangement is provided with a detector connected to the support frame for determining the path by which the sliding part moves forward and for determining the speed at which the sliding part moves forward.
Bei der ersten Variante werden das zu verformende Werkstück und das mindestens eine Aufnahmeteil, das das zu verformende Werkstück aufnimmt bzw. das von dem zu verformenden Werkteil durchdrungen ist, mittels separater Tastorgane detektiert. Dabei bewegt sich ein erstes Tastorgan ausgehend aus einer Ausgangsposition in Richtung auf das Aufnahmeteil zu, um nach Zurücklegen einer ersten Wegstrecke das Aufnahmeteil zu kontaktieren. In diesem Augenblick ist die weitere Vorbewegung des ersten Tastorgans unterbunden. Die Antriebskraft, mit der das erste Tastorgan vorbewegt wird, ist bei weitem nicht ausreichend, um bei der Kontaktierung das erste Aufnahmeteil zu deformieren oder zu beschädigen. Mittels eines zweiten Tastorgans wird das zu verformende Werkstück abgetastet. Das zweite Tastorgan bewegt sich ebenfalls ausgehend aus einer Ausgangsposition in Richtung auf das Werkstück zu, um dieses nach Zurücklegen einer zweiten Wegstrecke zu kontaktieren. Auch für die Antriebskraft, mit der das zweite Tastorgan vorbewegt wird, gilt, daß es zu keiner Verformung oder Beschädigung des Werkstücks bei der Kontaktierung kommt. Sobald festgestellt ist, daß sich beide Tastorgane nicht mehr vorbewegen lassen, wird die Relativposition beider Tastorgane ermittelt. Bei Kenntnis der Ausgangspositionen beider Tastorgane und durch Messen der von beiden Tastorganen zurückgelegten Wegstrecken kann die Wegdifferenz zwischen den zurückgelegten Wegstrecken der beiden Tastorgane ermittelt werden. Die auf diese Weise festgestellte Wegdifferenz wird mit dem Überstandsmaß verglichen, um das das zu verformende Werkstück über das mindestens eine Aufnahmeteil oder, bei mehreren Aufnahmeteilen, über das den Tastorganen nächstliegende oberste Aufnahmeteil übersteht; denn mit den beiden Tastorganen ist ja gerade die den beiden Tastorganen zugewandte Oberseite der Anordnung aus zu verformendem Werkstück und Aufnahmeteil bzw. Aufnahmeteilen angefahren worden. Die ermittelte Wegdifferenz stellt also das Ist-Überstandsmaß dar. Wird die Wegdifferenz mit dem vorgegebenen (Soll-)Überstandsmaß verglichen, kann unter Berücksichtigung eines Toleranzbereichs entschieden werden, ob das Ist-Überstandsmaß um mehr als der Toleranzbereich vom Soll-Überstandsmaß abweicht.In the first variant, the workpiece to be deformed and the at least one recording part that the deforming workpiece or that of the workpiece to be deformed Work part is penetrated by means of separate Sensing organs detected. A first probe moves starting from a starting position towards the recording part to, after covering a first distance to contact the receiving part. At this moment is the further advance of the first probe organ prevented. The driving force with which the first probe organ being advanced is far from sufficient to when contacting the first receiving part deform or damage. By means of a second The organ to be deformed is scanned. The second probe organ also moves outwards a starting position towards the workpiece, to do this after covering a second distance to contact. Also for the driving force with which second probe organ is moved, there is none Deformation or damage to the workpiece at the Contacting is coming. Once it is determined that no longer allow both probes to advance, the Relative position of both sensing elements determined. With knowledge the starting positions of both probes and by measuring the distances covered by both sensing elements the path difference between the distances covered of the two sensing elements can be determined. The on this Way difference determined is compared with the protrusion dimension compared to the workpiece to be deformed the at least one receiving part or, in the case of several receiving parts, via the one closest to the sensing elements top receiving part survives; because with the two touch organs is just the two tactile organs facing top of the arrangement of to be deformed Workpiece and receiving part or receiving parts approached been. The determined path difference represents that Actual protrusion dimension. The path difference with the given (Target) overhang dimension compared, can under Considered a tolerance range whether the actual protrusion dimension exceeds the tolerance range deviates from the target overhang dimension.
Beide Tastorgane sind linear verschiebbar an einem Halteteil geführt, das in Richtung auf die Auflagefläche bewegbar ist. Über ein Getriebe sind beide Tastorgane bewegungsgekoppelt, und zwar dann, wenn das erste Tastorgan auf dem Aufnahmeteil aufgesetzt hat. Das Halteteil wird in Richtung auf die Auflagefläche bewegt. Sobald das erste Tastorgan auf das Aufnahmeteil auftrifft, kommt es zu dessen Stillstand, so daß sich nun das Halteteil, das sich bis dahin zusammen mit dem Verschiebeteil (und dem zweiten Tastorgan) bewegt hat, relativ zum (stillstehenden) ersten Tastorgan bewegt. Über das Getriebe wird das Verschiebeteil infolge der Relativbewegung vorbewegt, so daß dem Verschiebeteil, welches zusammen mit dem Halteteil vorbewegt wird, eine weitere Bewegung überlagert wird, weshalb sich auch das Verschiebeteil relativ zum Halteteil bewegt. Der Detektor erfaßt von Beginn der Bewegung des Halteteils an die Bewegung des Verschiebeteils. Ab dem Aufsetzzeitpunkt des ersten Tastorgans erhöht sich die Vorschubgeschwindigkeit des Verschiebeteils, wodurch das Aufsetzen des ersten Tastorgans auf dem Aufnahmeteil detektierbar ist. Hierfür ist eine lediglich qualitative Vorschub-Geschwindigkeitserfassung des Verschiebeteils erforderlich. Bei der obigen Anordnung gemäß der ersten Variante ist lediglich ein einziger Detektor zur Ermittlung der von beiden Tastorganen ausgehend von deren Ausgangsposition bis zu deren Aufsetzzeitpunkt zurückgelegten Wegstrecken erforderlich. Das Aufsetzen des ersten Tastorgans wird durch die Geschwindigkeitserhöhung des Verschiebeteils erkannt, während das Aufsetzen des zweiten Tastorgans durch Detektion des Stillstands des Verschiebeteils (auch das Halteteil bewegt sich dann nicht mehr) erkannt wird.Both sensing elements can be moved linearly on a holding part led that movable in the direction of the support surface is. Both sensing elements are via a gear Motion-coupled, and that when the first probe has touched down on the receiving part. The holding part is moved in the direction of the contact surface. As soon as that first touch organ hits the receiving part, it comes to its standstill, so that the holding part, the until then together with the sliding part (and the second probe) has moved relative to the (stationary) first probe organ moves. About the gearbox the sliding part advances as a result of the relative movement, so that the sliding part, which together with the holding part is moved forward, another movement is superimposed is, which is why the sliding part relative to Holding part moves. The detector detects from the beginning of the Movement of the holding part to the movement of the sliding part. From the moment of touchdown of the first probe the feed speed of the sliding part increases, whereby the touch probe is placed on the Recording part is detectable. There is only one for this qualitative feed speed detection of the sliding part required. According to the above arrangement the first variant is only a single detector to determine the starting point from both probes their starting position up to their touchdown covered distances required. Putting on the first probe organ is due to the speed increase of the sliding part detected while putting on the second probe by detecting the standstill of the Sliding part (even the holding part does not move then more) is recognized.
Mit der ersten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich also sowohl die Anwesenheit des zu verformenden Werkstücks (beispielsweise Niet) als auch die Anwesenheit des mindestens einen Aufnahmeteils detektieren, wobei darüber hinaus nach der Erfindung eine Aussage dahingehend getroffen wird, ob es sich bei den detektierten Teilen um solche handelt, die relativ zueinander betrachtet (unter Berücksichtigung von Toleranzen) Soll-Abmessungen in Bewegungsrichtung der Tastorgane aufweisen.With the first variant of the device according to the invention can be both the presence of the deformed Workpiece (e.g. rivet) as well as the presence detect the at least one receiving part, wherein moreover according to the invention a statement to that effect is made whether the detected parts are acts in relation to each other (under Consideration of tolerances) target dimensions in Have direction of movement of the sensing elements.
Zweckmäßigerweise wird der Stillstand des zweiten Tastorgans dadurch ermittelt, daß sich das Ausgangssignal des die Vorbewegung des betreffenden Tastorgans erfassenden Detektors nicht mehr verändert. Alternativ dazu kann der Stillstand des zweiten Tastorgans auch durch Messen mechanischer Spannungen des die Tastorgane haltenden und verschiebbar lagernden Maschinenrahmens ermittelt werden. Trifft nämlich das mit einer bestimmten Kraft vorbewegte zweite Tastorgan auf das von ihm zu kontaktierende Werkstück auf, so führt die Antriebskraft zu detektierbaren mechanischen Spannungen in der Gesamtkonstruktion. Übersteigt die gemessene mechanische Spannung einen Schwellwert, so läßt dies darauf schließen, daß das betreffende Tastorgan aufgesetzt hat. Wird, wie oben erläutert, das erste Tastorgan relativ zum zweiten Tastorgan bewegbar an diesem geführt, so ermittelt der (Spannungs-)Detektor die mechanische Spannung beim Aufsetzen des zweiten Tastorgans auf das Werkstück, wenn der Abstand, um den das erste Tastorgan dem zweiten in Bewegungsrichtung betrachtet voreilt, größer ist als der zu erwartende Überstand des Werkstücks relativ zu dem Aufnahmeteil. The standstill of the second sensing element is expedient determined by the fact that the output signal of the the advance movement of the relevant sensing element Detector no longer changed. Alternatively, the The second probe organ also comes to a standstill by measuring mechanical stresses of the holding elements and movably supported machine frame can be determined. This is because it hits what is being moved with a certain force second probe on the workpiece to be contacted the driving force leads to detectable mechanical stresses in the overall construction. Exceeds the measured mechanical stress has a threshold value, so this suggests that the subject Touch probe has put on. As explained above, if first probe organ movable relative to the second probe organ guided, the (voltage) detector determines the mechanical tension when attaching the second probe on the workpiece when the distance by which the first Probe considered the second in the direction of movement advanced, is larger than the expected overhang of the Workpiece relative to the receiving part.
Der ganz entscheidende Vorzug der Erfindung besteht darin, daß sie sich unmittelbar in einer Verformungsmaschine, beispielsweise einer Nietmaschine realisieren läßt. Dabei übernimmt das Verformungs- bzw. Nietwerkzeug die Funktion des (zweiten) Tastorgans zur Detektion des zu verformenden Werkstücks bzw. Niets. An dem das Nietwerkzeug tragenden Nietkopf sind dann relativ zu diesem in Bewegungsrichtung verschiebbar gelagert das andere (erste) Tastorgan und das von dem Weg-/Geschwindigkeitsdetektor erfaßte Verschiebeteil angeordnet. Die Kontaktierungsfläche des ersten Tastorgans eilt dabei der Fläche, mit der das Nietwerkzeug auf den Niet auftrifft, vor, und zwar um mehr als das zu erwartende Überstandsmaß. Die eigentliche Verformung des Niets insbesondere erfolgt bei sich bewegendem Nietwerkzeug, wobei dieses entweder eine Taumelbewegung (Taumelnietverfahren) vollführt oder sich entlang einer Trochoiden, insbesondere einer Hypotrochoiden (Radialnietverfahren) bewegt. Die Vorschubkraft, mit der das Nietwerkzeug bis zur Anlage an dem Niet vorbewegt wird, kann gleich der Andrückkraft sein, mit der das sich bewegende Nietwerkzeug gegen den Niet gedrückt wird. Das Nietwerkzeug kann aber auch mit einer geringeren Kraft bis zur Anlage an dem Niet vorbewegt werden. Es ist aber auch möglich, ohne Bewegung des Nietwerkzeuges, d. h. bei stillstehendem Nietwerkzeug, durch einen reinen Preßvorgang den Niet zu verformen. Auch in diesem Fall ist die Erfindung anwendbar.The most important advantage of the invention is that that they are directly in a forming machine, for example, a riveting machine can be realized. Here the deformation or riveting tool takes over the function of the (second) sensing element for detection of the material to be deformed Workpiece or rivets. On the one carrying the riveting tool Rivet heads are then relative to this in the direction of movement slidably mounted the other (first) probe and the displacement part detected by the path / speed detector arranged. The contact area of the first sensing element rushes the surface with which the riveting tool the rivet hits, more than that expected projection size. The actual deformation of the Rivets in particular take place when the riveting tool is moving, which is either a wobble (Wobble riveting) or along one Trochoids, especially a hypotrochoid (radial riveting) emotional. The feed force with which the Riveting tool is advanced until it touches the rivet, can be equal to the pressure with which this is moving riveting tool is pressed against the rivet. The Riveting tools can also be used with less force be moved forward to bear against the rivet. It is also possible without moving the riveting tool, d. H. at stationary riveting tool, through a pure pressing process to deform the rivet. In this case too Invention applicable.
Um neben der Relativabmessung von Werkstück und Aufnahmeteil in Bewegungsrichtung der Tastorgane (Überstandsmaß) auch die Absolutdimensionen von Werkstück und von Aufnahmeteil in Bewegungsrichtung der Tastorgane (Werkstücklänge in Bewegungsrichtung der Tastorgane und Dicke des oder der Aufnahmeteile) ermitteln zu können, werden mittels des Detektors die von beiden Tastorganen jeweils zurückgelegten Wegstrecken ermittelt. Ausgehend von der Ruhelage des Verschiebeteils wird dessen Bewegung durch Vorbewegung des Halteteils mit dem feststehend am Tragrahmen angeordneten Detektor die Vorbewegung des Verschiebeteils ermittelt. In dem Augenblick, wo sich die Geschwindigkeit der Vorbewegung des Verschiebeteils erhöht, was durch den Detektor ermittelt wird, hat das erste Tastorgan auf das Aufnahmeteil aufgesetzt. Bei Kenntnis der Ausgangsposition des ersten Tastorgans und der zurückgelegten Wegstrecke des Schiebeteils, das sich bis dahin mit gleicher Geschwindigkeit wie das Halteteil bewegt hat, kann damit die Höhe des Aufnahmeteils ermittelt werden.In addition to the relative dimensions of the workpiece and the receiving part in the direction of movement of the sensing elements (protrusion dimension) also the absolute dimensions of the workpiece and the receiving part in the direction of movement of the feelers (workpiece length in the direction of movement of the feelers and thickness of the or the receiving parts) by means of the detector from each of the two sensing elements covered distances determined. Starting from the The moving part is at rest by its movement Advance movement of the holding part with the fixed on the support frame arranged detector the advance movement of the sliding part determined. The moment the Speed of the advance of the sliding part has increased what is detected by the detector first touch organ placed on the receiving part. At Knowledge of the starting position of the first sensing element and the distance traveled by the sliding part, which is until then at the same speed as the holding part has moved, the height of the receiving part be determined.
Die Vorbewegung des Verschiebeteils wird weiterhin mit dem Detektor erfaßt, bis dieser detektiert, daß das Verschiebeteil sich nicht mehr vorbewegt. In diesem Augenblick hat dann das zweite Tastorgan aufgesetzt. Unter Berücksichtigung der Ausgangsposition des ersten Tastorgans, der zurückgelegten Wegstrecke des Verschiebeteils bis zur Vorschubgeschwindigkeitserhöhung und der Vorbewegung des Verschiebeteils bis zu dessen Stillstand (bei erhöhter Vorschubgeschwindigkeit) kann dann bei Kenntnis der Vorschubgeschwindigkeit bis zum Aufsetzen des ersten Tastorgans und der Vorschubgeschwindigkeit bis zum Aufsetzen des zweiten Tastorgans die Höhe des Werkstücks ermittelt werden. Bei Vorgabe entsprechender Toleranzbereiche werden dann Fehlersignale für den Fall ausgegeben, daß das Werkstück bzw. das oder die Aufnahmeteile eine außerhalb der Toleranzen liegende Erstreckung in Bewegungsrichtung der Tastorgane aufweisen.The forward movement of the sliding part continues with the Detector detects until it detects that the sliding part no longer moves forward. At this moment then put on the second probe. Under Taking into account the starting position of the first sensing element, the distance traveled by the sliding part up to the feed rate increase and the advance movement of the sliding part until it stops (at increased feed rate) can then be known the feed rate until the first one touches down Sensing element and the feed rate until touchdown of the second probe organ the height of the workpiece be determined. If appropriate tolerance ranges are specified error signals are then output for the case that the workpiece or the receiving part or parts an out of tolerance extension in Have direction of movement of the sensing elements.
Zweckmäßigerweise verbleibt das das Werkstück abtastende Tastorgan auch während der mechanischen Verformung des Werkstücks in Kontakt mit diesem. Von Beginn der mechanischen Verformung an wird dann die Zusatzwegstrecke gemessen, die das weiterhin mit einer bestimmten Andrücckraft an dem Werkstück anliegende zweite Tastorgan infolge der Stauchung des Werkstücks in Bewegungsrichtung der Tastorgane zurücklegt. Wird eine vorgegebene Soll-Zusatzwegstrecke vor Ablauf einer ebenfalls vorgegebenen Minimalzeitspanne erreicht oder bis zum Ablauf einer Maximalzeitspanne, welche größer ist als die Minimalzeitspanne, nicht erreicht, so wird eine Fehleranzeige ausgegeben. Diese Fehleranzeige besagt, daß das Material des zu verformenden Werkstücks zu weich (Zurücklegen der Zusatzwegstrecke vor Ablauf einer Mindestzeit - Minimalzeitspanne) oder zu hart ist (auch bei Ablauf einer Maximalzeitspanne ist die Soll-Zusatzwegstrecke von dem zweiten Tastorgan nicht zurückgelegt worden). Mit dieser Überprüfung lassen sich also Aussagen über die Güte des Materials des Werkstücks machen.Expediently, the one that remains scanning the workpiece remains Probe also during the mechanical deformation of the Workpiece in contact with this. From the beginning of the then the additional travel distance becomes mechanical deformation measured, which continues with a certain pressure second probe attached to the workpiece as a result the compression of the workpiece in the direction of movement Touch organs covered. Will be a given one Desired additional route before the end of a likewise specified one Minimum period reached or until expiration a maximum period of time which is greater than that Minimum time span, not reached, then an error message is displayed spent. This error message says that the Material of the workpiece to be deformed is too soft (replace the additional route before a minimum time has elapsed - Minimum time period) or is too hard (even if one The maximum time span is the target additional distance from the second probe has not been replaced). With this Checks can thus be made about the quality of the Make the material of the workpiece.
Vorteilhafterveise erfolgt die Wegmessung des Verschiebeteils durch Messen der Zeitspannen, die verstreichen, bis das Verschiebeteil ausgehend von seiner Ausgangsposition seine Vorschubgeschwindigkeit erhöht bzw. ausgehend von diesem Zeitpunkt bis zum Stillstand. Ferner wird die Geschwindigkeit berücksichtigt, mit der sich das Verschiebeteil in den einzelnen Phasen seines Vorschubweges bewegt. Diese Geschwindigkeiten sind grundsätzlich bekannt, da zum einen bekannt ist, mit welcher Geschwindigkeit sich der im Falle einer Nietmaschine mit dem Halteteil verbundene Nietkopf vorbewegt, und zum anderen bekannt ist, mit welcher Geschwindigkeit sich das über das Getriebe relativ zum Halteteil sich zusätzlich vorbewegende Verschiebeteil bei stillstehendem ersten Tastorgan vorbewegt.The displacement measurement of the sliding part is advantageously carried out by measuring the time periods that elapse until the sliding part starting from its starting position its feed rate increases or starts from this time to a standstill. Furthermore, the Takes into account the speed at which this Sliding part in the individual phases of its feed path emotional. These speeds are fundamental known, because on the one hand it is known with which Speed in the case of a riveting machine the rivet head connected to the holding part, and to is known to others at what speed about the gearbox relative to the holding part itself moving part with the first stationary Moving probe forward.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das erste Tastorgan und das Verschiebeteil jeweils eine Zahnstange aufweist und daß das Getriebe als drehbar am Halteteil gelagertes Zahnrad ausgebildet ist, das mit beiden Zahnstangen kämmt. Um die beiden Tastorgane nach erfolgter Verformung des Werkstücks beim Bewegen des Werkzeuges von der Auflage weg wieder in ihre Ausgangsposition zu überführen, ist es zweckmäßig, daß entweder das erste Tastorgan oder das Verschiebeteil mit einer Rückholfedereinrichtung zum Zurückbewegen des ersten Tastorgans und des Verschiebeteils in die jeweiligen Ausgangspositionen zusammenwirkt. Da das erste Tastorgan und das Verschiebeteil über das Getriebe bewegungsmäßig miteinander gekoppelt sind, reicht eine Rückholfedereinrichtung an entweder dem ersten Tastorgan oder dem Verschiebeteil aus. Selbstverständlich ist es auch möglich, sowohl das erste Tastorgan als auch das Verschiebeteil mit jeweils einer Rückholfedereinrichtung zu versehen.In an advantageous development of the invention, that the first probe and the sliding part each has a rack and that the gear as gear rotatably mounted on the holding part, that combs with both racks. To the two tactile organs after deformation of the workpiece when moving the Tool away from the rest in its starting position to convince, it is appropriate that either the first probe or the sliding part with one Return spring device for moving the first sensing element back and the sliding part in the respective starting positions cooperates. Because the first probe and that Moving part on the transmission with each other in terms of movement a return spring device is sufficient on either the first probe or the sliding part out. Of course it is also possible to do both first probe and the sliding part with each to provide a return spring device.
Zweckmäßigerweise tastet der Detektor das Verschiebeteil optisch ab. Hierfür wiederum ist es zweckmäßig, daß das Verschiebeteil eine Zahnung aufweist. Diese Zahnung kann dann im übrigen auch für die mechanische Bewegungskopplung von erstem Tastorgan und Verschiebeteil über das als Zahnrad ausgebildete Getriebe genutzt werden.The detector expediently scans the sliding part optically from. For this in turn, it is appropriate that the Sliding part has a toothing. This toothing can then also for mechanical motion coupling from the first feeler and sliding part to the gear wheel trained gears can be used.
Gemäß einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung der oben erwähnten Art ist vorgesehen,
- daß das erste Tastorgan an einem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbar ist,
- daß das Halteteil zusammen mit dem zweiten Tastorgan bewegbar ist,
- daß ein an dem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbares Verschiebeteil vorgesehen ist, das über ein Getriebe bei Bewegung des Halteteils in Richtung auf die Auflagefläche mitbewegbar ist, bis das erste Tastorgan aufsetzt, danach für eine vorbestimmte Wegstrecke des Halteteils bei dessen weiterer Bewegung relativ zum Tragrahmen stillsetzbar ist und anschließend bei weiterer Bewegung des Halteteils in Richtung auf die Auflagefläche mit dem Halteteil wieder mitbewegbar ist, bis das zweite Tastorgan aufsetzt, und
- daß die Weggeberanordnung versehen ist mit einem Detektor zur Ermittlung, ob sich das Verschiebeteil mit dem Halteteil mitbewegt oder relativ zum Tragrahmen stillsteht, und zur Ermittlung der Wege, um die sich das Verschiebeteil jeweils ausgehend von einer Ruhelage bis zum Aufsetzen des ersten Tastorgans bzw. des zweiten Tastorgans bewegt.
- that the first sensing element on a holding part in the direction of the support surface and opposite to it is displaceable,
- that the holding part can be moved together with the second sensing element,
- that a sliding part is provided on the holding part in the direction of the supporting surface and opposite thereto, which can be moved via a gear when the holding part moves in the direction of the supporting surface until the first sensing element touches down, then for a predetermined distance of the holding part in the further one Movement can be stopped relative to the support frame and can then be moved again with further movement of the holding part in the direction of the support surface with the holding part until the second sensing element touches down, and
- that the displacement sensor arrangement is provided with a detector for determining whether the sliding part is moving with the holding part or is stationary relative to the supporting frame, and for determining the paths by which the sliding part starts from a rest position until the first touch element or the second probe organ moves.
Bei dieser zweiten Variante der Erfindung ist das erste Tastorgan an einem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbar, wobei das Halteteil zusammen mit dem zweiten Tastorgan bewegbar ist. An dem Halteteil ist ein Verschiebeteil angeordnet, das in Richtung auf die Auflagefläche sowie entgegengesetzt dazu verschiebbar am Halteteil geführt ist. Über ein Getriebe ist das Verschiebeteil sowohl mit dem ersten Tastorgan als auch mit dem Halteteil mechanisch gekoppelt. Dieses Getriebe sorgt dafür, daß das Verschiebeteil bei Bewegung des Halteteils in Richtung auf die Auflagefläche von dem Halteteil mitgenommen wird, bis das erste Tastorgan auf der Auflagefläche aufgesetzt hat. Danach steht das Verschiebeteil für eine vorbestimmte Wegstrecke des Halteteils relativ zum Tragrahmen fest. Nachdem das Halteteil die vorbestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat, wird das Verschiebeteil vom Halteteil bei dessen weiterer Bewegung in Richtung auf die Auflagefläche mitgenommen, bis das zweite Tastorgan auf die Auflagefläche aufsetzt. In diesem Augenblick ist die Bewegung sowohl des Halteteils als auch des Verschiebeteils beendet.In this second variant of the invention, the first is Probe on a holding part in the direction of the support surface as well as displaceable opposite, the Holding part is movable together with the second probe. A sliding part is arranged on the holding part Direction to the contact surface and opposite to it is slidably guided on the holding part. Via a transmission is the sliding part with both the first probe and also mechanically coupled to the holding part. This Gear ensures that the sliding part when moving of the holding part in the direction of the bearing surface of the Holding part is taken until the first probe on of the contact surface. Then the sliding part is for a predetermined distance of the holding part relative to the support frame. After the holding part has covered the predetermined distance, it will Sliding part of the holding part during its further movement in the direction of the contact surface until the second touch organ is placed on the support surface. In this The moment is both the movement of the holding part as well of the sliding part ended.
Mit anderen Worten wird das Verschiebeteil durch das Getriebe bei Bewegung des Halteteils in Richtung auf die Auflagefläche um eine erste Wegstrecke vorbewegt, bis das erste Tastorgan auf die Auflagefläche aufsetzt. Anschließend bewegt sich zwar das Halteteil um die vorbestimmte Wegstrecke weiter; hierbei nimmt das Halteteil das Verschiebeteil jedoch nicht mit. Vielmehr steht das Verschiebeteil relativ zum Tragrahmen still. Erst nachdem das Halteteil die vorbestimmte Wegstrecke zurückgelegt hat, nimmt es wieder das Verschiebeteil mit, und zwar bis das zweite Tastorgan auf die Auflagefläche aufgesetzt hat. Die Bewegung des Verschiebeteils erfolgt also in zwei Bewegungsabschnitten. Beide Bewegungsabschnitte werden von einem Detektor der Weggeberanordnung ermittelt. Dieser Detektor erkennt zum einen, ob das Verschiebeteil bewegt wird oder stillsteht, und zum anderen, in welchem Maße das Verschiebeteil bewegt wird. Die Differenz beider Bewegungen des Verschiebeteils ist ein Maß für den Überstand.In other words, the sliding part by the Gearbox when the holding part moves in the direction of the Support surface moved forward by a first distance until the first touch organ is placed on the support surface. Subsequently, the holding part moves around the predetermined one Distance further; this takes the holding part however, the sliding part is not included. Rather, it stands Sliding part relative to the support frame still. Only after the holding part covered the predetermined distance it takes the sliding part with it again, until has placed the second probe on the support surface. The movement of the sliding part takes place in two Movement sections. Both movement sections are from a detector of the displacement sensor arrangement. This On the one hand, detector detects whether the sliding part is moving becomes or stands still, and secondly to what extent that Moving part is moved. The difference between the two Movements of the sliding part is a measure of the protrusion.
Der Vorteil der zweiten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die beiden Meßstrecken, um die das Verschiebeteil bei einer Bewegung des Halteteils in Richtung auf die Auflagefläche bewegt wird, durch die Zwischen-Ruhephase des Verschiebeteils eindeutig voneinander getrennt sind. Der Detektor und die Auswerteschaltung erkennen also anhand der Zwischen-Ruhephase, wie lange die jeweiligen Wegstrecken, die das Verschiebeteil zurücklegt, sind. Meßtechnisch ist die Unterscheidung dieser beiden Wegstrecken bei der zweiten Variante der Erfindung einfacher durchzuführen als bei der ersten Variante, bei der anhand der Geschwindigkeit, mit der sich das Verschiebeteil bewegt, detektiert wird, ob das erste bzw. zweite Tastorgan aufgesetzt hat.The advantage of the second variant of the invention The device can be seen in that the two measuring sections, around which the sliding part moves when the Holding part is moved in the direction of the support surface, through the intermediate resting phase of the sliding part are separated from each other. The detector and the evaluation circuit recognize from the intermediate resting phase how long the respective distances that the sliding part are covered. The distinction is metrological of these two routes in the second variant of the Invention easier to implement than the first Variant, based on the speed at which the sliding part moves, it is detected whether the first or has placed a second probe.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verschiebeteil zwischen zwei Federn angeordnet ist, von denen sich die eine Feder am Verschiebeteil und am Halteteil abstützt und das Verschiebeteil mit einer auf die Auflagefläche gerichteten Vorspannkraft beaufschlagt, während die zweite Feder zwischen dem Verschiebeteil und dem ersten Tastorgan angeordnet ist und auf das erste Tastorgan eine auf die Auflagefläche gerichtete Vorspannkraft ausübt. Die erste Feder weist dabei eine geringere Vorspannkraft als die zweite Feder auf. Die zuvor beschriebene Federkopplung stellt eine einfache konstruktive Realisierung des Getriebes dar. Beim Bewegen des Halteteils in Richtung der Auflagefläche bewegt das Halteteil über die erste Feder das Verschiebeteil mit. Sobald das erste Tastorgan, das über die zweite stärkere Feder mit dem Verschiebeteil gekoppelt ist, auf die Auflagefläche aufgesetzt hat, kommt es zu einer Komprimierung der ersten Feder, bis das Verschiebeteil in Kontakt mit einem Anschlag des Halteteils gelangt. Für die Dauer der Komprimierung der Feder und der Bewegung des Verschiebeteils bis zum Anschlag des Halteteils bewegt sich das Verschiebeteil relativ zum Rahmen nicht. Erst dann, wenn das Verschiebeteil am Anschlag des Halteteils anliegt, wird das Verschiebeteil zusammen mit dem Halteteil in Richtung auf die Auflagefläche weiterbewegt. Während dieser Phase der Bewegung kommt es zu einer Komprimierung der zweiten Feder, da bei der Vorbewegung des Verschiebeteils das bereits auf der Auflagefläche aufliegende erste Tastorgan nicht mitbewegt werden kann, das Verschiebeteil und das erste Tastorgan also einander näherrücken.In an advantageous development of the invention, that the sliding part between two springs is arranged, one of which is a spring on the sliding part and is supported on the holding part and the sliding part with a pretensioning force directed at the bearing surface acted upon while the second spring between the Sliding part and the first sensing element is arranged and on the first sensing element on the support surface exerted biasing force. The first spring points a lower preload than the second spring on. The spring coupling described above is a simple one constructive realization of the transmission Moving the holding part in the direction of the support surface moves the holding part on the first spring, the sliding part With. As soon as the first probe, that over the second stronger spring is coupled to the sliding part has the support surface put on, there is a Compression of the first spring until the sliding part is in Contact with a stop of the holding part. For the Duration of compression of the spring and movement of the Sliding part moved up to the stop of the holding part the sliding part is not relative to the frame. First then when the sliding part on the stop of the holding part is present, the sliding part together with the holding part moved in the direction of the support surface. One occurs during this phase of the movement Compression of the second spring because of the advance of the sliding part that already lies on the support surface first touch organ can not be moved, that Sliding part and the first probe organ so each other approach.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Verschiebeteil zwischen zwei Anschlägen des Halteteils verschiebbar ist, wobei beide Anschläge in Bewegungsrichtung des Halteteils aufeinander folgen und der erste Anschlag näher an der Auflagefläche angeordnet ist als der zweite Anschlag. Die erste Feder ist dabei derart angeordnet, daß sie das Verschiebeteil gegen den ersten Anschlag vorspannt. Das Verschiebeteil läßt sich also gegen die Vorspannkraft der ersten Feder gegen den zweiten Anschlag bewegen.In an advantageous development of the invention is also provided that the sliding part between two Stops the holding part is slidable, both Stops in the direction of movement of the holding part on each other follow and the first stop closer to the support surface is arranged as the second stop. The first feather is arranged such that the sliding part preloaded against the first stop. The sliding part can be against the biasing force of the first spring move against the second stop.
Zweckmäßigerweise ist das erste Tastorgan verschiebbar an dem Verschiebeteil geführt und durch die zweite Feder in Richtung auf die Auflagefläche vorgespannt.The first sensing element is expediently displaceable on out the sliding part and in by the second spring Biased towards the bearing surface.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verschiebeteil eine Zahnung aufweist, die von dem Detektor optisch abtastbar ist. Alternativ dazu kann die Linearbewegung des Verschiebeteils auch in eine Rotationsbewegung eines mit dem Verschiebeteil kämmenden Zahnrades umgesetzt werden, dessen Drehbewegung ein Maß für die Verschiebung des Verschiebeteils ist. Die zurückgelegte Wegstrecke wird entweder direkt oder indirekt durch Ermittlung der Zeitdauer, für die sich das Verschiebeteil bewegt und anhand der Geschwindigkeit mit der das Halteteil vorbewegt wird, ermittelt.In an advantageous development of the invention, that the sliding part has a toothing that is optically scanned by the detector. Alternatively can the linear movement of the sliding part in a Rotational movement of a meshing with the sliding part Gear are implemented, the rotation of which is a measure for the displacement of the sliding part. The covered The route is either direct or indirect by determining the length of time for which the sliding part moved and based on the speed with the the holding part is moved forward.
Wie bereits oben kurz dargelegt, interpretiert die Auswerteschaltung das Aufsetzen des ersten Tastorgans auf der Auflagefläche anhand des ersten Stillstandes des zuvor bewegten Verschiebeteils, das mit Beginn der Bewegung des Halteteils aus seiner Ausgangsposition bewegt worden ist. Das Aufsetzen des zweiten Tastorgans wird in der Auswerteschaltung in dem Zeitpunkt erkannt, in dem der Detektor den nächsten, d. h. zweiten Stillstand des Verschiebeteils meldet. Anhand der Wegstrecken, die das Verschiebeteil ausgehend von seiner Ausgangsposition bis zum ersten Stillstand und ausgehend vom ersten Stillstand bis zum zweiten Stillstand zurückgelegt hat, kann dann das Überstandsmaß durch Differenzbildung ermittelt werden. Hierbei muß auch berücksichtigt werden, um welche Strecke sich das Halteteil vorbewegt hat, während das Verschiebeteil stillstand. Diese Strecke ist konstruktiv eindeutig definiert und kann insoweit in die Berechnungen miteinbezogen werden.As already briefly explained above, the evaluation circuit interprets putting the first probe on the Contact surface based on the first standstill of the previous one moving sliding part that with the beginning of the movement of the Holding part has been moved from its starting position. The second probe is placed in the evaluation circuit recognized at the time the detector the next, d. H. second standstill of the sliding part reports. Based on the distances that the sliding part starting from its starting position to the first Standstill and starting from the first standstill until second standstill, the excess length can then can be determined by difference. Here must also be taken into account the distance by which Holding part has moved forward while the sliding part is stationary. This route is structurally clearly defined and can be included in the calculations will.
Zweckmäßigerweise wird in der Auswerteschaltung anhand eines Vergleichs des beim ersten Stillstand des Verschiebeteils vorliegenden Ausgangssignals des Detektors mit einem Sollwert unter Berücksichtigung der Ausgangsposition des Verschiebeteils ermittelt, ob die Erstreckung des Aufnahmeteils in Bewegungsrichtung des Halteteils außerhalb eines Toleranzbereichs liegt. Ist dies der Fall, wird an die Anzeigevorrichtung ein dieses Ergebnis anzeigendes Signal (Fehlersignal) ausgegeben.The evaluation circuit is expediently based on a comparison of the at the first standstill of the sliding part present output signal of the detector with a setpoint taking into account the starting position of the sliding part determines whether the extension of the receiving part in the direction of movement of the holding part is outside a tolerance range. Is that the case, this result is sent to the display device indicating signal (error signal) output.
Ferner ist es von Vorteil, wenn die Auswerteschaltung anhand eines Vergleichs des beim zweiten Stillstand des Verschiebeteils vorliegenden Ausgangssignals des Detektors mit einem Sollwert unter Berücksichtigung der Verschiebeposition des Verschiebeteils im Augenblick der Einnahme des ersten Stillstandes ermittelt, ob die Erstreckung des Werkstücks in Bewegungsrichtung des Halteteils außerhalb eines Toleranzbereichs liegt. Ist dies der Fall, so wird an die Anzeigevorrichtung ein diesen Umstand anzeigendes Signal (Fehlersignal) ausgegeben.It is also advantageous if the evaluation circuit based on a comparison of the second time the Sliding part present output signal of the detector with a setpoint taking into account the shift position of the sliding part at the moment of taking of the first standstill determines whether the extension of the Workpiece in the direction of movement of the holding part outside within a tolerance range. If this is the case, then to the display device to indicate this fact Signal (error signal) output.
Wie bei der ersten Variante der Erfindung, so läßt sich auch die zweite Variante der Erfindung bevorzugt direkt in einer Kaltverformungsmaschine, beispielsweise einer Nietmaschine realisieren. Hierbei ist das zweite Tastorgan das Verformungswerkzeug zum mechanischen Verformen des Werkstücks. Das Verformungswerkzeug ist an einem drehbaren Werkzeugkopf angeordnet, der an dem Tragarm verschiebbar geführt und in Richtung auf die Auflagefläche antreibbar ist, was insbesondere pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch erfolgt. Insbesondere läßt sich die Erfindung bei einer Taumel-Nietmaschine einsetzen. As with the first variant of the invention, also the second variant of the invention preferably directly in a cold forming machine, for example a riveting machine realize. Here is the second probe organ Deformation tool for the mechanical deformation of the workpiece. The deformation tool is on a rotatable Tool head arranged, which is slidable on the support arm guided and drivable in the direction of the support surface is what is particularly pneumatic, hydraulic or done mechanically. In particular, the invention use with a wobble riveting machine.
Zur Ermittlung des Aufsetzens des zweiten Tastorgans auf dem Werkstück ist es zweckmäßig, das Ausgangssignals eines mechanische Spannungen detektierenden Detektors auszuwerten, wobei der Detektor am Tragrahmen angeordnet ist. Zusätzlich kann auch das Veränderungssignal des Detektors der Weggeberanordnung zur Ermittlung des Aufsetzens des zweiten Tastorgans auf dem Werkstück ausgenutzt werden.To determine the placement of the second sensing element on the workpiece, it is useful to output a mechanical tension detecting detector evaluate, with the detector arranged on the support frame is. In addition, the change signal of the Detector of the displacement sensor arrangement for determining the touchdown of the second probe on the workpiece will.
Die obigen im Zusammenhang mit bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung beschriebenen Maßnahmen lassen sich gleichermaßen sowohl auf eine nach der Erfindung arbeitende Vorrichtung als auch auf ein Überprüfungsverfahren anwenden. Im übrigen wird, was die Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung betrifft, auf die Unteransprüche verwiesen.The above in connection with preferred further developments The measures described in the invention can be equally both on one according to the invention working device as well as a verification process apply. For the rest, what makes the features more advantageous Refinements of the invention relates to Subclaims referenced.
Nachfolgend werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
- Fig. 1
- einen Teillängsschnitt durch eine Nietmaschine als ein Beispiel für eine Vorrichtung zum maschinellen Durchführen einer mechanischen Verformung, bei der die beiden das Werkstück und das bzw. die Aufnahmeteile abtastenden Tastorgane in ihrer Ausgangsposition dargestellt sind,
- Fig. 2
- einen Teillängsschnitt durch die Maschine gemäß Fig. 1 in dem Augenblick, in dem das voreilende erste Tastorgan auf das Aufnahmeteil aufsetzt,
- Fig. 3
- einen Teillängsschnitt durch die Nietmaschine gemäß Fig. 1 in dem Zustand, in dem beide Tastorgane stillstehen, d. h. das eine Tastorgan das Werkstück und das andere Tastorgan das Aufnahmeteil kontaktiert,
- Fig. 4
- einen Teillängsschnitt durch eine Nietmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- Fig. 5-9
- Teilansichten der Nietmaschine gemäß Fig. 4 in unterschiedlichen Phasen der Abwärtsbewegung des Nietmaschinenkopfes.
- Fig. 1
- 2 shows a partial longitudinal section through a riveting machine as an example of a device for mechanically carrying out a mechanical deformation, in which the two sensing elements scanning the workpiece and the receiving part or parts are shown in their starting position,
- Fig. 2
- 2 a partial longitudinal section through the machine according to FIG. 1 at the moment in which the leading first sensing element touches the receiving part,
- Fig. 3
- 1 in the state in which both sensing elements are stationary, ie one sensing element contacts the workpiece and the other sensing element contacts the receiving part,
- Fig. 4
- a partial longitudinal section through a riveting machine according to a second embodiment of the invention, and
- Fig. 5-9
- 4 in different phases of the downward movement of the riveter head.
In Fig. 1 ist im Längsschnitt als Beispiel für eine Vorrichtung
zur maschinellen Vornahme von mechanischen Kaltverformungsvorgängen
eine Nietmaschine 10, teilweise im
Längsschnitt, dargestellt. Die Nietmaschine 10 weist einen
Tragrahmen 12 bzw. ein Gestell auf, das eine Auflagefläche
14 und einen Vertikal-Tragarm 16 aufweist, der mit
der Auflagefläche 14 verbunden ist und rechtwinklig von
dieser nach oben absteht. Am Tragarm 16 ist ein Maschinengehäuse
18 angebracht. In dem Maschinengehäuse 18 ist ein
pneumatischer Kolben 20 verschiebbar gelagert. Der
Kolben 20 ist parallel zur Erstreckung des Tragarms 16
rechtwinklig in Richtung auf die Auflagefläche 14 und
umgekehrt dazu axial bewegbar. Der Kolben 20 weist einen
radial nach außen abstehenden Flansch 22 auf, der sich in
einem Hohlraum 24 des Maschinengehäuses 18 bewegt, wenn
der Kolben 20 verfahren wird. Der Hohlraum 24 ist mit
einer pneumatischen Druckleitung 26 und einer
pneumatischen Entlüftungsleitung 28 verbunden. Bei
Zuführung von Druckluft über die Druckleitung 26 wird der
Kolben 20 gegen die Kraft einer (nicht dargestellten)
Feder in Richtung auf die Auflagefläche 14 vorbewegt. In Fig. 1 is a longitudinal section as an example of a device
for the mechanical execution of mechanical cold forming processes
a
Der Kolben 20 ist hohl ausgebildet und weist an seinen
axialen Enden innenliegende Drehlager 30,32 für eine
drehend antreibbare Antriebswelle 34 auf. Die Antriebswelle
34, die sich durch den Kolben 20 axial hindurch
erstreckt, trägt an ihrem zur Auflagefläche 14 zugewandten
unteren überstehenden Ende einen Werkzeughalter oder Nietkopf
36, der ein Nietwerkzeug 38 (Döpper) hält. Der Döpper
ist an dem der Antriebswelle 34 abgewandten unteren Ende
des Werkzeughalters 36 eingespannt gehalten. Das nach oben
über den Kolben 20 überstehende Ende 40 der Antriebswelle
34 ist als Mehrkantprofil ausgebildet und von einer
querschnittsgleichen Hülse 42 aufgenommen. Das obere
Ende 40 ist gleitend verschiebbar von der Hülse 42 aufgenommen.
Die Hülse 42 ist drehbar gelagert und von einem
bei 34 angedeuteten Elektromotor angetrieben.The
Bei angesteuertem Elektromotor 44 treibt dieser die
Hülse 42 an. Damit dreht sich der Werkzeughalter 36 und
mit diesem das Nietwerkzeug 38. Eine Verformung bei sich
drehendem Nietwerkzeug 38 wird durch Bewegen des
Kolbens 20 in Richtung auf die Auflagefläche 14 bewirkt.
Die axiale Länge der Hülse 42 und des Antriebswellenendes
40 ist derart bemessen, daß Hülse 42 und Antriebswelle
34 auch in der am weitesten ausgerückten untersten
Stellung des Kolbens 20 noch in Eingriff miteinander sind.
Bei der hier beschriebenen Nietmaschine 10 handelt es sich
um eine Taumel- oder um eine Radialnietmaschine, bei der
die Kaltverformung eines zu verformenden Werkstücks durch
Aufbringen einer Andrückkraft, mit der das Nietwerkzeug 38
gegen das zu verformende Werkstück andrückt, und gleichzeitiger
Taumel- oder Drehbewegung des Nietwerkzeuges 38
erfolgt.When the
In Fig. 1 ist bei 46 eine Aufnahme dargestellt, die auf
der Auflagefläche 14 aufliegt und dort befestigt ist. Die
Aufnahme 46 trägt ihrerseits die miteinander zu vernietenden
Teile. In dem hier dargestellten Beispiel
handelt es sich bei dem zu verformenden Werkstück um einen
Gewindestehbolzen 48, der ein verjüngtes dem Nietwerkzeug
38 gegenüberliegendes Bolzenende 50 und einen
eine Innengewindebohrung 52 tragenden Gewindeabschnitt 54
aufweist. Der verjüngte Abschnitt 50 erstreckt sich durch
eine Öffnung in einem bei 56 angedeuteten Aufnahmeteil 56.
Der zum Werkzeughalter 36 bzw. zum Nietwerkzeug 38 überstehende
Teil des verjüngten Gewindebolzenabschnitts 50
(Überstand) wird durch Kaltverformung mittels des Nietwerkzeuges
zum sogenannten Schließkopf verformt, der
radial über die Öffnung in dem Aufnahmeteil 56 übersteht
und dieses radial überragt. Die dem Werkzeughalter 36 und
dem Nietwerkzeug 38 zugewandte Oberseite 58 der zu vernietenden
Anordnung aus Gewindestehbolzen 48 und Aufnahmeteil
56 weist den für die Materialverformung erforderlichen
Überstand 60 auf.In Fig. 1, a recording is shown at 46, the
the bearing
In dem hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist lediglich ein Aufnahmeteil 56 (in Form einer
Platte) dargestellt, mit dem der Gewindestehbolzen 48
(Werkstück) verbunden werden soll. Die Nietverbindung
sorgt in diesem Fall für eine Halterung des Gewindestehbolzens
48 an dem Aufnahmeteil 56, bei dem es sich
beispielsweise um eine Platte handelt. Im herkömmlichen
Sinne werden Nieten dazu verwendet, um mehrere Teile miteinander
zu verbinden. Bei einem solchen Anwendungsfall
würde ein Niet z. B. zwei plattenförmige Aufnahmeteile
miteinander verbinden, wobei der Kopf des Niets an dem
einen Aufnahmeteil anliegt und sich der Nietschaft durch
miteinander fluchtende Öffnungen in beiden oder den
mehreren Aufnahmeteilen hindurch erstreckt.In the embodiment shown and described here
is only a receiving part 56 (in the form of a
Plate) shown with which the threaded stud 48th
(Workpiece) to be connected. The riveted joint
ensures that the threaded stud is held in this
Am unteren Ende des Kolbens 20 ist ein mit diesem verbundenes
Halteteil 62 angebracht, das in etwa seitlich
neben dem das Nietwerkzeug 38 haltenden Nietkopf 36
angeordnet ist. Auf dem Halteteil 62 ist ein in Richtung
des Doppelpfeils 64 verschiebbar gelagertes Tastorgan 66
angeordnet, das eine Zahnung bzw. Zahnstange 68 aufweist.
Ferner befindet sich auf dem Halteteil 62 ein Zahnrad 70,
das mit der Zahnstange 68 des Tastorgans 66 kämmt.
Schließlich ist an dem Halteteil 62 auch ein leistenförmiges
Verschiebeteil 72 in Richtung des Doppelpfeils 74
bewegbar gelagert. Dieses Verschiebeteil 74 weist eine
Zahnung bzw. eine Zahnstange 76 auf, die mit dem Zahnrad
70 kämmt. Die Zahnstangen bzw. Zahnungen 68 und 76
verlaufen parallel zueinander und sind einander zugewandt,
wobei das Zahnrad 70 zwischen ihnen angeordnet ist. Fest
mit dem Vertikal-Tragarm 16 des Tragrahmens 12 ist ein
optischer Detektor 78 angeordnet, der oberhalb des Halteteils
62 angeordnet ist und die Zahnung 76 des Verschiebeteils
72 erfaßt. Bei Bewegung des Verschiebeteils 72
erzeugt der Detektor 78 Impulse entsprechend der Vorbeibewegung
der Zahnung 76.At the lower end of the
Wie in der Ausgangsposition der Nietmaschine gemäß Fig. 1
zu erkennen ist, ragt die Unterseite 79 des L-förmigen
Tastorgans 60 über die Stirnfläche 80 des Nietwerkzeuges
38 vor. Der axiale Abstand a dieser beiden
Flächen, d. h. der Abstand dieser beiden Flächen in
Bewegungsrichtung des Kolbens 20, ist größer als der
(Ist-)Überstand b, um den der verjüngte Abschnitt 50 des
Gewindestehbolzens 48 über die Oberseite 58 des Aufnahmeteils
56 übersteht.As in the starting position of the riveting machine according to FIG. 1
can be seen, the bottom 79 of the L-shaped protrudes
Probe
Schließlich weist die Maschine 10 noch einen in Form eines
Dehnmeßstreifens vorliegenden Spannungsdetektor 81 zur
Messung mechanischer Spannungen des Tragrahmens 12 auf.
Auf die Funktion dieses Spannungsdetektors 81 wird weiter
unten noch eingegangen werden. Die beiden Detektoren 78
und 81 sind mit einer Auswerteschaltung 82 verbunden, die
die Ausgangssignale des Weggeber-Detektors 78 und des
Spannungsdetektors 81 empfängt. Die Auswerteschaltung 82
ist darüber hinaus elektrisch mit dem Motor 44 verbunden,
um diesen anzusteuern, insbesondere ein- und auszuschalten.
Mit der Auswerteschaltung 82 ist ferner eine
Anzeige-/Dateneingabevorrichtung 84 verbunden, die einen
Anzeigeteil 86 und ein Tastenfeld 88 für die Dateneingabe
aufweist. Schließlich ist die Auswerteschaltung 82 mit
Steuerventilen 90,92 für die Druckleitung 26 und die Entlüftungsleitung
28 verbunden, um diese Leitungen freizugeben
bzw. zu sperren.Finally, the
Mit der hier beschriebenen Nietmaschine 10 läßt sich in
der Phase unmittelbar vor dem Kaltverformungsvorgang überprüfen,
ob die miteinander zu vernietenden Teile sich auf
der Auflagefläche 14 bzw. in der Aufnahme 46 der Auflagefläche
14 befinden, ob der (Ist-)Überstand b unter Berücksichtigung
von Toleranzen einem vorgegebenen Sollwert entspricht
und ob die zu vernietenden Teile die geforderten
Sollabmessungen aufweisen. Zur Überprüfung all dieser Vorgaben
arbeitet die Nietmaschine 10 wie folgt.With the
Ausgehend aus der Ausgangsposition gemäß Fig. 1 werden
durch entsprechende Ausgangssignale der Auswerteschaltung
82 die Steuerventile 90 und 92 geöffnet, womit
der Kolben 20 in Richtung des Pfeils 94 auf die Auflagefläche
14 zu bewegt wird. Mit dem Kolben 20 bewegen sich
folglich auch das Nietwerkzeug 38 in Richtung auf den
Gewindestehbolzen 48 und das Halteteil 62 in Richtung auf
das Auflageteil 56. Während dieser Phase der Vorbewegung
steht das Nietwerkzeug 38 still. Die Vorbewegung des
Kolbens 20 wird anhand des sich mit dem Halteteil 62 vorbewegenden
Verschiebeteils 72 durch den Detektor 78
erkannt. Mit dem Kolben 20 bewegt sich auch- das Tastorgan
66 in Richtung des Pfeils 94 vor. Starting from the starting position shown in FIG. 1
through corresponding output signals of the
Diese Vorbewegung des Kolbens 20 bei stillstehendem Nietwerkzeug
38 hält an, bis sowohl die ringförmige Stirnfläche
66 der Tasthülse 62 das Aufnahmeteil 56 als auch
die Stirnfläche 74 des Nietwerkzeuges 38 den Gewindestehbolzen
48 kontaktiert hat. Die Situation bei
Kontaktierung des Aufnahmeteils 56 durch das Tastorgan 66
in Fig. 2 dargestellt. Da der axiale Versatz zwischen der
Unterseite 79 des Tastorgans 66 und der Stirnfläche 74 des
Nietwerkzeuges 38 größer ist als der zu erwartende Überstand
des verjüngten Abschnitts 50 des Gewindestehbolzens
48 über das Aufnahmeteil 56, verbleibt bei
bereits durch das Tastorgan 66 kontaktiertem Aufnahmeteil
56 zwischen dem Nietwerkzeug 38 und dem oberen Ende
des Gewindestehbolzens 48 noch ein Abstand c, der gleich
der Differenz der in Fig. 1 eingezeichneten Abstände a
und b ist. Das Tastorgan 66 läßt sich nun nicht mehr
weiter vorbewegen, wenn der Kolben 20 sich in Richtung des
Pfeils 94 weiterbewegt. Daher kommt es zu einer Relativbewegung
zwischen dem Tastorgan 66 und dem Kolben 20 und
damit dem Halteteil 62; anders ausgedrückt bewegt sich
also das Tastorgan 66 in Bezug auf das Halteteil 62 in zum
Pfeil 94 entgegengesetzter Richtung. Auch während dieser
Phase der Vorbewegung des Kolbens 20 steht das Nietwerkzeug
38 still.This advance movement of the
Die Zurückbewegung des Tastorgans 66 relativ zu dem sich
weiter mit dem Kolben 20 in Richtung des Pfeils 94 vorbewegenden
Halteteil 62 wird über das Zahnrad 70 in eine
Bewegung des Verschiebeteils 72 relativ zum Halteteil 62
in Richtung des Pfeils 94 umgesetzt. Diese zusätzliche
Vorbewegung des Verschiebeteils 72 wird der Vorbewegung
des Verschiebeteils 72 infolge der Vorbewegung des
Kolbens 20 überlagert, so daß die Vorbewegung des Verschiebeteils
72 ab dem Aufsetzzeitpunkt des Tastorgans 66
auf dem Aufnahmeteil 56 mit erhöhter Geschwindigkeit
erfolgt. Diese Geschwindigkeitserhöhung wird durch den
Detektor 78 erkannt, wodurch auch eine Möglichkeit gegeben
ist, den Aufsetzzeitpunkt des Tastorgans 66 auf dem Aufnahmeteil
56 zu detektieren. Bei seiner Vorbewegung
relativ zum Halteteil 62 spannt das Verschiebeteil 72 eine
Rückholfeder 96, die sich einerseits am Verschiebeteil 72
und andererseits am Halteteil 62 abstützt.The return movement of the
Die Vorbewegung des Kolbens 20 findet in dem Augenblick
ihr (zumindest vorläufiges) Ende, in dem die Stirnfläche
74 auf den Gewindestehbolzen 48 aufsetzt. Dieses
Aufsetzen wird in der Auswerteschaltung 82 erkannt. Es
wird sich nämlich zwischen dem Maschinengehäuse 18 und dem
Tragarm 16 eine mechanische Spannung als Reaktion auf die
weiterhin auf den Kolben 20 wirkende Antriebskraft bei an
dem Gewindestehbolzen 48 anliegendem Nietwerkzeug 38 einstellen.
Der zwischen dem Maschinengehäuse 18 und dem
Tragarm 16 angeordnete Detektor 81 mißt diese ansteigende
mechanische Spannung. In der Auswerteschaltung 82 wird das
Meßsignal des Detektors 81 mit einem Schwellwert verglichen.
Übersteigt das Ausgangssignal des Detektors 81
den Schwellwert, so interpretiert die Auswerteschaltung 82
dies als ein Aufsetzen des Nietwerkzeuges 38 auf den
Gewindestehbolzen 48. In diesem Zustand befindet sich die
Nietmaschine 10 in der in Fig. 3 zeichnerisch dargestellten
Situation. Sowohl die Unterseite des Tastorgans
66 als auch die Stirnfläche 74 des Nietwerkzeuges
38 liegen an dem Aufnahmeteil 56 bzw. dem
Gewindestehbolzen 48 an. Mittels des Detektors 78, dessen
Ausgangssignal der Auswerteschaltung 82 stets zugeführt
werden, kann nun ermittelt werden, um welchen Betrag ausgehend
von der Ausgangsposition sich das Tastorgan 66
relativ zum Kolben 20 bewegt hat. Diese Bewegung ist durch
die Vorschubbewegung des Verschiebeteils 72 relativ zum
Halteteil 62 bzw. Kolben 20 bestimmt, deren Geschwindigkeit
und Zeitdauer wiederum durch den Weg-/Geschwindigkeitsdetektor
78 erkannt wurde. Da der Abstand a der
beiden Flächen 66 und 74 in der Ausgangsposition bekannt
ist und die Verschiebung der Tasthülse 62 relativ zum
Kolben 20 meßtechnisch erfaßt ist, kann nun der Abstand
der Flächen 66 und 74 ermittelt werden. Dieser Abstand
entspricht exakt dem Ist-Überstand b (s. Fig. 3). Durch
Vergleich mit einem Soll-Überstand, der zuvor über das
Tastenfeld 88 in die Auswerteschaltung 82 eingegeben
worden ist, kann nun überprüft werden, ob der
Ist-Überstand b größer oder kleiner als oder gleich dem
Soll-Überstand ist. Unter Berücksichtigung eines ebenfalls
in die Auswerteschaltung 82 eingegebenen Toleranzbereichs
kann damit die Aussage getroffen werden, ob sich der
Ist-Überstand b innerhalb der vorgegebenen Toleranz
befindet. Sofern dies nicht der Fall ist, erzeugt die
Auswerteschaltung ein diesen Zustand anzeigendes Fehlersignal,
das an der Anzeige 86 eine entsprechende optische
Anzeige erzeugt; zusätzlich kann auch eine akustische
Anzeige erfolgen. Im übrigen wird der Arbeitszyklus der
Nietmaschine 10 abgebrochen.The advancement of the
Liegt der Ist-Überstand b innerhalb des vorgegebenen
Toleranzbereichs, so kann je nach Ausführung der Nietmaschine
in einem nächsten Schritt überprüft werden, ob
der Gewindestehbolzen 48 und das Aufnahmeteil 56 die vorgegebenen
Erstreckungen in Bewegungsrichtung des
Kolbens 20 aufweisen. Dazu wird zunächst die zurückgelegte
Gesamtwegstrecke des Kolbens 20 ermittelt. Dies geschieht
anhand der Signale des Detektors 78, der die Vorbewegung
des Verschiebeteils 72 bis zum Aufsetzpunkt des Kolbens 20
erfaßt hat. Bei bekannter Ausgangsposition des Kolbens 20
relativ zur Auflagefläche 14 bzw. zur Aufnahme 46 kann
dann anhand des zurückgelegten Gesamtweges festgestellt
werden, welche axiale Länge der Gewindestehbolzen 48 aufweist.
Durch Vergleich mit einem Sollwert kann unter
Berücksichtigung eines ebenfalls vorgegebenen Toleranzbereichs
entschieden werden, ob der Gewindestehbolzen 48
eine innerhalb der Toleranz liegende axiale Länge aufweist.
Anhand der Gesamtwegstrecke und der
Relativ-Wegstrecke kann bei definierter Ausgangsposition
von Kolben 20 und Tastorgan 66 relativ zueinander sowie in
Bezug auf die Auflagefläche 14 bzw. die Aufnahme 46 die
Stärke bzw. Dicke (Erstreckung in Bewegungsrichtung 94)
des Aufnahmeteils 56 ermittelt werden. Der so ermittelte
Wert wird unter Berücksichtigung von ebenfalls vorgegebenen
Toleranzen mit einem Sollwert verglichen, um zu
überprüfen, ob die Dicke des Aufnahmeteils 56 innerhalb
der Toleranz liegt. Ist dies nicht der Fall, erzeugt die
Auswerteschaltung 82 ein diesen Zustand anzeigendes
optisches und/oder akustisches Fehlersignal. Ferner wird
der Arbeitszyklus der Nietmaschine 10 abgebrochen.Is the actual overhang b within the specified
Tolerance range, depending on the version of the riveting machine
the next step is to check whether
the threaded
Erst wenn die obige Überprüfung der Höhendifferenz
zwischen Niet- und Aufnahmeteil und die Überprüfung der
Absolutlänge des Niets (sofern ausgeführt) positiv verlaufen
ist, schaltet die Auswerteschaltung 82 den Elektromotor
44 zur Rotation des Nietwerkzeuges 38 ein. Infolge
der Anpreßkraft, mit der der Kolben 20 gegen den Gewindestehbolzen
48 gedrückt gehalten wird, kommt es zu einer
Kaltverformung und Stauchung des überstehenden verjüngten
Abschnitts 50 des Gewindestehbolzens 48. Der zusätzliche
Verschiebungsweg des Kolbens 20, den dieser infolge der
Kaltverformung des Gewindestehbolzens 48 zurücklegt, kann,
wenn dies gewünscht wird, meßtechnisch über den
Detektor 78 erfaßt werden, der den Vorschub des Verschiebeteils
72 erfaßt. Ferner kann mit Beginn der Einschaltung
des Elektromotors 44 in der Auswerteschaltung 82
eine Zeitmessung erfolgen. Benötigt der Kolben 20 zum
Zurücklegen einer Soll-Zusatzwegstrecke länger als eine
vorgegebene Minimalzeit und weniger als eine vorgegebene
Maximalzeit, so ist die Vernietung ordnungsgemäß erfolgt
und die Nietmaschine 10 wird ohne jede weitere
Informationsanzeige bzw. mit der Informationsanzeige
"Nietung in Ordnung" deaktiviert. Erfolgt dagegen die Verformung
innerhalb einer kürzeren Zeit der Minimalzeit,
d. h. erreicht der Kolben 20 die Soll-Zusatzwegstrecke
schneller als durch die Minimalzeit vorgegeben, so läßt
das darauf schließen, daß das Material des Gewindestehbolzens
48 zu weich ist. Umgekehrt kann auf zu hartes
Materials des Gewindestehbolzens 48 geschlossen werden,
wenn der Kolben 20 bis zum Ablauf der Maximalzeit seine
Soll-Zusatzwegstrecke noch nicht zurückgelegt hat. In
beiden diesen Fällen wird der Verformungsvorgang mit einer
Fehleranzeige abgebrochen.Only when the above check of the height difference
between rivet and receiving part and checking the
The absolute length of the rivet (if provided) is positive
is, the
Anhand der Fign. 4 bis 9 wird nachfolgend auf ein zweites
Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Die Vorrichtung
100 gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist
bis auf die Kopplung des ersten Tastorgans 66 mit dem
Halteteil 62 in ihrem Aufbau gleich der Vorrichtung 10 der
Fign. 1 bis 3, weshalb in den Fign. 4 bis 9, soweit möglich,
für gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente der Vorrichtung
100 die gleichen Bezugszeichen wie in den Fign. 1
bis 3 verwendet sind.Using the figures 4 to 9 will be followed by a second
Embodiment of the invention received. The
Wie anhand von Fig. 4 zu erkennen ist, weist das an dem
Kolben 20 von diesem abstehend angeordnete Halteteil 62
eine Ausnehmung 102 auf, in der ein verschiebbar in dieser
Ausnehmung 102 geführtes Verschiebeteil 104 angeordnet
ist. Die Ausnehmung 102 ist in radialer Richtung des
Kolbens 20 betrachtet nach außen hin offen. Die zu dieser
Außenseite der Ausnehmung 102 angeordnete Außenseite des
Verschiebeteils 104 ist mit einer Verzahnung versehen, die
mit einem Zahnrad 106 kämmt, dessen Drehbewegung von dem
Detektor 78 erkannt wird.As can be seen from FIG. 4, this indicates that
Der Verschiebungsweg des Verschiebeteils 104 in der Ausnehmung
102 ist durch einen oberen Anschlag 108 und einen
unteren Anschlag 110 begrenzt. Beide Anschläge 108 und 110
liegen in Bewegungsrichtung 94 des Kolbens 20 und damit
des Halteteils 62. Zwischen dem oberen Anschlag 108 und
dem Verschiebeteil 104 wirkt eine erste Schraubendruckfeder
112, die das Verschiebeteil 104 gegen den
unteren Anschlag 110 vorspannt. Von unten durch den
unteren Anschlag 110 ragt das erste Tastorgan 66 in die
Ausnehmung 102 und das Verschiebeteil 104 hinein. Das
erste Tastorgan 66 weist an seinem in das Verschiebeteil
104 hineinragenden Ende einen Flansch 114 auf, der an
einem Anschlag 116 des Verschiebeteils 104 anliegt,
wodurch das erste Tastorgan 66 unverlierbar am Verschiebeteil
104 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Tastorgan 66
und dem Verschiebeteil 104 ist eine zweite Spiraldruckfeder
118 angeordnet, die sich einerseits am Verschiebeteil
104 und andererseits am Flansch 114 des ersten
Tastorgans 66 abstützt und die das erste Tastorgan 66
gegen den Anschlag 116 des Verschiebeteils 104 vorspannt.
Die von der ersten Feder 112 aufgebrachte Vorspannkraft
ist geringer als die Vorspannkraft der zweiten Feder 118.The displacement path of the
Fig. 4 zeigt die Ausgangssituation der Vorrichtung 100,
bevor sich der Kolben 20 in Richtung des Pfeils 94 in
Richtung auf die Auflagefläche 14 bewegt. Mit Ansteuerung
des Kolbens 20 bewegt sich dieser zusammen mit dem Halteteil
62 in Richtung des Pfeils 94. Während dieser Phase
der Bewegung kommt es zu keinerlei Relativbewegungen
zwischen dem Halteteil 62 und dem Verschiebeteil 104, das
über die erste Feder 112 mit dem Halteteil 62 bewegungsgekoppelt
ist und von diesem mitgenommen wird. Damit
bewegt sich das Verschiebeteil 104 relativ zum Zahnrad 106
des Detektors 78 und treibt dieses an, so daß der
Dektektor 78 das Bewegungsmaß des Verschiebeteils 104
detektieren kann.4 shows the initial situation of the
Fig. 5 zeigt die Situation, in der das erste Tastorgan 66
auf dem Aufnahmeteil 56 aufliegt. Bei der weiteren
Bewegung des Kolbens 20 und des Halteteils 62 in Richtung
des Pfeils 94 läßt sich nun das Tastorgan 66 nicht weiter
mitbewegen; durch die Feder 118 drückt das erste Tastorgan
66 nun das Verschiebeteil 104 innerhalb der Ausnehmung
102 entgegengesetzt zur Richtung 94 nach oben, und
zwar gegen die Vorspannkraft der Feder 112, die schwächer
ausgebildet ist als die Feder 118. Auf diese Weise gelangt
das Verschiebeteil 104 über die Zwischenposition gemäß
Fig. 6 in Anlage mit dem oberen Anschlag 108 der Ausnehmung
102, was in Fig. 7 gezeigt ist, wobei die
Feder 112 komprimiert wird. Während dieser Phase der
Bewegung des Kolbens 20 und damit des Halteteils 62 in
Richtung des Pfeils 94 steht also das Verschiebeteil 104
relativ zum Tragrahmen 12 bzw. Tragarm 16 der Vorrichtung
100 still, was durch den Detektor 78 erkannt
wird. Der Detektor 78 mißt also das Verschiebungsmaß des
Verschiebeteils 104 ausgehend aus der Position gemäß
Fig. 4 bis zum Erreichen der Position gemäß Fig. 5, wobei
das Aufsetzen des ersten Tastorgans 66 anhand des Stillstandes
des bis dahin in Richtung des Pfeils 94 mitbewegten
Verschiebeteils 104 erkannt wird.5 shows the situation in which the
In dem Augenblick, in dem das Verschiebeteil 104 am oberen
Anschlag 108 der Ausnehmung 102 des Halteteils 62 anliegt,
ist die Stillstandsphase des Verschiebeteils 104 beendet,
das von da ab wieder von dem Halteteil 62 in Richtung des
Pfeils 94 mitgenommen wird. Dabei dringt das weiterhin auf
dem Aufnahmeteil 56 aufliegende erste Tastorgan 66 unter
Komprimierung der Feder 118 in das Verschiebeteil 104 ein,
was in Fig. 8 gezeigt ist. Die Abwärtsbewegung des
Kolbens 20 und damit des Halteteils 62 in Richtung des
Pfeils 94 ist in dem Augenblick beendet, in dem das Nietwerkzeug
38 auf dem Gewindestehbolzen 48 aufliegt
(s. Fig. 9). Damit ist die Abtastphase beendet, wobei
anhand der beiden durch den zwischenzeitlichen Stillstand
des Verschiebeteils 104 von diesem zurückgelegten Wegstrecken
durch Differenzbildung auf das Überstandsmaß des
Gewindestehbolzens geschlossen werden kann. Hierbei ist zu
berücksichtigen, daß für die Phase des Stillstandes des
Verschiebeteils 104 der Kolben 20 und damit das zweite
Tastorgan in Form des Nietwerkzeuges 38 in Richtung des
Pfeils 94 sich weiterbewegt hat, ohne daß diese Bewegung
durch den Detektor 78 erfaßt worden ist. Diese Wegstrecke,
die das Nietwerkzeug 38 bei stillstehendem Verschiebeteil
104 zurücklegt, ist aber durch die Längendifferenz
zwischen dem Verschiebeteil 104 und der Ausnehmung 102 und
damit konstruktiv eindeutig bestimmt. Dieses "Spiel" des
Verschiebeteils 104 innerhalb der Ausnehmung 102 in
Richtung des Pfeils 94 kann also in die Berechnung des
Überstandsmaßes als feste Größe eingehen.At the moment when the sliding
Die Auswertung der Wegdifferenzen erfolgt bei der Vorrichtung
100 wie in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel
der Fign. 1 bis 3 oben erläutert. Selbstverständlich
läßt sich bei der Vorrichtung 100 auch die
Messung der Materialbeschaffenheit des Gewindestehbolzens
(Härte) miteinbringen; auch dies ist im Zusammenhang mit
dem Ausführungsbeispiel der Fign. 1 bis 3 ausführlich
beschrieben, weshalb an dieser Stelle auf die obige
Beschreibung verwiesen werden kann.The path differences are evaluated in the
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