DE102011004298A1 - Process and device for the quality assurance production a crimping - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Crimpung beschrieben. Ein Crimp-Rohling (3) wird dabei durch ein Formwerkzeug (5) plastisch verformt. Insbesondere beim Zurückfahren (13) des Formwerkzeugs (5) wird sowohl die Kraft, die das Formwerkzeug (5) auf den Crimp-Rohling (3) ausübt, als auch der Weg x, um den sich das Formwerkzeug (5) verlagert, gemessen. Eine Wegänderung Δx zwischen einer Position bei Maximalkraft Fmax und einer erstmals kräftefreien Position gibt einen Indikator über eine elastische Rückverformung, das heißt eine Auffederung, des Crimp-Rohlings (3) an. Dieser Indikator stellt ein Maß für die Qualität der hergestellten Crimpung dar.A method and an apparatus for producing a crimp are described. A crimp blank (3) is plastically deformed by a molding tool (5). In particular, when the mold (5) is retracted (13), both the force that the mold (5) exerts on the crimp blank (3) and the path x by which the mold (5) is displaced are measured. A change in path Δx between a position at maximum force Fmax and a position that is free of forces for the first time gives an indicator of elastic recovery, that is to say springback, of the crimp blank (3). This indicator is a measure of the quality of the crimp produced.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Crimpung.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a crimp.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Unter Crimpen wird ein Fügeverfahren verstanden, bei dem zwei Komponenten durch plastisches Verformen miteinander verbunden werden. Insbesondere kann durch Crimpen eine Crimpung, das heißt eine schwer lösbare mechanische Verbindung zwischen einem Leiter und einem Verbindungselement, wie beispielsweise einem Stecker oder einer Hülse, bewirkt werden. Eine solche Crimpung kann alternativ zu herkömmlichen Verbindungsverfahren, wie zum Beispiel Löten oder Schweißen, eingesetzt werden und kann bei korrekter Herstellung eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung zwischen den beiden vercrimpten Komponenten gewährleisten. Insbesondere kann durch eine Crimpung bei korrekter Ausführung eine gasdichte Verbindung zwischen den beiden Komponenten bewirkt werden, da bei der plastischen Verformung eines Crimp-Rohlings und beispielsweise einer feindrähtigen Leitung eine Struktur entstehen kann, die weitgehend gegen das Eindringen von Sauerstoff abgeschottet ist und somit im Innern vor Korrosion geschützt ist.Crimping is a joining process in which two components are joined together by plastic deformation. In particular, by crimping a crimping, that is, a difficult to release mechanical connection between a conductor and a connecting element, such as a plug or a sleeve, can be effected. Such crimping may be used as an alternative to conventional bonding techniques, such as brazing or welding, and, when properly fabricated, may provide a reliable electrical and mechanical connection between the two crimped components. In particular, by crimping with the correct execution, a gas-tight connection between the two components can be effected, since in the plastic deformation of a crimp blank and, for example, a fine-wire line, a structure can be formed which is largely sealed off against the ingress of oxygen and thus in the interior is protected against corrosion.

Zum Herstellen einer Crimpung wird herkömmlich ein Crimp-Rohling beispielsweise in Form eines plastisch verformbaren Hülsenelements oder Steckerelements in Kontakt mit einer mit dem Crimp-Rohling zu vercrimpenden zweiten Komponente wie beispielsweise einem Ende eines Kabels gebracht. Anschließend wird der Crimp-Rohling durch Pressen mit einem geeigneten Formwerkzeug, das an seiner zu dem Crimp-Rohling gerichteten Seite eine geeignet geformte Crimp-Formungsfläche aufweist, plastisch verformt, wobei die zweite Komponente im Allgemeinen vollständig von dem Crimp-Rohling umgeben und von diesem eingequetscht wird. Das Formwerkzeug wird hierzu im Allgemeinen mittels einer Formmaschine um einen Weg in Richtung des Crimp-Rohlings verlagert, bis der Crimp-Rohling mit einer Maximalpresskraft gepresst und verformt wird. Anschließend wird das Formwerkzeug wieder von dem Crimp-Rohling weg verlagert, so dass die mit dem Crimp-Rohling vercrimpte Komponente entnommen werden kann. Die Formmaschine kann beispielsweise eine hydraulische, pneumatische oder elektrische Presse sein, an der das Formwerkzeug befestigt werden kann.To produce a crimp, a crimp blank, for example in the form of a plastically deformable sleeve element or plug element, is conventionally brought into contact with a second component to be crimped with the crimp blank, such as, for example, an end of a cable. Subsequently, the crimp blank is plastically deformed by pressing with a suitable die having a suitably shaped crimp forming surface on its side facing the crimp blank, the second component generally being completely surrounded by and from the crimp blank is squeezed. For this purpose, the molding tool is generally displaced by a forming machine in the direction of the crimp blank until the crimp blank is pressed and deformed with a maximum pressing force. Subsequently, the mold is moved back away from the crimp blank, so that the crimped with the crimp blank component can be removed. The molding machine can be, for example, a hydraulic, pneumatic or electric press on which the molding tool can be fastened.

Beim Herstellen der Crimpung muss auf eine hohe Qualität der Crimpung geachtet werden, um eine dauerhafte mechanische und somit eine elektrische stabile Verbindung zwischen den vercrimpten Komponenten gewährleisten zu können. Wenn beispielsweise beim Crimpen keine ausreichende Presskraft ausgeübt wird oder ungeeignetet Kontaktmaterialien verwendet wird, können beispielsweise feindrähtige Leitungen unzureichend dauerhaft verpresst werden. Es kann daher Sauerstoff an die einzelnen Leitungen kommen und sich durch Oxidation ein erhöhter Übergangswiderstand zwischen den Leitungen und einer Crimp-Hülse einstellen. Außerdem besteht das Risiko, dass eine unvollständig verpresste Leitung aus der Crimpung herausgezogen werden kann. Andererseits darf beim Crimpen die Verpressung nicht zu hoch sein oder mit einem zu kleinen Formwerkzeug gepresst werden, da dies beispielsweise bei massiven und feindrähtigen Leitungen die Querschnitte übermäßig verringern und dadurch den Widerstand unzulässig erhöhen könnte. Außerdem besteht bei starker Überschreitung der Presskraft bei feindrähtigen Leitungen ein Risiko, dass einzelne Leiter abgeschert werden. Ferner kann die Vercrimpung auch durch Risse oder Aufbrechen geschädigt werden.When making the crimp, care must be taken to ensure a high quality of the crimping in order to ensure a permanent mechanical and thus an electrically stable connection between the crimped components. If, for example, crimping does not exert a sufficient pressing force or if unsuitable contact materials are used, fine-wire lines, for example, can be insufficiently permanently compressed. It can therefore come oxygen to the individual lines and set by oxidation, an increased contact resistance between the lines and a crimp sleeve. There is also the risk that an incompletely compressed line can be pulled out of the crimp. On the other hand, when crimping the compression must not be too high or be pressed with a too small mold, as this, for example, in massive and fine-wire lines reduce the cross-sections excessively and thereby increase the resistance inadmissible. In addition, if the pressing force of fine-wire cables is exceeded, there is a risk that individual conductors will be sheared off. Furthermore, the crimping can also be damaged by cracks or breakage.

Eine Qualitätssicherung einer Crimpverbindung erfolgt herkömmlich meist durch Vermessen von Außenmaßen der Crimpung, durch eine optische Beurteilung des Schliffbildes z. B. durch die Mitte einer Crimpung senkrecht zu den Leitungen und/oder durch eine Kraft-Weg Überwachung während des Crimpens.A quality assurance of a crimp usually conventionally by measuring external dimensions of the crimp, by an optical assessment of the grinding pattern z. B. by the center of a crimping perpendicular to the lines and / or by a force-displacement monitoring during crimping.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Es wird angestrebt, ein Verfahren zum Herstellen einer qualitativ hochwertigen Crimpung sowie eine für eine Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung bereitzustellen.The aim is to provide a method for producing a high-quality crimp and a device suitable for carrying out the method.

Dies kann mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfolgen. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.This can be done with the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are defined in the dependent claims.

Es wurde erkannt, dass für eine zuverlässige Crimpverbindung ein innerer mechanischer Verpressungszustand erforderlich sein kann. Da bei Kontakten und damit Crimpungen üblicherweise hochfeste Materialien eingesetzt werden, kann es vorteilhaft sein, die Auffederung der Crimpung zu vermessen. Die Auffederung reduziert eine innere Druckspannung bis hin zu einer möglicherweise vorspannungsfreien Verbindung. Die innere Vorspannung sollte für stabile elektrische Verbindungen größer sein als eine durch natürliche Alterung erfolgte Relaxation der Materialien während der Einsatzdauer der Crimpung.It has been recognized that for a reliable crimp connection, an internal mechanical crimp state may be required. Since contacts and thus crimping usually high-strength materials are used, it may be advantageous to measure the springing of the crimping. The spring-back reduces an internal compressive stress up to a possibly stress-free connection. The internal preload should be greater for stable electrical connections than natural aging relaxation of the materials during the crimping time of use.

Um eine dauerhafte Qualität abzusichern, kann es vorteilhaft sein, einen Auffederweg der Crimpung bei deren Herstellung direkt zu messen. Dies kann einen direkten Rückschluss auf den inneren Verspannungszustand liefern.In order to ensure a lasting quality, it may be advantageous to directly measure a Auffederweg the crimping during their production. This can provide a direct inference to the internal stress state.

Zum Vermessen des Auffederweges kann die Position des Formwerkzeuges bei maximaler Crimpkraft ermittelt werden. Diese liegt generell direkt im Umkehrpunkt eines Verfahrweges des Formwerkzeuges. Ferner kann die Position des Formwerkzeuges sobald dieses den Crimp-Rohling verlässt, also näherungsweise kraftfrei ist, ermittelt werden. Die Differenz dieser beide Positionen gibt den Auffederweg der Crimpung an.To measure the Auffederweges the position of the mold at maximum crimping force can be determined. This is generally directly in the reversal point of a travel of the mold. Furthermore, the position of the molding tool as soon as it leaves the crimp blank, that is, approximately force-free, can be determined. The difference of these two positions indicates the Auffederweg the crimping.

Diese Information über den Auffederweg sichert damit qualitätsindizierend fast alle möglichen Fehler einer Crimpung ab, inklusive möglicher Materialfehler des Crimps. Eventuelle weitere Fehler wie z. B. Reibungen können durch Korrekturfaktoren reduziert werden.This information about the Auffederweg thus insuring almost all sorts of crimping errors, including possible material defects of the crimp. Any further errors such. B. Frictions can be reduced by correction factors.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, eine beim Herstellen einer Vercrimpung von dem Formwerkzeug auf den Crimp-Rohling ausgeübte Kraft auf dem Rückweg, das heißt, nachdem eine von dem Formwerkzeug bewirkte Maximalpresskraft erreicht wurde und das Formwerkzeug dann von dem Crimp-Rohling weg verlagert wird, zu messen. Ergänzend soll eine Rückweglänge bestimmt werden, um die das Formwerkzeug zwischen dem Zustand mit der Maximalpresskraft und einem im Wesentlichen presskräftefreien Zustand auf dem Rückweg mindestens verlagert werden muss. Mit anderen Worten soll eine Distanz bestimmt werden zwischen einer Position, in der das Formwerkzeug mit der höchsten Presskraft auf den Crimp-Rohling presst, und einer Position, die das Formwerkzeug beim anschließenden Verlagern weg von dem Crimp-Rohling erreicht und an der erstmals im Wesentlichen keine Presskraft von dem Formwerkzeug auf den Crimp-Rohling mehr ausgeübt wird.According to one aspect of the present invention, it is proposed to provide a force on the return path exerted on the crimp blank during crimping, that is, after a maximum pressing force effected by the former has been achieved and the former is then removed from the crimp blank is relocated to measure. In addition, a return path length is to be determined by which the mold must at least be displaced between the state with the maximum pressing force and a substantially press-free state on the return path. In other words, a distance is to be determined between a position in which presses the mold with the highest pressing force on the crimp blank, and a position which reaches the mold during the subsequent displacement away from the crimp blank and at the first time substantially no pressing force is exerted by the mold on the crimp blank more.

„Im wesentlichen presskräftefrei” kann hierbei dahingehend verstanden werden, dass von dem Formwerkzeug allenfalls Kräfte auf den Crimp-Rohling ausgeübt werden, die im Vergleich zu Kräften, die zum plastischen Verformen des Crimp-Rohlings nötig sind, vernachlässigt werden können. Insbesondere kann „im Wesentlichen presskräftefrei” dahingehend verstanden werden, dass eine von dem Formwerkzeug auf den Crimp-Rohling ausgeübte Presskraft kleiner sein soll, als Kräfte, die erfahrungsgemäß von dem Crimp-Rohling durch Auffedern während des Verlagerns des Formwerkzeugs auf dem Rückweg auf das Formwerkzeug ausgeübt werden"Substantially free of pressing forces" can be understood here to mean that, at most, forces are exerted on the crimp blank by the forming tool, which forces can be neglected in comparison with forces which are necessary for the plastic deformation of the crimp blank. In particular, "substantially free of pressing forces" can be understood to mean that a pressing force exerted by the molding tool on the crimping blank should be smaller than forces experienced by the crimping blank by springing during displacement of the forming tool on the return path to the forming tool be exercised

Durch Bestimmen der Rückweglänge kann ermittelt werden, wie stark der Crimp-Rohling nach dem eigentlichen Crimp-Vorgang, das heißt nach Erreichen der Maximalpresskraft, wieder auffedert.By determining the return path length, it can be determined how much the crimp blank rebounds after the actual crimping process, that is to say after the maximum pressing force has been reached.

Die Information über die Rückweglänge und damit eine Information über das Auffedern der hergestellten Vercrimpung kann anschließend ausgegeben werden. Es hat sich herausgestellt, dass eine solche Information einen guten Indikator für die Qualität der hergestellten Vercrimpung angeben kann. Eine geringe Auffederung, das heißt eine kurze Rückweglänge, deutet auf eine hohe mechanische innere Pressung der Crimpung hin und stellt damit auch eine hohe elektrische Qualität der Crimpung sicher. Ein starkes Auffedern, das heißt eine große Rückweglänge, deutet auf Probleme bei der Herstellung der Crimpung oder des damit bewirkten Kontaktes hin und kann somit eine nicht ausreichende Qualität der Vercrimpung und/oder eine geringe elektrische Stabilität der Crimpung indizierenThe information about the return path length and thus information about the springing up of the produced crimping can subsequently be output. It has been found that such information can give a good indication of the quality of the crimping produced. A slight springback, that is to say a short return path length, indicates a high mechanical inner pressure of the crimping and thus also ensures a high electrical quality of the crimping. Strong springing, that is, a long return path, indicates problems in making the crimp or the contact therewith, and thus may indicate insufficient crimping quality and / or low crimp electrical stability

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren ergibt sich eine Möglichkeit, direkt beim Herstellen der Crimpung ein zuverlässiges Maß über die Qualität der Crimpung zu erhalten. Insbesondere kann eine solche Qualität zerstörungsfrei, schnell und kostengünstig zum Beispiel direkt beim Crimpprozess ermittelt werden.With the proposed method, there is a possibility of obtaining a reliable measure of the quality of the crimping directly during the production of the crimping. In particular, such a quality can be determined non-destructively, quickly and inexpensively, for example directly during the crimping process.

Die zu bestimmende Rückweglänge kann durch Messen einer Distanz zwischen einem ersten Bezugspunkt, der mit der Position des Crimp-Rohlings korreliert, und einem zweiten Bezugspunkt, der mit der Position des Formwerkzeugs korreliert, bestimmt werden. Beispielsweise kann der Crimp-Rohling in einer Crimp-Rohling-Aufnahme aufgenommen sein, in der er während des Crimp-Vorgangs gehalten und gegebenenfalls geformt wird. An der Crimp-Rohling-Aufnahme kann beispielsweise ein geeigneter Bezugspunkt definiert werden, der mit der Position des Crimp-Rohlings korreliert. Als zweiter Bezugspunkt kann an dem Formwerkzeug eine Referenzposition definiert werden, vorzugsweise in der Nähe der Crimp-Formungsfläche. Da sich die beiden definierten Bezugspunkte während des Verlagerns des Formwerkzeuges auf dem Rückweg des Formwerkzeugs weg von dem Crimp-Rohling sukzessive voneinander entfernen, kann durch Messen der Distanz zwischen den beiden Bezugspunkten einerseits zu einem Zeitpunkt, zu dem von dem Werkzeug die Maximalpresskraft auf den Crimp-Rohling ausgeübt wird, und andererseits zu einem Zeitpunkt, bei dem das Formwerkzeug erstmals keine Kraft mehr auf den Crimp-Rohling ausübt, die zu bestimmende Rückweglänge ermittelt werden.The return path length to be determined may be determined by measuring a distance between a first reference point, which correlates with the position of the crimp blank, and a second reference point, which correlates with the position of the forming tool. For example, the crimp blank can be accommodated in a crimp blank receptacle in which it is held during the crimping process and optionally formed. For example, a suitable reference point can be defined on the crimp blank receptacle, which correlates with the position of the crimp blank. As a second reference point, a reference position may be defined on the mold, preferably in the vicinity of the crimp molding surface. Since the two defined reference points successively move away from the crimp blank during displacement of the mold on the way back of the mold, by measuring the distance between the two reference points on the one hand at a time at which the maximum force on the crimp of the tool -Rohling is exercised, and on the other hand, at a time when the mold exerts no force for the first time on the crimp blank, the determined return path to be determined.

Für den Fall, dass beispielsweise die Position einer Crimp-Rohling-Aufnahme fest und deren Verformung unter der Presskraft bekannt ist und somit ein erster Bezugspunkt als fix angenommen werden kann, kann es genügen, mit einer Positionsmesseinrichtung lediglich die Position des Formwerkzeugs bzw. eines zweiten Bezugspunktes, der mit der Position des Formwerkzeugs bzw. dessen Crimp-Formungsfläche korreliert, zu messen. Es kann hierbei vorteilhaft sein, den zweiten Bezugspunkt möglichst nahe der Crimp-Formungsfläche, die während des Crimp-Vorgangs den Crimp-Rohling plastisch verformt, zu wählen. Damit kann gewährleistet werden, dass durch Messung der Rückweglänge tatsächlich der Auffederweg des verformten Crimp-Rohlings, der sich zwischen der Crimp-Rohling-Aufnahme und der Crimp-Formungsfläche befindet, bestimmt wird und Einflüsse, wie beispielsweise eine Verformung des Formwerkzeugs bzw. einer das Formwerkzeug bewegenden Maschine, weitgehend eliminiert werden können.In the event, for example, that the position of a crimp blank receptacle is fixed and its deformation is known under the pressing force, and thus a first reference point can be assumed to be fixed, it may suffice to use a position measuring device merely the position of the forming tool or a second one Reference point which corresponds to the position of the mold or its crimping Shaping surface correlates to measure. In this case, it may be advantageous to select the second reference point as close as possible to the crimp forming surface, which plastically deforms the crimp blank during the crimping process. It can thus be ensured that, by measuring the return path length, the resilience path of the deformed crimp blank, which is located between the crimp blank receptacle and the crimp forming surface, is actually determined, and influences, such as, for example, deformation of the mold or of the die Mold moving machine, can be largely eliminated.

Vorzugsweise wird die Rückweglänge berührungslos gemessen. Insbesondere kann die Distanz zwischen den beiden definierten Bezugspunkten optisch gemessen werden, beispielsweise mit Hilfe einer Laserabstandsmesseinrichtung. Eine solche Laserabstandsmesseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, einen Laserstrahl von einem der Bezugspunkte hin zu dem anderen Bezugspunkt auszusenden und einen dort reflektierten Anteil des Laserlichts wieder zu detektieren, um auf Basis einer Laufzeitmessung eine Information über die Distanz zwischen den beiden Bezugspunkten erhalten zu können. Das berührungslose Messen der Rückweglänge kann eine zuverlässige, verschleißfreie Bestimmung der Qualität der Crimpung erlauben. Insbesondere eine optische Messung, beispielsweise mit Hilfe der Laserabstandsmesseinrichtung, ermöglicht ein sehr genaues Bestimmen der Rückweglänge, beispielsweise mit einer Genauigkeit im Bereich von wenigen Mikrometern. Auf diese Weise lässt sich einfach, zuverlässig und verschleißfrei eine präzise Angabe über den Auffederweg während der Herstellung der Vercrimpung und damit über die Qualität der hergestellten Vercrimpung erhalten.Preferably, the return path length is measured without contact. In particular, the distance between the two defined reference points can be measured optically, for example with the aid of a laser distance measuring device. Such a laser distance measuring device can be designed to emit a laser beam from one of the reference points to the other reference point and to detect a portion of the laser light reflected there again in order to be able to obtain information about the distance between the two reference points on the basis of a transit time measurement. The non-contact measurement of the return path length can allow a reliable, wear-free determination of the quality of the crimping. In particular, an optical measurement, for example by means of the laser distance measuring device, allows a very accurate determination of the return path length, for example with an accuracy in the range of a few micrometers. In this way, a precise indication of the Auffederweg during manufacture of the crimping and thus on the quality of the produced crimping can be easily, reliably and wear-free obtained.

Es wird angemerkt, dass mögliche Merkmale und Vorteile der beschriebenen Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung einer Crimpung und teilweise mit Bezug auf eine Vorrichtung zum Herstellen einer Vercrimpung beschrieben sind. Beim Studium der Beschreibung wird ein Fachmann erkennen, dass die beschriebenen Merkmale jeweils miteinander kombiniert werden können und durch solche Kombinationen weitere Synergieeffekte erreicht werden können.It is noted that possible features and advantages of the described invention are described herein in part with reference to the proposed method of making a crimp, and in part with respect to an apparatus for making a crimp. In studying the description, a person skilled in the art will recognize that the features described can each be combined with one another and further synergy effects can be achieved by such combinations.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in erläuternder jedoch nicht einschränkender Weise beschrieben.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings in an illustrative but non-limiting manner.

1 zeigt eine Vorrichtung zum Durchführen eines Crimpverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 shows an apparatus for performing a crimping method according to an embodiment of the present invention.

2 zeigt einen typischen Verlauf von Presskräften während eines Crimpverfahrens. 2 shows a typical course of pressing forces during a crimping process.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.The figures are only schematic and not to scale.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

Nachfolgend wird mit Bezug auf die 1 und 2 eine Vorrichtung beschrieben, mit der ein Verfahren zum Herstellen einer Crimpung durchgeführt werden kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.Hereinafter, referring to the 1 and 2 a device is described with which a method for producing a crimping can be carried out according to an embodiment of the present invention.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, mit deren Hilfe ein Crimp-Rohling 3 vercrimpt werden kann. Die Vorrichtung 1 weist ein Formwerkzeug 5 in Form eines Stempels und eine Crimp-Rohling-Aufnahme 7 in Form eines Ambosses auf. Das Formwerkzeug 5 ist an einer lediglich schematisch dargestellten Formmaschine 9 befestigt. Die Formmaschine 9 kann das Formwerkzeug 5 in vertikaler Richtung hin und her bewegen, wie mit den Pfeilen 11, 13 angedeutet. An seiner unteren, zu der Crimp-Rohling-Aufnahme 7 gerichteten Seite weist das Formwerkzeug 5 eine Crimp-Formungsfläche 15 auf, die die Kontur vorgibt, in die der Crimp-Rohling während des Crimpens plastisch verformt werden soll.In 1 is a device 1 represented, with the help of a crimp blank 3 can be crimped. The device 1 has a mold 5 in the form of a punch and a crimp blank holder 7 in the form of an anvil. The mold 5 is on a forming machine shown only schematically 9 attached. The molding machine 9 can the mold 5 move back and forth in the vertical direction, as with the arrows 11 . 13 indicated. At its bottom, to the crimp blank holder 7 directed side has the mold 5 a crimp forming surface 15 on, which specifies the contour in which the crimp blank is to be plastically deformed during crimping.

Die Formmaschine 9 ist mit Hilfe einer Kraftmesseinrichtung 19 dazu ausgelegt, die Kraft, mit der das Formwerkzeug 5 während des Crimp-Vorgangs gegen den Crimp-Rohling 3 gepresst wird, zu messen und entsprechende Messdaten an eine Auswerteelektronik 17 zu übertragen.The molding machine 9 is with the help of a force measuring device 19 designed to use the force with which the mold 5 during crimping against the crimp blank 3 is pressed to measure and corresponding measurement data to an evaluation 17 transferred to.

Ferner ist für die Vorrichtung 1 eine Positionsmesseinrichtung 21 vorgesehen, mit Hilfe derer die Position des Formwerkzeugs 5 gemessen werden kann. Im dargestellten Beispiel ist die Positionsmesseinrichtung 21 mit Hilfe einer Laserabstandsmesseinrichtung 23 realisiert, die fest an der Crimp-Rohling-Aufnahme 7 angebracht ist. Die Laserabstandsmesseinrichtung 23 emittiert einen schematisch dargestellten zeitlich modulierten Laserstrahl 27 in einer Richtung, die der Bewegungsrichtung 11, 13 des Formwerkzeugs 5 während des Crimp-Vorgangs entspricht. Der Laserstrahl 27 wird an einem Reflektor 25, der an einem unteren Ende des Formwerkzeugs 5 in der Nähe der Crimp-Formungsfläche 15 seitlich abragend angebracht ist, reflektiert. Der reflektierte Anteil des Laserstrahls 27 wird anschließend von einem Detektor der Positionsmesseinrichtung 23 detektiert. Aus einer zu messenden Phasenverschiebung zwischen dem emittierten modulierten Laserlicht und dem detektierten reflektierten Laserlicht kann über eine Laufzeitmessung auf den Abstand x zwischen der Laserabstandsmesseinrichtung 23 und dem Reflektor 25 geschlossen werden. Die Laserabstandsmesseinrichtung 23 erlaubt damit, die Position der Crimp-Formungsfläche 15 des Formwerkzeugs 5 während des Crimp-Vorgangs sehr genau zu bestimmen. Eine entsprechende Information wird an die Auswerteelektronik 17 weitergeleitet.Further, for the device 1 a position measuring device 21 provided by means of which the position of the mold 5 can be measured. In the example shown, the position measuring device 21 with the help of a laser distance measuring device 23 realized, the firmly on the crimp blank recording 7 is appropriate. The laser distance measuring device 23 emits a schematically illustrated time-modulated laser beam 27 in one direction, the direction of movement 11 . 13 of the mold 5 during the crimping process. The laser beam 27 is attached to a reflector 25 which is at a lower end of the mold 5 near the crimp forming surface 15 is mounted abragend side reflected. The reflected portion of the laser beam 27 is then by a detector of the position measuring device 23 detected. From a phase shift to be measured between the emitted modulated laser light and the detected reflected laser light can be determined over a travel time measurement on the distance x between the laser distance measuring device 23 and the reflector 25 getting closed. The laser distance measuring device 23 allows the position of the crimp forming surface 15 of the mold 5 to determine very precisely during the crimping process. A corresponding information is sent to the evaluation electronics 17 forwarded.

Bei dem Verfahren zur Herstellung der Crimpung wird zunächst der unverformte Critmp-Rohling 3 auf der Crimp-Rohling-Aufnahme 7 angeordnet. In diesem unverformten Zustand weist der Crimp-Rohling 3 zwei Laschen 29, 31 auf, die zusammen mit einem Boden 33 des Crimp-Rohlings 3 einen Raum 35 im Wesentlichen umschließen. Der Crimp-Rohling 3 kann beispielsweise ein Ende eines Steckers oder einer Buchse sein, an dem ein Kabel durch Vercrimpen befestigt werden soll. In den Raum 35 wird dann das Kabel bzw. die Vielzahl von freigelegten Litzen 37 des Kabels eingelegt.In the process of making the crimp, the undeformed critmp ingot is first formed 3 on the crimp blank holder 7 arranged. In this undeformed state, the crimp blank 3 two tabs 29 . 31 on that together with a floor 33 of the crimp blank 3 a room 35 essentially enclose. The crimp blank 3 For example, it may be an end of a plug or socket to which a cable is to be crimped. In the room 35 then becomes the cable or the plurality of exposed strands 37 of the cable is inserted.

Während des Crimp-Vorgangs wird nun das Formwerkzeug 5 durch die Formmaschine 9 sukzessive vertikal nach unten in Richtung des Pfeils 11 verlagert. Dabei kommt die Crimp-Formungsfläche 15 mit den Laschen 29, 31 in Kontakt und verformt diese beim weiteren Herabfahren des Formwerkzeugs 5. Eine Verformung findet dabei in diesem Anfangsstadium weitgehend plastisch statt. Beim weiteren Herabfahren des Formwerkzeugs 5 werden die Laschen 29, 31 zunehmend stärker auf die in dem Raum 35 befindlichen Litzen 37 gedrückt, so dass die Litzen sich einerseits eng aneinanderlegen und andererseits das Material der Laschen 29, 31 teilweise plastisch in Zwischenräume zwischen den Litzen 37 fließt. Die Verformung des Crimp-Rohlings 3 einschließlich der darin aufgenommenen Litzen 37 erfolgt dabei teilweise plastisch sowie teilweise elastisch.During the crimping process, the mold is now 5 through the molding machine 9 successively vertically downwards in the direction of the arrow 11 relocated. Here comes the crimp molding surface 15 with the tabs 29 . 31 in contact and deforms them during the further lowering of the mold 5 , A deformation takes place in this initial stage largely plastic. Upon further lowering of the mold 5 become the tabs 29 . 31 increasingly stronger in the room 35 located strands 37 pressed so that the strands close on the one hand and on the other hand, the material of the tabs 29 . 31 partially plastic in spaces between the strands 37 flows. The deformation of the crimp blank 3 including the strands received therein 37 takes place partially plastic and partially elastic.

Während des sukzessiven Verlagerns des Formwerkzeugs 5 nach unten wird kontinuierlich die von dem Formwerkzeug 5 auf den Crimp-Rohling 3 ausgeübte Kraft F gemessen. Die Größe der Kraft ist für diese Messungen nicht ausschlaggebend, es sind nur die Punkte maximaler Presskraft und minimaler Presskraft zu ermitteln. Um mögliche Fehlereinflüsse durch Verformungen der Formmaschine und/oder des Formwerkzeugs zu vermeiden, sollte die Messeinrichtung nahe an dem Crimp-Rohling platziert werden. Beispielsweise kann die Laserabstandsmesseinrichtung 23 vorteilhaft nahe an der Auflagefläche des Crimp-Rohlings auf der Crimp-Rohling-Aufnahme 7 angebracht sein und der als Gegenstück dienende Reflektor 25 kann beispielsweise in der Nähe der Crimpformungsfläche 15 an dem Formwerkzeug 5 angebracht sein.During the successive relocation of the mold 5 down is continuously from the mold 5 on the crimp blank 3 applied force F measured. The magnitude of the force is not decisive for these measurements, only the points of maximum pressing force and minimum pressing force are to be determined. In order to avoid possible errors due to deformations of the molding machine and / or the molding tool, the measuring device should be placed close to the crimp blank. For example, the laser distance measuring device 23 advantageously close to the contact surface of the crimp blank on the crimp blank holder 7 be attached and serving as a counterpart reflector 25 For example, near the crimp forming surface 15 on the mold 5 to be appropriate.

Während des Crimp-Vorgangs wird das Formwerkzeug 5 so lange vertikal nach unten verlagert, bis die Kraftmesseinrichtung 19 angibt, dass die Kraft, mit der das Crimp-Werkzeug 5 auf den Crimp-Rohling 3 presst, einer Maximalpresskraft Fmax entspricht. Nach einem definierten Zufahrweg bewegt sich das Formwerkzeug wieder nach oben bis es den Crimp-Rohling verlässt.During the crimping process, the mold becomes 5 shifted vertically downwards until the force measuring device 19 indicates that the force with which the crimping tool 5 on the crimp blank 3 presses, a maximum pressing force F max corresponds. After a defined Zufahrweg the mold moves back up until it leaves the crimp blank.

In 2 ist durch die Kurve 39 ein typischer Verlauf der ausgeübten Presskraft F in Abhängigkeit von der Abwärtsverlagerung x dargestellt. Bei Verformung des Crimp-Rohlings nimmt die Presskraft F während des plastischen, elastischen Verformens des Crimp-Rohlings 3 langsam zu. und kommt bei weiterer Verlagerung in einen Bereich, in dem die Presskraft mit der Verlagerung zunehmend starker ansteigt. Dies kann als Indikator dafür angesehen werden, dass zusätzlich zu der plastischen Verformung eine immer starker beitragende elastische Verformung des Crimp-Rohlings 3 mitsamt den darin aufgenommenen Litzen 37 stattfindet. Bei Erreichen der Maximalpresskraft Fmax wird die Abwärtsbewegung des Formwerkzeugs 5 beendet.In 2 is through the bend 39 a typical course of the applied pressing force F as a function of the downward displacement x is shown. Upon deformation of the crimp blank, the pressing force F decreases during the plastic, elastic deformation of the crimp blank 3 slowly too. and comes with further relocation in an area in which the press force with the relocation increases increasingly strong. This can be considered as an indicator that, in addition to the plastic deformation, an ever-increasing elastic deformation of the crimp blank 3 together with the strands received in it 37 takes place. Upon reaching the maximum pressing force F max , the downward movement of the molding tool 5 completed.

Anschließend wird das Formwerkzeug 5 wieder vertikal nach oben bewegt, wie in 1 mit dem Pfeil 13 angedeutet, um sich auf einem Rückweg weg von dem Crimp-Rohling 3 zu verlagern. Auch während dieses Rückweges wird die von dem Formwerkzeug 5 auf den Crimp-Rohling 3 ausgeübte Kraft F fortwährend mit Hilfe der Kraftmesseinrichtung 19 gemessen.Subsequently, the mold 5 moved vertically upwards again, as in 1 with the arrow 13 hinted at on a way back away from the crimp blank 3 to relocate. Also during this return path is that of the mold 5 on the crimp blank 3 applied force F continuously using the force measuring device 19 measured.

Wie in 2 durch die Kurve 41 dargestellt, nimmt die Kraft F während des Rückweges in Abhängigkeit von der Verlagerung Δx in etwa linear ab. Dies kann dadurch erklärt werden, dass sich während des Hochfahrens des Formwerkzeugs 5 der elastische Anteil der Verformung des Crimp-Rohlings 3 wieder sukzessive entspannt. Sobald die elastische Verformung komplett abgebaut ist, übt der Crimp-Rohling 3 keine Kraft mehr auf das Formwerkzeug 5 aus, das somit im Wesentlichen presskräftefrei weiter nach oben verlagert werden kann.As in 2 through the bend 41 shown, decreases the force F during the return path in response to the displacement Δx in approximately linear. This can be explained by the fact that during the startup of the mold 5 the elastic portion of the deformation of the crimp blank 3 again gradually relaxed. Once the elastic deformation is completely degraded, the crimping blank exerts 3 no more power on the mold 5 out, which can thus be moved substantially free of presses further up.

Während des Verlagerns des Formwerkzeugs 5 wird mit Hilfe der Positionsmesseinrichtung 21 fortwährend der Abstand x zwischen der Laserabstandsmesseinrichtung 23 und dem Reflektor 25 gemessen. Insbesondere wird der Abstand xmax in dem Augenblick gemessen, in dem von dem Formwerkzeug 5 die Maximalpresskraft Fmax auf den Crimp-Rohling 3 ausgeübt wird. Außerdem wird der Abstand x0 gemessen, bei dem die von dem Presswerkzeug 5 während des Rückweges auf den Crimp-Rohling 3 ausgeübte Kraft erstmals zumindest nahezu 0 ist. Die Wegdifferenz Δx = xmax – x0 gibt eine Information über die elastische Verformung des Crimp-Rohlings, das heißt über die Auffederung des Crimp-Rohlings während des Zurückfahrens des Formwerkzeugs 5, an.While moving the mold 5 is using the position measuring device 21 continuously the distance x between the laser distance measuring device 23 and the reflector 25 measured. In particular, the distance x max is measured at the moment in which of the mold 5 the maximum pressing force F max on the crimp blank 3 is exercised. In addition, the distance x 0 is measured at which of the pressing tool 5 during the return journey to the crimp blank 3 applied force is at least almost 0 for the first time. The path difference Δx = x max -x 0 gives information about the elastic deformation of the crimp blank, that is about the springing of the crimp blank during the return movement of the mold 5 , at.

Diese Information Δx stellt einen Indikator für die Qualität der hergestellten Crimpung dar. Je kleiner Δx, das heißt je kleiner die Auffederung, ist, desto besser ist allgemein die Qualität der Crimpung. Insbesondere, wenn Δx für eine bestimmte Crimpung von ansonsten ermittelten Werten abweicht, kann dies ein Indikator für Herstellungsfehler sein.This information .DELTA.x represents an indicator of the quality of the crimping produced. The smaller Δx, that is, the smaller the springback, the better the crimping quality in general. In particular, if Δx deviates from otherwise determined values for a particular crimp, this can be an indicator of manufacturing errors.

Durch das beschriebene Verfahren bzw. die Vorrichtung, die dieses Verfahren ermöglicht, kann erreicht werden, dass ein Crimp-Vorgang direkt überwacht werden kann und eine Qualität der hergestellten Crimpung anhand des ermittelten Kraft-Weg-Diagramms einfach und zuverlässig analysiert werden kann.By means of the described method or the device which makes this method possible, it can be achieved that a crimping process can be monitored directly and a quality of the crimping produced can be simply and reliably analyzed on the basis of the determined force-displacement diagram.

Claims (10)

Verfahren zum Herstellung einer Crimpung, aufweisend: Bereitstellen eines Crimp-Rohlings (3); plastisches Verformen des Crimp-Rohlings durch Pressen mit einem Formwerkzeug (5), wobei das Formwerkzeug beim Pressen mittels einer Formmaschine (9) um einen Hinweg (11) in Richtung des Crimp-Rohlings verlagert wird, bis der Crimp-Rohling mit einer Maximalpresskraft Fmax gepresst wird, und wobei das Formwerkzeug danach um einen Rückweg (13) von dem Crimp-Rohling weg verlagert wird; dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rückweg eine von dem Formwerkzeug auf den Crimp-Rohling ausgeübte Presskraft F gemessen wird und eine Rückweglänge Δx bestimmt wird, um die das Formwerkzeug zwischen einem Zustand mit der Maximalpresskraft und einem im Wesentlichen presskräftefreien Zustand auf dem Rückweg mindestens verlagert werden muss.A method of making a crimp, comprising: providing a crimp blank ( 3 ); plastic deformation of the crimp blank by pressing with a molding tool ( 5 ), wherein the molding tool during pressing by means of a molding machine ( 9 ) at a way ( 11 ) is displaced in the direction of the crimp blank until the crimp blank is pressed with a maximum pressing force F max , and wherein the molding tool is thereafter set back ( 13 ) is displaced away from the crimp blank; characterized in that on the way back a force exerted by the mold on the crimp blank pressing force F is measured and a return path .DELTA.x is determined by which the mold at least between a state with the maximum pressing force and a substantially press-free state on the way back got to. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Rückweglänge durch Messen einer Distanz zwischen einem ersten Bezugspunkt, der mit der Position des Crimp-Rohlings korreliert, und einem zweiten Bezugspunkt, der mit der Position des Formwerkzeugs korreliert, bestimmt wird.The method of claim 1, wherein the return path length is determined by measuring a distance between a first reference point that correlates to the position of the crimp blank and a second reference point that correlates to the position of the forming tool. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zweite Bezugspunkt mit der Position einer Crimpformungsfläche (15) des Formwerkzeugs korreliert.Method according to claim 2, wherein the second reference point is associated with the position of a crimp forming surface ( 15 ) of the mold. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Rückweglänge berührungslos gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the return path length is measured without contact. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rückweglänge optisch gemessen wird.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the return path length is measured optically. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei auf Basis der bestimmten Rückweglänge Δx eine Information über die Qualität der Crimpung ausgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 5, wherein on the basis of the determined return path length Δx information about the quality of the crimping is output. Vorrichtung (1) zum Herstellen einer Crimpung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.Contraption ( 1 ) for producing a crimp, characterized in that the device is adapted to perform a method according to one of claims 1 to 6. Vorrichtung nach Anspruch 7, aufweisend: ein Formwerkzeug (5) zum plastischen Verformen eines Crimp-Rohlings (3); eine Crimp-Rohling-Aufnahme (7) zum Aufnehmen eines Crimp-Rohlings; eine Kraftmesseinrichtung (19) zum Messen einer von dem Formwerkzeug auf den Crimp-Rohling ausgeübten Presskraft F; eine Positionsmesseinrichtung (21) zum Messen einer Position des Formwerkzeugs.Apparatus according to claim 7, comprising: a mold ( 5 ) for plastically deforming a crimp blank ( 3 ); a crimp blank holder ( 7 ) for receiving a crimp blank; a force measuring device ( 19 ) for measuring a pressing force F exerted on the crimping blank by the forming tool; a position measuring device ( 21 ) for measuring a position of the mold. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Positionsmesseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine Distanz zwischen einem ersten Bezugspunkt, der mit der Position der Crimp-Rohling-Aufnahme korreliert, und einem zweiten Bezugspunkt, der mit der Position des Formwerkzeugs korreliert, zu messen.Apparatus according to claim 8, wherein the position measuring means is arranged to measure a distance between a first reference point correlated with the position of the crimp blank receptacle and a second reference point correlated with the position of the mold tool. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Positionsmesseinrichtung eine Laserabstandsmesseinrichtung (23) aufweist.Apparatus according to claim 8 or 9, wherein the position measuring device comprises a laser distance measuring device ( 23 ) having.
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