本發(fā)明涉及一種用于借助于沖鉚裝置來連接至少兩個構(gòu)件的方法,一種用于執(zhí)行該方法的計算單元,一種沖鉚裝置以及一種具有這樣的沖鉚裝置的制造設(shè)備。
背景技術(shù):
用于沖鉚的方法用于將至少兩個在連接區(qū)域中尤其平整地構(gòu)造的構(gòu)件(接合對)相連。沖鉚方法的特征在于,不需要彼此有待相連的構(gòu)件的預(yù)制孔。其實,鉚釘借助于沖制頭或沖制工具能夠被壓入到所述至少兩個構(gòu)件中,其中,通過相應(yīng)地成形的(例如以陰模為形式的)與沖制工具配合作用的配合固定架而確保的是,鉚釘以特定的方式和方法在彼此有待相連的構(gòu)件內(nèi)形變,以便在所述構(gòu)件之間建立傳力配合的和形狀配合的連接,并且同時避免背離于所述鉚釘?shù)臉?gòu)件的穿透。
此外,例如從ep2318161bl或de102014203357al中已知所謂的超聲波沖鉚方法,其中使用振動發(fā)生器、例如超聲波發(fā)生器,以便將一個或多個組件在構(gòu)件連接的情況中置于振動中。通過這種振動例如減小用于壓入鉚釘?shù)挠写ㄙM的力。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明建議了具有本發(fā)明的特征的一種用于借助于沖鉚裝置來連接至少兩個構(gòu)件的方法,一種用于其執(zhí)行的計算單元,一種沖鉚裝置以及一種制造設(shè)備。有利的設(shè)計方案是優(yōu)選實施例和其它實施例的和接下來的說明的主題。
發(fā)明優(yōu)勢
根據(jù)本發(fā)明的方法用于借助于沖鉚裝置來連接至少兩個構(gòu)件。在此,所述至少兩個構(gòu)件布置在沖制頭和配合固定架之間,布置在沖制頭和所述至少兩個構(gòu)件的朝向所述沖制頭的構(gòu)件之間的鉚釘借助于所述沖制頭被壓入到所述至少兩個構(gòu)件中,辦法是:所述沖制頭利用一種力來加載并且把至少一個在壓入所述鉚釘時所參與的組件、尤其所述沖制頭在所述壓入時借助于振動發(fā)生器而設(shè)置到振動中。在此,在所述壓入期間求取在所述沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的變化曲線,尤其是在時間上的變化曲線。在這里能夠把所謂的半空心鉚釘以及所謂的實心鉚釘理解為鉚釘。
在傳統(tǒng)的沖鉚方法中,能夠考慮一種力,該力作為用于所述沖鉚工藝的品質(zhì)評價的沖制頭的位置的函數(shù)。在此,能夠例如研究的是,是否所述力變化曲線在某種極限值、例如所謂的包絡(luò)曲線內(nèi)運動。在一種沖鉚方法中(在其中,把振動加入到所述連接區(qū)域中,例如辦法是:把沖制頭設(shè)置到振動中),這樣的力變化曲線能夠在大多情況下不再被考慮用于品質(zhì)評價,因為對所述沖制頭的力由于所述振動而振蕩。分別按照用于所述力的測量位置、測量的類型以及所述測量設(shè)備的取樣速率或敏感性,在此所述力變化曲線能夠較強(qiáng)或較不強(qiáng)地振蕩。這點阻礙了對于在工業(yè)中的許多應(yīng)用所需的品質(zhì)評價,因為通常所使用的極限值在這里沒有意義。
不同地,通過檢測在壓入期間在所述沖制頭和鉚釘之間的接觸部的所述變化曲線,對于具有振動耦合的沖鉚方法也能夠提供用于品質(zhì)評價的可行方案。為此的原因在于,通過所述接觸部的這種變化曲線,能夠達(dá)成關(guān)于鉚接過程的論斷,因為在按照規(guī)定的鉚接過程中,經(jīng)限定的接觸部變化曲線是前提條件,這能夠通過求取所述接觸部的變化曲線來識別。例如由此能夠保證一種有效的鉚接工藝,辦法是:檢查所述接觸部變化曲線的盡可能最佳的變化曲線。如果不是這種情況,則能夠例如達(dá)成對策。也還能夠識別的是,是否頻率(所述接觸部以該頻率閉合和打開)對應(yīng)于所述振動的頻率或者是否例如存在諧振動。在所述鉚接過程的變化曲線中也還能夠識別不同的相關(guān)的點。在此適當(dāng)?shù)氖?,所述變化曲線的求取在線地或在實時中進(jìn)行,因為然后甚至在鉚接過程期間必要時能夠進(jìn)行用于消除故障的措施。
一般有效的工藝和品質(zhì)評價標(biāo)準(zhǔn)(正如它們能夠利用根據(jù)本發(fā)明的方法來提供那樣)還通常是用于把新技術(shù)引入到系列應(yīng)用中的基礎(chǔ)前提。
有利地,在所述沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的變化曲線借助于在包括了在沖制頭和鉚釘之間的至少一個接觸位置的區(qū)域中在壓入期間進(jìn)行電求取。優(yōu)選地,在此,在所述沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的變化曲線能夠通過檢測在所述區(qū)域上進(jìn)行下降的接觸電壓和/或在所述區(qū)域中流動的電流來求取。從而能夠例如這樣來產(chǎn)生在所述區(qū)域處的電壓:即,電壓源聯(lián)接至所述區(qū)域和對此串接的電阻。在所述區(qū)域上進(jìn)行下降的接觸電壓然后例如幾乎對應(yīng)于所述電壓源的電壓值(當(dāng)在沖制頭和鉚釘之間不存在接觸部時),并且按照所述電阻與所述區(qū)域的電阻的比例、利用在沖制頭和鉚釘之間的接觸部來計量。如果例如額外地,一個另外的電阻相對于所述區(qū)域并聯(lián),則在所述區(qū)域(和所述另外的電阻)上進(jìn)行下降的接觸電壓當(dāng)在沖制頭和鉚釘之間存在接觸時幾乎為零,并且在沖制頭和鉚釘之間沒有接觸時按照所述電阻與所述另外的電阻的比例來計量。所述電流例如此時是零:即當(dāng)在沖制頭和鉚釘之間不存在接觸時。取代電壓源,也能夠使用電流源,在該電流源中能夠設(shè)定所述電流。以這些方式能夠以簡單的方式來求取所述接觸部的變化曲線。
優(yōu)選地,對此,在所述沖制頭和所述鉚釘、所述構(gòu)件之一或者配合固定架之間能夠施加電壓和/或電流。在此,在這些情況中的每個情況中,檢測在沖制頭和鉚釘之間的相關(guān)的接觸位置。最合適的用于施加電壓或電流的位置在此能夠例如分別按照所述沖鉚裝置的具體的結(jié)構(gòu)來選擇。在所述配合固定架處的電壓接觸/電流接觸能夠例如持久地保持維持,而不同地,在構(gòu)件處的電壓接觸/電流接觸可能實現(xiàn)較小的電阻。
針對性地,作為所述至少兩個構(gòu)件中的至少一個構(gòu)件,使用能夠?qū)щ姷臉?gòu)件。顯然,在此分別按照位置(在該位置處施加有電壓或電流),在所述構(gòu)件中沒有一個構(gòu)件能夠?qū)щ姟⒁粋€構(gòu)件能夠?qū)щ娨不蛘呷繕?gòu)件能夠?qū)щ?。在沖制頭和鉚釘之間施加電壓或電流時,所述構(gòu)件中的任一個構(gòu)件不必例如能夠?qū)щ?,不同地,在沖制頭和配合固定架之間施加電壓或電流時所有的構(gòu)件必須能夠?qū)щ姟T跊_制頭和朝向所述鉚釘?shù)臉?gòu)件之間施加電壓或電流時,必須例如僅這個構(gòu)件能夠?qū)щ?。分別按照所述電壓或電流的施加的方式,不能夠?qū)щ姷臉?gòu)件因而也能夠借助于當(dāng)前的方法連接并且在此監(jiān)控所述鉚接過程。在這里,作為所述構(gòu)件的材料,例如能夠考慮鋁片、鋁鑄件、鋼片、熱成形的鋼、鎂材料當(dāng)然也以及碳纖維強(qiáng)化的塑料。在此要注意的是,較小的電傳導(dǎo)率也能夠是足夠的。
有利地,在所述沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的變化曲線借助于在壓入期間檢測在沖制頭和鉚釘之間的接觸位置的光學(xué)的透過性進(jìn)行求取。在此,尤其所述光學(xué)的透過性能夠借助于檢測光學(xué)的信號來求取,該信號取向到包括所述接觸位置的區(qū)域上。作為備選方案或附加方案,這樣的光學(xué)的檢測能夠被考慮用于電檢測所述接觸部的變化曲線。在這里,也能夠很簡單地檢測所述接觸部變化曲線。尤其,以這種方式,一種定性的評估也是可行的,因為例如被偵測到的光量表現(xiàn)為對于在沖制頭和鉚釘之間的間距的尺度。此外,不導(dǎo)電的構(gòu)件也能夠相連。
有利的是,在檢測所述接觸部的變化曲線時的取樣速率計為由所述振動發(fā)生器產(chǎn)生的振動的頻率至少五倍、尤其至少十倍,該頻率例如對應(yīng)于15和35khz之間。以這種方式能夠例如識別額外的諧振動,該諧振動也能夠被考慮用于評價所述鉚接過程。
優(yōu)選地,從在沖制頭和鉚釘之間的接觸部的變化曲線中,求取在所述壓入期間在沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的數(shù)量、所述接觸部的持續(xù)時間、在兩個接觸部之間的持續(xù)時間和/或按百分比的接觸部變化曲線。這些值實現(xiàn)了所述鉚接過程的另外的或更好的評價。
有利地,在顯示件上尤其圖形地展示所述接觸部的變化曲線。在這里,它能夠優(yōu)選地例如指的是一種顯示器,在該顯示器上圖形地展示了所述變化曲線。這例如對于所述沖鉚裝置的操作者實現(xiàn)了所述變化曲線的尤其簡單的和可觀察的示意,該操作者由此能夠很快速地判斷所述鉚接過程。
有利的是,所述接觸部的變化曲線與從屬的沖鉚過程關(guān)聯(lián)并且存儲在存儲介質(zhì)上。由此,能夠記錄所述鉚接過程和其品質(zhì)。例如,以這種方式能夠稍后輕易地發(fā)現(xiàn)或者闡釋有誤的鉚連接部。此外,對于工業(yè)的應(yīng)用通常規(guī)定了這樣的記錄。在此,所述記錄能夠借助于數(shù)據(jù)線進(jìn)行,當(dāng)然也能夠無線纜地、例如經(jīng)過wlan進(jìn)行。
優(yōu)選地,所述接觸部的變化曲線被用于沖鉚裝置的振動特性的品質(zhì)評價、所述沖鉚裝置的張緊特性的品質(zhì)評價、從屬的沖鉚過程的品質(zhì)評價和/或所述至少兩個構(gòu)件的在這個沖鉚過程中所產(chǎn)生的連接部的品質(zhì)評價。在此,這樣的品質(zhì)評價能夠也例如至少部分地自動進(jìn)行,從而例如沖鉚裝置的操作者自動地被提示到以下方面,即當(dāng)產(chǎn)生了較差的或者有誤的鉚連接部時。通過評價所述振動特性和/或所述張緊特性,也即所耗用的用于把所述構(gòu)件和/或所述力穩(wěn)固保持到所述鉚釘上的張緊力,在此能夠?qū)崿F(xiàn)所述沖鉚裝置的設(shè)定的修正。因此,能夠評價所述振動特性和/或所述張緊特性,因為所述沖鉚裝置的錯誤的設(shè)定能夠例如導(dǎo)致的是,所述接觸時間(具有接觸部的持續(xù)時間相對于不具有接觸部的持續(xù)時間)和由此以及所述按百分比的接觸部變化曲線和所述接觸部的數(shù)量改變,或者所述鉚釘和所述沖制頭逆向地也或者同向地振動。
有利地,作為振動發(fā)生器使用聲音發(fā)生器、尤其超聲波發(fā)生器,例如模擬或者數(shù)字發(fā)生器。在此,它指的是用于產(chǎn)生振動的簡單的辦法。此外,在一種聲音發(fā)生器或超聲波發(fā)生器中,能夠簡單地檢測功率。
根據(jù)本發(fā)明的計算單元,例如用于沖鉚裝置的控制單元或者控制器,尤其在程序技術(shù)方面被設(shè)置用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。在此,這樣的計算單元能夠優(yōu)選地也設(shè)置用于:操控必要的檢測器件或者甚至也至少部分包括此檢測器件。在此,計算單元通常本來就被聯(lián)接至電壓供應(yīng)部,該電壓供應(yīng)部然后例如能夠被合適地使用。
根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置具有沖制頭、配合固定架、振動發(fā)生器和用于把所述至少兩個構(gòu)件在鉚釘?shù)膲喝肫陂g按壓到所述配合固定架處的壓緊裝置。此外,所述沖鉚裝置具有檢測器件,借助于該檢測器件能夠求取在壓入期間在沖制頭和鉚釘之間的接觸部的變化曲線。以這種方式實現(xiàn)的是,在使用具有合適的檢測器件的沖鉚裝置的情況中,求取在鉚接過程期間的在沖制頭和鉚釘之間的接觸部的變化曲線。在其余情況中,為了避免關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置的另外的優(yōu)點的重復(fù),參照對于根據(jù)本發(fā)明的方法的上述的實施方案。
有利地,所述檢測器件具有電壓源或電流源和電壓測量器和/或電流測量器,其中,借助于所述電壓源或電流源能夠在包括了在沖制頭和鉚釘之間的至少一個接觸位置的區(qū)域處施加電壓或電流。
優(yōu)選地,所述壓緊裝置和/或所述配合固定架相對于所述沖鉚裝置的保持裝置電絕緣,它們布置在該保持裝置中。對此,能夠例如把合適的電絕緣的材料例如塑料或者陶瓷安裝在相應(yīng)的位置處。以這種方式,避免了經(jīng)過所述保持裝置或者進(jìn)一步經(jīng)過整個制造設(shè)備(所述沖鉚裝置能夠安裝在所述制造設(shè)備處)的電壓支流或電流支流。這實現(xiàn)了更好的測量結(jié)果。
有利地,所述檢測器件具有光學(xué)的信號源和光學(xué)的傳感器,它們?nèi)绱说夭贾茫菏沟迷谒鰶_制頭和所述鉚釘之間的接觸位置位于所述光學(xué)的信號源和所述光學(xué)的傳感器之間。
根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備具有根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置和根據(jù)本發(fā)明的計算單元,并且優(yōu)選地還具有顯示件,該顯示件構(gòu)造用于:尤其圖形地展示在所述沖制頭和所述鉚釘之間的接觸部的變化曲線。
為了避免關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置的另外的優(yōu)點的重復(fù),參照對于根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置的上述的實施方案。
以計算機(jī)程序的形式實施本方法也是有利的,因為這可產(chǎn)生特別低的成本,特別是當(dāng)執(zhí)行中的控制器還可用于其它的任務(wù)并且因此本來就已設(shè)置時。用于提供計算機(jī)程序的合適的數(shù)據(jù)載體尤其是磁的、光的和電的存儲器,例如硬盤、閃存、eeprom、dvd等。也能夠經(jīng)由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(因特網(wǎng)、以太網(wǎng)等)對程序進(jìn)行下載。
從說明書以及所附的附圖中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點和構(gòu)造方案。
顯然,前面提到的以及接下來還要闡釋的特征不僅能使用在相應(yīng)地說明的組合中,也能使用在其它的組合中或單獨使用,而不脫離本發(fā)明的框架。
本發(fā)明依據(jù)附圖中的實施例被示意性地示出并且在下文中參考附圖被詳細(xì)地描述。
附圖說明
圖1簡化和示意地示出了在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備;
圖2a至2d示出了在沖鉚方法的執(zhí)行的不同的階段中的沖鉚裝置;
圖3示意示出了在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置,該沖鉚裝置適合用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法;
圖4示意示出了在一個另外的優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置,該沖鉚裝置適合用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法;
圖5示意示出了在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置,該沖鉚裝置適合用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。
具體實施方式
在圖1中簡化和示意地示出了在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的制造設(shè)備100。所述制造設(shè)備100能夠例如指的是在例如用于汽車車身制造的制造車間中的工業(yè)機(jī)器人。當(dāng)然,能夠考慮固定的制造設(shè)備,例如具有不設(shè)有能夠運動的或者能夠調(diào)節(jié)的機(jī)械臂的固定的框支架。
在此,所述制造設(shè)備100具有布置在底部上的承載結(jié)構(gòu)3和兩個布置在該處的、彼此相連的和能夠運動的臂4和5。在所述臂5的端部處布置有沖鉚裝置10,在圖3中更加詳細(xì)地說明了該沖鉚裝置。
此外,示出了一種計算單元80,其例如指的是用于所述沖鉚裝置10的控制單元。所述計算單元80也還能夠作為控制單元設(shè)置用于整個制造設(shè)備,也即,除了所述沖鉚裝置之外也尤其用于操控所述能夠運動的臂。此外,設(shè)置顯示件90、例如顯示器,在其上能夠顯示例如所述沖鉚裝置的實時的運行參數(shù)。
在圖2a至2d中展示了在沖鉚方法的不同的階段中的沖鉚裝置10。沖鉚裝置10具有沖制頭15,該沖制頭例如具有圓形的橫截面。
沖制頭15被套筒形的壓緊裝置16徑向地包圍并且相對于該壓緊裝置沿著縱向能夠移動地布置。尤其,所述沖制頭15與這里未示出的驅(qū)動裝置、例如液壓的或氣動的驅(qū)動裝置耦合,該驅(qū)動裝置用于:為了將鉚釘20壓入到所述兩個構(gòu)件11、12中而施加所需的力f。
同樣地,將壓緊裝置16設(shè)定用于,利用壓緊力向著朝向沖制頭15的構(gòu)件11的表面進(jìn)行擠壓。對此,能夠例如設(shè)置自身的驅(qū)動裝置。但是,所述壓緊裝置也能夠例如借助彈簧耦合至沖制頭15的驅(qū)動裝置。
在兩個構(gòu)件11、12的對置于沖制頭15和壓緊裝置16的側(cè)部上布置有作為配合固定架起作用的陰模18。陰模18同樣在縱軸線19的方向上能夠升高和下降,沖制頭15和壓緊裝置16也能夠移動地布置在該方向上。壓緊裝置16和陰模18用于:所述兩個構(gòu)件11、12在壓緊裝置16和陰模18之間在加工期間通過沖制頭15來固緊或壓合并且穩(wěn)固保持其預(yù)先給定的位置。陰模18在朝向構(gòu)件12的側(cè)部上具有平整的上側(cè)21,凹腔形的或槽狀(kuhlenf?rmig)的空隙22以該上側(cè)為起點。
鉚釘20(這里例如是半空心鉚釘)至少在鉚桿24的區(qū)域中優(yōu)選地由相對于兩個構(gòu)件11、12的材料更硬的材料形成。背離于構(gòu)件11的平整的上側(cè)26布置在與沖制頭15的有效連接中,該沖制頭平面地靠置在鉚釘20的上側(cè)26處。由此,所述鉚釘?shù)纳蟼?cè)26表現(xiàn)為在鉚釘和沖制頭之間的接觸位置27。
沖制頭15與用于產(chǎn)生振動或顫振的振動發(fā)生器30有效相連。尤其,借助于所述振動發(fā)生器30,產(chǎn)生帶有在10μm和110μm之間(也即從5μm至55μm的幅值)的振寬(在振動的最大的正的幅值和負(fù)的幅值之間的間距)和在15khz和35khz之間的頻率的超聲波振動。
這些振動15從振動發(fā)生器30經(jīng)過沖制頭15耦合到鉚釘20中。振動發(fā)生器30的顫振的耦入方向能夠就此例如平行于縱軸線19(縱向)、也即平行于鉚釘20到鉚釘20中或者構(gòu)件11、12中的接合方向來進(jìn)行。以相同方式,也能夠扭曲地把聲音耦合到所述鉚釘20或者構(gòu)件11、12中。所述振動發(fā)生器30連接至所述計算單元80并且能夠由這個計算單元操控。
在圖2a中所示的階段表現(xiàn)為沖鉚方法的起始,在其中,鉚桿24到達(dá)與所述構(gòu)件11的上側(cè)的有效連接中。在此,利用力f將沖制頭15向著朝向沖制頭15的構(gòu)件11進(jìn)行擠壓。
在在圖2b中所示的另外的階段中,也即在鉚接過程的進(jìn)一步的變化曲線期間并且在在耦合到構(gòu)件11、12中的振動的輔助下,鉚桿24首先切割或沖壓到構(gòu)件11中。在此,兩個構(gòu)件11、12塑形地形變,其中,朝向所述空隙22的構(gòu)件12在相應(yīng)的區(qū)域中被壓入到所述空隙22中。
在相應(yīng)于圖2c的鉚釘20的進(jìn)一步的運動行程或進(jìn)一步的向下運動期間,鉚桿24在空隙22的區(qū)域中向外張開,從而所述兩個構(gòu)件11、12沿著軸向保險地形狀配合地和傳力配合地彼此相連。
在此主要是,相應(yīng)于示出了鉚釘20的終端位置的圖2d,鉚桿24不從構(gòu)件12中向外伸出或不完全地穿透該構(gòu)件。
在鉚釘20達(dá)到了在圖2d中所示的終端位置之后(在該終端位置中,鉚釘20的上側(cè)26至少幾乎與所述構(gòu)件11的上側(cè)齊平地結(jié)束(這在具有鉚接元件即沉頭鉚接元件的金屬鉚接部中是常見的,在塑料鉚接部中一般也構(gòu)造了具有平圓頭的元件)),接下來沖制頭15再次從構(gòu)件11、12沿著反方向向上運動。
在圖3中此時示出了在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置10’。所述沖鉚裝置10’與在圖2a至2d中所示的沖鉚裝置10的區(qū)別在于,所述壓緊裝置16’的內(nèi)側(cè)與所述沖制頭15的外側(cè)15間隔。以這種方式能夠確保的是,在沖制頭15和壓緊裝置16’之間不產(chǎn)生電接觸。
此外,所述壓緊裝置16’具有絕緣環(huán)41,該絕緣環(huán)由電絕緣的或不傳導(dǎo)的材料組成。此外,在所述陰模18的下側(cè)處也加入了絕緣環(huán)41,該絕緣環(huán)同樣由電絕緣的或不傳導(dǎo)的材料組成。由此,包括所述沖制頭15在內(nèi)的沖鉚裝置10’的被設(shè)置在絕緣環(huán)41和絕緣環(huán)41之間的區(qū)域電地相對于在這里未示出的支架進(jìn)行電絕緣,在所述支架處,所述陰模18能夠安裝在在圖3中所示的視圖的下側(cè)處,并且所述壓緊裝置16’能夠安裝在在圖3中所示的視圖的上側(cè)處。
此外,示出了一種電路裝置81,該電路裝置具有電壓源50,該電壓源聯(lián)接至所述沖制頭15和所述陰模18。在此,在所述沖制頭15和所述電壓源50之間布置有相對于包括所述沖制頭15、鉚釘20、構(gòu)件11、12和陰模18的區(qū)域進(jìn)行串聯(lián)的電阻r1。在此,此區(qū)域包括了在沖制頭15和鉚釘20之間的接觸位置27并且在此形成了電阻,該電阻稱作r3。此外,電阻r2并行于所述電阻r3布置。借助于電壓測量器51,能夠求取在所述區(qū)域或r3和與此并行的電阻r2上進(jìn)行下降的電壓。
在此,所述電路裝置81能夠是所述計算單元80的一部分。由此,所述電壓源50(其優(yōu)選提供了恒定的電壓)以及所述電壓測量器51因而也能夠是所述計算單元80的一部分。所述計算單元80由此例如能夠簡單地經(jīng)過兩個線路連接至沖制頭15和陰模18。顯然,對此在沖制頭15處和所述陰模18處設(shè)置了合適了接觸位置或聯(lián)接位置。
此時應(yīng)該利用在圖3中所示的沖鉚裝置10和所述電路裝置81在下文說明在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的方法。
所述鉚接過程本身、也即把所述鉚釘20壓入到所述構(gòu)件11、12中在此這樣地或者類似地運行,正如在圖2a至2d中對于具有振動發(fā)生器的傳統(tǒng)的沖鉚方法所闡釋的那樣。
但是在鉚接過程期間,此時以持續(xù)的方式,把通過所述電壓源50所提供的并且在這里在所述電阻r2上進(jìn)行下降的電壓施加在所述沖制頭15和所述陰模18之間。
當(dāng)在沖制頭15、鉚釘20、構(gòu)件11、12和陰模18之間存在電接觸時,所述電阻r3的值向著零走向。這意味著,通過所述電壓測量器51不會測量到電壓,因為所述電壓下跌(zusammenbricht)。
在此位置處也提到的是,參與所述電壓測量的組件針對性地是能夠?qū)щ姷?。這對于所述沖制頭15、鉚釘20以及所述陰模18而言一般本來就是所述情況。所述有待連接的構(gòu)件,在這里所述構(gòu)件11、12應(yīng)該在這里所示的實施方式中據(jù)此同樣能夠?qū)щ?。在此,所述?gòu)件的電傳導(dǎo)率的大小并不必需要很高,因為低的傳導(dǎo)率、也即不能夠忽略的電阻r3僅導(dǎo)致有限的但是較低的電壓。這例如在碳纖維強(qiáng)化的塑料(cfk)中是所述情況。
不同地,如果在沖制頭15、鉚釘20、構(gòu)件11、12和陰模18之間不存在連通的電接觸部,所述電阻r3的值向著無限走向。這意味著,通過所述電壓測量器51所測量的電壓對應(yīng)于在所述電阻r2上進(jìn)行下降的電壓。如果所述電阻r1和r2例如大小相同,也即如果r1=r2,則測量到由所述電壓源50所提供的電壓的一半。
在不能夠忽略的電阻r3也即較差能夠?qū)щ姷臉?gòu)件11、12的情況中,能夠如此選擇所述電阻r1和r2:使得還能夠區(qū)分在沖制頭和鉚釘之間的接觸部已被打開和閉合時的電壓值。
在此,一般地,在沖制頭15和鉚釘20之間的電接觸部會被中斷。在此,所述接觸部的這種中斷是由通過所述振動發(fā)生器30而設(shè)置到振動中的沖制頭15而造成的,而所述鉚釘20一般穩(wěn)固地設(shè)置在所述構(gòu)件11、12中的至少一個構(gòu)件中。由此,借助于經(jīng)過所述電壓測量器51所測量的所述電壓的在時間上的變化曲線,能夠求取在沖制頭和鉚釘之間的接觸部的在時間上的變化曲線。
對于評價而言,能夠例如從所述接觸部變化曲線中導(dǎo)出接觸頻率。
對于一個優(yōu)選的示意,能夠在鉚釘?shù)膲喝肫陂g相對于所述沖制頭的位置來展示例如接觸頻率,當(dāng)此位置通過合適的器件同樣被檢測到時。這實現(xiàn)了所述鉚接過程的簡單和快速的評價。
還要注意的是,在例如在所述壓緊裝置16’和構(gòu)件11之間另外地施加電壓時,所述構(gòu)件12不必能夠?qū)щ姟?/p>
在圖4中示出了在另一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置10’。所述沖鉚裝置10’能夠在這里例如正如在圖3中所示的沖鉚裝置那樣來構(gòu)建。但是,在這里,取代具有電壓源和電壓測量器的電路裝置,設(shè)置了具有電流源60和電流測量器61的電路裝置82。同樣,所述電路裝置82能夠是所述計算單元80的一部分。
在執(zhí)行在一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的方法時,在這里在鉚接過程期間此時提供了通過所述電流源60所施加的電流。如果此時在所述沖制頭15和所述陰模18之間建立了能夠傳導(dǎo)的連接部或觸頭,則所述電流開始流動。此時,現(xiàn)有的電流能夠通過合適的電子的評估電路或電流測量器61來監(jiān)控并且作為數(shù)字的或者模擬的信號提供給測量技術(shù)部。在其余情況中,參照關(guān)于圖3而作出的實施方案。
在圖5中示出了在另一個優(yōu)選的實施方式中的根據(jù)本發(fā)明的沖鉚裝置10’。在這里,所述沖鉚裝置10’與在圖3和4中所示的沖鉚裝置的不同之處在于,光學(xué)的信號源70例如激光或者高功率led(高功率led)和光學(xué)的傳感器71例如光電二極管必要時設(shè)有具有例如在ns范圍中的上升時間(anstiegszeit)的放大器。
信號源70和傳感器71在此例如布置在所述壓緊裝置16’外部的沖制頭15的對置的側(cè)部上和在沖制頭15和鉚釘20之間的接觸區(qū)域的高度上。所述壓緊裝置16’能夠此時例如具有例如以槽為形式的空隙72,從而借助于所述信號源70能夠照射在沖制頭和鉚釘之間的接觸區(qū)域。如果在沖制頭和鉚釘之間不存在接觸,則所述光學(xué)的信號或所述信號源70的光線到達(dá)所述傳感器71。通過把所述傳感器71聯(lián)接至所述計算單元80,能夠此時例如求取在時間上的接觸部變化曲線。
在此,應(yīng)注意的是,考慮在沖制頭或接觸位置和壓緊裝置之間的相對運動。從而,能夠例如長形和/或扁平、尤其矩形地選擇所述信號源和所述傳感器。但是,所述信號源和所述傳感器能夠例如也通過合適的布置而隨著沖制頭運動而一同導(dǎo)送。