DE4111404A1

DE4111404A1 - Crimping press for electric cable attachment to plug - has piezoelectric elements encapsulated under impressed surface for maintenance or interruption of eccentric drive of die

Info

Publication number: DE4111404A1
Application number: DE19914111404
Authority: DE
Inventors: Jens Hanowell; Christoph Dujardin
Original assignee: RITTMEYER KG
Current assignee: RITTMEYER KG
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1992-10-15
Also published as: DE4111404C2

Abstract

Two piezoelectric pressure transducers (16), whose elements (17) are embedded in respective silicone damping pads (18), are fitted under the anvil (7) and connected to the motor driving an eccentric shaft (23) and horizontal beam (20) above the die (6). This is constrained by guides (19) to move vertically within limits established by a set screw (14) while the beam (20) is displaced horizontally against a spring (25) and vertically by the interaction of swing links (21, 22) to the die (6) and frame. USE/ADVANTAGE - In e.g. automotive or computing applications. Quality of joints can be monitored and optimised during each crimping operation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Preßvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Vor richtungen werden zur Herstellung von Quetschver bindungen verwendet, mit der Kabel und Stecker, z. B. im Bereich des Automobilbaus oder der Daten verarbeitung verbunden werden.The invention relates to a pressing device according to the preamble of claim 1. Such before directions are used to manufacture crushers bindings used with the cables and plugs, e.g. B. in the field of automotive engineering or data processing.

Bekannte Preßvorrichtungen weisen eine hohe Arbeits leistung auf, so daß eine große Anzahl von Verbin dungen innerhalb einer gewissen Zeit hergestellt werden können. Zur Erzielung eines optimalen Quetschergebnisses werden bei derartigen Vorrich tungen die Hübe des Stempels fest vorgegeben, so daß als Maß für die Quetschung der zurückgelegte Weg ge messen wird. Dieses Verfahren ist denkbar einfach und unkompliziert, so daß damit entsprechend geringe Kosten für die Maschine verbunden sind.Known pressing devices have a high workload performance so that a large number of conn made within a certain time can be. To achieve an optimal With such Vorrich squeezing result the strokes of the stamp are predefined so that the distance traveled as a measure of the crushing will measure. This procedure is very simple and uncomplicated, so that it is correspondingly low Costs associated with the machine.

Nachteilig bei den bekannten Vorrichtungen ist, daß das Quetschergebnis nur nachträglich kontrolliert werden kann, so daß bei zu geringem Druck eine nicht ausreichend sichere Quetschverbindung festgestellt wird bzw. bei zu hohem Druck eine Zerstörung des Steckerkörpers.A disadvantage of the known devices is that the squeezing result is only checked afterwards can be, so that if the pressure is too low a not Sufficiently secure crimp connection found If the pressure is too high, the Connector body.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat tungsgemäße Preßvorrichtung dahingehend zu verbes sern, daß eine Kontrolle des Arbeitsergebnisses während des Quetschvorganges erfolgen kann und bei jedem Quetschvorgang erneut ein optimales Arbeitser gebnis eingestellt werden kann. The invention has for its object a gat to presses accordingly to verbes that a control of the work result can take place during the squeezing process and at an optimal worker for every squeezing process result can be set.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß der Ausbildung nach Anspruch 1 gelöst.This object underlying the invention will solved according to the training of claim 1.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, den Arbeitsablauf nicht über die Wegstrecke des Stempels zu steuern, sondern über eine Druckmessung, so daß ein als ideal erkannter und vorgegebener Druck bei jedem Preßvorgang erreicht wird und der Preßvorgang nach Erzielung dieses Druckes beendet wird. Unter schiedliche Bauteilabmessungen führen daher nicht notwendigerweise unmittelbar zu einem zu hohen oder zu niedrigen Druck.In other words, the invention proposes that Workflow not over the distance of the stamp to control, but via a pressure measurement, so that a pressure recognized as ideal and given each pressing process is achieved and the pressing process after this pressure is reached. Under therefore different component dimensions do not lead necessarily immediately too high or too too low pressure.

Vorteilhaft ist insbesondere, wenn der Amboß läng lich ausgebildet wird, wobei an beiden Enden jeweils ein Drucksensor angeordnet wird, so daß unabhängig von der Positionierung des Werkstückes auf dem Amboß eine Drucksumme ermittelt wird, die den auf das Werkstück aufgebrachten Druck korrekt ermittelt.It is particularly advantageous if the anvil is long Lich is formed, with at both ends a pressure sensor is placed so that independently from the positioning of the workpiece on the anvil a print sum is determined which corresponds to the Workpiece pressure correctly determined.

Von den beiden Drucksensoren kann eine elektrische Schaltung und eine elektrische Leitung zum Antriebs motor des Stempels verlaufen und diesen bei Er reichen des vorgegebenen Druckes abschalten bzw. rückwärts laufen lassen.One of the two pressure sensors can be an electrical one Circuit and an electrical line to the drive motor of the stamp run and this at Er switch off the specified pressure or run backwards.

Da die Drucksteuerung Zeit benötigt, wird sie vor zugsweise bei Maschinen eingesetzt, die nicht voll automatisiert laufen und keine sehr hohe Arbeitslei stung aufweisen mit den damit verbundenen kurzen Taktzeiten. Insbesondere bei Maschinen kleinerer und mittlerer Leistung, die beispielsweise handbetätigt werden, ist es vorteilhaft, die Drucksensoren als Piezo-Elemente auszubilden, da diese erheblich ko stengünstiger sind als z. B. Dehnungsmeßstreifen zur Druckermittlung.Since the print controller takes time, it becomes preferably used on machines that are not full run automatically and not a very high workload show the shortness associated with it Cycle times. Especially with machines smaller and medium power, for example manually operated , it is advantageous to use the pressure sensors as Form piezo elements, since they are considerably are less expensive than z. B. strain gauges for Pressure detection.

Da Piezo-Elemente nur in einem gewissen Druckbereich korrekt und zuverlässig arbeiten, kann es vorteil haft sein, die Piezo-Elemente in ein sogenanntes Dämpfungskissen einzubetten, welches eine Druckmes sung in dem für Piezo-Elemente günstigen Meßbereich ermöglicht, auch wenn in der Maschine Arbeitsdrücke auftreten, die wesentlich außerhalb des Toleranzfen sters für die Piezo-Elemente liegen. Derartige Dämpfungskissen können vorteilhaft beispielsweise aus Silikon bestehen.Because piezo elements only in a certain pressure range working correctly and reliably, it can be beneficial be sticky, the piezo elements in a so-called Embedding cushion, which is a pressure measurement solution in the favorable measuring range for piezo elements enables, even when working pressures in the machine occur that are significantly outside of tolerance sters for the piezo elements. Such Damping cushions can be advantageous, for example are made of silicone.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungs gemäßen Preßvorrichtung sind aus den Unteransprüchen entnehmbar.Further advantageous embodiments of the Invention appropriate pressing device are from the subclaims removable.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Preßvorrichtung wird anhand der Zeichnungen im fol genden näher erläutert. Dabei zeigtAn embodiment of an inventive Press device is based on the drawings in fol explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Preßvorrichtung und Fig. 1 is a perspective view of a pressing device according to the invention and

Fig. 2 einen schematischen vertikalen Schnitt durch die Maschine von Fig. 1, wobei einige Teile gebrochen dargestellt sind. Fig. 2 is a schematic vertical section through the machine of Fig. 1, with some parts shown broken.

In Fig. 1 ist eine Preßvorrichtung zur Herstellung von Quetschverbindungen für Stecker und Leitungen dargestellt, die ein tragbares Gehäuse 1 mit einem Handgriff 2 aufweist. Das Gehäuse 1 weist eine Frontplatte 3 auf. Vor der Frontplatte 3 ist eine zweigeteilte Arbeitsbühne 4 vorgesehen, wobei sich in der Mitte der Arbeitsbühne die eigentliche Preß stelle befindet und wobei die Arbeitsbühne 4 mehrere Langlöcher aufweist. In den Langlöchern können An schläge fixiert werden, an welche beispielsweise die Kabel angelegt werden können, um so eine bestimmte Stellung an der Preßstelle zu gewährleisten.In Fig. 1, a pressing device for producing crimp connections for plugs and lines is shown, which has a portable housing 1 with a handle 2 . The housing 1 has a front plate 3 . In front of the front panel 3 , a two-part work platform 4 is provided, the actual press point being in the middle of the work platform and the work platform 4 having a plurality of elongated holes. In the slots can be fixed to blows to which, for example, the cables can be applied, so as to ensure a certain position at the pressing point.

Im mittleren Bereich der Frontplatte 3 und der Ar beitsbühne 4 ist ein im wesentlichen C-förmiger Rah men 5 angeordnet, dessen Öffnung nach vorne weist. Innerhalb der Öffnung ist ein Stempel 6 und ein Am boß 7 angeordnet. Seitlich an dem Stempel 6 sind zwei Acrylglasplatten 8 vorgesehen, wobei die Acryl glasplatten 8 Langlöcher aufweisen, so daß der Stem pel 6 zwischen den Acrylglasplatten 8 auf- und abbe weg t werden kann.In the central area of the front panel 3 and the Ar beitsbühne 4 is a substantially C-shaped frame 5 men, the opening of which faces forward. Inside the opening, a stamp 6 and a boss 7 is arranged. Laterally to the ram 6 are two acrylic plates 8 are provided, wherein the acrylic glass plates having elongated holes 8, so that the stem pel 6 up between the acrylic glass plates 8 and abbe away can be t.

Zwischen der Unterkante der Acrylglasplatten 8 und der Oberkante der Arbeitsbühne 4 verbleibt ein Spalt, der ausreicht, um ein Kabel von der Arbeits bühne 4 in die Preßstelle zwischen dem Stempel 6 und dem Amboß 7 zu schieben. Der Spalt ist jedoch so klein bemessen, daß nicht unbeabsichtigt die Finger des Bedienpersonals zwischen Stempel 6 und Amboß 7 geraten können.Between the lower edge of the acrylic glass plates 8 and the upper edge of the work platform 4 , there is a gap which is sufficient to push a cable from the work platform 4 into the pressing point between the punch 6 and the anvil 7 . However, the gap is dimensioned so small that the fingers of the operating personnel cannot accidentally get between the punch 6 and the anvil 7 .

Das Gerät wird über einen Netzschalter 9 ein- bzw. ausgeschaltet. Die Druckstärke kann mittels eines Drehknopfes 10 eingestellt und an die jeweils herzu stellende Verbindung angepaßt werden. Eine Leucht diode 11 leuchtet grün auf, solange während der Ar beitstakte der vorgegebene Druck erreicht wurde. Die Anzeige kann erlöschen, wenn der Druck innerhalb ge wisser Toleranzgrenzen nicht erreicht wurde. Sie kann darüber hinaus rot aufleuchten, wenn der Druck nicht ausgereicht hat und gleichzeitig der Strom des elektrischen Antriebsmotors für den Stempel 6 zu hoch war oder auch allein dann, wenn der Motorstrom einen zu hohen Wert erreicht hat. In diesen Fällen ist möglicherweise die Quetschverbindung nicht ge nügend kontaktsicher ausgeführt worden.The device is switched on or off via a power switch 9 . The pressure strength can be set by means of a rotary knob 10 and adapted to the connection to be established in each case. A light-emitting diode 11 lights up green as long as the predetermined pressure has been reached during the working cycles. The display can go out if the pressure has not been reached within certain tolerance limits. It can also light up red if the pressure was insufficient and at the same time the current of the electric drive motor was too high for the plunger 6 or only when the motor current had reached a too high value. In these cases, the crimp connection may not have been carried out with sufficient contact reliability.

Ein Gutmengenzähler 12 springt nur dann um einen Wert weiter, wenn eine Quetschverbindung nach den vorgegebenen Kriterien durchgeführt wurde. Auf diese Weise ist ein einfacher Vergleich zwischen der Sollmenge, die auf dem Gutmengenzähler ange zeigt wurde, und der tatsächlich produzierten Ist menge möglich, so daß ggf. eine Nachkontrolle durch geführt werden kann und schlecht durchgeführte Quetschverbindungen aussortiert werden können.A good quantity counter 12 only jumps by one value if a crimp connection was carried out according to the specified criteria. In this way, a simple comparison between the target quantity, which was shown on the good quantity counter, and the actual quantity actually produced is possible, so that, if necessary, a follow-up inspection can be carried out and badly executed crimp connections can be sorted out.

Auf der Oberkante des Rahmens 5 ist eine Stell schraube 14 angeordnet, mit der der obere Totpunkt des Stempels 6 eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann der freie Spalt zwischen dem Stempel 6 und dem Amboß 7 vor Beginn des Preßvorganges einge stellt werden, so daß eine Anpassung an die Geo metrie der verwendeten Stecker erfolgen kann und auf diese Weise eine irrtümliche Falschlage der Stecker vor Preßbeginn verhindert werden kann.On the upper edge of the frame 5 , an adjusting screw 14 is arranged, with which the top dead center of the stamp 6 can be adjusted. In this way, the free gap between the punch 6 and the anvil 7 can be placed before the start of the pressing process, so that an adaptation to the geometry of the connector used can be made and in this way an erroneous incorrect position of the connector can be prevented before pressing begins .

Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch das Gerät von Fig. 1 und insbesondere durch den Rahmen 5. Dabei ist erkennbar, daß innerhalb des C-förmigen Rahmens 5 der Stempel 6 und der Amboß 7 angeordnet sind. Unterhalb des Ambosses 7 befindet sich eine Vorrichtung 15 zur Druckermittlung. Diese U-förmige oder waageförmige Vorrichtung 15 weist an ihren beiden Enden jeweils einen Drucksensor 16 auf. Die Drucksensoren 16 bestehen aus Piezo-Elementen 17, die in Dämpfungskissen 18 aus Silikon eingebettet sind. FIG. 2 shows a schematic section through the device from FIG. 1 and in particular through the frame 5 . It can be seen that the stamp 6 and the anvil 7 are arranged within the C-shaped frame 5 . Below the anvil 7 there is a device 15 for determining the pressure. This U-shaped or horizontal device 15 has a pressure sensor 16 at each of its two ends. The pressure sensors 16 consist of piezo elements 17 which are embedded in damping cushions 18 made of silicone.

Die Piezo-Elemente 17 sind kostengünstig und arbei ten in einem Druckbereich zuverlässig, der von der Preßvorrichtung überschritten wird. Die Dämpfungs kissen 18 stellen sicher, daß an die Piezo-Elemente 17 ein Druck in verringerter Weise weitergeleitet wird, so daß der von den Piezo-Elementen aufgenomme ne Druck im vorteilhaften Arbeitsbereich der Piezo- Elemente 17 liegt.The piezo elements 17 are inexpensive and work reliably in a pressure range which is exceeded by the pressing device. The damping cushion 18 ensure that a pressure is passed on to the piezo elements 17 in a reduced manner, so that the pressure absorbed by the piezo elements is in the advantageous working range of the piezo elements 17 .

Die Anordnung der Drucksensoren 16 im Bereich der beiden äußeren Enden des Ambosses 7 stellt sicher, daß bei der Lage der Preßstelle zwischen den beiden Drucksensoren 16 die Summe der ermittelten Drücke dem tatsächlich aufgetretenen Druck entspricht. Die weit auseinanderliegend angeordneten Drucksensoren 16 stellen dabei sicher, daß während der praktischen Arbeit immer zwischen den beiden Drucksensoren 16 gearbeitet wird und somit immer die korrekten Ergeb nisse ermittelt werden.The arrangement of the pressure sensors 16 in the region of the two outer ends of the anvil 7 ensures that the position of the pressing point between the two pressure sensors 16 corresponds to the sum of the pressures determined corresponding to the pressure actually occurring. The widely spaced pressure sensors 16 ensure that work is always carried out between the two pressure sensors 16 during practical work and thus the correct results are always determined.

Der Stempel 6 ist mit vertikalen Führungen 19 gela gert, so daß er lediglich vertikale Bewegungen durchführen kann. Oberhalb des Stempels 6 ist ein horizontal liegender Balken 20 angeordnet, der mit dem Stempel 6 über Kniehebel 21 verbunden ist. Der Balken 20 selbst ist wiederum über Kniehebel 22 mit dem Rahmen 5 verbunden.The stamp 6 is gela with vertical guides 19 , so that it can only perform vertical movements. Above the punch 6 is a horizontally positioned beam 20 is arranged, which is connected to the plunger 6 by the toggle 21st The bar 20 itself is in turn connected to the frame 5 via toggle levers 22 .

Vor dem Kopfende des Balkens 20 im Geräteinneren ist ein Exzenter 23 angeordnet, der den Balken 20 hori zontal beaufschlagt. Bei der hierdurch erzwungenen Horizontalbewegung des Balkens muß der Balken auf grund seiner Aufhängung mittels der beiden Kniehebel 22 zwangsläufig auch eine Bewegung nach unten voll führen. Diese vertikal nach unten gerichtete Bewe gungskomponente wird mittels der beiden Kniehebel 21 auf den Stempel 6 übertragen, der aufgrund seiner vertikalen Führungen 19 eine anders gerichtete Bewegungskomponente des Balkens 20 ohnehin nicht mit ausführen kann.Before the head end of the beam 20 inside the device, an eccentric 23 is located, which acts on the beam 20 hori zontal. When the horizontal movement of the bar is forced as a result, due to its suspension by means of the two toggle levers 22 the bar must inevitably also lead to a downward movement. This vertically downward movement component is transferred by means of the two toggle levers 21 to the punch 6 , which due to its vertical guides 19 cannot perform a differently directed movement component of the beam 20 anyway.

Während der Abwärtsbewegung des Stempels 6 wird Druck auf das Werkstück ausgeübt und dieser Druck auf den Amboß 7 übertragen. Die Drucksensoren 16 unterhalb des Ambosses 7 registrieren den auftreten den Druck und leiten ihn einer aus übersichtlich keitsgründen nicht dargestellten Auswertschaltung zu. Diese Auswertschaltung ist mit dem Drehknopf 10 wirksam verbunden. Die Auswertschaltung läßt einen ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor für den Exzenter 23 von seiner zunächst eingenommenen Dreh richtung aus anhalten und anschließend wieder zurück in seine Ausgangsstellung laufen, sobald ein Druck erreicht wurde, der mit Hilfe des Drehknopfes 10 vorgegeben und von der Vorrichtung 15 ermittelt wurde.During the downward movement of the punch 6 , pressure is exerted on the workpiece and this pressure is transmitted to the anvil 7 . The pressure sensors 16 below the anvil 7 register the pressure occurring and pass it on to an evaluation circuit (not shown for reasons of clarity). This evaluation circuit is effectively connected to the rotary knob 10 . The evaluation circuit allows a drive motor for the eccentric 23, also not shown, to stop from its initially adopted direction of rotation and then run back to its starting position as soon as a pressure has been reached, which was predetermined with the help of the rotary knob 10 and was determined by the device 15 .

Ein solcher Preßzyklus wird mit Hilfe eines Fuß schalters 24 ausgelöst. Wenn eine Fehlauslösung stattfindet, ohne daß sich ein Werkstück zwischen dem Stempel 6 und dem Amboß 7 befindet, so wird der voreingestellte Druck nicht erreicht. Der Antriebs motor zieht keinen ungewöhnlich hohen Strom, so daß daher ein Preßzyklus durchlaufen wird, bis der Ex zenter 23 sich in seiner Ausgangsstellung befindet. Der Gutmengenzähler 12 spricht in diesem Fall nicht an und springt nicht um eine Zähleinheit weiter. Such a press cycle is triggered with the help of a foot switch 24 . If a false trigger takes place without a workpiece between the punch 6 and the anvil 7 , the preset pressure is not reached. The drive motor does not draw an unusually high current, so that therefore a press cycle is run through until the eccentric 23 is in its initial position. The good quantity counter 12 does not respond in this case and does not jump forward by one counting unit.

Die Höhenänderung des Stempels 6 ist zwangsläufig mit einer horizontalen Verschiebung des Balkens 20 verbunden. Eine Zugfeder 25 zwischen dem Rahmen 5 und dem Balken 20 drängt daher den Balken 20 in eine möglichst weit rechts liegende Stellung, wobei während eines Preßzyklus der Balken 20 durch den Exzenter 23 sowohl gegen die Wirkung der Feder 25 nach links als auch durch das Zusammenspiel der Kniehebel 22 nach unten bewegt wird.The change in height of the stamp 6 is inevitably associated with a horizontal displacement of the bar 20 . A tension spring 25 between the frame 5 and the bar 20 therefore urges the bar 20 into a position as far to the right as possible, during a pressing cycle of the bar 20 by the eccentric 23 both against the action of the spring 25 to the left and through the interaction of the Toggle lever 22 is moved down.

Der obere Totpunkt kann dabei durch die Stellschrau be 14 eingestellt werden, wobei ein Zurückdrehen der Stellschraube 14 durch die Wirkung der Feder 25 eine Bewegung des Balkens 20 nach rechts und nach oben bewirkt.The top dead center can be adjusted by the adjusting screw 14 , wherein turning back the adjusting screw 14 causes a movement of the bar 20 to the right and upwards by the action of the spring 25 .

Die Verwendung der Piezo-Elemente 16 in der Vorrich tung 15 zur Druckermittlung ermöglicht eine preis günstige Ausbildung der gesamten Preßvorrichtung, wobei anstelle des starren Verfahrens der Weg streckenmessung das flexiblere und für jeden Preß vorgang individuelle Verfahren der Druckermittlung angewendet werden kann.The use of the piezo elements 16 in the Vorrich device 15 for determining the pressure enables an inexpensive design of the entire pressing device, whereby instead of the rigid method of measuring the distance, the more flexible and for each pressing process individual methods of determining the pressure can be applied.

Die Einstellung des Druckes mit Hilfe des Dreh knopfes 10 kann gleichzeitig mit einer Steuerung für die Drehgeschwindigkeit des Antriebsmotors des Exzenters 23 verbunden sein. Für geringe Drücke kann dabei die Motorgeschwindigkeit herabgesetzt sein, so daß das Anhalten und Zurücklaufen des Motors und damit die Aufwärtsbewegung des Stempels 6 schnell genug erfolgen kann, ohne daß die empfind lichen geringen Drücke überschritten werden.The setting of the pressure with the help of the rotary knob 10 can be connected to a controller for the rotational speed of the drive motor of the eccentric 23 at the same time. For low pressures, the motor speed can be reduced so that the stopping and running back of the motor and thus the upward movement of the plunger 6 can take place quickly enough without the sensitive low pressures being exceeded.

Claims

1. Press device for producing a plug and cable connection with a stamp and an anvil, the stamp being movably mounted to the anvil, characterized by at least one pressure sensor ( 16 ) below the anvil ( 7 ) and by a connection between the pressure sensor ( 16 ) and the drive for the stamp ( 6 ), the connection being designed to interrupt or stop the drive.

2. Pressing device according to claim 1, characterized by two pressure sensors ( 16 ) and an elongated anvil ( 7 ), the pressure sensors ( 16 ) being arranged in the region of the two ends of the anvil ( 7 ).

3. Press device according to claim 1 or 2, characterized by an electrical drive of the stamp ( 6 ) and an electrical scarf device in the connection between the pressure sensor ( 16 ) and drive.

4. Press device according to one of claims 1 to 3, characterized by piezo elements ( 17 ) as pressure sensors ( 16 ).

5. Press device according to claim 4, characterized in that a piezo element ( 17 ) is embedded in a damping cushion ( 18 ).

6. Press device according to claim 5, characterized by a damping cushion ( 18 ) made of silicone.

7. Press device according to one of claims 1 to 6, characterized by an eccentric ( 23 ) which strikes horizontally a bar ( 20 ), wherein the bar ( 20 ) is suspended from toggle levers ( 22 ) and the stamp ( 6 ) in turn is suspended from the beam ( 20 ) by means of toggle levers ( 21 ) and is only supported in a vertically movable manner.

8. Pressing device according to claim 7, characterized by a set screw ( 14 ) on the bar ( 20 ) which defines the top dead center of the bar ( 20 ).

9. Press device according to one of claims 1 to 8, characterized by adjusting means to determine the maximum pressure reached.