KR20160011060A - Method for inspecting rivetting portions of metal panel - Google Patents

Method for inspecting rivetting portions of metal panel Download PDF

Info

Publication number
KR20160011060A
KR20160011060A KR1020140092061A KR20140092061A KR20160011060A KR 20160011060 A KR20160011060 A KR 20160011060A KR 1020140092061 A KR1020140092061 A KR 1020140092061A KR 20140092061 A KR20140092061 A KR 20140092061A KR 20160011060 A KR20160011060 A KR 20160011060A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
load
displacement
rivet
standard
range
Prior art date
Application number
KR1020140092061A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101634864B1 (en
Inventor
이문용
박병준
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 성우하이텍 filed Critical 주식회사 성우하이텍
Priority to KR1020140092061A priority Critical patent/KR101634864B1/en
Publication of KR20160011060A publication Critical patent/KR20160011060A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101634864B1 publication Critical patent/KR101634864B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/02Riveting procedures
    • B21J15/025Setting self-piercing rivets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle

Abstract

The present invention provides a method to inspect riveting of a self-piercing rivet apparatus to rivet a metallic panel (Pa, Pb) by a punch and an anvil. The inspection method of the present invention comprises: a data setting process of setting a standard range for displacement and load of the punch in one stroke process for riveting; an upper panel judgment process of judging whether the load corresponding to at least one displacement position on a same position is included in the standard load range, or judging whether the displacement corresponding to at least one load to the same load is included in the standard displacement range during a process where a rivet presses an upper panel; and a lower panel judgment process of judging whether a gradient of the load to the displacement belongs to a standard gradient range during the process that the rivet passing through the upper panel presses the lower panel. Moreover, the method of the present invention may further include a process of judging whether a maximum displacement and a maximum load at a maximum displacement position of the rivet to the lower panel belongs to a range of a standard maximum displacement and a standard maximum load after the upper panel judgment process.

Description

금속 패널의 리벳이음 검사방법{Method for inspecting rivetting portions of metal panel}Technical Field [0001] The present invention relates to a method of inspecting rivetting portions of a metal panel,

본 발명은 금속 패널의 리벳 이음 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리벳 이음에 사용되는 펀치의 하중 및 변위를 이용하여, 리벳 이음되는 두 개의 패널이 정상적으로 리벳이음이 되었는가의 여부를 판단하는 리벳 이음 검사 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of inspecting a rivet joint of a metal panel, and more particularly, to a method of inspecting a rivet joint of a metal panel using a load and a displacement of a punch used for a rivet joint, And a method for testing a joint.

예를 들면 자동자를 포함하여 여러 가지 기계 장치를 생산하는 과정에서, 두 개의 금속 패널을 연결해야 하는 경우가 많이 발생한다. 예를 들면 다수의 금속 패널을 연결하여 자동차의 샤시를 형성하는 경우에도, 이와 같이 두 개의 금속 패널(이하에서는 단순히 패널이라고도 칭함)을 연결해야 한다. 그리고 이와 같은 자동차 분야 이외에도, 다양한 기술분야에서 금속 패널을 연결하여 구조물을 만들고 있다. For example, in the process of producing various machinery including automobiles, it is often necessary to connect two metal panels. For example, even when a plurality of metal panels are connected to form a chassis of an automobile, two metal panels (hereinafter, simply referred to as panels) must be connected. In addition to such automotive fields, metal panels are connected to construct structures in various technical fields.

이와 같이 두 개의 금속 패널을 연결하기 위해서는 다양한 방법이 이용되고 있는데, 예를 들면 스팟 용접을 포함하는 용접 또는 리벳을 이용한 리벳이음 등이 널리 사용되고 있다. 여기서 스팟 용접에 의하여 패널을 연결하는 것은, 실질적으로 비용이 저렴한 장점이 있으나, 두 개의 패널이 용접 가능한 재질로 만들어진 경우에만 적용할 수 있는 단점이 있다. 예를 들면 이러한 스팟 용접은, 두 개의 스틸 패널을 서로 연결할 때는 유용하게 사용할 수 있지만, 스틸과 알미늄 등과 같이 이종의 패널을 연결하는 것은 상당히 불리하다. Various methods are used to connect the two metal panels in this way. For example, welding including spot welding or riveting using rivets is widely used. Here, connecting the panels by spot welding is advantageous in terms of cost, but it can be applied only when the two panels are made of a weldable material. For example, such spot welding can be useful when connecting two steel panels together, but it is quite disadvantageous to connect different panels such as steel and aluminum.

그리고 리벳이음(rivetting)은 비용의 측면에서도 다소 불리한 면이 있지만, 이종의 재료도 쉽게 연결할 수 있다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있다고 할 수 있으며, 이때 일반적으로 셀프 피어싱 리벳(SPR : Self Piercing Rivet)장치를 이용하고 있다. 이러한 셀프 피어싱 리벳장치의 기본적인 원리가 도 1에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 셀프 피어싱 리벳장치는, 두 개의 패널(Pa,Pb)를 리벳을 이용하여 연결하기 위한 장치로써, 펀치(12)를 포함하는 펀칭부(10)와, 상기 펀치(12)에서 가해지는 하중을 지지하는 다이 또는 앤빌(20)을 포함하여 구성되고 있다. 그리고 이와 같은 셀프 피어싱 리벳장치는, 통상 다축 로봇의 단부에 장착되어 생산 라인에서 프로그래밍된 과정을 따라서 순차적으로 해당부분의 패널을 리벳팅하게 된다.Rivetting is a somewhat disadvantageous aspect in terms of cost, but it can be said that it is widely used due to the advantage that different kinds of materials can be easily connected. In this case, a self-Piercing Rivet (SPR) . The basic principle of this self-piercing rivet device is shown in Fig. As shown in the figure, the self-piercing rivet device is a device for connecting two panels Pa and Pb using rivets, and includes a punching portion 10 including a punch 12, And a die or anvil 20 for supporting an applied load. Such a self-piercing rivet device is mounted on an end of a multi-axis robot and sequentially rivets the panel of the corresponding part in accordance with the programmed process in the production line.

이러한 셀프 피어싱 리벳장치에 사용되는 리벳은, 하단부에서 원형으로 돌출된 레그부(Ra)을 구비하는 리벳(R)을 사용할 수 있다. 그러나 이하에서 설명하는 검사방법은 이와 같은 형태의 리벳(R)에 한정될 수 없음은 당연하다. 그리고 도 2에는 이와 같은 리벳(R)을 이용하여 두 개의 패널(Pa,Pb)를 연결하는 과정이 모식적으로 도시되어 있다. The rivet used in such a self-piercing rivet device may use a rivet R having a leg portion Ra protruding in a circular shape at a lower end thereof. However, it goes without saying that the inspection method described below can not be limited to this type of rivet (R). FIG. 2 schematically shows a process of connecting the two panels Pa and Pb using the rivet R. FIG.

도시된 바와 같이, (a)과정에서는 리벳(R)이 펀치(12)이 단부에 투입되고, (b)과정에서는 일반적으로 유압에 의하여 상기 펀치(12)가 하방으로 일정 간격 이동하여, 상부에 있는 패널에 압입되기 시작한다. 그리고 그리고 (c)과정에서는 리벳(R)이 상부에 있는 패널을 관통하고, 계속 진행하여 (d)에 도시한 바와 같이 하부의 패널까지 완전히 관통하게 되면, 두 개의 패널(Pa,Pb)을 이어주는 과정이 완료된다. As shown in the figure, in the process (a), the punch 12 is inserted into the end portion of the rivet R. In the process (b), the punch 12 is moved downward by the hydraulic pressure, And begins to press on the panel. And, in the process (c), when the rivet R passes through the upper panel and continues to pass completely to the lower panel as shown in (d), the two panels Pa and Pb The process is complete.

이와 같은 셀프 피어싱 리벳장치는 실제 라인에 투입되기 전에, 결합 대상으로 하는 두 개의 패널에 대하여 정상적으로 작업을 수행할 수 있도록 여러 번의 테스트를 수행한 후 최적의 조건으로 세팅된 상태에서 설치된다. 여기서 셀프 피어싱 리벳장치의 정상적인 동작을 위해서는, 펀치(12)가 패널(Pa,Pb)을 가압하는 가압력, 즉 하중과 상기 펀치(12)의 이동 거리, 즉 변위가 가장 중요한 요소 중의 하나라고 할 수 있다. Such a self-piercing rivet device is installed in a state in which it is set in an optimal condition after performing a plurality of tests so as to perform a normal operation with respect to two panels to be combined before being put into an actual line. Here, for the normal operation of the self-piercing rivet device, the pressing force for pressing the panels Pa and Pb, that is, the load and the moving distance, i.e., displacement, of the punch 12 is one of the most important factors have.

따라서 상기 펀치(12)의 변위와 펀치에 의하여 앤빌(20)에 가해지는 하중을 측정할 수 있는 센서가 장착되어 있으며, 이러한 센서에 의하여 측정되는 정보에 기초하여, 작업대상물인 두 개의 패널(Pa,Pb)을 정상적으로 리벳팅할 수 있도록 설정한 후, 실제 제조 공정에 투입된다고 할 수 있다. Therefore, a sensor capable of measuring a load applied to the anvil 20 by displacement and punching of the punch 12 is mounted. Based on the information measured by the sensor, two panels (Pa , Pb) can be normally set to be rivetted, and then put into the actual manufacturing process.

그러나 실제 제조 과정에 있어서는, 생산되고 있는 결과물에 대하여 정확한 리벳 이음이 수행되었는가를 정확하게 검사할 방법이 마땅하지 않다. 즉 실제 제조 공정에 있어서는, 여러 가지 변수가 있을 수 있는데, 예를 들면 장치로 공급되는 리벳자체가 불량품인 경우도 예상할 수 있고, 리벳자체가 상술한 펀치(12)에 정확하게 세팅되지 않을 수도 있음은 당연하다. 그리고 리벳이 정상이고 정상적으로 펀치(12) 앞에 세팅되었다고 하더라도, 상기 셀프 피어싱 리벳 장치에 의하여 리벳팅되는 과정에서 불량이 발생할 우려도 배제할 수 없다. However, in actual manufacturing processes, it is not appropriate to accurately check whether the riveting process has been performed correctly with respect to the product being produced. That is, in the actual manufacturing process, various parameters may exist. For example, the rivet itself supplied to the apparatus may be a defective product, and the rivet itself may not be set correctly in the punch 12 described above Of course. Even if the rivet is normal and normally set in front of the punch 12, there is a possibility that defects may occur in the process of riveting by the self-piercing rivet device.

현재로써는, 제조공정에서 생산된 제품의 외관을 시각으로 판별하는 것으로 전체적인 공정에서의 리벳이음의 불량 여부를 파악할 수 있을 뿐이어서, 전수검사와 같이 보다 완전한 리벳이음의 여부를 검사하기에는 어려움이 있다고 밖에 할 수 없다. For the time being, it is difficult to check whether a rivet is more complete as in the case of a full inspection, since it is only possible to determine whether the rivet joint is bad in the overall process by visually identifying the appearance of the product produced in the manufacturing process. Can not.

본 발명은 이와 같은 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 모든 생산 제품에 대하여 리벳이음의 불량 여부를 정확하게 파악할 수 있는 검사방법을 제공하는 것을 주된 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an inspection method capable of precisely grasping whether or not a rivet joint is defective with respect to all manufactured products.

이와 같이 본 발명은 생산 과정에서 상술한 셀프 피어싱 리벳 장치의 정상 작업 여부를 정확하게 파악할 수 있도록 제안되는 것이라고 할 수 있고, 이는 실질적으로 셀프 피어싱 리벳 장치에서 감지될 수 있는 하중 및 변위의 값에 기초하여 판단하는 것이어서 가장 정확한 검사방법을 제공하는 것이라고 할 수 있다. As described above, the present invention can be said to precisely grasp whether the above-described self-piercing rivet device is in normal operation, and it can be said that the present invention is based on the value of the load and displacement that can be sensed in the self- And the most accurate inspection method is provided.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 일정 구간 직선 왕복 운동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로; 리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과; 리벳이 상부 패널을 압입하는 과정에서, 적어도 하나의 변위 위치에서 그에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단하거나, 적어도 하나의 하중에 대하여 그에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 상부 패널 판단과정; 그리고 상부 패널을 관통한 리벳이, 하부 패널에서 펀치의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 최대 변위 및 하중 판단과정을 포함하여 구성된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a punch comprising: a punch for pressing a rivet while linearly reciprocating in a predetermined section; and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels, As a rivet inspection method of a rivet device; A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting; It is determined whether or not the corresponding load is included in the standard load range in at least one displacement position in the process of pressing the upper panel by the rivet or whether or not the displacement corresponding to the at least one load is included in the standard displacement range An upper panel judgment process; And a maximum displacement and load determining process for determining whether the rivet passing through the upper panel determines whether the maximum displacement and the maximum load at the maximum displacement point of the punch in the lower panel belong to the standard maximum displacement and the standard maximum load. do.

그리고 여기서, 상기 상부패널 판단과정 후, 하부 패널에 대한 리벳의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다. The method may further include determining whether a maximum displacement and a maximum load at a maximum displacement point of the rivet with respect to the lower panel belong to a standard maximum displacement and a standard maximum load after the upper panel determination process.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 선형 이동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로; 리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과; 상부 패널을 관통한 리벳이 하부 패널을 압입하는 과정에서, 변위에 대한 하중의 기울기가, 표준 기울기 범위에 속하는가의 여부를 판단하는 하부 패널 판단과정; 그리고 리벳이 하부 패널에 최대한 압입된 상태에서, 펀치의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 최대 변위 및 하중 판단과정을 포함하여 구성되고 있다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a rivet joint of a self-piercing rivet device including a punch for linearly moving a rivet, and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels as a bonding object interposed therebetween By inspection method; A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting; A lower panel judging step of judging whether or not a slope of a load with respect to displacement is within a standard slope range when a rivet penetrating the upper panel presses the lower panel; And determining the maximum displacement and the maximum load at the maximum displacement point of the punch in the range of the standard maximum displacement and the standard maximum load with the rivet being pressed into the lower panel as far as possible, .

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 선형 이동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로; 리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과; 리벳이 상부 패널을 압입하는 과정에서, 적어도 하나의 변위 위치에서 그에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단하거나, 적어도 하나의 하중에 대하여 그에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 상부 패널 판단과정; 그리고 상부 패널을 관통한 리벳이, 하부 패널에서 펀치의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 최대 변위 및 하중 판단과정을 포함하여 구성된다. According to another embodiment of the present invention, there is provided a rivet joint of a self-piercing rivet device including a punch for linearly moving a rivet, and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels being a bonding object interposed therebetween By inspection method; A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting; It is determined whether or not the corresponding load is included in the standard load range in at least one displacement position in the process of pressing the upper panel by the rivet or whether or not the displacement corresponding to the at least one load is included in the standard displacement range An upper panel judgment process; And a maximum displacement and load determining process for determining whether the rivet passing through the upper panel determines whether the maximum displacement and the maximum load at the maximum displacement point of the punch in the lower panel belong to the standard maximum displacement and the standard maximum load. do.

그리고 상기 테이터 설정과정은, 리벳이음이 정상적으로 수행될 때 측정된 펀치의 다수의 변위 및 다수의 하중 정보에 기초하여 만들어지는 것이 바람직하다. 그리고 이러한 데이터 설정과정에서 설정된 표준 범위는, 이후에 진행되는 리벳 작업에서 발생하는 데이터를 이용하여 업데이트 가능하다. The data setting process is preferably performed based on a plurality of displacements of the punch and a plurality of load information measured when the rivet joint is normally performed. The standard range set in the data setting process can be updated using data generated in a subsequent riveting operation.

상기 상부패널 판단과정에서는, 펀치의 제1위치에서 변위에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단함과 같이, 펀치의 제2위치에서 하중에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 것이 바람직하다. In the upper panel determination process, it is determined whether or not the load corresponding to the displacement at the first position of the punch is included in the standard load range, and whether the displacement corresponding to the load at the second position of the punch is included in the standard displacement range It is preferable to judge.

이상에서와 같은 본 발명의 방법에 의하면, 리벳에 가해지는 펀치의 하중 및 펀치의 변위에 대한 정확한 데이터에 기초하여, 리벳이음의 정상 여부를 판단하고 있음을 알 수 있다. 따라서 실제 리벳팅되는 모든 이음부분에 대하여 정확한 검사를 수행할 수 있음을 알 수 있고, 이는 실질적으로 리벳 이음에 대한 전수 검사를 가장 정확하게 수행할 수 있다는 것을 의미하다고 할 수 있을 것이다. 이와 같은 본 발명의 검사 방법을 적용하는 것에 의하여, 생산되는 제품을 최고의 신뢰도를 가지도록 할 수 있음은 당연하다고 할 수 있다. According to the method of the present invention as described above, it can be seen that whether the rivet joint is normal or not is determined based on accurate data on the load of the punch applied to the rivet and the displacement of the punch. Thus, it can be seen that an accurate inspection can be performed on all the joint portions which are actually riveted, which means that the full inspection of the rivet joint can be performed most accurately. By applying the inspection method of the present invention as described above, it can be said that the produced product can have the highest reliability.

그리고 본 발명에 의하면, 펀치에서 리벳에 하는 하중 및 펀치의 변위에 대한 표준 범위를 작업의 진행에 따라서 얻어지는 데이터에 기초하여 업데이터 할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 장기간의 사용에 따라서 하중 및 펀치의 표준 범위 등을 포함하는 데이터의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있을 것이고, 이는 생산되는 제품의 신뢰도를 지속적으로 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있음을 의미한다고 할 수 있다. According to the present invention, it can be seen that the standard range of the load applied to the rivet and the displacement of the punch in the punch can be updated based on the data obtained as the work progresses. Therefore, the reliability of data including the standard range of load and punch can be further improved according to long-term use, which means that the reliability of the product to be produced can be continuously improved .

도 1은 셀프 피어싱 리벳 장치의 원리를 설명하기 위한 설명도.
도 2는 셀프 피어싱 리벳 장치에 의한 공정을 예시한 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 방법을 설명하는 플로챠트.
도 4는 하나의 스트로크에 대한 하중 및 변위의 변화를 보이는 그래프.
도 5는 본 발명의 제어방법을 적용하기 위한 구성을 보인 예시 블럭도.
도 6은 리벳이음이 완성된 상태의 단면을 예시한 것으로, (a)는 정상적인 상태를 보인 단면도, (b)는 비정상적인 리벳이음 상태를 보인 단면도이다.
1 is an explanatory view for explaining the principle of a self-piercing rivet device;
Figure 2 is an exemplary illustration of a process by a self-piercing rivet device.
3 is a flow chart illustrating the method according to the present invention.
4 is a graph showing changes in load and displacement for one stroke.
5 is an exemplary block diagram showing a configuration for applying the control method of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a state in which riveting is completed, in which (a) is a sectional view showing a normal state, and (b) is a sectional view showing an abnormal riveting state.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하여, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 여기서 도 3은 본 발명에 의한 검사방법을 예시적으로 보인 플로챠트이고, 도 4는 정상적인 리벳이음이 완료되는 과정에서 얻어지는 하중-변위의 관계를 보인 그래프이다. 그리고 이하의 설명에서 셀프 피어싱 리벳장치 자체의 구성에 대해서는 도 1을 같이 참조하면서 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. FIG. 3 is a flowchart illustrating an exemplary inspection method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a graph showing a load-displacement relationship obtained in a process in which normal riveting is completed. In the following description, the construction of the self-piercing rivet device itself will be described with reference to FIG.

먼저 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 검사방법은, 두 개의 금속 패널이 정상적으로 리벳이음될 때, 하중과 변위 사이의 정상적인 관계를 보이는 표준 범위를 설정하는 과정(S 110)을 포함하고 있다. 본 명세서 상에서, "하중"이라고 함은, 펀치(12)가 리벳을 두 개의 패널(Pa,Pb)로 가압하는 힘을 의미한다(S 110). 이러한 하중은, 예를 들면 앤빌에 설치되어 있는 로드셀에서 측정될 수 있을 것이다. As shown in FIG. 3, the inspection method of the present invention includes a step (S 110) of setting a standard range showing a normal relationship between a load and a displacement when two metal panels are normally riveted . In this specification, the term "load" refers to the force by which the punch 12 presses the rivet to the two panels Pa, Pb (S110). Such a load may be measured, for example, in a load cell installed in the anvil.

그리고 "변위"라고 함은 리벳이음이 진행됨에 따라서 상기 펀치(12)가 하향 이동하는 거리를 의미하고, 상기 펀치(12)의 변위를 측정하는 센서가 셀프 피어싱 리벳장치에 구비되어 있음은 상술한 바와 같다. 또한 상기 펀치(12)는 설정된 구간 내에서 직선 왕복운동을 수행하면서 한 번의 스트로크로 리벳으로 한 쌍의 패널(Pa,Pb)을 연결하는 것임은 당연하다. The term "displacement" means the distance that the punch 12 moves downward as the rivet joint proceeds, and a sensor for measuring the displacement of the punch 12 is provided in the self-piercing rivet device. Same as. It is a matter of course that the punch 12 connects the pair of panels Pa and Pb with rivets in a single stroke while performing a linear reciprocating motion within a set interval.

여기서 도 4에 예시한 그래프는 정상적인 리벳이음이 수행되는 한 번의 스크로크(또는 사이클)에서, 실질적으로 펀치(12)의 변위에 따라서 어느 정도의 하중이 가해지는가를 연속적으로 표시한 것이라고 할 수 있다. 따라서 상기 제110과정(S110)은 실질적으로 펀치의 변위에 따라서 어느 정도의 하중 범위가 바람직한 것인가를 예시적으로 보이는 것이라고 할 수 있다. 그리고 도 4에 도시한 그래프를 참고로 하여, 하나의 리벳 이음 공정에 대하여, 펀치의 변위와 하중의 변화에 대하여, 하나의 공정에서 각각의 구간 또는 지점의 의미를 살펴보기로 한다. Here, the graph illustrated in FIG. 4 can be said to indicate how much load is applied substantially in accordance with the displacement of the punch 12 in one stroke (or cycle) in which normal riveting is performed . Therefore, it can be said that the 110th step (S110) substantially exemplifies how much the load range is preferable according to the displacement of the punch. With reference to the graph shown in FIG. 4, the meaning of each section or point in one process will be described with respect to a displacement of a punch and a change in a load with respect to one riveting process.

도 4에서 가로축은 변위(mm)를 나타내고, 세로축은 하중(Kg)을 나타내고 있다. 도시한 바와 같이, 펀치(12)는 최초에는 상부에 위치하고 있는데, 이때 펀치(12)는 실질적으로 패널(Pa,Pb)와는 전혀 접촉하지 않는 상태이다. 이러한 상태에서 리벳이음이 시작되면, 예를 들면 유압실린더에 의하여 펀치가 하향 이동하게 된다. 그리고 일정 거리 하향 이동한 후, 리벳(R)이 상부에 있는 패널(Pa)의 상면에 접촉하게 될 것이고, 이러한 점이 도 4에서 "A"로 표시되어 있는 부분이다. In Fig. 4, the horizontal axis represents the displacement (mm), and the vertical axis represents the load (Kg). As shown, the punch 12 is initially located at the top, with the punch 12 substantially in no contact with the panels Pa and Pb at this time. When riveting starts in this state, for example, the punch is moved downward by the hydraulic cylinder. After moving a certain distance downward, the rivet R will come into contact with the upper surface of the upper panel Pa, and this is the portion indicated by "A" in FIG.

이렇게 지점(A)에 도달하기 까지 실제로 상기 펀치는 상대적으로 신속하게 이동하게 되는데, 예를 들면 50-100mm/초 정도의 속도를 가지고 이동하게 된다. 그리고 이와 같은 지점(A) 이후의 일정한 변위 동안, 즉 구간(B)에서는 리벳(R)이 상부의 패널(Pa)에 압입되어 상부의 패널을 관통하는 구간이 진행된다. 이러한 구간에서 상기 펀치는 일정한 반력을 받기 때문에 속도는 상대적으로 저하되며, 예를 들면 10-30mm/초의 속도로 유지된다고 할 수 있다. The punch actually moves relatively quickly until the point A is reached, for example, at a speed of about 50-100 mm / sec. During the constant displacement after the point A, the rivet R is pressed into the upper panel Pa and the section passing through the upper panel proceeds. In this section, since the punch receives a certain repulsive force, the speed is relatively lowered and maintained at a speed of, for example, 10-30 mm / sec.

그리고 펀치(12)가 상부의 패널(Pa)를 관통하게 되면, 실질적으로 구간(C)의 과정이 진행되는데, 이러한 구간(C)에서는 상부 패널(Pa)가 관통됨에 따라서 일시적으로 하중이 낮아졌다가 다시 일정 구간 상승하기 시작하는 과정이 진행된다. When the punch 12 passes through the upper panel Pa, the process of the section C is substantially progressed. In this section C, the load is temporarily lowered as the upper panel Pa penetrates, And the process of starting to rise again in the predetermined section is performed.

이러한 구간(C)에 연속하여 구간(D)가 진행되는데, 구간(D)는 상기 리벳(R)이 하부의 패널(Pb)에 압입되어 최종적으로 리벳이음이 완료되는 시점 또는 지점까지의 과정을 의미한다. 이 과정에서 리벳(R)이 하부의 패널(Pb)에 완전히 고정될 수 있도록 변형되기 위해서는, 마찰력 등을 고려하여 상대적으로 큰 하중이 필요함과 동시에 그 변위는 상대적으로 짧기 때문에, 도 4의 그래프에서 상기 구간(D)는 급격한 기울기를 가지고 있음을 알 수 있다. The section D continues to the section C so that the section D is formed by pushing the rivet R into the lower panel Pb and finally completing the process until the riveting is completed it means. In order to deform the rivet R so as to be completely fixed to the lower panel Pb in this process, a relatively large load is required in consideration of frictional force and the like, and since the displacement is relatively short, It can be seen that the section D has a steep slope.

그리고 상기 구간(D)의 최종 지점은 지점(D)로 표시되는데, 이는 리벳(R)이 하부의 패널(Pb) 내에서 최대의 변형을 일으키는 순간이라고 할 수 있고, 이는 펀치(12)가 최대 하중값 및 최대의 변위값을 가지는 시점 또는 지점이라고 할 수 있다. 도 6은 리벳 이음이 완료된 상태의 단면을 예시한 것으로, (a)에 도시한 바와 같이, 리벳(R)이 상부의 패널(Pa)을 관통한 상태에서 하부의 패널 내에서 최대로 변형된 상태임을 알 수 있고, 상술한 지점(D)은 이와 같은 상태를 가지도록 리벳(R)이 변형된 시점 또는 지점을 의미한다. The final point of the section D is indicated by a point D which is the moment when the rivet R causes the maximum deformation in the lower panel Pb, A point or point having a load value and a maximum displacement value. 6 (a) shows a state in which the rivet R passes through the upper panel Pa and is in a state of being deformed to the maximum in the lower panel And the above-mentioned point D means the point or point at which the rivet R is deformed to have such a state.

그리고 상기 지점(E)가 완료되면 실질적으로 리벳이음이 완료된 상태이기 때문에, 펀치(12)는 신속한 속도도 상승하게 되기 때문에, 구간(F)에서는 급격한 기울기로 하중이 낮아진 후, 펀치가 원래의 위치로 복귀하는 과정을 의미한다. In addition, since the punch 12 has a rapid speed increase since the rivet fitting is substantially completed when the point E is completed, the load is lowered at a steep slope in the section F, . ≪ / RTI >

이상에서와 같이, 셀프 피어싱 리벳장치에서 한번의 스크로크(리벳팅)에서의 하중-변위의 관계를 알 수 있다. 도 3의 제110과정은, 도 4에 도시한 바와 같이 정상적인 리벳이음이 완료되는 하나의 스크로크 과정에서, 펀치의 하중과 변위에 대한 표준 범위를 얻는 과정을 의미한다. 이러한 표준 범위에는, 이동하면서 변위되는 펀치의 각 변위 지점에 대한 표준 하중 범위, 펀치가 가하는 하중에 대한 각 지점에서의 표준 변위 범위, 그리고 상술한 구간(D)에서의 기울기에 대한 표준 기울기 범위, 그리고 지점(E)에서의 최대 하중에 대한 표준 최대 하중 및 표준 최대 변위 등을 포함하고 있다. As described above, the relationship between the load-displacement in one stroke (riveting) in the self-piercing rivet device can be known. Step 110 of FIG. 3 refers to a process of obtaining a standard range of load and displacement of the punch in one scrub process in which normal riveting is completed as shown in FIG. These standard ranges include standard load ranges for angular displacement points of punches displaced while moving, standard displacement ranges at each point relative to the load applied by the punches, and standard slope ranges for the slope in section (D) And the standard maximum load and standard maximum displacement for the maximum load at point (E).

여기서 표준 하중 범위, 표준 변위 범위, 표준 기울기 범위, 그리고 표준 최대 하중 및 표준 최대 변위는, 실질적으로 바람직한 값의 범위에 더하여 리벳 작업이 이상 없이 이루어질 수 있는 허용 가능한 공차범위를 포함하는 개념으로 정의하고 사용하기로 한다. 이러한 표준 범위는, 예를 들면 다수의 시험에 의하여 얻어질 수 있는데, 예를 들면 한 쌍의 패널(Pa,Pb)에 대하여 아주 많은(예를 들면 수 백회) 테스트를 수행하고, 테스트 결과 정상적인 리벳이음 또는 바람직한 리벳이음이 실행된 경우의 각 지점에서 보이는 하중-변위의 수치에 기초하여 정해질 수 있다. Here, the standard load range, the standard displacement range, the standard slope range, and the standard maximum load and standard maximum displacement are defined as a concept that includes an allowable tolerance range in which riveting operation can be performed in addition to a range of substantially desirable values I will use it. This standard range can be obtained, for example, by a number of tests. For example, a very large number of tests (for example, several hundred times) are performed on a pair of panels Pa and Pb, Can be determined based on the numerical value of the load-displacement seen at each point when a joint or a preferred riveting is performed.

예를 들어, 도 4에서 제1위치(m)에서의 하중을 대략 700Kg이라고 하면, 이러한 하중에 대응하는 표준 변위 범위는, 제1위치(m)에서 구간 막대로 보이는 범위, 즉 대략적으로 154-158mm의 범위가 표준 변위 범위가 되는 것이다. 그리고 이러한 표준 변위 범위는, 허용 가능한 공차를 포함하고 있음은 상술한 바와 같다. For example, in FIG. 4, assuming that the load at the first position (m) is approximately 700 Kg, the standard displacement range corresponding to this load is in the range shown by the section bar at the first position (m) The range of 158 mm is the standard displacement range. The standard displacement range includes an allowable tolerance as described above.

그리고 지점(A)에서의 변위는 대략적으로 155mm이고, 이때 하중은 대략적으로 400kg이라고 할 수 있다. 그러나 지점(A)에서 특정 변위(예를 들면 155mm)에서 하중은 일정한 허용공차를 포함할 수 있기 때문에 예를 들면 350-450Kg의 하중을 가지면 정상적이라고 할 수 있고, 이를 표준 하중 범위라고 칭하기로 한다. And the displacement at point A is approximately 155 mm, and the load is approximately 400 kg. However, at point (A), at a specific displacement (for example 155 mm), the load may include a certain tolerance, so if it has a load of, for example, 350-450 Kg, it is normal and is referred to as the standard load range .

또한 구간(B)에서의 특정 지점에서 일정한 하중(예를 들면 1000Kg)에 대해서도 표준 변위 범위는, 153mm 내지 158mm의 값이라고 할 수 있다. 위에서 살펴본 바와 같이, 각각의 변위 또는 하중에 대하여, 허용공차를 고려하면 일정한 범위 내의 하중 또는 변위이면 정상적인 리벳이음이 이루어지고 있다고 판단할 수 있는 것이고, 이를 표준 범위라고 칭하기로 한다. 그리고 이하에서 설명하는 표준 기울기 역시 동일하게 허용 가능한 공차를 포함하는 기울기를 의미하며 정상적인 리벳 이음이 가능한 범위이다. In addition, the standard displacement range is a value of 153 mm to 158 mm for a constant load (for example, 1000 Kg) at a specific point in the section (B). As described above, it can be judged that a normal rivet joint is performed when a load or a displacement within a certain range is taken into account in consideration of the allowable tolerance with respect to each displacement or load, and this will be referred to as a standard range. The standard slope described below also refers to a slope including an allowable tolerance and is a range in which normal riveting can be performed.

이와 같이 상제 제110과정에서 얻어지는 하중 또는 변위에 대한 표준 범위는, 도 5에 도시한 저장부(60)에 저장되어 있다. 그리고 이하에서 설명하는 각각의 측정값은 하중센서 및 변위센서를 포함하는 센서(70)에서 측정된 값을 의미하고, 이는 제어부(50)로 송신된다. 제어부(50)는 상기 센서(70)에서 측정된 값을 저장부(60)에 저장되어 있는 허용공차를 포함하는 표준값(표준범위)과 비교하여, 이하에서 설명하는 바와 같이 정상 또는 불량 여부를 판단하게 된다.The standard range of the load or displacement obtained in the step 110 of superposition is stored in the storage unit 60 shown in Fig. Each of the measured values described below is a value measured by the sensor 70 including the load sensor and the displacement sensor, and this is transmitted to the control unit 50. The control unit 50 compares the measured value of the sensor 70 with a standard value (standard range) including the tolerance stored in the storage unit 60 and determines whether the value is normal or bad as described below .

그리고 상기 저장부(60)에 저장되어 있는 표준값은, 장기간의 사용에 의하여 축적된 데이터를 이용하여 업데이터 가능하다. 또한 저장부(60)는 실질적으로 상술한 표준값을 저장하고 있으면 충분한 것이어서, 제어부에 탑재된 메모리를 사용하는 것도 가능함은 물론이다. 여기서 제어부(50)는 실질적으로 셀프 피어싱 리벳장치를 전체를 제어하는 컨트롤러로 구성되는 것도 가능하고, 별도의 마이크로프로세서로 구성하는 것도 가능하다. The standard value stored in the storage unit 60 may be updatable using the accumulated data for a long period of time. Further, it is needless to say that the storage unit 60 may store the above-mentioned standard value, so that it is possible to use a memory mounted on the control unit. Here, the control unit 50 may be configured as a controller for controlling the entire self-piercing rivet device, or may be formed by a separate microprocessor.

이와 표준값(표준범위)를 얻는 과정은 상술한 바와 같이 다수의 실험에 의하여 얻어질 수 있을 것임은 당연하다. 그러나 이와 같은 표준 범위는, 패널 및 리벳을 실제로 테스트하여 얻을 수 있는 것 이외에도, 정확한 시뮬레이션에 의해서도 얻을 수 있을 것임은 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 충분히 예상될 수 있다. 즉 셀프 피어싱 리벳 장치의 구성요소, 그리고 한 쌍의 패널 및 리벳에 대한 정확한 특성값을 기반으로 하여, 다수의 시뮬레이션에 의해서도 얻을 수 있는 것이다. It will be appreciated that the process of obtaining the standard value (standard range) can be obtained by a number of experiments as described above. However, such a standard range can be expected to be well known to those of ordinary skill in the art, in addition to being obtainable by actually testing panels and rivets, by accurate simulations. That is, based on the exact characteristics of the components of the self-piercing rivet device and the pair of panels and rivets.

상술한 제110과정에서 변위 및 하중에 대한 표준 범위가 얻어지면, 다음에는 실제 생산라인에서 처리되는 리벳팅 과정에서 이를 이용하여 정상 여부를 판단하는 제120과정이 진행된다. 즉, 제120과정(S 120)에서는, 상술한 구간(B)에 있어서의 임의의 지점의 하중 또는 변위에 대하여, 그에 대응하는 변위 또는 하중이 일정한 범위 내에 있는가를 판단하는 제1테스트를 수행하게 된다. If the standard range of the displacement and the load is obtained in step 110, the process 120 is performed to determine whether the standard range of the displacement and the load is normal by using the rivetting process in the actual production line. That is, in step 120 (S120), a first test is performed to determine whether the displacement or load corresponding to the load or displacement at an arbitrary point in the section B described above is within a predetermined range .

이와 같은 제1테스트단계는, 예를 들면 구간(B) 내에서 임의의 제1지점(m)에서 기준 하중값(실제 하중값)에 대하여, 그에 대응하는 변위값이 표준 변위 범위 내에 있는가를 판단하게 된다. 그리고 상기 제1테스트 단계는, 상기 구간(B) 내에서, 임의의 제2지점(n)에서의 기준 변위값(실제 변위값)에 대하여, 그에 대응하는 하중값이 허용공차를 포함하는 표준 하중 범위 내에 있는가도 판단할 수 있다. In the first test step, for example, the reference load value (actual load value) at an arbitrary first point m in the section B is judged as to whether or not the corresponding displacement value is within the standard displacement range do. And the first test step is a step of determining, for the reference displacement value (actual displacement value) at an arbitrary second point (n) within the interval (B), a load value corresponding thereto, It can be judged that it is within the range.

이상에서 살펴본 바와 같이, 제120과정에서 표시한 제1테스트과정은, 상술한 바와 같이 구간(B)에 있어서, 특정한 지점에서의 변위값 또는 하중값에 대하여, 그에 대응하는 하중값 또는 변위값이 허용공차를 포함하는 표준 하중 범위 또는 표준 변위 범위 내에 있는가를 판단하는 것이다. 여기서 제120과정(제1테스트과정)은, 위에서 살펴본 바와 같이, (1) 임의의 제1위치(m)에서의 정해진 하중값에 대한 변위가 표준 변위 범위 내에 있는가를 판단하거나, (2) 임의의 제2위치(n)에서 정해진 변위값에 대한 하중이 표준 하중 범위 내에 있는가를 판단하거나, (3) 상술한 (1) 및 (2)를 각각 별도로 진행하는 것도 가능하다. As described above, in the first test process shown in operation 120, the load value or the displacement value corresponding to the displacement value or the load value at a specific point in the section B, as described above, It is judged whether it is within the standard load range including the allowable tolerance or within the standard displacement range. Step 120 (first test procedure) is performed as follows: (1) it is determined whether the displacement for a predetermined load value at an arbitrary first position (m) is within a standard displacement range; (2) It is also possible to judge whether the load on the displacement value determined in the second position n is within the standard load range or (3) to separately perform the above-mentioned (1) and (2).

그리고 상술한 구간(B)는 실질적으로, 리벳(R)이 상부에 있는 패널(Pa)에 압입되면서 패널(Pa)과 관계 있는 변형 구간임을 알 수 있다. 따라서 이하에서는 상기 구간(B)를, 리벳(R)이 상부에 있는 패널(Pa)에 압입되는 과정이라고 할 수도 있다. 또한 구간(D)은 실질적으로 리벳(R)이 하부의 패널(Pb)에 압입되는 과정에서의 하중-변위를 보이는 구간이기 때문에, 이하에서는 리벳이 하부의 패널을 압입하는 과정이라고 할 수도 있다. 그리고 상기 제120과정에서 정상이라고 판단되면, 제130과정이 진행되고, 불량이라고 판단되면, 생산 라인에서 불량이 난 것이라고 처리(S 160)하게 될 것이다. The section B described above is substantially a deformed section related to the panel Pa while the rivet R is press-fitted into the upper panel Pa. Accordingly, the section B may be referred to as a process in which the rivet R is press-fitted into the upper panel Pa. Also, since the section D shows a load-displacement in the process of pressing the rivet R substantially into the lower panel Pb, the section D may be referred to as a process in which the rivet presses the lower panel. If it is determined in step 120 that it is normal, the process 130 is performed. If it is determined that the process is defective, it is determined that there is a defect in the production line (S 160).

제130과정에서는 상술한 구간(D), 즉 리벳(R)이 하부의 패널(Pb)를 관통하는 과정에서의 제2테스트가 진행된다. 상술한 구간(D)에서는 실질적으로 그래프의 기울기가 급격하게 진행되는 부분임을 상술한 바와 같다. 그리고 상술한 바와 같은 이유로, 상기 구간(D)에서도 그래프의 기울기에는 일정한 허용 공차가 있음은 당연하고, 이러한 허용 공차를 포함하는 기울기를 표준 기울기 범위라고 정의하기로 한다. 따라서 제130과정에서 진행되는 제2테스트는, 실제 리벳팅 과정에서, 구간(D)에서 발생한 기울기가, 표준 기울기 범위에 속하는가를 판단하는 것이다. In operation 130, the second test is performed in the process of passing the section D, that is, the rivet R through the lower panel Pb. In the above-mentioned section D, the slope of the graph substantially progresses as described above. For the reason described above, it is a matter of course that there is a certain tolerance in the slope of the graph in the section D, and the inclination including the tolerance is defined as the standard slope range. Therefore, the second test performed in operation 130 is to determine whether the slope generated in the section D in the actual riveting process belongs to the standard slope range.

이와 같이 상기 제130과정에서 측정된 기울기가 표준 기울기 범위 이내에 포함되면 정상이라고 판단하여 제140단계로 진행하여 제3테스트가 진행되고, 측정된 기울기가 오차 범위를 벗어나면 불량이라고 판단한다. If the slope measured in step 130 is within the standard slope range, it is determined that the slope is normal. In step 140, the third test is performed. If the measured slope is out of the error range, it is determined that the slope is defective.

그리고 제140단계는 위에서 살펴본 바와 같이, 하나의 리벳 이음 과정에서 발생한 최고의 하중 및 최고의 변위가, 저장부에 저장되어 있는 표준 최대 하중 범위 또는 표준 최대 변위 범위 내에 있는가를 판단하는 것이다. 도 4의 그래프에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 지점(E)에서의 최고 하중값 및 최고 변위값의 범위가 표준 최대 범위로 이미 저장되어 있기 때문에, 실제 리벳 이음이 진행되는 과정 중에서 상기 지점(E)에서 측정된 실제 최고 하중값 및 변위값이 이러한 범위 내에 속하는가의 여부를 판단하여 정상 여부를 판단하게 되는 것이다. In operation 140, as described above, it is determined whether the highest load and the highest displacement occurring in one rivet joint process are within the standard maximum load range or the standard maximum displacement range stored in the storage unit. As can be seen from the graph of FIG. 4, since the range of the maximum load value and the maximum displacement value at the point (E) is already stored in the standard maximum range, during the actual riveting operation, It is judged whether or not the actual maximum load value and the displacement value measured within the range are within this range.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 리벳이 상부의 패널(Pa)에 압입되는 과정, 그리고 리벳이 하부의 패널(Pb)에 압입되는 과정, 그리고 리벳의 압입이 완료될 시점에서의 하중 및 변위를 측정하여, 셀프 피어싱 리벳 장치에 의하여 수행된 리벳 이음의 정상 여부를 판단하고 있음을 알 수 있다. As described above, according to the present invention, the process of pressing the rivet into the upper panel Pa, the process of pushing the rivet into the lower panel Pb, and the load at the time when the pressing of the rivet is completed, It can be seen that the displacement is measured to determine whether the rivet joint performed by the self-piercing rivet device is normal or not.

그리고 상술한 바와 같은 다수의 테스트 과정을 거치게 되면, 실질적으로 한 쌍의 패널(Pa,Pb)의 연결상태는 물론이고, 리벳 자체의 눈에 보이지 않은 결함에 의한 불량도 충분히 체크할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들면 도 6에서 (a)는 정상적인 리벳 이음이 완료된 상태의 단면을 예시하고 있고, (b)는 비정상적인 리벳이음, 즉 불량인 상태의 리벳이음 부분의 단면을 예시하고 있다. When a plurality of test procedures as described above are performed, it is confirmed that not only the connection state of the pair of panels Pa and Pb but also the defect due to the invisible defect of the rivet itself can be sufficiently checked . For example, FIG. 6A illustrates a section of a state in which normal riveting is completed, and FIG. 6B illustrates an abnormal rivet, that is, a section of a rivet portion in a defective state.

위에서 설명한 바와 같은 하중-변위에 대한 테스트를 수행하게 되면, (b)에 도시한 결과를 초래하는 어떠한 것도 명백하게 체크될 수 있을 것인데, 예를 들면 상술한 바와 같이 리벳 자체의 내부 결함, 그리고 패널(Pa,Pb)의 결함까지도 이를 체크할 수 있음은 당연하다. 즉, 리벳팅 과정에서 소형 변형을 일으키는 금속재에서, 어느 하나라도 결합이 있으면 정상적인 과정에서 발생하는 하중-변위가 표준 범위 내에 들어오는 것은 불가능하기 때문이다. 그리고 정상적인 리벳이라고 하더라도, 상술한 펀치의 전방에 세팅하는 과정에서의 오정렬 등도 충분히 검사될 수 있음도 물론이다. Performing a test for load-displacement as described above will obviously check anything that results in the result shown in (b), such as the internal defects of the rivet itself, as described above, Pa, and Pb can be checked. That is, in a metallic material which causes small deformation in the riveting process, it is impossible for the load-displacement occurring in the normal process to fall within the standard range when any one is engaged. Even if it is a normal rivet, misalignment or the like in the process of setting the punch in front of the above-described punch can be sufficiently checked.

그리고 상술한 실시예의 설명에 있어서는, 펀치의 변위의 진행에 따라서 수행되는 테스트를 순차적으로 설명하였다. 그러나 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임은 당연하다. In the description of the above-described embodiments, the tests performed in accordance with the progression of the displacement of the punch have been sequentially described. However, it should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention, and that the present invention should be construed based on the scope of the appended claims.

Pa ..... 상부의 패널
Pb ..... 하부의 패널
R ..... 리벳
Pa ..... upper panel
Pb ..... lower panel
R ..... Rivet

Claims (7)

일정구간 직선 왕복 이동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널(Pa,Pb)을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로;
리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과;
리벳이 상부 패널을 압입하는 과정에서, 적어도 하나의 변위 위치에서 그에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단하거나, 적어도 하나의 하중에 대하여 그에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 상부 패널 판단과정; 그리고
상부 패널을 관통한 리벳이 하부 패널을 압입하는 과정에서, 변위에 대한 하중의 기울기가, 표준 기울기 범위에 속하는가의 여부를 판단하는 하부 패널 판단과정을 포함하여 구성되는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳이음 검사방법.
A punch for pressing a rivet while reciprocating in a straight line in a predetermined section and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels Pa and Pb being an object to be bonded therebetween; to;
A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting;
It is determined whether or not the corresponding load is included in the standard load range in at least one displacement position in the process of pressing the upper panel by the rivet or whether or not the displacement corresponding to the at least one load is included in the standard displacement range An upper panel judgment process; And
A lower panel judging step of judging whether or not a slope of a load with respect to a displacement is within a standard slope range in a process of press-fitting a lower panel by a rivet passing through the upper panel, Way.
선형 이동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널(Pa,Pb)을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로;
리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과;
리벳이 상부 패널을 압입하는 과정에서, 적어도 하나의 변위 위치에서 그에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단하거나, 적어도 하나의 하중에 대하여 그에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 상부 패널 판단과정; 그리고
상부 패널을 관통한 리벳이, 하부 패널에서 펀치의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 최대 변위 및 하중 판단과정을 포함하여 구성되는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳이음 검사방법.
A punch for pressing a rivet while linearly moving; and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels (Pa, Pb) being a joining object between the rivet and the joining object;
A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting;
It is determined whether or not the corresponding load is included in the standard load range in at least one displacement position in the process of pressing the upper panel by the rivet or whether or not the displacement corresponding to the at least one load is included in the standard displacement range An upper panel judgment process; And
And a maximum displacement and load determining process for determining whether the rivet passing through the upper panel determines whether the maximum displacement and the maximum load at the maximum displacement point of the punch in the lower panel belong to the range of the standard maximum displacement and the standard maximum load Self-piercing rivet inspection method of riveting.
선형 이동하면서 리벳을 가압하는 펀치와, 접합 대상물인 한 쌍의 금속성 패널(Pa,Pb)을 사이에 두고 상기 펀치에 대응하도록 설치되는 앤빌을 포함하는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳 이음 검사 방법으로;
리벳이음을 위한 하나의 스트로크 과정에서, 펀치의 변위 및 하중에 대한 표준 범위를 설정하는 테이터 설정과정과;
상부 패널을 관통한 리벳이 하부 패널을 압입하는 과정에서, 변위에 대한 하중의 기울기가, 표준 기울기 범위에 속하는가의 여부를 판단하는 하부 패널 판단과정; 그리고
리벳이 하부 패널에 최대한 압입된 상태에서, 펀치의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 최대 변위 및 하중 판단과정을 포함하여 구성되는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳이음 검사방법.
A punch for pressing a rivet while linearly moving; and an anvil provided so as to correspond to the punch with a pair of metallic panels (Pa, Pb) being a joining object between the rivet and the joining object;
A data setting step of setting a standard range for the displacement and the load of the punch in one stroke process for riveting;
A lower panel judging step of judging whether or not a slope of a load with respect to displacement is within a standard slope range when a rivet penetrating the upper panel presses the lower panel; And
And a maximum displacement and load determining process for determining whether the maximum displacement and the maximum load at the maximum displacement point of the punch belong to the range of the standard maximum displacement and the standard maximum load with the rivet being pressed into the lower panel as far as possible Self-piercing rivet inspection method of riveting.
제 1 항에 있어서, 상기 상부패널 판단과정 후, 하부 패널에 대한 리벳의 최대 변위 지점에서의 최대 변위 및 최대 하중이, 표준 최대 변위 및 표준 최대 하중의 범위에 속하는가를 판단하는 과정을 더 포함하여 구성되는 셀프 피어싱 리벳 장치의 리벳이음 검사방법.
The method of claim 1, further comprising, after the upper panel determination, determining whether a maximum displacement and a maximum load at a maximum displacement point of the rivet with respect to the lower panel belong to a range of a standard maximum displacement and a standard maximum load A method of inspecting a rivet of a self-piercing rivet device comprising:
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 테이터 설정과정은, 리벳이음이 정상적으로 수행될 때 측정된 펀치의 다수의 변위 및 다수의 하중 정보에 기초하여 얻어지는 셀프 피어싱 리벳장치의 리벳이음 검사방법.
4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the data setting process comprises: a riveting operation of a self-piercing rivet device obtained based on a plurality of displacements of the punch and a plurality of load information measured when the rivet joint is normally performed method of inspection.
제 5 항에 있어서, 상기 데이터 설정과정에서 설정된 표준 범위는, 업데이트 가능한 셀프 피어싱 리벳장치의 리벳이음 검사방법.
6. The method of claim 5, wherein the standard range set in the data setting step is an riveting operation of the self-piercing rivet device.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 상부패널 판단과정은, 펀치의 제1위치에서 변위에 대응하는 하중이 표준 하중 범위에 포함되는가를 판단함과 같이, 펀치의 제2위치에서 하중에 대응하는 변위가 표준 변위 범위에 포함되는가를 판단하는 셀프 피어싱 리벳장치의 리벳이음 검사방법.
The method of claim 1 or 2, wherein the upper panel determination step comprises: determining whether the load corresponding to the displacement at the first position of the punch is included in the standard load range, Of the self-piercing rivet device is within a standard displacement range.
KR1020140092061A 2014-07-21 2014-07-21 Method for inspecting rivetting portions of metal panel KR101634864B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140092061A KR101634864B1 (en) 2014-07-21 2014-07-21 Method for inspecting rivetting portions of metal panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140092061A KR101634864B1 (en) 2014-07-21 2014-07-21 Method for inspecting rivetting portions of metal panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160011060A true KR20160011060A (en) 2016-01-29
KR101634864B1 KR101634864B1 (en) 2016-06-30

Family

ID=55310145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140092061A KR101634864B1 (en) 2014-07-21 2014-07-21 Method for inspecting rivetting portions of metal panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101634864B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3281721A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-14 Robert Bosch GmbH Method for connecting at least two components by means of a self-piercing rivet device and manufacturing equipment
WO2018065249A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Jaguar Land Rover Limited Method and controller for detecting material cracking during installation of a self-piercing rivet
EP3546084A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-02 Robert Bosch GmbH Method for connecting at least two workpieces by means of a punch rivet device and punch rivet device
CN114998304A (en) * 2022-06-30 2022-09-02 深圳职业技术学院 Detection method and device for self-piercing riveting forming quality, electronic equipment and storage medium
KR20230172233A (en) 2022-06-15 2023-12-22 한국생산기술연구원 Method for evaluating of joining quality for self piercing rivet based on artificial neural network and system for the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106984760A (en) * 2017-03-07 2017-07-28 昆明理工大学 A kind of self-piercing riveting method applied to outdoor billboard

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09164439A (en) * 1995-12-15 1997-06-24 Sekisui Chem Co Ltd Method for joining metallic plates

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09164439A (en) * 1995-12-15 1997-06-24 Sekisui Chem Co Ltd Method for joining metallic plates

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3281721A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-14 Robert Bosch GmbH Method for connecting at least two components by means of a self-piercing rivet device and manufacturing equipment
DE102016214943A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 Robert Bosch Gmbh Method for connecting at least two components by means of a punch riveting device and manufacturing device
WO2018065249A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Jaguar Land Rover Limited Method and controller for detecting material cracking during installation of a self-piercing rivet
GB2557396B (en) * 2016-10-06 2019-10-23 Jaguar Land Rover Ltd Method and controller for detecting material cracking during installation of a self-piercing rivet
EP3546084A1 (en) * 2018-03-28 2019-10-02 Robert Bosch GmbH Method for connecting at least two workpieces by means of a punch rivet device and punch rivet device
KR20230172233A (en) 2022-06-15 2023-12-22 한국생산기술연구원 Method for evaluating of joining quality for self piercing rivet based on artificial neural network and system for the same
CN114998304A (en) * 2022-06-30 2022-09-02 深圳职业技术学院 Detection method and device for self-piercing riveting forming quality, electronic equipment and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
KR101634864B1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101634864B1 (en) Method for inspecting rivetting portions of metal panel
Varis Ensuring the integrity in clinching process
US7797126B2 (en) Online determination of the quality characteristics for punch riveting and clinching
Lambiase et al. Damage analysis in mechanical clinching: Experimental and numerical study
US9089892B2 (en) Joining method
US10593034B2 (en) Resistance welding fasteners, apparatus and methods for joining dissimilar materials and assessing joints made thereby
JP6710765B2 (en) Resistance weld fasteners, devices and methods for joining dissimilar materials, and evaluation of joints produced thereby
GB2557396B (en) Method and controller for detecting material cracking during installation of a self-piercing rivet
JP2019500218A5 (en)
CN106863821B (en) For the system and method by riveting joint element
CN108541227B (en) Method for determining quality of connection, and method for controlling process of connecting a plurality of metal plates by connecting means
Cacko Review of different material separation criteria in numerical modeling of the self-piercing riveting process—SPR
CN111966062A (en) Automatic judgment method for quality state of self-piercing riveting process
WO2002043898A2 (en) Device and process for acoustic inspection of the quality of cold reforming joint connection
Ali et al. Finite element simulation of the hybrid clinch joining
Grimm et al. Technologies for the mechanical joining of aluminum die castings
KR102280608B1 (en) Self piercing riveting device and self piercing riveting method
EP3016774B1 (en) Welder with indirect sensing of weld fastener position
KR20220032558A (en) Process monitoring method for monitoring the bonding of at least two workpieces by means of a self-piercing riveting device with bonding tongs, and a device having a control unit designed to carry out the method
Kalyan Kumar et al. Finite element analysis and experimental study on metal joining by mechanical crimping
KR102599072B1 (en) Determination method of SPR tightening quality based on laser scanning
Kam Effect of Tool Eccentricity on the Static and Fatigue Strength of the Joint made by Mechanical Clinching Process
Falk et al. Clinching with divided punch to prevent critical neck thicknesses
He et al. A process monitoring method for self-piercing riveting
Okeke et al. Analysis of Strength of Self-Pierce Riveted Aluminium Plate Using Finite Element Method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant