EP1992429A1 - Setting tool with means for monitoring setting procedures - Google Patents

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Publication number
EP1992429A1
EP1992429A1 EP08010225A EP08010225A EP1992429A1 EP 1992429 A1 EP1992429 A1 EP 1992429A1 EP 08010225 A EP08010225 A EP 08010225A EP 08010225 A EP08010225 A EP 08010225A EP 1992429 A1 EP1992429 A1 EP 1992429A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rivet
setting
setting tool
values
pulling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08010225A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Antonin Solfronk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MS Geraetebau GmbH
Original Assignee
MS Geraetebau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from PCT/EP2002/010914 external-priority patent/WO2003059550A1/en
Priority claimed from DE10248298A external-priority patent/DE10248298A1/en
Application filed by MS Geraetebau GmbH filed Critical MS Geraetebau GmbH
Priority to EP08010225A priority Critical patent/EP1992429A1/en
Priority claimed from EP03729464A external-priority patent/EP1469958B1/en
Publication of EP1992429A1 publication Critical patent/EP1992429A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle

Definitions

  • the invention relates to a setting tool with means for controlling setting operations.
  • a disadvantage of these known means for controlling the setting process is that although it can be determined with a certain probability whether the setting process is within a given tolerance limit, the cause of an error can not be determined.
  • a placement process can result in a whole series of errors. For example, errors of the operator, such as by incorrect application of the setting device, too wide holes, false rivets, errors in the rivet itself. Blind rivets also always run the risk that the rivet only covers the part to be fastened, but not the counterpart.
  • the object of the invention is to provide a setting tool that monitors the setting process and also detects the cause of an error occurring. Moreover, it is an object of the invention to provide a comprehensive control over various parameters of a setting process.
  • a setting tool is provided with a head piece, in particular for receiving the rivet, a device for gripping and / or pulling and a pulling device connected to the device for gripping and / or pulling, which means for measuring the occurring during the setting process size values, means for Comparison of the measured values with stored values and a device for determining a cause, in particular a cause of error, for the deviation of measured from stored values.
  • the setting tool which can be of various types, such as riveting tools, Blindnietmuttersetztechnikmaschinemaschinemaschinemaschinee, Lock ring pin set tools, has sensors.
  • various parameters such as position of the pulling device, time since the beginning of the setting process or the applied tensile stress can be measured. These measured values are compared with stored values.
  • the stored values not only contain a setpoint curve, which, if not followed, assumes a faulty setting process, but also values for specific errors. These values can be used as mere individual values but also as a setpoint curve with various parameters that describe a specific error. available.
  • the amount of stored error causes includes at least one cause of error, which may already be sufficient for some applications. Preferably, however, a plurality of different causes of errors are stored. In addition to errors, however, the cause of deviations, which are still within the tolerance range, but are not ideal, can be determined.
  • the setting tool on a specific setting process, which is defined for example by the rivet used, the material used and its thickness, preprogrammed.
  • a programming on several different setting processes is conceivable.
  • the invention makes it possible to eliminate the cause of the error as quickly as possible. Since operating errors are also detected with the invention, the setting device is also outstandingly suitable for untrained operators. By the invention, the quality of each setting process can be controlled. This is for example of great advantage in aviation technology. Although partially rivets are used there, which has been subjected to an X-ray inspection. Whether the riveting process then went without errors, can not be guaranteed by the control. With the invention, it would theoretically even be possible to dispense with the complex X-ray inspection, and still be able to guarantee the durability of the riveted joint.
  • the measured size values comprise the tensile stress exerted by the traction device and / or the position of the traction device and / or the time since the beginning of the respective setting process and / or the angle to the surface on which the Setting device is set to.
  • the device is checked whether the device is attached at the correct angle. Often, operators do not set the jig exactly at right angles. This leads to a reduction in the strength of the connection. It is also useful to check if a wrong rivet has been used. There are also rivets that are not visually different, but made of other materials and thus have a completely different strength. This can be done for example by the course of the tension exerted by the pulling device. Another embodiment controls whether the rivet is defective. For example, material defects in the rivet lead to a different force curve. Another embodiment controls whether the bore intended for the rivet is too wide or too narrow. Also, whether a rivet is in the device can be easily determined with the setting tool according to the invention, for example by measuring the applied tensile stress.
  • the programming of the device can be done by performing a test series in which deliberate mistakes are made.
  • the deviations of the measured values which occur during the respective errors can then be stored in the device in order to be compared with later measured values. It is also conceivable, not only to perform a pure error control, but also to compare the deviation of a still lying in the respective tolerance area setting process with an ideal value.
  • a preferred embodiment of the invention has a device for measuring the position of the traction device and / or for measuring the tension exerted by the traction device.
  • the position of the pulling device and the applied tension are two of the most important parameters that can be used to determine a number of causes of failure.
  • the tensile stress exerted by the pulling device is measured with a stretch measuring strip.
  • a strain gauge for measuring voltages is reliable and cheap.
  • the tensile stress is substantially proportional to the tensile force exerted by the traction device.
  • the device for measuring the tensile stress exerted by the traction device comprises a piezoelectric sensor.
  • This piezoelectric sensor requires no power supply.
  • An expedient embodiment of the invention has a capacitive sensor for measuring the position of the pulling device.
  • a capacitive sensor is much more accurate than commonly used optical sensors.
  • the angle to the surface on which the setting tool is attached measured by means of at least three sensors arranged on the head. These sensors touch the surface on which the device is attached when it is set at right angles. Thus, a frequent error of the operator can be diagnosed.
  • the setting tool has means for data storage and / or further processing.
  • the measured values can be statistically evaluated.
  • the user can control exactly how many setting operations were made, how many were faulty, and what causes for mistakes.
  • it is conceivable to evaluate the values of the correctly executed setting processes for example in the form that deviations of the values from the ideal values are stored and evaluated. So a comprehensive quality control is possible.
  • the function of his devices can be monitored. It is also conceivable that the tool is not paid for itself, but that the manufacturer provides the tool to the customer and that this then pays, for example, according to the number of settling operations carried out. Also, to grant a manufacturer's warranty, it is extremely advantageous if the manufacturer can recognize potential errors by the tool itself and exclude them if necessary.
  • the means for data storage and further processing can be reset, in particular for a service of the device.
  • the device may be delivered to the customer like a new device.
  • An expedient embodiment of the invention has a chip for comparing measured and stored values and / or for data storage and further processing.
  • a chip can be tailored exactly to the requirements of the device. Furthermore, the smallest possible size is possible. Compared to usable EPROMs, the chip also has the advantage that it can be manipulated much more difficult.
  • the comparison of measured and stored values and / or data storage and processing in the device takes place.
  • an independent energy source in the device in particular a rechargeable battery, is provided for the means for comparing measured and stored values and / or for data storage and further processing. This ensures that stored measured values are not lost even in the event of a prolonged power failure.
  • the setting tool expediently has a counter, the rivet setting cycles and / or errors and / or error causes counts.
  • a statistical error evaluation is already possible with the device itself.
  • the setting device has a device for date and / or time recording.
  • the setting processes and possible errors can be assigned to a certain point in time. It is so comprehensible in retrospect, when and therefore often where exactly a specific error has happened.
  • a development of the invention has a device for transmitting measured values to an external unit.
  • an external unit for example, a computer system is conceivable, via which a further storage and evaluation of the measured values supplied by the setting device can be made.
  • the individual setting devices could, for example, be assigned to the system via their device numbers.
  • the device for transmitting measured values comprises a device for transmitting infrared, ultrasound or radio signals, in particular "bluetooth".
  • bluetooth technology provides a cheap and reliable standard wireless component.
  • the external unit may include a mobile terminal.
  • a wireless transmission over long distances is possible, such as the manufacturer of the setting device.
  • the setting tool has a device for switching off the Nietsetz advocatess and / or indication of the cause of the fault, in response to a faulty Nietsetzvorgangs generated signal, on. So it is also possible, for example, not to perform a setting process, if an error is displayed from the beginning. If the device is not set at right angles, it will not trigger at all. Also if there is no rivet in the device. Even if only the component to be fastened is detected when setting a blind rivet, it is still possible to cancel the setting process while indicating the cause of the error.
  • the setting tool can also include a device for connection to a local network, whereby a fast transmission and further processing of the data is possible.
  • a quick message of an error is particularly advantageous so that not the entire assembly process comes to a halt for a long time.
  • the traction device of the setting device can be operated electrically, in particular with a rechargeable battery, electrohydraulically, hydraulically or hydropneumatically. It is also possible to provide a completely wireless device with battery and wireless data transmission.
  • the setting device has a line for supplying compressed air or electricity and at least one further line for transmitting the measured values, and the further line forms a line with a connection with the one line. So no two lines must be connected for power supply and data exchange. It is conceivable, a combination plug with for example a compressed air line and adjacent lines for data transmission to provide.
  • the setting tool performs a test cycle after switching on.
  • errors that affect the device, even before use are excluded.
  • the pulling device can automatically be moved back and forth after switching on. If the traction device is stiff, the tool indicates the error.
  • the object of the invention is further achieved by a method for controlling setting operations, in particular rivet setting operations, according to the features of claim 28.
  • a part to be placed in a setting tool preferably a setting tool according to the preceding claims is inserted, then a tensile force is exerted on the part to be set by a pulling device.
  • the values occurring during the setting process are measured.
  • the values measured in this way are compared with stored values.
  • the cause for deviating measured values from a set of stored causes is determined.
  • the invention according to the features of claim 38 relates to a head piece for a setting tool with means for measuring the size values occurring during the setting process, with a device for comparing the measured values with stored values and with a device for determining the cause of the deviation of the measured from stored value from a set of stored causes.
  • This headpiece fulfills the object of the invention as well as the setting tool.
  • a head piece it is possible to equip an existing setting tool with the functions of the invention.
  • the invention further relates to a setting tool with a piezoelectric sensor and a method for setting parts to be set, preferably rivets, in particular a device and a method for setting rivets with tension measurement, and a head piece for a setting tool.
  • Rivet connections are used in industrial manufacturing in a variety of ways for the assembly of components. Particularly in the automotive and aerospace industries, high demands are placed on the stability and long-term load capacity of subassemblies under the safety aspect.
  • the stability of a rivet connection depends decisively on the course of the riveting process. If, for example, the pin of a blind rivet breaks too early, the strength and durability of the riveted connection is endangered or at least not optimal. The same applies, for example, if the blind rivet was not just inserted into the opening in the sheets or the opening for the rivet is not optimally adapted. The latter occurs, for example, by non-circular openings or those with incorrect diameters.
  • Known riveting tools use rivets with preset parameters, such as the tensile force to be applied. at In optimal conditions, a riveting operation using such a device may also achieve an optimal result, but deviations will occur not recognized by the target parameters, which affect the strength of the connection. This is particularly significant, as a poor riveted joint may well give the appearance of a correctly placed blind rivet or a rivet nut during external inspection. Such faulty connections have negative effects on the quality of the assemblies produced therewith and can even have fatal consequences in safety-sensitive areas, such as aircraft construction.
  • a rivet setting device which is provided with a force measuring device, which ensures that the rivet setting device operates with a predetermined tensile force.
  • the force measuring device has a strain gauge.
  • a disadvantage of such a strain gauge that for this purpose a power supply is necessary, and that the strain gauge does not convert the tensile force of itself in a voltage signal.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved control of rivet joints during riveting. This object is already achieved in a surprisingly simple manner by a setting tool according to claim 60, and a method for setting according to claim 77 and a head piece for a setting tool according to claim 82. Advantageous developments are given in the respective dependent claims.
  • a rivet processing tool in particular rivet setting tool with a head piece for receiving in particular a rivet, a device for gripping and / or pulling in particular a rivet pin and a the device for gripping and or pulling particular rivet pin connected pulling device provided, which additionally comprises a device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension of the pulling device.
  • the device for measuring the tension of the pulling device can be used to determine and evaluate their measured values. It has been shown that a measurement of the tensile stress curve during a riveting cycle reproduces detailed information about the rivet setting process and, in particular, faulty rivet setting processes can be determined on the basis of the tensile stress profile.
  • the piezoelectric sensor used for measuring the tensile stress is inexpensive, provides accurate readings and can be accommodated in a small space.
  • such a sensor provides a voltage signal.
  • a voltage supply is not required.
  • the invention is suitable for all types of rivet processing and setting tools, such as rivet setting tools, Blindnietmuttersetzwerkmaschinee, Scheuerringbolzenetzetzwerkmaschinee etc.
  • the instantaneous position of the traction device can be determined via a device for measuring the position of the traction device, such as a displacement sensor, so that it is possible to evaluate tension-displacement-value pairs.
  • the tensile stress can be measured indirectly by means of a pressure sensor, which measures, for example, the counterforce exerted via the pulling device on a part of the riveting tool.
  • the invention also includes electrical, electro-hydraulic and hydropneumatic traction devices.
  • electric traction devices a wireless device with integrated battery is particularly advantageous.
  • a corresponding device can be accommodated in the setting device in an advantageous manner.
  • a counter can be accommodated in the setting device that counts setting cycles. For example, maintenance intervals can be monitored with a counter that records the number of set cycles based on the measured tension values.
  • the counter can be used to check, in particular for large assemblies with a large number of rivets, if any rivets have been omitted.
  • the device for evaluation and detection may also include a date and / or time acquisition device. For example, warranty periods and maintenance periods can be checked by a date entry.
  • the device can thus be set up, for example, to start the date acquisition after a certain number of rivet setting cycles, so that, for example, trial cycles can be carried out before the start of date recording.
  • the tension measured values and / or the counter readings can also be transmitted via an appropriate device for transmitting tension measured values to an external unit.
  • This unit can be, for example, a computer for data evaluation and / or control.
  • the signal transmission can be accomplished with a device for transmitting infrared, ultrasound or radio signals.
  • the data can also be transmitted via a mobile network to a mobile terminal.
  • the data can be transmitted directly to a maintenance department or the manufacturer. This also allows the manufacturer to check whether the required maintenance intervals have been complied with.
  • the means for gripping a rivet pin further comprises jaws which are operated via a chuck connected to a pulling spindle. The tension is transmitted via a tension spindle.
  • the setting device can also be provided with a device for connection to a local network for rapid distribution of the data to a plurality of external evaluation units.
  • the procedure intends to Inserting part into an opening provided for this purpose and then to set the part to be set to exert a tensile force on the part to be set, preferably the rivet pin by means of a pulling device, wherein at least one measured value is obtained during application of the tensile force, by the voltage applied to the rivet pin Traction is caused or influenced.
  • the measured value can be obtained at a predetermined time or stroke of the pulling device and can thus provide information about any not optimally placed rivets.
  • the measured values are obtained at regular time intervals during the application of the tensile force.
  • a temporal course of the applied tensile force can be determined and thus obtain detailed information about the riveted joints.
  • the invention relates to a head piece for a setting tool, which comprises a device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension exerted by the pulling device.
  • This head corresponds in its function to the solution of the object according to the invention according to claim 60, with the difference that here the device required for measuring the tension is completely integrated with a piezoelectric sensor in the head piece. It is thus possible to provide a head piece with the function according to the invention for an existing setting tool. That has that Advantage that no complete setting tool must be purchased.
  • the header can be provided with corresponding connections for setting tools from different manufacturers.
  • the advantage of the head piece according to the invention is that the piezo sensor does not require a power supply.
  • the invention relates to a rivet.
  • the setting device according to the invention according to the features of claim 1 is dependent on a comparison of measured values, such as the tensile stress at a certain time of the setting process of a uniformity of the setting operations.
  • Disadvantages are mainly rivets that have different properties. If the properties are very different, for example due to different materials or due to manufacturing tolerances, the device can not be optimally programmed. Then, the tolerance limit for a setting process must be increased, which in turn is disadvantageous for an optimal setting result.
  • the object of the invention was therefore also to provide a rivet, which has substantially constant properties.
  • This object is achieved in a surprisingly simple manner by a method for controlling a rivet according to claim 97. Thereafter, it is provided that at the rivet, in particular with a setting tool according to claim 1 to 60, a tensile stress is applied, the change in length of the rivet is measured and compared with a desired value. The measurement is made in order not to damage the rivet, in the elastic range. Based on a setpoint of the change in length or a path-force curve can be tested whether the rivet has the intended properties.
  • the tension is applied to the rivet pin of a blind rivet.
  • rivets that are not within a predetermined tolerance range sorted out.
  • the sorting can be done automatically by the control device.
  • rivets which lie within a predetermined tolerance range are permanently marked.
  • the performed quality inspection is visible on the rivet. Confusion with unexamined rivets are excluded in this way.
  • the described rivet setting includes the setting of blind rivets, rivet nuts and in particular the setting of locking ring bolts, even if this is not explicitly mentioned.
  • a person skilled in the art can make appropriate adjustments to the current requirements.
  • Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of the rivet setting device according to the invention shown.
  • the Nietsetz réelle 1 comprises a head piece 2 with adjusting nut 22 for receiving a rivet 20, a body portion 6, and a handle 16.
  • a pulling device inside the Nietsetzelless is triggered, which means for gripping the shaft or Nietlixs the rivet 20 is connected, so that the pin is pulled into the device.
  • the device for gripping the shank or rivet pin preferably comprises a chuck with two or more clamping jaws.
  • the traction device is supported on the head part 2 of the rivet setting device, so that the tension exerted on the rivet pin is translated into a pressure exerted between the head part and the traction device.
  • a sensor unit 3 preferably with a piezoelectric sensor, which measures the pressure arising between the head part 2 and the pulling device when pulling the rivet pin.
  • the sensor generates a tension signal substantially proportional to the tension.
  • This voltage is transmitted via a cable 8 to an external device 12 for the detection and evaluation of Glaswoods measured values either directly or from the sensor unit initially amplified, in which case the amplified signal is transmitted.
  • a separate evaluation electronics 15 can be accommodated on a part 14 fastened to the handle, which comprises, for example, an electronic counter with date and / or time function.
  • the transmission to an external evaluation unit can alternatively take place via cable connections via corresponding devices for the transmission and reception of infrared, ultrasonic or radio signals.
  • the Nietsetzêt can also be set up to transmit the signals via a mobile network to a terminal, which can reach large distances between riveting and external evaluation.
  • the rivet setting device 1 also has a displacement sensor 4, which determines the instantaneous position of the traction device via a device for measuring the position of the traction device and transmits a corresponding signal to the external device 12 via a cable connection 10.
  • the displacement sensor may be, for example, an optical-electronic or an inductive displacement sensor.
  • FIG. 1 shows graphs of tensile stress as a function of time over rivet setting cycles.
  • Graph 100 shows the typical course of the tensile stress under optimal conditions. has a minimum of tensile stress. Up to this minimum, the rivet head is compressed by the pulling force exerted by the pulling device of the rivet setting device. Thereafter, the traction continues to grow until the rivet pin leaves and the tension abruptly drops to zero.
  • Graphs 101, 102, and 103 show traces of tensile stress at non-optimal conditions.
  • Graph 101 shows the course of the tensile stress at a too large hole diameter. In this case, the minimum between the two maxima is not as deep as in the optimal case and at a later time. In addition, a higher tension must be applied in the case of a too large hole diameter until the pin is torn off and the tearing off takes place at a later time.
  • Graph 102 shows the profile of the tensile stress at a rivet and graph 103 not fully inserted into the hole in a riveting operation without material, i. H. without the rivet was inserted into a hole in a sheet. In both cases, the minimum of the tension, as well as the time of the tearing of the pin at a later time compared to the curve under optimal conditions.
  • FIGS. 3A to 3D show embodiments of external means for detecting and evaluating tension measurements of the invention.
  • FIG. 3A schematically an evaluation unit 24 is shown, which is connected via a cable connection 8 with the sensor unit 3 of the rivet setting device 1. Instead of the cable connection 8, the sensor unit and the Evaluation unit are also connected to each other via a transmitting / receiving device for infrared, ultrasound or radio signals, wherein the sensor is equipped according to a transmitter and / or receiver.
  • the evaluation unit 24 comprises an LCD display 26 and controls 28. On the LCD display current results of measurements are shown, such as the maximum tensile stress reached. The measurement and evaluation results are determined by a suitable measuring electronics in the unit 24.
  • the controls can be used to enter various functions, such as making a reference measurement, warning thresholds, or resetting current readings.
  • Fig. 3B shows an extension of this system, wherein the evaluation unit 24, a printer 32 is connected via a cable connection 30. Via the printer 32 current measurement results and other data can be output. The printer can be controlled, for example via the controls 28.
  • Fig. 3C an embodiment is shown in which via a cable connection 8, the measured values of the sensor unit 3 of the rivet setting device are transmitted to a computer 34 as an evaluation unit.
  • the computer preferably a workstation can be provided with a suitable plug-in card, in which a transmitter is housed for the transmittedmacsmeßhong.
  • the voltage measurements are digitized by means of an ADC module at regular intervals and can then be further processed with suitable software. The processed measurement data and evaluation results are then displayed on the screen 36 of the computer.
  • Fig. 3D shows a further embodiment in which a plurality of rivet setting devices is connected via cable connections 81, 82, 83 and 84 to an evaluation unit 38.
  • the embodiment is in Fig. 4 shown as an example for four riveting tools.
  • this structure can be extended to any number of devices.
  • the structure may also be applied to a single riveting tool as well.
  • Each rivet setting device is connected via the cable connections to one of the blocks 381 to 384 of the evaluation unit 38.
  • the evaluation unit 38 is in turn connected via a connection 40 to a network node 42, from which the data can be distributed to a plurality of computers 341 to 344.
  • Fig. 4 shows a schematic cross-sectional view through an embodiment of the invention, based on the principle of the tensile stress measurement can be explained.
  • a hydraulic cylinder 50 In the body part 6 is a hydraulic cylinder 50.
  • Running in the cylinder 60 is a hydraulic piston 52 to which is attached a pulling spindle 54 which transmits the force exerted by the piston to a chuck 56 fixed thereto. If a force is exerted by the piston in the direction of the arrow by a suitable hydraulic fluid is pressed into the cylinder portion 51, so jaws 58 are first compressed by the retracting lining 56 until a rivet pin located therebetween is gripped and clamped.
  • the jaws then pull the rivet pin further into the head part 2 of the rivet setting device until it breaks off from the rivet head approaching the adjusting nut 22.
  • the piston can also be operated hydropneumatically, wherein a further, pneumatically operated piston, for example, in the in Fig. 1 shown, on the handle attached portion 14 may be housed, the hydraulic fluid is pressed into the hydraulic cylinder 50.
  • the head part 2 By the pulling force exerted on the lining 56 a pressure on the head part 2 is exerted.
  • the head part 2 is attached to the body part 6, that the pressure is not transmitted directly to the sleeve of the head part 2, but via a located between the head and torso part piezoelectric material part 31.
  • a resulting piezo voltage can then be transferred by means of the electrical connections 60 and 62 to a suitable connector 64.
  • the pressure sensor may also be connected to a suitable measuring and evaluation electronics, which is integrated in the riveting tool itself.
  • Fig. 5 shows a schematic plan view of a head piece for a setting tool according to the invention.
  • the adjusting nut 22 of the head piece 2 Apart is the adjusting nut 22 of the head piece 2.
  • To the adjusting nut 22 around three sensors 70 are attached. When the unit is attached, all three sensors only touch the part to be fixed when the unit is at right angles to the part to be fastened. So it is possible to check if the operator makes a mistake. If the device is not set at a right angle, an electronic system ensures that the device is blocked so that the setting process can not be started at all.
  • FIG. 6 Figure 4 shows four graphs in which, in a set operation, the applied tension is plotted against time, with the x-axis indicating the time and the y-axis the force.
  • Graph 90 shows the force-time curve when setting a rivet nut.
  • the force first increases strongly in the elastic range, changes into the plastic range and remains in the area until the end of the setting process about constant.
  • Graphs 91, 92 and 93 show the force-time profile for various blind rivets.
  • the force also increases in the area of plastic deformation, until the rivet pin tears off and the force drops to zero. It can be seen that the force-time curves are very different for different rivets. Therefore, it is necessary to program the device for certain setting operations.
  • the blind rivet detects only the part to be fastened, the transition from the elastic to the plastic area is not exactly in the field 95, the borehole is too far or does not drop the tensile stress in the field 96 to zero a wrong rivet was used.
  • a precise error analysis is carried out by many such fields, which are run through during the setting process and make a cause of error recognizable. By juxtaposing individual fields, certain error causes are also excluded if the target values are adhered to. If, for example, field 94 is complied with, it is impossible that the counterpart is not included. So a clear assignment of the different causes of error is possible.

Abstract

The tool (1) has a head piece (2) for reception of a rivet (20), a device for gripping a riveting bolt and a pulling device coupled to the latter, with measurement of variables, e.g. the tensile stress or position, for the pulling device, for control of the rivet joint by comparison of measured values with stored reference values. Also included are Independent claims for the following: (a) a placing control method for a rivet placing tool; (b) a head piece for a rivet placing tool; (c) a rivet control method for a rivet placing tool; (d) a rivet with controlled placing.

Description

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Setzwerkzeug mit Mitteln zur Kontrolle von Setzvorgängen.The invention relates to a setting tool with means for controlling setting operations.

Setzwerkzeuge mit Mitteln zur Kontrolle des Setzvorganges sind bekannt.
So wird in DE 44 01 134 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Kraftkomponente über den Weg des Hubes gemessen und mit einer Sollkurve verglichen wird. So soll kontrolliert werden, ob der Setzvorgang ordnungsgemäß erfolgt ist.
EP 0 738 551 ( US 5,666,710 ) offenbart eine Vorrichtung zur Überprüfung des Setzens von Blindnieten. Hier werden die Zugkraft und die Lage des Zugschaftes gemessen. Über einen Integrator wird die umgesetzte Energie bestimmt und mit einem Sollwert verglichen.
Setting tools with means for controlling the setting process are known.
So will in DE 44 01 134 a method is described in which a force component is measured over the path of the stroke and compared with a setpoint curve. This is to check whether the setting process has taken place properly.
EP 0 738 551 ( US 5,666,710 ) discloses a device for checking the setting of blind rivets. Here, the traction and the position of the Zugschaftes are measured. An integrator determines the converted energy and compares it with a setpoint.

Nachteilig an diesen bekannten Mitteln zur Kontrolle des Setzvorgangs ist, dass zwar mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit bestimmt werden kann, ob der Setzvorgang innerhalb einer gegebenen Toleranzgrenze liegt, die Ursache eines Fehlers kann aber nicht bestimmt werden. Bei einem Setzvorgang können eine ganze Reihe von Fehlern entstehen. Zum Beispiel Fehler des Bedieners, etwa durch schiefes Anlegen des Setzgerätes, zu weite Bohrungen, falsche Nieten, Fehler im Niet selbst. Bei Blindnieten besteht auch immer die Gefahr, dass der Niet nur das zu befestigende Teil, nicht aber das Gegenstück erfasst.A disadvantage of these known means for controlling the setting process is that although it can be determined with a certain probability whether the setting process is within a given tolerance limit, the cause of an error can not be determined. A placement process can result in a whole series of errors. For example, errors of the operator, such as by incorrect application of the setting device, too wide holes, false rivets, errors in the rivet itself. Blind rivets also always run the risk that the rivet only covers the part to be fastened, but not the counterpart.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Setzgerät bereitzustellen, dass den Setzvorgang überwacht und dabei auch die Ursache eines auftretenden Fehlers erkennt. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, eine umfassende Kontrolle über verschiedene Parameter eines Setzvorgangs zu ermöglichen.The object of the invention is to provide a setting tool that monitors the setting process and also detects the cause of an error occurring. Moreover, it is an object of the invention to provide a comprehensive control over various parameters of a setting process.

Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise bereits mit einem Setzwerkzeug nach den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.
Danach ist ein Setzwerkzeug mit einem Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme des Niets, einer Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen und eine mit der Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen verbundene Zugvorrichtung vorgesehen, welches Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte, eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten sowie eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener von gespeicherten Werten aufweist.
Das Setzwerkzeug, welches verschiedenster Art sein kann, so zum Beispiel Nietsetzwerkzeuge, Blindnietmuttersetzwerkzeuge,
Schließringbolzensetzwerkzeuge, weist Sensoren auf.
Mittels der Sensoren können verschiedene Parameter wie Position der Zugvorrichtung, Zeit seit Beginn des Setzvorgangs oder die ausgeübte Zugspannung gemessen werden. Diese gemessenen Werte werden mit gespeicherten Werten verglichen. Die gespeicherten Werte enthalten nicht nur eine Sollkurve, bei deren Nichteinhaltung ein fehlerhafter Setzvorgang angenommen wird, sondern auch Werte für bestimmte Fehler. Diese Werte können als bloße einzelne Werte aber auch als Sollkurve mit verschiedenen Parametern, die einen bestimmten Fehler beschreiben, vorliegen. Die Menge der gespeicherten Fehlerursachen umfasst zumindest eine Fehlerursache, was für einige Anwendungen schon ausreichend sein kann. Bevorzugterweise sind aber eine Mehrzahl unterschiedlicher Fehlerursachen gespeichert. Neben Fehlern kann aber auch die Ursache von Abweichungen, die zwar noch im Toleranzbereich liegen, aber ideal nicht sind, bestimmt werden. Dabei ist das Setzgerät auf einen ganz bestimmten Setzvorgang, der zum Beispiel durch den verwendeten Niet, das verwendete Material und dessen Dicke definiert ist, vorprogrammiert. Auch eine Programmierung auf mehrere unterschiedliche Setzvorgänge ist denkbar.
Durch die Erfindung wird es möglich, die Ursache des Fehlers schnellstmöglich abzustellen. Da auch Bedienungsfehler mit der Erfindung erfasst werden, ist das Setzgerät auch für ungeschulte Bediener hervorragend geeignet. Durch die Erfindung kann die Qualität jedes Setzvorgangs kontrolliert werden. Dies ist zum Beispiel in der Luftfahrttechnik von großem Vorteil. Dort werden zwar teilweise Niete verwendet, die einer Röntgenkontrolle unterzogen wurde. Ob der Nietvorgang dann aber fehlerfrei verlaufen ist, lässt sich durch die Kontrolle nicht gewährleisten. Mit der Erfindung wäre es theoretisch sogar möglich, auf die aufwendige Röntgenkontrolle zu verzichten, und dennoch für die Haltbarkeit der Nietverbindung garantieren zu können.
This object is achieved in a surprisingly simple way already with a setting tool according to the features of claim 1.
Thereafter, a setting tool is provided with a head piece, in particular for receiving the rivet, a device for gripping and / or pulling and a pulling device connected to the device for gripping and / or pulling, which means for measuring the occurring during the setting process size values, means for Comparison of the measured values with stored values and a device for determining a cause, in particular a cause of error, for the deviation of measured from stored values.
The setting tool, which can be of various types, such as riveting tools, Blindnietmuttersetzwerkzeuge,
Lock ring pin set tools, has sensors.
By means of the sensors, various parameters such as position of the pulling device, time since the beginning of the setting process or the applied tensile stress can be measured. These measured values are compared with stored values. The stored values not only contain a setpoint curve, which, if not followed, assumes a faulty setting process, but also values for specific errors. These values can be used as mere individual values but also as a setpoint curve with various parameters that describe a specific error. available. The amount of stored error causes includes at least one cause of error, which may already be sufficient for some applications. Preferably, however, a plurality of different causes of errors are stored. In addition to errors, however, the cause of deviations, which are still within the tolerance range, but are not ideal, can be determined. In this case, the setting tool on a specific setting process, which is defined for example by the rivet used, the material used and its thickness, preprogrammed. A programming on several different setting processes is conceivable.
The invention makes it possible to eliminate the cause of the error as quickly as possible. Since operating errors are also detected with the invention, the setting device is also outstandingly suitable for untrained operators. By the invention, the quality of each setting process can be controlled. This is for example of great advantage in aviation technology. Although partially rivets are used there, which has been subjected to an X-ray inspection. Whether the riveting process then went without errors, can not be guaranteed by the control. With the invention, it would theoretically even be possible to dispense with the complex X-ray inspection, and still be able to guarantee the durability of the riveted joint.

Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.Preferred embodiments and further developments of the invention are to be taken from the respective subclaims.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die gemessenen Größenwerte die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung und/oder die Position der Zugvorrichtung und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs und/oder den Winkels zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, auf. Mittels dieser Werte ist eine umfassende Fehlerdiagnose möglich. Dies kann auch durch Umsetzung der Werte in Kurven oder mehrdimensionaler Kennfelder erfolgen.In a preferred embodiment of the invention, the measured size values comprise the tensile stress exerted by the traction device and / or the position of the traction device and / or the time since the beginning of the respective setting process and / or the angle to the surface on which the Setting device is set to. By means of these values a comprehensive error diagnosis is possible. This can also be done by converting the values in curves or multi-dimensional maps.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird kontrolliert, ob das Gerät im richten Winkel angesetzt ist. Häufig setzen die Bediener das Setzgerät nicht genau im rechten Winkel an. Dadurch kommt es zu einer Reduzierung der Festigkeit der Verbindung.
Zweckmäßig ist es, auch zu kontrollieren, ob ein falscher Niet verwendet wurde. So gibt es auch Nieten, die sich optisch nicht unterscheiden, aber aus anderem Material bestehen und so eine völlig verschiedene Festigkeit haben. Dies kann zum Beispiel durch den Verlauf der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung erfolgen.
Mit einer weiteren Ausführungsform wird kontrolliert, ob der Niet schadhaft ist. So führen zum Beispiel Materialfehler im Niet zu einem anderen Kraftverlauf.
Eine weitere Ausführungsform kontrolliert, ob die für den Niet vorgesehene Bohrung zu weit oder zu eng ist.
Auch ob sich ein Niet im Gerät befindet, kann mit dem erfindungsgemäßen Setzwerkzeug zum Beispiel durch die Messung der ausgeübten Zugspannung leicht bestimmt werden. Zweckmäßig ist besonders, zu kontrollieren, ob der Niet beide zu verbindenden Teile erfasst. Gerade bei Blindnieten kommt es häufig vor, dass der Niet nicht beide zu verbindenden Teile erfasst. Der Bediener kann dies auch nicht selbst kontrollieren, da er nur das zu befestigende Teil, nicht aber die andere Seite sieht. Erfasst der Niet nur das zu setzende Teil, steigt die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung später, beziehungsweise bei größerem Hub. So kann der Fehler leicht bestimmt werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird überwacht, ob das Setzwerkzeug einen Defekt aufweist. So kann zum Beispiel der Ölstand der Zugvorrichtung zu niedrig sein. Infolgedessen wird die Zugvorrichtung schwergängig und arbeitet nicht mehr mit der vorgesehenen Zugkraft. Idealerweise sind in einem Gerät mehrere dieser Fehlerursachen einprogrammiert. Die Programmierung des Gerätes kann durch die Durchführung einer Testreihe erfolgen, bei der bewusst Fehler gemacht werden. Die bei den jeweiligen Fehlern vorkommenden Abweichungen der gemessenen Werte können dann in das Gerät eingespeichert werden, um mit später gemessenen Werten verglichen zu werden. Denkbar ist auch, nicht nur eine reine Fehlerkontrolle durchzuführen, sondern auch die Abweichung eines noch im jeweiligen Toleranzgebiet liegenden Setzvorgangs mit einem Idealwert zu vergleichen.
In a preferred embodiment of the invention, it is checked whether the device is attached at the correct angle. Often, operators do not set the jig exactly at right angles. This leads to a reduction in the strength of the connection.
It is also useful to check if a wrong rivet has been used. There are also rivets that are not visually different, but made of other materials and thus have a completely different strength. This can be done for example by the course of the tension exerted by the pulling device.
Another embodiment controls whether the rivet is defective. For example, material defects in the rivet lead to a different force curve.
Another embodiment controls whether the bore intended for the rivet is too wide or too narrow.
Also, whether a rivet is in the device can be easily determined with the setting tool according to the invention, for example by measuring the applied tensile stress. It is particularly useful to check whether the rivet covers both parts to be joined. Especially with blind rivets, it often happens that the rivet does not cover both parts to be joined. The operator can not control this himself, because he sees only the part to be fixed, but not the other side. If the rivet only detects the part to be set, the tension exerted by the pulling device increases later, or with a larger stroke. So the mistake can be easily determined.
In a further embodiment of the invention, it is monitored whether the setting tool has a defect. So For example, the oil level of the tractor may be too low. As a result, the pulling device is stiff and no longer works with the intended traction. Ideally, several of these causes of error are programmed into one device. The programming of the device can be done by performing a test series in which deliberate mistakes are made. The deviations of the measured values which occur during the respective errors can then be stored in the device in order to be compared with later measured values. It is also conceivable, not only to perform a pure error control, but also to compare the deviation of a still lying in the respective tolerance area setting process with an ideal value.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung und/oder zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung auf. Die Position der Zugvorrichtung und die ausgeübte Zugspannung sind zwei der wichtigsten Parameter, über die eine ganze Reihe von Fehlerursachen bestimmt werden können.A preferred embodiment of the invention has a device for measuring the position of the traction device and / or for measuring the tension exerted by the traction device. The position of the pulling device and the applied tension are two of the most important parameters that can be used to determine a number of causes of failure.

Wie bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung vorgesehen wird die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung mit einem Dehn-Mess-Streifen gemessen. Ein solcher Dehn-Mess-Streifen zum Messen von Spannungen ist zuverlässig und billig. Die Zugspannung ist im wesentlichen proportional zu der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugkraft.As provided in an expedient embodiment of the invention, the tensile stress exerted by the pulling device is measured with a stretch measuring strip. Such a strain gauge for measuring voltages is reliable and cheap. The tensile stress is substantially proportional to the tensile force exerted by the traction device.

Bei einer alternativen Ausführungsform weist die Einrichtung zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung einen piezoelektrischen Sensor auf.In an alternative embodiment, the device for measuring the tensile stress exerted by the traction device comprises a piezoelectric sensor.

Dieser piezoelektrische Sensor benötigt keine Spannungsversorgung.This piezoelectric sensor requires no power supply.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung weist zur Positionsmessung der Zugvorrichtung einen kapazitiven Sensor auf. Ein solcher kapazitiver Sensor ist gegenüber häufig verwendeten optischen Sensoren wesentlich genauer.An expedient embodiment of the invention has a capacitive sensor for measuring the position of the pulling device. Such a capacitive sensor is much more accurate than commonly used optical sensors.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird der Winkel zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, mittels zumindest drei auf dem Gerätekopf angeordneten Sensoren gemessen. Diese Sensoren berühren die Fläche, an der das Gerät angesetzt wird, wenn es im rechten Winkel angesetzt ist. So kann ein häufiger Fehler des Bedieners diagnostiziert werden.In one development of the invention, the angle to the surface on which the setting tool is attached, measured by means of at least three sensors arranged on the head. These sensors touch the surface on which the device is attached when it is set at right angles. Thus, a frequent error of the operator can be diagnosed.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Setzwerkzeug Mittel zur Datenspeicherung und/oder Weiterverarbeitung auf. So können die gemessenen Werte statistisch ausgewertet werden. Der Verwender kann zum Beispiel genau kontrollieren, wie viele Setzvorgänge gemacht wurden, wie viele davon fehlerhaft waren und welche Ursachen es für Fehler gab. Darüber hinaus ist es denkbar, die Werte der korrekt verlaufenen Setzvorgänge auszuwerten, etwa in der Form, dass Abweichungen der Werte von den Idealwerten gespeichert und ausgewertet werden. So ist eine umfassende Qualitätskontrolle möglich.
Seitens des Herstellers des Werkzeugs kann die Funktion seiner Geräte überwacht werden. Auch ist denkbar, dass nicht das Werkzeug an sich bezahlt wird, sondern dass der Hersteller dem Kunden das Werkzeug zur Verfügung stellt und dass dieser dann zum Beispiel nach Anzahl der durchgeführten Setzvorgänge bezahlt. Auch für die Gewährung einer Herstellergarantie ist es äußerst vorteilhaft, wenn der Hersteller potentielle Fehler durch das Werkzeug selbst erkennen und gegebenenfalls ausschließen kann.
In a development of the invention, the setting tool has means for data storage and / or further processing. Thus, the measured values can be statistically evaluated. For example, the user can control exactly how many setting operations were made, how many were faulty, and what causes for mistakes. In addition, it is conceivable to evaluate the values of the correctly executed setting processes, for example in the form that deviations of the values from the ideal values are stored and evaluated. So a comprehensive quality control is possible.
On the part of the manufacturer of the tool, the function of his devices can be monitored. It is also conceivable that the tool is not paid for itself, but that the manufacturer provides the tool to the customer and that this then pays, for example, according to the number of settling operations carried out. Also, to grant a manufacturer's warranty, it is extremely advantageous if the manufacturer can recognize potential errors by the tool itself and exclude them if necessary.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zur Datenspeicherung und Weiterverarbeitung rückstellbar, insbesondere bei einem Service des Gerätes. So kann zum Beispiel das Gerät nach dem Zurücksetzen wie ein Neugerät an den Kunden herausgeben werden.In an expedient embodiment of the invention, the means for data storage and further processing can be reset, in particular for a service of the device. For example, after resetting, the device may be delivered to the customer like a new device.

Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung weist zum Vergleich von gemessenen und gespeicherten Werten und/oder zur Datenspeicherung und Weiterverarbeitung einen Chip auf. Ein solcher Chip kann genau auf die Anforderungen des Gerätes zugeschnitten werden. Des weiteren ist so eine kleinstmögliche Baugröße möglich. Gegenüber auch verwendbaren EPROMS bietet der Chip zudem den Vorteil, dass er wesentlich schwerer manipuliert werden kann.An expedient embodiment of the invention has a chip for comparing measured and stored values and / or for data storage and further processing. Such a chip can be tailored exactly to the requirements of the device. Furthermore, the smallest possible size is possible. Compared to usable EPROMs, the chip also has the advantage that it can be manipulated much more difficult.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Vergleich von gemessenen und gespeicherten Werten und/oder die Datenspeicherung und - weiterverarbeitung im Gerät. Mittels moderner Mikroelektronik ist es möglich, die gesamte Auswertung in einem handlichen Gerät zu integrieren.In an expedient embodiment of the invention, the comparison of measured and stored values and / or data storage and processing in the device takes place. Using modern microelectronics, it is possible to integrate the entire evaluation in a handy device.

Zweckmäßigerweise ist für die Mittel zum Vergleich von gemessenen und gespeicherten Werten und/oder zur Datenspeicherung und Weiterverarbeitung eine unabhängige Energiequelle im Gerät, insbesondere ein Akku, vorgesehen. So wird gewährleistet, dass gespeicherte Messwerte auch bei längerem Stromausfall nicht verloren gehen.Expediently, an independent energy source in the device, in particular a rechargeable battery, is provided for the means for comparing measured and stored values and / or for data storage and further processing. This ensures that stored measured values are not lost even in the event of a prolonged power failure.

Zweckmäßigerweise hat das Setzgerät einen Zähler, der Nietsetzzyklen und/oder Fehler und/oder Fehlerursachen zählt. So ist bereits mit dem Gerät selbst eine statistische Fehlerauswertung möglich.The setting tool expediently has a counter, the rivet setting cycles and / or errors and / or error causes counts. Thus, a statistical error evaluation is already possible with the device itself.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung weist das Setzgerät eine Einrichtung zur Datums- und/oder Uhrzeiterfassung auf. So können die Setzvorgänge und mögliche Fehler einem bestimmten Zeitpunkt zugeordnet werden. Es ist so im Nachhinein nachvollziehbar, wann und dadurch oft auch wo genau ein bestimmter Fehler passiert ist.In a further development of the invention, the setting device has a device for date and / or time recording. Thus, the setting processes and possible errors can be assigned to a certain point in time. It is so comprehensible in retrospect, when and therefore often where exactly a specific error has happened.

Eine Weiterbildung der Erfindung weist eine Einrichtung zur Übertragung von gemessenen Werten an eine externe Einheit auf. Als externe Einheit ist zum Beispiel ein Computersystem denkbar, über das eine weitere Speicherung und Auswertung der vom Setzgerät gelieferten Messwerte vorgenommen werden kann. Die einzelnen Setzgeräte könnten zum Beispiel über ihre Gerätenummern dem System zugeordnet sein.A development of the invention has a device for transmitting measured values to an external unit. As an external unit, for example, a computer system is conceivable, via which a further storage and evaluation of the measured values supplied by the setting device can be made. The individual setting devices could, for example, be assigned to the system via their device numbers.

Zweckmäßigerweise umfasst die Einrichtung zur Übertragung von gemessenen Werten eine Einrichtung zur Übertragung von Infrarot, Ultraschall oder Funksignalen, insbesondere "bluetooth". So gibt es zum Beispiel mit der bluetooth-Technologie ein billiges und zuverlässiges Standardbauteil für eine drahtlose Übertragung.Expediently, the device for transmitting measured values comprises a device for transmitting infrared, ultrasound or radio signals, in particular "bluetooth". For example, bluetooth technology provides a cheap and reliable standard wireless component.

Alternativ hierzu kann die externe Einheit eine Mobilfunk-Endeinrichtung umfassen. So ist eine drahtlose Übertragung auch über weite Strecken möglich, etwa an den Hersteller des Setzgerätes.Alternatively, the external unit may include a mobile terminal. Thus, a wireless transmission over long distances is possible, such as the manufacturer of the setting device.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung weist das Setzwerkzeug eine Einrichtung zum Abschalten des Nietsetzgerätes und/oder Anzeige der Fehlerursache, unter Ansprechen auf ein im Falle eines fehlerhaften Nietsetzvorgangs generierten Signals, auf. So ist es zum Beispiel auch möglich, einen Setzvorgang erst gar nicht durchzuführen, wenn von Anfang an ein Fehler angezeigt wird. Ist das Gerät nicht im rechten Winkel angesetzt, löst es erst gar nicht aus. Ebenso wenn sich kein Niet im Gerät befindet. Sogar falls beim Setzen eines Blindniets nur das zu befestigende Bauteil erfasst wird, ist noch ein Abbruch des Setzvorgangs unter Anzeige der Fehlerursache möglich.In an expedient embodiment of the invention, the setting tool has a device for switching off the Nietsetzgerätes and / or indication of the cause of the fault, in response to a faulty Nietsetzvorgangs generated signal, on. So it is also possible, for example, not to perform a setting process, if an error is displayed from the beginning. If the device is not set at right angles, it will not trigger at all. Also if there is no rivet in the device. Even if only the component to be fastened is detected when setting a blind rivet, it is still possible to cancel the setting process while indicating the cause of the error.

Denkbar ist auch, das Signal durch eine externe Einheit, zum Beispiel einen angeschlossenen Computer zu generieren.It is also conceivable to generate the signal by an external unit, for example a connected computer.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann das Setzwerkzeug auch eine Einrichtung zum Anschluss an ein lokales Netzwerk beinhalten, wodurch eine schnelle Übertragung und Weiterverarbeitung der Daten möglich ist. Im Rahmen nacheinander folgender Montageschritte, beispielsweise am Fließbandverband, ist eine schnelle Meldung eines Fehlers besonders vorteilhaft, damit nicht der gesamte Montageprozess lange ins Stocken kommt.In a further development of the invention, the setting tool can also include a device for connection to a local network, whereby a fast transmission and further processing of the data is possible. As part of successive assembly steps, for example, on the assembly line, a quick message of an error is particularly advantageous so that not the entire assembly process comes to a halt for a long time.

Die Zugvorrichtung des Setzgerätes kann elektrisch, insbesondere mit einem Akku, elektrohydraulisch, hydraulisch oder hydropneumatisch betrieben werden. Es ist auch möglich, ein völlig kabelloses Gerät mit Akku und drahtloser Datenübertragung bereitzustellen.The traction device of the setting device can be operated electrically, in particular with a rechargeable battery, electrohydraulically, hydraulically or hydropneumatically. It is also possible to provide a completely wireless device with battery and wireless data transmission.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung eines nicht kabellosen Gerätes weist das Setzgerät eine Leitung für die Zuführung von Druckluft oder Strom und zumindest eine weitere Leitung zur Übertragung der gemessenen Werte auf, und die weitere Leitung bildet mit der einen Leitung einen Strang mit einem Anschluss. So müssen für Energieversorgung und Datenaustausch keine zwei Leitungen angeschlossen werden. Denkbar ist, einen Kombistecker mit zum Beispiel einer Druckluftleitung und angrenzenden Leitungen für die Datenübertragung bereit zu stellen.In a further development of the invention of a non-wireless device, the setting device has a line for supplying compressed air or electricity and at least one further line for transmitting the measured values, and the further line forms a line with a connection with the one line. So no two lines must be connected for power supply and data exchange. It is conceivable, a combination plug with for example a compressed air line and adjacent lines for data transmission to provide.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung führt das Setzwerkzeug nach dem Anschalten einen Testzyklus durch. So können Fehler, die das Gerät betreffen, schon vor der Verwendung ausgeschlossen werden. Um zum Beispiel zu kontrollieren, ob das Werkzeug mechanisch in Ordnung ist, kann die Zugvorrichtung nach dem Einschalten automatisch vor- und zurückgefahren werden. Bei einer Schwergängigkeit der Zugvorrichtung zeigt das Werkzeug den Fehler an.In a further development of the invention, the setting tool performs a test cycle after switching on. Thus, errors that affect the device, even before use are excluded. For example, to check whether the tool is mechanically correct, the pulling device can automatically be moved back and forth after switching on. If the traction device is stiff, the tool indicates the error.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch ein Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen, insbesondere Nietsetzvorgängen, nach den Merkmalen des Anspruch 28 gelöst.
Danach wird ein zu setzendes Teil in ein Setzgerät, vorzugsweise ein Setzgerät nach den vorhergehenden Ansprüchen eingefügt, sodann wird eine Zugkraft auf das zu setzende Teil durch eine Zugvorrichtung ausgeübt.
Die beim Setzvorgang vorkommenden Werte werden gemessen. Die so gemessenen Werte werden mit gespeicherten Werten verglichen. Schließlich wird anhand dieses Vergleichs die Ursache für ein Abweichen gemessener von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten Ursachen bestimmt.
The object of the invention is further achieved by a method for controlling setting operations, in particular rivet setting operations, according to the features of claim 28.
Thereafter, a part to be placed in a setting tool, preferably a setting tool according to the preceding claims is inserted, then a tensile force is exerted on the part to be set by a pulling device.
The values occurring during the setting process are measured. The values measured in this way are compared with stored values. Finally, based on this comparison, the cause for deviating measured values from a set of stored causes is determined.

Des weiteren betrifft die Erfindung nach den Merkmalen des Anspruch 38 ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug mit Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte, mit einer Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten sowie mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Ursache der Abweichung des gemessenen vom gespeicherten Wert aus einer Menge von gespeicherten Ursachen.Furthermore, the invention according to the features of claim 38 relates to a head piece for a setting tool with means for measuring the size values occurring during the setting process, with a device for comparing the measured values with stored values and with a device for determining the cause of the deviation of the measured from stored value from a set of stored causes.

Dieses Kopfstück erfüllt die erfindungsgemäße Aufgabe ebenso wie das Setzgerät. Durch ein Kopfstück ist es möglich, ein bestehendes Setzgerät mit den erfindungsgemäßen Funktionen auszustatten.This headpiece fulfills the object of the invention as well as the setting tool. By a head piece, it is possible to equip an existing setting tool with the functions of the invention.

Die Erfindung betrifft des weiteren ein Setzwerkzeug mit einem Piezosensor und ein Verfahren zum Setzen von zu setzenden Teilen, vorzugsweise Nieten, insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Setzen von Nieten mit Zugspannungsmessung, sowie ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug.The invention further relates to a setting tool with a piezoelectric sensor and a method for setting parts to be set, preferably rivets, in particular a device and a method for setting rivets with tension measurement, and a head piece for a setting tool.

Nietverbindungen werden in der industriellen Fertigung in vielfältiger Weise für das Zusammenfügen von Bauteilen verwendet. Insbesondere in der Automobil- und Flugzeugindustrie werden dabei unter dem Sicherheitsaspekt hohe Anforderungen an die Stabilität und Langzeitbelastbarkeit von Baugruppen gestellt. Die Stabilität einer Nietverbindung hängt dabei in entscheidendem Maße vom Verlauf des Nietvorgangs ab. Reißt beispielsweise der Stift einer Blindniete zu früh ab, so ist die Festigkeit und Haltbarkeit der Nietverbindung gefährdet oder zumindest nicht optimal. Ähnliches gilt beispielsweise, wenn die Blindniete nicht gerade in die Öffnung in den Blechen eingefügt wurde oder die Öffnung für den Niet nicht optimal angepaßt ist. Letzeres tritt zum Beispiel durch unrunde Öffnungen oder solche mit falschen Durchmesser.Rivet connections are used in industrial manufacturing in a variety of ways for the assembly of components. Particularly in the automotive and aerospace industries, high demands are placed on the stability and long-term load capacity of subassemblies under the safety aspect. The stability of a rivet connection depends decisively on the course of the riveting process. If, for example, the pin of a blind rivet breaks too early, the strength and durability of the riveted connection is endangered or at least not optimal. The same applies, for example, if the blind rivet was not just inserted into the opening in the sheets or the opening for the rivet is not optimally adapted. The latter occurs, for example, by non-circular openings or those with incorrect diameters.

Bekannte Nietsetzwerkzeuge setzen Nieten mit voreingestellten Parametern, wie etwa der anzuwendenden Zugkraft. Bei
optimalen Bedingungen mag ein Nietsetzvorgang unter Verwendung eines solchen Geräts ebenfalls zu einem optimalen Ergebnis zu gelangen, jedoch werden Abweichungen von den Sollparametern, welche die Festigkeit der Verbindung beeinflussen, dabei nicht erkannt. Dies ist insbesondere bedeutungsvoll, da eine mangelhafte Nietverbindung bei äußerlicher Überprüfung durchaus den Anschein eines korrekt gesetzten Blindniets oder einer Nietmutter erwecken kann. Solche fehlerhaften Verbindungen haben negative Auswirkungen auf die Qualität der damit hergestellten Baugruppen und können in sicherheitssensiblen Bereichen, wie etwa dem Flugzeugbau sogar fatale Folgen haben.
Known riveting tools use rivets with preset parameters, such as the tensile force to be applied. at
In optimal conditions, a riveting operation using such a device may also achieve an optimal result, but deviations will occur not recognized by the target parameters, which affect the strength of the connection. This is particularly significant, as a poor riveted joint may well give the appearance of a correctly placed blind rivet or a rivet nut during external inspection. Such faulty connections have negative effects on the quality of the assemblies produced therewith and can even have fatal consequences in safety-sensitive areas, such as aircraft construction.

Aus EP 0 454 890 ist ein Nietsetzgerät bekannt, das mit einer Kraftmesseinrichtung versehen ist, die sicher stellt, dass das Nietsetzgerät mit einer vorgegebenen Zugkraft arbeitet. Die Kraftmesseinrichtung weist einen Dehnungsmessstreifen auf.
Nachteilig an einem solchen Dehnungsmessstreifen ist, dass hierfür eine Spannungsversorgung notwendig ist, und dass der Dehnungsmessstreifen die Zugkraft nicht von sich aus in ein Spannungssignal umwandelt.
Out EP 0 454 890 a rivet setting device is known, which is provided with a force measuring device, which ensures that the rivet setting device operates with a predetermined tensile force. The force measuring device has a strain gauge.
A disadvantage of such a strain gauge that for this purpose a power supply is necessary, and that the strain gauge does not convert the tensile force of itself in a voltage signal.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine verbesserte Kontrolle von Nietverbindungen beim Nietsetzen bereitzustellen. Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch ein Setzwerkzeug gemäß Anspruch 60, sowie ein Verfahren zum Setzen gemäß Anspruch 77 und ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 82 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen gegeben.The object of the present invention is therefore to provide an improved control of rivet joints during riveting. This object is already achieved in a surprisingly simple manner by a setting tool according to claim 60, and a method for setting according to claim 77 and a head piece for a setting tool according to claim 82. Advantageous developments are given in the respective dependent claims.

Demgemäß ist ein Nietverarbeitungswerkzeug, insbesondere Nietsetzwerkzeug mit einem Kopfstück zur Aufnahme insbesondere eines Niets, einer Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen insbesondere eines Nietstiftes und eine mit der Einrichtung zum Greifen und oder Ziehen insbesondere eines Nietstiftes verbundene Zugvorrichtung vorgesehen, welches zusätzlich eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der Zugspannung der Zugvorrichtung aufweist.Accordingly, a rivet processing tool, in particular rivet setting tool with a head piece for receiving in particular a rivet, a device for gripping and / or pulling in particular a rivet pin and a the device for gripping and or pulling particular rivet pin connected pulling device provided, which additionally comprises a device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension of the pulling device.

Durch die Einrichtung zur Messung der Zugspannung der Zugvorrichtung lassen sich deren Meßwerte ermitteln und auswerten. Es hat sich gezeigt, daß eine Messung des Zugspannungsverlaufs während eines Nietsetzzyklus detaillierte Informationen über den Nietsetzvorgang wiedergibt und insbesondere fehlerhafte Nietsetzvorgänge anhand des Zugspannungsverlaufs ermittelt werden können.The device for measuring the tension of the pulling device can be used to determine and evaluate their measured values. It has been shown that a measurement of the tensile stress curve during a riveting cycle reproduces detailed information about the rivet setting process and, in particular, faulty rivet setting processes can be determined on the basis of the tensile stress profile.

Der für die Messung der Zugspannung verwendete piezoelektrischer Sensor ist preiswert, liefert exakte Meßwerte und lässt sich auf kleinstem Raum unterbringen. Darüber hinaus liefert ein solcher Sensor ein Spannungssignal. So ist im Unterschied zu herkömmlich verwendeten Dehn-Mess-Streifen (DMS) eine Spannungszuführung nicht erforderlich.The piezoelectric sensor used for measuring the tensile stress is inexpensive, provides accurate readings and can be accommodated in a small space. In addition, such a sensor provides a voltage signal. Thus, in contrast to conventionally used Dehn-measuring strip (DMS), a voltage supply is not required.

Die Erfindung eignet sich für alle Typen an Nietverarbeitungs- und Setzwerkzeugen, so zum Beispiel auch Nietsetzwerkzeuge, Blindnietmuttersetzwerkzeuge, Schließringbolzensetzwerkzeuge etc.The invention is suitable for all types of rivet processing and setting tools, such as rivet setting tools, Blindnietmuttersetzwerkzeuge, Schließringbolzenetzetzwerkzeuge etc.

Für die Kontrolle des Setzvorgangs können zusätzliche Parameter aufgezeichnet werden. Vorteilhaft kann beispielsweise die momentane Position der Zugvorrichtung über eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung, wie etwa einen Weggeber ermittelt werden, so daß sich Zugspannungs-Weg-Wertepaare auswerten lassen.Additional parameters can be recorded to control the setting process. Advantageously, for example, the instantaneous position of the traction device can be determined via a device for measuring the position of the traction device, such as a displacement sensor, so that it is possible to evaluate tension-displacement-value pairs.

In einfacher Weise läßt sich die Zugspannung indirekt mittels eines Drucksensors messen, welcher beispielsweise die über die Zugvorrichtung ausgeübte Gegenkraft auf einen Teil des Nietsetzwerkzeugs mißt.In a simple way, the tensile stress can be measured indirectly by means of a pressure sensor, which measures, for example, the counterforce exerted via the pulling device on a part of the riveting tool.

Insbesondere für industrielle Anwendungen sind hydraulisch betriebene Zugvorrichtungen vorteilhaft, mit denen schnelle Setzzyklen mit reproduzierbaren Setzparametern durchgeführt werden können. Die Erfindung umfasst aber auch elektrische, elektrohydraulische und hydropneumatische Zugvorrichtungen. Unter den elektrischen Zugvorrichtungen ist ein kabelloses Gerät mit integrierten Akku besonders vorteilhaft.In particular, for industrial applications hydraulically operated traction devices are advantageous with which fast setting cycles can be performed with reproducible setting parameters. However, the invention also includes electrical, electro-hydraulic and hydropneumatic traction devices. Among the electric traction devices, a wireless device with integrated battery is particularly advantageous.

Für die Erfassung und Auswertung der von der Einrichtung zur Messung der Zugspannung der Zugvorrichtung kann in vorteilhafter Weise eine entsprechende Einrichtung im Setzgerät untergebracht sein. Weiterhin kann im Setzgerät ein Zähler untergebracht sein, der Setzzyklen zählt. Mit einem Zähler, der anhand der Zugspannungs-Meßwerte die Anzahl der durchgeführten Setzzyklen aufzeichnet, lassen sich beispielsweise Wartungsintervalle überwachen. Zusätzlich kann der Zähler dazu verwendet werden, um insbesondere bei großen Baugruppen mit einer großen Anzahl Nieten zu kontrollieren, ob eventuell Nieten ausgelassen wurden.For the detection and evaluation of the device for measuring the tension of the pulling device, a corresponding device can be accommodated in the setting device in an advantageous manner. Furthermore, a counter can be accommodated in the setting device that counts setting cycles. For example, maintenance intervals can be monitored with a counter that records the number of set cycles based on the measured tension values. In addition, the counter can be used to check, in particular for large assemblies with a large number of rivets, if any rivets have been omitted.

Die Einrichtung zur Auswertung und Erfassung kann auch eine Datums- und/oder Zeiterfassungseinrichtung umfassen. Beispielsweise lassen sich durch eine Datumserfassung Gewährleistungsfristen und Wartungsfristen überprüfen. Das Gerät kann so beispielsweise eingerichtet sein, die Datumserfassung nach einer gewissen Anzahl von Nietsetzzyklen zu starten, so dass beispielsweise vor Start der Datumserfassung Probezyklen durchgeführt werden können.The device for evaluation and detection may also include a date and / or time acquisition device. For example, warranty periods and maintenance periods can be checked by a date entry. The device can thus be set up, for example, to start the date acquisition after a certain number of rivet setting cycles, so that, for example, trial cycles can be carried out before the start of date recording.

Mit einer zusätzliche Erfassung der Uhrzeit lässt sich beispielsweise zurückverfolgen, wann fehlerhafte Nieten gesetzt wurden.With an additional recording of the time can be traced, for example, when faulty rivets were set.

Die Zugspannungs-Meßwerte und/oder die Zählerstände können auch über eine entsprechende Einrichtung zur Übertragung von Zugspannungs-Meßwerten an eine externe Einheit übertragen werden. Diese Einheit kann beispielsweise ein Rechner für die Datenauswertung und/oder Steuerung sein. Vorteilhaft läßt sich die Signalübermittlung dabei mit einer Einrichtung zur Übertragung von Infrarot, Ultraschall oder Funksignalen bewerkstelligen.The tension measured values and / or the counter readings can also be transmitted via an appropriate device for transmitting tension measured values to an external unit. This unit can be, for example, a computer for data evaluation and / or control. Advantageously, the signal transmission can be accomplished with a device for transmitting infrared, ultrasound or radio signals.

Weiterhin können die Daten auch über ein Mobilfunknetz an eine Mobilfunk-Endeinrichtung übertragen werden. Damit können beispielsweise für Ferndiagnosen bei fehlerhafter Funktion des Gerätes die Daten direkt an eine Wartungsabteilung oder den Hersteller übertragen werden. Ebenso kann dadurch der Hersteller überprüfen, ob die erforderlichen Wartungsintervalle eingehalten wurden.Furthermore, the data can also be transmitted via a mobile network to a mobile terminal. Thus, for example, for remote diagnostics in case of faulty functioning of the device, the data can be transmitted directly to a maintenance department or the manufacturer. This also allows the manufacturer to check whether the required maintenance intervals have been complied with.

Vorzugsweise umfaßt die Einrichtung zum Greifen eines Nietstiftes außerdem Klemmbacken, die über ein mit einer Zugspindel verbundenes Futter betätigt werden. Die Zugspannung wird dabei über eine Zugspindel übertragen.Preferably, the means for gripping a rivet pin further comprises jaws which are operated via a chuck connected to a pulling spindle. The tension is transmitted via a tension spindle.

Das Setzgerät kann für eine schnelle Verteilung der Daten an mehrere externe Auswerteeinheiten auch mit einer Einrichtung zum Anschluß an ein lokales Netzwerk versehen sein.The setting device can also be provided with a device for connection to a local network for rapid distribution of the data to a plurality of external evaluation units.

Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, ein entsprechendes Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen anzugeben, welches insbesondere mit einem erfindungsgemäßen Setzgerät ausgeführt werden kann. Das Verfahren sieht vor, ein zu setzendes Teil in eine dafür vorgesehene Öffnung einzuführen und anschließend zum Setzen des zu setzenden Teils eine Zugkraft auf das zu setzende Teil, vorzugsweise den Nietstift mittels einer Zugvorrichtung auszuüben, wobei während des Anwendens der Zugkraft zumindest ein Meßwert gewonnen wird, der durch die am Nietstift anliegende Zugkraft hervorgerufen oder beeinflusst wird. Der Meßwert kann dabei zu einem vorbestimmten Zeitpunkt oder Hub der Zugvorrichtung gewonnen werden und kann so Auskunft über etwaige nicht optimal gesetzte Nieten liefern.It is also within the scope of the invention to specify a corresponding method for checking setting processes, which can be carried out in particular with a setting device according to the invention. The procedure intends to Inserting part into an opening provided for this purpose and then to set the part to be set to exert a tensile force on the part to be set, preferably the rivet pin by means of a pulling device, wherein at least one measured value is obtained during application of the tensile force, by the voltage applied to the rivet pin Traction is caused or influenced. The measured value can be obtained at a predetermined time or stroke of the pulling device and can thus provide information about any not optimally placed rivets.

Bevorzugt werden mehrere Meßwerte in regelmäßigen Zeitabständen während des Anwendens der Zugkraft gewonnen. Damit läßt sich ein zeitlicher Verlauf der aufgewendeten Zugkraft ermitteln und so detaillierte Informationen über die Nietverbindungen erhalten.Preferably, several measured values are obtained at regular time intervals during the application of the tensile force. Thus, a temporal course of the applied tensile force can be determined and thus obtain detailed information about the riveted joints.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von mit einem piezoelektrischen Drucksensor gewonnenen Meßdaten. Bei den großen auftretenden Zugkräften liefert auch ein äußerst kleiner Sensor ausreichend hohe Spannungen für präzise und störunanfällige Messungen.Particularly advantageous is the use of measured data obtained with a piezoelectric pressure sensor. In the case of large tensile forces, even an extremely small sensor delivers sufficiently high voltages for precise and interference-free measurements.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Kopfstück für ein Setzwerkzeug, das eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung umfasst.
Dieses Kopfstück entspricht in seiner Funktion der Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe nach Anspruch 60, mit dem Unterschied, dass hier die zum Messen der Zugspannung erforderliche Einrichtung mit einem piezoelektrischen Sensor komplett in das Kopfstück integriert ist. So ist es möglich, für ein vorhandenes Setzgerät ein Kopfstück mit der erfindungsgemäßen Funktion bereitzustellen. Das hat den Vorteil, dass kein komplettes Setzgerät angeschafft werden muss. Das Kopfstück kann mit entsprechen Anschlüssen für Setzwerkzeuge von unterschiedlichen Herstellern bereitgestellt werden. Dabei kommt dem erfindungsgemäßen Kopfstück der Vorteil zugute, dass der Piezosensor keine Spannungsversorgung benötigt.
Finally, the invention relates to a head piece for a setting tool, which comprises a device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension exerted by the pulling device.
This head corresponds in its function to the solution of the object according to the invention according to claim 60, with the difference that here the device required for measuring the tension is completely integrated with a piezoelectric sensor in the head piece. It is thus possible to provide a head piece with the function according to the invention for an existing setting tool. That has that Advantage that no complete setting tool must be purchased. The header can be provided with corresponding connections for setting tools from different manufacturers. The advantage of the head piece according to the invention is that the piezo sensor does not require a power supply.

Schließlich betrifft die Erfindung einen Niet. Das erfindungsgemäße Setzgerät nach den Merkmalen des Anspruch 1 ist beim Vergleich von gemessenen Werten, wie zum Beispiel der Zugspannung zu einem bestimmten Zeitpunkt des Setzvorgangs von einer Einheitlichkeit der Setzvorgänge abhängig. Nachteilig sind dabei vor allem Nieten, die unterschiedliche Eigenschaften haben. Sind die Eigenschaften zum Beispiel infolge unterschiedlichen Materials oder aufgrund von Fertigungstoleranzen sehr unterschiedlich, kann das Gerät nicht optimal programmiert werden. Dann muss auch die Toleranzgrenze für einen Setzvorgang heraufgesetzt werden, was für ein optimales Setzergebnis wiederum nachteilig ist. Aufgabe der Erfindung war daher auch, einen Niet bereitzustellen, der im wesentlichen gleichbleibende Eigenschaften hat.Finally, the invention relates to a rivet. The setting device according to the invention according to the features of claim 1 is dependent on a comparison of measured values, such as the tensile stress at a certain time of the setting process of a uniformity of the setting operations. Disadvantages are mainly rivets that have different properties. If the properties are very different, for example due to different materials or due to manufacturing tolerances, the device can not be optimally programmed. Then, the tolerance limit for a setting process must be increased, which in turn is disadvantageous for an optimal setting result. The object of the invention was therefore also to provide a rivet, which has substantially constant properties.

Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise durch ein Verfahren zur Kontrolle eines Nietes nach Anspruch 97 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass an dem Niet, insbesondere mit einem Setzwerkzeug nach Anspruch 1 bis 60, eine Zugspannung angelegt wird, die Längenänderung des Nietes gemessen und mit einem Sollwert verglichen wird. Die Messung wird, um den Niet nicht zu schädigen, im elastischen Bereich vorgenommen. Anhand eines Sollwertes der Längenänderung oder einer Weg-Kraft-Kurve kann getestet werden, ob der Niet die beabsichtigten Eigenschaften aufweist.This object is achieved in a surprisingly simple manner by a method for controlling a rivet according to claim 97. Thereafter, it is provided that at the rivet, in particular with a setting tool according to claim 1 to 60, a tensile stress is applied, the change in length of the rivet is measured and compared with a desired value. The measurement is made in order not to damage the rivet, in the elastic range. Based on a setpoint of the change in length or a path-force curve can be tested whether the rivet has the intended properties.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird am Nietstift eines Blindnietes die Zugspannung angelegt.In a preferred embodiment of the invention, the tension is applied to the rivet pin of a blind rivet.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden Niete, die nicht in einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen, aussortiert. Das Aussortieren kann automatisch durch die Kontrollvorrichtung erfolgen.In a further development of the invention rivets that are not within a predetermined tolerance range, sorted out. The sorting can be done automatically by the control device.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung werden Niete, die einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen, dauerhaft gekennzeichnet. So ist die durchgeführte Qualitätsprüfung auf dem Niet sichtbar. Verwechslungen mit nicht geprüften Nieten werden auf diese Weise ausgeschlossen.In a further development of the invention, rivets which lie within a predetermined tolerance range are permanently marked. Thus, the performed quality inspection is visible on the rivet. Confusion with unexamined rivets are excluded in this way.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden, wobei sich in den einzelnen Zeichnungen gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche Bestandteile beziehen.The invention will be explained below with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying drawings, wherein in the individual drawings, like reference numerals refer to the same or similar components.

Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2
Graphen der Zugspannung als Funktion der Zeit,
Fig. 3A bis 3D
verschiedene Ausführungsformen externer Einrichtungen zur Erfassung und Auswertung von Zugspannungs-Messwerten,
Fig. 4
eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5
eine schematische Ansicht eines Kopfstückes eines Setzgerätes mit Sensoren, und
Fig. 6
Graphen der Zugspannung verschiedener Setzlinge als Funktion der Zeit.
Show it:
Fig. 1
a schematic view of a first embodiment of the invention,
Fig. 2
Graphs of tensile stress as a function of time,
Fig. 3A to 3D
various embodiments of external devices for recording and evaluating tension measured values,
Fig. 4
a schematic cross-sectional view through an embodiment of the invention,
Fig. 5
a schematic view of a head piece of a setting tool with sensors, and
Fig. 6
Graphs of the tension of different seedlings as a function of time.

Bei der nachfolgenden Beschreibung wird vornehmlich Bezug auf den Nietsetzvorgang, dies bedeutet das Setzen eines Niets genommen. Hierbei umfasst jedoch das beschriebene Nietsetzen das Setzen von Blindnieten, Nietmuttern und insbesondere auch das Setzen von Schließringbolzen, selbst wenn dieses nicht mehr ausdrücklich erwähnt ist. Soweit für die jeweilige Ausführungsform ein anderes Kopfstück, Mundstück, Futter oder eine andere Aufnahme nötig ist, kann ein Fachmann auf diesem Gebiet entsprechende Anpassungen an die aktuellen Anforderungen vornehmen.In the following description, reference will be made primarily to the riveting operation, which means setting a rivet. In this case, however, the described rivet setting includes the setting of blind rivets, rivet nuts and in particular the setting of locking ring bolts, even if this is not explicitly mentioned. Insofar as a different headpiece, mouthpiece, lining or other receptacle is required for the particular embodiment, a person skilled in the art can make appropriate adjustments to the current requirements.

In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nietsetzgerätes gezeigt. Das Nietsetzgerät 1 umfaßt ein Kopfstück 2 mit Einstellmutter 22 zur Aufnahme einer Niete 20, einen Rumpfteil 6, und einen Handgriff 16. Mit einer manuell betätigbaren Auslöseeinrichtung 18 wird eine Zugvorrichtung im Inneren des Nietsetzgerätes ausgelöst, welche mit einer Einrichtung zum Greifen des Schaftes oder Nietstifts der Niete 20 verbunden ist, so daß der Stift in das Gerät hineingezogen wird. Bevorzugt umfaßt dabei die Einrichtung zum Greifen des Schaftes oder Nietstifts ein Futter mit zwei oder mehr Klemmbacken. Die Zugvorrichtung stützt sich am Kopfteil 2 des Nietsetzgerätes ab, so daß die auf den Nietstift ausgeübte Zugspannung in einen zwischen Kopfteil und Zugvorrichtung ausgeübten Druck übersetzt wird. Am Kopfteil 2 befindet sich eine Sensoreinheit 3, vorzugsweise mit piezoelektrischem Sensor, welcher den zwischen Kopfteil 2 und Zugvorrichtung beim Ziehen des Nietstiftes entstehenden Druck mißt. Der Sensor erzeugt ein der Zugspannung im wesentlichen proportionales Spannungssignal. Diese Spannung wird über ein Kabel 8 an eine externe Einrichtung 12 zur Erfassung und Auswertung von Zugspannungs-Meßwerten entweder direkt übertragen oder von der Sensoreinheit zunächst verstärkt, wobei dann das verstärkte Signal übertragen wird.In Fig. 1 is a schematic view of a first embodiment of the rivet setting device according to the invention shown. The Nietsetzgerät 1 comprises a head piece 2 with adjusting nut 22 for receiving a rivet 20, a body portion 6, and a handle 16. With a manually operable trigger 18, a pulling device inside the Nietsetzgerätes is triggered, which means for gripping the shaft or Nietstifts the rivet 20 is connected, so that the pin is pulled into the device. In this case, the device for gripping the shank or rivet pin preferably comprises a chuck with two or more clamping jaws. The traction device is supported on the head part 2 of the rivet setting device, so that the tension exerted on the rivet pin is translated into a pressure exerted between the head part and the traction device. At the head part 2 there is a sensor unit 3, preferably with a piezoelectric sensor, which measures the pressure arising between the head part 2 and the pulling device when pulling the rivet pin. The sensor generates a tension signal substantially proportional to the tension. This voltage is transmitted via a cable 8 to an external device 12 for the detection and evaluation of Zugspannungs measured values either directly or from the sensor unit initially amplified, in which case the amplified signal is transmitted.

An einem am Handgriff befestigten Teil 14 kann außerdem eine eigene Auswerteelektronik 15 untergebracht sein, die beispielsweise eine Zählelektronik mit Datums- und/oder Uhrzeitfunktion umfaßt.In addition, a separate evaluation electronics 15 can be accommodated on a part 14 fastened to the handle, which comprises, for example, an electronic counter with date and / or time function.

Die Übertragung zu einer externen Auswerteeinheit kann alternativ zu einer Übermittlung über Kabelverbindungen auch über entsprechende Einrichtungen zur Übermittlung und Empfang von Infrarot-, Ultraschall- oder Funksignalen geschehen. Insbesondere kann das Nietsetzgerät auch eingerichtet sein, die Signale über ein Mobilfunknetz an eine Endeinrichtung zu übertragen, wodurch sich große Distanzen zwischen Nietsetzgerät und externer Auswerteeinheit erreichen lassen.The transmission to an external evaluation unit can alternatively take place via cable connections via corresponding devices for the transmission and reception of infrared, ultrasonic or radio signals. In particular, the Nietsetzgerät can also be set up to transmit the signals via a mobile network to a terminal, which can reach large distances between riveting and external evaluation.

Das Nietsetzgerät 1 weist in dieser Ausführungsform auch noch einen Weggeber 4 auf, welcher über eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung die momentane Position der Zugvorrichtung bestimmt und ein entsprechendes Signal an die externe Einrichtung 12 über eine Kabelverbindung 10 sendet. Bei dem Weggeber kann es sich beispielsweise um einen optisch-elektronischen oder auch einen induktiven Weggeber handeln.In this embodiment, the rivet setting device 1 also has a displacement sensor 4, which determines the instantaneous position of the traction device via a device for measuring the position of the traction device and transmits a corresponding signal to the external device 12 via a cable connection 10. The displacement sensor may be, for example, an optical-electronic or an inductive displacement sensor.

Eig. 2 zeigt Graphen der Zugspannung als Funktion der Zeit im Verlauf von Nietsetzzyklen. Graph 100 zeigt dabei den typischen Verlauf der Zugspannung unter optimalen Bedingungen. weist ein Minimum der Zugspannung auf. Bis zu diesem Minimum wird durch die von der Zugvorrichtung des Nietsetzgeräts ausgeübte Zugkraft der Nietenkopf zusammengedrückt. Danach wächst die Zugkraft weiter an, bis der Nietstift abreist und die Zugspannung abrupt auf null absinkt.Eig. Figure 2 shows graphs of tensile stress as a function of time over rivet setting cycles. Graph 100 shows the typical course of the tensile stress under optimal conditions. has a minimum of tensile stress. Up to this minimum, the rivet head is compressed by the pulling force exerted by the pulling device of the rivet setting device. Thereafter, the traction continues to grow until the rivet pin leaves and the tension abruptly drops to zero.

Die Graphen 101, 102 und 103 zeigen Verläufe der Zugspannung bei nicht optimalen Bedingungen. Graph 101 zeigt dabei den Verlauf der Zugspannung bei einem zu großen Lochdurchmesser. In diesem Fall ist das Minimum zwischen den beiden Maxima nicht so tief wie im optimalen Fall und zu einem etwas späteren Zeitpunkt. Bis zum abreißen des Stiftes muß im Falle eines zu großen Lochdurchmessers außerdem eine höhere Zugspannung aufgewendet werden und das Abreißen erfolgt zu einem etwas späteren Zeitpunkt.Graphs 101, 102, and 103 show traces of tensile stress at non-optimal conditions. Graph 101 shows the course of the tensile stress at a too large hole diameter. In this case, the minimum between the two maxima is not as deep as in the optimal case and at a later time. In addition, a higher tension must be applied in the case of a too large hole diameter until the pin is torn off and the tearing off takes place at a later time.

Graph 102 zeigt den Verlauf der Zugspannung bei einer nicht vollständig in das Loch eingeführten Niete und Graph 103 bei einem Nietvorgang ohne Material, d. h. ohne daß die Niete in ein Loch in einem Blech gesteckt wurde. In beiden Fällen liegt das Minimum der Zugspannung, sowie der Zeitpunkt des Abreißens des Stiftes zu einem späteren Zeitpunkt verglichen mit dem Kurvenverlauf unter optimalen Bedingungen.Graph 102 shows the profile of the tensile stress at a rivet and graph 103 not fully inserted into the hole in a riveting operation without material, i. H. without the rivet was inserted into a hole in a sheet. In both cases, the minimum of the tension, as well as the time of the tearing of the pin at a later time compared to the curve under optimal conditions.

Anhand dieser Graphen wird deutlich, daß der zeitliche Verlauf der Zugspannung detaillierte Auskunft über den Zustand des gesetzten Niets geben kann.It is clear from these graphs that the time course of the tensile stress can provide detailed information about the condition of the set rivet.

Im Folgenden wird Bezug auf die Figuren 3A bis 3D genommen, die Ausführungsformen externer Einrichtungen zur Erfassung und Auswertung von Zugspannungs-Meßwerten der Erfindung zeigen.The following refers to the FIGS. 3A to 3D which show embodiments of external means for detecting and evaluating tension measurements of the invention.

In Fig. 3A ist schematisch eine Auswerteeinheit 24 gezeigt, welche über eine Kabelverbindung 8 mit der Sensoreinheit 3 des Nietsetzgerätes 1 verbunden ist. Anstelle der Kabelverbindung 8 können die Sensoreinheit und die Auswerteeinheit auch über eine Sende/Empfangseinrichtung für Infrarot, Ultraschall oder Funksignale miteinander verbunden werden, wobei der Sensor entsprechend mit einem Sender und/oder Empfänger ausgerüstet ist.In Fig. 3A schematically an evaluation unit 24 is shown, which is connected via a cable connection 8 with the sensor unit 3 of the rivet setting device 1. Instead of the cable connection 8, the sensor unit and the Evaluation unit are also connected to each other via a transmitting / receiving device for infrared, ultrasound or radio signals, wherein the sensor is equipped according to a transmitter and / or receiver.

Die Auswerteeinheit 24 umfaßt eine LCD-Anzeige 26 und Bedienelemente 28. Auf der LCD-Anzeige werden aktuelle Ergebnisse von Messungen gezeigt, wie beispielsweise die maximal erreichte Zugspannung. Die Meß- und Auswerteergebnisse werden über eine geeignete Meßelektronik in der Einheit 24 ermittelt. Über die Bedienelemente können verschiedene Funktionen, wie etwa Durchführen einer Referenzmessung, Schwellwerte für Warnmeldungen oder Zurücksetzen der aktuellen Meßwerte eingegeben werden.The evaluation unit 24 comprises an LCD display 26 and controls 28. On the LCD display current results of measurements are shown, such as the maximum tensile stress reached. The measurement and evaluation results are determined by a suitable measuring electronics in the unit 24. The controls can be used to enter various functions, such as making a reference measurement, warning thresholds, or resetting current readings.

Fig. 3B zeigt eine Erweiterung dieses Systems, wobei an der Auswerteeinheit 24 ein Drucker 32 über eine Kabelverbindung 30 angeschlossen ist. Über den Drucker 32 können aktuelle Meßergebnisse und weitere Daten ausgegeben werden. Der Drucker kann beispielsweise über die Bedienelemente 28 angesteuert werden. Fig. 3B shows an extension of this system, wherein the evaluation unit 24, a printer 32 is connected via a cable connection 30. Via the printer 32 current measurement results and other data can be output. The printer can be controlled, for example via the controls 28.

In Fig. 3C ist eine Ausführungsform gezeigt, bei welcher über einer Kabelverbindung 8 die Meßwerte der Sensoreinheit 3 des Nietsetzgerätes an einen Rechner 34 als Auswerteeinheit übertragen werden. Dazu kann der Rechner, vorzugsweise ein Arbeitsplatzrechner mit einer geeigneten Einsteckkarte versehen sein, in welcher eine Auswerteelektronik für die übertragenen Spannungsmeßwerte untergebracht ist. Beispielsweise werden die Spannungsmeßwerte mittels eines ADC-Bausteins in regelmäßigen Zeitabständen digitalisiert und können dann mit einer geeigneten Software weiterverarbeitet werden. Die aufbereiteten Meßdaten und Auswerteergebnisse werden dann auf dem Bildschirm 36 des Rechners dargestellt.In Fig. 3C an embodiment is shown in which via a cable connection 8, the measured values of the sensor unit 3 of the rivet setting device are transmitted to a computer 34 as an evaluation unit. For this purpose, the computer, preferably a workstation can be provided with a suitable plug-in card, in which a transmitter is housed for the transmitted Spannungsmeßwerte. For example, the voltage measurements are digitized by means of an ADC module at regular intervals and can then be further processed with suitable software. The processed measurement data and evaluation results are then displayed on the screen 36 of the computer.

Fig. 3D zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher mehrere Nietsetzgeräte über Kabelverbindungen 81, 82, 83 und 84 an eine Auswerteeinheit 38 angeschlossen ist. Die Ausführungsform ist in Fig. 4 beispielhaft für vier Nietsetzgeräte gezeigt. Dieser Aufbau kann jedoch auf beliebig viele Geräte erweitert werden. Der Aufbau kann auch ebenso für ein einzelnes Nietsetzgerät angewendet werden. Jedes Nietsetzgerät ist über die Kabelverbindungen an einen der Blöcke 381 bis 384 der Auswerteeinheit 38 angeschlossen. Fig. 3D shows a further embodiment in which a plurality of rivet setting devices is connected via cable connections 81, 82, 83 and 84 to an evaluation unit 38. The embodiment is in Fig. 4 shown as an example for four riveting tools. However, this structure can be extended to any number of devices. The structure may also be applied to a single riveting tool as well. Each rivet setting device is connected via the cable connections to one of the blocks 381 to 384 of the evaluation unit 38.

Die Auswerteeinheit 38 ist ihrerseits über eine Verbindung 40 an einen Netzwerkknoten 42 angeschlossen, von dem aus die Daten an mehrere Rechner 341 bis 344 verteilt werden können.The evaluation unit 38 is in turn connected via a connection 40 to a network node 42, from which the data can be distributed to a plurality of computers 341 to 344.

Fig. 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform der Erfindung, anhand der das Prinzip der Zugspannungsmessung erläutert werden kann. Im Rumpfteil 6 befindet sich ein Hydraulikzylinder 50. In dem Zylinder 60 läuft ein Hydraulikkolben 52, an dem eine Zugspindel 54 befestigt ist, welche die vom Kolben ausgeübte Kraft auf ein daran befestigtes Futter 56 überträgt. Wird durch den Kolben eine Kraft in Richtung des Pfeiles ausgeübt, indem in den Zylinderabschnitt 51 eine geeignete Hydraulikflüssigkeit hineingedrückt wird, so werden Klemmbacken 58 durch das sich zurückbewegende Futter 56 zunächst zusammengedrückt, bis ein sich dazwischen befindlicher Nietstift gegriffen und eingeklemmt wird. Die Klemmbacken ziehen daraufhin den Nietstift weiter in den Kopfteil 2 des Nietsetzgeräts, bis er von dem an der Einstellmutter 22 anfliegenden Nietkopf abreißt. Der Kolben kann auch hydropneumatisch betrieben sein, wobei über einen weiteren, pneumatisch betriebenen Kolben, der beispielsweise in dem in Fig. 1 gezeigten, am Handgriff befestigten Teil 14 untergebracht sein kann, die Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikzylinder 50 gedrückt wird. Fig. 4 shows a schematic cross-sectional view through an embodiment of the invention, based on the principle of the tensile stress measurement can be explained. In the body part 6 is a hydraulic cylinder 50. Running in the cylinder 60 is a hydraulic piston 52 to which is attached a pulling spindle 54 which transmits the force exerted by the piston to a chuck 56 fixed thereto. If a force is exerted by the piston in the direction of the arrow by a suitable hydraulic fluid is pressed into the cylinder portion 51, so jaws 58 are first compressed by the retracting lining 56 until a rivet pin located therebetween is gripped and clamped. The jaws then pull the rivet pin further into the head part 2 of the rivet setting device until it breaks off from the rivet head approaching the adjusting nut 22. The piston can also be operated hydropneumatically, wherein a further, pneumatically operated piston, for example, in the in Fig. 1 shown, on the handle attached portion 14 may be housed, the hydraulic fluid is pressed into the hydraulic cylinder 50.

Durch die über das Futter 56 ausgeübte Zugkraft wird ein Druck auf den Kopfteil 2 ausgeübt. Der Kopfteil 2 ist so am Rumpfteil 6 befestigt, daß der Druck nicht direkt auf die Hülse des Kopfteils 2, sondern über ein zwischen Kopf- und Rumpfteil befindliches piezoelektrischen Materialteil 31 übertragen wird. Eine dadurch entstehende Piezospannung kann dann mittels der elektrischen Verbindungen 60 und 62 auf einen geeigneten Anschlußstecker 64 übertragen werden. Ebenso kann der Drucksensor auch mit einer geeigneten Meß- und Auswerteelektronik verbunden sein, die im Nietsetzgerät selbst integriert ist.By the pulling force exerted on the lining 56 a pressure on the head part 2 is exerted. The head part 2 is attached to the body part 6, that the pressure is not transmitted directly to the sleeve of the head part 2, but via a located between the head and torso part piezoelectric material part 31. A resulting piezo voltage can then be transferred by means of the electrical connections 60 and 62 to a suitable connector 64. Likewise, the pressure sensor may also be connected to a suitable measuring and evaluation electronics, which is integrated in the riveting tool itself.

Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht eines Kopfstücks für ein erfindungsgemäßes Setzwerkzeug. Zu erkennen ist die Einstellmutter 22 des Kopfstücks 2. Um die Einstellmutter 22 herum sind drei Sensoren 70 angebracht. Wird das Gerät angesetzt, berühren alle drei Sensoren das zu befestigende Teil nur dann, wenn das Gerät im rechten Winkel zum zu befestigenden Teil steht. So ist es möglich, zu kontrollieren, ob der Bediener einen Fehler macht. Ist das Gerät nicht im rechten Winkel angesetzt, sorgt eine Elektronik dafür, dass das Gerät blockiert ist, der Setzvorgang also gar nicht gestartet werden kann. Fig. 5 shows a schematic plan view of a head piece for a setting tool according to the invention. Evident is the adjusting nut 22 of the head piece 2. To the adjusting nut 22 around three sensors 70 are attached. When the unit is attached, all three sensors only touch the part to be fixed when the unit is at right angles to the part to be fastened. So it is possible to check if the operator makes a mistake. If the device is not set at a right angle, an electronic system ensures that the device is blocked so that the setting process can not be started at all.

Fig. 6 zeigt vier Graphen, bei denen bei einem Setzvorgang die ausgeübte Zugspannung gegen die Zeit aufgetragen ist, wobei die x-Achse die Zeit und die y-Achse die Kraft angibt. Graph 90 zeigt den Kraft-Zeit-Verlauf beim Setzen einer Nietmutter. Hier steigt die Kraft zunächst im elastischen Bereich stark an, geht in den plastischen Bereich über und bleibt bis zum Ende des Setzvorganges in etwa konstant. Die Graphen 91, 92 und 93 zeigen den Kraft-Zeit-Verlauf für verschiedene Blindnieten. Hier steigt die Kraft auch im Bereich der plastischen Verformung an, bis der Nietstift abreisst und die Kraft auf Null sinkt. Man sieht, dass die Kraft-Zeit-Kurven für verschiedene Nieten stark unterschiedlich sind. Daher ist es nötig, das Gerät auf bestimmte Setzvorgänge zu programmieren. Anhand von Abweichungen von diesen Kurven können schon eine Reihe von Fehlerursachen erkannt werden. Steigt zum Beispiel bei einer Blindniete die Kraft im elastischen Bereich später an, so hat der Blindniet nur das zu setzende Teil erfasst. Ist die Bohrung zu weit, steigt die Kurve im plastischen Bereich flacher an. Auf diese Weise können durch einen Vergleich mit gespeicherten Fehlerursachen eine ganze Reihe von Fehlern erkannt werden. Es ist ebenso denkbar, eine Kraft-Weg-Kurve oder sowohl eine Kraft-Zeit als auch eine Kraft-Weg-Kurve zu messen. Durch eine Auswertung von durchgeführten Setzvorgängen können Idealwerte und typische Abweichungen bei bestimmten Fehlerursachen genau bestimmt werden.
Die Auswertung kann durch Setzen verschiedener Sollfelder 94, 95, 96 erfolgen. Läuft die Kurve rechts am Feld 94 vorbei, so erfasst der Blindniet nur das zu befestigende Teil, erfolgt der Übergang vom elastischen in den plastischen Bereich nicht genau im Feld 95, so ist das Bohrloch zu weit oder fällt die Zugspannung nicht im Feld 96 auf Null wurde ein falscher Niet verwendet. Eine genaue Fehleranalyse erfolgt durch viele solcher Felder, die beim Setzvorgang durchlaufen werden und eine Fehlerursache erkennbar machen. Durch die Aneinanderreihung einzelner Felder werden beim Einhalten der Sollwerte auch bestimmte Fehlerursachen ausgeschlossen. Wird zum Beispiel Feld 94 eingehalten, ist ausgeschlossen, dass das Gegenstück nicht erfasst ist. So ist eine eindeutige Zuordnung der verschiedenen Fehlerursachen möglich.
Fig. 6 Figure 4 shows four graphs in which, in a set operation, the applied tension is plotted against time, with the x-axis indicating the time and the y-axis the force. Graph 90 shows the force-time curve when setting a rivet nut. Here, the force first increases strongly in the elastic range, changes into the plastic range and remains in the area until the end of the setting process about constant. Graphs 91, 92 and 93 show the force-time profile for various blind rivets. Here, the force also increases in the area of plastic deformation, until the rivet pin tears off and the force drops to zero. It can be seen that the force-time curves are very different for different rivets. Therefore, it is necessary to program the device for certain setting operations. Due to deviations from these curves, a number of causes of error can already be detected. If, for example, the force in the elastic area of a blind rivet increases later, the blind rivet has only grasped the part to be set. If the hole is too wide, the curve increases more flat in the plastic area. In this way, a whole series of errors can be detected by comparison with stored error causes. It is also conceivable to measure a force-displacement curve or both a force-time and a force-displacement curve. By evaluating set operations, ideal values and typical deviations for specific causes of error can be determined exactly.
The evaluation can be done by setting various desired fields 94, 95, 96. If the curve on the right past the field 94, then the blind rivet detects only the part to be fastened, the transition from the elastic to the plastic area is not exactly in the field 95, the borehole is too far or does not drop the tensile stress in the field 96 to zero a wrong rivet was used. A precise error analysis is carried out by many such fields, which are run through during the setting process and make a cause of error recognizable. By juxtaposing individual fields, certain error causes are also excluded if the target values are adhered to. If, for example, field 94 is complied with, it is impossible that the counterpart is not included. So a clear assignment of the different causes of error is possible.

Claims (15)

Setzwerkzeug mit einem Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme eines Niets, einer Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen und eine mit der Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen verbundene Zugvorrichtung,
gekennzeichnet durch: - Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte; - eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten; - eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener Werte von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten Ursachen.
Setting tool with a head piece, in particular for receiving a rivet, a device for gripping and / or pulling and a traction device connected to the device for gripping and / or pulling,
characterized by : - means for measuring the size values occurring during the setting process; - means for comparing the measured values with stored values; a means for determining a cause, in particular a cause of error, for the deviation of measured values of stored values from a set of stored causes.
Setzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größenwerte die von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung und/oder die Position der Zugvorrichtung und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs und/oder den Winkels zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, umfassen.Setting tool according to claim 1, characterized in that the size values comprise the tension exerted by the pulling device and / or the position of the pulling device and / or the time since the beginning of the respective setting operation and / or the angle to the surface on which the setting device is attached , Setzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die gespeicherten Fehlerursachen: - Gerät nicht im richten Winkel angesetzt; und/oder - falscher Niet verwendet; und/oder - Niet schadhaft; und/oder - für den Niet vorgesehene Bohrung zu weit oder zu eng; und/oder - kein Niet im Setzwerkzeug; und/oder - Niet erfasst nicht beide zu verbindenden Teile; und/oder - Setzwerkzeug weist einen Defekt auf. Setting tool according to claim 1 or 2, characterized by the stored error causes: - The device is not set at the correct angle; and or - wrong rivet used; and or - rivet damaged; and or - drilling intended for the rivet too wide or too narrow; and or - no rivet in the setting tool; and or - Rivet does not capture both parts to be joined; and or - Setting tool has a defect. Setzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel mittels zumindest drei auf dem Gerätekopf angeordneten Sensoren messbar ist.Setting tool according to one of the preceding claims, characterized in that the angle can be measured by means of at least three sensors arranged on the device head. Setzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Vergleich von gemessenen und gespeicherten Werten und/oder Datenspeicherung und Weiterverarbeitung im Gerät erfolgt.Setting tool according to one of the preceding claims, characterized in that comparison of measured and stored values and / or data storage and further processing takes place in the device. Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen, insbesondere Nietsetzvorgängen,
umfassend die Schritte: - Einfügen eines zu setzenden Teils in ein Setzgerät, vorzugsweise eines Setzgerätes nach den vorhergehenden Ansprüchen; - Anwenden einer Zugkraft auf das zu setzende Teil durch eine Zugvorrichtung;
gekennzeichnet durch die Schritte
- Messung der vorkommenden Größenwerte; - Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten; - Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten Ursachen.
Method for controlling setting processes, in particular rivet setting processes,
comprising the steps: - Inserting a part to be placed in a setting device, preferably a setting device according to the preceding claims; - Applying a tensile force on the part to be set by a pulling device;
characterized by the steps
- measurement of the occurring size values; - Comparison of the measured values with stored values; - Determining a cause, in particular a cause of error, for the deviation of measured stored values from a set of stored causes.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die als Größenwert die von der Zugvorrichtung ausgeübte Zugspannung und/oder die Position der Zugvorrichtung und/oder die Zeit seit Beginn des jeweiligen Setzvorgangs und/oder der Winkel zur Fläche, an der das Setzgerät angesetzt wird, gemessen wirdA method according to claim 6, characterized in that the size value of the tension exerted by the tension device and / or the position of the pulling device and / or the time since the beginning of the respective setting process and / or the angle to the surface on which the setting tool is attached, is measured Kopfstück für ein Setzwerkzeug, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 1-7 gekennzeichnet durch: - Mittel zur Messung der beim Setzvorgang vorkommenden Größenwerte; - eine Einrichtung zum Vergleich der gemessenen Werte mit gespeicherten Werten; - eine Einrichtung zur Bestimmung einer Ursache, insbesondere einer Fehlerursache, für die Abweichung gemessener Werte von gespeicherten Werten aus einer Menge von gespeicherten Ursachen. Head piece for a setting tool, in particular for a setting tool according to claims 1-7, characterized by : - means for measuring the size values occurring during the setting process; - means for comparing the measured values with stored values; a means for determining a cause, in particular a cause of error, for the deviation of measured values of stored values from a set of stored causes. Setzwerkzeug, insbesondere Nietsetzwerkzeug, umfassend - ein Kopfstück, insbesondere zur Aufnahme eines Niets, - eine Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen, insbesondere eines Nietstiftes und - eine mit der Einrichtung zum Greifen und/oder Ziehen insbesondere eines Nietstiftes verbundene Zugvorrichtung,
gekennzeichnet durch
- eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung.
Setting tool, in particular rivet setting tool, comprising a head piece, in particular for receiving a rivet, - A device for gripping and / or pulling, in particular a Nietstiftes and a traction device connected to the device for gripping and / or pulling, in particular a rivet pin,
marked by
- A device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension exerted by the traction device.
Setzwerkzeug nach Anspruch 9, gekennzeichnet
durch eine Einrichtung zur Positionsmessung der Zugvorrichtung.
Setting tool according to claim 9, characterized
by a device for measuring the position of the pulling device.
Verfahren zur Kontrolle von Setzvorgängen, insbesondere Nietsetzvorgängen,
umfassend die Schritte des - Einfügens des zu setzenden Teils, insbesondere eines Niets, in eine Öffnung und des - Anwendens einer Zugkraft auf das zu setzende Teil, insbesondere den Nietstift
durch eine Zugvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß
während des Anwendens der Zugkraft zumindest ein Meßwert gewonnen wird, der durch die am zu setzenden Teil, insbesondere am Nietstift anliegende Zugkraft hervorgerufen oder beeinflusst wird.
Method for controlling setting processes, in particular rivet setting processes,
comprising the steps of - Inserting the part to be set, in particular a rivet, in an opening and the - Applying a tensile force on the part to be placed, in particular the rivet pin
by a pulling device,
characterized in that
at least one measured value is obtained during the application of the tensile force, which is caused or influenced by the tensile force applied to the part to be set, in particular on the rivet pin.
Kopfstück für ein Setzwerkzeug, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 9-10,
gekennzeichnet durch
eine zumindest einen piezoelektrischen Sensor umfassende Einrichtung zur Messung der von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugspannung.
Headpiece for a setting tool, in particular for a setting tool according to claim 9-10,
marked by
a device comprising at least one piezoelectric sensor for measuring the tension exerted by the pulling device.
Verfahren zur Kontrolle eines Nietes, insbesondere für ein Setzwerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Niet eine Zugspannung angelegt wird, die Längenänderung des Nietes gemessen wird und mit einem Sollwert verglichen wird.Method for controlling a rivet, in particular for a setting tool according to claim 1 to 3, characterized in that on the rivet, a tensile stress is applied, the change in length of the rivet is measured and compared with a desired value. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Niete, die einem vorgegebenen Toleranzbereich liegen, dauerhaft gekennzeichnet werden.A method according to claim 13, characterized in that rivets, which are within a predetermined tolerance range, are permanently marked . Niet, kontrolliert mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14.Rivet controlled by a method according to any one of claims 13 to 14.
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