EP2225057A1 - Verfahren zum setzen von nietelementen durch ein von einem elektromotor angetriebenes portables nietgerät sowie ein nietgerät - Google Patents

Verfahren zum setzen von nietelementen durch ein von einem elektromotor angetriebenes portables nietgerät sowie ein nietgerät

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EP2225057A1
EP2225057A1 EP08860746A EP08860746A EP2225057A1 EP 2225057 A1 EP2225057 A1 EP 2225057A1 EP 08860746 A EP08860746 A EP 08860746A EP 08860746 A EP08860746 A EP 08860746A EP 2225057 A1 EP2225057 A1 EP 2225057A1
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EP
European Patent Office
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setting
rivet element
riveting
rivet
force
Prior art date
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EP08860746A
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English (en)
French (fr)
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EP2225057B1 (de
Inventor
Rupert Schiffler
Hans-Martin Hanke
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Hs-Technik GmbH
HS TECHNIK GmbH
Original Assignee
Hs-Technik GmbH
HS TECHNIK GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T29/53709—Overedge assembling means
    • Y10T29/5377—Riveter

Definitions

  • the present invention relates to a method of setting rivet elements by a portable riveting tool driven by an electric motor, comprising a setting device in which the force of the setting device with which a rivet element is set is monitored on the basis of the current absorbed by the electric motor. Furthermore, the invention relates to a portable riveting tool for setting rivet elements, which is driven by an electric motor.
  • the setting of rivet elements is well known.
  • DE 10 2005 054 048 A1 discloses a method for setting rivet elements by means of a riveting device driven by an electric motor.
  • the quality of the setting process is monitored by means of the electrical current absorbed by the electric motor of the riveting tool.
  • the quality of the setting process is considered to be acceptable if the maximum absorbed by the electric motor during the setting process within a predetermined range of values.
  • the disadvantage of this method is that the quality of the setting operation of the riveting device is evaluated only on the basis of the maximum recorded current. This allows only a retrospective consideration of the setting process.
  • the riveting process is carried out to the end in this process. Therefore, it can not be judged at which point of the setting process the setting operation has been performed erroneously.
  • the maximum absorbed current is within the specified value range.
  • the rivet was pulled too fast or too slow in one place, this can not be determined.
  • a method for setting blind rivets and blind rivet nuts in which in a setting process, a tensile force with the help an electric motor is generated. Further, a setting tool for blind rivets and blind rivet nuts with a driven by an electric motor pulling mechanism is known. In this method, the input current of the electric motor is monitored, wherein the absorbed current is directly a measure of the torque absorbed by the electric motor. About the moment the tensile force of the setting of the setting device can be determined. The tensile force allows a conclusion on the quality of the riveted joint. Thus, the current profile can be used afterwards as a criterion for evaluating the setting process.
  • the object of the invention is to provide a method for setting rivet elements by a driven by an electric motor portable riveting tool and such a riveting tool, which allows the assessment of the setting process already during the setting process of a rivet. This is how it should be possible to abort the setting process even if an error is detected during the setting process. Furthermore, a method for setting rivet elements and a riveting device is to be provided, which enables the setting process to be actively changed during the setting process.
  • the object is achieved by a method for setting rivet elements by a portable riveting device driven by an electric motor, comprising a setting device in which the force of the setting device with which a riveting device is set, based on the current absorbed by the electric motor is monitored, in which the distance traveled by the rivet element during the setting process and / or traverses the setting means during the setting operation of the rivet element, is repeatedly measured by at least one sensor means, and at each measuring point, the force applied to the respective measuring point the setting device is determined and compared with a reference force value range for the respective measuring point, wherein the setting process of the rivet element is qualitatively not accepted if at one measuring point the force applied to this measuring point of the setting device outside the reference force range for d This measuring point is located.
  • the core of the invention is that by a sensor device the way that the
  • the riveting tool has a memory unit in which reference power value ranges are stored for each measuring point. Different reference force value ranges can be stored for different rivet elements. Thus, for each rivet element, over the entire setting process, there is a band area in which the force applied by the setting device should lie. This band region extends from the beginning of the path to the end of the path covered by the rivet element or the setting device. As soon as it is determined at a measuring point that the force applied by the setting device is outside the predetermined reference force value range for this measuring point, the setting process is not accepted. If the determined values at each measuring point are within the specified reference value ranges, the setting process is accepted.
  • An advantage of this method is that it can be determined immediately and accurately from when the setting process went wrong. It is possible to draw immediate conclusions regarding the setting process.
  • the assessment of the setting process can be performed very frequently by the repeated measurement and is therefore not only dependent on the maximum absorbed current. In other words, an error in the setting process can also be detected before or after reaching the maximum current consumption of the electric motor.
  • Non-acceptance of a setting process can be immediately recognized by a user, usually a worker, that a rivet element has been set incorrectly.
  • an error when gripping the gripping jaws of the setting device can already be determined if the force with which the gripping jaws grip is above or below a reference force range for this distance after a certain distance.
  • Repeated measurement means in the sense of the invention that it is determined when a particular plug has been covered by the rivet element or the setting device. After covering each particular distance each time a measurement of the applied force of the setter is performed. That is, for a plurality of distances, the force applied by the setting means is determined on the rivet element. Hereby every few millimeters or micrometers the applied force is determined. It is also conceivable that every few nanometers one Measurement takes place. The frequency of the measurements, ie the distances after which a measurement is carried out, can be determined beforehand.
  • the distance measurement can be done by incremental or analog displacement sensors.
  • laser sensors, photoelectric sensors or inductive or capacitive sensors can be used for measuring distance.
  • the riveting tool is portable.
  • the riveting device preferably has an accumulator which supplies the riveter with electrical energy. This allows a very flexible use of the riveting tool.
  • a process-safe, accumulator-operated, portable riveting device can be created.
  • an acoustic or optical error indication is made on the riveting tool. This immediately indicates that the setting process has expired incorrectly. For example, when a fault is detected during the setting process, an acoustic sound can be output.
  • the riveting tool has a speaker unit in this embodiment.
  • an optical error indication is made on the riveting tool.
  • Display device in particular in the form of a display or a lamp, such as an LED, be provided. If a faulty setting process is detected, for example, the message "NOK”, ie "not OK", can be displayed on the display. Furthermore, upon detection of a faulty setting operation, this can be indicated by the lighting of a red lamp.
  • the riveting tool thus has a self-diagnostic function, which always produces a "NOK” result in the event of a parameter failing or drifting away.As all measurement results are subject to dynamic processes, a misbehavior of the setting process is immediately recognized Values at each measuring point within the predetermined reference value ranges, the setting process is accepted, which can be represented by the display "OK", ie "OK".
  • the applied force of the setting device is represented in relation to the distance traveled by the rivet element or the setting device.
  • the reference force value range can be displayed on the display device.
  • the force of the setting device applied for setting the rivet element is regulated or controlled as a function of the distance covered by the rivet element or the setting device by a regulating or control unit of the riveting device. This allows a correction of the setting process during the setting of the
  • the riveting tool can actively intervene in the setting process and change it.
  • the control unit recognizes on the basis of successive measuring points whether the setting speed is too fast or too slow. If it is determined that the setting speed and therefore the force with which the rivet element is pulled are too high, the control unit can throttle the applied force in order to slow down the setting speed. If the control unit determines that the rivet element is pulled too slowly by the setting device, this can increase the setting force and thus the setting speed. This means that the control unit can regulate the current of the electric motor of the riveting tool as needed.
  • Also preferred is a method for setting a rivet element in which, in addition to the determination of the distance and the detection of the applied force, the time of the setting process is detected.
  • the applied for setting the rivet element The force of the setting device can then be regulated or controlled as a function of the distance traveled by the rivet element or the setting device and the time required for the distance traveled. By changing the force with which the setting device pulls the rivet element, the setting speed can be influenced.
  • the setting process of the rivet element is terminated after reaching a determinable maximum force.
  • the setting process of the rivet for example, the Blindnietbolzens or blind rivet nut, when reaching a preset force, the setting process is reliable. After reaching the set maximum force, the setting device automatically spindles.
  • Rivet element covers is determined by measuring the angle of rotation of the electric motor of the riveting, a comparison of the determined setting paths can be made possible. In other words, a further displacement measurement is carried out in addition to the path measured by the sensor device.
  • the measurement of the angle of rotation can be done via Hall sensors.
  • the setting speed of the rivet element or of the setting device can be kept constant over a determinable distance interval or over several determinable distance intervals, wherein the setting speed of a distance interval can be different from the setting speed of another distance interval. That is, the setting speed of the rivet member can be changed. For example, if a first distance covered, the control unit or the set speed with which the rivet element is pulled, reduce or increase. Thus, the entire route can be divided into different route intervals, wherein for each route interval, a different setting speed can be specified.
  • the setting device of the riveting tool has gripping jaws for gripping the rivet element.
  • the gripping jaws of the setting device are closed with a first setting speed
  • the rivet element with a second, compared to the first setting speed higher, setting speed is pulled
  • the rivet element is pulled with a third, compared to the second set speed lower set speed.
  • the abrasion of the rivet element in particular of the rivet mandrel, will be significantly reduced, which in turn significantly increases the availability and service life of the riveting tool until the next maintenance interval, ie the cleaning of the gripper jaws.
  • the gripping jaws of the setting device are not so quickly filled with metal shavings of the rivet element due to the slow approach of the setting device. After closing the gripping jaws a rapid Hup by the setting until the rivet element has plastically drastically deformed, then by means of a lower setting speed, a slow and controlled joining of the
  • Rivet element to achieve optimum design of the setting head of the rivet and a rupture of the rivet mandrel.
  • An additional method step in which all detected paths and / or times, which the rivet element or the setting device has been used, are stored in a storage unit of the riveting device and / or documented in a force-displacement-time diagram a particularly preferred method.
  • the memory unit for example, multiple reference value ranges, setpoint windows, gradient curves or envelopes for JO "and” NOK "results can be defined.
  • a specific measuring window can be defined.
  • different measurement windows, reference force value ranges, gradient curves can be specified.
  • the term “OK” means "okay” or "setting process accepted” and the term “NOK” means "not OK" or "setting not accepted”.
  • the storage unit may be permanently installed in the riveting device.
  • the measurement data can be stored on a storage unit which can be removed from the riveting device, for example on a micro SD card which is currently available with a storage capacity of 128 MB to 8 GB.
  • the object in which a rivet element is set is detected by means of a scanner device of the riveting tool.
  • a scanner device of the riveting tool This allows the process control to be automated. All the usual barcodes, including 2D codes, can be read with the scanner device integrated in the riveting tool. In retrospect, the scanner device makes it possible to unequivocally determine on which object a faulty setting process, that is to say faulty riveting, has taken place. Furthermore, through the
  • Scanner device can be determined in advance that the riveting tool for the scanned object is programmed incorrectly. Thus, it can be seen that rivet elements of a certain size must be used for the scanned object. However, if the riveting tool is set for setting other rivet elements, an error message may be issued even before the riveting is started.
  • the riveting device has an input unit and if reference values or reference value ranges for the time, the path and / or the Setting force and setting speeds of the setting can be entered.
  • the input unit Through the input unit, the sequence of a setting operation of a rivet element can be specified or changed directly on the riveting tool.
  • data is transmitted via at least one data interface from the riveting device to a computer unit that is separate from the riveting device and / or from a computer unit that is separate from the riveting device to the riveting device.
  • certain setting operations can be transferred to the riveting tool, which is easier compared to an input to the riveting tool.
  • a USB interface may be present on the device side for data transmission.
  • diagrams recorded and stored via the USB interface can be sent to the external computer unit. Since this is not possible during operation of the riveting tool, ie during the setting of rivet elements, the data is transmitted via the USB interface after completion of the setting operations, so that they can be evaluated afterwards.
  • the transmitted data is accompanied by identifying features of the object on which the riveting has been carried out, so that it is understandable where a rivet has not been set correctly.
  • the transmission of the data can also be wireless.
  • the data can be transmitted via infrared.
  • a radio interface can be provided on the device side.
  • the radio interface can be designed according to common standards.
  • the radio interface can be a Bluetooth interface, a WLAN interface, a Zigbee interface, etc.
  • an interface in particular a digital interface, can be provided, which detects a malfunction in the signal exchange between the control or control unit of the riveting device and the computer unit.
  • the data transmission can take place both via a USB interface and via a radio interface.
  • the location at which the rivet element is set is illuminated by means of a lighting device of the riveting tool.
  • the riveting device has a pressure device for pressing the riveting device against a component to be riveted and having a Anyakschalter, wherein a setting process can be started only when the Antikschalter has been solved after a previous setting process.
  • the pressure switch is actively monitored by the riveting, so that when it has been triggered in a pressed Anyakschalter, can not be triggered again.
  • the pressure switch must be released between two rivets, so that the pressure device can be checked for functionality before each riveting operation. This serves the better process monitoring as well as the manipulation security of the riveting tool. That is, with each new contact of the accumulator of the riveting the pressure switch must be solved, otherwise a start of the riveting operation is not possible.
  • the riveting tool thus performs a self-diagnosis.
  • At least one temperature sensor measures the temperature of the electric motor and / or the regulating or control unit and this is taken into account in the regulation or control of the force of the setting device to be applied for setting the rivet element.
  • the determined control temperature and / or engine temperature are taken into account in the control by the control unit and compensate and eliminate fluctuations in performance, such as changes in efficiency.
  • the capacity of the accumulator is determined, and that the riveting tool is switched off when the determined capacity of the accumulator is below a definable limit capacity.
  • the voltage parameters are, for example, the open circuit voltage, the motor startup when a current is added and the internal resistance of the cells of the battery. From the voltage parameters, the capacity of the accumulator can be calculated. Ideally, the accumulator has a capacity of 100%.
  • the limit capacity can be represented by a percentage, for example. For example, the limit capacity may be 5-8% of the ideal capacity. If the accumulator has a residual capacity of less than 5% after the motor of the riveting tool has stopped, the riveting tool is switched off so that no new setting operation can be carried out.
  • the accumulator must always have a certain power before each new setting process. By determining the capacity, it is recognized how powerful the battery is still. This means that the power of the battery must be above a certain minimum value before the start of a next setting process. If the performance of the accumulator for the subsequent work process, such as a new setting process, is no longer sufficient, the user is prompted to change the accumulator. This is preferably done on the basis of a specific message on the display device of the riveting tool. It is thus preferred that the riveting device emits a warning message optically or acoustically if the test unit determines that the capacity of the accumulator lies below the limit capacity and thus that the power of the accumulator is no longer sufficient for a further setting process.
  • the riveting tool is automatically switched to a power-saving mode. If the riveting tool is not used for a long period of time, for example within one hour, the riveting device is completely switched off, which can only be remedied by pressing the start switch again or by contacting the accumulator.
  • the accumulator must have a residual capacity of at least 70% in order to be accepted by the riveting tool. The percentage of residual capacity required may vary depending on the application and be specified.
  • Blind rivets represent a special form of a rivet, which only require access to one side of the components to be connected and with a
  • Riveting device to be attached A blind rivet is next to the actual, hollow rivet body with head on the front of a longer, inserted Nietdorn with head on the rear rivet end, which is provided with a predetermined breaking point. That is, in the blind riveting of the joining process takes place from only one side of the components.
  • the blind rivet is inserted through a hole in the components to be joined, then the protruding at the top rivet mandrel with the setting of the riveting tool, in particular designed as a blind rivet, pulled out. This leads to a compression and thus to a widening of the rivet behind the bore.
  • the rivet thorn breaks at the
  • a blind rivet is usually a pull pin rivet.
  • a blind rivet may also be a cup rivet or a pull-through rivet.
  • the riveting tool may be programmed to prompt the user, after a certain number of riveting, to empty the remaining mandrel container. This is done after pressing a reset switch, which is activated by an automatic riveting device lock.
  • a portable riveting tool for setting rivet elements which is driven by an electric motor, comprising a setting device for setting a rivet element, and a device for monitoring and determining the current absorbed by the electric motor, wherein the riveting device a sensor device for repeatedly measuring the distance that the rivet element travels during the setting process and / or traverses the setting device during the setting operation of the rivet and a comparison means for comparing the applied force at each measuring point of the setting device with a reference force value range and for not accepting the Setting operation of the rivet element, if at a measuring point, the force applied to this measuring point of the setting device is outside the reference force value range for this measuring point has dissolved.
  • the portable riveting device has, in particular, means for carrying out the method described according to the first aspect. Reference is made to the comments on the first aspect and reference is made.
  • the portable riveting tool may have all the means described for carrying out the method.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietelement gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird, bei dem der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch wenigstens eine Sensoreinrichtung wiederholt gemessen wird, und bei dem zu jedem Messpunkt, die an dem jeweiligen Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird und mit einem Referenzkraftwertebereich für den jeweiligen Messpunkt verglichen wird, wobei der Setzvorgang des Nietelementes qualitativ nicht akzeptiert wird, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät sowie ein Nietgerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietelement gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird. Ferner betrifft die Erfindung ein portables Nietgerät zum Setzen von Nietelementen, welches von einem Elektromotor angetrieben wird.
Das Setzen von Nietelementen ist allgemein bekannt. So ist aus der DE 10 2005 054 048 A1 ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes Nietgerät bekannt. Die Qualität des Setzvorgangs wird anhand des von dem Elektromotor des Nietgerätes aufgenommenen elektrischen Stroms überwacht. Die Qualität des Setzvorgangs wird dabei dann als akzeptabel angesehen, wenn der während des Setzvorgangs vom Elektromotor maximal aufgenommene Strom innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die Qualität des Setzvorgangs des Nietgerätes nur anhand des maximal aufgenommenen Stroms bewertet wird. Dies lässt nur eine rückwirkende Betrachtung des Setzvorgangs zu. Der Nietvorgang wird bei diesem Verfahren bis zum Ende durchgeführt. Daher kann nicht beurteilt werden, an welcher Stelle des Setzvorgangs der Setzvorgang fehlerhaft durchgeführt worden ist. So kann es vorkommen, dass der maximal aufgenommene Strom innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt. Es kann aber nicht erkannt werden, dass vor oder nach dem Erreichen des maximal ausgenommenen Stromes ein Fehler im Setzvorgang erfolgt ist. Wenn aber während des Setzvorgangs der Niet an einer Stelle zu schnell oder zu langsam gezogen wurde, kann dies nicht festgestellt werden.
Aus der DE 43 39 117 A1 ist ein Verfahren zum Setzen von Blindnieten und Blindnietmuttern bekannt, bei dem bei einem Setzvorgang eine Zugkraft mit Hilfe eines elektrischen Motors erzeugt wird. Ferner ist ein Setzgerät für Blindniete und Blindnietmuttern mit einem durch einen elektrischen Motor angetriebenen Zugmechanismus bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Eingangsstrom des Elektromotors überwacht, wobei der aufgenommene Strom unmittelbar ein Maß für das vom Elektromotor aufgenommenen Moment ist. Über das Moment kann die Zugkraft der Setzeinrichtung des Setzgerätes ermittelt werden. Die Zugkraft lässt einen Rückschluss auf die Qualität der Nietverbindung zu. So kann der Stromverlauf im Nachhinein als Kriterium zur Bewertung des Setzvorgangs verwendet werden. Bei dem in der DE 43 39 117 A1 offenbarten Verfahren wird überwacht, ob der aufgenommene Strom des Elektromotors während des Setzvorgangs einen Maximalwert erreicht. Ist der Maximalwert nicht so groß, dass er in einen vorgegebenen Sollstrombereich fällt, ist dies ein Zeichen für eine fehlerhafte Nietung oder für einen Fehler am Setzgerät. Ist der Maximalwert zu groß, kann dies auf erhöhte Reibungen im Setzgerät zurückzuführen sein, die durch Verschmutzungen verursacht werden, oder auf die Wahl eines falschen Nietes schließen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass auch hier erst im Nachhinein eine Beurteilung des Setzvorgangs ermöglicht wird. Ein Setzvorgang wird dann als akzeptabel beurteilt, wenn der Maximalwert des aufgenommenen Stroms innerhalb eines Sollstrombereiches liegt. Das heißt, es werden Setzvorgänge akzeptiert, obwohl vielleicht vor oder nach der Erreichung des Maximalwertes das Nietelement zu fehlerhaft gezogen wurde. So kann zwar der Maximalwert innerhalb des Sollstrombereiches liegen, trotzdem kann der Setzvorgang fehlerhaft sein.
Aus der EP 0 454 890 A1 ist bekannt, bei Setzgeräten eine Kraftmesseinrichtung in Form eines Dehnungsmessstreifens oder einer Druckdose vorzusehen. Nachteilig bei derartigen Kraftmesseinrichtungen ist, dass diese zusätzliche Bauelemente darstellen, die einen zusätzlichen Verkabelungs- und Verdrahtungsaufwand bedingen. Die Beurteilung eines Setzvorgangs wird auch hier erst im Nachhinein durch Vergleich mit in einem Speicher abgelegten Sollwerten durchgeführt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät und ein derartiges Nietgerät zu schaffen, welches bereits während des Setzvorgangs eines Nietelementes die Beurteilung des Setzvorgangs ermöglicht. So soll ermöglicht werden, den Setzvorgang bereits dann abzubrechen, wenn ein Fehler während des Setzvorgangs festgestellt wird. Ferner soll ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen und ein Nietgerät geschaffen werden, welche ermöglichen, dass der Setzvorgang während des Setzvorgangs aktiv verändert werden kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein portables Nietgerät mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 21 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung. Merkmale und Details die im
Zusammenhang mit dem Verfahren zum Setzen von Nietelementen beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem portablen Nietgerät, und jeweils umgekehrt.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietgerät gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird, bei dem der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch wenigstens eine Sensoreinrichtung wiederholt gemessen wird, und bei dem zu jedem Messpunkt, die an dem jeweiligen Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird und mit einem Referenzkraftwertebereich für den jeweiligen Messpunkt verglichen wird, wobei der Setzvorgang des Nietelementes qualitativ nicht akzeptiert wird, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt.
Kern der Erfindung ist, dass durch eine Sensoreinrichtung der Weg, den das
Nietelement und/oder die Setzeinrichtung zurücklegen, wiederholt gemessen wird und zu jedem Messpunkt die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird. Durch Vergleich der an jedem Messpunkt aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung mit Referenzkraftwertebereichen für den jeweiligen Messpunkt, kann sofort eine Beurteilung der Qualität des Setzvorgangs getätigt werden. Das Nietgerät weist eine Speichereinheit auf, in der Referenzkraftwertebereiche für jeden Messpunkt gespeichert sind. Dabei können für unterschiedliche Nietelemente unterschiedliche Referenzkraftwertebereiche gespeichert sein. So existiert für jedes Nietelement, über den gesamten Setzvorgang, ein Bandbereich, in dem die von der Setzeinrichtung ausgebrachte Kraft liegen sollte. Dieser Bandbereich erstreckt sich von dem Anfang des Weges bis zum Ende des Weges, den das Nietelement bzw. die Setzeinrichtung zurücklegt. Sobald an einem Messpunkt festgestellt wird, dass die von der Setzeinrichtung aufgebrachte Kraft außerhalb des vorgegebenen Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, wird der Setzvorgang nicht akzeptiert. Liegen die ermittelten Werte an jedem Messpunkt innerhalb der vorgegebenen Referenzkraftwertebereiche, so wird der Setzvorgang akzeptiert.
Ein Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass sofort und genau festgestellt werden kann, ab wann der Setzvorgang fehlerhaft lief. Es wird ermöglicht, unmittelbar Rückschlüsse hinsichtlich des Setzvorgangs zu ziehen. Die Beurteilung des Setzvorgangs kann durch die wiederholten Messung sehr häufig durchgeführt werden und ist daher nicht nur abhängig von dem maximal aufgenommen Strom. D.h., es kann auch vor oder nach dem Erreichen der maximalen Stromaufnahme des Elektromotors ein Fehler im Setzvorgang festgestellt werden. Durch die
Nichtakzeptierung eines Setzvorgangs kann unmittelbar von einem Nutzer, in der Regel ein Arbeiter, erkannt werden, dass ein Nietelement fehlerhaft gesetzt worden ist. So kann bereits ein Fehler beim Greifen der Greifbacken der Setzeinrichtung festgestellt werden, wenn die Kraft, mit der die Greifbacken zugreifen, nach einer bestimmten Wegstrecke über oder unter einem Referenzkraftbereich für diese Wegstrecke liegt.
Wiederholte Messung bedeutet im Sinne der Erfindung, dass festgestellt wird, wann eine bestimmte Stecke von dem Nietelement oder der Setzeinrichtung zurückgelegt worden ist. Nach dem Zurücklegen jeder bestimmten Wegstrecke wird jeweils eine Messung der aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung durchgeführt. D.h., für eine Vielzahl von Wegstrecken wird die von der Setzeinrichtung aufgebrachte Kraft auf das Nietelement ermittelt. Hierbei wird alle paar MiIIi- oder Mikrometer die aufgebrachte Kraft festgestellt. Es ist auch denkbar, dass alle paar Nanometer eine Messung erfolgt. Die Häufigkeit der Messungen, d.h. die Abstände, nach denen eine Messung durchgeführt wird, kann zuvor festgelegt werden.
Die Wegmessung kann durch inkrementale oder analoge Wegsensoren erfolgen. Ferner können beispielsweise Lasersensoren, Lichtschranken oder induktive oder kapazitive Sensoren zur Wegmessung verwendet werden.
Das Nietgerät ist portabel ausgebildet. Bevorzugt weist das Nietgerät einen Akkumulator auf, der das Nietgerät mit elektrischer Energie versorgt. Dies ermöglicht einen sehr flexiblen Einssatz des Nietgerätes. Durch das Verfahren kann ein prozesssicheres, Akkumulator betriebenes, portables Nietgerät geschaffen werden.
Vorteilhaft ist ferner, wenn bei dem Verfahren, bei Feststellung, dass bei einem Messpunkt die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, eine akustische oder optische Fehleranzeige an dem Nietgerät erfolgt. Hierdurch wird unverzüglich angezeigt, dass der Setzvorgang fehlerhaft abgelaufen ist. So kann beispielsweise bei Feststellung eines Fehlers während des Setzvorgangs ein akustischer Laut ausgegeben werden. Das Nietgerät weist in dieser Ausführungsform eine Lautsprechereinheit auf. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine optische
Anzeigeeinrichtung, insbesondere in Form eines Displays oder einer Lampe, wie beispielsweise eine LED, vorgesehen sein. Bei Feststellung eines fehlerhaften Setzvorgangs kann beispielsweise auf dem Display die Meldung „n.i.O", d.h. „nicht in Ordnung", angezeigt werden. Ferner kann bei Feststellung eines fehlerhaften Setzvorgangs dies durch das Leuchten einer roten Lampe angezeigt werden. Das Nietgerät hat somit eine Selbstdiagnosefunktion, die bei Versagen oder Abdriften eines Parameters immer ein „n.i.O"-Ergebnis produziert. Da alle Messergebnisse dynamischen Prozessen unterworfen sind, wird ein Fehlverhalten des Setzvorgangs sofort erkannt. Ein derartiges Verfahren ermöglicht somit eine Plausibilitätskontrolle. Liegen die ermittelten Werte an jedem Messpunkt innerhalb der vorgegebenen Referenzkraftwertebereiche, so wird der Setzvorgang akzeptiert, was durch die Anzeige „i.O", d.h. „in Ordnung", dargestellt werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem Verfahren auf einer Anzeigeeinrichtung des Nietgerätes oder einer dem Nietgerät zugeordneten Anzeigeeinrichtung die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Bezug zu dem zurückgelegten Weg des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung dargestellt wird. Zusätzlich zu diesem Kraft- Weg-Verlauf kann der Referenzkraftwertebereich auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Hierdurch kann frühzeitig erkannt werden, ab wann es zu einem fehlerhaften Setzvorgang gekommen ist. Anhand der Steigung der Kurve, die die Kraft der Setzeinrichtung über den zurückgelegten Weg anzeigt, kann das Nietgerät erkennen, dass es voraussichtlich zu einem Fehler kommen wird. Zu jedem Messpunkt auf der Kurve kann der Gradient berechnet und angezeigt werden. Anhand des Gradienten kann erkannt werden, ob mit einer fehlerhaften Kraft und damit Setzgeschwindigkeit das Nietelement gezogen wird. Der Kurvenverlauf eines optimalen Setzvorgangs liegt vom Anfang bis Ende innerhalb des Referenzkraftwertebereiches.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem Verfahren die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes beziehungsweise der Setzeinrichtung durch eine Regel- bzw. Steuereinheit des Nietgerätes geregelt oder gesteuert wird. Dies ermöglicht eine Korrektur des Setzvorgangs während des Setzens des
Nietelementes. Das Nietgerät kann aktiv in den Setzvorgang eingreifen und diesen verändern. Die Regel- bzw. Steuereinheit erkennt anhand aufeinanderfolgender Messpunkte, ob die Setzgeschwindigkeit zu schnell oder zu langsam ist. Bei Feststellung, dass die Setzgeschwindigkeit und damit die Kraft mit der das Nietelement gezogen wird zu hoch sind, kann die Regel- bzw. Steuereinheit die aufgebrachte Kraft drosseln, um die Setzgeschwindigkeit etwas zu verlangsamen. Stellt die Regel- bzw. Steuereinheit fest, dass das Nietelement von der Setzeinrichtung zu langsam gezogen wird, kann diese die Setzkraft und somit die Setzgeschwindigkeit erhöhen. Dies bedeutet, dass die Regel- bzw. Steuereinheit die Stromstärke des Elektromotors des Nietgerätes je nach Bedarf regulieren kann.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren zum Setzen eines Nietelementes, bei dem neben der Ermittlung der Wegstrecke und des Erfassen der aufgebrachten Kraft die Zeit des Setzvorgangs erfasst wird. Die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung kann dann in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung und der Zeit, die für den zurückgelegten Weg benötigt wird, geregelt oder gesteuert werden. Durch eine Veränderung der Kraft, mit der die Setzeinrichtung das Nietelement zieht, kann die Setzgeschwindigkeit beeinflusst werden.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem der Setzvorgang des Nietelementes nach dem Erreichen einer bestimmbaren Maximalkraft beendet wird. Durch den Abbruch des Setzvorgangs des Nietelementes, beispielsweise des Blindnietbolzens oder der Blindnietmutter, bei dem Erreichen einer voreingestellten Kraft, wird der Setzvorgang prozesssicher. Nach dem Erreichen der eingestellten Maximalkraft spindelt die Setzeinrichtung automatisch aus.
Wenn bei dem Verfahren der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des
Nietelementes zurücklegt, durch eine Messung des Drehwinkels des Elektromotors des Nietgerätes ermittelt wird, kann ein Vergleich der ermittelten Setzwege ermöglicht werden. D.h., es wird zusätzlich zu dem von der Sensoreinrichtung gemessenen Weg eine weitere Wegmessung durchgeführt. Durch dieses parallele Weg-Messsystem bzw. durch die redundante Wegmessung wird die
Prozesssicherheit erhöht. Die Messung des Drehwinkels kann über Hallsensoren erfolgen.
Bevorzugt ist ferner, wenn bei dem Verfahren die Setzgeschwindigkeit des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung über ein bestimmbares Streckenintervall oder über mehrere bestimmbare Streckenintervalle konstant gehalten werden kann, wobei die Setzgeschwindigkeit eines Streckenintervalls unterschiedlich zu der Setzgeschwindigkeit eines anderen Streckenintervalls sein kann. Das heißt, die Setzgeschwindigkeit des Nietelementes kann geändert werden. Ist beispielsweise eine erste Wegstrecke zurückgelegt, kann die Regel- bzw. Steuereinheit die Setzgeschwindigkeit, mit der das Nietelement gezogen wird, verringern oder erhöhen. So kann die gesamte Wegstrecke in verschiedene Streckenintervalle unterteilt werden, wobei zu jedem Streckenintervall eine unterschiedliche Setzgeschwindigkeit vorgegeben werden kann. Die Setzeinrichtung des Nietgerätes weist Greifbacken zum Greifen des Nietelementes auf. Bevorzugt ist es, wenn nach dem Starten des Setzvorgangs die Greifbacken der Setzeinrichtung mit einer ersten Setzgeschwindigkeit geschlossen werden, wenn nach dem Schließen der Greifbacken das Nietelement mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Setzgeschwindigkeit höheren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird, und wenn nach dem Zurücklegen eines bestimmbaren Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung oder einer vorgebbaren Zeit das Nietelement mit einer dritten, im Vergleich zur zweiten Setzgeschwindigkeit niedrigeren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird. Nach dem Starten des Nietvorgangs erfolgt ein „Sanftanlauf' des Nietgerätes, bis die Greifbacken der Setzeinrichtung geschlossen sind. Durch das langsame Schließen der Greifbacken wird der Abrieb des Nietelementes, insbesondere des Nietdorns, deutlich verringern, was wiederum die Verfügbarkeit und Nutzungsdauer des Nietgerätes bis zum nächsten Wartungsintervall, d.h. der Reinigung der Greifbacken, deutlich verlängert. Die Greifbacken der Setzeinrichtung setzen sich durch das langsame Anfahren der Setzvorrichtung nicht so schnell mit Metallspänen des Nietelementes voll. Nach dem Schließen der Greifbacken erfolgt ein schneller Hup durch die Setzeinrichtung bis sich das Nietelement plastisch drastisch verformt hat, um dann mittels einer niedrigeren Setzgeschwindigkeit ein langsames und kontrolliertes Fügen des
Nietelementes bis zur optimalen Ausbildung des Setzkopfes des Nietelementes und einen Abriss des Nietdorns zu erreichen.
Durch die aktive Regelung und Steuerung der Geschwindigkeiten des Setzvorgangs werden reproduzierbare Verhältnisse im Nietprozess geschaffen, die es ermöglichen, dass die Fügegeschwindigkeit dem Materialfließverhalten des Nietelementes und dem Setzverhalten der zu verbindenden Bauteile in ein optimales Verhältnis zueinander gebracht werden können. Durch die Möglichkeit die Setzgeschwindigkeit und die Krafteinwirkungen bei jeder Vernietung identisch zu halten wird die Prozesssicherheit erhöht. Die Setzgeschwindigkeiten und die Krafteinwirkungen sind keinen Zufällen unterworfen, sondern beherrschbare physikalische Größen. Die Maschinenfähigkeit für ein akkubetriebenes Nietgerät ist somit gegeben. Es sind Cm- und der Cmk-Werte von mehr als 1 ,67 bzw. 2 erreichbar. Ein zusätzlicher Verfahrensschritt, bei dem alle erfassten Wege und/oder Zeiten, die das Nietelement bzw. die Setzeinrichtung zurückgelegt bzw. gebraucht hat, in einer Speichereinheit des Nietgerätes gespeichert werden und/oder in einem Kraft-Weg- Zeit-Diagramm dokumentiert werden, schafft ein besonders bevorzugtes Verfahren. In der Speichereinheit können zum Beispiel mehrere Referenzkraftwertbereiche, Sollwertfenster, Gradientenkurven beziehungsweise Hüllkurven für J.O" und „n.i.O"- Ergebnisse definiert werden. So kann für die Kraft, mit der die Setzeinrichtung das Nietelement greift beziehungsweise zieht, ein bestimmtes Messfenster definiert werden. Für unterschiedliche Nietelemente können unterschiedliche Messfenster, Referenzkraftwertebereiche, Gradientenkurven vorgegeben werden. Der Ausdruck „i.O" bedeutet „in Ordnung" bzw. „Setzvorgang akzeptiert" und der Ausdruck „n.i.O" bedeutet „nicht in Ordnung" bzw. „Setzvorgang nicht akzeptiert". Die Speichereinheit kann fest installiert in dem Nietgerät vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Speicherung der Messdaten auf einer aus dem Nietgerät entfernbaren Speichereinheit, beispielsweise auf einer Mikro-SD-Karte, welche derzeit mit einer Speicherkapazität von 128 MB bis 8 GB verfügbar sind, erfolgen.
Bevorzugt ist ferner, dass der Gegenstand, in dem ein Nietelement gesetzt wird, mittels einer Scannereinrichtung des Nietgerätes erfasst wird. Hierdurch kann die Prozesssteuerung automatisiert werden. Mit der im Nietgerät integrierten Scannereinrichtung können alle üblichen Barcodes, inklusive 2D-Codes, gelesen werden. Durch die Scannereinrichtung lässt sich auch im Nachhinein unmissverständlich ermitteln an welchem Gegenstand ein fehlerhafter Setzvorgang, das heißt eine fehlerhafte Vernietung, stattgefunden hat. Ferner kann durch die
Scannereinrichtung bereits im Vorfeld festgestellt werden, dass das Nietgerät für den eingescannten Gegenstand falsch programmiert ist. So kann erkannt werden, dass für den eingescannten Gegenstand Nietelemente einer bestimmten Größe verwendet werden müssen. Ist das Nietgerät aber zum Setzen von anderen Nietelementen eingestellt, kann bereits vor dem Beginn des Vernietens eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Vorteilhaft ist ferner, wenn das Nietgerät eine Eingabeeineinheit aufweist und wenn Referenzwerte oder Referenzwertebereiche für die Zeit, den Weg und/oder die Setzkraft sowie Setzgeschwindigkeiten der Setzeinrichtung eingegeben werden können. Durch die Eingabeeinheit kann der Ablauf eines Setzvorgangs eines Nietelementes direkt an dem Nietgerät vorgegeben bzw. verändert werden. Bevorzugt ist jedoch, dass Daten über wenigstens eine Datenschnittstelle von dem Nietgerät an eine von dem Nietgerät getrennte Rechnereinheit und/oder von einer von dem Nietgerät getrennten Rechnereinheit zu dem Nietgerät übertragen werden. So können bestimmte Setzvorgänge auf das Nietgerät übertragen werden, was im Vergleich zu einer Eingabe an dem Nietgerät einfacher ist. Für die Datenübertragung kann beispielsweise geräteseitig eine USB-Schnittstelle vorhanden sein. So können über die USB-Schnittstelle aufgezeichnete und gespeicherte Diagramme an die externe Rechnereinheit gesendet werden. Da dies während des Betriebs des Nietgerätes, d.h. während des Setzens von Nietelementen, nicht möglich ist, werden die Daten über die USB-Schnittstelle nach Beendigung der Setzvorgänge übertragen, so dass sie im Nachhinein ausgewertet werden können. Den übertragenen Daten sind Erkennungsmerkmale des Gegenstandes, an dem die Vernietungen durchgeführt worden sind, beigefügt, so dass nachvollziehbar ist, wo ein Niet nicht richtig gesetzt worden ist. Die Übertragung der Daten kann auch kabellos erfolgen. Beispielsweise können die Daten per Infrarot übertragen werden. Für die Datenübertragung kann geräteseitig eine Funk-Schnittstelle vorgesehen sein. Die Funk-Schnittstelle kann dabei nach den gängigen Standards ausgebildet sein. So kann die Funk-Schnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Zigbee-Schnittstelle, etc., sein. Zusätzlich kann eine Schnittstelle, insbesondere eine digitale Schnittstelle, vorgesehen sein, die ein Fehlverhalten im Signalaustausch zwischen der Regel- bzw. Steuereinheit des Nietgerätes und der Rechnereinheit erkennt. Bevorzugt kann die Datenübertragung sowohl über eine USB-Schnittstelle als auch über einer Funk-Schnittstelle erfolgen.
Bevorzugt ist weiterhin, wenn in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mittels einer Beleuchtungseinrichtung des Nietgerätes die Stelle, an der das Nietelement gesetzt wird, ausgeleuchtet wird. Hierdurch kann der Nutzer des Nietgerätes die Nietstelle optimal einsehen.
Bevorzugt ist ferner ein Verfahrensschritt, bei dem das Nietgerät eine Andruckvorrichtung zur Andrückung des Nietgerätes an ein zu nietendes Bauteil und einen Andruckschalter aufweist, wobei ein Setzvorgang nur dann gestartet werden kann, wenn der Andruckschalter nach einem vorherigen Setzvorgang gelöst worden ist. Hierbei wird der Andruckschalter aktiv vom Nietgerät überwacht, so dass, wenn bei einem gedrückten Andruckschalter bereits ausgelöst worden ist, nicht nochmals ausgelöst werden kann. Der Andruckschalter muss zwischen zwei Vernietungen gelöst werden, so dass die Andruckvorrichtung vor jedem Nietvorgang auf ihre Funktionalität überprüft werden kann. Dies dient der besseren Prozessüberwachung sowie der Manipulationssicherheit des Nietgerätes. D.h., bei jedem neuen Kontaktieren des Akkumulators des Nietgerätes muss der Andruckschalter gelöst sein, sonst ist ein Start des Nietvorgangs nicht möglich. Das Nietgerät führt somit eine Selbstdiagnose durch.
Des Weiteren ist ein derartiges Verfahren bevorzugt, bei dem wenigstens ein Temperatursensor die Temperatur des Elektromotors und/oder der Regel- bzw. Steuereinheit misst und diese bei der Regelung bzw. Steuerung der zum Setzen des Nietelementes aufzubringenden Kraft der Setzeinrichtung berücksichtigt wird. Die ermittelte Steuerungstemperatur und/oder Motortemperatur werden bei der Regelung durch die Regel- bzw. Steuereinheit mit berücksichtigt und kompensieren und eliminieren Schwankungen der Leistung, beispielsweise Änderungen des Wirkungsgrades. Durch den mitberücksichtigten Einfluss der Temperaturen kann der Setzvorgang stabilisiert werden.
Ferner ist bevorzugt, wenn bei dem Verfahren durch Messung der Spannungsparameter des Akkumulators während des Setzvorgangs die Kapazität des Akkumulators ermittelt wird, und dass das Nietgerät abgeschaltet wird, wenn die ermittelte Kapazität des Akkumulators unterhalb einer definierbaren Grenzkapazität liegt. Die Spannungsparameter sind beispielsweise die Leerlaufspannung, der Motoranlauf, wenn ein Strom hinzukommt und der Innenwiderstand der Zellen des Akkumulators. Aus den Spannungsparameter kann die Kapazität des Akkumulators berechnet werden. Im Idealzustand weist der Akkumulator eine Kapazität von 100% auf. Die Grenzkapazität kann beispielsweise durch eine Prozentzahl wiedergegeben werden. So kann die Grenzkapazität beispielsweise 5-8% der Idealkapazität betragen. Weist der Akkumulator nach dem Stillstand des Motors des Nietgerätes eine Restkapazität von weniger als 5% auf, wird das Nietgerät abgeschaltet, so dass kein neuer Setzvorgang durchgeführt werden kann.
Der Akkumulator muss vor jedem neuen Setzvorgang immer eine bestimmte Leistung aufweisen. Durch das Ermittlung der Kapazität wird erkannt, wie leistungsfähig der Akkumulator noch ist. Das heißt, die Leistung des Akkumulators muss vor Beginn eines nächsten Setzvorgangs über einem bestimmten Mindestwert sein. Wenn die Leistung des Akkumulators für den nachfolgenden Arbeitsprozess, beispielsweise einen neuen Setzvorgang, nicht mehr ausreicht, wird der Nutzer zum Wechseln des Akkumulators aufgefordert. Dies erfolgt vorzugsweise anhand einer bestimmten Meldung auf der Anzeigeeinrichtung des Nietgerätes. So ist bevorzugt, dass das Nietgerät optisch oder akustisch eine Warnmeldung ausgibt, wenn die Prüfeinheit feststellt, dass die Kapazität des Akkumulators unterhalb der Grenzkapazität liegt und damit die Leistung des Akkumulators für einen weiteren Setzvorgang nicht mehr ausreicht.
Ferner kann vorgesehen sein, dass, wenn das Nietgerät über einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise innerhalb von 10 Minuten, nicht benutzt wird, das Nietgerät automatisch in einen Energiesparmodus umgeschaltet wird. Wird das Nietgerät über eine längere Zeitspanne, beispielsweise innerhalb einer Stunde, nicht benutzt, erfolgte die totale Abschaltung des Nietgerätes, was nur über ein erneutes Drücken des Startschalters oder durch Kontaktieren des Akkumulators behoben werden kann. So kann vorgesehen sein, dass der Akkumulator eine Restkapazität von mindestens 70% aufweisen muss, um von dem Nietgerät akzeptiert zu werden. Die Prozentzahl der benötigten Restkapazität kann je nach Anwendung unterschiedlich sein und vorgegeben werden.
Insbesondere bevorzugt ist das zuvor beschriebene Verfahren zum Setzen von Blindnieten. Blindniete stellen eine spezielle Form eines Nietes dar, welche nur den Zugang zu einer Seite der zu verbindenden Bauteile erfordern und mit einem
Nietgerät befestigt werden. Ein Blindniet besteht neben dem eigentlichen, hohlen Nietkörper mit Kopf an der Vorderseite aus einem längeren, durchgesteckten Nietdorn mit Kopf am hinteren Nietende, der mit einer Sollbruchstelle versehen ist. D.h., beim Blindnieten erfolgt der Fügevorgang von nur einer Seite der Bauteile aus. Der Blindniet wird durch eine Bohrung in den zusammenzufügenden Bauteilen eingeführt, anschließend wird der am Kopf herausragende Nietdorn mit der Setzeinrichtung des Nietgerätes, insbesondere als Blindnietzange ausgebildet, herausgezogen. Dies führt zu einer Stauchung und somit zu einer Aufweitung des Niets hinter der Bohrung. Am Ende des Vorgangs bricht der Nietdorn an der
Sollbruchstelle innerhalb des Nietkörpers ab und ragt nicht aus dem Niet hervor. Der Rest des Nietdorns befindet sich dann in der Setzeinrichtung, d.h. der Blindnietzange, und wird weggeworfen. Bei Spezialanwendungen kann der im Niet verbleibende Dornrest mit einem beim Verarbeiten eingepresstem Ring gesichert werden. Dadurch können sich keine Teile lösen und die höhere Scherfestigkeit des Dornmaterials kann voll genutzt werden. Ein Blindniet ist normalerweise ein Zugdornniet. Ferner kann ein Blindniet auch ein Becherniet oder ein Durchziehniet sein.
Das Nietgerät kann derart programmiert sein, dass es nach einer bestimmten Anzahl von Vernietungen den Nutzer auffordert, den Restdornbehälter zu leeren. Dies erfolgt nach dem Drücken eines Reset-Schalters, wo durch eine automatische Nietgerät- Sperre aktiviert wird.
Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein portables Nietgerät zum Setzen von Nietelementen, welches von einem Elektromotor angetrieben wird, aufweisend eine Setzeinrichtung zum Setzen eines Nietelementes, und eine Einrichtung zum Überwachen und Ermitteln des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms, wobei das Nietgerät eine Sensoreinrichtung zur wiederholten Messung des Weges, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der an jedem Messpunkt aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung mit einem Referenzkraftwertebereich sowie zum Nicht-Akzeptieren des Setzvorgang des Nietelementes, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, aufweist, gelöst. Das portable Nietgerät weist insbesondere Mittel zur Durchführung des gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Verfahrens auf. Hierbei wird auf die Ausführungen zu dem ersten Aspekt verwiesen und Bezug genommen. Das portable Nietgerät kann alle zur Durchführung des Verfahrens beschriebenen Mittel aufweisen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietelement gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch wenigstens eine
Sensoreinrichtung wiederholt gemessen wird, und dass zu jedem Messpunkt, die an dem jeweiligen Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird und mit einem Referenzkraftwertebereich für den jeweiligen Messpunkt verglichen wird, wobei der Setzvorgang des Nietelementes qualitativ nicht akzeptiert wird, wenn an einem Messpunkt die an diesem
Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät durch einen Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellung, dass bei einem Messpunkt die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, eine akustische oder optische Fehleranzeige an dem
Nietgerät erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Anzeigeeinrichtung des Nietgerätes oder einer dem Nietgerät zugeordneten Anzeigeeinrichtung die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Bezug zu dem zurückgelegten Weg des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung dargestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung durch eine Regel- bzw. Steuereinheit geregelt oder gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzvorgang zeitlich erfasst wird und dass die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung und der
Zeit, die für den zurückgelegten Weg benötigt wird, geregelt oder gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzvorgang des Nietelementes nach dem Erreichen einer bestimmbaren
Maximalkraft beendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Weg den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt durch eine Messung des Drehwinkels des Motors ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzgeschwindigkeit des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung über ein bestimmbares Strecken interva 11 oder über mehrere bestimmbare
Streckenintervalle konstant gehalten werden kann, wobei die Setzgeschwindigkeit eines Streckenintervalls unterschiedlich zu der Setzgeschwindigkeit eines anderen Streckenintervalls sein kann.
10.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle erfassten Wege und/oder Zeiten, die das Nietelement bzw. die Setzeinrichtung zurückgelegt bzw. gebraucht hat, und dass alle erfassten Kräfte, die die Setzeinrichtung aufgebracht hat, in einer Speichereinheit des Nietgerätes gespeichert werden und/oder in einem Kraft-Weg-Zeit-Diagramm dokumentiert werden.
11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Setzeinrichtung Greifbacken zu Greifen des Nietelementes aufweist, und dass nach dem Starten des Setzvorgangs die Greifbacken der Setzeinrichtung mit einer ersten Setzgeschwindigkeit geschlossen werden, dass nach dem Schließen der Greifbacken das Nietelement mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Setzgeschwindigkeit höheren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird, und dass nach dem Zurücklegen eines bestimmbaren Weges des
Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung oder einer vorgebbaren Zeit das Nietelement mit einer dritten, im Vergleich zur zweiten Setzgeschwindigkeit niedrigeren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Scannereinrichtung des Nietgerätes der Gegenstand, in dem ein Nietelement gesetzt wird, erfasst wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät eine Eingabeeineinheit aufweist, und dass Referenzwerte oder
Referenzwertebereiche für die Zeit, den Weg und/oder die Setzkraft sowie Setzgeschwindigkeiten der Setzeinrichtung eingegeben werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Daten über wenigstens eine Datenschnittstelle von dem Nietgerät an eine von dem Nietgerät getrennte Rechnereinheit und/oder von einer von dem Nietgerät getrennten Rechnereinheit zu dem Nietgerät übertragen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Beleuchtungseinrichtung des Nietgerätes die Stelle, wo das
Nietelement gesetzt wird, ausgeleuchtet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät eine Andruckvorrichtung zur Andrückung des Nietgerätes an ein zu nietendes Bauteil und einen Andruckschalter aufweist, wobei ein Setzvorgang nur dann gestartet werden kann, wenn der Andruckschalter nach einem vorherigen Setzvorgang gelöst worden ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Temperatursensor die Temperatur des Elektromotors und/oder der Regel- bzw. Steuereinheit misst und diese bei der Regelung bzw. Steuerung der zum Setzen des Nietelementes aufzubringenden Kraft der Setzeinrichtung berücksichtigt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Blindniete durch die Setzeinrichtung des Nietgerätes gesetzt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass durch Messung der Spannungsparameter des Akkumulators während des
Setzvorgangs die Kapazität des Akkumulators ermittelt wird, und dass das Nietgerät abgeschaltet wird, wenn die ermittelte Kapazität des Akkumulators unterhalb einer definierbaren Grenzkapazität liegt. .
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät optisch oder akustisch eine Warnmeldung ausgibt, wenn die Prüfeinheit feststellt, dass die Kapazität des Akkumulators unterhalb der Grenzkapazität liegt und damit die Leistung des Akkumulators für einen weiteren Setzvorgang nicht mehr ausreicht.
21. Portables Nietgerät zum Setzen von Nietelementen, welches von einem Elektromotor angetrieben wird, aufweisend eine Setzeinrichtung zum Setzen eines Nietelementes, und eine Einrichtung zum Überwachen und Ermitteln des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät eine Sensoreinrichtung zur wiederholten Messung des
Weges, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der an jedem Messpunkt aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung mit einem Referenzkraftwertebereich sowie zum Akzeptieren des Setzvorgang des Nietelementes, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung innerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, aufweist.
22. Portables Nietgerät nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20 aufweist.
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