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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietelement gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird. Ferner betrifft die Erfindung ein portables Nietgerät zum Setzen von Nietelementen, welches von einem Elektromotor angetrieben wird.
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Das Setzen von Nietelementen ist allgemein bekannt. So ist aus der
DE 10 2005 054 048 A1 ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes Nietgerät bekannt. Die Qualität des Setzvorgangs wird anhand des von dem Elektromotor des Nietgerätes aufgenommenen elektrischen Stroms überwacht. Die Qualität des Setzvorgangs wird dabei dann als akzeptabel angesehen, wenn der während des Setzvorgangs vom Elektromotor maximal aufgenommene Strom innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass die Qualität des Setzvorgangs des Nietgerätes nur anhand des maximal aufgenommenen Stroms bewertet wird. Dies lässt nur eine rückwirkende Betrachtung des Setzvorgangs zu. Der Nietvorgang wird bei diesem Verfahren bis zum Ende durchgeführt. Daher kann nicht beurteilt werden, an welcher Stelle des Setzvorgangs der Setzvorgang fehlerhaft durchgeführt worden ist. So kann es vorkommen, dass der maximal aufgenommene Strom innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt. Es kann aber nicht erkannt werden, dass vor oder nach dem Erreichen des maximal ausgenommenen Stromes ein Fehler im Setzvorgang erfolgt ist. Wenn aber während des Setzvorgangs der Niet an einer Stelle zu schnell oder zu langsam gezogen wurde, kann dies nicht festgestellt werden.
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Aus der
DE 43 39 117 A1 ist ein Verfahren zum Setzen von Blindnieten und Blindnietmuttern bekannt, bei dem bei einem Setzvorgang eine Zugkraft mit Hilfe eines elektrischen Motors erzeugt wird. Ferner ist ein Setzgerät für Blindniete und Blindnietmuttern mit einem durch einen elektrischen Motor angetriebenen Zugmechanismus bekannt. Bei diesem Verfahren wird der Eingangsstrom des Elektromotors überwacht, wobei der aufgenommene Strom unmittelbar ein Maß für das vom Elektromotor aufgenommenen Moment ist. Über das Moment kann die Zugkraft der Setzeinrichtung des Setzgerätes ermittelt werden. Die Zugkraft lässt einen Rückschluss auf die Qualität der Nietverbindung zu. So kann der Stromverlauf im Nachhinein als Kriterium zur Bewertung des Setzvorgangs verwendet werden. Bei dem in der
DE 43 39 117 A1 offenbarten Verfahren wird überwacht, ob der aufgenommene Strom des Elektromotors während des Setzvorgangs einen Maximalwert erreicht. Ist der Maximalwert nicht so groß, dass er in einen vorgegebenen Sollstrombereich fällt, ist dies ein Zeichen für eine fehlerhafte Nietung oder für einen Fehler am Setzgerät. Ist der Maximalwert zu groß, kann dies auf erhöhte Reibungen im Setzgerät zurückzuführen sein, die durch Verschmutzungen verursacht werden, oder auf die Wahl eines falschen Nietes schließen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass auch hier erst im Nachhinein eine Beurteilung des Setzvorgangs ermöglicht wird. Ein Setzvorgang wird dann als akzeptabel beurteilt, wenn der Maximalwert des aufgenommenen Stroms innerhalb eines Sollstrombereiches liegt. Das heißt, es werden Setzvorgänge akzeptiert, obwohl vielleicht vor oder nach der Erreichung des Maximalwertes das Nietelement zu fehlerhaft gezogen wurde. So kann zwar der Maximalwert innerhalb des Sollstrombereiches liegen, trotzdem kann der Setzvorgang fehlerhaft sein.
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Aus der
EP 0 454 890 A1 ist bekannt, bei Setzgeräten eine Kraftmesseinrichtung in Form eines Dehnungsmessstreifens oder einer Druckdose vorzusehen. Nachteilig bei derartigen Kraftmesseinrichtungen ist, dass diese zusätzliche Bauelemente darstellen, die einen zusätzlichen Verkabelungs- und Verdrahtungsaufwand bedingen. Die Beurteilung eines Setzvorgangs wird auch hier erst im Nachhinein durch Vergleich mit in einem Speicher abgelegten Sollwerten durchgeführt.
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Aus der
US 71 23 982 B2 ist ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes Nietgerät bekannt, bei der Verlauf der Kraft, die auf den Stempel ausgeübt wird, in Relation zu dem zurückgelegten Weg des Stempels betrachtet wird. Die Geschwindigkeit der „drive unit” kann in Abhängigkeit der Eigenschaften der Nietelemente bzw. der zu vernietenden Bauelemente eingestellt werden. Das heißt, werden beispielsweise große Nietelemente und dicke zu vernietende Bauelemente verwendet, kann die Geschwindigkeit der „drive unit” vorab anders eingestellt werden als bei kleinen Nietelementen und dünnen zu vernietenden Bauelementen.
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Die
DE 197 31 222 A1 offenbart ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes Nietgerät. Ferner ist eine Setzeinrichtung bekannt, bei der die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietelement gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird. Des Weiteren ist aus der D7 bekannt, dass der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch wenigstens eine Sensoreinrichtung wiederholt gemessen wird. Zu jedem Messpunkt kann die an dem jeweiligen Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt und mit einem Referenzkraftwertebereich für den jeweiligen Messpunkt verglichen werden. Der Setzvorgang des Nietelementes wird qualitativ nicht akzeptiert, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt.
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Aus der
DE 198 18 755 A1 ist ein Nietgerät bekannt, welches mit einem Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt wird.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät und ein derartiges Nietgerät zu schaffen, welches bereits während des Setzvorgangs eines Nietelementes die Beurteilung des Setzvorgangs ermöglicht. So soll ermöglicht werden, den Setzvorgang bereits dann abzubrechen, wenn ein Fehler während des Setzvorgangs festgestellt wird. Ferner soll ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen und ein Nietgerät geschaffen werden, welche ermöglichen, dass der Setzvorgang während des Setzvorgangs aktiv verändert werden kann.
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Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein portables Nietgerät mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 20 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung. Merkmale und Details die im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Setzen von Nietelementen beschrieben sind gelten dabei selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem portablen Nietgerät, und jeweils umgekehrt.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Setzen von Nietelementen durch ein von einem Elektromotor angetriebenes portables Nietgerät, aufweisend eine Setzeinrichtung, bei dem die Kraft der Setzeinrichtung, mit der ein Nietgerät gesetzt wird, anhand des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms überwacht wird, bei dem der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch wenigstens eine Sensoreinrichtung wiederholt gemessen wird, und bei dem zu jedem Messpunkt, die an dem jeweiligen Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird und mit einem Referenzkraftwertebereich für den jeweiligen Messpunkt verglichen wird, wobei der Setzvorgang des Nietelementes qualitativ nicht akzeptiert wird, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes beziehungsweise der Setzeinrichtung durch eine Regeleinheit des Nietgerätes geregelt wird. Dies ermöglicht eine Korrektur des Setzvorgangs während des Setzens des Nietelementes. Das Nietgerät kann aktiv in den Setzvorgang eingreifen und diesen verändern. Die Regeleinheit erkennt anhand aufeinanderfolgender Messpunkte, ob die Setzgeschwindigkeit zu schnell oder zu langsam ist. Bei Feststellung, dass die Setzgeschwindigkeit und damit die Kraft mit der das Nietelement gezogen wird zu hoch sind, kann die Regeleinheit die aufgebrachte Kraft drosseln, um die Setzgeschwindigkeit etwas zu verlangsamen. Stellt die Regeleinheit fest, dass das Nietelement von der Setzeinrichtung zu langsam gezogen wird, kann diese die Setzkraft und somit die Setzgeschwindigkeit erhöhen. Dies bedeutet, dass die Regeleinheit die Stromstärke des Elektromotors des Nietgerätes je nach Bedarf regulieren kann.
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Kern der Erfindung ist, dass durch eine Sensoreinrichtung der Weg, den das Nietelement und/oder die Setzeinrichtung zurücklegen, wiederholt gemessen wird und zu jedem Messpunkt die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung ermittelt wird. Durch Vergleich der an jedem Messpunkt aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung mit Referenzkraftwertebereichen für den jeweiligen Messpunkt, kann sofort eine Beurteilung der Qualität des Setzvorgangs getätigt werden. Das Nietgerät weist eine Speichereinheit auf, in der Referenzkraftwertebereiche für jeden Messpunkt gespeichert sind. Dabei können für unterschiedliche Nietelemente unterschiedliche Referenzkraftwertebereiche gespeichert sein. So existiert für jedes Nietelement, über den gesamten Setzvorgang, ein Bandbereich, in dem die von der Setzeinrichtung ausgebrachte Kraft liegen sollte. Dieser Bandbereich erstreckt sich von dem Anfang des Weges bis zum Ende des Weges, den das Nietelement bzw. die Setzeinrichtung zurücklegt. Sobald an einem Messpunkt festgestellt wird, dass die von der Setzeinrichtung aufgebrachte Kraft außerhalb des vorgegebenen Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, wird der Setzvorgang nicht akzeptiert. Liegen die ermittelten Werte an jedem Messpunkt innerhalb der vorgegebenen Referenzkraftwertebereiche, so wird der Setzvorgang akzeptiert.
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Ein Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass sofort und genau festgestellt werden kann, ab wann der Setzvorgang fehlerhaft lief. Es wird ermöglicht, unmittelbar Rückschlüsse hinsichtlich des Setzvorgangs zu ziehen. Die Beurteilung des Setzvorgangs kann durch die wiederholten Messung sehr häufig durchgeführt werden und ist daher nicht nur abhängig von dem maximal aufgenommen Strom. D. h., es kann auch vor oder nach dem Erreichen der maximalen Stromaufnahme des Elektromotors ein Fehler im Setzvorgang festgestellt werden. Durch die Nichtakzeptierung eines Setzvorgangs kann unmittelbar von einem Nutzer, in der Regel ein Arbeiter, erkannt werden, dass ein Nietelement fehlerhaft gesetzt worden ist. So kann bereits ein Fehler beim Greifen der Greifbacken der Setzeinrichtung festgestellt werden, wenn die Kraft, mit der die Greifbacken zugreifen, nach einer bestimmten Wegstrecke über oder unter einem Referenzkraftbereich für diese Wegstrecke liegt.
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Wiederholte Messung bedeutet im Sinne der Erfindung, dass festgestellt wird, wann eine bestimmte Stecke von dem Nietelement oder der Setzeinrichtung zurückgelegt worden ist. Nach dem Zurücklegen jeder bestimmten Wegstrecke wird jeweils eine Messung der aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung durchgeführt. D. h., für eine Vielzahl von Wegstrecken wird die von der Setzeinrichtung aufgebrachte Kraft auf das Nietelement ermittelt. Hierbei wird alle paar Milli- oder Mikrometer die aufgebrachte Kraft festgestellt. Es ist auch denkbar, dass alle paar Nanometer eine Messung erfolgt. Die Häufigkeit der Messungen, d. h. die Abstände, nach denen eine Messung durchgeführt wird, kann zuvor festgelegt werden.
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Die Wegmessung kann durch inkrementale oder analoge Wegsensoren erfolgen. Ferner können beispielsweise Lasersensoren, Lichtschranken oder induktive oder kapazitive Sensoren zur Wegmessung verwendet werden.
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Das Nietgerät ist portabel ausgebildet. Bevorzugt weist das Nietgerät einen Akkumulator auf, der das Nietgerät mit elektrischer Energie versorgt. Dies ermöglicht einen sehr flexiblen Einssatz des Nietgerätes. Durch das Verfahren kann ein prozesssicheres, Akkumulator betriebenes, portables Nietgerät geschaffen werden.
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Vorteilhaft ist ferner, wenn bei dem Verfahren, bei Feststellung, dass bei einem Messpunkt die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, eine akustische oder optische Fehleranzeige an dem Nietgerät erfolgt. Hierdurch wird unverzüglich angezeigt, dass der Setzvorgang fehlerhaft abgelaufen ist. So kann beispielsweise bei Feststellung eines Fehlers während des Setzvorgangs ein akustischer Laut ausgegeben werden. Das Nietgerät weist in dieser Ausführungsform eine Lautsprechereinheit auf. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine optische Anzeigeeinrichtung, insbesondere in Form eines Displays oder einer Lampe, wie beispielsweise eine LED, vorgesehen sein. Bei Feststellung eines fehlerhaften Setzvorgangs kann beispielsweise auf dem Display die Meldung „n. i. O”, d. h. „nicht in Ordnung”, angezeigt werden. Ferner kann bei Feststellung eines fehlerhaften Setzvorgangs dies durch das Leuchten einer roten Lampe angezeigt werden. Das Nietgerät hat somit eine Selbstdiagnosefunktion, die bei Versagen oder Abdriften eines Parameters immer ein „n. i. O”-Ergebnis produziert. Da alle Messergebnisse dynamischen Prozessen unterworfen sind, wird ein Fehlverhalten des Setzvorgangs sofort erkannt. Ein derartiges Verfahren ermöglicht somit eine Plausibilitätskontrolle. Liegen die ermittelten Werte an jedem Messpunkt innerhalb der vorgegebenen Referenzkraftwertebereiche, so wird der Setzvorgang akzeptiert, was durch die Anzeige „i. O”, d. h. „in Ordnung”, dargestellt werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei dem Verfahren auf einer Anzeigeeinrichtung des Nietgerätes oder einer dem Nietgerät zugeordneten Anzeigeeinrichtung die aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung in Bezug zu dem zurückgelegten Weg des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung dargestellt wird. Zusätzlich zu diesem Kraft-Weg-Verlauf kann der Referenzkraftwertebereich auf der Anzeigeeinrichtung angezeigt werden. Hierdurch kann frühzeitig erkannt werden, ab wann es zu einem fehlerhaften Setzvorgang gekommen ist. Anhand der Steigung der Kurve, die die Kraft der Setzeinrichtung über den zurückgelegten Weg anzeigt, kann das Nietgerät erkennen, dass es voraussichtlich zu einem Fehler kommen wird. Zu jedem Messpunkt auf der Kurve kann der Gradient berechnet und angezeigt werden. Anhand des Gradienten kann erkannt werden, ob mit einer fehlerhaften Kraft und damit Setzgeschwindigkeit das Nietelement gezogen wird. Der Kurvenverlauf eines optimalen Setzvorgangs liegt vom Anfang bis Ende innerhalb des Referenzkraftwertebereiches.
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Bevorzugt ist ferner ein Verfahren zum Setzen eines Nietelementes, bei dem neben der Ermittlung der Wegstrecke und des Erfassen der aufgebrachten Kraft die Zeit des Setzvorgangs erfasst wird. Die zum Setzen des Nietelementes aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung kann dann in Abhängigkeit des zurückgelegten Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung und der Zeit, die für den zurückgelegten Weg benötigt wird, geregelt werden. Durch eine Veränderung der Kraft, mit der die Setzeinrichtung das Nietelement zieht, kann die Setzgeschwindigkeit beeinflusst werden.
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Bevorzugt ist ferner ein Verfahren, bei dem der Setzvorgang des Nietelementes nach dem Erreichen einer bestimmbaren Maximalkraft beendet wird. Durch den Abbruch des Setzvorgangs des Nietelementes, beispielsweise des Blindnietbolzens oder der Blindnietmutter, bei dem Erreichen einer voreingestellten Kraft, wird der Setzvorgang prozesssicher. Nach dem Erreichen der eingestellten Maximalkraft spindelt die Setzeinrichtung automatisch aus.
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Wenn bei dem Verfahren der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, durch eine Messung des Drehwinkels des Elektromotors des Nietgerätes ermittelt wird, kann ein Vergleich der ermittelten Setzwege ermöglicht werden. D. h., es wird zusätzlich zu dem von der Sensoreinrichtung gemessenen Weg eine weitere Wegmessung durchgeführt. Durch dieses parallele Weg-Messsystem bzw. durch die redundante Wegmessung wird die Prozesssicherheit erhöht. Die Messung des Drehwinkels kann über Hallsensoren erfolgen.
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Bevorzugt ist ferner, wenn bei dem Verfahren die Setzgeschwindigkeit des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung über ein bestimmbares Streckenintervall oder über mehrere bestimmbare Streckenintervalle konstant gehalten werden kann, wobei die Setzgeschwindigkeit eines Streckenintervalls unterschiedlich zu der Setzgeschwindigkeit eines anderen Streckenintervalls sein kann. Das heißt, die Setzgeschwindigkeit des Nietelementes kann geändert werden. Ist beispielsweise eine erste Wegstrecke zurückgelegt, kann die Regeleinheit die Setzgeschwindigkeit, mit der das Nietelement gezogen wird, verringern oder erhöhen. So kann die gesamte Wegstrecke in verschiedene Streckenintervalle unterteilt werden, wobei zu jedem Streckenintervall eine unterschiedliche Setzgeschwindigkeit vorgegeben werden kann.
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Die Setzeinrichtung des Nietgerätes weist Greifbacken zum Greifen des Nietelementes auf. Bevorzugt ist es, wenn nach dem Starten des Setzvorgangs die Greifbacken der Setzeinrichtung mit einer ersten Setzgeschwindigkeit geschlossen werden, wenn nach dem Schließen der Greifbacken das Nietelement mit einer zweiten, im Vergleich zur ersten Setzgeschwindigkeit höheren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird, und wenn nach dem Zurücklegen eines bestimmbaren Weges des Nietelementes bzw. der Setzeinrichtung oder einer vorgebbaren Zeit das Nietelement mit einer dritten, im Vergleich zur zweiten Setzgeschwindigkeit niedrigeren, Setzgeschwindigkeit gezogen wird. Nach dem Starten des Nietvorgangs erfolgt ein „Sanftanlauf” des Nietgerätes, bis die Greifbacken der Setzeinrichtung geschlossen sind. Durch das langsame Schließen der Greifbacken wird der Abrieb des Nietelementes, insbesondere des Nietdorns, deutlich verringern, was wiederum die Verfügbarkeit und Nutzungsdauer des Nietgerätes bis zum nächsten Wartungsintervall, d. h. der Reinigung der Greifbacken, deutlich verlängert. Die Greifbacken der Setzeinrichtung setzen sich durch das langsame Anfahren der Setzvorrichtung nicht so schnell mit Metallspänen des Nietelementes voll. Nach dem Schließen der Greifbacken erfolgt ein schneller Hup durch die Setzeinrichtung bis sich das Nietelement plastisch drastisch verformt hat, um dann mittels einer niedrigeren Setzgeschwindigkeit ein langsames und kontrolliertes Fügen des Nietelementes bis zur optimalen Ausbildung des Setzkopfes des Nietelementes und einen Abriss des Nietdorns zu erreichen.
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Durch die aktive Regelung und Steuerung der Geschwindigkeiten des Setzvorgangs werden reproduzierbare Verhältnisse im Nietprozess geschaffen, die es ermöglichen, dass die Fügegeschwindigkeit dem Materialfließverhalten des Nietelementes und dem Setzverhalten der zu verbindenden Bauteile in ein optimales Verhältnis zueinander gebracht werden können. Durch die Möglichkeit die Setzgeschwindigkeit und die Krafteinwirkungen bei jeder Vernietung identisch zu halten wird die Prozesssicherheit erhöht. Die Setzgeschwindigkeiten und die Krafteinwirkungen sind keinen Zufällen unterworfen, sondern beherrschbare physikalische Größen. Die Maschinenfähigkeit für ein akkubetriebenes Nietgerät ist somit gegeben. Es sind Cm- und der Cmk-Werte von mehr als 1,67 bzw. 2 erreichbar.
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Ein zusätzlicher Verfahrensschritt, bei dem alle erfassten Wege und/oder Zeiten, die das Nietelement bzw. die Setzeinrichtung zurückgelegt bzw. gebraucht hat, in einer Speichereinheit des Nietgerätes gespeichert werden und/oder in einem Kraft-Weg-Zeit-Diagramm dokumentiert werden, schafft ein besonders bevorzugtes Verfahren. In der Speichereinheit können zum Beispiel mehrere Referenzkraftwertbereiche, Sollwertfenster, Gradientenkurven beziehungsweise Hüllkurven für „i. O.” und „n. i. O”-Ergebnisse definiert werden. So kann für die Kraft, mit der die Setzeinrichtung das Nietelement greift beziehungsweise zieht, ein bestimmtes Messfenster definiert werden. Für unterschiedliche Nietelemente können unterschiedliche Messfenster, Referenzkraftwertebereiche, Gradientenkurven vorgegeben werden. Der Ausdruck „i. O” bedeutet „in Ordnung” bzw. „Setzvorgang akzeptiert” und der Ausdruck „n. i. O” bedeutet „nicht in Ordnung” bzw. „Setzvorgang nicht akzeptiert”. Die Speichereinheit kann fest installiert in dem Nietgerät vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Speicherung der Messdaten auf einer aus dem Nietgerät entfernbaren Speichereinheit, beispielsweise auf einer Mikro-SD-Karte, welche derzeit mit einer Speicherkapazität von 128 MB bis 8 GB verfügbar sind, erfolgen.
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Bevorzugt ist ferner, dass der Gegenstand, in dem ein Nietelement gesetzt wird, mittels einer Scannereinrichtung des Nietgerätes erfasst wird. Hierdurch kann die Prozesssteuerung automatisiert werden. Mit der im Nietgerät integrierten Scannereinrichtung können alle üblichen Barcodes, inklusive 2D-Codes, gelesen werden. Durch die Scannereinrichtung lässt sich auch im Nachhinein unmissverständlich ermitteln an welchem Gegenstand ein fehlerhafter Setzvorgang, das heißt eine fehlerhafte Vernietung, stattgefunden hat. Ferner kann durch die Scannereinrichtung bereits im Vorfeld festgestellt werden, dass das Nietgerät für den eingescannten Gegenstand falsch programmiert ist. So kann erkannt werden, dass für den eingescannten Gegenstand Nietelemente einer bestimmten Größe verwendet werden müssen. Ist das Nietgerät aber zum Setzen von anderen Nietelementen eingestellt, kann bereits vor dem Beginn des Vernietens eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
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Vorteilhaft ist ferner, wenn das Nietgerät eine Eingabeeineinheit aufweist und wenn Referenzwerte oder Referenzwertebereiche für die Zeit, den Weg und/oder die Setzkraft sowie Setzgeschwindigkeiten der Setzeinrichtung eingegeben werden können. Durch die Eingabeeinheit kann der Ablauf eines Setzvorgangs eines Nietelementes direkt an dem Nietgerät vorgegeben bzw. verändert werden. Bevorzugt ist jedoch, dass Daten über wenigstens eine Datenschnittstelle von dem Nietgerät an eine von dem Nietgerät getrennte Rechnereinheit und/oder von einer von dem Nietgerät getrennten Rechnereinheit zu dem Nietgerät übertragen werden. So können bestimmte Setzvorgänge auf das Nietgerät übertragen werden, was im Vergleich zu einer Eingabe an dem Nietgerät einfacher ist. Für die Datenübertragung kann beispielsweise geräteseitig eine USB-Schnittstelle vorhanden sein. So können über die USB-Schnittstelle aufgezeichnete und gespeicherte Diagramme an die externe Rechnereinheit gesendet werden. Da dies während des Betriebs des Nietgerätes, d. h. während des Setzens von Nietelementen, nicht möglich ist, werden die Daten über die USB-Schnittstelle nach Beendigung der Setzvorgänge übertragen, so dass sie im Nachhinein ausgewertet werden können. Den übertragenen Daten sind Erkennungsmerkmale des Gegenstandes, an dem die Vernietungen durchgeführt worden sind, beigefügt, so dass nachvollziehbar ist, wo ein Niet nicht richtig gesetzt worden ist. Die Übertragung der Daten kann auch kabellos erfolgen. Beispielsweise können die Daten per Infrarot übertragen werden. Für die Datenübertragung kann geräteseitig eine Funk-Schnittstelle vorgesehen sein. Die Funk-Schnittstelle kann dabei nach den gängigen Standards ausgebildet sein. So kann die Funk-Schnittstelle eine Bluetooth-Schnittstelle, eine WLAN-Schnittstelle, eine Zigbee-Schnittstelle, etc., sein. Zusätzlich kann eine Schnittstelle, insbesondere eine digitale Schnittstelle, vorgesehen sein, die ein Fehlverhalten im Signalaustausch zwischen der Regelreinheit des Nietgerätes und der Rechnereinheit erkennt. Bevorzugt kann die Datenübertragung sowohl über eine USB-Schnittstelle als auch über einer Funk-Schnittstelle erfolgen.
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Bevorzugt ist weiterhin, wenn in einem zusätzlichen Verfahrensschritt mittels einer Beleuchtungseinrichtung des Nietgerätes die Stelle, an der das Nietelement gesetzt wird, ausgeleuchtet wird. Hierdurch kann der Nutzer des Nietgerätes die Nietstelle optimal einsehen.
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Bevorzugt ist ferner ein Verfahrensschritt, bei dem das Nietgerät eine Andruckvorrichtung zur Andrückung des Nietgerätes an ein zu nietendes Bauteil und einen Andruckschalter aufweist, wobei ein Setzvorgang nur dann gestartet werden kann, wenn der Andruckschalter nach einem vorherigen Setzvorgang gelöst worden ist. Hierbei wird der Andruckschalter aktiv vom Nietgerät überwacht, so dass, wenn bei einem gedrückten Andruckschalter bereits ausgelöst worden ist, nicht nochmals ausgelöst werden kann. Der Andruckschalter muss zwischen zwei Vernietungen gelöst werden, so dass die Andruckvorrichtung vor jedem Nietvorgang auf ihre Funktionalität überprüft werden kann. Dies dient der besseren Prozessüberwachung sowie der Manipulationssicherheit des Nietgerätes. D. h., bei jedem neuen Kontaktieren des Akkumulators des Nietgerätes muss der Andruckschalter gelöst sein, sonst ist ein Start des Nietvorgangs nicht möglich. Das Nietgerät führt somit eine Selbstdiagnose durch.
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Des Weiteren ist ein derartiges Verfahren bevorzugt, bei dem wenigstens ein Temperatursensor die Temperatur des Elektromotors und/oder der Regeleinheit misst und diese bei der Regelung bzw. Steuerung der zum Setzen des Nietelementes aufzubringenden Kraft der Setzeinrichtung berücksichtigt wird. Die ermittelte Steuerungstemperatur und/oder Motortemperatur werden bei der Regelung durch die Regeleinheit mit berücksichtigt und kompensieren und eliminieren Schwankungen der Leistung, beispielsweise Änderungen des Wirkungsgrades. Durch den mitberücksichtigten Einfluss der Temperaturen kann der Setzvorgang stabilisiert werden.
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Ferner ist bevorzugt, wenn bei dem Verfahren durch Messung der Spannungsparameter des Akkumulators während des Setzvorgangs die Kapazität des Akkumulators ermittelt wird, und dass das Nietgerät abgeschaltet wird, wenn die ermittelte Kapazität des Akkumulators unterhalb einer definierbaren Grenzkapazität liegt. Die Spannungsparameter sind beispielsweise die Leerlaufspannung, der Motoranlauf, wenn ein Strom hinzukommt und der Innenwiderstand der Zellen des Akkumulators. Aus den Spannungsparameter kann die Kapazität des Akkumulators berechnet werden. Im Idealzustand weist der Akkumulator eine Kapazität von 100% auf. Die Grenzkapazität kann beispielsweise durch eine Prozentzahl wiedergegeben werden. So kann die Grenzkapazität beispielsweise 5–8% der Idealkapazität betragen. Weist der Akkumulator nach dem Stillstand des Motors des Nietgerätes eine Restkapazität von weniger als 5% auf, wird das Nietgerät abgeschaltet, so dass kein neuer Setzvorgang durchgeführt werden kann. Der Akkumulator muss vor jedem neuen Setzvorgang immer eine bestimmte Leistung aufweisen. Durch das Ermittlung der Kapazität wird erkannt, wie leistungsfähig der Akkumulator noch ist. Das heißt, die Leistung des Akkumulators muss vor Beginn eines nächsten Setzvorgangs über einem bestimmten Mindestwert sein. Wenn die Leistung des Akkumulators für den nachfolgenden Arbeitsprozess, beispielsweise einen neuen Setzvorgang, nicht mehr ausreicht, wird der Nutzer zum Wechseln des Akkumulators aufgefordert. Dies erfolgt vorzugsweise anhand einer bestimmten Meldung auf der Anzeigeeinrichtung des Nietgerätes. So ist bevorzugt, dass das Nietgerät optisch oder akustisch eine Warnmeldung ausgibt, wenn die Prüfeinheit feststellt, dass die Kapazität des Akkumulators unterhalb der Grenzkapazität liegt und damit die Leistung des Akkumulators für einen weiteren Setzvorgang nicht mehr ausreicht.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass, wenn das Nietgerät über einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise innerhalb von 10 Minuten, nicht benutzt wird, das Nietgerät automatisch in einen Energiesparmodus umgeschaltet wird. Wird das Nietgerät über eine längere Zeitspanne, beispielsweise innerhalb einer Stunde, nicht benutzt, erfolgte die totale Abschaltung des Nietgerätes, was nur über ein erneutes Drücken des Startschalters oder durch Kontaktieren des Akkumulators behoben werden kann. So kann vorgesehen sein, dass der Akkumulator eine Restkapazität von mindestens 70% aufweisen muss, um von dem Nietgerät akzeptiert zu werden. Die Prozentzahl der benötigten Restkapazität kann je nach Anwendung unterschiedlich sein und vorgegeben werden.
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Insbesondere bevorzugt ist das zuvor beschriebene Verfahren zum Setzen von Blindnieten. Blindniete stellen eine spezielle Form eines Nietes dar, welche nur den Zugang zu einer Seite der zu verbindenden Bauteile erfordern und mit einem Nietgerät befestigt werden. Ein Blindniet besteht neben dem eigentlichen, hohlen Nietkörper mit Kopf an der Vorderseite aus einem längeren, durchgesteckten Nietdorn mit Kopf am hinteren Nietende, der mit einer Sollbruchstelle versehen ist. D. h., beim Blindnieten erfolgt der Fügevorgang von nur einer Seite der Bauteile aus. Der Blindniet wird durch eine Bohrung in den zusammenzufügenden Bauteilen eingeführt, anschließend wird der am Kopf herausragende Nietdorn mit der Setzeinrichtung des Nietgerätes, insbesondere als Blindnietzange ausgebildet, herausgezogen. Dies führt zu einer Stauchung und somit zu einer Aufweitung des Niets hinter der Bohrung. Am Ende des Vorgangs bricht der Nietdorn an der Sollbruchstelle innerhalb des Nietkörpers ab und ragt nicht aus dem Niet hervor. Der Rest des Nietdorns befindet sich dann in der Setzeinrichtung, d. h. der Blindnietzange, und wird weggeworfen. Bei Spezialanwendungen kann der im Niet verbleibende Dornrest mit einem beim Verarbeiten eingepresstem Ring gesichert werden. Dadurch können sich keine Teile lösen und die höhere Scherfestigkeit des Dornmaterials kann voll genutzt werden. Ein Blindniet ist normalerweise ein Zugdornniet. Ferner kann ein Blindniet auch ein Becherniet oder ein Durchziehniet sein.
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Das Nietgerät kann derart programmiert sein, dass es nach einer bestimmten Anzahl von Vernietungen den Nutzer auffordert, den Restdornbehälter zu leeren. Dies erfolgt nach dem Drücken eines Reset-Schalters, wo durch eine automatische Nietgerät-Sperre aktiviert wird.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein portables Nietgerät zum Setzen von Nietelementen, welches von einem Elektromotor angetrieben wird, aufweisend eine Setzeinrichtung zum Setzen eines Nietelementes, und eine Einrichtung zum Überwachen und Ermitteln des von dem Elektromotor aufgenommenen Stroms, wobei das Nietgerät eine Sensoreinrichtung zur wiederholten Messung des Weges, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt und/oder den die Setzeinrichtung während des Setzvorgangs des Nietelementes zurücklegt, und eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen der an jedem Messpunkt aufgebrachten Kraft der Setzeinrichtung mit einem Referenzkraftwertebereich sowie zum Nicht-Akzeptieren des Setzvorgang des Nietelementes, wenn an einem Messpunkt die an diesem Messpunkt aufgebrachte Kraft der Setzeinrichtung außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt, aufweist, gelöst.
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Das portable Nietgerät weist insbesondere Mittel zur Durchführung des gemäß dem ersten Aspekt beschriebenen Verfahrens auf. Hierbei wird auf die Ausführungen zu dem ersten Aspekt verwiesen und Bezug genommen. Das portable Nietgerät kann alle zur Durchführung des Verfahrens beschriebenen Mittel aufweisen.