KR20130048766A - 접합 방법 - Google Patents

Abstract

접합 공정 동안에 접합 공구(30)에 의해 가해진 힘의 프로파일(F)이 기록되고 형성된 접합된 연결부(36)의 품질을 체크하기 위해 기준 힘 프로파일(F_R)과 비교되는 접합 방법, 특히 적어도 2개의 가공물(24, 26)을 연결하기 위한 방법으로서, 기준 힘 프로파일(F_R)과 힘 프로파일(F) 사이의 차이(Δ)가 형성되고, 이에 따라 결정된 차이 프로파일(ΔF)의 하나 이상의 세그먼트(A; B)가 품질 값(QW)으로 수치적으로 맵핑된다.

Description

접합 방법{JOINING METHOD}

본 발명은 접합 공정 동안에 접합 공구에 의해 가해진 힘의 프로파일이 기록되고 형성된 접합된 연결부의 품질을 체크하기 위해 기준 힘 프로파일과 비교되는 접합 방법, 특히 적어도 2개의 가공물을 연결하기 위한 방법에 관한 것이다.

이 유형의 접합 방법은 일반적으로 예를 들어, 셀프-피어싱 리벳팅 방법, 크린치-접합 방법 또는 솔리드 리벳팅 방법(solid riveting method)의 형태로 공지되었다. 이들 접합 방법이 경우에, 또한 그 외의 다른 유형의 접합 방법의 경우에 접합 공구에 의해 가해진 힘의 프로파일이 기록되고 이전에 기록된 기준 힘 프로파일과 비교된다. 기준 힘 프로파일은 예시적인 접합 방법을 수행하는 동안에 저장된다. 이 경우에 이 기준 힘 프로파일에 대해 소위 엔벨로프 곡선(envelope curve)을 정하는 것이 공지되었다. 여기서, 기준 힘 곡선은 더 높은 한계값 곡선을 형성하기 위하여 양의 방향으로 특정 절대값만큼 이동한다. 따라서, 기준 힘 프로파일은 더 낮은 한계값 곡선을 형성하기 위하여 음으로 특정 절대값만큼 이동한다. 2개의 한계값 곡선은 엔벨로프 곡선을 형성한다. 후속 접합 공정은 힘 프로파일에 대해 기록되고 엔벨로프 곡선과 공동으로 그래프에 플로팅된다. 따라서, 수행된 접합 공정의 힘 프로파일이 엔벨로프 곡선 내에 있는지에 따라 각각의 접합 공정에 대해 시각적으로 결정될 수 있다. 이러한 경우라면, 형성된 접합된 연결부의 품질이 우수한 것으로 판단된다. 이와는 달리, 품질은 저하된 것으로 판단되고 결함 신호 또는 이와 유사한 것이 출력된다.

이 유형의 결합 모니터링은 상대적으로 유연하지 못하고, 단지 트렌드(예를 들어, 마모 증가, 피로 현상 등에 대한 것)를 감지할 수 있는 이러한 복수의 그래프의 시각적 비교에 의해 수행된다.

문헌 제DE 197 31 222 B4호에는 셀프-피어싱 리벳고정된 조인트를 형성하기 위한 방법이 개시되는데, 이 경우에 펀치 및 홀드-다운의 힘은 홀드-다운 또는 펀치의 이동의 함수로서 측정되고, 실제 프로파일이 결정되며, 결정된 실제 프로파일이 예정된 한계 값에 대해 적어도 하나의 예정된 범위에서 원하는 프로파일로부터 이탈될 때 신호가 트리거링된다.

본 발명의 목적은 이 배경 기술에 대해 향상된 접합 방법을 특정하는 데 있다.

이 목적은 접합 공정 동안에 접합 공구에 의해 가해진 힘의 프로파일이 기록되고 형성된 접합된 연결부의 품질을 체크하기 위해 기준 힘 프로파일과 비교되는 접합 방법, 특히 적어도 2개의 가공물을 연결하기 위한 방법에 의해 구현되며, 기준 힘 프로파일과 힘 프로파일 사이의 차이가 형성되고, 이에 따라 결정된 차이 프로파일의 하나 이상의 세그먼트가 품질 값으로 수치적으로 맵핑된다.

따라서, 본 발명에 따라서 형성된 각각 접합된 연결부는 예를 들어, 형성된 접합된 연결부가 적절한지 또는 적절하지 않은지를 결정하기 위하여 미리 정해진 품질 한계값과 비교될 수 있는 하나 이상의 수치 품질 값에 대해 할당된다. 추가로, 수지 품질 값으로의 맴핑의 결과로서 수치 품질 값은 다수의 순차적으로 수행된 접합 공정에 대해 저장될 수 있으며 그 후에 통계학적으로 평가된다. 게다가, 단순한 수치적 방법(예를 들어, 기울기 또는 이와 유사한 것의 계산)에 의해 복수의 품질 값으로부터 트렌드를 검출할 수 있다. 예를 들어, 부품의 마모가 증가됨에 따라 품질 값은 특정 방향으로 이동할 것이며, 반면 복수의 적합한 접합 공정이 주어짐에 따라 품질 값은 바람직하게는 허용가능한 평균에 대해 분산된다. 접합 공정 동안에 힘을 가함으로써 접합된 연결부 내로 에너지가 입력된다. 따라서, 바람직하게는 기준 힘 프로파일과 힘 프로파일 간의 차이의 형성은 에너지 편차의 형성에 해당된다.

예시로서, 힘 프로파일은 접합 공구의 이동에 대해 플로팅된 힘의 프로파일일 수 있다. 대안으로, 또한 시간에 대해 힘의 프로파일을 플로팅할 수 있다.

일반적으로, 프로파일에 대하여 힘에 비해 그 외의 다른 유형의 물리적 매개변수를 기록할 수 있고 이를 본 발명의 방법에 따라 평가할 수 있다. 예를 들어, 매개변수는 용접 공정의 경우 온도, 또는 이와 유사한 것일 수 있다.

본 발명의 방법은 접합 공정의 품질을 시각화할 수 있을 뿐만 아니라 제어 유닛 또는 이와 유사한 것 내에서의 후속 평가가 단순화되도록 적어도 하나의 수치 품질 값으로 품질을 감소시키는데 사용될 수 있다. 게다가, 복수의 품질 값이 예를 들어, 다이 또는 펀치와 같은 접합 공구에 대한 마모 또는 증착, 또는 다이 또는 펀치치와 같은 접합 공구의 파괴를 나타내는 트렌드를 표시하기 위해 통계학적 평가를 수행하기 위해 사용될 수 있다.

게다가, 본 발명의 방법에 따라서 품질 값 또는 특성 값의 맴핑 및 접합 공정의 단지 특정 영역의 표적 평가가 가능하다. 특히, 접합 공정의 덜한 임계 영역에 비해 그 외의 다른 한계 값과 접합 공정의 임계 영역을 비교할 수 있다. 즉, 각각의 품질 값에 대해 접합 공정의 복수의 세그먼트 또는 상을 맵핑할 수 있다. 예를 들어, 접합 부품을 장착하는 단계에 대한 품질 값, 디프 드로잉의 단계를 위한 품질 값, 스프레딩(언더컷팅)의 단계를 위한 품질 값, 및/또는 접합된 연결부를 압축하는 단계를 위한 품질 값을 결정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 방법에 따라 특정 접합 공정의 통계학적 평가뿐만 아니라 접합 공구의 품질에 따라 결론에 도달될 수 있도록 가능한 상이할 수 있고 동일한 접합 공구에 의해 수행되는 복수의 접합 작업의 통계학적 평가가 가능하다.

접합 공정은 예를 들어, 금속 시트와 같은 2개의 가공물을 연결하기 위한 방법일 수 있으며, 이에 따라 접합 부품을 이용하거나(예를 들어, 셀프-피어싱 리벳팅과 같이) 또는 접합 부품을 이용하지 않고(예를 들어, 클린칭 시에) 연결부를 형성할 수 있다. 추가로, 예시로서 접합 방법은 또한 접합 부품이 가공물에 연결되는(예를 들어, 체결 볼트의 방식으로 가공물로부터 단면 돌출부를 갖는 셀프-피어싱 리벳) 이들 접합 공정을 포함한다.

임의의 경우에, 접합 프로파일이 유사한 또는 디지털 방식으로 저장될 수 있다.

따라서, 이 목적이 완벽히 구현된다.

이는 특히 품질 값에 대한 차이 프로파일의 세그먼트의 맵핑이 차이 프로파일의 적분(integration)을 포함할 때 바람직하다.

이는 차이 프로파일의 적분을 수치적으로 비교적 용이하게 이용할 수 있다. 추가로, 이동에 대해 플로팅된 힘의 프로파일의 경우, 차이 프로파일의 적분은 대체로 전술된 에너지 편차에 해당한다.

추가 실시 형태에 따라서, 맵핑은 예를 들어, 맵핑은 예를 들어, 차이 프로파일의 제곱과 같은 파워(power)의 합을 포함한다.

이 유형의 맵핑의 경우에, 비교적 작은 편차에 비해 큰 편차를 더욱 고려할 수 있는 제곱 오차(error square)의 사상을 이용한다.

일반적으로, 또한 차이 프로파일을 적분할 때 비교적 큰 편차(중량(weight)에 대해)를 고려할 수 있다.

추가 선호되는 실시 형태에 따라서, 제1 맵핑은 제1 품질 값에 대한 차이 프로파일의 양의 값 세그먼트를 맵핑하고, 제2 맵핑은 제2 품질 값에 대한 차이 프로파일의 음의 값 세그먼트를 맵핑한다.

도시된 바와 같이, 양의 편차 및 음의 편차를 개별적으로 고려함으로써 접합된 연결부의 품질에 대한 정보 제공이 더욱 커진다.

추가로, 접합 공정이 반복적으로 수행되고 각각의 품질 값이 접합 공정의 횟수에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프로 나타내지는 것이 선호된다.

이 방식으로, 광학적 단순한 방식으로 접합 공정의 이 유형에 대해 야기되는 트렌드를 감지하는 것이 가능하다.

추가 선호되는 실시 형태에 따라서, 복수의 상이한 접합 공정이 반복적으로 수행되고, 각각의 품질 값은 접합 공정의 횟수에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프로 나타내진다.

이 실시 형태의 경우에, 특정 접합 공정을 평가할 수 있다. 게다가, 접합 공구의 품질과 관련된 접합 작업에 걸쳐서 이뤄지는 평가를 수행할 수 있다.

전반적으로, 게다가 힘 프로파일의 맵핑된 세그먼트가 접합 공정에서 사용된 접합 부품 및/또는 가공물의 변형이 접합 공구에 의해 수행되는 세그먼트 또는 단계(phase)를 포함하는 것이 선호된다.

이러한 변형은 예를 들어 클린칭의 경우 그리고 소위 셀프-피어싱 리벳팅의 경우에 수행된다. 가공물(여기서 스탬핑된 부분)의 변형 및 요구시 접합 부품(리벳)의 다소의 변형은 또한 소위 솔리드 리벳팅 방법(solid riveting method)에서 수행된다.

게다가, 바람직하게는 힘 프로파일의 맵핑된 세그먼트는 접합 공정 중에 사용되는 접합 부품이 리시버로부터 접합 공구에 의해 초기 접합 위치로 이동되는 세그먼트를 포함한다.

전술된 유형의 접합 공구는 피더 장치에 의해 접합 부품(예컨대, 셀프-피어싱 리벳)과의 자동화된 방식으로 종종 제공된다. 여기서, 접합 부품은 접합 헤드의 리시버 내로 공급되고 그 후에 이 위치로부터 예시로서 펀치에 의해 초기 접합 위치로 이동된다(예를 들어, 상호연결되는 가공물에 대해 지지되는 방식으로).

예를 들어, 이 공정 동안에 접합 부품이 회전하거나 또는 기울어지는 정도까지, 접합 공구의 일부분의 파괴, 등이 야기될 수 있거나 또는 이의 품질이 저하된 접합 공정을 부주의하게 수행할 수 있다.

이러한 결함이 있는 접합 공정은 접합 부품이 이동되는(shift) 힘 프로파일의 세그먼트를 모니터링함으로써 방지될 수 있다. 품질 값의 도움으로, 본 발명의 방법은 접합 부품이 기울어지거나 또는 이와는 달리 이동된 위치로 또는 정확한 위치로 이동되는지의 여부를 감지할 수 있다.

특히 바람직하게는, 이 경우에 접합 공구는 리시버로부터 초기 접합 위치로 접합 부품을 이동시키기 위하여 액추에이터 장치에 의해 이동된다.

액추에이터 장치는 스프링 장치일 수 있지만 공압 장치, 유압 장치, 또는 전기 모터를 갖는 장치일 수 있다. 접합 부품의 변위에 따라 발생되는 마찰이 무시할만한 경우에, 증가되는 액추에이터의 효과로 인해 일반적으로 기준 힘 프로파일과 비교할 수 있는 대략 선형의 힘 프로파일이 야기되며, 이들 간의 차이는 품질 값으로 수치적으로 맵핑될 수 있다. 이 품질 값은 그 뒤에 접합 부품이 초기 접합 위치에서 정확히 정렬되는지의 여부에 관한 정보를 제공한다.

이에 따라 기울어진 또는 이와는 달리 오프셋 위치로 이동될지라도, 접합 부품은 다소 변형되고, 이는 본 발명의 공정 평가에 의해 결정될 수 있는 힘의 약간의 증가를 야기할 수 있다.

접합 공정의 이러한 모니터링은 접합 부품을 이동시키기 위해 필요한 힘이 실제 변형 공정 동안에 발생되는 힘에 비해 상대적으로 작음에도 불구하고 가능하다.

전술된 특징 및 하기 설명된 것들은 각각 특정의 조합으로 적용될 수 있을 뿐만 아니라 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 조합하여 또는 단독으로 각각 특정의 조합에 따라 적용될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 형태가 도면에 도시되고 하기 기술 내용에서 더 구체적으로 설명된다.

도 1은 본 발명의 접합 방법을 수행하기 위한 접합 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 접합 방법 동안 이동에 대한 힘을 나타내는 그래프.
도 3은 도 2의 접합 방법의 세그먼트를 나타내는 도면.
도 4는 힘 프로파일과 기준 힘 프로파일 간의 차이 프로파일을 나타내는 그래프.
도 5는 품질 값이 적분에 의해 결정되는 방식을 나타내는 그래프.
도 6은 수행된 복수의 접합 작업의 횟수에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프.
도 7은 도 6과 비교하여 다양한 유형의 접합 작업의 그래프.
도 8은 반복적으로 수행되는 복수의 다양한 접합 공정의 횟수에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프.
도 9는 기울어진 접합 부품이 이동하는 경우, 힘 프로파일을 설명하기 위한 목적으로 이동에 대한 힘을 나타내는 그래프(도 2에 해당).

셀프-피어싱 리벳팅 장치(self-piercing riveting device)의 형태인 접합 장치(joining arrangement)는 일반적으로 도면부호(10)로 지시되고 도 1에 도식적으로 도시된다. 접합 장치(10)는 로봇(14)에 의해 이동될 수 있거나 또는 고정 방식으로 장착될 수 있는 접합 헤드(12)를 포함한다. 게다가, 접합 장치(10)는 피더 장치(feeder arrangement, 18) 및 접합 부품을 분리하기 위한 분리 장치(singulation device, 16)를 갖는다. 피더 장치(18)는 피더 호수(feeder hose, 20)를 포함하고, 이 피더 호수에 의해 분리된 접합 부품들이 분리 장치(16)로부터 예를 들어, 에어 블라스트(air blast)를 통하여 접합 헤드(12)에 공급될 수 있다. 대안으로, 피더 장치는 또한 분리된 접합 부품들을 자동으로 홀더(22)에 이송하는데 사용되는 접합 헤드 상에 메거진(magazine)을 가질 수 있다.

접합 헤드(12) 내에는 리시버(receiver, 22)가 제공되고, 이 리시버 내에서 접합 부품이 에어-블라스트 또는 메거진 피더 장치로부터 픽업될 수 있다.

접합 장치(10)는 예를 들어, 금속 시트로 설계될 수 있지만 또한 접합 부품을 가공물에 연결하기 위해 설계될 수 있는 제1 가공물(24)과 제2 가공물(26)을 연결하기 위해 제공된다. 게다가, 접합 장치는 또한 클린칭 장치(clinching arrangement)와 같이 설계될 수 있다.

접합 헤드(12)에 공급되기 바로 이전에 배치된 분할된 접합 부품이 도 1에서 도면부호 28로 도시된다. 접합 부품은 도면부호(28')로 도시되고, 피더 호수(20)에 의해 접합 헤드(12)의 리시버(22) 내에 유입된다.

접합 부품은 이 부품이 2개의 가공물(24, 26)들 중 상부의 가공물의 상부 측면에 배치되는 초기 접합 위치로 리시버(22)로부터 보내진다. 이는 도면부호(28")로 도시된다. 접합 헤드(12)는 펀칭 공구(punching tool, 30)를 포함한다. 리시버(22)는 펀칭 공구(30)의 구성요소이다. 게다가, 접합 헤드(12)는 강성의 C 브래킷(34)에 의해 펀칭 공구(30)에 연결되는 다이(32)를 갖는다.

전술된 바와 같이, 접합 헤드(12)는 도 1에서 도면부호(36)로 예시적으로 도시된 바와 같이 접합식 연결부를 형성하기 위해 제공되고 셀프-피어싱 리벳팅 헤드와 같이 설계된다. 접합식 연결부(36)에 도시된 바와 같이 접합 부품(28"')은 2개의 가공물(24, 26)을 단단히 상호연결하도록 변형된다. 셀프-피어싱 리벳팅 공정의 세부사항은 일반적으로 공지되었으며, 이에 따라 본 경우에는 세부적으로 고려되지 않을 것이다.

펀칭 공구(30)는 더 하부에 있는 가공물(26)의 하측에서 다이(32)와 펀칭 공구(30) 사이에 2개의 가공물(24, 26)로 구성된 장치를 고정하기 위하여 상부 가공물(24)의 상부 측면 상으로 접합 공정 중에 압축되는 홀드-다운(42)을 포함한다.

게다가, 펀칭 공구(30)는 홀드-다운(42)에 대해 이동될 수 있는 펀치(44)를 갖는다. 펀치(44)는 화살표로 도 1에 도시된 접합 방향으로 펀칭 공구(30) 상에서 예시적으로 도시된 리프팅 장치(48)에 의해 이동될 수 있는 펀치 홀더(46)에 연결된다. 스프링 장치(50)는 홀드-다운(42)에 단단히 연결되는 홀더(22) 사이에 배열된다. 스프링 장치(50)는 상대적으로 작은 스프링 상수를 갖는 압축 스프링(52)과 상대적으로 큰 스프링 상수를 갖는 홀드-다운 스프링(54)을 갖는 2-단 스프링 장치와 같이 설계된다.

접합 공정을 수행하기 위하여, 홀드-다운(42)은 상부 가공물(24)의 상측에 우선적으로 장착된다. 그 후에, 펀치(44)는 가공물(24, 26)의 방향으로 리프팅 장치(48)에 의해 이동된다. 이에 따라 이동(펀치(44)와 홀드-다운(42)/리시버(22) 사이의 상대 이동)에 대해 플로팅된 리프팅 장치(48)에 의해 가해지는 힘의 프로파일이 도 2에 예시적으로 도시된다.

여기서, 위치(s₀)는 도 1에 도시되는 펀치(44)의 위치에 해당되고, 접합 부품(28')은 리시버(22) 내에 위치된다. 그 후 펀치 홀더(46)를 누를 때, 펀치(44)는 하향 이동하고, 이에 따라 접합 부분(28')이 도면부호(28")로 도시된 초기 접합 위치로 이동한다. 압축 스프링(52)이 이에 따라 압축된다. 이 이동 섹션은 s₁에서 종료한다. 이때, 홀드-다운 스프링(54)은 상부 가공물(24)의 상부 측면에 대해 맞물리고 상대적으로 큰 힘으로 홀드-다운(42)을 압축한다. 순간(s₂)으로부터 시작하여, 펀치(44)는 접합 부품(28")의 중공 섹션이 가공물 장치 내로 침투되고 이 공정에서 변형되도록 가공물 장치 내로 더 큰 힘으로 접합 부품(28")을 압축한다. 예를 들어, 접합 부품(28"')이 도 1의 우측에 도시된 바와 같이 상부 가공물(24)의 상측면과 일치되어 종료될 때 펀치(44)의 최종 위치(s₃)에 도달된다. 그러나, 또한 접합 부품(28)의 상부 측면이 상부 가공물(24)의 상부 측면에 걸쳐서 다소 돌출되는 경우에 그 외의 다른 리벳 셋팅 깊이를 설정할 수 있다.

도 2에는 홀드-다운 스프링(54)의 선형 특성에 대한 점선이 추가로 도시된다. 도 2의 도면에 관하여, 이 특성에 대한 기울기는 이해를 돕고 예시를 단순화하기 위해 비례척으로 도시되지 않는다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 힘/이동 특성은 이동 지점(s2, s3)들 사이의 세그먼트(A)에서 모니터링될 수 있다.

이는 도 3에 더 상세히 도시되는데, 이동(s)에 대해 플로팅된 힘(F)의 프로파일이 예시적으로 도시된다. 게다가, 도 3에는 이전에 수행된 예시적인 접합 공정의 도식적 기준 힘 프로파일(F_R)이 도시된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 힘 프로파일(F)은 실질적으로 끝까지 기존 힘 프로파일(F_R)에 대략 해당한다. 이는 단지 큰 편차가 야기되는 세그먼트(A)의 끝 근처이다.

힘 프로파일(F)과 기준 힘 프로파일(F_R) 간의 차이는 도 4에 도시된다(확대된 방식으로). 이 차이 프로파일은 도 4에서 ΔF로 도시된다. 음의 편차가 이동(s₀)에 이르는 것으로 도시된다. 이동 지점(s_a)의 경우에, 차이(ΔF)는 대략 0이다. 그 후에, 음의 편차는 재차 s_b에 이른다. 그 후에, 양의 편차는 s_c에 이른다. s_c로부터 s_d까지 음의 편차가 야기된다. s_d로부터 s_e까지 작은 양의 편차가 야기된다. s_e로부터 세그먼트 A의 끝까지(s_g에서) 더 큰 음의 편차가 야기된다.

이 차이 프로파일(ΔF)로부터 수치적으로 품질 값(quality value)을 결정하기 위하여, 차이 프로파일(ΔF)이 수치적으로 적분된다. 이는 도 5에 도시된다. 도 5에서 점선으로 도시된 곡선(QW)은 차이 프로파일(ΔF)의 각각의 적분 값에 해당한다. 이 경우에, 차이 프로파일(ΔF)의 절대값이 적분되어 품질 값(QW)의 연속 증가 프로파일을 형성한다.

이 경우에, 이 방식으로 모니터링된 접합된 연결부의 품질은 품질 값보다 더 크다.

본 경우에, 품질 값(QW)은 끝을 향하여 더 커진다. 실제 품질 값을 나타내는 세그먼트(A)의 끝을 향하여 도달된 최종 적분 값은 더 이상 도 5에서 플로팅되지 않는다.

접합 공정은 바람직하게는 제1 품질 값이 차이 프로파일(ΔF)의 양의 값 세그먼트를 적분함으로써 형성됨에 따라 모니터링된다. 이는 도 5에서 QW+로 도시된다. 제2 품질 값(QW-)은 차이 프로파일(ΔF)의 음의 값 세그먼트를 적분함으로써 결정된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 양의 품질 값(QW+)은 세그먼트(A)의 끝(s_g에서)을 향하여 대략 120의 값을 갖는다. 대조적으로, 음의 품질 값(QW-)은 -700의 음의 값, -350의 품질 한계값(QWS)(도 5에서 s_f에 도달됨)보다 실질적으로 더 큰 값을 갖는다.

양의 품질 한계값은 예를 들어, +350이지만 또한 더 크거나 또는 더 작을 수 있으며, 도 5에 도시되지 않는다. 수치 데이터는 단지 예시적인 것으로 이해되며, 제한하기 위한 것은 아니다.

따라서, 이 실시 형태에서 접합 공정의 모니터링의 결과는 양의 품질 값(QW+)(이 경우에 120)과 음의 품질 값(QW-)(이 경우에 -700)으로 구성된 쌍이다.

각각의 품질 한계값과 비교함으로써, 품질 값은 유도된 접합 공정이 품질의 관점에서 허용가능하거나 또는 허용가능하지 않는지를 결정하는데 사용될 수 있다.

각각의 품질 값(QW)은 반복적으로 수행되는 접합 공정의 횟수(i)에 대해 도 6에 도시된다. 도시된 바와 같이, 이 품질 값은 우선적으로 실질적으로 통계학적 방식으로 값(0) 주위에서 요동치지만 끝을 향하여 음의 범위 내에서 영구적으로 유지된다. 예시로서, 반복적으로 수행되는 접합 공정의 품질이 점점 더 저하되는 효과에 대해 간단한 방식으로 트렌드를 판독할 수 있다.

유사한 예시가 도 7에 도시되며, 도 7은 동일한 접합 공구에 의해 수행되는 접합 공정의 또 다른 유형을 예시로서 보여준다. 그 외의 다른 접합 공정의 경우에, 예를 들어, 또 다른 접합 부품, 그 외의 다른 시트 금속 두께 및/또는 그 외의 다른 가공물 재료를 이용할 수 있다.

해당 접합 공정의 저하(deterioration)에 대한 특정 트렌드는 또한 도 7에 도시된 품질 값이 프로파일의 경우에 감지된다.

각각의 품질 값의 형태로 접합 공정의 품질을 수치적으로 감지함으로써, 또한 동일한 접합 공구에 의해 상이한 접합 공정을 수행할 때 상이한 접합 공정들 중 하나의 공정뿐만 아니라 전체적으로 접합 공구에 대한 트렌드 분석을 수행할 수 있다. 이는 도 8에 도시된다.

도 8에는 대안으로 제1 접합 공정(원으로 표시됨) 및 제2 접합 공정(x로 표시됨)을 항시 수행하는 접합 공구의 사용이 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이 음의 품질 값에 대한 트렌드가 이루어진다. 도 8에 도시된 바와 같이 전체 트렌드가 음의 품질 값에 대해 이루어진다. 이는 단일의 접합 공정으로 제한되지 않는 품질 문제가 접합 공구에 따라 존재하지 않음을 나타낸다. 단일의 접합 공정과 관련된 관점에서, 도 8에서의 곡선은 하나의 접합 공정(원)에 대한 값(0) 초과의 확률적 편차와 대조적으로 그 외의 다른 접합 공정(예를 들어 x)에 대한 상당한 편차에 따라 움직일 수 있다.

도 6 내지 도 8에 해당하는 도시는 또한 개별적으로 각각의 경우 또는 도표에서 품질 값(QW+, QW-)에 대해 형성될 수 있다.

도 9에는 본 발명의 접합 방법을 적용하는 추가 가능성이 도시된다. 접합 부품(28)이 리시버(22) 내의 위치(도 1에서 도면부호(28')로 도시됨)로부터 초기 접합 위치(도 1에서 도면부호(28")로 도시됨)로 이동될 때, 기울기가 실질적으로 압축 스프링(52)의 스프링 상수에 의존되는 선형 프로파일을 갖는 곡선이 통상적으로 도 9에 도시된 힘 프로파일의 세그먼트(B) 내에 형성된다.

그러나, 접합 부품이 리시버(22) 내에서 기울어지는 정도까지(예를 들어, 90° 회전됨), 이 접합 부품은 초기 접합 위치(28")로 이동될 때 변형되고, 이는 도식적으로 도 9에 도시된 힘 피크(force peak, 56)로 유도된다.

힘 피크(56)가 발생될 때 본 발명의 방법을 적용함에 따라 접합 부품이 정확한 위치로 이동될 때 결정되는 품질 값과 상당히 상이한 힘 프로파일의 세그먼트(B)에 대한 품질 값이 야기된다.

Claims (9)

1. 접합 공정 동안에 접합 공구(30)에 의해 가해진 힘의 프로파일(F)이 기록되고 형성된 접합된 연결부(36)의 품질을 체크하기 위해 기준 힘 프로파일(F_R)과 비교되는 접합 방법으로서,
   기준 힘 프로파일(F_R)과 힘 프로파일(F) 사이의 차이(Δ)가 형성되고, 이에 따라 결정된 차이 프로파일(ΔF)의 하나 이상의 세그먼트(A; B)가 품질 값(QW)으로 수치적으로 맵핑되는 접합 방법.
2. 제1항에 있어서, 맵핑은 차이 프로파일(ΔF)의 적분을 포함하는 접합 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 맵핑은 차이 프로파일(ΔF)의 파워 값의 합을 포함하는 접합 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 맵핑은 제1 품질 값(QW+)으로 차이 프로파일(ΔF)의 양의 값 세그먼트를 맵핑하고, 제2 맵핑은 제2 품질 값(QW-)으로 차이 프로파일(ΔF)의 음의 값 세그먼트를 맵핑하는 접합 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 접합 공정이 반복적으로 수행되고, 각각의 품질 값(QW)은 접합 공정의 횟수(i)에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프로 표현되는 접합 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 상이한 접합 공정이 반복적으로 수행되고, 각각의 품질 값(QW)은 접합 공정의 횟수(i)에 대해 플로팅된 품질 값의 그래프로 표현되는 접합 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 힘 프로파일의 맵핑된 세그먼트는 세그먼트(A)를 포함하고, 이의 경우 접합 공정에서 사용된 접합 부품(28) 및/또는 가공물(24, 26)의 변형이 접합 공구에 의해 수행되는 접합 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 힘 프로파일의 맵핑된 세그먼트는 세그먼트(B)를 포함하고, 접합 공정 동안에 사용된 접합 부품(28)은 접합 공구(30)에 의해 초기 접합 위치(28")로 리시버(22)로부터 이동되는 접합 방법.
9. 제8항에 있어서, 접합 공구(30)는 리시버(22)로부터 초기 접합 위치(28")로 접합 부품(28)을 이동시키기 위해 액추에이터 장치(50)에 의해 이동되는 접합 방법.

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