CN103620887A - 用于加权地监控用于按压工件的手钳的磨损的方法和设施 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于监控手钳的磨损的方法，利用该手钳，按压元件（08）可以按压到工件上且通过操纵按压钳可达到的确定的按压量m_P可以利用预设装置（14）来调节。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的设施和一种带有被实施的方法的手钳。该方法包括下面的步骤：在与调节出的按压量m_P相关联的情形下对手钳的每次操纵计数；从存储器中读出对于该调节出的按压量的磨损预测值V_t；通过在每次操纵时合计磨损预测值V_t测定总磨损值V；检查总磨损值是否达到或超出限定的极限值V_G且必要时输出校准请求。

Description

用于加权地监控用于按压工件的手钳的磨损的方法和设施

技术领域

本发明涉及一种用于监控用于按压工件的手钳的磨损的方法以及一种对此合适的设施。此外本发明涉及一种其磨损被监控的手钳。尤其涉及如下手钳，其中按压元件按压到工件上且通过操纵按压钳达到的按压量可以利用预设装置来调节。特别地，本发明适合于使用在压接钳上，其压接量可被调节。

背景技术

在压接机器中监控磨损是公知的。例如，在EP 0 4 19 129B1中为了判断压接工具的磨损而借助于应力计来检测在压接按压中的量变化且与对于特别的压接高度的可接受的压接力的区域相比较。如果确定的压接力由于磨损不再被达到，那么就输出请求用于重新调整压接触点的调节信号。

由DE 10 2004 009 489A1公知一种用于压接钳的调节显示器，其中作用于压接触点的压接冲具被在凸轮件中引导的摆动活塞带到压接位置中。压接钳的所选择的预设通过电子显示器来显示。如果有压接冲具或凸轮件的磨损，则用于预设的值的显示会具有错误。

DE 296 02 238U1示出一种用于检查按压器或其承载按压钳口的部分的检验仪。该按压器或其部分在确定的位置中被置入到检验仪中。在检验过程中执行空按压，其中，在施加按压压力之后测量在相邻按压钳口的两个对置的端侧之间的缝隙宽度。该缝隙宽度对操作人员显示，从而使得其可决定，按压器是否还可进一步被使用或不可被使用。该解决方案仅适合用于如下按压器，其中按压钳口在操纵按压器时原则上彼此抵靠或者利用所述按压钳仅可实现唯一的按压量。

DE 200 12 887U1示出一种用于在按压钳上的磨损检验的装置。该装置包括检验元件，其具有指示器且在按压对象时布置在按压钳的按压钳口的端侧之间。指示器在预先确定的相对小的缝隙宽度之下被按压。同样地，该解决方案仅适用于如下按压钳，其中按压钳口在操纵按压钳时原则上彼此抵靠或者利用所述按压钳仅可实现唯一的按压量。

在EP 2 025 475A2中描述一种用于连接工件的按压器和一种用于执行按压器的技术诊断的方法。在仪器的信息存储器中持久地存储有代表按压器的冲程数的信息和驱动器的每个运行秒的至少一个运行信息。作为驱动器的运行信息，例如电动机的功率消耗或电液驱动器的力测量的数据和/或在按压工具的区域中的力测量的数据作为运行信息被存储。额外被存储的信息可包括驱动器运行的温度和/或日期或者时间点。借助被存储的信息如下是可能的，即，随后分析按压器的运行以便于例如测定逐渐出现的磨损，从而必要时可对预计尚可成功地执行的按压过程的数量进行预测。

由US2008/0276678A1公知一种带有显示器的压接钳，其包括力传感器、位置传感器、数据处理单元和显示器。在显示器中，通过彩色的LED（红色、绿色）可显示压接结果的质量。

由DE 10 2009 026 470A1公知一种用于监控在手钳上的磨损的方法和装置，其中按压量可借助于预设装置来调节。在此，首先调节装置的参考位置被检测，其中按压元件尚未遭受磨损。预设装置的磨损位置的测量在确定数量的操纵之后被重复。当磨损测量不通过使用者在预先给定的间隔中实施时，该磨损不可被检测且不可确保精确的按压。

发明内容

本发明的任务此时在于，与使用情况相关地监控手钳的磨损且在预测达到限定的磨损极限值时强迫校准。同时，在强迫的校准过程之间的间隔应保持尽可能大，以便于使得使用者不太频繁地被以该过程打扰。

该任务通过带有权利要求1的特征的方法，通过根据权利要求8的用于执行该方法的设施且通过根据权利要求9的手钳来解决。

根据本发明的方法用于手钳磨损的持续监控。在此考虑到如下手钳，其中按压元件可按压到工件上且确定的期望的按压量可以利用预设装置来调节。

该方法基于如下基本思想，即，实际磨损依赖于在按压时调节出的按压量。也就是说，在使用小工件（例如小的压接触点）的情形中存在小的按压量，其中需要相对小的用于按压的力，由此相比带有大的按压量的大工件的按压（其中由于较大的力出现较大的磨损）而产生很小的负荷和很小的磨损。

本发明的优点尤其在于，针对手钳限定且监控有意义的且因应用而异的校准间隔，且实现用于校准的主动请求。由此一方面可避免耗时的、不必要的校准过程，另一方面在增加使用范围和由此产生的预期的磨损值的情形中实现对于校准的及时的请求。因此总是可实现正确的压接结果。必要时，手钳可在达到理论的磨损值时被锁止且防止进一步使用，直至进行重新的校准。

在该方法中，首先手钳的每次操纵在与调节出的按压量相关联的情形下被计数。对于不同的按压量而言，在存储器中保存不同的磨损预测值，其例如根据经验由制造商来测定。对于每次完成的操纵而言，在下一步骤中附属的磨损预测值从存储器读出且总磨损值通过多次操纵的磨损预测值的合计来测定且被存储在存储器中。

磨损预测值优选通过试验测定或通过经验值给定。同样地可保存数学函数，以便于计算预期的磨损预测值。

此外，在该方法的优选的实施方式中每个按压量的操纵的次数被存储。为此，对于按压量的每个级别而言设置有单独的计数器。

如果总磨损值达到限定的极限值，则进行用于校准手钳的请求的输出。该输出优选经由在手钳上存在的显示器实现，然而同样可以其它方式，例如通过声学信号或机械锁止实现。极限值例如通过待遵循的标准来限定或由制造商预先给定。

校准本身可以公知的、例如在DE 10 2009 026 470A1中所描述的方式实现。

在校准时确定实际磨损，其同样被保存在存储器中。该实际磨损优选同样应该在显示器中示出，例如与剩余可用显示相关联地以百分比的形式示出。由磨损预测值在理论上测定的总磨损值被复位。在校准过程中应用的修正值本身同样优选地在单独的计数器中合计。

在手钳的进一步的操作中，该合计优选如同在直至第一次校准的循环中那样进行。在重新达到总磨损的极限值时再次进行对于校准的请求。

如果达到总寿命，也就是说发生最大允许的磨损，那么该钳子不应再被使用。为此，在显示器中可输出警告或在一种优选的实施方式中可例如触发手钳的机械的锁止，通过该锁止不可再进行操纵。

根据另一优选的实施方式，借助于合适的传感器可检测在操纵钳子时实际上是否产生相关的按压力。以该方式可屏蔽空操纵，其虽然被简单的计数器检测，然而其中不出现在钳子上的磨损。磨损预测的精度由此可进一步提高。这样的传感器可作为力传感器集成在手柄中或集成在其它处在钳子的力流中的结构元件上或直接集成在按压元件上或者按压元件内。

根据一种修改的实施方式，在校准时测定的实际磨损与合计的理论的磨损之间的偏差可被考虑用于匹配的未来的预测。如果在第一次强迫的校准的情形中的实际磨损例如处在理论确定的磨损值的仅50%，那么被存储的磨损预测值可在未来的周期中被加载以<1的因子。然而极限值应总是以如下方式选择，即，用于钳子的按压元件的允许的公差在被强迫下一次校准之前决不被超出。为此，校准循环自然同样可匹配于钳子的相应的磨损状态。

用于监控手钳的磨损的根据本发明的设施包括数据存储器。在数据存储器中，相对可不同地调节出的按压量的理论磨损预测值可被储存。此外，在该数据存储器中设置有用于存储该方法的监控数据的存储空间。优选地，每个按压量的计数器、所有按压的总计数器、校准过程的计数器以及在最后的校准过程中实际测定的磨损都属于监控数据。此外，根据本发明的装置包括用于测定手钳的操纵的装置。这可例如是终位开关，其布置在手钳的手柄之间的抵靠部上。磨损预测值的合计通过优选由集成的微控制器系统形成的计算单元来进行。此外，该装置包括用于显示磨损控制的不同数据的显示单元。

用于按压工件的公知的钳子可通过根据本发明的方法和根据本发明的设施以简单的方式和方法来改装。当钳子例如已包括显示器、操纵计数器和微处理器时，通过工厂方面的软件更新可将自动化的监控功能集成到手钳中。

附图说明

本发明的另外的优点、细节和改进方案在参考附图的情形下由对根据本发明的手钳的一种优选的实施方式的如下描述中得出。其中：

图1：在示出隐藏的棱边的情形下示出装备有根据本发明的设施的手钳的视图；

图2：示出带有被调节到下抵靠点处的预设装置的在图1中示出的手钳的另一视图；

图3：示出根据本发明的方法的一种优选的实施方式的流程图。

具体实施方式

图1示出装备有根据本发明的设施的手钳（即压接钳）的一种优选的实施方式。在该图示中通过虚线示出隐藏的物体棱边。该手钳是一种用于压接电连接元件的手操纵式的压接钳，其功能原理具体地在被包含到本申请的公开内容中的DE 10 2009 026 470A1中进行描述。

压接钳包括第一手柄01和第二手柄02，其可相对彼此摆动。在压接钳闭合的状态中，两个手柄01、02在抵靠面03处彼此抵靠。

在导引体07中，四个由凹口元件形成的按压元件08可径向运动地布置。四个按压元件08共同形成压接模且相应地具有砧面09，其设置用于将凹口压入到待按压的电连接元件中。通过压接钳的操纵，四个按压元件08彼此相向运动。如果待按压的电连接元件处在按压元件08的砧面09之间，则该电连接元件被按压，其中，按压元件08的砧面09将凹口压入到电连接元件中。

按压量，这也就是说在压接钳的完全闭合的情形中获得的在按压元件08的砧面09之间的间隔，可通过预设装置14来调节。按压量利用预设装置14的调整用于将手钳匹配于不同大小的电连接元件且此外同样用于以便能够补偿手钳的磨损、尤其按压元件08的砧面09和必要时凸轮抵靠面11的磨损。

预设装置14的位置可以利用转动编码器22来测量，该转动编码器与微控制器系统电连接。此外，微控制器系统与数字显示器26电连接，在该数字显示器上可包括文字数字地显示信息。

在根据本发明的手钳的所显示的实施方式中，可调节的按压量例如在0.65mm与3mm之间。

该手钳同样可设计用于待达到的按压量的其它的数量级，例如在亚毫米或厘米的范围内的数量级。

在手钳的制造之后，该手钳在首次利用之前如在DE 10 2009 026 470A1中所描述的那样经受校准过程。针对该校准而使用带有对于该系统已知的直径的校准芯轴（未显示），其在所显示的实施方式中具有例如2mm的直径。通过接收以校准芯轴校正的按压量，手钳被置于可投入使用的状态中。

手钳此时可通过调整预设装置14匹配于不同大小的按压量，其中，当前所调节出的按压量在显示器26中显示。

在微控制器系统中执行根据本发明的方法。为了对操纵计数，在示出的实施方式中在手柄01、02的抵靠面03处设置有终位开关31，其与微控制器系统23连接。终位开关同样可被安装在其它位置处，例如安装在转动编码器附近。对终位开关的操纵同样可通过所设置的棘轮在钳子闭合过程中实现。

在下面所描述的方式中，此时在每次操纵手钳时理论的磨损预测值被合计。相应使用的磨损预测值依赖于调节出的按压量从存储器中读出（进一步在下面参照图3进行详细描述）。如果磨损预测值的确定的极限值（例如0.01mm）被超出，则对于使用者而言在显示器26中显示校准（CAL）的请求。在该时刻锁止钳子同样是可能的，以便于在执行校准之后才允许进一步的使用。

对于校准过程而言，手钳被闭合且按压量借助于预设装置14以如下方式调节出，即，使校准芯轴可无间隙地滑动到按压元件08的砧面09之间。如果实际上产生磨损，则预设装置14现在所选择的位置与预设装置14在先前的校准过程期间的位置有所偏差。该偏差可通过微控制器系统23借助转动编码器22的电脉冲的差来测量。因为在预设装置14的调整与按压量的变化之间的关系是已知的，所以在转动编码器22的脉冲上的差可被换算成砧面09的实际磨损的磨损量。该实际磨损量被存储在微控制器系统23中且可在显示器26中直接示出或换算成剩余寿命来示出。例如在新的钳子中显示“100%”，然后依赖于磨损以1%步长向下显示，即99%、98%等等。

合计的磨损预测值在每次校准过程之后被复位。在微控制器系统中，校准的数量、总的压接数量和每个按压量的压接数量被存储。从这些数据，在制造商方面对于随后的软件版本而言可进一步逼近理论的磨损预测值。

如果确定的实际磨损量多于预设的允许的磨损量，则微控制器系统23在显示器26中显示错误消息“E1”。手钳的使用者此时知道，按压元件08的砧面09被磨损，以至于手钳不可再被使用。

预设的允许的磨损量在手钳的所显示的实施方式中示例性地为0.1mm。对使用者而言此外如下是可能的，即，借助于预设装置14将待获得的按压量精确地调节到例如1.5或2.0mm且按压量的显示被精确地对此校准，然而使用者通过错误消息和/或钳子的机械锁止由此被妨碍。由此防止使用者执行压接过程，其中，按压元件08的砧面09超过允许地磨损，例如当砧面09的尖部被削平时。

如果第二按键28被操纵预先确定的持续时间，则多个值依次在显示器26中被显示。例如，首先显示手钳的序列号。作为下一值，在最后执行的校准中测定的实际磨损值或者剩余可用寿命以%的形式显示。作为下一值，可显示在手钳的第一次校准中对于预设装置14的基准位置算出的这样的按压量。因此其涉及可最小地调节出的按压量，其可在手钳中在未磨损的状态中调节出。最后可显示自手钳的制造以来被执行的校准的数量。在每次校准之后，在微控制器系统23中计数器累加，该计数器代表直至目前执行的校准的数量。

图2以其中未示出隐藏的棱边的视图形式示出在图1中所显示的手钳。预设装置14相对手钳的在图1中所显示的状态处在其下抵靠部处。

在图3中示出根据本发明的方法的示例性的流程，其在微控制器系统23中实施。

该方法优选地以调节手钳上的按压量开始。在方法步骤41中，钳子的操纵优选地借助于终位开关31被查询和检测。在下一步骤42中，所调节出的按压量m_P从预设装置14中优选地借助于转动编码器22读取。然而如下同样是可能的，即，按压量m_P直接在调节时借助于预设装置14保存在微控制器系统23中且由该处读取。在步骤43中，对于调节出的按压量的磨损预测值V_t从存储器44中被读出。在存储器44中，为此大量相对典型的附属的按压量m_P的磨损预测值V_t被保存。同样地，通过微控制器可实现对于按压量中间值的磨损预测值的计算。被存储的磨损预测值例如在用于不同的按压量m_P的耐久测验中由制造商测定。在一个案例中，对于带有2.67mm直径的检验金属线而言在1.2mm的调节出的按压量的情形中在50000次操纵时证实有0.1mm的限定的磨损。这相应于每次按压的2nm的理论磨损预测值V_t。有利地，24个按压量m_P（级别）设置在0.6mm至3.2mm的调节范围中。

在步骤45中，磨损值被合计成总磨损值V且至少附属的按压量的计数器z_mP被累加。

在下一步骤46中查询，所测定的总磨损V是否达到或超出限定的极限值V_G（例如0.01mm）。如果是这样的情况，那么在显示器26上实现用于请求校准的输出47。这对于操作员而言是手钳在校准之后才可再次被使用的提示。必要时可确保机械的锁止，即，在手钳可被再次操纵之前，首先必须进行校准。如果查询48得出进行了校准，那么总磨损V被复位。

在校准时，实际磨损的测定以公知的方式单独地进行。该实际磨损被保存在存储器中且可通过显示器作为剩余可用寿命以%的形式示出。

附图标记列表

01-第一手柄

02-第二手柄

03-抵靠面

07-导引体

08-按压元件

09-砧面

14-预设装置

16-滚花螺钉

22-转动编码器

23-微控制器系统

26-数字显示器

28-第二按键

31-终位开关

41-43方法步骤

44-存储器

45-49方法步骤

Claims (10)

1.用于监控手钳的磨损的方法，利用所述手钳，按压元件（08）能按压到工件上且在所述手钳上能通过操纵按压钳达到的预先确定的按压量m_P能利用预设装置（14）来调节，其中，所述方法包括下面的步骤：

-检测所述手钳的操纵和在此相应预设的按压量m_P；

-从存储器中读出对于所述预设的按压量的预先给定的磨损预测值V_t；

-通过合计检测到操纵时的磨损预测值V_t来测定预期的总磨损值V；

-检查合计的总磨损值V是否达到限定的极限值V_G且当是这样的情况时输出校准请求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对操纵的检测依赖于终位开关的触发或依赖于检测到在手钳上通过力传感器测定的预先确定的操纵力。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，每个按压量m_P的磨损预测值V_t保存在存储器（44）中。

4.根据权利要求2所述的方法，只要所述操纵力被测定，其特征在于，所述磨损预测值的测定通过合计依赖于力的、保存在存储器中的磨损预测值来进行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，当总磨损值V超过确定的极限值V_G时，输出关于磨损状态的消息且/或产生锁止信号。

6.用于借助于根据权利要求1至5中任一项所述的方法监控手钳的磨损的设施，包括：

-数据存储器（44），磨损预测值V_t存储在所述数据存储器中；

-用于检测所述手钳的操纵的器件；

-用于将每个所检测的操纵的磨损预测值合计成总磨损值V的计算单元；

-当合计的总磨损值V达到限定的极限值V_G时，用于显示消息的显示单元（26）。

7.根据权利要求6所述的设施，其特征在于，所述用于检测操纵的器件包括终位开关（31）或力传感器。

8.根据权利要求6或7所述的设施，其特征在于，所述数据存储器（44）和所述计算单元通过微控制器系统形成且所述显示单元是数字显示器（26），所述数字显示器与所述微控制器系统联接。

9.带有能按压到工件上的按压元件的手钳，其特征在于，所述手钳包括一种根据权利要求6至8中任一项所述的用于测定磨损的设施。

10.根据权利要求9所述的手钳，其特征在于，在所述显示单元（26）中能有选择地示出调节出的按压量m_P、经测定的总磨损V或剩余寿命。

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