JP2019526451A5 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
JP2019526451A5
JP2019526451A5 JP2019510920A JP2019510920A JP2019526451A5 JP 2019526451 A5 JP2019526451 A5 JP 2019526451A5 JP 2019510920 A JP2019510920 A JP 2019510920A JP 2019510920 A JP2019510920 A JP 2019510920A JP 2019526451 A5 JP2019526451 A5 JP 2019526451A5
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
monitoring
spring
joining
movable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019510920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019526451A (en
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102016115595.0A external-priority patent/DE102016115595A1/en
Application filed filed Critical
Publication of JP2019526451A publication Critical patent/JP2019526451A/en
Publication of JP2019526451A5 publication Critical patent/JP2019526451A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Description

接合要素を位置決めするための、又は、クリンチ接合のための、金型及び装置Molds and devices for positioning joining elements or for clinch joining 発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

[背景技術]
他の要素を用いずに接合する装置、接合要素をワーク上に配置する装置、又は、ワークをクリンチ接合(締め付け接合)する装置が、様々な実施形態にて知られている。各装置は、一般に、駆動可能なパンチを持つパンチユニットと金型とを有し、ワークは、加工のために、パンチユニットと金型との間に配置され得る。
[Background technology]
An apparatus for joining without using other elements, an apparatus for placing a joining element on a workpiece, or an apparatus for clinch joining (tightening joining) a workpiece are known in various embodiments. Each apparatus generally includes a punch unit having a drivable punch and a mold, and the workpiece can be disposed between the punch unit and the mold for processing.

上述した装置によると、機能的要素、又は、リベット、中実パンチリベット、半中空パンチリベット、及び、クリンチリベットを、ワークに適用できる。
接合作業、加工されるワーク、又は、他の要素に応じて、様々な要求が、装置、特に、金型によって満たされる必要がある。接合中に移動する金型部を有する金型の場合、構造上より扱いにくく、問題となる領域もより複雑となる。
According to the apparatus described above, functional elements or rivets, solid punch rivets, semi-hollow punch rivets and clinch rivets can be applied to the workpiece.
Depending on the joining operation, the workpieces to be processed, or other factors, various requirements need to be met by the device, in particular the mold. In the case of a mold having a mold part that moves during joining, it is more difficult to handle due to its structure, and the problem area becomes more complicated.

今までのところ、最新の又は実際の解決策は、本明細書中のすべての問題の解決策として利用できる訳ではないのが事実である。
[発明の目的と利点]
本発明の目的は、特に、高いサイクル速度、又は、完全に自動化された加工工程を有する適用における、連続的なプロセス制御に対する需要が高い最新の環境において、従来の配置に対する実用的な改良を構成する、導入部に記載した種類の装置及び金型を提供することである。
So far, the fact is that the latest or actual solution is not available as a solution for all the problems in this document.
[Objectives and Advantages of Invention]
The object of the present invention constitutes a practical improvement over conventional arrangements in modern environments where there is a high demand for continuous process control, especially in applications with high cycle rates or fully automated processing steps. It is to provide an apparatus and mold of the type described in the introduction.

上記の目的は、独立請求項の手段により達成される。従属請求項は、本発明の有利なバリエーションに関係する。
本発明は、例えば、パンチリベット、クリンチ、又はクリンチリベットなど、接合用の装置用の金型に基づく。
The above object is achieved by means of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous variants of the invention.
The present invention is based on a mold for an apparatus for joining, such as, for example, a punch rivet, a clinch or a clinch rivet.

本発明の第一局面では、金型の機能性を監視する少なくとも一つのモニタ素子が金型に取り付けられる。よって、構成要素、特に金型を、直接的に監視することが可能であり、工程全体にとって重大な意味を有する状態や工程での監視が第一に期待される。モニタ素子は、特に、金型の機能、及び/又は、構造に関して、正に上述の通り適合されるように設計される。   In the first aspect of the present invention, at least one monitor element for monitoring the functionality of the mold is attached to the mold. Therefore, it is possible to directly monitor the components, particularly the mold, and monitoring in a state or process having a significant meaning for the entire process is first expected. The monitoring element is designed to be adapted exactly as described above, in particular with regard to the function and / or structure of the mold.

好ましくは、モニタ素子は、パンチユニットとは独立して作動する。
金型を機能させるには、接合工程において、ワーク又はリベットに対して接合力を作用させることが必要である。接合工程における力の増大が、パンチと金型との間で生じる。パンチは、金型又は接合装置の接合軸に沿って金型に対して移動可能である。ワークは、金型上で位置決めされ、かつ/又は、金型上で支持される。
Preferably, the monitoring element operates independently of the punch unit.
In order for the mold to function, it is necessary to apply a bonding force to the workpiece or rivet in the bonding process. An increase in force in the joining process occurs between the punch and the mold. The punch is movable with respect to the mold along the bonding axis of the mold or the bonding apparatus. The workpiece is positioned on the mold and / or supported on the mold.

モニタ素子は、好ましくは、金型の状態又は機能を継続的に検出するように設計され、対応する情報を提供又は伝達するように設計される。モニタ素子は、好ましくは、金型とは別の構成要素であり、或いは、金型上に一体的に設けられた構成要素である。   The monitoring element is preferably designed to continuously detect the condition or function of the mold and is designed to provide or communicate corresponding information. The monitor element is preferably a component separate from the mold, or a component provided integrally on the mold.

モニタ素子は、有利には、磨耗にさらされる金型部とは別に、又は、それとは独立して、取り付け可能であり、又は、設けられる。よって、モニタ素子自体は、長い使用可能寿命に渡り、利用可能であり、又は、悪影響から保護される。   The monitoring element is advantageously attachable or provided separately from or independently of the mold part exposed to wear. Thus, the monitoring element itself can be used over a long usable life or is protected from adverse effects.

特に、本発明により、簡単な方法で、金型の「機能している」状態及び「機能していない」状態を区別できるだけでなく、金型の故障前又は機能しなくなる前の状態を識別することもできる。   In particular, according to the present invention, in a simple manner, not only can the mold be “functioning” and “not functioning”, but also the mold can be identified before failure or before it fails. You can also.

モニタ素子から周辺部への、金型の状態に関連する情報の提供は、例えば、監視ユニット、又は、閉ループ若しくは開ループ制御ユニットのような上位ユニットへの伝達、及び/又は、警告若しくは状態信号の周辺部若しくはシステム全体への提供など、様々な方法により実現できる。   Providing information relating to the condition of the mold from the monitoring element to the periphery can be communicated, for example, to a monitoring unit or a higher unit such as a closed or open loop control unit and / or a warning or status signal It can be realized by various methods such as providing to the peripheral part of the system or the entire system.

モニタ素子は、例えば、検出可能な状態及び/又は機能を、例えば、「良好」又は「不良」のようなバイナリ値の情報により提供するように設計される。
ただし、情報の提供は、複数の互いに異なる情報内容の項目の中から選択されるちょうど一つの情報内容項目を提供するモニタ素子によっても可能である。例えば、「損傷」、「摩耗」、「詰まり」など、状態間を識別する様々な情報内容の項目が提供されてもよく、これにより、各場合において、金型の特定の部分及び/又は特定の機能に関するステートメントが生成される。例えば、ある一情報項目は、移動可能な金型部の状態及び/又は機能に関係してもよい。他の情報項目は、例えば、位置的に固定された金型部の状態及び/又は機能の評価を可能にする。更に他の情報項目は、例えば、金型のばね手段の状態及び/又は機能に関する結論の導出を可能とする。
The monitor element is designed, for example, to provide a detectable state and / or function with binary value information such as “good” or “bad”.
However, information can be provided by a monitor element that provides exactly one information content item selected from a plurality of items having different information contents. For example, various information content items may be provided to distinguish between states, such as “damage”, “wear”, “clogging”, etc., so that in each case a specific part and / or identification of the mold A statement for the function of is generated. For example, one information item may relate to the state and / or function of the movable mold part. Other information items allow, for example, an assessment of the condition and / or function of the positionally fixed mold part. Still other information items make it possible, for example, to derive conclusions regarding the state and / or function of the spring means of the mold.

金型の監視、及び、上位ユニット若しくは周辺部への情報の提供若しくは伝達は、連続的であってもよいし、又は、間隔をあけて実施されてもよい。
監視ユニットは、好ましくは、例えば、接合要素を配置し、又は、接合を行うための、金型を備える装置を監視する、コンピュータに基づく監視ユニットである。
The monitoring of the mold and the provision or transmission of information to the upper unit or the peripheral part may be continuous or may be performed at intervals.
The monitoring unit is preferably a computer-based monitoring unit that monitors, for example, a device with a mold for placing or joining the joining elements.

本発明によると、モニタ素子は、歪みゲージを含む。歪みゲージにより、機械的に負荷を受けた金型の要素を、省スペースで継続的かつ正確に監視できる。歪みゲージが平坦な形状であり厚さが薄いので、歪みゲージを問題なく金型上に収納することができる。また、特に、配線配置の相手側接点との接触のための接点が歪みゲージ上に備えられる。According to the invention, the monitoring element includes a strain gauge. Strain gauges allow space-saving, continuous and accurate monitoring of mechanically loaded mold elements. Since the strain gauge has a flat shape and is thin, the strain gauge can be stored on the mold without any problem. In particular, a contact for contact with the other contact of the wiring arrangement is provided on the strain gauge.

歪みゲージは、複数設けられることが好ましいが、少なくとも一つの歪みゲージにより、第二構造部中の応力又は歪みゲージに結合された金型部の損傷が特に検出され得る。また、標準的な特性からの逸脱も識別することができる。好ましくは、歪みゲージは、移動可能な金型部に作用し、又は、特にそれと接触する、ばね手段に結合される。金型若しくは移動可能な金型部、及び/又は、ばね手段そのものに損傷や不具合が発生した場合、歪みゲージによって検出されるばね手段の応力特性に影響を与える。A plurality of strain gauges are preferably provided, but at least one strain gauge can particularly detect the stress in the second structure part or damage to the mold part coupled to the strain gauge. Deviations from standard characteristics can also be identified. Preferably, the strain gauge is coupled to a spring means that acts on, or in particular contacts, the movable mold part. If damage or malfunction occurs in the mold or the movable mold part and / or the spring means itself, the stress characteristic of the spring means detected by the strain gauge is affected.

特に、移動可能な金型部が損傷を受けると、その損傷を受けた移動可能な金型部に割り当てられるばね手段の部分が、損傷を受けていない場合の標準的な状況とは異なる振る舞いをするという影響がある。これは、ばね手段の非標準的な応力状態、又は、ばね手段における不均一な応力分布、につながり、これらは、許容範囲外である。ばね手段での不均一な応力分布は、好ましくはばね手段に取り付けられる好ましくは複数の歪みゲージにより識別又は検出される。対応する検出信号は、歪みゲージから上位ユニットに伝達されてもよい。In particular, if the movable mold part is damaged, the part of the spring means assigned to the damaged movable mold part behaves differently from the standard situation when it is not damaged. There is an effect that. This leads to non-standard stress conditions in the spring means, or non-uniform stress distribution in the spring means, which are outside the acceptable range. The non-uniform stress distribution at the spring means is preferably identified or detected by a plurality of strain gauges preferably attached to the spring means. The corresponding detection signal may be transmitted from the strain gauge to the upper unit.

本発明によると、モニタ素子は、ちょうど二つのセンサを含む。よって、比較的僅かな費用により、信頼性のある機能的な監視を実現可能である。特に、金型が、二つ、三つ、又は、四つの移動可能な金型部を有し、各場合において、それらに作用するばね手段の一つの関連するばね部を備える場合、好ましくは、ちょうど二つのセンサ若しくは歪みゲージ、又は、ちょうど三つ若しくはちょうど四つのセンサ若しくは歪みゲージが設けられる。According to the invention, the monitoring element includes exactly two sensors. Thus, reliable functional monitoring can be realized with relatively little expense. In particular, if the mold has two, three or four movable mold parts, in each case with one associated spring part of the spring means acting on them, preferably There are just two sensors or strain gauges, or just three or just four sensors or strain gauges.

ばね手段は、複数の弾性的に移動可能なばねアームを含み、一つの移動可能な金型部が一つのばねアームに割り当てられる。好ましくは、複数の移動可能な金型部が金型上に設けられ、各金型部は、各場合において、ばね手段のちょうど一つの同一部分によって、例えば、マルチアームヨークスプリングの一つのばねアームによって、作用される。The spring means comprises a plurality of elastically movable spring arms, one movable mold part being assigned to one spring arm. Preferably, a plurality of movable mold parts are provided on the mold, each mold part being in each case just one and the same part of the spring means, for example one spring arm of a multi-arm yoke spring Is acted upon by.

金型は、各場合において、ばね手段の一つのばねアームにより弾性的に移動可能である四つの移動可能な金型部を含む。よって、対称な接合点のための金型が、特に、金型の軸に対して径方向外側に反ることが可能な四つの金型部と、対応して径方向に反る四つのばねアームと、を有し得る。好ましくは、ばねアームは、一点で接続される四つのばねアームを有する十字ばねとして、四つの屈曲し、接続された帯状ばねアームの一つで形成される。金型は、対称な構造が好ましい。The mold comprises in each case four movable mold parts that are elastically movable by one spring arm of the spring means. Thus, the molds for the symmetric joints, in particular, the four mold parts that can warp radially outward with respect to the mold axis and the corresponding four springs that warp radially. And an arm. Preferably, the spring arm is formed of one of four bent and connected strip spring arms as a cross spring having four spring arms connected at one point. The mold preferably has a symmetrical structure.

本発明の他の局面によると、金型により実施可能であることが意図される接合工程を監視する少なくとも一つのモニタ素子が金型に取り付けられる。よって、金型の状態に関わらず、つまり、非損傷又は摩耗金型であっても、金型の不適切な使用に起因する状態を識別することが可能である。According to another aspect of the invention, at least one monitoring element is attached to the mold for monitoring the joining process that is intended to be performed by the mold. Thus, regardless of the state of the mold, that is, whether it is a non-damaged or worn mold, it is possible to identify a state resulting from improper use of the mold.

例えばこれは、新しい金型や理想的な金型から始めて、ワーク又は様々なワーク層が、正しい向き又は金型上の正しい位置に対して斜めに又はずれて配置される場合に当てはまり得る。例えば、これにより、移動可能な金型部が、互いに対して一様でない動きを示すことになり得、かつ/又は、ばね手段の要素が不均一に曲がることとなり得る。このことは、モニタ素子により、例えば、実際の特性と設定点の特性とを比較することにより識別され、対応するエラーに割り振ることができる。For example, this may be the case when starting with a new or ideal mold and the workpiece or the various workpiece layers are placed diagonally or offset relative to the correct orientation or position on the mold. For example, this may cause the movable mold parts to exhibit non-uniform movement relative to each other and / or bend the elements of the spring means unevenly. This can be identified by the monitoring element, for example by comparing the actual characteristics with the characteristics of the set point, and can be assigned to the corresponding error.

更に、有利には、接合工程を監視することで、接合点など、ワークに対して実施される変形の特質又は性質に関する結論が導かれ得る。例えば、クリンチやクリンチリベットの場合、それぞれの接合点で達成されたワーク層のアンダーカットに関する結論が導かれ得る。In addition, advantageously, monitoring the joining process can lead to conclusions regarding the nature or nature of deformations performed on the workpiece, such as joining points. For example, in the case of clinch and clinch bets, conclusions can be drawn regarding the undercut of the work layer achieved at each junction.

モニタ素子が、接合中に接合工程によって生じる動きを受ける金型の金型部に結合され、モニタ素子が、移動可能な金型部の動きを特に監視する場合は、更に有利である。モニタ素子を移動可能な金型部に結合することで、移動可能な金型部の状態を直接検出可能であり、関連する情報項目を確実にかつ高い情報的価値をもって提供できる。移動可能な金型部は、一般に、金型の重要部分を形成するので、これはとりわけ有利である。これは、移動可能な金型部は、動的かつ機械的に、比較的高い負荷を受けるからである。不具合なく機能する移動可能な金型部は、金型が機能するための前提条件である。よって、接合中の問題は、一般に、移動可能な金型部が誤って機能していること、又は、移動可能な金型部が損傷を受けていること若しくは全く存在しないことに起因する。よって、問題の識別が、本発明による金型を用いた有利な方法によって行われる。It is further advantageous if the monitoring element is coupled to a mold part of a mold that undergoes movement caused by the joining process during joining, and the monitoring element specifically monitors the movement of the movable mold part. By coupling the monitor element to the movable mold part, the state of the movable mold part can be directly detected, and related information items can be provided reliably and with high information value. This is particularly advantageous because the movable mold part generally forms an important part of the mold. This is because the movable mold part is subjected to a relatively high load dynamically and mechanically. A movable mold part that functions without defects is a prerequisite for the mold to function. Thus, problems during joining are generally due to the movable mold part functioning incorrectly, or the movable mold part being damaged or not present at all. Thus, problem identification is performed in an advantageous manner using the mold according to the invention.

金型の金型部に対するモニタ素子の結合は、各状況に応じた方法で各金型にそれぞれ適合される様々な関係を意味すると理解されるものとする。結合は、例えば、モニタ素子と金型部との間の物理的な結合又は間接的な結合を意味してもよい。更に、結合は、永久的であっても非永久的であってもよい。結合の特性が、接合工程の途中で変化することも考え得る。例えば、モニタ素子と移動可能な金型部との間の間接的な結合は、金型の最初の動作段階で形成され、直接的な結合は、例えば、モニタ素子と金型部との間の当接により、後の時点で形成される。The coupling of the monitoring element to the mold part of the mold shall be understood to mean various relationships which are respectively adapted to each mold in a way depending on the situation. Coupling may mean, for example, physical coupling or indirect coupling between the monitoring element and the mold part. Furthermore, the bond may be permanent or non-permanent. It is also conceivable that the characteristics of the bond change during the joining process. For example, an indirect coupling between the monitoring element and the movable mold part is formed in the initial operating stage of the mold, and a direct coupling is, for example, between the monitoring element and the mold part. It is formed at a later time by contact.

結合は、例えば、モニタ素子と移動可能な金型部との間の当接であり、移動可能な金型部が予め定義可能な移動道程を通過する場合に当接が生じるように、モニタ素子は構成される。この予め定義可能な移動道程は、金型の故障や起こり得る損傷状態に関して特に有益な情報を与える。結合により監視される金型部の移動道程は、移動可能な金型部の端位置又は停止位置に到達するまでの接合工程における、移動可能な金型部による道程の最終部分であることが好ましい。金型の損傷は、通常、移動可能な金型部の移動道程が、カバーされてきた標準道程から逸脱するという事実から識別され得る。関連する逸脱は、モニタ素子によって、本発明に係る金型から識別される。The coupling is, for example, an abutment between the monitor element and the movable mold part, and the monitor element is arranged so that the abutment occurs when the movable mold part passes through a predefinable travel path. Is composed. This predefinable travel path provides particularly useful information regarding mold failure and possible damage conditions. The travel distance of the mold part monitored by the bonding is preferably the last part of the travel by the movable mold part in the joining process until reaching the end position or stop position of the movable mold part. . Mold damage can usually be distinguished from the fact that the travel of the movable mold part deviates from the standard travel that has been covered. Related deviations are identified from the mold according to the invention by the monitoring element.

モニタ素子が、金型に移動可能に設けられる金型の金型部に結合されることもまた、有利である。It is also advantageous for the monitoring element to be coupled to a mold part of the mold that is movably provided in the mold.
損傷時、移動可能な金型部は、例えば移動道程の最終部分において、正しい若しくは標準の端位置に到達せず、又は、端位置で停止せず、端位置の前後で停止することがあり、又は、例えば、機能的に正しい標準的な状況と比較して、より速い、より遅い、又は、一様ではなくぎくしゃくした動きなど、非標準的な動きや正しくない動きをすることがある。In case of damage, the movable mold part may not reach the correct or standard end position, for example in the final part of the travel path, or may not stop at the end position and stop before and after the end position, Or, there may be non-standard movements or incorrect movements, for example, faster, slower, or jerky movements that are not uniform compared to a functionally correct standard situation.

例えば、金型の損傷時、一つの又は複数の移動可能な金型部は、損傷がない状況では金型部の移動道程の正しい端位置である端位置を超えて移動することがある。For example, when a mold is damaged, one or more movable mold parts may move beyond the end position, which is the correct end position of the mold part travel path in the absence of damage.
移動可能な金型部は、ワークと相互作用する金型の移動可能なセグメント、及び/又は、金型の移動可能なセグメントに作用する、例えば、ヨークスプリング、エラストマリング、又は、その他の機械的スプリングなどの、ばね手段の一部、であってもよい。  The movable mold part acts on the movable segment of the mold that interacts with the workpiece and / or on the movable segment of the mold, eg, yoke spring, elastomeric ring, or other mechanical It may be part of a spring means, such as a spring.

モニタ素子が第二構造部に結合され、第二構造部が、金型上に移動可能に設けられる金型の金型部と相互作用すると、更に有利である。第二構造部は、例えば、移動可能な金型部に対し力又はモーメントを提供するばね手段によって形成される。例えば、第二構造部は、それ自体が金型上に移動可能に設けられる部分を含む。第二構造部は、好ましくは、金型上で比較的容易にアクセス可能であり、例えば金型の外側の領域を形成し、又は、金型部の外側に取り付けられる。It is further advantageous if the monitoring element is coupled to the second structure part and the second structure part interacts with the mold part of the mold that is movably provided on the mold. The second structural part is formed, for example, by a spring means that provides a force or moment to the movable mold part. For example, the second structure part includes a part that is movably provided on the mold itself. The second structural part is preferably relatively easily accessible on the mold, for example forming a region outside the mold or attached to the outside of the mold part.

本発明の一つの有利な実施形態では、モニタ素子は、センサ配置を含む。センサ配置により、例えば、商業的に入手可能なセンサを用いて、金型を、経済的に有利な態様で監視できる。特に、機能の監視のために注目する種々のパラメータを確実に検出でき、例えば有線により上位ユニットへ送信できる。In one advantageous embodiment of the invention, the monitoring element comprises a sensor arrangement. The sensor arrangement allows the mold to be monitored in an economically advantageous manner, for example using commercially available sensors. In particular, various parameters of interest for function monitoring can be reliably detected, and can be transmitted, for example, to a host unit by wire.

若しくは或いは追加的に、モニタ素子は、例えば、ピエゾ素子のような力センサを有利に有する。Alternatively or additionally, the monitoring element advantageously comprises a force sensor, for example a piezo element.
モニタ素子が、歪みゲージなどの、金型の機能性、及び/又は、金型によって実施可能な接合工程、を監視する測定信号を継続的に提供する役目を果たすセンサを含むと、更に有利である。これにより、接合工程の全体を通して、金型と工程を確実に監視することが可能となる。金型の不具合、又は、接合工程における不具合も迅速に識別される。よって、より広範囲な技術的損害又は経済的損失が取り除かれ得る。It is further advantageous if the monitoring element comprises a sensor that serves to continuously provide a measurement signal, such as a strain gauge, that monitors the functionality of the mold and / or the bonding process that can be performed by the mold. is there. This makes it possible to reliably monitor the mold and the process throughout the joining process. A defect in the mold or a defect in the joining process is also quickly identified. Thus, a wider range of technical damage or economic loss can be removed.

モニタ素子に結合される金型部が正常負荷状態の範囲外にある負荷を受ける場合に、モニタ素子が関連する測定信号を提供するように構成されると、本発明の更なる利点が生じる。これにより、接合工程が危機的状況にあることを一般に意味する、金型が危機的状況にある場合には少なくとも、測定信号が生成される。こうして、金型の不具合又は故障が識別される。好ましくは、更なる動作又は測定が、測定信号により自動的に開始され得る。これにより、工程の信頼性が高められ得る。A further advantage of the present invention arises when the monitoring element is configured to provide an associated measurement signal when a mold part coupled to the monitoring element is subjected to a load that is outside the range of normal load conditions. This generates a measurement signal at least when the mold is in a critical situation, which generally means that the joining process is in a critical situation. In this way, a malfunction or failure of the mold is identified. Preferably, further actions or measurements can be initiated automatically by the measurement signal. Thereby, the reliability of a process can be improved.

モニタ素子が、上位ユニットに測定信号を提供するように設計されることも有利である。上位ユニットとは、例えば、工程制御用の監視ユニットが好ましい。測定信号は、特に電気信号として提供される。上位ユニットにより、予め定義されたフォローアップ対策が迅速かつ効果的に開始され得る。It is also advantageous that the monitoring element is designed to provide a measurement signal to the upper unit. The upper unit is preferably a process control monitoring unit, for example. The measurement signal is provided in particular as an electrical signal. By means of the upper unit, predefined follow-up measures can be started quickly and effectively.

更なる有利な変形例において、モニタ素子は複数のセンサを含む。同じ種類の複数の個々のセンサ、つまり、複数の同一のセンサが設けられることが好ましい。これは、金型が対称な構造を有する場合に特に有利である。これは、移動プロファイルの対称性からのずれを識別することができるからである。例えば、移動可能な金型部の対称に配置された複数の部分は、標準的な状況下では、接合工程の間に同一の移動を行う。移動可能な金型部の複数の部分のうちの一部分の損傷又は故障が、センサが例えば取り付けられる各部分に割り当てられた標準的な状況又は標準的な特性からのずれとして、該センサにより有利に検出され得る。各部分は、標準的な状況下とは異なる振る舞い、又は、移動可能な金型部の他の又は損傷していない部分とは異なる振る舞いをする。In a further advantageous variant, the monitoring element comprises a plurality of sensors. Preferably, a plurality of individual sensors of the same type, i.e. a plurality of identical sensors, are provided. This is particularly advantageous when the mold has a symmetrical structure. This is because deviations from the symmetry of the movement profile can be identified. For example, a plurality of symmetrically arranged portions of the movable mold part perform the same movement during the joining process under standard conditions. Damage or failure of some of the parts of the movable mold part is more advantageous for the sensor, for example as a deviation from the standard situation or standard characteristics assigned to each part to which the sensor is attached. Can be detected. Each part behaves differently than under standard conditions or differently from other or undamaged parts of the movable mold part.

これは、固定された金型部にも同様に当てはまり、固定された金型部が損傷している場合に、この損傷を識別できる。This applies to the fixed mold part as well, and this damage can be identified if the fixed mold part is damaged.
例えば、複数の歪みゲージは金型上に設けられ、特に、各場合において、一つの関連するセンサが各移動可能な金型部に対して設けられる。これに加えて、或いはこれに代えて、各関連するセンサは、複数のばね要素から構成されるばね手段の各ばね要素に対して好ましくは設けられてもよい。For example, a plurality of strain gauges are provided on the mold, and in particular in each case one associated sensor is provided for each movable mold part. In addition or alternatively, each associated sensor may preferably be provided for each spring element of the spring means comprising a plurality of spring elements.

センサとして、例えば、歪みゲージ、及び/又は、ピエゾ素子、が使用されてもよい。For example, a strain gauge and / or a piezo element may be used as the sensor.
モニタ素子が、ちょうど三つ又はちょうど四つのセンサを含むことも、有利である。これにより、複数の固定金型部、及び/又は、複数の移動可能な金型部を具備する比較的複雑な金型を、高い情報的価値を伴って監視することができる。It is also advantageous for the monitoring element to contain exactly three or just four sensors. Thereby, it is possible to monitor a relatively complicated mold having a plurality of fixed mold parts and / or a plurality of movable mold parts with high information value.

金型は、リセット可能な移動のためのばね手段と相互作用する移動可能な金型部を有利に有する。よって、例えば金型セグメントなど、移動可能な金型部の正確に繰り返される動きとその取り付けが、予め定義できる。The mold advantageously has a movable mold part that interacts with spring means for resettable movement. Thus, precisely repeated movements and attachments of movable mold parts, such as mold segments, can be defined in advance.

本発明の他の有利な変形例によると、金型は、弾性的に撓み得るばねアームを持つばね手段を有する。ばねアームはコンパクトに収容され、又は、寸法と材質の仕様によって異なる作用の段階を有することができる。According to another advantageous variant of the invention, the mold has spring means with spring arms that can be elastically deflected. The spring arm can be housed compactly or have different stages of action depending on the dimensions and material specifications.

本発明は更に、ワーク上に接合要素を配置するための、又は、ワークのクリンチ接合のための装置にも及び、装置は、パンチユニットと、反対側に配置された金型ユニットとを含み、装置によって加工され得るワークが、パンチユニットと金型ユニットとの間でしっかり締め付けられ得て、金型ユニットは、上述した実施形態のうちの一つによる金型を含む。本発明による装置は、例えば、C形状のブラケット、又は、O形状のブラケット、又は柱状フレームを有し、その上にパンチユニットとその反対側に位置する金型が備えられるクリンチ工具又はリベット工具である。装置は、例えば、クリンチリベットなどのリベットの加工、及び/又は、クリンチやクリンチ接合のために好適に使用され得る。   The invention further extends to a device for placing a joining element on a workpiece or for clinch joining of a workpiece, the device comprising a punch unit and a mold unit arranged on the opposite side, A workpiece that can be machined by the apparatus can be firmly clamped between a punch unit and a mold unit, the mold unit including a mold according to one of the above-described embodiments. The apparatus according to the present invention is, for example, a clinch tool or a rivet tool having a C-shaped bracket, an O-shaped bracket, or a columnar frame, on which a punch unit and a mold located on the opposite side are provided. is there. The apparatus can be suitably used, for example, for processing rivets such as clinch rivets and / or clinching and clinch joining.

本発明の更なる特徴及び利点は、図面に示された本発明による配置に基づき、以下、より詳細に説明される。
クリンチ工程開始時の二層ワークを有する従来のクリンチ装置の詳細を極めて模式的に示す図であり、クリンチ装置の部品は省略されている。 クリンチ工程の最終時点の図1の配置を図示する。 クリンチ工程後の加工された図2のワークを図示する。 本発明による金型を側面図により図示する。 図4の金型を縦断面図により図示する。 図4の金型を上から図示する。 斜め下から見た図4の金型のインサートを斜視図により図示する。 モニタ素子を具備する図4の金型のばね手段を単独で図示する。
Further features and advantages of the invention will be explained in more detail below on the basis of the arrangement according to the invention shown in the drawings.
It is a figure which shows typically the detail of the conventional clinch apparatus which has a two-layer workpiece | work at the time of a clinch process start, and the components of a clinch apparatus are abbreviate | omitted. 1 illustrates the arrangement of FIG. 1 at the end of the clinching process. Fig. 3 illustrates the processed workpiece of Fig. 2 after the clinching step. The mold according to the invention is illustrated by a side view. The mold of FIG. 4 is illustrated by a longitudinal sectional view. The mold of FIG. 4 is illustrated from above. The insert of the metal mold | die of FIG. 4 seen from diagonally downward is illustrated with a perspective view. FIG. 5 shows alone the spring means of the mold of FIG. 4 with a monitoring element.

図1は、ワーク4の変形工程直前の、ワーク4をクリンチ(締め付け)又はクリンチ接合する従来の装置1を、極めて模式的に図示する。クリンチ装置1は、パンチユニット2と反対側に配置された金型3とを有し、ワーク4は、パンチユニット2と金型3との間にて金型3の上に位置決めされるか、又は、配置される。ワーク4は、そのパンチ側に上側ワーク層5を有し、その金型側に下側ワーク層6を有する。ワーク層5とワーク層6とは、各場合において、例えば、塑性変形可能な金属板である。クリンチ装置1により、二つのワーク層5、6は、接続点13で変形し、結果、その変形後に、二つのワーク層5、6は、互いに固定的に接続される。ここで、下側ワーク層6に対して上側ワーク層5の材料領域のアンダーカットHSが形成される。   FIG. 1 very schematically illustrates a conventional device 1 for clinching or clinching a workpiece 4 just before the deformation process of the workpiece 4. The clinching device 1 has a mold 3 disposed on the opposite side of the punch unit 2, and the workpiece 4 is positioned on the mold 3 between the punch unit 2 and the mold 3, Or it is arranged. The work 4 has an upper work layer 5 on its punch side and a lower work layer 6 on its mold side. In each case, the work layer 5 and the work layer 6 are, for example, plastically deformable metal plates. The two work layers 5 and 6 are deformed at the connection point 13 by the clinching device 1, and as a result, after the deformation, the two work layers 5 and 6 are fixedly connected to each other. Here, the undercut HS of the material region of the upper work layer 5 is formed with respect to the lower work layer 6.

パンチユニット2は、金型3の方に向けられる前方自由端にパンチマンドレル7を有する。図1において、パンチマンドレル7は、その使用面側が変形前のワーク層5の上側上となるように、配置されている。パンチマンドレル7は、金型3に向かう方向P1に接合軸Sに沿って力の作用を受け得るか、又は、駆動される態様で移動可能であり、クリンチ工程後には、反対の方向P2へ力の作用を受け得るか、又は、駆動される態様で移動可能である。その目的のために、例えば、電気駆動ユニットや油空圧駆動ユニットといった駆動ユニット(図示無し)が設けられる。   The punch unit 2 has a punch mandrel 7 at the front free end directed toward the mold 3. In FIG. 1, the punch mandrel 7 is arranged so that the use surface side is on the upper side of the work layer 5 before deformation. The punch mandrel 7 can be acted on by a force along the joining axis S in the direction P1 toward the mold 3 or can be moved in a driven manner, and after the clinching process, the force in the opposite direction P2 Or can be moved in a driven manner. For that purpose, for example, a drive unit (not shown) such as an electric drive unit or a hydraulic / pneumatic drive unit is provided.

金型3は、内側の、位置的に固定された柱状のインナ部8を有する。インナ部8の上側では、4つの移動可能な要素が支持される。これら移動可能な要素は、接合軸S周りに、周方向に90度の角度でオフセットされる。四つの移動可能な要素のうち二つの対向する要素9及び10が見えている。   The mold 3 has a columnar inner portion 8 that is fixed inside. On the upper side of the inner part 8, four movable elements are supported. These movable elements are offset around the joining axis S at an angle of 90 degrees in the circumferential direction. Two opposing elements 9 and 10 of the four movable elements are visible.

要素9及び10は、接合軸Sに対して、P3のように径方向外側に移動可能であるように、また、P4のように径方向内側に移動可能であるように、保持される。この目的のために、予荷重により、移動可能な要素9及び10を外側で押すばね手段が設けられる。ばね手段は、弾性的に撓み得るばねアーム11及び12によって形成される。ばねアーム11及び12は、初期位置(図1)において、その自由端に向かう方向に又は方向P2に、接合軸S方向に向かって僅かに斜め内側に向く。   The elements 9 and 10 are held so as to be movable radially outward with respect to the joining axis S as indicated by P3 and so as to be movable radially inward as indicated by P4. For this purpose, spring means are provided which push the movable elements 9 and 10 outward by preloading. The spring means are formed by spring arms 11 and 12 which can be elastically deflected. In the initial position (FIG. 1), the spring arms 11 and 12 are slightly inclined inward in the direction toward the free end or in the direction P2 toward the joining axis S.

図2は、パンチマンドレル7が方向P1に最大限まで移動させられたときのクリンチ工程の最後の動作状態を示し、要素9及び10は、方向P3に反っており、ばねアーム11、12は、図1の初期位置に対して方向P3に弾性的に外側に曲げられ、接合軸Sに略平行に延在する。   FIG. 2 shows the final operating state of the clinching process when the punch mandrel 7 is moved to the maximum in the direction P1, the elements 9 and 10 are warped in the direction P3, and the spring arms 11, 12 are 1 is elastically bent outward in the direction P3 with respect to the initial position in FIG.

パンチマンドレル7が方向P2に後退するとき、要素9及び10は、ばねアーム11、12のばね力によって方向P4に図1の初期位置にリセットされる。
移動可能な要素9及び10は、固定セグメント(図示無し)の間に設けられ、移動可能な要素9及び10により、ワーク4の変形した材料が、接続点13にて、アンダーカットHSを形成でき、すなわち、裏側に流れることができる。
When the punch mandrel 7 is retracted in the direction P2, the elements 9 and 10 are reset to the initial position of FIG. 1 in the direction P4 by the spring force of the spring arms 11, 12.
The movable elements 9 and 10 are provided between fixed segments (not shown), and the movable elements 9 and 10 allow the deformed material of the workpiece 4 to form an undercut HS at the connection point 13. That is, it can flow to the back side.

接続点13の形成のため、ばねアーム11、12が不具合なく動作することが必須であり、特に、破損がないことが必須である。特に、金型上に設けられたばねアーム11、12のすべて、つまり複数のばねアーム11、12が、予め定義された方法で調整可能であり、好ましくは、ばねアーム11、12それぞれが、クリンチ工程において、同一のばね力、又は、同一のばね力プロファイルを提供する場合に、装置1は、機能的に正しく動作する。   In order to form the connection point 13, it is essential that the spring arms 11 and 12 operate without any trouble, and in particular, it is essential that there is no breakage. In particular, all of the spring arms 11, 12 provided on the mold, i.e. a plurality of spring arms 11, 12, can be adjusted in a predefined way, preferably each of the spring arms 11, 12 is clinched. The device 1 is functionally correct when it provides the same spring force or the same spring force profile.

ワークが金型上に間違って向けられ、又は、位置決めされることは不利であり、かつ/又は、監視された接合工程において接合点が最適に形成されないことも不利である。これらは、本発明により、確実かつ実用的に識別できる。   It is disadvantageous that the workpiece is mis-directed or positioned on the mold and / or that the joint points are not optimally formed in the monitored joining process. These can be reliably and practically identified by the present invention.

更に、金型、又は、ばねアーム11、12の損傷、摩耗、及び/若しくは汚れは、ばねアーム11、12の機能に悪影響を及ぼし得て、結果、金型3の誤機能を引き起こし、次いでは、接続点13が誤って形成されるか、若しくは欠陥を有することとなる。これにより、ワーク層5及び6の接続に求められる接続安定性が与えられない。   Further, damage, wear and / or dirt on the mold or spring arms 11, 12 can adversely affect the function of the spring arms 11, 12, resulting in malfunction of the mold 3, and then The connection point 13 is formed by mistake or has a defect. Thereby, the connection stability required for the connection of the work layers 5 and 6 is not given.

これは、接合工程において、又は、接合装置の作動中に、金型の機能がモニタ素子により監視できるという本発明により対処される。
図4から図8は、図4において破線で示される変形前のワークWをクリンチ又はクリンチ接合するための関連するクリンチ工具のための、本発明に係る金型14に関する。金型14により、接合軸Sに関して対称なクリンチ点がワークW上に形成される。
This is addressed by the present invention that the function of the mold can be monitored by the monitoring element in the joining process or during operation of the joining device.
4 to 8 relate to a mold 14 according to the present invention for a related clinch tool for clinching or clinch joining a workpiece W before deformation indicated by a broken line in FIG. A clinching point that is symmetrical with respect to the joining axis S is formed on the workpiece W by the mold 14.

金型14により、ワークWの金型側の下側において点状の高い部分を特に形成することができる。また、厚さの異なるワークWをクリンチ又はクリンチ接合するために一つのツールセットを柔軟に使用することが可能となる。金型14により、関連するクリンチ装置の比較的省スペースでスリムな形状が可能となる。これは、金型14のアクセサビリティの高さと、極めて邪魔になりにくい外形とによって際立つ。   With the mold 14, a high spot-like portion can be formed particularly on the lower side of the work W on the mold side. In addition, one tool set can be flexibly used to clinch or clinch-join workpieces W having different thicknesses. The mold 14 enables a relatively space-saving and slim shape of the associated clinch device. This is conspicuous by the high accessibility of the mold 14 and the outer shape that is extremely difficult to get in the way.

金型14は、金型本体15と金型本体15の上部に挿入された金型インサート16とを有する。金型インサート16は、上部16aと、上部16a上で移動可能に保持された四つの薄板21、22、23、及び24とを有する。金型本体15と金型インサート16との間には、例えば、ヨークスプリング又は十字ばね25として形成される、ばね手段が設けられる。例えばばね鋼で形成される十字ばね25は、十字状の下部30を有し、その上では、四つの帯状ばねアーム26、27、28、及び29が屈曲区域を介して角度をなすように上向きに突出する。十字ばね25に代えて、ばね手段は、異なる方法で設計されてもよく、例えば、エラストマリング、螺旋ばね、又は、他の技術によるスプリングを含んでもよい。金型インサート16は、対応する開口部に挿通され得るクランプピン34によって金型本体15上の正しい位置に固定される。固定された金型インサート16により、十字ばね25も金型14上に固定される。   The mold 14 includes a mold body 15 and a mold insert 16 inserted into the upper part of the mold body 15. The mold insert 16 has an upper portion 16a and four thin plates 21, 22, 23, and 24 held movably on the upper portion 16a. Between the mold body 15 and the mold insert 16, spring means, for example formed as a yoke spring or a cross spring 25, are provided. The cross spring 25, for example made of spring steel, has a cross-shaped lower part 30 on which the four strip spring arms 26, 27, 28, and 29 face upwards at an angle through the bending area. Protrusively. Instead of the cruciform spring 25, the spring means may be designed in different ways, for example including an elastomeric ring, a helical spring or a spring by other techniques. The mold insert 16 is fixed in the correct position on the mold body 15 by a clamp pin 34 that can be inserted through the corresponding opening. The cross spring 25 is also fixed on the mold 14 by the fixed mold insert 16.

金型14の機能性を監視するために、モニタ素子31が十字ばね25の下部30の下側上に設けられる。モニタ素子31は、例えば、二つの帯状の歪みゲージ32及び33から形成される。歪みゲージ32及び33は、交差して配置され、二つの電気伝導性のワイヤからなるそれぞれの端部32a、33aにより、金型14の外側に案内され、又は、金型14の外側に接続される。歪みゲージ32、33は、下部30の下側に例えば接着され、交差するように向けられる下部30の四つの部分の大部分にわたり下部30の下側にて延在する。四つの部分のそれぞれは、各場合において、四つのばねアーム26〜29の一つに移行する。このように、歪みゲージ32及び33は、十字ばね全体、又は、四つのばねアーム26〜29の応力状態すべてを検出し、特に、ばねアーム26〜29が接合工程中に変形、又は、移動する場合に、検出する。この変形や移動は通常、方向P3の外側方向へ、及び、方向P4の逆方向へ、弾性的に反る移動を意味する。   In order to monitor the functionality of the mold 14, a monitor element 31 is provided on the lower side of the lower part 30 of the cross spring 25. The monitor element 31 is formed from, for example, two strip-shaped strain gauges 32 and 33. The strain gauges 32 and 33 are arranged so as to cross each other and are guided to the outside of the mold 14 or connected to the outside of the mold 14 by respective end portions 32a and 33a made of two electrically conductive wires. The The strain gauges 32, 33 are bonded, for example, to the lower side of the lower part 30 and extend below the lower part 30 over most of the four parts of the lower part 30 that are oriented to intersect. Each of the four parts transitions to one of the four spring arms 26-29 in each case. In this way, the strain gauges 32 and 33 detect the entire cross spring or all of the stress states of the four spring arms 26-29, and in particular, the spring arms 26-29 are deformed or moved during the joining process. Detect if. This deformation or movement usually means a movement that elastically warps in the outer direction of the direction P3 and in the opposite direction of the direction P4.

歪みゲージ32、33によって検出され得る四つのばねアーム26〜29の不均一な応力分布は、例えば、薄板21〜24の一つ以上、及び/又は、十字ばね25、若しくは、ばねアーム26〜29の少なくとも一つのばねアーム、が破損している場合に、結果として生じる。二つの歪みゲージ32、33の関連する測定信号は、端部32a、33aに係合する配線(図示無し)を介して監視ユニットに伝達され、その後、例えば、警告信号及び/又はエラーメッセージを出力するために、そこで処理される。   The non-uniform stress distribution of the four spring arms 26-29 that can be detected by the strain gauges 32, 33 is, for example, one or more of the thin plates 21-24 and / or the cross spring 25 or the spring arms 26-29. This results when the at least one spring arm is broken. The associated measurement signals of the two strain gauges 32, 33 are transmitted to the monitoring unit via wires (not shown) that engage the ends 32a, 33a and then output, for example, warning signals and / or error messages. To be processed there.

金型本体15は、中実円筒状基部35を有し、中実円筒状基部35は、その上部に隣接する薄壁又はスリーブ状の囲い36を備える。関連するクリンチ工具のパンチに面する囲い36の開き側には、90度の角度で周方向に互いにオフセットされた四つのスロット37が上側から中に形成される。これらのスロット37は、囲い36の長さの大部分に渡り延在する。囲い36は、金型インサート16と十字ばね25とを収容する受入空間を囲む。部品15、16、25、32、33、及び34から構成される金型14の組立て又は分解は、少ない回数の簡単な工程により可能である。   The mold body 15 has a solid cylindrical base 35, and the solid cylindrical base 35 includes a thin wall or sleeve-like enclosure 36 adjacent to the upper part thereof. On the open side of the enclosure 36 facing the punch of the associated clinching tool, four slots 37 are formed from above into the inside which are offset from one another in the circumferential direction by an angle of 90 degrees. These slots 37 extend over most of the length of the enclosure 36. The enclosure 36 encloses a receiving space in which the mold insert 16 and the cross spring 25 are accommodated. Assembly or disassembly of the mold 14 composed of the parts 15, 16, 25, 32, 33, and 34 is possible by a small number of simple processes.

金型14の上側の構造は、図5及び図6に特に明瞭に示される。図5に示すように、四つの薄板21〜24はU字状の断面を有し、周方向において四つの薄板21〜24の間には、上部16aの四つの固定部が設けられる。これら四つの固定部それぞれにより、クリンチ工程中に、関連するクリンチ工具を用いて加工され得るワークW用の平面状の支持領域17、18、19、及び20が提供される。薄板21〜24の各平面状の上側は、支持領域17〜20と同じレベルに設けられる、すなわち、支持領域17〜20と共に平面E内に設けられる。一般的に下側が平面状であるワークWは、クリンチ工程の開始時には、支持領域17〜20の上部にて、また、平面E(図5参照)にある薄板21〜24の上側にて、その下側で支持される。金型14の上方で開口する金型凹部38は、支持領域17〜20と薄板21〜24とにより包囲され、中央凹部を形成し、中央凹部は、各ワークWにおいて金型14により生成されるクリンチされた接続点の下側に突出する長さを予め定義する深さを有する。   The upper structure of the mold 14 is particularly clearly shown in FIGS. As shown in FIG. 5, the four thin plates 21 to 24 have a U-shaped cross section, and four fixing portions of the upper portion 16 a are provided between the four thin plates 21 to 24 in the circumferential direction. Each of these four fixtures provides planar support areas 17, 18, 19, and 20 for the workpiece W that can be machined using the associated clinching tool during the clinching process. Each planar upper side of the thin plates 21 to 24 is provided at the same level as the support regions 17 to 20, that is, provided in the plane E together with the support regions 17 to 20. In general, the workpiece W having a flat lower side is formed at the upper part of the support regions 17 to 20 and at the upper side of the thin plates 21 to 24 on the plane E (see FIG. 5) at the start of the clinching process. Supported on the lower side. The mold recess 38 opened above the mold 14 is surrounded by the support regions 17 to 20 and the thin plates 21 to 24 to form a center recess, and the center recess is generated by the mold 14 in each workpiece W. It has a depth that predefines a length that projects below the clinched connection point.

機能的に正しく作動している金型14の場合、対称なクリンチ点又は接続点を生成するのに、薄板21〜24、及びそれによって、ばねアーム26〜29が、径方向、つまり方向P3に、予め定義された偏向位置まで反る。これは、関連するクリンチ工具の接合軸Sに沿って駆動される態様で移動可能なパンチ(図示無し)のパンチ動作によりクリンチ工程中に実現される。変形されたワーク材料は、例えば、四つすべてのばねアーム26〜29、つまり、それらの長手方向の軸が、接合軸Sと平行となる程度に、又は、例えば、囲い36の壁と並ぶ程度に、薄板21〜24を径方向外側に押圧する。ここで、ばねアーム26〜29は、径方向内側から外側に、スロット37の材料の無い領域の中に突入する。従って、各場合に、スロット37の材料の無い領域により、ばねアーム26〜29の反る動きの移動道程が実現される。   For a mold 14 that is functionally correct, the lamellas 21-24, and thereby the spring arms 26-29, in the radial direction, i.e. direction P3, are used to produce symmetrical clinch points or connection points. Warp to a predefined deflection position. This is achieved during the clinching process by the punching action of a punch (not shown) which is movable in a manner driven along the joining axis S of the associated clinching tool. The deformed workpiece material is, for example, in such a way that all four spring arms 26-29, ie their longitudinal axes are parallel to the joining axis S or, for example, aligned with the wall of the enclosure 36. The thin plates 21 to 24 are pressed radially outward. Here, the spring arms 26 to 29 protrude from the inside in the radial direction to the outside into the region of the slot 37 where there is no material. Accordingly, in each case, the travel path of the warp motion of the spring arms 26-29 is realized by the area of the slot 37 where there is no material.

十字ばね25に取り付けられた歪みゲージ32、33により、金型14の損傷又は不具合が、特にクリンチ装置のプロセス環境の中で迅速かつ直接的に識別される。このように、本発明によると、機能の監視、つまり、金型14の不具合や損傷の識別が確実に行われる。   The strain gauges 32, 33 attached to the cross spring 25 identify damages or failures of the mold 14 quickly and directly, particularly in the process environment of the clinching device. As described above, according to the present invention, monitoring of functions, that is, identification of malfunctions and damages of the mold 14 is reliably performed.

1…装置、2…パンチユニット、3…金型、4…ワーク、5、6…ワーク層、7…パンチマンドレル、8…インナ部、9、10…要素、11、12…ばねアーム、13…接続点、14…金型、15…金型本体、16…金型インサート、16a…上部、17〜20…支持領域、21〜24…薄板、25…十字ばね、26〜29…ばねアーム、30…下部、31…モニタ素子、32…歪みゲージ、32a…端部、33…歪みゲージ、33a…端部、34…クランプピン、35…基部、36…囲い、37…スロット、38…金型凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Apparatus, 2 ... Punch unit, 3 ... Die, 4 ... Work, 5, 6 ... Work layer, 7 ... Punch mandrel, 8 ... Inner part, 9, 10 ... Element, 11, 12 ... Spring arm, 13 ... Connection point, 14 ... mold, 15 ... mold body, 16 ... mold insert, 16a ... upper part, 17-20 ... support region, 21-24 ... thin plate, 25 ... cross spring, 26-29 ... spring arm, 30 ... Lower part, 31 ... Monitor element, 32 ... Strain gauge, 32a ... End, 33 ... Strain gauge, 33a ... End, 34 ... Clamp pin, 35 ... Base, 36 ... Enclosure, 37 ... Slot, 38 ... Mold recess

Claims (16)

接合用の装置用の金型(14)であって、前記金型(14)の機能性を監視する少なくとも一つのモニタ素子(31)が前記金型(14)に取り付けられ
前記モニタ素子(31)は、歪みゲージ(32、33)を含み、
前記金型(14)はばね手段(25)を含み、前記ばね手段(25)は、複数の弾性的に移動可能なばねアーム(26〜29)を有する十字ばねを含み、一つの金型部(21〜24)は、一つのばねアーム(26〜29)に割り当てられ、
前記ばねアーム(26〜29)は一点で接続され、
前記金型(14)は、前記ばね手段(25)の一つのばねアーム(26〜29)により各場合において弾性的に移動可能である四つの移動可能な金型部(21〜24)を含む、金型(14)。
A mold (14) for a joining apparatus, wherein at least one monitor element (31) for monitoring the functionality of the mold (14) is attached to the mold (14) ,
The monitor element (31) includes strain gauges (32, 33),
The mold (14) includes spring means (25), and the spring means (25) includes a cross spring having a plurality of elastically movable spring arms (26-29), and a mold part. (21-24) are assigned to one spring arm (26-29),
The spring arms (26-29) are connected at one point,
The mold (14) includes four movable mold parts (21-24) which are elastically movable in each case by one spring arm (26-29) of the spring means (25). , Mold (14).
接合用の装置用の金型(14)であって、前記金型(14)により実施可能であることが意図される接合工程を監視する少なくとも一つのモニタ素子(31)が、前記金型(14)に取り付けられる、金型(14)。  A mold (14) for a bonding apparatus, wherein at least one monitoring element (31) for monitoring a bonding process intended to be performed by the mold (14) comprises the mold ( A mold (14) attached to 14). 前記金型(14)により実施可能であることが意図される接合工程を監視する少なくとも一つのモニタ素子(31)が、前記金型(14)に取り付けられる、請求項1に記載の金型(14)。 At least one monitoring element for monitoring the bonding process are intended to be practiced by the mold (14) (31) is attached to said mold (14), a mold according to Motomeko 1 (14). 前記モニタ素子(31)は、接合中に前記接合工程によって生じる動きを受ける前記金型(14)の金型部に結合され、
前記モニタ素子(31)は、移動可能な前記金型部の動きを特に監視する、
請求項2または請求項に記載の金型。
The monitor element (31) is coupled to a mold part of the mold (14) that receives movement caused by the joining process during joining,
The monitor element (31) specifically monitors the movement of the movable mold part,
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、前記金型上に移動可能に設けられる前記金型(14)の金型部に結合される、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) is coupled to a mold part of the mold (14) provided movably on the mold.
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子は、第二構造部に結合され、
前記第二構造部は、前記金型(14)上に移動可能に設けられる前記金型(14)の金型部と相互作用する、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitoring element is coupled to the second structure;
The second structure part interacts with a mold part of the mold (14) provided movably on the mold (14);
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、センサ配置を含む、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) includes a sensor arrangement,
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、前記金型(14)の機能性、及び/又は、前記金型(14)により実施可能な前記接合工程、を監視するための測定信号を継続的に提供する役目を果たす歪みゲージ(32、33)のようなセンサを含む、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) serves to continuously provide measurement signals for monitoring the functionality of the mold (14) and / or the joining process that can be performed by the mold (14). Including sensors such as strain gauges (32, 33)
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、前記モニタ素子(31)に結合される前記金型部が正常負荷状態の範囲外にある負荷を受ける場合に、関連する測定信号を提供するように構成される、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) is configured to provide an associated measurement signal when the mold portion coupled to the monitor element (31) is subjected to a load that is outside a range of normal load conditions.
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、上位ユニットに測定信号を提供するように設計される、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) is designed to provide a measurement signal to the upper unit,
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、複数のセンサを含む、
請求項2または請求項3に記載の金型。
The monitor element (31) includes a plurality of sensors.
The metal mold | die of Claim 2 or Claim 3 .
前記モニタ素子(31)は、ちょうど二つのセンサを含む、
請求項2または請求項11に記載の金型。
The monitoring element (31) includes exactly two sensors,
12. A mold according to claim 2 or claim 11 .
前記モニタ素子(31)は、ちょうど三つ又はちょうど四つのセンサを含む、
請求項2または請求項11に記載の金型。
The monitoring element (31) contains just three or just four sensors,
12. A mold according to claim 2 or claim 11 .
前記金型(14)は、リセット可能な動きのために、ばね手段(25)と相互作用する移動可能な金型部(21〜24)を有する、
請求項1または請求項2に記載の金型。
The mold (14) has movable mold parts (21-24) that interact with spring means (25) for resettable movement,
The mold according to claim 1 or 2 .
前記金型(14)は、弾性的に撓み得るばねアーム(26〜29)を備えるばね手段(25)を有する、
請求項1または請求項14に記載の金型。
The mold (14) has spring means (25) with elastically deflectable spring arms (26-29),
The mold according to claim 1 or claim 14 .
ワーク上に接合要素を配置するための、又は、前記ワークをクリンチ接合するための装置であって、
パンチユニットと、反対側に配置された金型ユニットを含み、
前記装置によって加工され得る前記ワークが前記パンチユニットと前記金型ユニットとの間で締め付けられ得て、
前記金型ユニットは、請求項1または請求項2に記載の金型(14)を含む、装置。
An apparatus for placing a joining element on a workpiece or for clinch joining the workpiece,
Including a punch unit and a mold unit arranged on the opposite side,
The workpiece that can be machined by the apparatus can be clamped between the punch unit and the mold unit;
It said mold unit comprises a mold according to Motomeko 1 or claim 2 (14), device.
JP2019510920A 2016-08-23 2017-08-18 Molds and devices for positioning joining elements or for clinch joining Pending JP2019526451A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016115595.0A DE102016115595A1 (en) 2016-08-23 2016-08-23 Die and device for setting a joining element or for clinching
DE102016115595.0 2016-08-23
PCT/EP2017/070965 WO2018036932A1 (en) 2016-08-23 2017-08-18 Die and device for positioning a joining element or for clinch joining

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019526451A JP2019526451A (en) 2019-09-19
JP2019526451A5 true JP2019526451A5 (en) 2019-10-31

Family

ID=59683574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019510920A Pending JP2019526451A (en) 2016-08-23 2017-08-18 Molds and devices for positioning joining elements or for clinch joining

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190255590A1 (en)
JP (1) JP2019526451A (en)
CN (1) CN109641257A (en)
DE (2) DE102016115595A1 (en)
WO (1) WO2018036932A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024022740A (en) * 2022-08-08 2024-02-21 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Batteries and their manufacturing methods

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000061559A (en) * 1998-08-25 2000-02-29 Sanyo Mach Works Ltd Device for bonding thin metal sheets and quality control method of bonded part
US7150086B2 (en) * 2001-04-04 2006-12-19 Eugen Rapp Tool that connects pieces through a process of riveting
DE102004002593A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-29 Tox Pressotechnik Gmbh & Co. Kg Checking process for machine tools, e.g. presses, involves using liquid or gas checking medium supplied to cavities in regions at risk at measured pressure
WO2004074695A2 (en) * 2003-02-14 2004-09-02 Newfrey Llc Automated monitoring for clinching joints
DE10327886B4 (en) * 2003-06-20 2007-11-29 Prokos Produktions-Kontroll-System Gmbh Method and device for determining the ground thickness of clinch points of a clinch connection
DE102004038922A1 (en) 2004-08-11 2006-02-23 Manfred Kern Method for joining plates through clinching involves working stroke by means of punch and die with movable die part which is moved sidewise whereby tool and outer diameter of point of joining is controlled during joining process
US7856704B2 (en) * 2005-10-14 2010-12-28 Gm Global Technology Operations, Inc. Monitoring system for clinching process
CN102784841B (en) * 2012-07-11 2015-03-04 江苏大学 Combined type precision sheet metal stamping and riveting mould
DE102015006419A1 (en) 2015-05-19 2015-12-03 Daimler Ag Method and device for monitoring a joining process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10348031B2 (en) Apparatus for fitting cables with cable sleeves
CN110370281B (en) System for detecting load applied to robot, robot and robot system
CN110814085B (en) Apparatus and method for detecting faults in a mechanical press
JP2008290152A (en) Clinching joining method
JP2019526451A5 (en)
JP2019526451A (en) Molds and devices for positioning joining elements or for clinch joining
WO2014104025A1 (en) Pressure sensor attachment structure for terminal crimping device and crimping force inspection method employing same
EP2894489B1 (en) Sensor device
JP6497776B2 (en) Ring fastening device, hose with connector manufactured by ring fastening device, and ring member used for hose with connector
US10898943B2 (en) Self-piercing rivet device and method of operating a self-piercing rivet device to inhibit incorrect die usage
US11230078B2 (en) Press-working apparatus and related method
KR102214040B1 (en) Pushing apparatus of handler for testing semiconductor devices and operating method therof
JP7080203B2 (en) Robot system, assembly method, assembly inspection method, electric hand inspection method and electric hand performance inspection jig
JP5968202B2 (en) Semiconductor evaluation equipment
CN208146851U (en) Mold and fastening means for deforming material in fastening means
CN105612021A (en) Welder with indirect sensing of weld fastener position
KR100876793B1 (en) Terminal insertion amount-inspecting device
US20160138981A1 (en) Sensor device that provides force versus acceleration information
CN109520728B (en) Intensity detection device and intensity detection method
EP3473369B1 (en) Method of controlling the remaining life time of a stud holder in a stud welding device, and arrangement to implement the same
JP2020019039A (en) Welding device and plate thickness inspection method of welding device
US8997337B2 (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method for an electronic component
JPH079539U (en) Caulking inspection device
EP4327977A2 (en) Machining fixture positioning switch
KR101833938B1 (en) Stopper block of stopper block