EP3117923B1 - Verfahren zum verbinden wenigstens zweier bauteile mittels einer stanznietvorrichtung und fertigungseinrichtung - Google Patents

Verfahren zum verbinden wenigstens zweier bauteile mittels einer stanznietvorrichtung und fertigungseinrichtung Download PDF

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EP3117923B1
EP3117923B1 EP16172776.3A EP16172776A EP3117923B1 EP 3117923 B1 EP3117923 B1 EP 3117923B1 EP 16172776 A EP16172776 A EP 16172776A EP 3117923 B1 EP3117923 B1 EP 3117923B1
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EP
European Patent Office
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punch
frequency
rivet
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component parts
Prior art date
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EP16172776.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3117923A1 (de
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Florian Woelke
Martin Dieterle
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/025—Setting self-piercing rivets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/12—Riveting machines with tools or tool parts having a movement additional to the feed movement, e.g. spin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/28—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle

Definitions

  • the present invention relates to a method for connecting at least two components by means of a punch riveting device and a production device with a punch riveting device.
  • Punching riveting methods are used to connect at least two components that are particularly flat in a connection region (joining partner).
  • a punch riveting method is characterized in that a pre-punching of the components to be joined together is not required. Rather, a rivet is pressed by means of a punch or a punch tool in the at least two components, being ensured by a correspondingly shaped counter-holder, for example.
  • a punch or a punch tool in the at least two components, being ensured by a correspondingly shaped counter-holder, for example.
  • the rivet or the components in a certain Deforming manner to produce a positive and positive connection between the components.
  • Ultrasonic punch riveting known, in which a vibration generator, such as. An ultrasonic generator is used to enable one or more components when connecting the components in vibration. By this vibration, for example, the expended force is reduced to push the rivet.
  • a method according to the invention serves for connecting at least two components by means of a punch riveting device.
  • the at least two components are arranged between a punch and a counter-holder, a rivet arranged between the punch and a component of the at least two components arranged rivet is pressed by means of the punch in the at least two components by the punch is acted upon by a force and at least one component involved in pressing in the rivet is vibrated when pressed in by means of a vibration generator.
  • a profile of a frequency of the vibrator is determined during the depression of the rivet.
  • the course of the frequency can be determined, in particular, as being a time course and / or a local course, e.g. the frequency as a function of time and / or the frequency as a function of a position of the stamp.
  • a force as a function of the position of the punch can be used for a quality evaluation of the punch riveting process.
  • it can be examined whether the force course moves within certain limit values, for example a so-called envelope curve.
  • envelope curve In a stamped riveting method, in which a vibration is introduced into the connection region, for example by vibrating the stamp, such a force curve can often only be used with greater effort for a quality evaluation, since the force on the stamp oscillates due to the oscillation.
  • the frequency of the vibrator has no or only small oscillations.
  • Various relevant points in the course of the riveting process are just as easily recognizable as in a force curve in a conventional stamped riveting process.
  • the frequency of the vibrator changes at least slightly despite a set fundamental frequency during the riveting process. These changes can be determined with sufficient accuracy. It is expedient if the determination of the course takes place online or in real time, since then measures can be taken to correct an error even during the riveting operation.
  • the course of the frequency is preferably displayed on display means, in particular graphically.
  • This may preferably be, for example, a display on which the course of the frequency is displayed graphically.
  • This allows a particularly simple and clear representation of the course, for example, for an operator of the punch riveting device, which can thus assess the riveting process very quickly.
  • the course of the frequency is associated with an associated punch riveting process and stored on a storage medium. This makes documentation of the riveting process and its quality possible (“logbook function"). For example. can be easily found or explained in this way later erroneous riveted joints. In addition, such documentation is often required for industrial applications.
  • the course of the frequency is used for a quality evaluation of an associated punch riveting operation and / or a connection of the at least two components produced in this punch riveting process.
  • simple quality assessment is possible by determining the course of the frequency.
  • Such a quality evaluation may, for example, also take place at least partially automatically, so that, for example, an operator of the punch riveting device is automatically informed if a bad or defective rivet connection has been generated.
  • the frequency of the vibration generator is compared with limit values that are specified in particular as a function of the at least two components.
  • limit values can be present, for example, as a so-called envelope, within which the function should run.
  • the limits can be specified accordingly.
  • These limit values can be based, for example, on test measurements.
  • the further method may, for example, be the determination of the force mentioned at the outset as a function of the position of the punch.
  • the force as a function of the position of the punch in punch riveting with vibration coupling may be somewhat more expensive to determine than punch riveting without vibration coupling, so can very easily two redundant method or quality characteristics for quality assessment in punch riveting with vibration coupling available become. Two redundant evaluation criteria are often required for reasons of process reliability.
  • the course of the frequency is easier to determine and assess than this is, for example, often used in punch riveting without vibration coupling as a redundant system load cells and an additional position measuring system. Likewise, this is cheaper and requires less space.
  • the course of the frequency is used for a check of a functionality of the vibration generator.
  • This is particularly possible, for example, in combination with the quality assessment, in which the frequency of the vibration generator is compared with limit values, which are specified in particular as a function of the at least two components. In this way, a very simple way to check the functionality of the vibrator is provided.
  • a total thickness of the at least two components and a length of the rivet are further detected.
  • the process can be stopped before the riveting process begins, for example if the rivet is too long.
  • it can also be detected, for example, in connection with the course of the power, at which relative position of the components the rivet or its tip is currently located.
  • the total thickness of the at least two components and / or the length of the rivet are determined on the basis of the course of the frequency. While this could hitherto be done, for example, on the basis of the force as a function of the position of the punch, this is now very easily possible also via a frequency curve, which already changes upon the first contact of the punch with the rivet element.
  • a sound generator in particular an ultrasound generator, is used as the vibration generator.
  • This is a simple method for vibration generation.
  • a simple detection of the power is possible with a sonic or ultrasonic generator.
  • the at least one component of the punch riveting device involved in pressing in the rivet comprises the rivet, the punch, the counterholder and / or at least one of the at least two components.
  • a vibration By coupling a vibration over various components, both heat can be generated, which simplifies the riveting process, as well as a necessary force on the rivet to be pressed into the components are reduced.
  • the stamp can be coupled directly to the vibrator or even be part of the vibrator. Nevertheless, in addition or alternatively, other of said components may be vibrated to enhance the riveting process.
  • a production device has a punch riveting device with a punch, a counter-holder and a vibration generator, and a computing unit.
  • the production device preferably also has display means which are set up to display the course of the frequency, in particular graphically. Concerning. the advantages of a manufacturing device according to the invention should be made at this point to avoid repetition of the above statements on the method according to the invention.
  • the arithmetic unit of the manufacturing device is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
  • Suitable data carriers for providing the computer program are in particular magnetic, optical and electrical memories, such as e.g. Hard drives, flash memory, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
  • FIG. 1 is simplified and schematically shown a manufacturing device 100 according to the invention in a preferred embodiment.
  • the production device 100 may be, for example, an industrial robot in a production hall, for example for an automobile body shop.
  • the production device 100 has a carrier structure 3 arranged on a base and two arms 4 and 5 arranged thereon and connected to one another and movable. At the end of the arm 5, a punch rivet 10 is arranged, which in the FIGS. 2a to 2d will be described in more detail.
  • a computing unit 80 is shown, which is, for example, a control unit for the punch riveting apparatus 10.
  • the arithmetic unit 80 can also be provided as a control unit for the entire production facility, ie in addition to the punch riveting apparatus, in particular also for the control of the movable arms.
  • display means 90 for example a display, are provided on which, for example, current operating parameters of the punch riveting apparatus can be displayed.
  • the punch riveting apparatus 10 is shown in various phases of carrying out a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • the punch riveting apparatus 10 has a punch 15, which for example has a round cross section.
  • the punch 15 is radially surrounded by a sleeve-shaped hold-down 16 and arranged movable relative to this in the longitudinal direction.
  • the punch 15 is coupled to a drive, not shown here, for example a hydraulic or pneumatic drive, which serves to apply a force F required to press a rivet 20 into the two components 11, 12.
  • the hold-down 16 is adapted to press against the surface of the die 15 facing member 11 with a hold-down force.
  • a separate drive can be provided.
  • the hold-down can also be coupled to the drive of the punch 15, for example by means of a spring.
  • a counter-acting die 18 is arranged on the stamp 15 and the hold-down 16 opposite side of the two components 11, 12 .
  • the punch 15 and the die 18 are movable relative to each other in the direction of a longitudinal axis 19, in the direction of which also the hold-down 16 are arranged to be movable.
  • the hold-down 16 and the die 18 serve to clamp or compress the two components 11, 12 between the hold-down 16 and the die 18 during processing by the punch 15.
  • the die 18 has, on the side facing the component 12, a planar upper side 21 from which a trough-shaped or recess 22 extends.
  • the rivet 20 preferably consists of a material which is harder than the materials of the two components 11, 12, at least in the region of the rivet shank 24.
  • the planar top side 26 facing away from the component 11 is arranged in operative connection with the ram 15, which is located at the top side 26 of FIG Rivet 20 is flat.
  • the punch 15 is operatively connected to a vibration generator 30 for generating vibrations.
  • a vibration generator 30 for generating vibrations.
  • ultrasonic vibrations having an amplitude (distance between the maximum positive and negative amplitude of a vibration) between 10 .mu.m and 110 .mu.m (or a Amplitude between 5 ⁇ m and 55 ⁇ m) and a frequency between 15 kHz and 35 kHz.
  • vibrations 15 are coupled by the vibrator 30 via the punch 15 in the rivet 20.
  • the coupling-in direction of the vibrations of the vibration generator 30 can take place, for example, parallel to the longitudinal axis 19, that is to say parallel to the joining direction of the rivet 20 into the components 11, 12.
  • the vibration generator 30 is connected to the computing unit 80, so that a power of the vibration generator 30 can be transmitted to the computing unit 80 or that the power can be detected by the computing unit 80.
  • a position sensor 40 which is adapted to detect a position x of the punch 15, is shown by way of example.
  • This position x can be transmitted to the arithmetic unit 80.
  • the position of the punch can also be determined, for example, via the drive of the punch, for example, in a ball screw on a pitch of the thread and a number of revolutions.
  • Phase of the inventive method shown represents a beginning of the Stanznietvons in which the rivet shank 24 comes into operative connection with the top of the component 11.
  • the punch 15 is pressed with the force F against the stamp 15 facing member 11.
  • the rivet shank 24 initially cuts or punches into the component 11.
  • the two components 11, 12 are plastically deformed, wherein the recess 22 facing the component 12 is pressed in the corresponding areas in the recess 22.
  • FIG. 3 an exemplary force-position curve is shown in a punch rivet method without vibration coupling.
  • a force F is plotted against a time t.
  • F (x) is a course of a force F, which is applied to press the rivet on the punch, indicated as a function against the position x of the punch during pressing. It should be noted that here only a relative position x of the stamp is relevant.
  • an envelope is drawn with the limit values G 11 and G 21 , which characterize maximum or minimum permissible values for the force F or the function F (x). For example. For example, riveting operations in which the function F (x) exceeds or exceeds the limit values can be rejected as being too low quality.
  • limit values G 12 and G 22 are shown which lie within the envelope with the limit values G 11 and G 21 .
  • These limit values can, for example, serve as a warning curve, so that, for example, if these limit values are exceeded or exceeded, a corrective action can be initiated or the associated riveted connection can be classified as problematic.
  • a window 301 is shown, which indicates by way of example a process-relevant location, here an end position. In such a window, further limit values to be observed can be defined.
  • FIG. 4a a force-position course and a frequency-position course are shown in a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • a frequency f and a force F are plotted against a position x.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • aluminum sheet are used as components to be joined.
  • f 1 (x) a course of a frequency f 1 of a vibration generator, which occurs when the rivet is pressed in, is indicated as a function with respect to the position x of the punch during pressing in a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • F 1 (x) is a course of a force F 1 , which is applied to press the rivet on the punch, as a function against the position x of the punch when pressed in a method according to the invention in a preferred embodiment.
  • the frequency changes here, for example, at a fundamental frequency of 15 kHz in a range between about 15.08 kHz and 15.34 kHz.
  • the force ranges from 0 kN to approx. 12 kN.
  • the two curves f 1 (x) and F 1 (x) correlate with each other.
  • the beginning and the end of the riveting process can be seen in both courses.
  • FIG. 4b a force-position course and a frequency-position course are shown in a method according to the invention in a further preferred embodiment.
  • a frequency f and a force F are plotted against a position x.
  • three aluminum sheets are used as components to be joined.
  • f 2 (x) a course of a frequency f 2 of a vibration generator, which occurs when the rivet is pressed in, is given as a function with respect to the position x of the punch during pressing in a method according to the invention in a further preferred embodiment.
  • F 2 (x) is a course of a force F 2 , which is applied to press the rivet on the punch, as a function relative to the position x of the stamp when pressed in a further inventive method in a preferred embodiment.
  • the frequency changes here, for example, at a fundamental frequency of 15 kHz in a range between about 15.10 kHz and 15.55 kHz.
  • the force ranges from 0 kN to approx. 20 kN.
  • the two curves f 1 (x) and F 1 (x) correlate with each other.
  • the beginning and the end of the riveting process can be seen in both courses.
  • the courses over the entire course correlate very strongly.
  • the in the FIGS. 4a and 4b shown frequency curves can be determined, for example, by the frequency is provided by the vibrator as a digital signal available.
  • An evaluation is, for example, by an accurate detection of intervals of trigger times possible.
  • An evaluation may also be carried out by appropriately suitable transducers, which convert the frequency signal into an analog standard signal, for example a voltage or current signal.
  • the associated position can, for example.
  • By means of in FIG. 2a shown position sensor 40 are determined.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels einer Stanznietvorrichtung sowie eine Fertigungseinrichtung mit einer Stanznietvorrichtung.
    • Stand der Technik
  • Verfahren zum Stanznieten dienen zum Verbinden mindestens zweier in einem Verbindungsbereich insbesondere eben ausgebildeter Bauteile (Fügepartner). Ein Stanznietverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Vorlochen der miteinander zu verbindenden Bauteile nicht erforderlich ist. Vielmehr wird ein Niet mittels eines Stempels oder eines Stempelwerkzeugs in die wenigstens zwei Bauteile eingedrückt, wobei durch einen entsprechend geformten Gegenhalter, bspw. in Form einer Matrize, der mit dem Stempelwerkzeug zusammenwirkt, sichergestellt ist, dass der Niet oder die Bauteile sich in einer bestimmten Art und Weise verformen, um eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen.
  • Weiterhin sind bspw. aus der EP 2 318 161 B1 , die die Basis für den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 12 bildet, oder der DE 10 2014 203 757 A1 sog. Ultraschall-Stanznietverfahren bekannt, bei denen ein Schwingungserzeuger, wie bspw. ein Ultraschall-Generator verwendet wird, um ein oder mehrere Komponenten beim Verbinden der Bauteile in Schwingung zu versetzen. Durch diese Schwingung wird bspw. die aufzuwendende Kraft zum Eindrücken des Niets reduziert.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels einer Stanznietvorrichtung sowie eine Fertigungseinrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
    • Vorteile der Erfindung
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels einer Stanznietvorrichtung. Dabei werden die wenigstens zwei Bauteile zwischen einem Stempel und einem Gegenhalter angeordnet, ein zwischen dem Stempel und einem dem Stempel zugewandten Bauteil der wenigstens zwei Bauteile angeordneter Niet wird mittels des Stempels in die wenigstens zwei Bauteile eingedrückt, indem der Stempel mit einer Kraft beaufschlagt wird und es wird wenigstens eine beim Eindrücken des Niets beteiligte Komponente beim Eindrücken mittels eines Schwingungserzeugers in Schwingung versetzt. Dabei wird ein Verlauf einer Frequenz des Schwingungserzeugers während des Eindrückens des Niets ermittelt. Als Verlauf der Frequenz kann dabei insbesondere ein zeitlicher Verlauf und/oder ein örtlicher Verlauf ermittelt werden, z.B. die Frequenz als Funktion der Zeit und/oder die Frequenz als Funktion einer Position des Stempels.
  • Bei herkömmlichen Stanznietverfahren kann eine Kraft als Funktion der Position des Stempels für eine Qualitätsbewertung des Stanznietprozesses herangezogen werden. Dabei kann bspw. untersucht werden, ob sich der Kraftverlauf innerhalb gewisser Grenzwerte, bspw. einer sog. Hüllkurve, bewegt. Bei einem Stanznietverfahren, bei dem eine Schwingung in den Verbindungsbereich einbracht wird, bspw. indem der Stempel in Schwingung versetzt wird, kann ein solcher Kraftverlauf oftmals nur unter größerem Aufwand für eine Qualitätsbewertung herangezogen werden, da die Kraft auf den Stempel durch die Schwingung oszilliert.
  • Durch die Erfassung des Verlaufs der Frequenz des Schwingungserzeugers und insbesondere dem Ermitteln eines Zusammenhangs dieser Frequenz mit der Position des Stempels und/oder der Zeit kann für Stanznietverfahren mit Schwingungseinkopplungen eine einfache Möglichkeit zur Qualitätsbewertung zur Verfügung gestellt werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass die Frequenz des Schwingungserzeugers keine bzw. nur geringe Oszillationen aufweist. Verschiedene relevante Punkte im Verlauf des Nietvorgangs sind dabei ebenso gut erkennbar wie bei einem Kraftverlauf bei einem konventionellen Stanznietverfahren. Weiterhin wird sich dabei zunutze gemacht, dass sich die Frequenz des Schwingungserzeugers trotz einer eingestellten Grundfrequenz während des Nietvorgangs zumindest geringfügig ändert. Dieser Änderungen können dabei hinreichend genau ermittelt werden. Zweckmäßig ist dabei, wenn die Ermittlung des Verlaufs online bzw. in Echtzeit erfolgt, da dann sogar während des Nietvorgangs ggf. Maßnahmen zur Behebung eines Fehlers erfolgen können.
  • Allgemein gültige Prozess- und Qualitätsbewertungskriterien, wie sie mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Verfügung gestellt werden können, sind zudem oftmals eine Grundvoraussetzung für eine Einführung einer neuen Technologie in eine Serienanwendung.
  • Vorzugsweise wird der Verlauf der Frequenz auf Anzeigemitteln, insbesondere graphisch, dargestellt. Hierbei kann es sich bevorzugt bspw. um ein Display handeln, auf dem der Verlauf der Frequenz graphisch dargestellt wird. Dies ermöglicht eine besonders einfache und anschauliche Darstellung des Verlaufs bspw. für einen Bediener der Stanznietvorrichtung, der den Nietvorgang somit sehr schnell beurteilen kann. Vorteilhafterweise wird der Verlauf der Frequenz mit einem zugehörigen Stanznietvorgang verknüpft und auf einem Speichermedium abgespeichert. Damit ist eine Dokumentation des Nietvorgangs und dessen Qualität möglich ("Logbuchfunktion"). Bspw. können auf diese Weise später fehlerhafte Nietverbindungen leicht aufgefunden oder erklärt werden. Zudem ist eine solche Dokumentation für industrielle Anwendungen oftmals vorgeschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird der Verlauf der Frequenz für eine Qualitätsbewertung eines zugehörigen Stanznietvorgangs und/oder einer in diesem Stanznietvorgang erzeugten Verbindung der wenigstens zwei Bauteile verwendet. Wie bereits erwähnt, ist durch die Ermittlung des Verlaufs der Frequenz einfache Qualitätsbewertung möglich. Eine solche Qualitätsbewertung kann dabei bspw. auch wenigstens zum Teil automatisch erfolgen, so dass bspw. ein Bediener der Stanznietvorrichtung automatisch darauf hingewiesen wird, wenn eine schlechte oder fehlerhafte Nietverbindung erzeugt worden ist.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn für die Qualitätsbewertung die Frequenz des Schwingungserzeugers mit Grenzwerten, die insbesondere in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Bauteilen vorgegeben werden, verglichen wird. Diese Grenzwerte können bspw. als sog. Hüllkurve vorliegen, innerhalb welcher die Funktion verlaufen soll. Je nach zu verbindenden Bauteilen, insbesondere deren Material, und/oder je nach verwendetem Niet können die Grenzwerte dabei entsprechend vorgegeben werden. Diese Grenzwerte können dabei bspw. auf Testmessungen beruhen.
  • Es ist von Vorteil, wenn der Verlauf der Frequenz zusätzlich zu einem weiteren Verfahren und/oder einer weiteren Qualitätskenngröße für die Qualitätsbewertung verwendet wird. Bei dem weiteren Verfahren kann es sich bspw. um die eingangs erwähnte Ermittlung der Kraft als Funktion der Position des Stempels handeln. Wenngleich die Kraft als Funktion der Position des Stempels bei Stanznietverfahren mit Schwingungseinkopplung ggf. etwas aufwändiger zu ermitteln sein mag als bei Stanznietverfahren ohne Schwingungseinkopplung, so können auf diese Weise dennoch sehr einfach zwei redundante Verfahren bzw. Qualitätskenngrößen zur Qualitätsbewertung bei Stanznietverfahren mit Schwingungseinkopplung zur Verfügung gestellt werden. Zwei redundante Bewertungskriterien sind aus Gründen der Prozesssicherheit oftmals sogar gefordert. Zudem wird sich hier zunutze gemacht, dass der Frequenz-Positions-Verlauf mit dem Kraft-Positions-Verlauf korreliert. Insbesondere ist auch der Verlauf der Frequenz einfacher zu ermitteln und zu beurteilen, als dies bspw. mit oftmals bei Stanznietverfahren ohne Schwingungseinkopplung als redundantes System verwendeten Kraftmessdosen und einem zusätzlichen Positionsmesssystem ist. Ebenso ist dies kostengünstiger und benötigt weniger Bauraum.
  • Vorteilhafterweise wird der Verlauf der Frequenz für eine Überprüfung einer Funktionsfähigkeit des Schwingungserzeugers verwendet. Dies ist insbesondere bspw. in Kombination mit der Qualitätsbewertung möglich, bei der die Frequenz des Schwingungserzeugers mit Grenzwerten, die insbesondere in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Bauteilen vorgegeben werden, verglichen wird. Auf diese Weise wird eine sehr einfache Möglichkeit zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Schwingungserzeugers zur Verfügung gestellt.
  • Vorzugweise werden weiterhin eine Gesamtdicke der wenigstens zwei Bauteile und eine Länge des Niets erfasst. Damit kann zum einen bereits vor Beginn des Nietvorgangs der Vorgang gestoppt werden, wenn bspw. der Niet zu lang ist. Zum anderen kann jedoch bspw. auch im Zusammenhang mit dem Verlauf der Leistung erkannt werden, an welcher relativen Stelle der Bauteile sich der Niet bzw. dessen Spitze gerade befindet.
  • Vorteilhafterweise werden die Gesamtdicke der wenigstens zwei Bauteile und/oder die Länge des Niets anhand des Verlaufs der Frequenz ermittelt. Während dies bislang bspw. anhand der Kraft als Funktion der Position des Stempels erfolgen konnte ist dies nunmehr sehr einfach auch über einen Frequenzverlauf, welcher sich bereits beim ersten Kontakt des Stempels mit dem Nietelement ändert, möglich.
  • Es ist von Vorteil, wenn als Schwingungserzeuger ein Schall-Generator, insbesondere ein Ultraschall-Generator, verwendet wird. Hierbei handelt es sich um eine einfache Methode zur Schwingungserzeugung. Zudem ist bei einem Schall- bzw. Ultraschall-Generator eine einfache Erfassung der Leistung möglich.
  • Vorteilhafterweise umfasst die wenigstens eine beim Eindrücken des Niets beteiligte Komponente der Stanznietvorrichtung den Niet, den Stempel, den Gegenhalter und/oder wenigstens eines der wenigstens zwei Bauteile. Durch die Einkopplung einer Schwingung über verschiedene Komponenten kann sowohl Wärme erzeugt werden, die den Nietvorgang vereinfacht, als auch eine nötige Kraft auf den Niet zum Eindrücken in die Bauteile verringert werden. Insbesondere für letzteres ist es zweckmäßig, den Stempel in Schwingung zu versetzen. Hierzu kann bspw. der Stempel direkt an den Schwingungserzeuger angekoppelt sein bzw. sogar Teil des Schwingungserzeugers sein. Nichtsdestotrotz können auch zusätzlich oder alternativ andere der genannten Komponenten in Schwingung versetzt werden, um den Nietvorgang zu verbessern.
  • Eine erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung weist eine Stanznietvorrichtung mit einem Stempel, einem Gegenhalter und einem Schwingungserzeuger, und eine Recheneinheit auf. Vorzugsweise weist die Fertigungseinrichtung auch Anzeigemittel auf, die dazu eingerichtet sind, den Verlauf der Frequenz, insbesondere graphisch, darzustellen. Bzgl. der Vorteile einer erfindungsgemäßen Fertigungseinrichtung sei an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Die Recheneinheit der Fertigungsvorrichtung ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Umfang der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
    • Figurenbeschreibung
    • Figur 1
    zeigt vereinfacht und schematisch eine erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform.
    Figuren 2a bis 2d
    zeigen eine Stanznietvorrichtung bei verschiedenen Phasen der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform.
    Figur 3
    zeigt einen Kraft-Positions-Verlauf bei einem Stanznietverfahren ohne Schwingungseinkopplung.
    Figuren 4a und 4b
    zeigen Kraft-Positions-Verläufe und Frequenz-Positions-Verläufe bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen.
    Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • In Figur 1 ist vereinfacht und schematisch eine erfindungsgemäße Fertigungseinrichtung 100 in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Bei der Fertigungseinrichtung 100 kann es sich bspw. um einen Industrieroboter in einer Fertigungshalle, bspw. für einen automobilen Karosseriebau, handeln.
  • Die Fertigungseinrichtung 100 weist dabei eine auf einem Boden angeordnete Trägerstruktur 3 und zwei daran angeordnete, miteinander verbundene und bewegliche Arme 4 und 5 auf. Am Ende des Armes 5 ist eine Stanznietvorrichtung 10 angeordnet, welche in den Figuren 2a bis 2d detaillierter beschrieben wird.
  • Weiterhin ist eine Recheneinheit 80 gezeigt, bei der es sich bspw. um eine Steuereinheit für die Stanznietvorrichtung 10 handelt. Die Recheneinheit 80 kann zudem auch als Steuereinheit für die gesamte Fertigungseinrichtung, d.h. neben der Stanznietvorrichtung insbesondere auch für die Ansteuerung der beweglichen Arme vorgesehen sein. Weiterhin sind Anzeigemittel 90, bspw. ein Display, vorgesehen, auf denen bspw. aktuelle Betriebsparameter der Stanznietvorrichtung angezeigt werden können.
  • In den Figuren 2a bis 2d ist die Stanznietvorrichtung 10 bei verschiedenen Phasen der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Stanznietvorrichtung 10 weist einen Stempel 15 auf, der beispielhaft einen runden Querschnitt aufweist.
  • Der Stempel 15 ist von einem hülsenförmigen Niederhalter 16 radial umgeben und relativ zu diesem in Längsrichtung beweglich angeordnet. Insbesondere ist der Stempel 15 mit einem hier nicht dargestellten Antrieb, bspw. einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb, gekoppelt, der dazu dient, eine zum Eindrücken eines Niets 20 in die beiden Bauteile 11, 12 benötigte Kraft F aufzubringen.
  • Ebenfalls ist der Niederhalter 16 dazu eingerichtet, gegen die Oberfläche des dem Stempel 15 zugewandten Bauteils 11 mit einer Niederhaltekraft zu drücken. Hierzu kann bspw. ein eigener Antrieb vorgesehen sein. Jedoch kann der Niederhalter auch an den Antrieb des Stempels 15 gekoppelt sein, bspw. mittels einer Feder.
  • Auf der dem Stempel 15 und dem Niederhalter 16 gegenüberliegenden Seite der beiden Bauteile 11, 12 ist eine als Gegenhalter wirkende Matrize 18 angeordnet. Der Stempel 15 und die Matrize 18 sind in Richtung einer Längsachse 19, in deren Richtung auch der Niederhalter 16 beweglich angeordnet sind, relativ zueinander bewegbar. Der Niederhalter 16 und die Matrize 18 dienen dazu, die beiden Bauteile 11, 12 zwischen dem Niederhalter 16 und der Matrize 18 während der Bearbeitung durch den Stempel 15 einzuspannen bzw. zusammenzudrücken. Die Matrize 18 weist auf der dem Bauteil 12 zugewandten Seite eine ebene Oberseite 21 auf, von der eine mulden- bzw. kuhlenförmige Ausnehmung 22 ausgeht.
  • Der Niet 20 besteht bevorzugt aus einem gegenüber den Werkstoffen der beiden Bauteile 11, 12 härteren Material, zumindest im Bereich des Nietschaftes 24. Die dem Bauteil 11 abgewandte, ebene Oberseite 26 ist in Wirkverbindung mit dem Stempel 15 angeordnet, der an der Oberseite 26 des Niets 20 flächig anliegt.
  • Der Stempel 15 ist mit einem Schwingungserzeuger 30 zur Erzeugung von Schwingungen bzw. Vibrationen wirkverbunden. Insbesondere werden mittels des Schwingungserzeugers 30 Ultraschallschwingungen mit einer Schwingweite (Abstand zwischen maximaler positiver und negativer Amplitude einer Schwingung) zwischen 10 µm und 110 µm (bzw. einer Amplitude zwischen 5 µm und 55 µm) und einer Frequenz zwischen 15 kHz und 35 kHz erzeugt.
  • Diese Schwingungen 15 werden von dem Schwingungserzeuger 30 über den Stempel 15 in den Niet 20 eingekoppelt. Die Einkopplungsrichtung der Vibrationen des Schwingungserzeugers 30 kann dabei bspw. parallel zur Längsachse 19, das heißt parallel zur Fügerichtung des Niets 20 in die Bauteile 11, 12 erfolgen. Der Schwingungserzeuger 30 ist an die Recheneinheit 80 angebunden, so dass eine Leistung des Schwingungserzeugers 30 an die Recheneinheit 80 übermittelt werden kann bzw. dass die Leistung von der Recheneinheit 80 erfasst werden kann.
  • Weiterhin ist beispielhaft ein Positionssensor 40 gezeigt, der dazu eingerichtet ist, eine Position x des Stempels 15 zu erfassen. Diese Position x kann dabei an die Recheneinheit 80 übermittelt werden. Die Position des Stempels kann jedoch bspw. auch über den Antrieb des Stempels ermittelt werden, bspw. bei einem Kugelgewindetrieb über eine Steigung des Gewindes und einer Anzahl an Umdrehungen.
  • Die in Figur 2a gezeigte Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt einen Beginn des Stanznietverfahrens dar, bei dem der Nietschaft 24 in Wirkverbindung mit der Oberseite des Bauteils 11 gelangt. Dabei wird der Stempel 15 mit der Kraft F gegen das dem Stempel 15 zugewandte Bauteil 11 gedrückt.
  • In einer in Figur 2b gezeigten weiteren Phase, d.h. während des weiteren Verlaufs des Nietvorgangs und unter Unterstützung der in die Bauteile 11, 12 eingekoppelten Schwingungen schneidet bzw. stanzt der Nietschaft 24 sich zunächst in das Bauteil 11 ein. Dabei werden die beiden Bauteile 11, 12 plastisch verformt, wobei das der Ausnehmung 22 zugewandte Bauteil 12 in den entsprechenden Bereichen in die Ausnehmung 22 eingedrückt wird.
  • Während des weiteren Bewegungswegs bzw. der weiteren Abwärtsbewegung des Niets 20 entsprechend der Figur 2c wird der Nietschaft 24 im Bereich der Ausnehmung 22 nach außen gespreizt, wodurch die beiden Bauteile 11, 12 in Axialrichtung sicher form- und kraftschlüssig miteinander verbunden werden.
  • Wesentlich dabei ist, dass entsprechend der Figur 2d, die die Endposition des Niets 20 zeigt, dass der Nietschaft 24 nicht aus dem Bauteil 12 herausragt bzw. dieses nicht vollständig durchdringt.
  • Nachdem der Niet 20 die in der Figur 2d dargestellte Endposition erreicht hat, bei der die Oberseite 26 des Niets 20 zumindest in etwa bündig mit der Oberseite des Bauteils 11 abschließt, wird anschließend der Stempel 15 wieder von den Bauteilen 11, 12 in entgegengesetzte Richtung nach oben bewegt.
  • In Figur 3 ist ein beispielhafter Kraft-Positions-Verlauf bei einem Stanznietverfahren ohne Schwingungseinkopplung gezeigt. Dabei ist eine Kraft F gegenüber einer Zeit t aufgetragen. Mit F(x) ist dabei ein Verlauf einer Kraft F, die zum Eindrücken des Niets auf den Stempel ausgeübt wird, als Funktion gegenüber der Position x des Stempels beim Eindrücken angegeben. Hierzu sein angemerkt, dass hierbei lediglich eine relative Position x des Stempels relevant ist.
  • Weiterhin ist eine Hüllkurve mit den Grenzwerten G11 und G21 eingezeichnet, die maximal bzw. minimal zulässige Werte für die Kraft F bzw. die Funktion F(x) kennzeichnen. Bspw. können Nietvorgänge, bei denen die Funktion F(x) die Grenzwerte unter- bzw. überschreitet, als von zu geringer Qualität aussortiert werden.
  • Weiterhin sind weitere Grenzwerte G12 und G22 gezeigt, die innerhalb der Hüllkurve mit den Grenzwerten G11 und G21 liegen. Diese Grenzwerte können bspw. als Warnkurve dienen, so dass bspw., wenn diese Grenzwerte unter- bzw. überschritten werden, eine Korrekturmaßnahme eingeleitet werden kann oder aber die zugehörige Nietverbindung als problematisch eingestuft werden kann.
  • Weiterhin ist ein Fenster 301 gezeigt, das beispielhaft eine prozessrelevante Stelle, hier eine Endposition, angibt. In einem solchen Fenster können weitere, einzuhaltende Grenzwerte festgelegt werden.
  • In Figur 4a sind ein Kraft-Positions-Verlauf und ein Frequenz-Positions-Verlauf bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Dabei sind eine Frequenz f bzw. eine Kraft F gegenüber einer Position x aufgetragen. In diesem Beispiel werden ein kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) und ein Aluminium-Blech als zu verbindende Bauteile verwendet.
  • Mit f1(x) ist dabei ein Verlauf einer Frequenz f1 eines Schwingungserzeugers, die beim Eindrücken des Niets auftritt, als Funktion gegenüber der Position x des Stempels beim Eindrücken bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform angegeben. Mit F1(x) ist dabei ein Verlauf einer Kraft F1, die zum Eindrücken des Niets auf den Stempel ausgeübt wird, als Funktion gegenüber der Position x des Stempels beim Eindrücken bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform angegeben.
  • Die Frequenz ändert sich hier bspw. bei einer Grundfrequenz von 15 kHz in einem Bereich zwischen ca. 15,08 kHz und 15,34 kHz. Die Kraft reicht von 0 kN bis ca. 12 kN. Zudem ist deutlich zu sehen, dass die beiden Verläufe f1(x) und F1(x) miteinander korrelieren. Insbesondere sind der Beginn und das Ende des Nietvorgangs in beiden Verläufen zu erkennen.
  • Weiterhin ist auch zu sehen, dass der Verlauf f1(x) der Frequenz eine geringe Streubreite aufweist. Somit ist hier sehr einfach eine Qualitätsbewertung bspw. anhand einer Hüllkurve und/oder eines oder mehrere prozessrelevanter Fenster, wie dies für den Kraft-Positions-Verlauf in Figur 3 gezeigt ist, möglich.
  • In Figur 4b sind ein Kraft-Positions-Verlauf und ein Frequenz-Positions-Verlauf bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gezeigt. Dabei sind eine Frequenz f bzw. eine Kraft F gegenüber einer Position x aufgetragen. In diesem Beispiel werden beispielhaft drei Aluminium-Bleche als zu verbindende Bauteile verwendet.
  • Mit f2(x) ist dabei ein Verlauf einer Frequenz f2 eines Schwingungserzeugers, die beim Eindrücken des Niets auftritt, als Funktion gegenüber der Position x des Stempels beim Eindrücken bei einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform angegeben. Mit F2(x) ist dabei ein Verlauf einer Kraft F2, die zum Eindrücken des Niets auf den Stempel ausgeübt wird, als Funktion gegenüber der Position x des Stempels beim Eindrücken bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform angegeben.
  • Die Frequenz ändert sich hier bspw. bei einer Grundfrequenz von 15 kHz in einem Bereich zwischen ca. 15,10 kHz und 15,55 kHz. Die Kraft reicht von 0 kN bis ca. 20 kN. Zudem ist deutlich zu sehen, dass die beiden Verläufe f1(x) und F1(x) miteinander korrelieren. Insbesondere sind der Beginn und das Ende des Nietvorgangs in beiden Verläufen zu erkennen. Ebenso korrelieren die Verläufe über deren gesamten Verlauf sehr stark.
  • Weiterhin ist auch in diesem Beispiel zu sehen, dass der Verlauf f1(x) der Frequenz eine geringe Streubreite aufweist. Somit ist auch hier sehr einfach eine Qualitätsbewertung bspw. anhand einer Hüllkurve und/oder eines oder mehrere prozessrelevanter Fenster, wie dies für den Kraft-Positions-Verlauf in Figur 3 gezeigt ist, möglich.
  • Die in den Figuren 4a und 4b gezeigten Frequenzverläufe können bspw. ermittelt werden, indem die Frequenz vom Schwingungserzeuger als digitales Signal zur Verfügung gestellt wird. Eine Auswertung ist bspw. durch eine genaue Erfassung von Abständen von Triggerzeitpunkten möglich. Auch kann eine Auswertung ggf. durch entsprechend geeignete Messumformer erfolgen, die das Frequenzsignal in ein analoges Standardsignal, bspw. ein Spannungs- oder Stromsignal, umwandeln. Die zugehörige Position kann bspw. mittels des in Figur 2a gezeigten Positionssensors 40 ermittelt werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) mittels einer Stanznietvorrichtung (10), wobei die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) zwischen einem Stempel (15) und einem Gegenhalter (18) angeordnet werden, wobei ein zwischen dem Stempel (15) und einem dem Stempel zugewandten Bauteil (11) der wenigstens zwei Bauteile angeordneter Niet (20) mittels des Stempels (15) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingedrückt wird, indem der Stempel (15) mit einer Kraft (F) beaufschlagt wird, wobei wenigstens eine beim Eindrücken des Niets (20) beteiligte Komponente (11, 12, 15, 18, 20) beim Eindrücken mittels eines Schwingungserzeugers (30) in Schwingung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verlauf einer Frequenz (f) des Schwingungserzeugers (30) während des Eindrückens des Niets (20) ermittelt wird, wobei der Verlauf der Frequenz (f) für eine Qualitätsbewertung eines zugehörigen Stanznietvorgangs und/oder einer in diesem Stanznietvorgang erzeugten Verbindung der wenigstens zwei Bauteile (11, 12) verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein örtlicher Verlauf und/oder ein zeitlicher Verlauf de der Frequenz (f) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für die Qualitätsbewertung die Frequenz (f) des Schwingungserzeugers mit Grenzwerten (G'11, G'12), die insbesondere in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Bauteilen (11, 12) vorgegeben werden, verglichen wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verlauf der Frequenz (f) zusätzlich zu einem weiteren Verfahren und/oder einer weiteren Qualitätskenngröße (F) für die Qualitätsbewertung verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verlauf der Frequenz (f) für eine Überprüfung einer Funktionsfähigkeit des Schwingungserzeugers (30) verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei weiterhin eine Gesamtdicke der wenigstens zwei Bauteile (11, 12) und eine Länge des Niets (20) ermittelt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Gesamtdicke der wenigstens zwei Bauteile (11, 12) und/oder die Länge des Niets (20) anhand des Verlaufs Frequenz (f)ermittelt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verlauf der Frequenz (f) auf Anzeigemitteln (90), insbesondere graphisch, dargestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verlauf der Frequenz (f) mit einem zugehörigen Stanznietvorgang verknüpft und auf einem Speichermedium abgespeichert wird.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Schwingungserzeuger (30) ein Schall-Generator, insbesondere ein Ultraschall-Generator, verwendet wird.
  11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine beim Eindrücken des Niets (20) beteiligte Komponente der Stanznietvorrichtung den Niet (20), den Stempel (15), der Gegenhalter (18) und/oder wenigstens eines der wenigstens zwei Bauteile (11, 12) umfasst.
  12. Fertigungseinrichtung (100) aufweisend eine Stanznietvorrichtung (10) mit einem Stempel (15), einem Gegenhalter (18) und einem Schwingungserzeuger (30), und vorzugsweise weiterhin aufweisend Anzeigemittel (90), dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigungseinrichtung (100) eine Recheneinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
  13. Computerprogramm, das die Recheneinheit (80) der Fertigungseinrichtung (100) nach Anspruch 12 veranlasst, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (80) ausgeführt wird.
  14. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015224784A1 (de) * 2015-12-10 2017-06-14 Robert Bosch Gmbh Stanznietvorrichtung und Stanznietverfahren zum Stanznieten mit einer eine Stempelkraft unterstützenden Schwingung
DE102016224174A1 (de) * 2016-12-06 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Anordnung zum Überwachen einer Stanznietvorrichtung
DE102017204543A1 (de) * 2017-03-20 2018-09-20 Robert Bosch Gmbh Zuführeinrichtung zum zuführen eines stanzniets zu einer stanznietvorrichtung, stanznietvorrichtung zum setzen eines stanzniets mit einer eine stempelkraft unterstützenden schwingung, und verfahren zum stanznieten mit einer solchen stanznietvorrichtung
DE102018205101A1 (de) * 2018-04-05 2019-10-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels einer Stanznietvorrichtung und Stanznietvorrichtung
DE102019122276A1 (de) 2019-08-20 2021-02-25 Voith Patent Gmbh Die Erfindung betrifft einen Niederhalter für einen Prozess bei Stanzen und/oder Nieten

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19729368A1 (de) * 1997-07-09 1999-01-14 Ortwin Hahn Vorrichtung und Verfahren zum mechanischen Fügen von Blechen, Profilen und/oder Mehrblechverbindungen
DE19731222C5 (de) * 1997-07-21 2016-10-13 Newfrey Llc Verfahren zum Ausbilden einer Stanznietverbindung sowie eine Fügevorrichtung für Stanzniete
EP1238715A1 (de) * 2001-03-05 2002-09-11 Prokic Miodrag Multifrequenz-Ultraschall-Betätigungsvorrichtung für Aufbaukomponente
US7032296B2 (en) * 2003-11-21 2006-04-25 Newfrey Llc Self-piercing fastening system
GB0813883D0 (en) 2008-07-30 2008-09-03 Henrob Ltd Joining apparatus and method
EP2754512B1 (de) * 2013-01-11 2015-09-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Fügevorrichtung und Verfahren zum vorlochfreien Fügen von Bauteilen mittels kraftimpulsbeaufschlagtem Fügeelement
DE102013000388B4 (de) * 2013-01-11 2015-04-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Setzwerkzeug mit einem magnetisierbaren Setzstempel zum vorlochfreien Fügen von Bauteilen mittels Fügeelement, sowie Fügevorrichtung mit solchem Setzwerkzeug und Verfahren zum Betrieb
DE102014203357B4 (de) 2014-02-25 2016-11-03 Henkel Ag & Co. Kgaa Darreichungseinheit für eine Masse
DE102014203757B4 (de) * 2014-02-28 2022-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren, Vorrichtung zum Durchführung des Verfahrens, Fertigungseinrichtung und Verwendung des Verfahrens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

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