CN116735050A - 压接钳-力传感器和压接钳 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压接钳‑力传感器(26)。该压接钳‑力传感器(26)具有传递体(8)和支撑体(1)，半模(29)贴靠在所述传递体上。至少一个压电薄膜(18，19)安排在所述传递体(8)和所述支撑体(1)之间。根据本发明，所述传递体(8)和所述支撑体(1)具有凸部(7)和凹部，通过所述凸部和凹部可以确保所述传递体(8)在所述支撑体(2)中的浮动容纳，并在横平面中被引导。

Description

压接钳-力传感器和压接钳

技术领域

本发明涉及一种压接钳，在该压接钳中借助力传感器测量在压接过程期间作用的压接力。例如，这可以用来监测压接过程，保证质量和/或记录压接过程。此外，本发明涉及一种压接钳-力传感器。

背景技术

本类型的手动操作的压接钳用于压接工件，尤其用于将插头与电缆压接。在此，压接钳原则上可以根据未公开的欧洲专利申请EP 16 156 231.9或者下述文献之一：EP 3012 924 A1、EP 3 012 923 A1、EP 2 698 885 A1、EP 2 672 580 A1、EP 2 463 969 A2、DE37 08 727 C2、DE 40 23 337 C1、DE 40 26 332 C2、DE 40 39 435 C1、DE 42 41 224 C1、DE 44 27 553 C2、DE 197 13 580C2、DE 197 53 436 C2、DE 198 02 287 C1、DE 198 07737 C2、DE 298 03 336 U1、DE 198 32 884 C1、DE 100 56 900 C1、DE 101 32 413 C2、DE101 40 270 B4、DE 102 42 345 B3、DE 10 2005 003 615 B3、DE 10 2005 003 617 B3、DE10 2007 038 626 B3、DE 10 2008 003 524B4、DE 10 2008 012 011 B3、DE 20 2008 003703 U1、EP 1 724 101 A1、EP 2 305 428 A1、DE 10 2010 061 148A1、DE 10 2001 052967 B4或者相应地在本专利申请的申请日之前由申请人销售的、具有标识CS10、CSV10、CSV10-LWL、CSV10-FFC、AE、CS8、CK100、CS30、CS KTVR、CE/CG、CS150、CS200、CS210、CP600的压接手持工具来构造。

压接钳尤其一方面用于在电缆的绝缘皮的区域中借助绝缘皮压接部在插头和电缆之间建立持久的机械连接，并且另一方面借助导体压接部确保插头和电缆的电导体之间持久的电接触。根据所使用的模具轮廓可以通过压接钳实施不同的压接过程。

例如，导体压接部可以是闭合的压接部，在该闭合的压接部中，电缆被导入到插头的闭合的压接区域或闭合的套管中并且通过压接区域或套管的塑性变形被压接。然而也可能的是，产生开放的压接部，在该开放的压接部中，插头具有开放的压接区域，电缆可以上方插入到该开放的压接区域中。为了列举仅仅一些不限制本发明的例子，利用在此相关的压接工具可以压接以下：

-根据DIN 4623的电缆接线片，

-根据DIN 46329的铝制连接器，

-根据DIN 48201的铝制压紧电缆接线片，

-根据DIN 46234的挤压式电缆接线片，

-根据DIN 46230的柱销式电缆接线片或

-用于与电缆连接的连接器、插头或电缆接线片，例如其在韦扎格有限责任公司(WEZAG GmbH)工具厂的具有版本号10/11的“用于专业应用的工具(Werkzeuge für dieprofessionelle Anwendung)”的产品目录中已描述。

所建立的压接部可以例如对于闭合的压接部是六边形或六角形压接部、四边形压接部、B形压接部、梯形压接部、修改的梯形压接部、椭圆形压接部、单芯压接部或双芯压接部。开放的压接部可以例如设计为V形压接部或B形压接部、卷压接部或双卷压接部。

除了借助导体压接部建立导体和插头之间的电连接之外，还可以借助绝缘皮压接部建立机械连接。在此可以使用闭合的绝缘皮压接部或者开放的绝缘皮压接部(尤其V形压接部或B形压接部、O形压接部或OV形压接部)。关于以下其他信息：

-这种类型的压接钳的设计，

-这种类型的压接钳的可能的应用领域和/或

-可能的不同类型的压接连接，该压接连接可以借助这种类型的压接钳建立，则参考

韦扎格有限责任公司工具厂，技术图书馆342，现代工业出版社，ISBN978-3-68236-027-7的“压接技术、电导体和插头的工艺可靠的连接的制造”(“Crimptechnik，Herstellung prozesssicherer verbindungen von elektrischen Leitern undSteckern”)。

文献DE 10 2007 050 176 A1描述了在使用压接钳将插头与电缆压接时，电缆线束的复杂性增加、产品责任加强和保修要求提高，需要通过监测压接力来保证质量。提出一种力测量装置，该力测量装置可以设计为压电式力传感器或应变片。力测量装置安排在压接冲头的外侧或者也在压接冲头内部或者在压接容纳部中。此外，压接钳具有发射器，所述发射器在压接冲头的上方安置在压接钳头上。发射器发射无线的压接力信号，该压接力信号由接收和评估装置接收和评估。发射器可以通过操作元件接通和关断。此外，通过所述操作元件在某些情况下可以设定发射器的频率。在所述发射器中设置用于给发射器和力测量装置供应能量的、呈电池或可充电的蓄电池形式的能量源。也提出，发射器可以具有感应线圈，外部磁场可以在该感应线圈中产生感应电流，以便给蓄电池充电。同样提出，将太阳能电池装配在压接钳上以给蓄电池充电。最后也提出，存在暂时的电缆连接。发射器具有显示装置，在所述显示装置上可以显示压接力、发射频率、无线连接的存在、能量源的充电状态等。显示装置可以设计为LED或LCD显示装置。附加地可以在压接钳上设置用于检测压接钳的工作行程的位移测量系统。为了避免损坏，压接钳可以具有棘轮或打滑装置，该棘轮或打滑装置将可施加的压接力限制到预定值。此外提出，接收和评估装置设计为商业上常用的具有蓝牙接收器的个人计算机。

文献DE 298 06 179U1描述了从DE 40 14 221 A1已知的在压接压力机中通过检测压接力来监测压接连接的质量。为此，压接冲头、压接模具或、下部结构构造为弹簧体，在该弹簧体上安装应变片。压接冲头的位移通过感应式位移传感器检测。在该背景下，该文献提出也在压接钳上检测压接力和压接位移。为此，使用第一力传感器，该第一力传感器直接检测钳嘴中的压接力。第二力传感器检测钳嘴开口的打开位移，从而通过所述打开位移间接地进行压接位移的检测。在这里，将应变片或压电式力传感器用作力传感器。在这里，可以将应变片安置在板簧上，该板簧在压接钳的闭合运动中被张紧。也提出，第一力传感器安置在压接钳的杠杆驱动器中的中间部件上或者第一力传感器在压接嵌件固定在其上的情况下处于该压接嵌件和钳爪之间。为了温度补偿，可以使用参考传感器。在压接钳上可以设置具有适合的显示器的评估电路，以便在压接期间将关于压接过程的质量的信息通知给压接钳的使用者。在压接钳上还可以设置数据存储器，在该数据存储器中可以对于不同类型的压接、尤其不同的接触类型存储力-位移-变化曲线，从而在质量监测中对于特定的压接提供对应的力-位移-变化曲线。可以使用发光二极管显示器或液晶显示器作为压接钳上的光学显示装置。补充地，可以通过声学输出装置进行信号输出。如果使用由发光二极管构成的光学显示装置或声学输出装置，则可以通过所述光学显示装置或声学输出装置由不同的颜色或声调确认压接过程的成功实施。可以使用有线接口或光学接口以及任何可能的通过空气传输的接口作为用于固定的计算机的接口，所述通过空气传输的接口使用在可见光、红外线或无线电范围内的电磁射线。在此，其也可以是双向接口。也可能的是，在压接钳中钳嘴的闭合运动通过伺服电机支持。可以通过将测得的压接力曲线与预定的压接力曲线进行比较来监测压接力曲线，可能具有预定的公差范围。

专利DE 10 2004 009 489 B4引用文献US 5,195,042、DE 298 06 179、DE 199 32962和DE 697 00 589作为在压接技术中使用位移/力测量系统的相关现有技术，并涉及对压接钳的设定过程的电子监控。

在专利申请DE 10 2008 030 773 A1中将文献DE 40 14 221、DE 43 37 796、DE199 32 962、DE 29 806 179.1和US-PS 5 490 406称为关于在压接钳中预先已知的用于力-位移-测量的电子装置的相关现有技术。该专利申请DE 10 2008 030 773 A1也涉及压接钳的设定过程的电子监测。在此使用传感器系统，该传感器系统绝对地或增量地检测压接位移。通过控制、监测和评估单元可以在LCD显示器上产生电子显示。可以使用盒，计算机系统以及用于采集和设定装置的具有传感器系统的结构单元可以集成到该盒中。这些结构单元可以装入到已经完成装配的钳中以及从其中卸下，并根据需要进行更换。

欧洲专利EP 2 043 818 B1涉及给手动操作的钳配备信号装置，该信号装置能够让使用者的手感觉到预定闭合力的达到。在此，该信号装置设计为集成在手杆中的振动器。

文献EP 2 698 885 A1公开了一种非所述类型的压接机，在该压接机中可以使用不同的更换适配器。更换适配器分别具有冲头以及砧件。此外，分别将传感器集成到更换适配器中，通过所述传感器实现压接力的检测和/或压接位移的检测。在此，在更换适配器中可以分别使用针对不同应用的不同测量范围的传感器。力传感器可以集成到更换适配器的砧件或冲头的凹槽中。于是，砧件或冲头的变形会导致给安排在凹槽中的传感器施加力。在该情况下，支撑装置的砧件或冲头的可弹性变形区域通过该传感器机械地并联。更换适配器及力传感器的校准可以在工厂或者在更换适配器交货之后进行。所确定的校准系数或校准曲线可以在集成到更换适配器中的控制单元中建模或存储。

文献EP 3 396 796 A1提出，在压接钳中，两个钳爪通过枢转轴承支撑在形成定手杆的定钳部分上。一个钳爪通过在压接行程上经由肘杆传动装置手动操纵动手杆从打开位置运动到闭合位置中。另一钳爪通过一方面构造为弹性体本体的弹簧的机械并联并且另一方面通过压接钳-力传感器支撑在定钳部分上，从而使得压接力的力流被分成具有两个压接力分量的两个分力流。这导致，压接钳-力传感器不是被施加全部的压接力，而是仅仅被施加一个压接力分量，由此可以降低压接钳-力传感器在最大允许力方面的要求。压接钳-力传感器在此基于(尤其半球状的)弹性半球，该弹性半球通过作用于压接钳-力传感器的压接力分量被压到传感器面上。弹性半球和传感器面之间的接触面的大小或直径在此取决于压接力分量。接触面的大小借助一排或一个阵列的安排在传感器面中的触点或开关检测，其中，被操纵的触点或开关的数量与接触面的大小相关。由接触面的如此检测到的大小则可以通过半球的变形特性确定压接力分量并且由压接力分量与压接力的a-优先而已知的相关性确定压接力。

US 2008/0078255 A1公开了一种非这种类型的压接机，其具有保持在砧件上的模具并且保持在冲头上的模具，其中冲头在压接机的框上被引导。在砧件中，压接力通过传感器装置延伸，在该传感器装置中，压电聚合物薄膜三明治式地被容纳在两个板之间。压电聚合物薄膜优选地具有聚偏二氟乙烯(PVDF)。借助压电聚合物薄膜应在机械压接过程期间测量压接力。为了避免模具或冲头和砧件的错误定向的影响，力流可以通过两个机械并联地安排的压电聚合物薄膜元件延伸。根据US 2008/0078255 A1，通过使用压电聚合物薄膜使得装配销的使用可有可无，该装配销对于设计为传感器环的力传感器是必要的。另一方面，压电聚合物薄膜或聚合物薄膜元件应为了减小误差影响而避免不精确地轴向加载、歪斜和弯曲力矩加载，正如晶体或陶瓷传感器的情况那样。

其他的现有技术由DE 10 2015 107 302 A1已知。

形成最接近的现有技术的文献EP 3 820 001 A1公开了一种压接钳-力传感器，在该压接钳-力传感器中，压电薄膜安排在支撑体和传递体的平坦且平行的接触面之间。压电薄膜可以松动地安排在支撑体和传递体之间，夹紧在它们之间或者与支撑体和/或传递体粘接。支撑体可围绕枢转轴线枢转，该枢转轴线垂直于钳爪的枢转平面定向，压接钳的定钳部分支承在该支撑体上。在传递体上支撑有可更换模具的模具背部。这里，模具具有在压接轴线的方向上取向的长孔，由定钳部分保持的保持和引导栓延伸穿过该长孔。一方面，保持和引导栓确保模具防丢地保持在定钳部分上。另一方面，保持和引导栓在长孔中的配合确保了半模在压接轴线的方向上具有有限的自由度，该自由度对于向压电薄膜施加压接力是必要的。压电薄膜通过连接电缆与压接钳的电子结构单元连接。在该电子结构单元中进行压电薄膜的信号的信号处理和评估并且从而确定压接力。压电薄膜可以在传递体和支撑体之间折叠成具有相同传感器面的至少两层。然后，这两个传感器面被加载压接力和相关的表面压力，从而增加了由压接力引起的压电薄膜压电元件的电荷变化，并提高了压接钳-力传感器的灵敏度。

发明内容

本发明的任务在于提出一种压接钳-力传感器以及一种具有这种压接钳-力传感器的压接钳，该压接钳-力传感器或该压接钳尤其关于

-结构-和/或装配耗费，和/或

-压接钳-力传感器的应力，和/或

-电气测量回路的设计，和/或

-测量信号的评估和处理

得到改进。

根据本发明，本发明的任务通过优选实施例的特征得以解决。本发明的其他优选设计可以由可选实施例得出。

本发明提出了一种压接钳-力传感器，其具有传递体、支撑体和安排在传递体和支撑体之间的至少一个压电薄膜，就此而言，该压接钳-力传感器原则上可以相应于现有技术、尤其相应于本文开头所提及的现有技术(例如EP 3 820 001 A1)来设计。

根据本发明提出了传递体和支撑体之间的连接或引导的特别简单的保证：传递体和支撑体具有凸部和凹部。为了简化，在下面基于支撑体的凸部和传递体的凹部部分地解释本发明，其中完全可能的是：凸部设置在传递体上并且凹部设置在支撑体上，或者支撑体和传递体各自具有至少一个凸部和凹部。

根据本发明，传递体和支撑体通过凸部和凹部在横向于压接力定向的平面中被引导。同时，凸部和凹部确保在传递体和支撑体之间在压接力的方向上的自由度，该自由度对于向安排在传递体与支撑体之间的压电薄膜施加压接力是必要的。可能的是，传递体在凹部区域中的横平面中被捕获在支撑体的凸部之间，其中在这里完全可以设置一定的间隙。在此可能的是，支撑体的仅两个凸部与传递体的两个凹部相互作用，由此可以确保在横向方向上的引导或者也可以确保在正交的横向方向上的引导。然而，也完全可能的是，支撑体具有三个或四个凸部，然后传递体可以在凹部区域中在不同的横向方向上被捕获在这些凸部之间。

本发明尤其基于这样的认识，即传递体的根据EP 3 396 796 B1的用于引导该传递体的可偏转支承是复杂的并且需要额外的结构空间、额外的成本和装配耗费，这可以通过本发明的措施来节省。另一方面，本发明还基于这样的认识，即根据EP 3 820 001A1的通过与压电薄膜的粘合将传递体纯粹地保持在支撑体上会导致在传递体和支撑体之间在横平面上作用的力加载压电薄膜。这可能导致测量误差和/或压电薄膜损坏。

对于本发明的特别简单的设计，传递体仅通过与至少一个压电薄膜的粘合以及凸部和凹部的相互作用保持在支撑体上，而不存在传递体与压接钳的其他部件的其他保持连接。

如果支撑体具有在压接力的方向上取向的凸部，则该凸部可以具有任意横截面，其中传递体的凹部的几何形状可以相应地适应。例如，可能的是，凸部是支撑体的销，具有圆形横截面，并且被容纳在形成为传递体的孔的凹部中。

对于特别的建议，支撑体的凸部具有矩形横截面。可能的是，传递体被形成为传递板，从而可以非常简单地制造传递体，其中尤其也能够以简单的方式确保传递板与模具模具背部的接触面和用于压电薄膜的接触面的平面平行性。在该情况下，凹部可以形成为矩形传递板的角部的矩形角切口(该角切口不必通过“切割”产生，而是可以通过任意的制造工艺制造)。然后，矩形角切口的腿与支撑体的凸部的矩形横截面的两个相邻侧相互作用，从而可以确保所阐述的引导。

因此，可能的是，在本发明的框架内，凹部在横平面中具有边缘开放的横截面(就像例如对于所阐述的角切口的情况那样)，而同样可能的是，凹部在横平面中的横截面中具有边缘闭合的横截面(就像例如对于所阐述的用于容纳圆柱形销的引导孔的情况那样)。

完全可能的是，压电薄膜在横平面中仅在凸部和凹部内的区域中延伸。对于特别的建议，所述至少一个压电薄膜也具有凹部。于是，传递体或支撑体的凸部可以穿过这些凹部延伸到支撑体或传递体的凹部中。这具有的优点是，压电薄膜及其与传递体和支撑体的接触面可以具有更大的面积，由此可以减少压电薄膜的应力和/或提高测量精度。

对于压接钳-力传感器的一个本发明的设计，该压接钳-力传感器具有柔性导体，这也包括所谓的挠性板-印制电路板。如果在下面提及柔性导体的其他部件，则其可以是集成到该导体中的部件或安置在该导体上的部件。例如：所述至少一个压电薄膜可以安排在该柔性导体上。如果存在压电薄膜的两个有效区段，则这些有效区段可以间隔开地设置在柔性导体上，具有该导体的安排在这两个有效区段之间的折叠区域，在该折叠区域的区域中可以进行该导体与该压电薄膜的两个区段的折叠，以能够在传递体和支撑体之间的力流中提供两层压电薄膜。

可能的是，除了所述至少一个压电薄膜之外，该柔性导体在其另一区段中具有电子控制单元。优选地，该电子控制单元评估所述至少一个压电薄膜的测量信号。这可以在考虑到对于该至少一个压电薄膜特定的相关性的情况下进行。例如，该相关性可以是校准因子，通过该校准因子，所述至少一个压电薄膜的测量信号可以被换算为压接力(或相应的或标准化的大小)。然而，也可能的是，电子控制单元也可以考虑相关性的任何其他类型或建模，例如线性或非线性校准函数、校准特性曲线等。

在此，可能的是，电子控制单元考虑这样一种相关性，该相关性是对于大量压接钳-力传感器相同的相关性。然而，这具有的缺点是，压电薄膜的测量不准确性以及压接钳-力传感器的制造不准确性必须保持得很低，以至于对于具有相同相关性的多个压接钳-力传感器能够以所需精度从测量信号确定压接力。这同样适用于压接钳-力传感器在压接钳中的安装环境。在某些情况下，可以通过容忍对于不同的压接钳-力传感器由于制造误差或压电薄膜测量特性的波动对于相同的压接力或相同的压接力曲线产生不同的测量信号来降低要求。然后，通过以下方式考虑对每个压接钳-力传感器和/或该压接钳-力传感器在压接钳中的每个安装环境特定的不同测量信号，即电子控制单元考虑分别对于相应的压接钳-力传感器特定的相关性。这里，可以例如在压接钳-力传感器的制造商处或者通过使用者使用压接钳执行的校准过程来确定每个单独的压接钳-力传感器的这种特定相关性。在本发明的框架内，相关性、尤其特定相关性可以存储在存储单元上，该存储单元也可以安排在柔性导体上或中。

本发明还建议的是，柔性导体与插头连接。通过该插头，压接钳-力传感器可以例如与压接钳的电子结构单元连接。

基本上，在本发明的框架内，压接钳-力传感器的柔性导体可以具有任意的宽度、厚度、任意的结构和任意的几何形状。对于本发明的一个建议，柔性导体包括第一腿和第二腿。这两条腿通过(有角度的或倒圆的)弯曲部相互连接。

在此，这两个腿可用于在腿的区域中安排不同的电子部件的目的。例如，在第一腿的区域中可以安排所述至少一个压电薄膜、一电子控制单元和/或一存储单元。相反，在第二腿的区域中(这里在背离弯角部的端部区域中)可以安排前面提及的插头。

另一方面，柔性导体的不同腿可以考虑压接钳-力传感器在压接钳中的安装情况，其中不同腿然后可以在不同方向上在压接钳中延伸。例如，可能的是，在该安装状态下，这两个腿可以在弯角部的区域中相互折叠，然后在折叠状态下在压接钳的不同平面中延伸。

本发明的任务的另一个解决方案是一种配备有如上所述的压接钳-力传感器的压接钳。在此，该压接钳具有定钳部分，该定钳部分整体形成定手杆或承载该定手杆。支撑体保持在该定钳部分上。在此，支撑体也可以通过枢转销围绕枢转轴线枢转地支撑在该定钳部分上，该枢转轴线横向于钳爪和手杆的枢转平面取向，就像尤其在EP 3 820 001 A1中所描述的那样。然而，也可能的是，支撑体也可以固定地或具有间隙地保持在定钳部分上，这也可以通过支撑体的两个横栓来实现，所述横栓保持在该定钳部分的容纳孔中。压接钳具有肘杆传动装置，在该肘杆传动装置中，该肘杆传动装置的压力杆或肘杆支撑在定钳部分上。动手杆通过该肘杆传动装置与动钳爪连接。

对于本发明的一个建议，导体的第一腿以其纵轴线在压接钳的纵平面中延伸。相反，导体的第二腿以其(尤其弯曲的)纵轴线在压接钳的横平面中延伸。这可以通过导体的折叠或弯曲来实现，该折叠或弯曲确保了不同的延伸。对于该建议，例如第一腿可以确保测量信号从钳爪前端区域中的压电薄膜传输到压接钳的电子结构单元，该电子结构单元可以进一步在后面安排在第一腿上。相反，第二腿允许例如在钳头的上端区域中延伸的第一腿可以通过插头与电子结构单元的接口连接。由于这两条腿的弯角和折叠以及弯曲，可以将现有的安装空间用于不同的功能和电信号的传递。

对于一种本发明的压接钳，该压接钳具有电子结构单元，该电子结构单元具有两个扁的。所述印制电路板安排在压接钳的钳头的不同侧上。然后，不同侧上的印制电路板可以通过连接导体彼此连接。在该情况下，连接导体在压接钳的横截面中在电子结构单元的壳体中围绕定钳部分延伸，以便连接这两个印制电路板。此外，压接钳-力传感器的导体的第二腿也在压接钳的横截面中在电子结构单元的壳体内围绕定钳部分延伸。在此，连接导体和导体可以至少部分地安排在该横截面的相同圆周区段中，其中连接导体和导体也可以在压接钳的纵向方向上错位地安排。

本发明的有利的进一步方案由权利要求、说明书和附图得出。

在说明书中提及的特征和多个特征组合的优点仅仅是示例性的并且可以替换地或累加地起作用，而所述优点不必强制地由本发明的实施方式实现。

关于原始申请文件和专利的公开内容(非保护范围)适用如下：另外的特征由附图、尤其示出的几何结构和多个构件相对彼此的相对尺寸以及所述多个构件的相对安排和作用连接得出。本发明的不同实施方式的特征或者不同权利要求的特征的组合同样可以不同于权利要求的选择的回引关系并且在此给出启示。这也涉及下述特征，所述特征在单独的附图中示出或者在其说明中被提及。所述特征也可以与不同权利要求的特征相组合。对于本发明的另外的实施方式同样可以取消权利要求中列举的特征，然而这不适用于已授权的专利的独立权利要求。

在权利要求和说明中提及的特征关于其数量理解为，存在恰好所述数量或者比所述数量多的数量，而不需要具体地使用副词“至少”。也就是说，当例如谈及一个元件，这理解为，存在恰好一个元件、两个元件或者多个元件。权利要求中提到的特征可以由附加特征补充，或者可以是各自权利要求的主题所具有的唯一特征。

包含在权利要求中的附图标记不限制通过权利要求保护的主题的范围。它们仅仅用于使权利要求更容易理解的目的。

附图说明

下面参考附图中所示的优选实施例进一步解释和描述本发明。

图1以空间爆炸图示出压接钳-力传感器的支撑体、传递体和柔性导体。

图2示出根据图1的支撑体、传递体和柔性导体的一部分的另一空间爆炸图。

图3示出根据图1和图2的压接钳-力传感器处于装配状态下，其中模具贴靠在传递体上。

图4示出从左边看的部分剖割或部分拆卸的压接钳。

图5以从右斜后方看的空间视图示出根据图4的压接钳。

图6以从左边看的视图示出根据图5和6的压接钳，其处于部分拆卸或部分剖割状态。

图7示出根据图4至6的压接钳，基本上对应于图6的图示，但此处电子元件已完全装配。

图8和图9以从右边看的视图示出图4至7的压接钳，其处于部分拆卸或部分剖割的状态，其中图8示出压接钳处于(部分)打开位置，图9示出压接钳处于关闭位置。

具体实施方式

在申请文本和权利要求中，部分地对于在功能和/或几何结构方面对应或相似的结构元件使用相同的附图标记，其中这些结构元件然后可以通过附加字母a、b…彼此区分。然后可以用带有或不带有附加字母的方式来引用这些结构元件，对此应理解为一个结构元件、任意数量的结构元件或所有的结构元件。

图1和2示出支撑体1，其以第一粗略近似形成为方形。该支撑体1具有横向于钳头平面取向的通孔2、3，保持栓4、5(尤其通过压配合)延伸穿过这些通孔，其中这些保持栓4和5以两个端部区域从该支撑体1突出。

在下侧上(该下侧在安装状态中面向压接钳的模具)，支撑体1形成大面积的接触面6，与该接触面相对地，凸部7a、7b、7c、7d在角部区域中突出。这些凸部7以其纵轴线平行于压接轴线延伸。对于所示实施例，凸部7具有恒定的矩形横截面。支撑体1的接触面6基本上形成为矩形，然而，该矩形的角部在凸部7的区域中具有直角的角切口。

传递体8在此形成为传递板9。该传递板9的几何形状基本上对应于支撑体1的接触面6的几何形状，但是当传递板9在凸部7之间放入支撑体1中时，在所述传递板9的直角的角切口10a、10b、10c、10d与所述支撑体1的凸部7a、7b、7c、7d之间形成一定的间隙。在装配状态下，传递板9浮动地在支撑体1的凸部7之间被引导，从而可以在压接轴线的方向上进行相对运动，而(在克服小间隙之后)横向于压接轴线作用的横向力引导该相对运动。

导体11(其可以是导体带)形成有两个长条形腿12、13，在所述腿的区域中，导体11可以具有略微变化的宽度。在导体11的俯视图中，两个腿12、13在其扁平状态下通过弯角部14相互连接。

在腿12的背离弯角部14的端部区域中，该腿12具有插头15。

导体11的腿13具有两个在图1中以阴影线示出的薄膜区域16。在说明书中，各单个薄膜区域通过附注“-1”或“-2”相互区分，其中这些附注也用于标识薄膜区域16-1、16-2以及压电薄膜18、19的角切口24。在薄膜区域16-1和16-2中，导体11形成或承载压电薄膜18、19。此外，导体11的腿13具有折叠区域17以及电子区域20，通过所述折叠区域将所述薄膜区域16-1、16-2相互连接，在所述电子区域中安排电子元件21，尤其电子控制单元22和电子存储单元23。

借助于电子元件21，在电子区域20中对由压电薄膜18、19提供的测量信号进行处理和评估，使得已经可以将经过校准或标准化的压接力信号传递给插头15。

在图1中可以看出，薄膜区域16-1和压电薄膜18具有角切口24a-1、24b-1、24c-1和24d-1，它们对应于传递板9的角切口10a、10b、10c、10d。这同样适用于薄膜区域16-2和压电薄膜19的角切口24a-2、24b-2、24c-2和24d-2。

在图2中可以看出，为了装配压接钳-力传感器，导体11在折叠区域17的区域中横向于导体11的延伸平面并且横向于腿13的纵向延伸被折叠、在这里被弯曲180°，从而使得这两个薄膜区域16-1、16-2和压电薄膜18、19以三明治形式并且重合地叠置。

薄膜区域16-2和压电薄膜19的面向接触面6的一侧可以与基面6粘接，由薄膜区域16和压电薄膜18、19形成的两层可以相互粘接，并且传递板9可以与薄膜区域16-1和压电薄膜18粘接。基面6、薄膜区域16、压电薄膜18、19和传递板9的所述几何形状确保了压接力分别通过一个面的全面传递，该面基本上对应于接触面6的面积。因此，压接力的传递不是仅仅在内部由凸部7进行，而且也在相邻凸部7之间的边缘区域中进行。

可能的是，在导体11安装到压接钳中的状态下，该导体11可以具有任意的弯曲部25。

图3示出由支撑体1、具有压电薄膜18、19的导体11和传递板9形成的压接钳-力传感器，其中传递板9在背离压电薄膜19、18的一侧形成接触面27，半模29的模具背部28贴靠在并且以压接力压紧在该接触面上。

图4示出压接钳30。该压接钳30具有定钳部分31。该定钳部分31具有定手杆32和定钳爪33。带有动钳爪36的动钳部分35通过枢转轴承34(见图6)支承在该定钳部分31上。在枢转轴承37中，动手杆38可摆动地支承在该定钳部分31上。动手杆38的弯曲部在枢轴轴承37的区域中形成第一肘杆39。该肘杆39通过肘节40与设计为压力杆的第二肘杆41可摆动地连接。第二肘杆41的背离肘节40的端部区域通过枢轴轴承42支承在定钳部分31上。

在根据图4的压接钳30的闭合位置中，这样形成的肘杆传动装置43处于舒展位置中，从而使得这两个肘杆39、41的打开角度接近舒展位置(尤其170°至180°或175°至179°)。相反，肘杆39、41的打开角度减小以用于压接钳的打开。

作为可选的特点，压接钳30具有第三手杆44。关于该第三手杆44的功能以及与压接钳30的集成和借助于该第三手杆44提供的扩展功能以及所使用的不同弹簧方面，参考文献EP 3 614 507 B1，该文献就该方面而言成为本专利申请的主题。

对于所示的实施例，动钳部分35由基体和L形钳爪部分45形成，关于它们请参考文献EP 3 553 900 B1，该文献就该方面而言成为本专利申请的主题。

在钳头46(该钳头由压接钳30远离手杆32、38形成)的区域中，并且在此在手杆32、36和钳爪33、36之间，设置有电子结构单元47。该电子结构单元47包围机械钳部分48，该机械钳部分具有用于压接钳的机械结构的元件，至少在部分圆周上、尤其U形地或以闭合环的方式。电子结构单元47具有优选由塑料制成的壳体49，该壳体附接至机械钳部分48并固定在其上，尤其在对外密封的情况下。电子部件安排在由机械钳48和壳体49限定的内空间中。关于电子结构单元47，尤其形状、其与机械钳部分48的连接、功能、控制逻辑、显示装置的集成和/或电子结构单元47在显示装置50上产生的不同显示，请参考文献EP 3 572 188 B1，该文献就此而言成为本专利申请的主题。电子结构单元47可以是网络的一部分并与计算机单元通信并交换数据，该计算机单元在某些情况下也可以经由公共或加密网络与云计算机单元通信。在这方面并且关于交换的数据、测量信号的评估、针对与不同类型的工件相关的模具的建议的提交和/或额定力特征曲线的考虑，请参考文献EP 3 656 504 A1，该文献就此而言成为本专利申请的主题。在该框架下，半模和/或工件类型的识别也可以通过相机来检测，就像尤其在文献EP 3 572 187 A2中所描述的那样，该文献在这方面成为本专利申请的主题。

在图4中还可以看出压接钳-力传感器26在钳头46中的集成。定钳爪33具有盖板，该盖板分别在垂直于根据图4的钳头平面的方向上限界一容纳空间51。在该容纳空间51中，容纳有传递板9、压电薄膜18、19和保持在角板处的支撑体1。容纳空间51在动钳爪36的方向上开放，从而从这里可以将半模29放入到容纳空间51中，直到模具背部28贴靠在传递板9的接触面27上为止。在其他方向上，容纳空间51原则上通过垂直于根据图4的钳头平面延伸的肋或壁封闭。然而，容纳空间51同样具有通过肋或壁限界的排出通道52，该排出通道延伸到电子结构单元47。在排出通道52中安排有导体11，这里是腿13的电子区域20。因此，电子区域20的纵轴线大致平行于(具有小于30°、小于20°或小于10°的角度)压接钳30的纵轴线延伸。这里，导体11的腿13的宽度方向或横向方向垂直于钳头平面，即垂直于根据图4的绘图平面和以下平面，所述动钳爪36和动手杆38在该平面中偏转。

在图5中，电子结构单元47以没有壳体49的方式示出。在这里可以看到两个印制电路板53、54。这些印制电路板53、54通过连接导体55(尤其连接导体带)彼此连接。该连接导体55安排在外部由壳体49限界并且内部由机械钳部分48限界的内空间中并且在横截面x-z中在周向方向上以第一近似U形地围绕所述机械钳部分49延伸。

此外还可以看出，机械钳部分48具有开口56，导体11的腿12从该开口从机械钳部分46和排出通道52中出来。然后，如图5所示，导体11的腿12的插头15与印制电路板54的接口连接，从而可以将测量信号或力信号从压接钳-力传感器26传递给电子结构单元47。

在这些图中示出笛卡尔坐标系x，y，z。在该坐标系中，坐标y(大致)对应于压接钳30的纵轴，坐标x对应于横向于钳头平面取向的横轴，轴z对应于压钳的高度方向。平面y-z平行于钳头平面取向并且动手杆38和动钳爪36在该平面中偏转。导体11的腿13以其主延伸平面平行于x-y平面延伸，而腿13的纵轴在y-z平面中延伸，优选地大致平行于纵轴y。在弯角部14的区域中或者在腿12的起始区域中，在安装状态下，导体11设有回弯部或折叠部57，从而使得腿12在z方向上从所述开口56延伸出。通过另外的折叠或回弯，腿12沿着机械钳48的外轮廓到达印制电路板54。因此，在根据图5的装配状态中，腿12的宽度-或横向延伸平行于y轴或纵轴延伸，而腿12的纵向延伸以粗略近似相应于X-Z平面内的倒U延伸。

在图6中可以看出，印制电路板53具有显示装置50。

图7示出装配了壳体49的电子结构单元47，该壳体在此具有两个半壳58a、58b，这些半壳环形地包围所述机械钳部分48。

在图8中可以看出，压接钳30还具有位移传感器59。在该情况下，第二肘杆41或肘节40承载第一位移传感器元件，而板54承载第二位移传感器元件。该位移传感器59在压接行程上检测这两个位移传感器元件的相对运动。

保持栓4、5形成固定区域60，所述支撑体1通过该固定区域可偏转地或刚性地固定在定钳部分31上。

角切口10、24形成凹部61、62。

电子结构单元47可以具有电子控制单元、输入元件(诸如开关、按钮等)、输出元件或显示器、照明器、声学输出元件或传感器。该传感器尤其是位移传感器59。对于所示实施例，位移传感器59包括安排在电子结构单元47的印制电路板上的第一传感器元件以及保持在肘杆41上的第二传感器元件。在该情况下，位移传感器59在压接行程上检测这些传感器元件的相对运动。优选地，在机械钳部分的相对侧上分别安排(部分)印制电路板53、54，它们然后可以通过连接导体55彼此连接。

电子结构单元47可以具有两个半壳状的壳体部分，这些壳体部分在装配状态中以环的方式沿周向方向闭合地围绕机械钳部分延伸。电子结构单元47的壳体49可以具有透光或部分透光的部分区域。在该情况下，可以在壳体49的内部安排照明器，该照明器被如此安排和定向，以至于由该照明器发射的光撞击可透光或可部分透光的部分区域并且至少部分穿透它。电子控制单元可以具有控制逻辑，该控制逻辑评估电池或蓄电池的充电状态，求取或评估进行的工作行程的数量，对用压接钳实施的压接过程进行评价，可存储数据，在待机模式中当通过加速度传感器检测到压接钳的移动时可以激活准备就绪模式，当检测到压接钳在预定的第一时间段内没有进行操纵或者压接钳在预定第二时间段内没有进行运动时停用显示器或照明器(其中所述第一时间段可以长于所述第二时间段)，运行无线发射和/或接收装置，借助于照明器指示电池或蓄电池的充电状态，通过应用运行参数来实现所述压接钳的配置，检测手杆闭合位置的达到，控制用于定位压接钳的定位功能，通过使压接钳不工作来控制压接钳的防盗，控制压接钳的声学输出，实施电子放入控制来控制工件向钳嘴中的符合规定的放入和/或在显示装置上产生显示，该显示可以是制造商、所有者或使用者的名称或标识，可以是电池或蓄电池的充电状态，可以是测得的压接力或测得的压接位移或其变化曲线，可以是进行的工作行程的数量，可以是用压接钳实施的压接过程的评价结果，和/或可以是在压接钳的所要求的维护方面的指示或与之相关。关于电子结构单元的设计、其与压接钳的机械钳部分的相互作用以及借助于电子结构单元确保的功能方面，请参考专利文献EP 3 572 188，该专利文献成为本专利申请的主题。

此外还可能的是，压接钳通过电子结构单元与外部电子控制单元(尤其压接钳的工作环境中的智能手机或计算机)无线通信，另外可能的是，该外部电子控制单元又与云存储器通信。这些通信途径可尤其用于记录压接过程、所用模具、压接力曲线和/或压接位移、由压接钳或模具进行的压接行程的数量等。

还可能的是，电子结构单元或压接钳具有检测装置，该检测装置被配置用于检测半模的标识。该检测装置可以被安排成与半模相邻。该检测装置可以是用于半模的光学编码形式的标识的读取装置、用于半模的机械接触轮廓的机械扫描装置，用于接收来自半模的RFID单元的标识的接收单元或用于借助于半模和检测装置之间的感应耦合的标识的检测装置。半模的标识可以是半模的类型标识、半模的唯一特定标识和/或半模的认证。可能的是，在检测到半模的标识之后，通过上述通信途径创建可借助于检测到的半模压接的工件的列表，其中这些类型的工件然后可以显示在压接钳的显示器上或外部电子控制单元上。还可能的是，除了通过标识检测半模之外，还可以例如通过基于相机图像的图像识别来检测工件的类型。在该情况下，可以借助于电子结构单元47和/或外部电子控制单元的控制逻辑来检验所检测的半模是否适合于压接所识别类型的工件，然后可以在压接钳或外部电子控制单元上光学或声学地让使用者知晓。关于用于半模标识的检测装置和压接钳与外部电子控制单元的通信和在某些情况下通过该外部电子控制单元与云存储器的通信以及半模和工件的适当组合的评估和确定可能性的该设计可能性和其他设计可能性方面，请参考专利文献3 656 504B1，该专利文献成为本专利申请的主题。

附图标记列表

1支撑体

2通孔

3通孔

4保持栓

5保持栓

6接触面

7凸部

8传递体

9传递板

10角切口

11导体

12 腿

13 腿

14 弯角部

15 插头

16 薄膜区域

17 折叠区域

18 压电薄膜

19 压电薄膜

20 电子区域

21 电子元件

22 电子控制单元

23 电子存储单元

24 角切口

25 弯曲部

26压接钳-力传感器

27 接触面

28 模具背部

29 半模

30 压接钳

31 定钳部分

32 定手杆

33 定钳爪

34 枢转轴承

35 动钳部分

36 动钳爪

37 枢转轴承

38 动手杆

39 第一肘杆

40 肘节

41 第二肘杆

42 枢转轴承

43 肘杆传动装置

44 第三手杆

45 钳爪部分

46 钳头

47 电子结构单元

48 机械钳部分

49 壳体

50 显示装置

51 容纳空间

52 排出通道

53 印制电路板

54 印制电路板

55 连接导体

56 开口

57折叠部、弯曲部

58 半壳

59 位移传感器

60 固定区域

61 凹部

62 凹部。

Claims (13)

1.一种压接钳-力传感器(26)，包括

a)传递体(8)，其具有用于半模(29)的模具背部(28)的接触面(27)；

b)支撑体(1)，其具有用于将该支撑体(1)固定在压接钳(30)的钳部分(31)上的固定区域(60)；

c)至少一个安排在传递体(8)和支撑体(1)之间的压电薄膜(18，19)，

其特征在于：

d)所述传递体(8)和所述支撑体(1)具有凸部(7)和凹部(61)，所述凸部以其纵轴线平行于压接轴线延伸，通过所述凹部确保所述传递体(8)与所述支撑体(1)之间的引导，并且通过所述凹部

da)所述传递体(8)和所述支撑体(1)在横向于压接力取向的横平面中被引导，并且

db)为所述传递体(8)和所述支撑体(1)在压接力方向上的相对运动提供自由度。

2.根据要求1所述的压接钳-力传感器(26)，其中，

a)所述支撑体(1)具有在压接力的方向上取向的凸部(7)；并且

b)所述传递体(8)形成为具有凹部(61)的传递板(9)。

3.根据要求1所述的压接钳-力传感器(26)，其中，

a)所述支撑体(1)具有在压接力的方向上取向的凸部(7)，该凸部具有矩形横截面；并且

b)所述传递体(8)形成为具有凹部(61)的传递板(9)，其中该凹部(61)形成为矩形传递板(8)的角部的矩形角切口(10)。

4.根据权利要求1所述的压接钳-力传感器(26)，其中，所述至少一个压电薄膜(18，19)具有凹部(62)或角切口，所述传递体(8)或支撑体(1)的凸部(7)穿过该凹部或角切口延伸到该支撑体(1)或传递体(8)的凹部(61)中。

5.根据前述权利要求之一所述的压接钳-力传感器(26)，其中，存在柔性导体(11)，所述至少一个压电薄膜(18，19)安排在该柔性导体上或中。

6.根据权利要求5所述的压接力传感器(26)，其中，所述柔性导体(11)具有电子控制单元(22)，该电子控制单元评估所述至少一个压电薄膜(18，19)的测量信号。

7.根据权利要求5所述的压接钳-力传感器(26)，其中，所述柔性导体(11)与插头(15)连接。

8.根据要求6所述的压接钳-力传感器(26)，其中，所述柔性导体(11)与插头(15)连接。

9.根据权利要求5所述的压接钳-力传感器(26)，其中，所述柔性导体(11)具有第一腿(13)和第二腿(12)，该第一腿和第二腿通过弯角部(14)相互连接。

10.根据权利要求5所述的压接钳-力传感器(26)，其中，所述柔性导体(11)具有第一腿(13)和第二腿(12)，该第一腿和第二腿通过弯角部(14)相互连接，其中，

a)所述至少一个压电薄膜(18，19)、一电子控制单元(22)和/或一存储单元(23)安排在第一腿(13)的区域中；和/或

b)一插头(15)安排在第二腿(12)的背离所述弯角部(14)的端部区域中。

11.一种具有根据权利要求1至4之一所述的压接钳-力传感器(26)的压接钳(30)，其特征在于：

a)所述压接钳(30)具有定钳部分(31)，该定钳部分带有定手杆(32)；

b)所述支撑体(1)保持在该定钳部分(31)上；

c)存在肘杆传动装置(43)，该肘杆传动装置支撑在所述定钳部分(31)上；并且

d)一动手杆(38)通过所述肘杆传动装置(43)与动钳爪(36)连接。

12.根据权利要求11所述的压接钳(30)，其中，

a)存在柔性导体(11)，所述至少一个压电薄膜(18，19)安排在该柔性导体上或中；

b)所述柔性导体(11)具有第一腿(13)和第二腿(12)，该第一腿和第二腿通过弯角部(14)相互连接；

c)所述导体(11)的第一腿(13)的纵轴线在所述压接钳(30)的纵平面(y-z平面)中延伸；并且

d)所述导体(11)的第二腿(12)的弯曲的纵轴线在所述压接钳(30)的横平面(x-z平面)中并围绕钳部分(31)延伸。

13.根据权利要求12所述的压接钳(30)，其中，

a)所述压接钳(30)具有电子结构单元(47)；

b)所述电子结构单元(47)具有两个印制电路板(53，54)；

c)所述印制电路板(53，54)安排在所述压接钳(30)的钳头的不同侧上；

d)所述印制电路板(53，54)通过连接导体(55)相互连接；并且

e)所述连接导体(55)和所述导体(11)的第二腿(12)在所述压接钳(30)的平行的横平面(x-z平面)中围绕定钳部分(31)延伸。