DE112005001735T5

DE112005001735T5 - Blindnietüberwachungssystem Versorgungsdruckkompensation

Info

Publication number: DE112005001735T5
Application number: DE112005001735T
Authority: DE
Inventors: Eymard J. Easton Chitty
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2007-06-14
Also published as: WO2006014675A1; US20070113390A1; US7346971B2

Abstract

Ein System zum Setzen eines Blindniets und Auswerten der Akzeptierbarkeit der Setzung, wobei der Niet von der Art ist, die einen zerbrechlichen rohrförmigen Körper und einen länglichen Dorn hat, der einen vergrößerten Kopf umfasst und einen Schaft, der sich hinter dem Kopf und durch den zerbrechlichen rohrförmigen Körper erstreckt, wobei das System umfasst:
ein hydraulisch betriebenes Blindnietsetzwerkzeug, wobei das Werkzeug eine Nietineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Schafts des Dorns enthält, eine treibend an die Nietineingriffnahmebaugruppe gekoppelte axial bewegbare Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Dorns als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid auf die Kolbenbaugruppe, ein ringförmig um den Kolben angeordnetes Gehäuse;
einen ersten Wandler zum Überwachen der Verformungen des Körpers während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen eines dazu in Beziehung stehenden Verformungsausgangssignals;
einen zweiten Wandler, der so gestaltet ist, dass er einen Versorgungsdruck des Arbeitsfluids zu dem hydraulisch betriebenen Blindnietsetzwerkzeug misst; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung Schaltungen...

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorzug der am 19. Juli 2004 eingereichten vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 60/589,149 und der am 5. November 2004 eingereichten vorläufigen U.S.-Anmeldung Nr. 60/625,715. Die Offenbarung der obigen Anmeldungen ist durch Bezugnahme hier aufgenommen.
ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum genauen Erfassen und Gewährleisten eines akzeptablen Nietsetzvorgangs durch die Verwendung einer Mikroverformungs- oder Drucksensortechnologie für Blindnietsetzwerkzeuge mit automatischem, halbautomatischem und manuellem Schaftziehen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Mechanische Baugruppen verwenden oftmals Befestigungselemente und typischerweise Blindniete, um eine oder mehrere Komponenten in einer dauerhaften Konstruktion aneinander zu befestigen. Blindniete werden dann bevorzugt, wenn beispielsweise der Bediener die blinde Seite des Werkstücks nicht sehen kann, weil der Niet dazu verwendet wird, eine Sekundärkomponente an einem Hohlkastenabschnitt zu befestigen. Außerdem werden sie bevorzugt, wenn große Mengen an Baugruppen produziert werden, da man im Vergleich mit zum Beispiel Gewindeverbindungen oder Schraubverbindungen Vorteile aus erhöhten Montagegeschwindigkeiten und erhöhter Produktivität erzielen kann.
Einer der Nachteile beim Blindnietsetzen, wobei wiederum als Beispiel ein Setzen an eine Hohlkastensektion angeführt wird, besteht darin, dass das gesetzte Ende auf der blinden Seite des Niets hinsichtlich einer korrekt fertiggestellten Verbindung nicht visuell untersucht werden kann. Dies ist besonders dann relevant, wenn eine Reihe von Blindnieten verwendet wird und diese eine Vielzahl unterschiedlicher Größen sowohl hinsichtlich des Durchmessers als auch der Länge aufweisen. Außerdem könnte es Gelegenheiten geben, wo Montagebediener unerfahren sind, oder wenn die Anordnungen von Nieten komplex sind oder wenn Niete falsch installiert oder gar überhaupt nicht installiert sind. Das Untersuchen von Baugruppen nach der Fertigstellung ist nicht nur aufwendig und unproduktiv, und es ist in einigen Fällen so gut wie unmöglich herauszufinden, ob der zutreffende Niet in einem bestimmten Loch verwendet worden ist.
Eine weitere Überlegung kann sein, dass moderne Montageanlagen in zunehmender Zahl Nietplatzierungs- und -setzautomaten verwenden, bei denen kein Bediener da ist.
Die gegenwärtige Überwachung eines Niets während des Setzprozesses ist auf die Verwendung zweier gängiger Verfahren beschränkt. Beim ersten Verfahren wird ein Hydraulikdruckwandler verwendet, der Arbeitsfluiddruck innerhalb des Werkzeugs misst. Dieses gängige Verfahren ist auf eine Verwendung zum Erfassen von Fluiddruck allein beschränkt. Das zweite Verfahren verwendet eine geradlinig am Werkzeuggehäuse montierte "Kraftmesszelle". Diese Variante ist erheblich größer in der Abmessung und weist deshalb eine begrenzte Anwendungsmöglichkeit auf. In der Regel verwendet das zweite Verfahren zusätzlich einen LVDT (Wegsensor) zum Messen der Verschiebung der verschiedenen sich bewegenden Komponenten. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein System vorzusehen, das den Setzprozess, die Anzahl gesetzter Niete und die Korrektheit des Setzens kontinuierlich überwacht, und zu ermitteln, ob kleine, aber inakzeptable Abweichungen bei der Nietkörperlänge oder Anwendungsdicke vorliegen. Auch weil Montagegeschwindigkeiten zunehmen, ist es ein Vorteil, inkorrektes Setzen fast sofort zu ermitteln, anstelle einer relativ langen Verzögerung, wenn eine komplexe Analyse von Nietsetzkurven verwendet wird. Es können andere Befestigungselemente, wie etwa Blindnietmuttern (POP-Muttern), Bohrschrauben oder sogar Spezialbefestigungselemente wie etwa POP-Bolzen, überwacht werden, doch werden zu Zwecken der vorliegenden Erfindung Blindniete als für mit diesem Überwachungssystem verwendete typische Befestigungselemente bezeichnet.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Um die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden, verwendet das vorliegende System einen Versorgungsdrucksensor, der den Versorgungsdruck zu dem Werkzeug überwacht. Das Werkzeug weist einen zweiten Sensor auf, der mit einem Nietsetzvorgang verbundene Verformungen oder Lasten überwacht. Ein Prozessor wertet Ausgangssignale von dem Drucksensor aus, um auf das Ausgangssignal des zweiten Sensors einen Skalierfaktor anzuwenden, der eine Funktion des Ausgangssignals des Drucksensors ist. Diese modifizierten Daten werden analysiert, um zu bestimmen, ob der Nietsetzung akzeptabel ist.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und spezifische Beispiele, wenngleich sie die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und den Schutzbereich der Erfindung nicht beschränken sollen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein umfassenderes Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
1a und 1b Seitenansichten einer Nietsetzmaschine gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;
2a und 2b Seitenansichten einer alternativen Nietsetzmaschine gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;
3 eine Seitenansicht einer Nietensetzmaschine unter Verwendung eines Drucksensors gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;
4a–4c eine typische Beanspruchung-zu-Zeit-Kurve, gemessen von dem in 1 und 2 gezeigten Sensor während des Setzens eines Niets;
5 mehrere Kurven, die dazu verwendet werden, eine von dem System verwendete gemittelte oder beispielhafte Beanspruchung-zu-Zeit-Kurve zu schaffen;
6a und 6b Toleranzkanäle, die um eine in 5 herum gezeigte Beispielkurve angeordnet sind;
7 die in 5 gezeigte Beispielkurve mit einem Paar von entlang spezifischen Stellen der Kurve angeordneten Toleranzkästen;
8 ein Verfahren, das eine Differenzialanalyse einer Nietsetzung im Vergleich zu einer neuen Nietsetzungskurve verwendet;
9 einen Toleranzkanal mit einem Toleranzkasten, verwendet zum Vergleichen von Kurven;
10 eine Beispielkurve unter Verwendung eines Beschneidung von 10 %;
11 ein Punkt-und-Kasten-System gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung;
12 das Prüfen der Qualität einer Reihe von Nietsetzungen;
13a den in den 1a–2b gezeigten Verformungssensor;
13b den in 3 gezeigten Drucksensor und
14 ein Verformung-zu-Zeit-Diagramm, das die Effekte von Änderungen des Versorgungsdrucks auf einen Nietsetzprozess zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist naturgemäß lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keinster Weise beschränken.
Unter Bezugnahme auf die 1a und 1b wird ein Nietsetzwerkzeug 30 mit einem Nietsetzqualitätsdetektionssystem 32 gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Nietsetzwerkzeug 30 weist ein Gehäuse 31, einen Dornziehmechanismus 42 und einen Verformungssensor 33 auf. Der Sensor 33 ist an eine Oberfläche des Nietsetzwerkzeugs gekoppelt. Der Sensor 33 ist so ausgestaltet, dass er während eines Nietsetzvorgangs Mikroverformungen innerhalb von Komponenten des Nietsetzwerkzeugs 30 misst. Das Dornsammelsystem 32 ist aus einem Luftversorgungsmodul 34, einem Vakuumsteuermodul 36, einer Sammelflasche 38 und einem Dornsammelsystemkörper 40 gebildet. Das Luftversorgungsmodul 34 enthält einen Schaltmechanismus 35 zum Aktivieren des Dornziehmechanismus 42, des Nietsetzqualitätsdetektionssystems 32 und, um ein Vakuum zu erzeugen, Versorgen des Vakuumsteuermoduls 34 mit Luft.
Der Dornziehmechanismus 42 umfasst allgemein ein Nasenstück 44, ein Nasengehäuse 46, einen Ziehkopfadapter 48. Die Ziehkopfadapter 48 ist an einen in einem Gehäusekörper 54 befindlichen beweglichen Kolben 53 gekoppelt. Der Gehäusekörper 54 bildet einen im Allgemeinen dickwandigen gegossenen Zylinder 56, der den Kolben 53 des Dornziehmechanismus 42 ringförmig umgibt. Das Gehäuse 54, das durch eine Längsachse 57 bestimmt ist, weist eine äußere Oberfläche 58, eine innere Oberfläche 60 und einen Griffabschnitt 62 auf. Das Gehäuse 54 weist eine Oberfläche auf, die eine spezifische Sensorbefestigungsstelle 64 aufweist, die sich bevorzugt irgendwo entlang der äußeren Oberfläche 58 des dickwandigen gegossenen Zylinders 56 befindet. Es ist dabei vorgesehen, dass die Sensorbefestigungsstelle 64 entlang der Oberseite oder entlang der Seiten des Nietsetzwerkzeugs 30 positioniert sein kann. Die Sensorbefestigungsstelle 64 kann ein genau bestimmter Schlitz sein, der entweder in die innere oder äußere Oberfläche der gegossenen Gehäusewand maschinell eingearbeitet ist. Wahlweise kann die Dicke des Metalls zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche ein definierter Wert sein. Der Mikroverformungssensor 33, der unten beschrieben ist, ist bevorzugt parallel zur Längsachse 57, die das Dornziehsystem 34 bestimmt, und zur Längsachse des Gehäuses 54 angeordnet.
Der längliche zylindrische Körper 56 des Gehäuses enthält eine an seinem Vorderende gebildete Dorndurchtrittsöffnung. Das Gehäuse 56 wird innen durch den beweglichen Kolben 53 in Vorder- und Hinterkammern 66 und 68 unterteilt. Innerhalb des länglichen Körpers angeordnet und an den Kolben gekoppelt ist entlang seiner Achse eine axial bewegliche Ziehwelle vorgesehen. Wie in 1b am besten zu erkennen, ist eine Gewindekupplung 74 zwischen dem Nasengehäuse 46 und dem gegossenen Körper 54 angeordnet. Dabei wird das Nasengehäuse 46 in den gegossenen Körper 54 geschraubt, bis es einen Haltering 76 erreicht. Neben dem Haltering 76 befindet sich eine Griffsenkbohrung 77. Die Senkbohrung 77 befindet sich wahlweise neben oder unter der Sensorbefestigungsstelle 64. Der Abschnitt des gegossenen Körpers 54 zwischen der äußeren Oberfläche 58 und der Senkbohrung 77 bildet eine Stelle mit einer relativ dünnen Querschnittsdicke, die erhöhte Verformungen aufweisen wird, die durch die durch die Gewindekupplung 74 induzierte Beanspruchung verursacht werden.
Eine Backenbaugruppe ist betätigbar mit dem Nasengehäuse 46 und dem Ziehkopfadapter 48 verbunden. Die Backenbaugruppe enthält einen Backenkäfig mit einer innen abgeschrägten Keiloberfläche, die eine Innenbohrung bildet. Eine Gruppe von geteilten Backen ist innerhalb des Käfigs beweglich angeordnet. Wenn die äußeren Oberflächen der geteilten Backen auf die abgeschrägten Oberflächen einwirken, nehmen die Backen einen länglichen Schaft eines Dorns eines Blindniets 49 in Eingriff und ergreifen ihn.
Bei Inbetriebnahme zieht die Betätigung des Dornziehmechanismus 42 durch das Nietsetzwerkzeug einen Greiferkopf und einen damit verbundenen Nietdorn in den Gehäusekörper 54 des Nietsetzwerkzeugs. Diese Bewegung des betätigenden Kolbens 53 bewirkt, dass der Dornziehmechanismus 42 den Nietdorn durch ein innerhalb des Betätigungskolbens 53 gebildetes Nietdornsammelrohr 71 zieht. Während der Betätigung wird Druck in den durch einen zylindrischen gegossenen Körper 54 des Nietsetzwerkszeugs 30 ausgebildeten Vorderhohlraum eingebracht. Dieser Druck bewirkt eine Bewegung des Hydraulikkolbens 53 und bewirkt Pressung der verschiedenen Komponenten innerhalb des Nietsetzwerkzeugs 30. Diese Pressung variiert während des Setzens des Niets und verursacht induzierte Beanspruchung und daraus resultierende Mikroverformung innerhalb dieser Komponenten.
Diese elastischen Mikroverformungen werden vom Sensor 33 gemessen. Während des Sammelns der Daten von der Lastmessvorrichtung werden die Daten von einem Prozessor 70 verarbeitet, der einen spezifisch ausgelegten Algorithmus verwendet, um Druck oder Verformung mit Zeit oder Entfernung zu vergleichen. Dies wird für jeden Niet wiederholt, und deshalb kann eine Setzhistorie angelegt und mit einem im voraus festgelegten Standard verglichen werden.
Die 2a und 2b stellen ein alternatives Nietsetzwerkzeug 30' gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung dar. Das Nietsetzwerkzeug 30' verwendet ein Schnellwechsel-Nasengehäuse 80, das einen schnellen Zugriff auf die Backenbaugruppe zum Durchführen einer Routinewartung gestattet. Das Schnellwechsel-Nasengehäuse 80 ist unter Verwendung einer Nasengehäusemutter 84 an einen Adapter 82 gekoppelt. Der Adapter 82 ist an eine von dem gegossenen Körper 54 ausgebildete Gewindekupplung 85 gekoppelt. Hierbei wird der Adapter 82 in den gegossenen Körper 54 geschraubt, bis er einen Haltering 76 erreicht. Wie am besten in 2b gezeigt, befindet sich neben dem Haltering 76 eine Griffsenkbohrung 77. Die Senkbohrung 77 befindet sich wahlweise neben oder unter der Sensorbefestigungsstelle 64. Die Senkbohrung 77 dient dazu, die Abdichtungshülse 86 und den Haltering 76 abzustützen. Der Abschnitt des gegossenen Körpers 54 zwischen der äußeren Oberfläche 58 und der Senkbohrung 77 bildet eine Stelle, die erhöhte Verformungen aufweisen wird, die von der durch die Gewindekupplung 74 hervorgerufene Beanspruchung verursacht werden.
Beanspruchungen werden in dem gegossenen Gehäuse durch verschiedene Quellen hervorgerufen. Eine erste Beanspruchung S1 wird in dem gegossenen Körper 54 durch das Festziehen des Adapters 82 an dem gegossenen Körper 54 hervorgerufen. Eine zweite Beanspruchung S2 wird von dem Nasengehäuse 80 während eines Nietsetzvorgangs im Adapter 82 durch Kräfte verursacht, die wiederum durch das Gewindegebiet auf den gegossenen Körper 54 übertragen werden. Eine dritte Beanspruchung S3 wird während eines Nietsetzvorgangs von dem Nasengehäuse 80 im Adapter 82 durch Kräfte verursacht, die wiederum durch den Haltering 76 auf den gegossenen Körper 54 durch die Griffsenkbohrung 77 übertragen werden. Eine vierte Beanspruchung S4 wird auf den gegossenen Körper übertragen, wenn der Kopfziehadapter 82 auf den Haltering 76 aufschlägt.
Das Zurückziehen des Nietkopfs bewirkt, dass Kräfte von dem Nasengehäuse 80 in den eingeschraubten gegossenen Körper 54 eintreten. Die von dem Nasengehäuse 80 übertragenen Kräfte bewirken eine mikroelastische Pressung des dickwandigen gegossenen Zylinders, wodurch Verformungen innerhalb der Zylinderwände des gegossenen Körpers 54 verursacht werden. Zudem bewirkt der erhöhte Luftdruck von der Kolben-Zylinder-Ausgestaltung des Dornziehmechanismus 42 Schwankungen der Tangentialdehnung innerhalb des dickwandigen gegossenen Zylinders. Im Allgemeinen kann die Kombination aus diesen Verformungen durch komplexe Tensorbeanspruchungs- und -dehnungsfelder beschrieben werden. Da der Körper 54 der Nietpistole eine gegossene Struktur mit unterschiedlichen Dicken und Materialeigenschaften ist und das Setzen eines Niets ein höchst nichtlinearer Vorgang ist, ist eine genaue Korrelation zwischen den Verformungen innerhalb des gegossenen Körpers 54 für eine gegebene Nietsetzung zu den auf einen Niet ausgeübten Kräften praktisch nicht realisierbar. Dieses Problem wird weiter verstärkt durch die Art und Weise, wie das Nasengehäuse an den Körper gekoppelt ist. Die Gewindekopplung ruft verschiedenartige, nicht vorhersagbare Beanspruchungen und Verformungen in dem System hervor. Dies gesagt, verwendet das beschriebene System 32 verschiedene Verfahren, die diese Probleme überwinden, um diese im Allgemeinen willkürlichen Signale zu analysieren, um eine Angabe über die Qualität einer Nietsetzung zu liefern.
Wie in 1a und 2a gezeigt ist ein Drucksensor 37 vorgesehen, der den Hydraulikversorgungsdruck misst. Hierbei ist der Drucksensor 37 so gestaltet, dass er im Versorgungsdruck feine Änderungen zu dem Zeitpunkt misst, zu dem ein Nietsetzprozess eingeleitet wird. Es ist vorgesehen, dass der Drucksensor 37 wahlweise so gestaltet ist, dass er den Versorgungsdruck während des Nietsetzvorgangs misst.
Wie unten beschrieben, werden Ausgangssignale von dem Drucksensor 37 von einem Prozessor 70 verwendet, um zum Normieren der Daten einen Skalierfaktor auf das Ausgangssignal des Verformungssensors 33 anzuwenden.
3 stellt eine Seitenansicht einer Nietsetzmaschine unter Verwendung eines Drucksensors gemäß den Lehren der vorliegenden Erfindung dar. Das Nietsetzwerkzeug 30'', ähnlich dem Nietsetzwerkzeug in 2, verwendet ein Schnellwechsel-Nasengehäuse 80, das einen schnellen Zugriff auf die Backenbaugruppe zum Ausführen routinemäßiger Wartungsarbeit gestattet. Das Setzwerkzeug 30'' enthält einen Miniaturdrucksensor 33', der im Allgemeinen unter der Entlüftungs-/Füllschraube positioniert ist und zum Messen von Hydraulikdruck innerhalb des Werkzeugs gestaltet ist.
Wie bereits erwähnt, werden Beanspruchungen auf das gegossene Gehäuse durch eine Pressung verschiedener Komponente hervorgerufen, die wiederum durch das Gewindegebiet in den gegossenen Körper 54 übertragen werden. Diese Übertragungen führen zur Kompression von Hydraulikfluid, was die Mikroverformungen der vorausgehenden Beispiele gut widerspiegelt. Das Zurückziehen des Nietkopfs verursacht, dass Kräfte von dem Nasengehäuse 80 das Hydraulikfluid innerhalb des gegossenen Körpers 54 zusammendrücken. Das beschriebene System 32 verwendet verschiedene Verfahren, um die im Allgemeinen willkürlichen Verformungs- und Drucksignale zu analysieren, damit man eine Angabe der Qualität einer Nietsetzung erhält.
Es ist auch eine Charakteristik des Systems, dass es zum Durchführen einer Reihe unterschiedlicher Analysetechniken mittels der erlangten Daten verwendet werden kann. Das System erstellt ein Standard-Setzprofil für jede Nietart und hat eine "Selbstlern"-Fähigkeit zum Erstellen der Parameter zum Überwachen von Nietsetzungen. Das System merkt sich zudem die Setzhistorien und ist als ein Vergleicher für einzelne Niete oder Gruppen von Niete gestaltet.
Die Ausrüstung für den Überwachungssensor 33 ist eine Lastmessvorrichtung, wie ein eingebauter Druckwandler, eine Druckmessdose oder ein piezoelektri scher Dehnungsmessstreifen. Die Lastmessvorrichtung kann in dem Werkzeug selbst oder in einer Hydraulikversorgungsleitung eingebaut sein, wenn das Werkzeug einen getrennten Verstärker oder Hydraulikversorgungsquelle aufweist. Alternativ kann der Wandler in Form einer Kraftmessdose vorliegen, die in das Vorderende des Setzwerkzeugs, üblicherweise zwischen der Außenhülse des Werkzeugs und dem Werkzeuggehäuse angeordnet, eingebaut ist. In diesem Fall wird die Last in elektrische Signal umgewandelt, die dem Integrierer der an das Computersystem gekoppelten Analyseeinheit geliefert werden.
Das System überwacht das Ausgangssignal von dem Sensor 33 während der gesamten Setzkurve und führt einen vorbestimmten Referenzpunkt auf der Kurve ein, um den Beginn oder den Nullpunkt der Kurve anzugeben. Es wäre, wie auch in diesem Fall dargestellt, üblich, diesen Referenzpunkt an einer Stelle auf einer Referenzkurve zu festzulegen, wo die Kurve beginnt, vom Tiefstpunkt in Richtung auf das Maximum oder Dornbruchlast anzusteigen. Von diesem festgelegten Referenzpunkt wird eine Reihe von vertikalen Toleranzen oder Druck- oder Verformungstoleranzen angesetzt, und aus den resultierenden zwei Punkten werden die Kurven rückwärts extrapoliert, um eine Bandbreite zu erhalten, in der die späteren Nietsetzkurven verlaufen müssen. Obwohl diese angewendete Referenzkurve aufgrund erworbener Erfahrung gebildet werden kann, kann sie auch aus einem Prozentsatz der Fläche oder der erfolgten Arbeit unter der Kurve abgeleitet werden und würde insbesondere auf solche Niete anwendbar sein, die gehaltene Zugdornköpfe aufweisen. Darstellungen der Last-zu-Zeit-Kurven für den Niettyp mit offenem Ende und den Niettyp mit gehaltenem Kopf sind in 4a und 4b gezeigt.
Somit wird anhand dieser Referenzkurve ein Toleranzband im Hinblick auf Druck oder Verformung für den Niettyp mit offenem Ende und den Niettyp mit gehaltenem Kopf angewendet, und es können die Kurven gezeichnet werden, die zu sehen sind. Um das Erstellen der Referenzkurven abzuschließen, wird eine Toleranz auf die größte Setzlast oder -kraft zunehmender Kraft oder zunehmenden Drucks und zunehmender Entfernung oder Zeit angewendet.
Wenngleich der Übersichtlichkeit halber angenommen wird, dass es nur einen Nietsetzkopf gibt und deshalb nur eine Überwachungseinrichtung verwendet wird, gibt es Gelegenheiten, wo mehrere Setzköpfe verwendet werden. In diesem Fall und insbesondere, wenn die Nietsetzausrüstung auf einer Werkbank montiert und statisch ist, wird an jedem Nietsetzkopf ein Überwachungswandler verwendet.
Mit jedem Nietsetzwerkzeug oder Gruppen von Setzköpfen ist Ausrüstung verbunden, die das prozessorbasierte Datenverarbeitungssystem 70 aufweist. Das System 70 fungiert als ein Integrierer, der die Signale von den Lastmessvorrichtungen organisiert und bearbeitet, so dass weitere Verarbeitung stattfinden kann. Eine Software-Einheit mit einem spezifisch ausgelegten Algorithmus ist so gestaltet, dass Daten verarbeitet und Vergleiche vorgenommen werden können, wie etwa Last oder Druck zu Zeit oder Entfernung. Dies kann visuell in Form eines Graphen oder einer Kurve auf einem geeigneten Monitor angezeigt werden, doch die bevorzugte Vorgehensweise kann durchaus darin bestehen, ein "rotes Licht/grünes Licht" oder ein hörbares Signal auszugeben, um den Status des abgeschlossenen Zyklus zu melden. Dies wird für jeden Niet wiederholt, und deshalb kann eine Setzhistorie angelegt und mit einem Standard verglichen werden.
Im Prinzip überwacht das System die gesamte Setzkurve und vergleicht Druck oder Kraft mit Zeit oder mit Entfernung. Das System überwacht und stellt eine Reihe von Nietsetzungen in der tatsächlichen Anwendung in einem sogenannten Lernmodus zusammen. Anhand der Zusammenstellung einer Reihe von Blindnietsetzungen wird eine "Mittelwert"-Kurve aus einem Mittelwert von Druck oder Kraft über Verschiebungs- oder Zeitkoordinaten hergestellt. Siehe 5.
Die 4a und 4b stellen mit dem in 1a–3 gezeigten Sensor gemessene typische Verformungs- oder Druck-Zeit-Kurvren während des Setzens eines typischen Niets dar. Wenngleich diese Kurven je nach der Art der zu verbindenden Befestigungselemente variieren können, werden die Kurven im Allgemeinen durch eine Reihe unterschiedlicher Abschnitte C1-C5 bestimmt. Der erste oder anfängliche tritt auf, wenn die Zähne der Backen den Dorn C1 in Eingriff nehmen. Je nach der Anzahl von Materiallagen, die aneinander genietet werden, und dem Abstand zwischen ihnen gibt es oftmals eine signifikante Abweichung in diesem Anfangsabschnitt, der oftmals wie ein verrauschtes System aussieht. Der zweite Abschnitt C2 oder Komponenteneinstellabschnitt der Kurve bezieht sich auf einen Zeitpunkt, wenn die miteinander zu verbindenden Materiallagen durch die anfänglichen plastischen Verformung des Nietdornkopfs zusammengezogen und zusammengehalten werden. Der dritte Abschnitt C3 der Kurve wird durch die Verformung des Nietkörpers verursacht. Hierbei beginnt der Nietkopf sich von dem Dorn weg entlang dem Dornkopf plastisch zu verformen, während der Dorn in Richtung der Nietpistole gezogen wird. Der vierte Abschnitt C4 der Kurve wird durch elastische und plastische Verformung des Nietkopfs verursacht, wenn der Dorn vom Nietpistolenkopf in das Dornsammelsystem gezogen wird. Zum letzten Abschnitt C5 kommt es, wenn der Dornkopf bricht, wobei der Niet gesetzt wird und der Dorn in das Dornsammelsystem ausgeworfen werden kann.
Es sei angemerkt, dass je nach der verwendeten Art von Befestigungselement oder Befestigungselementsetzgerät unterschiedlich geformte Kurven gleichermaßen möglich sind. Zudem basiert der im System 32 der vorliegenden Erfindung verwendete Sensor 33 nicht darauf, dass die innerhalb des gegossenen Körpers 54 der Nietpistole 30 ausgebildeten Verformungen eine perfekte oder eine alternative Einrichtung zum Bestimmen des Ausmaßes der Kraft oder Last sind, die auf den Niet 49 ausgeübt wird. Wenn, wie unten beschrieben, die zeitliche Dauer und Größe von Abschnitten dieser Kurven um spezifische Beträge variieren können, stellen große Abweichungen dieser Kurven entweder ein Versagen der Nietsetzung oder ein Versagen der Anordnung da. Da das System anhand eines Mittelwerts von "guten" Setzhistorien ein akzeptables mittlere Belastungsprofil einstellt, ist das von dem System erzeugte Profil von der Ausrichtung des Sensors 33 an dem gegossenen Körper 54 oder dem spezifischen Herstellungsumfeld des gegossenen Körpers 54 relativ unabhängig. Dies steht im Gegensatz zu anderen Systemen, die eine Kraftmessdose über einer Hublänge verwenden, um eine Auswertung einer unabhängigen Lasthubkurve durchzuführen.
Ein Beispiel ist in 4c gezeigt, das eine Reihe von Graphen zeigt, die sich aus dem Nietsetzen ergeben, wobei Nietkörperlängen und Dornbruchlast zu den Extremwerten der Herstellungstoleranz verändert worden sind. Beispielsweise zeigen größte Nietkörperlänge und kleinste Dornbruchlast G1 einen signifikanten Unterschied zur nominellen Nietkörperlänge und nominellen Dornbruchlast G2. Es ist außerdem signifikant, dass es einen Setzwerkzeugbackenschlupf gegeben hat, der die rote Kurve vom ursprünglichen Graphen weg verschoben hat.
Diese Graphen der Verformung oder des Drucks gegenüber Entfernung oder Zeit zeigen überlappende und sich ändernde Gestalten der Linien. Wegen der offensichtlich instabilen Natur der Kurven ist es schwierig, auf diesen Kurven einen oder mehrere bleibende Punkte zu identifizieren. Es ist schwierig, eine Nietsetzung mit einer bekannten und akzeptablen Reihe oder einem Mittelwert von Setzungen zu vergleichen. Es wird angemerkt, dass die obigen Setzkurven für Blindniete mit offenem Ende typisch sind, wobei der Dornkopf in den Nietkörper eintritt, wodurch die Kurve zwei charakteristische Spitzen erhält, wie in 4a gezeigt. Diese beiden Spitzen sind üblicherweise mit Pe, Te und Ps, Ts für die Dornkopfeintrittslast und -zeit bzw. die Dornsetzlast und -zeit bezeichnet.
Für diese Fälle von Kurven von Blindnieten mit offenem Ende ist ein Vergleichsverfahren das kontinuierliche Überwachen des Ausgangssignals von der Lastmessvorrichtung und kontinuierliche Vergleichen dieser Daten mit einem bekannten Nietsetzprofil. Um Nietherstellungsabweichungen zu berücksichtigen, wird eine Toleranz auf die Setzkurven angewendet, die üblicherweise als ein Satz von Bandtoleranzkurven G3 gezeigt ist. Somit sollten für jeden neuen gesetzten Blindniet die von dieser neuen Setzung resultierenden Kurven zwischen die Bandtoleranzkurven fallen.
Auch wenn es funktioniert, ist das Einstellen von Bandkurven zum Berücksichtigen der Abweichungen von Setzkurven, die sich bei Nieten mit normalen Herstellungstoleranzen von Blindniete und den Anwendungsteilen ergeben, schwierig und muss möglicherweise zu breit eingestellt werden. Diese breite Toleranzbandbildung akzeptiert somit Setzungen, die ansonsten verworfen werden, wenn kleine Unterschiede, beispielsweise bei der Werkstück-Greifdicke, identifiziert werden müssen.
4c stellt eine Methodenlehre zum Bestimmen der Toleranzbänder dar. Die Kraft- oder Druck- und Zeit- oder Entfernungs-Koordinaten von den nachfolgenden Blindniet-Setzungen werden überwacht, Daten gesammelt und mit den Referenzkunren verglichen. Beim Setzen von Blindnieten gibt es verschiedene Gegebenheiten, die vorliegen können, und diese werden getrennt unter Bezug auf 4c wie folgt beschrieben:
Eine erste Gegebenheit für das Setzen eines Niets ist, dass er nominelle Toleranzen im Hinblick auf Nietkörperlänge und Dornbruchlast aufweist und normalerweise durch ein gut vorbereitetes Setzwerkzeug gesetzt worden ist. Dies würde als eine gute Setzung angesehen werden, da die Nietkurve innerhalb jedweder entwickelter Toleranzzonen bleibt.
Eine zweite Gegebenheit für das Setzen eines Niets ist, dass er maximale Toleranzen im Hinblick auf Nietkörperlänge und Dornbruchlast aufweist und normalerweise durch ein gut vorbereitetes Setzwerkzeug gesetzt worden ist. Dies würde ebenfalls als eine gute Setzung angesehen werden, da die Nietkurve innerhalb jedweder entwickelter Toleranzgrenzen bleibt.
Eine dritte Gegebenheit für das Setzen eines Niets ist, wenn der Dornkopf mit einer Größe hergestellt worden ist, die unter einer Spezifikation liegt, aber mit ansonsten nominellen Toleranzen im Hinblick auf Nietkörperlänge und Dornbruchlast, und normalerweise durch ein gut vorbereitetes Setzwerkzeug gesetzt worden ist. Dies würde als eine schlechte Setzung betrachtet werden, da die Nietkurve aus den gewünschten Toleranzzonen herausläuft.
Somit ist zu sehen, dass der Niet drei unterschiedliche Kriterien einhalten muss, damit er als eine gute Setzung ergebend angesehen werden kann. Erstens muss der Anfangsteil der Kurve entlang der Toleranzzone verlaufen, da dies die anfängliche Arbeit durch den Niet darstellt. Dies ist das Zusammenklemmen der Werkstückplatten, der Beginn und der Abschluss des Lochfüllens. Zudem enthält dieser Abschnitt Daten entweder bei Dornkopfeintritt in den Nietkörper im Fall eines Niets mit offenem Ende oder bei Beginn des Rolltypsetzens im Fall des gehaltenen Dornkopftyps. Diese Kriterien werden zum Entwickeln einer Reihe von Regeln hinsichtlich Zeit- oder Krafttoleranzbänder verwendet.
Um eine Grundlinie zu erzeugen, um die Qualität von Niete zu vergleichen, wird eine Grundlinien-Nietsetzkurve erzeugt. 5 stellt mehrere Kurven dar, die dazu verwendet werden, um Mittlere-Verformungs- oder Druck-zu-Zeit-Kurven zur Verwendung durch das System zu erzeugen. Wahlweise können statistische Techniken eingesetzt werden, um zu bestimmen, ob eine Probelast-zu-Zeit-Kurve nahe genug an der zutreffenden Kurve liegt, um zu bestimmen, ob sich die spezifische Kurve zum Formulieren der zutreffenden Kurve verwenden lässt.
Nachdem die Grundlinienkurve entwickelt ist, verfolgt das System 32 die Verformungs- oder Druck-zu-Zeit-Daten jeder Nietsetzung, um zu bestimmen, ob das System eine potenziell fehlerhafte Setzung erzeugt hat. Um zu bestimmen, ob eine jeweilige Nietsetzung angemessen ist, werden hier mehrere Datenanalysetechniken offenbart.
6a stellt eine Toleranzkurve oder ein Toleranzband dar, die oder das auf einer in 5 gezeigten mittleren oder Beispielskurve angeordnet ist. Bei diesem System ist um alle Abschnitte der mittleren Kurve herum das Toleranzband mit spezifisch festgelegter Größe gestaltet. Das System verfolgt dann die Verformungs- oder Druck-zu-Zeit-Kurven einer einzelnen Nietsetzung, um zu bestimmen, ob sie aus Toleranzband herausfällt. Wenn der Niet tatsächlich aus dem spezifischen Toleranzband herausfällt, wird dem Streckenbediener ein Alarm oder eine Warnung präsentiert.
6b stellt einen alternativen Toleranzkanal oder ein alternatives Toleranzband für eine Nietsetzkurve dar. Insbesondere sei angemerkt, dass die variierenden Toleranzhöhen von dem Abschnitt jeder Kurve abhängen. Beispielsweise ist während der Komponentenjustierung und Verformung des Nietkörperabschnitts der Kurve das Toleranzband auf einen ersten Wert eingestellt, wohingegen während des Abschnitts, wo der Nietdorn plastisch verformt wird, das Toleranzband justiert wird.
Wie in 7 gezeigt, besteht ein alternatives Vergleichsverfahren darin, zwei Koordinaten oder sogar eine einzelne Koordinate zu identifizieren, wie etwa den Punkt des Dorneintritts (Pe, Te) und der Dornbruchlast (Ps, Ts) oder einfach den Punkt des Dornbruchs (Ps, Ts), und spätere Einstellungen mit diesen Referenzpunkten zu vergleichen. Wiederum werden zum Berücksichtigen der normalerweise in den sich ergebenden Setzkurven auftretenden Abweichungen Toleranzen hinsichtlich Zeit und Verformung auf diese Referenzpunkte angewendet, wodurch man einen Kasten erhält, durch den die Setzkurve für eine nachfolgende Setzung verlaufen sollte.
Beispielsweise ist der erste Toleranzkasten wahlweise gleichermaßen um ein erstes lokales Maximum angeordnet, das die Einleitungen der Verformung des Nietkörpers darstellt. Der zweite Toleranzkasten ist an der Stelle des Bruchs des Nietdorns zentriert. Dieser Bruch wird in der Regel durch das letzte lokale Maximum der Kurve bestimmt, das eine Last über dem ersten lokalen Maximum aufweist. Alternativ kann dieser Punkt die größte ermittelte Verformung sein. Kurve G4 stellt eine Nietsetzkunrve dar, die aus dem akzeptablen Toleranzkasten für den ersten und zweiten Ort herausfällt. Es sei angemerkt, dass es mehrere Gründe gibt, die bewirken können, dass der Niet aus diesen Kästen herausfällt, wie etwa ein falsches Stapeln von zusammenzunietenden Komponenten, die Nietlochgröße oder ein nicht ordnungsgemäßer Nietkopf oder ein nicht ordnungsgemäßes Funktionieren des Nietsetzkopfs.
8 stellt ein alternatives Verfahren unter Verwendung einer Integralanalyse einer Nietsetzung im Vergleich zu einer neuen Nietkurve dar. Dabei wird die Differenz zwischen einer bestimmten Nietsetzung G5 und der Mittelkurve G6 berechnet. Dies ist eine Absolutwertdifferenzialanalyse, wobei der Absolutwert der Differenz zwischen den Kurven zu einer bestimmten Zeit berechnet wird und eine Zeitkonstante verwendet wird, um die Fläche zwischen den beiden Kurven zu berechnen. Es sei angemerkt, dass die Differenz zwischen den Kurven für verschiedene Abschnitte der Verformungs-zu-Zeit- oder Verschiebungskurve verwendet und berechnet werden kann. Dabei können Daten nützlich sein für den Anfangsabschnitt der Kurve bis zum ersten lokalen Maximum. Außerdem kann die Differenz bei der Fläche zwischen dem ersten und zweiten lokalen Maximum nützlich sein. Vorzugsweise berechnet das System die Differenzen bei den Flächen zwischen den Kurven nach dem mit dem Nietbruch verbundenen letzten lokalen Maximum nicht. Abweichungen bei der Last-zu-Zeit-Kurve nach dem letzten lokalen Maximum sind oftmals um ein Mehrfaches größer und tragen substanziell keine Informationen dazu bei, ob eine bestimmte Nietsetzung gut ist, weil der Druck oder die Verformung nach dem Bruch des Niets keinen Hinweis auf eine gute Nietsetzung gibt. Es ist vorgesehen, dass verschiedene Integrationstechniken verwendet werden können, einschließlich, aber nicht beschränkt darauf, Pixelzählen oder Riemann-Summen-Analyse.
9 stellt einen Toleranzkanal mit einem zum Vergleichen von Kurven verwendeten Toleranzkasten dar. Die ersten Abschnitte der Last-zu-Zeit-Kurve für eine bestimmte Nietsetzung werden mit dem ersten Abschnitt der Mittelkurve verglichen. Sollte der erste Abschnitt aus dem Toleranzkanal herausfallen, erfolgt eine Feststellung, dass die Nietsetzung wahrscheinlich fehlerhaft hergestellt worden ist. Zudem wird die zweite Hälfte der Nietsetzung, nämlich der Abschnitt, wo der Bruch des Nietdorns eintritt, mit dem Toleranzkasten verglichen, um zu bestimmen, ob die mit dem Versagen des Niets verbundene Last oder der Zeitpunkt des Nietdornbruchs außerhalb eines spezifischen Toleranzkastens liegt. Sollten bestimmte Last-zu-Zeit-Daten für eine bestimmte Nietsetzung entweder aus dem ersten Toleranzband oder dem Toleranzkasten herausfallen, wird ein Fehler registriert und dem Benutzer wird ein optischer und hörbarer Alarm angezeigt.
Es ist deshalb ersichtlich, dass ein typischer Referenzgraph einen um den größten Dornbruchlastpunkt herum positionierten Toleranzkasten, ein gerades Fenster zwischen X und Y auf der vertikalen 80-%-Linie und einen Toleranzbereich aufweisen wird, entwickelt durch die Anwendung von Toleranzen auf die Anfangskurve. Es sei außerdem angemerkt, dass der Anfangsteil der Kurven C, um den Ursprung ("10%-Beschneidung" bezeichnet) von jedem Auftragen oder jeder Berechnung eliminiert ist, da die Erfahrung gelehrt hat, dass bei geringen Lasten und Zeiten/Verschiebungen die resultierenden Kurven "Rauschen" oder unregelmäßige Formen aufweisen. Dies ist auf solche Abweichungen wie etwa anfänglichen Backengriff, den Nietflanschsitz gegen das Nasenstück des Werkzeugs und vielleicht eine geringfügige Luftaufnahme innerhalb des Setzwerkzeugs selbst zurückzuführen.
10 stellt eine Standard-Zeit-zu-Last-Kurve für eine Nietsetzung mit einer 10-%-Beschneidung dar. Wie bereits erwähnt, ist der Einleitungsabschnitt eines Nietsetzvorgangs ein höchst nichtlineares Ereignis, wobei eine signifikante Menge an Rauschen produziert wird. Indem die ersten 10 % der Kurve aus der Analyse eliminiert werden, kann eine sauberere Analyse vorgenommen werden. Zum Ausrichten zweier Kurven verwendet das System eine Beschneidungsregel, um die Kurven auszurichten. Dabei wird eine vorbestimmte Last verwendet, um ein Paar Kurven anzupassen. Eine willkürliche Zeit wird diesen Punkten zugewiesen, und der Zeitpunkt aller zuvor und danach hergestellten Punkte wird justiert. Dieses Niveau kann beispielsweise mehrere Millisekunden von der Null der Originalkurve aus betragen.
11 stellt dar, was allgemein als ein Punkt-und-Kasten-Analyseverfahren bezeichnet wird. Das System beginnt unter Verwendung einer zuvor beschriebenen Referenz- oder Mittelwertkurve. Der Wert der Kraft F_B und der Zeit T_B beim letzten lokalen Maximum, das den Dornbruch anzeigt, wird bestimmt. Diese Bruchkraft wird dann mit einem Skalierfaktor K unter 1,0 multipliziert, um eine Kraft F_S1 zu berechnen. Das System bestimmt dann, wo auf der Referenz- oder Mittelkurve die Kraft F_S gefunden wird, und bestimmt die Zeit T₁, zu der die Daten zu dieser Kraft korrelieren. Das System berechnet dann eine Referenzzeit T_R, die gleich T_B-T₁ ist. Ein Toleranzkasten wird dann, wie zuvor beschrieben, um F_B und T_B herumgelegt.
Wenn eine neue Nietsetzung ausgewertet wird, richtet das System zuerst anfänglich den betroffenen Datensatz auf die Daten der Mottel- oder Referenzkurve aus. Dies geschieht entweder durch Ausrichten der Null der Datensätze wie beschrieben oder durch Ausrichten eines weiteren Merkmals wie etwa des zweiten oder letzten lokalen Maximums. Sobald die Daten ausgerichtet sind, wird bestimmt, ob die mit dem Brechen des Dorns verbundenen Daten in den akzeptablen Toleranzkasten fallen. Wenn die Daten außerhalb des Toleranzkastens liegen, wird ein Alarm eingelöst.
Das System bestimmt dann Kraft F_b und Zeit T_b des mit den betroffenen Daten verbundenen letzten lokalen Maximums. Diese Kraft F_b wird mit dem Skalierfaktor K multipliziert, um eine Kraft F_S2 zu bestimmen. Für die zugehörige Kraft F_S2 wird die Zeit T₁ bestimmt und von der dem Nietdornbruch zugeordneten Zeit subtrahiert, um T_f zu erhalten. Die Zeit T_f wird mit der Zeit T_F verglichen, um zu bestimmen, ob sie innerhalb einer vorbestimmten Zeittoleranz T_T liegt. Wenn T_F innerhalb des Toleranzbandes liegt, dann ist die Nietsetzung akzeptabel. Es sei angemerkt, dass der Skalierfaktor K etwa 0,05 bis etwa 0,6 und insbesondere etwa 0,15 bis etwa 0,45 und im Besonderen etwa 0,2 betragen kann.
12 stellt eine Qualitätsverfolgung einer Reihe von Niete dar. Wie zu sehen ist, ist ein Paar Toleranzbänder vorgesehen, und es gibt eine Anzeige, wenn ein bestimmter Niet einen bestimmten gemessenen oder berechneten Qualitätswert nicht erreicht. Wenn eine vorbestimmte Anzahl von Niete hintereinander einen Fehler zeigen, wird der Bediener alarmiert und angewiesen, zu bestimmen, ob eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass eine neue Charge von Befestigungselementen verwendet wird, oder ob eine kritische Änderung an der Funktion des Geräts oder des verarbeiteten Materials eingetreten ist, die möglicherweise eine Neukalibrierung des Systems oder Änderungen an dem System erfordert.
Die obigen Vergleichsverfahren setzen eine Zufallsabweichung von Herstellungstoleranzen für den Niet und für das Werkstück voraus. In der Praxis können jedoch für eine Herstellungscharge Toleranzen oberhalb oder unterhalb des zulässigen Bereichs auftreten und sich dann zu dem anderen Extrem bewegen, wenn es zu neuen Herstellungswerkzeugen oder einer neue Produktionsmaschineneinstellung kommt. Somit ist es möglicherweise notwendig, von einer bestimmten Herstellungscharge eine Gruppe von Setzkurven von einer einzelnen Charge von Niete anzulegen. Die daraus resultierenden Kurven zeigen eine Menge von Werten, die die Größe und Festigkeit dieser Charge wiedergeben. Die Charge kann jedoch Toleranzen aufweisen, die eine Mittelwertkurve beeinflussen. Beispielsweise kann die Charge zu der größten Länge und kleinsten Bruchlast in Beziehung stehen, und die Mittelwertkurve wird diesen Trend spiegeln. Somit könnte in einem Produktionsumfeld eine andere Charge von Niete eine kleinste Länge und eine größte Bruchlast aufweisen und somit insbesondere dann außerhalb einiger der Toleranzbänder der Referenzniete liegen, wenn sie zu nahe an der Originalkurve eingestellt sind. Somit kann zusätzlich zu der oben beschriebenen Verbreiterung auch eine weitere Verbreiterung erforderlich sein, um die Beeinflussung in den ursprünglichen Lernkurven zu berücksichtigen. Toleranzbänder, die zu breit eingestellt sind, erhöhen somit die Chance des Berücksichtigens entweder schlechter Setzungen oder unzulässige Nietherstellungsabweichungen.
Eine weitere Komplikation kann sich aus einer Art von Niet ergeben, die einen gehaltenen Dorn aufweist, wodurch der Dornkopf beim Setzen nicht in den Nietkörper eintritt. (Siehe 3c). Die Charakteristik des Dornkopfeintrittspunkts ist nicht länger offenbar und zeigt, dass das Anstellen von Vergleichen von Setzkurven schwieriger ist, insbesondere da Kurven im Allgemeinen dazu neigen, sehr zu ähnlich sein, und es ist deutlich, dass jede Toleranzbandbildung eine schlechte Nietsetzung verschleiern könnte.
13a stellt einen Sensor 33 dar, der so gestaltet ist, dass er Mikroverformungen misst. Der Sensor 33 wird dazu verwendet, die Mikroauslenkung in dem Werkzeuggehäuse zu detektieren. Diese Mikroauslenkung innerhalb des Gehäuses kann in einer Standard-Elektrowerkzeugumhüllung oder einem Nasengehäuse oder an dem entfernt verstärkten Hydraulikwerkzeuggehäuse gemessen werden. Die Ausgabe der Sensordaten wird an einer Speicherort gespeichert und unter Verwendung eines externen Computers 70 abgerufen. Datenpunkte werden analysiert, um Graphen herzustellen. Die Daten von dem Computer werden wahlweise auch zum Erzeugen statistischer Prozesssteuerinformationen für die spezifische Anwendung verwendet.
Gezeigt ist der in den System-Figuren 1a–2b gezeigte Sensor 33a. Im Allgemeinen ist der Sensor ein flacher Mikroverformungssensor mit einem Frequenzbereich von 0,5 bis 100.000 Hz. Der Messfühler ist aus piezoelektrischem Material ausgebildet, und das Gehäusematerial ist bevorzugt Titan mit einer Epoxidabdichtung.
13b stellt den in 3 gezeigten Drucksensor dar. Der Sensor ist vorzugsweise ein in einer nichtrostenden Einheit montierter, maschinell bearbeiteter piezorestriktiver Silizium-Drucksensor. Ein Beispiel von Sensor 33' ist von ICSensors, Modell 87n Ultrastable, erhältlich.
Es ist bekannt, dass während der Nietherstellung Niettoleranzen im Hinblick auf Nietkörperlänge und Dornbruchlast vom einem Ende des Toleranzbandes zum andern variieren können. Dies ist ein Ergebnis der Prozessschwankungen, weil das Herstellungswerkzeug gewechselt wird, weil verschiedene Chargen von Rohmaterialien verwendet werden und weil die Produktionsmaschinen von einer Produktgröße auf eine andere umgestellt werden. Es wird deshalb vorgeschlagen, dass, anstatt den Kurven eine nominelle Toleranzbreite aufzuerlegen, ein schmaleres Band für die Arten mit offenem Ende und gehaltenem Dornkopf angewendet werden. Dies wird den Effekt haben zu bestimmen, dass nur jene Niete um eine nominelle Nietkörperlänge und Anwendungsdicke und Dornbruchlast herum als gute Setzungen ausgewählt werden.
Sollten jedoch Niete mit einer kleinsten Nietkörperlänge und einer kleinsten Dornbruchlast verwendet werden, wie sie von einem anderen Produktionsaufbau produziert worden sind, dann wird die Schar von Kurven am Boden oder sogar unter dem ersten und zweiten Toleranzband liegen. Der Computer wird dieses neue Muster erkennen, und vorausgesetzt, die Nietsetzungen werden als akzeptabel angesehen, dann wird der Computer den Mittelwert neu konfigurieren und die Toleranzkriterien um diesen neuen Mittelwert anwenden. Der Computer wird die früheren Mittelwertkurvendaten speichern.
Sollten jedoch Niete mit einer größten Nietkörperlänge und einer größten Dornbruchlast verwendet werden, wie sie durch eine andere Änderung von Produktionsparametern produziert worden sind, dann verlässt die Schar von Kurven ein bestimmtes Toleranzband nach einer vorbestimmten Anzahl von Fehlern. Der Computer wird wiederum dieses weitere neue Muster erkennen, und vorausgesetzt, die Setzungen werden als akzeptabel angesehen, wird der Computer dann den Mittelwert neu konfigurieren und die Toleranzkriterien um diesen weiteren neuen Mittelwert anwenden. Wieder wird der Computer die früheren Mittelwertdaten speichern.
Wenn eine Charge gemischter Werkstücke mit unterschiedlichen Toleranzen angewendet wird, dann kann der Computer somit entweder die nominelle Referenz kurve oder die niedrigere Kurve oder die höhere Kurve zum Vergleichen späterer Setzungen auswählen. Wenn jedoch die Nietsetzungen außerhalb dieser drei Referenzkurven liegen, wird die Setzung als misslungen betrachtet.
In das System sind Präferenzen eingebaut, wo vielleicht der Bediener die Setzung zurücksetzen und wiederholen kann, nachdem der alte Niet entfernt worden ist, doch werden in jedem Stadium die Ereignisse aufgezeichnet und bilden Teil der Qualitätssicherung für den jeweiligen Auftrag. In einer zweiten Anordnung des vorgeschlagenen Systems wird vorgeschlagen, dass ein Selbstlernprogramm als ein kontinuierlicher Prozess angewendet wird, wie unten beschrieben wird. Es ist zu sehen, dass die Toleranzen, die auf die Referenzkurve an den Positionen X und Y angewendet werden, um ein Toleranzband anzulegen, und das Auswählen von 80 % der erfolgten Arbeit, um die vertikale Referenzlinie für X und Y zu bestimmen, willkürlich gewählt sind.
Der Vorteil eines derartigen Systems besteht darin, dass es völlig flexibel ist, nachdem es die Daten gesammelt hat. Es kann eine vollständige Sicherheit liefern, dass jeder Niet korrekt gesetzt worden ist, indem das Setzprofil mit dem Betriebsprofil verglichen wird. Es kann Informationen liefern, dass alle Niete in die richtigen Löcher gesetzt worden sind, und die korrekte Greifdicke. Es kann die Anzahl gesetzter Niete überwachen und auch berichten, ob ein Niet ins Leere gesetzt worden ist. Es kann auch die Abnutzung der Werkzeugsetzbacken überwachen durch Vergleichen des Setzprofils bis zur Dorneintrittslast und Vergleichen mit der verstrichenen Zeit.
14 stellt ein Verformung-zu-Zeit-Diagramm dar, das die Auswirkungen von Änderungen von Versorgungsdruck auf einen Nietsetzprozess zeigt. Kurve C1 ist eine Verformung-zu-Zeit-Kurve von den Sensoren 33, wenn der Versorgungsdruck auf einem Druck P1 ist. Kurve C2 ist eine Verformung-zu-Zeit-Kurve von den Sensoren 33, wenn der Versorgungsdruck auf einem Druck P2 ist. Wie zu sehen ist, ist die Zeitdauer des Nietsetzvorgangs wie durch C2 mit Versorgungsdruck P2 dargestellt länger als die Dauer des durch Kurve C1 dargestellten Nietsetzvorgangs. Die von beiden Kurven dargestellten Nietsetzvorgänge stellen akzeptable Qualitätsnietset zungen dar. Der Drucksensor 37, der so gestaltet ist, dass er leichte Änderungen beim Versorgungsdruck zu dem Zeitpunkt misst, zu dem ein Nietsetzprozess eingeleitet wird, liefert ein Ausgangssignal, das von einem Prozessor 70 verwendet wird.
Der Prozessor 70 wendet einen Skalierfaktor, der eine Funktion des Versorgungsdrucks ist, auf ein Feld von Daten an, welche durch (Zeit und Verformung) von dem Verformungssensor 33 gekennzeichnet sind, um die Daten zu normalisieren, um ein Feld von Daten zu bilden, wie es als C3 dargestellt ist. Es ist vorgesehen, dass ein erster Skalierfaktor S1 auf die Verformungs- oder Kraftkomponente der Messung angewendet werden kann und/oder ein zweiter Skalierfaktor S2 auf die Zeitkomponente der Messung angewendet werden kann. Zudem wird in Erwägung gezogen, dass der Skalierfaktor, der eine Funktion des Versorgungsdrucks ist, auf Verformung-zu-Verschiebung-Daten angewendet werden kann, um eine Reihe modifizierter Daten zu erhalten. Dabei kann die Verschiebung des Kolbens oder zugehöriger Komponenten während eines Befestigungselement-Setzvorgangs gemessen werden. Dabei wird das Feld von Daten verschoben, bevor es wie oben erörtert analysiert wird.
Die Beschreibung der Erfindung ist von Natur aus lediglich beispielhaft, und somit sollen Variationen, die nicht vom Hauptinhalt der Erfindung abweichen, innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Solche Abwandlungen sind nicht als eine Abweichung von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung anzusehen.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Nietsetzqualitätsüberwachungssystem (32) offenbart. Ein Versorgungsdrucksensor (37) überwacht den Versorgungsdruck zu dem Werkzeug. Das Werkzeug weist einen zweiten Sensor (33) auf, der Verformungen oder Belastungen überwacht, die mit einem Nietsetzvorgang verbunden sind. Ein Prozessor (70) wertet Ausgaben von dem Drucksensor aus, um einen Skalierfaktor auf die Ausgabe des zweiten Sensors anzuwenden, der eine Funktion der Ausgabe des Drucksensors ist. Diese modifizierten Daten werden analysiert, um zu bestimmen, ob die Nietsetzung akzeptabel ist.

Claims

Ein System zum Setzen eines Blindniets und Auswerten der Akzeptierbarkeit der Setzung, wobei der Niet von der Art ist, die einen zerbrechlichen rohrförmigen Körper und einen länglichen Dorn hat, der einen vergrößerten Kopf umfasst und einen Schaft, der sich hinter dem Kopf und durch den zerbrechlichen rohrförmigen Körper erstreckt, wobei das System umfasst: ein hydraulisch betriebenes Blindnietsetzwerkzeug, wobei das Werkzeug eine Nietineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Schafts des Dorns enthält, eine treibend an die Nietineingriffnahmebaugruppe gekoppelte axial bewegbare Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Dorns als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid auf die Kolbenbaugruppe, ein ringförmig um den Kolben angeordnetes Gehäuse; einen ersten Wandler zum Überwachen der Verformungen des Körpers während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen eines dazu in Beziehung stehenden Verformungsausgangssignals; einen zweiten Wandler, der so gestaltet ist, dass er einen Versorgungsdruck des Arbeitsfluids zu dem hydraulisch betriebenen Blindnietsetzwerkzeug misst; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung Schaltungen aufweist zum: (a) Empfangen einer Reihe der Verformungsausgangssignale während des Nietsetzprozesses; (b) Empfangen eines den Versorgungsdruck anzeigenden Signals; (c) Ausrichten der Reihe von Verformungsausgangssignalen auf eine vorbestimmte Menge von Ausgangssignalen zum Ausbilden einer Reihe von Verformungsausgangs-/vorbestimmten Wertepaaren; (d) Anwenden eines Skalierfaktors auf die Wertepaare und (e) Vergleichen der Werte des Verformungsausgangs-/vorbestimmten Wertepaars mit den vorbestimmten, wenn irgendeines der Verformungsausgangssignale mehr als einen vorbestimmten Betrag von den vorbestimmten Werten abliegt.
Das System zum Setzen eines Blindniets nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung weiterhin Schaltungen enthält zum: Produzieren aus der Reihe von Verformungsausgangssignalen mit zugehörigen Zeitwerten über den Nietsetzprozess, um eine gemessene Verformung-zu-Zeit-Wellenform auszubilden; Produzieren einer beispielhaften Verformung-zu-Zeit-Wellenform aus der vorbestimmten Reihe von Ausgangssignalen; Abtasten der gemessenen Verformung-zu-Zeit-Wellenform, um einen ersten letzten lokalen maximalen Verformungswert zu bestimmen; Abtasten der beispielhaften Verformung-zu-Zeit-Wellenform, um einen zweiten letzten lokalen maximalen Verformungswert zu bestimmen; und Bestimmen, ob der erste letzte lokale maximale Verformungswert und der zweite lokale maximale Verformungswert innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbands liegen.
Das System nach Anspruch 1, wobei der Verformungssensor so gestaltet ist, dass er Verformung in einer axialen Richtung misst.
Das System zum Setzen eines Blindniets nach Anspruch 1, weiter umfassend einen Anzeiger, der mit der Steuerschaltung wirksam verbunden ist, um einem Bediener die Akzeptierbarkeit der Setzung auf der Basis des Vergleichs der Verformungsausgabe-/vorbestimmten Wertepaare zu signalisieren.
Das System nach Anspruch 1, wobei der erste Wandler ein Mikroverformungssensor ist.
Das System nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung einen Integrierer, einen mit dem Integrierer verbundenen Vergleicher und einen mit dem Vergleicher verbundenen programmierbaren Speicher enthält.
Das System nach Anspruch 1, wobei der Körper eine gegossene Struktur ist.
Das System nach Anspruch 7, wobei der Sensor an einer äußeren Oberfläche des gegossenen Körpers positioniert ist.
Das System nach Anspruch 7, wobei der Körper einen Sensorbefestigungsort aufweist und der gegossene Körper eine vorbestimmte Dicke unter dem Sensorbefestigungsort aufweist.
Ein Verfahren zum Setzen eines einen Dorn aufweisenden Bliendniets mit einem Setzwerkzeug, das einen Körper aufweist, und eine Dornineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Dorns und eine treibend an die Ineingriffnahmebaugruppe gekoppelte axial bewegliche Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Dorns als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid auf die Kolbenbaugruppe, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: (a) Überwachen der Verformung des Körpers während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden, gemessenen Verformungs-/Zeitsignalen; (b) Überwachen eines Versorgungsdrucks während eines Nietsetzprozesses; (c) Bestimmen einer Reihe von beispielhaften Verformungs-/Zeitsignalen; (d) Ausrichten der gemessenen Verformungs-/Zeitsignale auf die beispielhaften Verformungs-/Zeitsignale; (e) Anwendung eines Skalierfaktors auf die Verformungs-/Zeitsignale; (f) Identifizieren des Auftretens des letzten lokalen Maximums des Verformungs-/Zeitsignals während des Nietsetzprozesses; (g) Verwenden des Auftretens des höchsten Werts des letzten lokalen Maximums des Verformungs-/Zeitsignals, um einen Dornbruchpunkt zu identifizieren; (h) Vergleichen eines anhand des Werts des Drucksignals bestimmten Bruchpunktlastwerts an dem Dornbruchpunkt mit einem vorbestimmten Sollwert und (i) Vergleichen der gemessenen Verformungs-/Zeitsignalwerte mit den beispielhaften Verformungs-/Zeitsignalen.
Das Verfahren nach Anspruch 10 mit den weiteren Schritten: Herstellung einer Verformung-zu-Zeit-Wellenform auf der Basis der Reihe von Verformungssignalen und der Reihe von Zeitsignalen,; Herstellung einer Verformungs-Zeit-Wellenform auf der Basis der Reihe von beispielhaften Verformungssignalen und der Reihe von über den Nietsetzprozess hinweg erzeugten Zeitsignalen, Abtasten der Wellenform, um den Zeitpunkt während des Nietsetzprozesses zu bestimmen, währenddessen der höchste Verformungswert auftrat; und Verwenden des bestimmten Zeitpunkts zum Abtasten der Verformung-zu-Zeit-Wellenform, um einen Dornbruchpunkt zu identifizieren.
Ein System zum Setzen eines Blindniets und Auswerten der Akzeptierbarkeit der Setzung, wobei der Niet von der Art ist, die einen zerbrechlichen rohrförmigen Körper und einen länglichen Dorn hat, der einen vergrößerten Kopf enthält und einen Schaft, der sich hinter dem Kopf und durch den zerbrechlichen rohrförmigen Körper erstreckt, wobei das System umfasst: ein hydraulisch betriebenes Blindnietsetzwerkzeug, wobei das Werkzeug einen Körper und eine Nietineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Schafts des Dorns enthält und eine treibend an die Nietineingriffnahmebaugruppe gekoppelte axial bewegbare Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Dorns als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid auf die Kolbenbaugruppe; einen ersten Wandler zum Überwachen des Drucks des während eines Nietsetzprozesses auf die Kolbenbaugruppe aufgebrachten Hydraulikfluids und Erzeugen von dazu in Beziehung stehenden ersten Druckausgangssignalen; einen zweiten Wandler zum Überwachen des Versorgungsdrucks des während eines Nietsetzprozesses auf ein hydraulisch betriebenes Blindnietsetzwerkzeug aufgebrachten Fluids und Erzeugen von dazu in Beziehung stehenden zweiten Druckausgangssignalen; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung Schaltungen aufweist zum: (a) Empfangen einer Reihe der ersten Druckausgangssignale und Zuweisen diesen zugehörige Zeitsignale während des Nietsetzprozesses; (b) Anwenden eines Skalierfaktors auf mindestens einer der Reihe von ersten Druckausgangssignalen oder der zugehörigen Zeitsignale; (c) Identifizieren des Auftretens der letzten lokalen maximalen Verformung während des Nietsetzprozesses; (d) Verwenden des Auftretens des letzten lokalen Maximums zum Identifizieren des Bruchs des Dorns; (e) Bestimmen der Gesamtzeit des Nietsetzprozesses; (f) Vergleichen der Gesamtzeit mit einem vorbestimmten Sollwert und (g) Vergleichen der Verformung bei dem letzten lokalen Maximum mit einem vorbestimmten Wert.
Das System zum Setzen eines Blindniets nach Anspruch 12, wobei die Steuerschaltung weiterhin Schaltungen enthält zum: Produzieren einer Druck-Zeit-Wellenform aus der Reihe von Druckausgangssignalen und einer zugehörigen Reihe von über den Nietsetzprozess hinweg empfangenen Zeitsignalen; Abtasten der Druck-zu-Zeit-Wellenform zum Identifizieren des letzten lokalen Maximums in der Wellenform; Verwenden des identifizierten Orts des letzten lokalen Maximums zum Identifizieren des Bruchs des Dorns und Bestimmen der Gesamtzeit des Nietsetzvorgangs anhand der Wellenform.
Ein Verfahren zum Setzen eines einen Dorn aufweisenden Blindniets mit einem Setzwerkzeug, das einen gegossenen Körper aufweist, eine Dornineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Dorns und eine treibend an die Ineingriffnahmebaugruppe gekoppelte axial bewegbare Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Dorns als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Hydraulikfluid auf die Kolbenbaugruppe; wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: (a) Überwachen der axialen Verformung des gegossenen Körpers während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Verformungssignalen; (b) Überwachen der Zeit des Nietsetzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Zeitsignalen; (c) Überwachen eines Versorgungsdrucks während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Drucksignalen; (d) Identifizieren des Auftretens einer Verformungsspitze während des Nietsetzprozesses; (e) Identifizieren des Auftretens der Einleitung des Nietzsetzprozesses; (f) Verwenden des Auftretens der Verformungsspitze zum Identifizieren des Bruchpunkts des Dorns; (g) Bestimmen der Gesamtzeit des Nietsetzvorgangs am Dornbruchpunkt und (h) Anwenden eines Skalierfaktors, der eine Funktion des Versorgungsdrucks ist, auf zumindest die Verformungsdaten oder die Zeitdaten.
Das Verfahren nach Anspruch 14, das weiter die Schritte beinhaltet: Herstellung einer Verformung-zu-Zeit-Wellenform auf der Basis der Reihe von Verformungssignalen und der Reihe von über den Nietsetzprozess hinweg erzeugten Zeitsignalen; Abtasten der Verformungs-Zeit-Wellenform zum Identifizieren des Orts einer Verformungsspitze in der Wellenform und Verwenden des Orts der Verformungsspitze, um die Gesamtzeit des Nietsetzvorgangs zu identifizieren.
Das Verfahren zum Setzen eines Blindniets nach Anspruch 15, das die zusätzlichen Schritte beinhaltet: Vergleichen der Verformung-zu-Zeit-Wellenform mit einer beispielhaften Verformung-zu-Zeit-Wellenform, um zu bestimmen, ob die Nietsetzung akzeptabel ist.
Ein Verfahren zum Setzen eines Befestigungselements mit einem Befestigungselement-Setzwerkzeug mit einem Körper, einer Befestigungselement-Ineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Befestigungselements und einer treibend an die Ineingriffnahmebaugruppe gekoppelten axial bewegbaren Kol benbaugruppe zum Antreiben des Befestigungselements als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Fluid auf die Kolbenbaugruppe, wobei das Verfahren die Schritte beinhaltet: (a) Überwachen der Verformung in einer Befestigungselement-Setzwerkzeugkomponente während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Verformungssignaldaten; (b) Überwachen eines Versorgungsdrucks während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen eines dazu in Beziehung stehenden Signals; (c) Anwenden eines Skalierfaktors, der eine Funktion des Versorgungsdrucks ist, auf die Verformungssignaldaten zum Ausbilden einer Gruppe modifizierter Versorgungssignaldaten und (d) Vergleichen der modifizierten Verformungssignaldaten mit einem vorbestimmten Sollwert, um zu bestimmen, ob eine akzeptable Nietsetzung vorliegt.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Überwachen eines Versorgungsdrucks während eines Nietsetzprozesses das Überwachen einer Reihe von Drucksignalen und das Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Drucksignalen ist.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Überwachen der Verformung in einer Nietwerkzeugkomponente das Überwachen einer Verformung in dem Befestigungselementkörpers ist.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Überwachen der Verformung in einer Nietwerkzeugkomponente das Überwachen einer axialen Verformung in dem Befestigungselement-Setzwerkzeug ist.
Das Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin umfassend: (e) Überwachen der Zeit des Befestigungselement-Setzprozesses und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Zeitsignalen; (f) Verbinden der Zeitsignale mit den Verformungssignaldaten.
Das Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin umfassend: (e) Überwachen des Verschiebens des Kolbens und Erzeugen einer Reihe von dazu in Beziehung stehenden Verschiebungssignalen; (f) Verbinden der Verschiebungssignale mit den Verformungssignaldaten.
Ein System zum Setzen eines Befestigungselements und Auswerten der Akzeptierbarkeit der Setzung, wobei das System umfasst: ein fluidangetriebenes Befestigungselement-Setzwerkzeug, wobei das Werkzeug einen Körper und eine Befestigungselement-Ineingriffnahmebaugruppe zur Ineingriffnahme des Befestigungselements und eine treibend an die Ineingriffnahmebaugruppe gekoppelte, axial bewegbare Kolbenbaugruppe zum Antreiben des Befestigungselements als Reaktion auf das Aufbringen von unter Druck stehendem Fluid auf die Kolbenbaugruppe; einen ersten Wandler zum Überwachen einer Verformung innerhalb des Werkzeugs während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen von dies anzeigenden ersten Verformungsausgangssignalen; einen zweiten Wandler zum Überwachen des Versorgungsdrucks des auf das betätigte Befestigungselement-Setzwerkzeug aufgebrachten Fluids während eines Nietsetzprozesses und Erzeugen von dazu in Beziehung stehenden Druckausgangssignalen; eine Steuerschaltung, wobei die Steuerschaltung Schaltungen aufweist, die gestaltet ist zum: (a) Empfangen einer Reihe der Verformungsausgangssignale während des Nietsetzprozesses; (b) Anwenden eines Skalierfaktors auf die Reihe von Verformungsausgangssignalen zum Ausbilden einer modifizierten Verformungsausgabe; (c) Bestimmen auf der Basis des Werts der modifizierten Verformungsausgabe, ob eine Nietsetzung akzeptabel ist.
Das System zum Setzen eines Befestigungselements nach Anspruch 23, wobei weiter die Steuerschaltung gestaltet ist zum: (d) Identifizieren des Auftretens der letzten lokalen maximalen Verformung während des Nietsetzprozesses; (e) Verwenden des Auftretens des letzten lokalen Maximums zum Identifizieren des Bruchs des Dorns; (f) Bestimmen der Gesamtzeit des Nietsetzprozesses; (g) Vergleichen der Gesamtzeit mit einem vorbestimmten Sollwert und (h) Vergleichen der Verformung bei dem letzten lokalen Maximum mit einem vorbestimmten Wert.
Das System zum Setzen eines Befestigungselements nach Anspruch 23, wobei die Steuerschaltung weiterhin eine Schaltungsanordnung enthält, die gestaltet ist zum: Produzieren einer Verformung-zu-Zeit-Wellenform aus der Reihe von Verformungsausgangssignalen; Abtasten der Verformung-zu-Zeit-Wellenform, um das letzte lokale Maximum in der Wellenform zu identifizieren; Verwenden des identifizierten Orts des letzten lokalen Maximums, um das Setzen des Befestigungselements zu identifizieren; und Bestimmen der Gesamtzeit des Nietsetzvorgangs anhand der Wellenform.