DE102007060280A1

DE102007060280A1 - Method for producing rivet connection between e.g. plate and rivet, involves feeding signal into counter input of tool head to effectuate ending of riveting process when counter reading corresponding to target-rivet projection is obtained

Info

Publication number: DE102007060280A1
Application number: DE200710060280
Authority: DE
Inventors: Heiko Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-12
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2009-06-18

Abstract

The method involves deforming a rivet section (3.3) projecting over a component (1) with a projection, by wobble riveting. The rivet projection is constantly monitored during riveting process in successive timely sections, which are around multiple times shorter than cycle time of a tool head. A signal e.g. digital measuring signal, delivered by measuring systems i.e. path measurement system, is fed into a counter input of the head for effectuating ending of the riveting process when counter reading corresponding to a target-rivet projection is obtained.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 oder 3.The The invention relates to a method according to the preamble of the patent claim 1 or 3.

Verfahren zum Herstellen von Nietverbindungen zwischen wenigstens einem Bauteil und einem Niet durch Verformen eines über das wenigstens ein Bauteil mit einem Nietüberstand vorstehenden Abschnittes des jeweiligen Niets durch Taumelnieten bzw. Taumelnietverfahren sind bekannt. Bekannt ist es hierbei auch, den Nietüberstand während des Taumelnietprozesses, d. h. den hierbei zunehmend verformten Niet-Überstand zu überwachen und bei Erreichen eines Sollwertes für den verformten Nietüberstand den Nietvorgang durch eine von einer programmierbaren Industriesteuerung gebildeten Steuerung selbsttätig zu beenden. Die üblichen programmierbaren Industriesteuerungen, die für unterschiedlichste Anwendungen sowie auch für die Verarbeitung einer Vielzahl von eingehenden Mess- und Überwachungssignalen konzipiert sind, besitzen relativ lange Zykluszeiten, die wesentlich größer sind, als die Zeitabschnitte, innerhalb der die Messsignale eines Messsystems zur ständigen Überwachung des Nietüberstandes bei einem Taumelnietprozess verarbeitet werden müssen. Aus diesem Grunde wird bei bekannten Verfahren die Überwachungsfunktion des verformten Nietüberstandes in eine gesonderte, mikroprozessorgestützte und mit dem den Nietüberstand messenden Messsystem zusammenarbeitende Einheit ausgelagert, ihrerseits die mit der programmierbaren Steuerung zusammenwirkt. Dies bedeutet einen zusätzlichen Hardware-Aufwand, einen zusätzlichen Aufwand bei der Einstellung und/oder Änderung von Verfahrensparametern, Programmen sowie einen zusätzlichen Datenaustausch zwischen der programmierbaren Steuerung und der Zusatzeinheit.method for producing riveted joints between at least one component and a rivet by deforming one over the at least one component with a rivet overhang projecting portion of the respective rivet by tumbling rivets or wobble riveting methods are known. It is also known here, the rivet overhang during the Tumbling riveting process, d. H. to monitor the increasingly deformed rivet supernatant and upon reaching a setpoint for the deformed rivet protrusion the riveting operation by one of a programmable industrial controller formed control automatically to end. The usual programmable industrial controls suitable for a wide variety of applications as well as for the processing of a large number of incoming measurement and monitoring signals are designed to have relatively long cycle times that are essential are bigger than the time periods within which the measuring signals of a measuring system for constant monitoring the rivet supernatant need to be processed in a tumbling riveting process. That's why in known methods, the monitoring function the deformed rivet supernatant in a separate, microprocessor-based and with the rivet supernatant outsourced measuring measuring system cooperating unit, in turn which interacts with the programmable controller. this means An additional Hardware overhead, an additional Effort in setting and / or changing process parameters, Programs as well as an additional Data exchange between the programmable controller and the auxiliary unit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, welches diese Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 3 ausgebildet.Of the Invention has for its object to provide a method which avoids these disadvantages. To solve this problem is a Method according to claim 1 or 3 formed.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es unter Verwendung einer herkömmlichen programmierbaren Industriesteuerung gelungen, einerseits am Beginn jedes Nietprozesses das zu vernietende Paket hinsichtlich des Vorhandenseins seiner Elemente, insbesondere des Niets, des wenigstens einen Bauteils, der Länge des Niets, des noch nicht verformten Nietüberstandes, des Paketmaßes usw. zu überprüfen, und zwar unter Verwendung der von dem wenigstens einen Messsystem gelieferten Messsignale, die in der Steuerung mit der relativ langen Zykluszeit verarbeitet und aus denen dann beispielsweise durch Vergleich mit abgelegten Daten selbsttätig entschieden wird, ob der Nietvorgang eingeleitet oder nicht eingeleitet werden kann.With the method according to the invention It is using a conventional programmable industrial controller succeeded, on the one hand at the beginning of each riveting process, the package to be riveted with regard to the presence of its elements, in particular the Rivet, of at least one component, the length of the rivet, the not yet deformed rivet projection, of the package dimension etc. check, and admittedly using the measuring signals supplied by the at least one measuring system, which processes in the controller with the relatively long cycle time and from those then, for example, by comparison with filed Data automatically It is decided whether the riveting process is initiated or not initiated can be.

Während des Nietvorgangs wird mit dem wenigstens einem Messsystem ständig, d. h. in zeitlich aufeinander folgenden Zeitabschnitten, die um ein Vielfaches kürzer sind als die Zykluszeit der programmierbaren Steuerung, der Nietüberstand des zunehmend verformten Nietabschnittes erfasst und das entsprechende digitale Signal einem Zählereingang der Steuerung zugeführt, so dass dann ein einfaches Zählen des Signals bzw. der Signalimpulse erfolgt und bei Erreichen eines dem Sollwert des verformten Nietüberstandes entsprechenden Zählwertes unabhängig von der Zykluszeit der Steuerung die Beendigung des Nietprozesses veranlasst wird.During the Riveting is constantly with the at least one measuring system, d. H. in successive time periods, many times over shorter are the rivet protrusion as the cycle time of the programmable controller the increasingly deformed rivet section detected and the corresponding digital signal to a counter input of the Control supplied, so that then a simple counting the signal or the signal pulses takes place and upon reaching a the nominal value of the deformed rivet protrusion corresponding count value independently from the cycle time of the control, the termination of the riveting process is initiated.

Das Messsystem ist dabei als Weg-Messsystem beispielsweise so ausgebildet, dass es für eine bestimmte Wegstrecke jeweils eine bestimmte Anzahl von Impulsen liefert, so dass durch einfaches Zählen der Impulse die Länge der zurückgelegten Wegstrecke ermittelt und damit auch das Erreichen des Sollwertes des verformten Nietüberstandes festgestellt werden kann.The Measuring system is designed as a way measuring system, for example, that it is for one certain distance each a certain number of pulses supplies, so that by simply counting the pulses, the length of the traveled distance determined and thus the achievement of the setpoint of the deformed rivet projection can be determined.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.further developments The invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the figures of an embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine durch Taumelnieten hergestellte Nietverbindung zwischen zwei Bauteilen; 1 in a simplified representation and in section a riveted connection between two components produced by wobble riveting;

2 eine Darstellung ähnlich 1 während des Taumel-Nietvorgangs; 2 a representation similar 1 during the tumbling riveting process;

3 in vereinfachter schematischer Darstellung eine Taumelniet-Vorrichtung; 3 in a simplified schematic representation of a wobble riveting device;

4 in vereinfachter Darstellung den Werkzeugkopf zusammen mit einem Nietstempel und einem Kalibrierwerkzeug der Vorrichtung der 3. 4 in a simplified representation of the tool head together with a Nietstempel and a calibration tool of the device 3 ,

In den Figuren sind 1 und 2 Bauteile, die über einen Niet 3 miteinander verbunden sind, bzw. verbunden werden sollen, und zwar zur Ausbildung eines Gelenks zwischen dem beispielsweise aus Blech als Platine hergestellten Bauteil 1 und dem aus einem metallischen Flachmaterial als Bestandteil eines Gestänges hergestellten Bauteils 2. Der Niet 3 ist bei der dargestellten Ausführungsform in an sich bekannter Weise so ausgebildet, dass er an einen Nietkopf 3.1 anschließend zunächst einen an der Außenfläche kreiszylinderförmigen Abschnitt 3.2 mit größerem Durchmesser und daran anschließend einen an der Außenfläche ebenfalls kreiszylinderförmig ausgebildeten Abschnitt 3.3 mit kleinerem Durchmesser aufweist, der nach dem Fügen der Bauteile 1 und 2 und des Niets über die dem Nietkopf 3.1 abgewandte Seite des Bauteils 1 mit einer Teillänge vorsteht (Nietüberstand), an der der Niet 3 zum Verbindung der Bauteile 1 und 2 durch plastisches Verformen bzw. durch Taumel-Nieten zu einem in etwa pilzartigen Abschnitt 3.4 (verformter Nietüberstand) verformt wird.In the figures are 1 and 2 Components that have a rivet 3 are connected to each other, or are to be connected, and that to form a joint between the example made of sheet metal as a component 1 and the component made from a metallic sheet material as part of a linkage 2 , The rivet 3 is formed in the illustrated embodiment in a conventional manner so that it is to a rivet head 3.1 then first a circular-cylindrical section on the outer surface 3.2 with a larger diameter and then one on the outer surface also circular cylindrical shape formed section 3.3 having smaller diameter, after joining the components 1 and 2 and the rivet over the rivet head 3.1 opposite side of the component 1 projects with a partial length (rivet protrusion), at the rivet 3 for connecting the components 1 and 2 by plastic deformation or by tumbling rivets to an approximately mushroom-like section 3.4 (deformed rivet protrusion) is deformed.

Zum Vernieten dient eine in der 3 schematisch dargestellte Taumelniet-Vorrichtung 4, die u. a. einen bei der dargestellten Ausführungsform C-förmigen Rahmen 5 mit Werkstückanlage 6, der an dem Rahmen 5 gegenüberliegend das eigentliche Taumelniet-Aggregat 7 vorgesehen ist. Dieses Aggregat besteht in der dem Fachmann bekannten Weise u. a. aus einem in Richtung der Achse A an die Werkstückanlage 6 axial zustellbaren und mit einer Nietkraft beaufschlagbaren Werkzeugkopf 8, dessen wesentlicher Bestandteil ein an einer konkaven kugelkarlottenartigen Führungsfläche 9 geführter Nietstempelträger 10 mit austauschbarem Nietstempel 11 ist. Durch einen Antrieb, von dem in der 4 lediglich der in ein Traumellager 12 des Nietstempelträgers 10 eingreifende Exzenterzapfen 13 dargestellt ist, werden der Nietstempelträger 10 und der an diesem vorgesehene Nietstempel 11 bei eingeschaltetem Antrieb taumelartig bewegt, so dass mit der aus dem Werkzeugkopf vorstehenden planen und in einer Ebene senkrecht zur Achse des Nietstempels orientieren Fläche 11.1 die über das Bauteil 1 überstehende Teillänge des Abschnittes 3.3 in den pilzartigen Abschnitt 3.4 verformt wird. An dem relativ zu dem fest mit dem Rahmen 5 verbundenen Gehäuse 7.1 axial verstellbaren Werkzeugkopf 8 ist weiterhin ein gefederter Niederhalter 14 vorgesehen, der während des Nietprozesses durch Federn 15, die zwischen dem Niederhalter 14 und dem Werkzeugkopf 8 wirken, das von den beiden Bauteilen 1 und 2 und dem Niet 3 gebildete Paket federnd gegen die Werkstückanlage 6 drückt.For riveting is used in the 3 schematically illustrated Taumelniet device 4 , inter alia, a in the illustrated embodiment C-shaped frame 5 with workpiece system 6 who attached to the frame 5 opposite the actual wobble riveting unit 7 is provided. This unit consists in the manner known to the expert, inter alia, one in the direction of the axis A to the workpiece system 6 axially deliverable and acted upon by a riveting force tool head 8th , the essential part of a concave ball karlottenartigen guide surface 9 Guided rivet punch carrier 10 with exchangeable riveting stamp 11 is. By a drive of which in the 4 only in a dream camp 12 of the riveting stamp carrier 10 engaging eccentric pins 13 is shown, the Nietstempelträger 10 and the rivet stamp provided for this purpose 11 moved in a tumbling manner with the drive so that with the projecting from the tool head plan and in a plane perpendicular to the axis of Nietstempels orientation surface 11.1 the over the component 1 projecting part of the section 3.3 in the mushroom-like section 3.4 is deformed. On the relative to the fixed with the frame 5 connected housing 7.1 axially adjustable tool head 8th is still a spring-loaded hold-down 14 provided by springs during the riveting process 15 between the downholder 14 and the tool head 8th act by the two components 1 and 2 and the rivet 3 formed package resilient against the workpiece system 6 suppressed.

Die Taumelbewegung des Nietstempels 11 während des Nietvorgangs setzt sich im Wesentlichen aus zwei Komponenten zusammen, und zwar aus einer Schwenkbewegung des Nietstempels 11 bzw. der Fläche 11.1 radial zur Achse A und aus einer dieser Schwenkbewegung überlagerten Drehbewegung um die Achse A, so dass sich bei dieser taumelnden Bewegung der Nietstempel 11 ständig durch eine Nullstellung bewegt, in der die Achse des Nietstempels 11 achsgleich oder in etwa achsgleich mit der Achse A liegt.The tumbling motion of the riveting stamp 11 during the riveting process is essentially composed of two components, namely from a pivoting movement of the riveting punch 11 or the area 11.1 radially to the axis A and from this pivotal movement superimposed rotational movement about the axis A, so that in this tumbling motion of the riveting punch 11 constantly moved by a zero position, in which the axis of the riveting punch 11 coaxially or approximately coaxially with the axis A.

Zusätzlich zu dieser Taumelbewegung erfolgt während des Nietvorgangs ein Zustellen des Nietkopfes 8 mit einer erforderlichen Zustell- oder Nietkraft in Richtung der Werkzeuganlage 6.In addition to this wobbling movement, the rivet head is advanced during the riveting process 8th with a necessary feed or riveting force in the direction of the tool installation 6 ,

Mit 16 und 17 sind zwei Wegmesssysteme bezeichnet, von denen das eine Messsystem 16 die Bewegung bzw. den Weg des Messkopfes 8 in Achsrichtung A relativ zum Gehäuse 7.1 und das andere Messsystem 17 die Bewegung bzw. den Weg des Niederhalters 14 in Richtung der Achse A relativ zu dem Werkzeugkopf 8 erfasst. Beide Messsysteme 16 und 17 sind zur Abgabe eines digitalen Messsignals ausgebildet, beispielsweise in Form von zeitlich aufeinander folgenden elektrischen Impulsen, deren Anzahl proportional zum Weg der relativen Bewegung zwischen dem Werkzeugkopf 8 und dem Gehäuse (7) (Messsystem 16) bzw. zwischen dem Niederhalter 14 und dem Werkzeugkopf (8) (Messsystem 17) ist, wobei beispielsweise jeder Impuls einer bestimmten Weglänge entspricht. Die beiden Messsysteme 16 und 17 sind über Steuerleitungen mit einer elektronischen Steuerung 18 verbunden, die u. a. die Antriebe des Aggregates 7 für die taumelnde Bewegung des Nietstempels 11 sowie auch für den Vorschub des Werkzeugkopfes 8 und die von dem Nietstempel 11 ausgeübte Kraft steuert. Die Steuerung 18 ist eine herkömmliche programmierbare Industriesteuerung, wie sie zur Steuerung von industriellen Anlagen üblicherweise verwendet und von unterschiedlichen Herstellern angeboten wird, beispielsweise von der Siemens AG unter der Bezeichnung „Siemens 314".With 16 and 17 Two displacement measuring systems are designated, one of which is a measuring system 16 the movement or the path of the measuring head 8th in the axial direction A relative to the housing 7.1 and the other measuring system 17 the movement or the way of the hold-down 14 in the direction of the axis A relative to the tool head 8th detected. Both measuring systems 16 and 17 are designed to deliver a digital measurement signal, for example in the form of temporally successive electrical pulses whose number is proportional to the path of the relative movement between the tool head 8th and the housing ( 7 ) (Measuring system 16 ) or between the hold-down 14 and the tool head ( 8th ) (Measuring system 17 ), where, for example, each pulse corresponds to a certain path length. The two measuring systems 16 and 17 are via control lines with an electronic control 18 connected, among others, the drives of the unit 7 for the tumbling movement of the rivet temple 11 as well as for the feed of the tool head 8th and those of the riveting stamp 11 exerted force controls. The control 18 is a conventional programmable industrial control, as commonly used to control industrial equipment and offered by different manufacturers, for example, from Siemens AG under the name "Siemens 314".

Vor Einleitung des jeweiligen Nietvorgangs ist es bei zwischen der Werkstückanlage 6 und dem Niederhalter 14 des zugestellten Werkzeugkopfes 8 eingespanntem Paket bestehend aus den beiden Bauteilen 1 und 2 und dem in diese Bauteile eingesetzten Niet 3 zunächst erforderlich, einige Kontrollmessungen durchzuführen, mit denen u. a. das Vorhandensein beider Bauteile 1 und 2 sowie des Niets 3 sowie das ordnungsgemäße Einsetzen des Niets in diese Bauteile bzw. in die in den Bauteilen vorgesehene Lochung 1.1 bzw. 2.1 überprüft wird. Gemessen wird hierbei insbesondere die Gesamtlänge L des Niets 3 durch das Messsystem 16, der Überstand Ü1 des unverformten Abschnittes 3.3 über die dem Kopf 3.1 abgewandte Seite des Bauteils 1 durch das Messsystem 17 sowie auch das Paketmaß P aus der Differenz von L und Ü, d. h. P = L – Ü.Before initiation of the respective riveting process, it is between the workpiece installation 6 and the hold-down 14 of the delivered tool head 8th clamped package consisting of the two components 1 and 2 and the rivet used in these components 3 First, it is necessary to perform some control measurements, including the presence of both components 1 and 2 as well as the rivet 3 and the proper insertion of the rivet in these components or in the provided holes in the components 1.1 respectively. 2.1 is checked. In particular, the total length L of the rivet is measured here 3 through the measuring system 16 , the overhang Ü1 of the undeformed section 3.3 over the head 3.1 opposite side of the component 1 through the measuring system 17 as well as the packet dimension P from the difference between L and Ü, ie P = L - Ü.

Bei diesen Messungen stützen sich der Werkzeugkopf 8 über den Nietstempel 11 bzw. dessen Fläche 11.1 an dem freien noch nicht verformten Ende des Abschnittes 3.3 des Niets 3 und der Niederhalter 14 an einem die Vorlochung 1.1 umgebenden Bereich des Bauteils 1 ab. Für diese die ordnungsgemäße Ausbildung des zu vernietenden Pakets überprüfenden Messungen und dabei insbesondere für die Messung der Nietlänge L ist es zweckmäßig, aber nicht unbedingt erforderlich, dass sich der gegen das freie Ende des Abschnittes 3.3 anliegende Nietstempel 11 in seiner Nullstellung befindet, d. h. mit seiner Achse achsgleich oder zumindest parallel zu der Achse des Niets 3 orientiert ist. Die Messsignale der Messsysteme 16 und 17 werden der Steuereinrichtung 18 übermittelt und dort für die Überprüfung des Vorhandenseins und der ordnungsgemäßen Ausbildung des zu vernietenden Pakets ausgewertet. Die ordnungsgemäße Ausbildung des zu vernietenden Pakets ist dann gegeben, wenn die Länge des jeweiligen Niets 3, der Überstand Ü und damit auch das sich hieraus errechnende Paketmaß P innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegen. Ist dies der Fall, wird der eigentliche Nietvorgang automatisch eingeleitet, und zwar durch Einschaltung des Antriebs für die Taumelbewegung des Nietstempelträgers 10 und damit des Nietstempels 11 und für den Vorschub des Werkzeugkopfes 8 mit der erforderlichen Vorschub- oder Nietkraft.These measurements are based on the tool head 8th over the riveting temple 11 or its surface 11.1 at the free not yet deformed end of the section 3.3 of the rivet 3 and the hold-down 14 at one the Vorlochung 1.1 surrounding area of the component 1 from. It is expedient, but not essential, for this measurement, which tests the proper formation of the package to be riveted, and in particular for the measurement of the rivet length L, to be against the free end of the section 3.3 fitting riveting stamp 11 is in its zero position, ie with its axis coaxially or at least parallel to the axis of the rivet 3 is oriented. The measuring signals of the measuring systems 16 and 17 become the controller 18 and evaluated there for verification of the presence and proper formation of the package to be riveted. The proper formation of the package to be riveted is given when the length of each rivet 3 , the supernatant Ü and thus also the resulting packet dimension P lie within a predetermined tolerance range. If this is the case, the actual riveting process is initiated automatically, by switching on the drive for the tumbling movement of the riveting tool carrier 10 and thus the riveting stamp 11 and for the feed of the tool head 8th with the required feed or riveting force.

Während des Nietvorgangs werden der Weg des Werkzeugskopfes 8, insbesondere aber der Weg des Niederhalters 14 zur aktuellen Erfassung des Nietüberstandes Ü, d. h. des Überstandes des verformten Abschnittes 3.4 ständig überwacht und es erfolgt dann ein Abschalten des Nietprozesses, wenn ein vorgegebener Sollwert Ü2 für den verformten Nietüberstand Ü erreicht ist.During the riveting process, the tool head becomes the path 8th but especially the way of the hold-down 14 for the current detection of the rivet protrusion Ü, ie the supernatant of the deformed section 3.4 constantly monitored and it then takes a shutdown of the riveting process when a predetermined setpoint Ü2 is reached for the deformed rivet Ü Ü.

Während bei der Vorprüfung des zu vernietenden Pakets ausreichend Zeit zur Verfügung steht und die bei der Vorprüfung von dem Messsystemen 16 und 17 gelieferten Messsignale in der Steuerung 18 mit der relativ langen Taktzeit, die derartige Industriesteuerungen aufweisen, verarbeitet und mit in der Steuerung abgelegten Daten, beispielsweise betreffend zulässige Toleranzgrenzen verarbeitet werden, ist während des Nietvorgangs ein schnelles Reagieren bzw. Abschalten innerhalb von Zeitabschnitten notwendig, die sehr viel kleiner sind als die Zykluszeit der Steuerung 18. Um dies dennoch bei direkt in der Steuerung 18 verarbeiteten Messsignalen der Messsysteme 17 und 18 zu erreichen, sind die der Steuerung 18 von den Messsystemen 16 und 17 zugeführten Messsignale digitale Signale. Weiterhin werden diese digitalen Signale während des Nietprozesses Zählereingängen der Steuerung 18 zugeführt, die bei Erreichen eines vorgegebenen Zählwertes ein Interupt-Signal veranlassen, welches dann entweder direkt über einen Schalteinrichtung ein Abschalten des Aggregates 7 bzw. der Antriebe dieses Aggregates oder aber über die Steuerung 18 ein sofortiges Abschalten des Aggregates 7 bzw. der Antriebe dieses Aggregates bewirkt.While sufficient time is available during the pre-test of the package to be riveted and in the pre-test of the measuring systems 16 and 17 supplied measuring signals in the controller 18 With the relatively long cycle time exhibited by such industrial controls and processed with data stored in the controller, for example regarding allowable tolerance limits, rapid reactivation during periods of time that are much smaller than the cycle time is necessary during the riveting process the controller 18 , Nevertheless, this is directly in the controller 18 processed measuring signals of the measuring systems 17 and 18 to achieve that are the control 18 from the measuring systems 16 and 17 supplied measuring signals digital signals. Furthermore, these digital signals become counter inputs of the controller during the riveting process 18 supplied, which cause upon reaching a predetermined count an interrupt signal, which then either directly via a switching device, a shutdown of the unit 7 or the drives of this unit or via the controller 18 an immediate shutdown of the unit 7 or the drives of this unit causes.

Das Wesentliche des beschriebenen Verfahrens besteht also darin, dass bei Verwendung einer herkömmlichen Industriesteuerung 18 mit relativ langen Zykluszeiten die Signale der Messsysteme 16 und 17 während der Vormessung bzw. Überprüfung des zu vernietenden Pakets in der Steuerung 18 in der üblichen Weise verarbeitet werden, und dass das Abschalten des Nietvorgangs über Zähleingänge der Steuerung 18 bzw. durch reines Zählen der von den Messsystemen 16 und 17 gebildeten digitalen Signale bzw. deren Impulse erfolgt.The essence of the method described is thus that when using a conventional industrial control 18 with relatively long cycle times the signals of the measuring systems 16 and 17 during the pre-measurement or checking of the package to be riveted in the controller 18 be processed in the usual way, and that the shutdown of the riveting operation via counter inputs of the controller 18 or by pure counting of the measuring systems 16 and 17 formed digital signals or their pulses.

Vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung 4, insbesondere auch nach jedem Wechsel des Nietstempels 11 sowie vorzugsweise auch turnusmäßig ist eine Kalibrierung der Messsysteme 16 und 17 erforderlich. Hierzu wird ein Kalibrierwerkzeug 19 verwendet, welches zwei plane und parallel zueinander verlaufende Flächen 19.1 und 19.2 aufweist, die einen vorgegebenen Abstand voneinander besitzen. Zum Kalibrieren ist das Kalibrierwerkzeug 19 zwischen der Werkzeuganlage 6 und dem zugestellten Werkzeugkopf 8 angeordnet, und zwar derart, dass es mit seiner Fläche 19.1 gegen die Werkzeuganlage 6 anliegt und gegen die Fläche 19.2 der Nietstempel 11 mit seiner Fläche 11.1 sowie auch der Niederhalter 14 anliegen. Hierbei ist es notwendig, dass die Achse des Nietstempels 11 möglichst exakt senkrecht zu der Fläche 19.2 orientiert ist bzw. die Fläche 11.1 des Nietstempels möglichst plan gegen die Fläche 19.2 anliegt, sich der Nietstempel 11 also in seiner Nullstellung. Um diese für die Genauigkeit der Kalibrierung notwendige Einstellung zu erreichen, wird bei angepresst gegen das Kalibrierwerkzeug 19 anliegendem Nietstempel 11 der Antrieb des Aggregats für die Taumelbewegung des Nietstempels 1 kurzzeitig eingeschaltet und bei weiterhin gegen das Kalibrierwerkzeug 19 angepresstem Nietstempel 11 abgeschaltet, so dass bedingt durch die Taumelbewegung die Fläche 11.1 des Nietstempels kurzzeitig eine mit der Linie 20 der 1 angedeutete Schräglage gegenüber der Fläche 19.2 einnimmt, aufgrund der dann nach dem Abschalten des Antriebs und bei weiterhin wirkender Zustell- bzw. Anpresskraft über die gegenüber der Fläche 19.2 geneigte Fläche 11.1 der Nietstempel 11 in seine Nullstellung bewegt wird, in der die Fläche 11.1 flächig oder möglichst flächig gegen die Fläche 19.2 anliegt und somit die Achse des Nietstempels 11 senkrecht zur Fläche 19.1 orientiert ist.Before putting the device into operation 4 , especially after every change of the riveting stamp 11 and preferably also rotationally is a calibration of the measuring systems 16 and 17 required. For this purpose, a calibration tool 19 used, which two plane and parallel surfaces 19.1 and 19.2 having a predetermined distance from each other. For calibration, the calibration tool is 19 between the tool plant 6 and the delivered tool head 8th arranged, in such a way that it with its surface 19.1 against the tool system 6 abuts and against the surface 19.2 the riveting stamp 11 with its area 11.1 as well as the hold-down 14 issue. It is necessary that the axis of the riveting punch 11 as exactly as possible perpendicular to the surface 19.2 is oriented or the area 11.1 the riveting stamp as plan as possible against the surface 19.2 rests, the rivet stamp 11 So in its zero position. In order to achieve this setting necessary for the accuracy of the calibration, it is pressed against the calibration tool 19 fitting riveting stamp 11 the drive of the aggregate for the tumbling movement of the riveting punch 1 briefly switched on and continue against the calibration tool 19 pressed riveting stamp 11 switched off, so that due to the wobbling motion the surface 11.1 the riveting stamp briefly with the line 20 of the 1 indicated skewed position relative to the surface 19.2 occupies, due to the then after switching off the drive and continue acting delivery or contact force on the opposite to the surface 19.2 inclined surface 11.1 the riveting stamp 11 is moved to its zero position, in which the area 11.1 flat or as flat as possible against the surface 19.2 rests and thus the axis of Nietstempels 11 perpendicular to the surface 19.1 is oriented.

Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Einstellung der Nullstellung des Nietstempels 11 durch kurzzeitiges Einschalten desjenigen Antriebs erfolgt, der während des Nietprozesses die Taumelbewegung des Nietbolzens 11 erzeugt. Für die Einstellung der Nullstellung kann aber auch ein gesonderter Hilfsmotor vorgesehen sein, der für ein kurzzeitiges, impulsartiges Antreiben des Nietstempelträgers 10 im Sinne einer Taumelbewegung besonders geeignet ist.Above, it was assumed that the setting of the zero setting of the riveting punch 11 by briefly switching on that drive, which during the riveting process, the wobbling movement of the rivet 11 generated. For setting the zero position but also a separate auxiliary motor can be provided for a short-term, pulse-like driving the Nietstempelträgers 10 in the sense of a tumbling motion is particularly suitable.

Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der Erfindung zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The The invention has been described above with reference to an exemplary embodiment. It is understood that numerous changes and modifications are possible, without thereby inventive idea underlying the invention will leave.

1, 21, 2: Bauteilcomponent
1.1, 1.21.1 1.2: Vorlochungpreliminary hole
33: Nietrivet
3.13.1: Nietkopfrivet head
3.2, 3.33.2 3.3: Nietabschnittrivet
3.43.4: Verformter Abschnittdeformed section
44: TaumelnietvorrichtungTaumelnietvorrichtung
55: Rahmenframe
66: WerkstückanlageWorkpiece support
77: TaumelnietaggregatTaumelnietaggregat
7.17.1: Gehäusecasing
88th: Werkzeugkopftool head
99: Führungsflächeguide surface
1010: NietstempelträgerNietstempelträger
1111: Nietstempelriveting punch
11.111.1: Werkzeugfläche des NietstempelsTool surface of the riveting die
1212: Taumellagerwobble bearing
1313: Exzenterzapfeneccentric
1414: NiederhalterStripper plate
1515: Federfeather
16, 1716 17: Messsystemmeasuring system
1818: programmierbare elektronische Steuerungprogrammable electronic control
1919: Kalibrierwerkzeugcalibration
19.1, 19.219.1, 19.2: Flächearea
2020: Linieline
AA: Achse des Taumelnietaggregates 7 Axis of the wobble riveting unit 7

Claims

Method for producing riveted joints between at least one component ( 1 . 2 ) and a rivet inserted into the component ( 3 ) by deforming one over the component ( 1 ) with a projection (Ü) above ( 3.3 ) of the rivet ( 3 ) by wobble riveting, using a riveting unit ( 7 ) with one in the direction of an axis (A) on a workpiece plant ( 6 ) deliverable tool head ( 8th ) with a riveting tool that can be driven for wobbling ( 11 ), with one of the at least one component ( 1 . 2 ) and the rivet ( 3 ) to be riveted against the workpiece plant ( 6 ) pressing down holders ( 4 ), with at least one measuring system ( 16 . 17 ) for the continuous measurement of the rivet projection (Ü) during the riveting operation, as well as with a control ( 18 ) for terminating the riveting process after reaching a predetermined rivet protrusion (Ü2), characterized in that for the continuous monitoring of the rivet protrusion during the riveting process in successive time intervals, which are many times shorter than the cycle time of the electronic control ( 18 ), that of the at least one measuring system ( 16 . 17 ) signal is a digital measuring signal and this measuring signal at least one counting input of the controller ( 18 ) is supplied, which causes the termination of the riveting operation upon reaching a counter level corresponding to the nominal rivet supernatant.

A method according to claim 1, characterized in that an alignment of the riveting tool ( 11 ) in a zero position, in which the axis of the riveting tool coaxially or parallel to the axis (A) of the riveting ( 7 ) by briefly switching on and off again a drive for a movement of the riveting tool ( 11 ) takes place, namely in against a counter surface pressed riveting tool ( 11 ).

Method for producing riveted joints between at least one component ( 1 . 2 ) and a rivet inserted into the component ( 3 ) by deforming one over the component ( 1 ) with a projection (Ü) above ( 3.3 ) of the rivet ( 3 ) by wobble riveting, using a riveting unit ( 7 ) with one in the direction of an axis (A) on a workpiece plant ( 6 ) deliverable tool head ( 8th ) with a riveting tool that can be driven for wobbling ( 11 ), with one of the at least one component ( 1 . 2 ) and the rivet ( 3 ) to be riveted against the workpiece plant ( 6 ) pressing down holders ( 4 ), with at least one measuring system ( 16 . 17 ) for the continuous measurement of the rivet projection (Ü) during the riveting operation, as well as with a control ( 18 ) for terminating the riveting process after reaching a predetermined rivet protrusion (Ü2), characterized in that an alignment of the riveting tool ( 11 ) in a zero position, in which the axis of the riveting tool coaxially or parallel to the axis (A) of the riveting ( 7 ) by briefly switching on and off again a drive for a movement of the riveting tool ( 11 ) takes place, namely in against a counter surface pressed riveting tool ( 11 ).

A method according to claim 3, characterized in that for the continuous monitoring of the rivet projection during the riveting process in successive time intervals, which are many times shorter than the cycle time of the electronic control ( 18 ), that of the at least one measuring system ( 16 . 17 ) signal is a digital measuring signal and this measuring signal at least one counting input of the controller ( 18 ) is supplied, which causes the termination of the riveting operation upon reaching a counter level corresponding to the nominal rivet supernatant.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurement of the rivet projection (Ü) by measuring the position of the riveting tool ( 11 ) or its tool surface ( 11.1 ) takes place relative to the hold-down.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the rivet tool a riveting punch ( 11 ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment of the riveting tool for calibrating the at least one measuring system ( 16 . 17 ), and that the mating surface of the surface of a at the workpiece plant ( 6 ) supporting calibration tool ( 19 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the alignment of the riveting tool ( 11 ) takes place in each case at the end of each riveting operation, and that the mating surface of the surface of the deformed rivet section ( 3.4 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that before the riveting process for checking the package to be riveted with the at least one measuring system ( 16 . 17 ) the length (L) of the respective rivet and / or the ridge supernatant (Ü1) of the undeformed rivet ( 3 ) and / or the packet dimension (P) of the packet to be riveted using the measuring signals of the at least one measuring system ( 16 . 17 ) in the controller ( 18 ) and compared with limit values.