EP0884811B1 - Method and machine for making crimp connections - Google Patents
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- EP0884811B1 EP0884811B1 EP19980110014 EP98110014A EP0884811B1 EP 0884811 B1 EP0884811 B1 EP 0884811B1 EP 19980110014 EP19980110014 EP 19980110014 EP 98110014 A EP98110014 A EP 98110014A EP 0884811 B1 EP0884811 B1 EP 0884811B1
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- crimping
- crimp
- dead centre
- tool
- crimping process
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
- H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
- H01R43/048—Crimping apparatus or processes
- H01R43/0488—Crimping apparatus or processes with crimp height adjusting means
Definitions
- the invention relates to a method and a device to control the connection of a contact with a conductor serving crimping process in which a Crimping tool of a crimping press from an initial position in a crimping position and then in an end position is moved, the movement of the crimping tool between the start position and the end position their Originating in a rotational movement with an upper one Has dead center and a bottom dead center and the Crimp position is approximately at bottom dead center
- the Crimping press essentially consists of a stand which is arranged a drive for a crimping tool on the stand led and driven crimp bear that the Exchangeable tool for making the crimp connection actuated.
- the one necessary for the crimping process Linear movement of the tool is, for example, from derived from a rotational movement that by means of a Motors, a transmission and one from the transmission driven shaft with eccentric pin is generated. Also crimping presses are known in which the linear movement directly by means of hydraulic and / or pneumatic Linear drives is generated.
- the size and shape of the contacts vary widely, which requires different tools makes.
- the crimp zones are the contacts structured differently.
- the stripped conductor becomes contact with an open crimp zone brought about 5-10 mm over the contact and in axial Direction compared to the contact by means of a sensor positioned.
- a first crimp stamp for the Insulation crimp and second crimp stamp for the Wire crimp the conductor is made using mechanical Device held and by the tool movement co-lowered, with a crimp connection between the Contact and the conductor insulation and a crimp connection between the contact and the electrically conductive Conductor wire is produced.
- Processing a Contact with a closed crimp zone is more complex because the stripped conductor into a tubular opening of the Crimp zone must be introduced.
- the processing of contacts with closed crimp zone is opposite the Processing of contacts with an open crimp zone time-consuming.
- the crimp connection is made between the movable one first and second crimp stamps for the insulation crimp or for the wire crimp and one accordingly trained fixed anvil.
- the contact also by means of the stamp movement via a mechanism a contact grid advanced.
- Crimp presses are mainly used in conductor processing with a tool stroke of 30 mm or 40 mm.
- the Crimping presses work mainly on the eccentric principle, wherein the linear movement of the stamp by means of the driven shaft arranged eccentric pin generated becomes.
- the rotating eccentric pin is loose Connection with the crimp bear and moves it linearly.
- the Rotational movement can also be done by means of a connecting rod in the Linear motion can be implemented.
- Eccentric crimping presses work quickly and are cheap to manufacture.
- a crimping press is known from DE 195 48 533 become, in which the crimping process in the upper Dead center position of the eccentric pin begins.
- the crimp stamp is then in the crimp position near bottom dead center of the eccentric pin moved. So that the sleeve of the contact the crimp stamp is not rebounded during a stopped at a certain time. Then the crimp stamp is in opposite direction in the top dead center position emotional.
- the swivel angle measured from top dead center of the eccentric pin depends on the type of contact elements selectable and determines the crimp position. This means that at the processing of different contact elements Anvil height cannot be changed.
- the invention seeks to remedy this.
- the invention as characterized in claim 1 solves the problem to avoid the disadvantages of the known device and a crimping press for making crimp connections create at which the tool stroke is adjustable.
- the advantages achieved by the invention are in essential to see in the fact that when processing different contacts no changeover of the crimping press is necessary and that even small contacts can be processed are. It is also advantageous that no sensors for Monitoring the starting position or intermediate position of the Tools with the stamps are necessary.
- the Crimping press according to the invention can without changing the Mechanics the number of crimping operations per unit of time be significantly increased.
- the controller also knows the crimping press the exact tool position at all times, with which a simple evaluation of the crimping forces is feasible and other machines involved in the crimping process can be synchronized.
- 1 to 16 with 1 is a stand without a right Designated side wall on which an engine 2 and an Stator 1 mounted gear 3 is arranged. Furthermore are arranged on the stand 1 first guides 4, on which a crimp bear 5 is guided.
- One from transmission 3 driven shaft 6 has an eccentric pin 7 at one end on, the other is a resolver 8 for detecting the Angle of rotation coupled.
- the crimp bear 5 consists of a in the first guides 4 out slide 9 and out a tool holder 10 with a holding fork 11.
- the slide 9 is in loose connection with the eccentric pin 7, wherein the rotational movement of the eccentric pin 7 in one Linear movement of the slider 9 is implemented.
- the maximum stroke of the slider 9 is by the upper Dead center and the bottom dead center of the eccentric pin 7 certainly.
- the tool holder 10 actuates a tool 12, this together with an anvil 13 belonging to the tool 12 makes the crimp connection.
- a Adjusting screw 14 By means of a Adjusting screw 14, the stroke can be adjusted precisely.
- a Operating terminal 15 provided as the interface between the operator and the crimping press.
- the operator terminal 15 For entering operating data and commands to a controller 16, the operator terminal 15 a knob 17 and a keyboard 18 on and for A display 19 is provided for the visualization of data.
- FIG. 2 and 3 show details of the tool 12 for Establishing a crimp connection.
- One in one Tool housing 20 guided stamp carrier 21 has a Carrier head 22, which is in loose connection with the Holding fork 11 of the tool holder 10 is.
- At the Stamp carriers are a first crimp stamp 23 and a second crimping die 24 arranged together with the appropriately trained anvil 13 the crimp connections produce.
- Fig. 2 shows the crimp stamp 23, 24 in the bottom dead center position of the eccentric pin 7, in which the Establishment of the crimp connection is complete.
- Fig. 3 shows the crimp stamps 23, 24 in the top dead center position of the eccentric pin 7. The punch stroke is determined by the two Dead center positions determined.
- FIG. 4 to 6 show the crimping process in which the end a conductor 25 is connected to a contact 26.
- a open crimp zone 27 of contact 26 has a first Double tab 28 for the insulation crimp and a second Double tab 29 for the wire crimp.
- Fig. 4 shows the Crimp stamp 23, 24 in the top dead center position, the end the conductor insulation lies in the first double tab 28 and the stripped conductor is in the second Double strap 29.
- Fig. 5 when lowering the crimp stamp 23, 24 the double tabs 28, 29 by means of wedge-shaped recesses 30 of the crimping dies 23, 24 pressed against each other.
- a dome shaped top of the Recess 30 gives the double tab 28, 29 together with the Conductor insulation or the conductor wire the final shape.
- FIG. 6 shows the finished crimp connection with a Insulation crimp 33, in which the first double tab 28 um the conductor insulation 31 is pressed and with a Wire crimp 34, in which the second double strap 29 around the Conductor wire 32 is pressed.
- Fig. 7 shows how the Wire crimp 34 the second double tabs 29 with the as Strand formed conductor wire 32 are squeezed.
- 8 to 13 show the rotation diagram of the eccentric pin 7.
- the rotational movement of the eccentric pin 7 during the straight Crimping processes are shown with a solid line.
- the Rotary movement of the eccentric pin 7 during the odd Crimping processes are shown with a broken line.
- 8 and 9 show the prior art, in which the Eccentric pin 7 at maximum stroke with each crimping process spins in the same direction.
- Start and end position A, E and intermediate position Z are determined using the Eccentric pin 7 detecting sensors 35, usually Proximity switch, detected and the crimp press with the corresponding signals controlled.
- Start and end position A, E and intermediate position Z are due to the geometric Arrangement of the sensors 35 predetermined and can only by Changing the sensor arrangement can be changed.
- the resolver 37 which is an absolute signal delivers per revolution and insensitive to Vibration exposure and temperature is. Because of his mechanical construction, its angular information remains as well received in the event of a power failure.
- the resolver 37 consists of a stator 38 and one driven by the shaft 6 Rotor 39 and is used to measure angular positions.
- At the Stator 38 is a first stator winding 40 and a second Stator winding 41 and a rotor winding 42 on the rotor 39 arranged.
- the rotor winding 42 is replaced by a AC voltage U1 with constant amplitude and frequency, for example 5000 Hz excited.
- the second stator winding 41 is 90 ° with respect to the first stator winding 40 shifted.
- Fig. 16 shows details of the controller 16 for the Crimping press.
- One at the entrance with a line filter 46 Equipped converter 47 sets the mains voltage in one DC voltage with which an inverter 48 is fed.
- Controlled semiconductor switches Gu ... Gz of the inverter 48 chop the DC voltage in one Pulse width modulation methods in three rectangular ones AC voltages in the motor 2 sinusoidal currents generate variable frequency.
- the rotational movement is from Motor 2 onto gear 3 and then onto shaft 6 transferred, at one end of the eccentric pin 7 and the other end of the resolver 37 is arranged.
- the Eccentric pin 7 moves the crimp bear 5 into one Linear motion.
- a pulse generator 49 generates that for the Control of the semiconductor switch Gu ...
- Gz necessary Pulse pattern which is fed to a driver stage 50, the at the output with the control lines of the semiconductor switches Gu ... Gz is connected.
- a computer 51 controls them all Functions of the crimping press. For data exchange between that stands for the computer and the peripheral components Bus system 45 available.
- a power supply 52 generates the necessary for the operation of the controller 16 Auxiliary voltages.
- a quartz-controlled clock 53 generates the clock frequency for the computer 51st battery-supported read-write memory 54 is used Computer 51 as working memory.
- a read memory 55 the program for controlling the crimping press is stored.
- Other machines involved in the crimping process such as for example conductor feed or contact feed, Control devices, safety circuits, etc. are with the Reference numeral 56 denotes and communicate for example for synchronization via bus system 45 with the Control 16.
- the operator terminal 15 is by means of a serial interface 57 connected to the computer 51.
- User-specific menus can be menu-guided at the operator terminal 15
- Data such as password, language, units etc., company-specific data such as acceleration, deceleration, Frequency of the motor, position points along the stroke Synchronization of the peripheral involved in the crimping process Machines and facilities can be entered. Furthermore can access system information via operator terminal 15, service-relevant data, statistical evaluations, Communication protocol data, drive data etc. be accessed.
- Operating modes such as calibration of the Starting position of the crimp bear 5, setup for Specification of the stroke required for the respective tool, Triggering a one-time crimping process to check the Crimp connection, crimping process with intermediate stop Positioning of the contact and subsequent pressing of the contact, crimping process with preselected stroke etc. can also be menu-guided via the control terminal 15 16 given, the crimp bear 5 and thus the tool 12 can be positioned by means of rotary knob 17.
- the principle of the selectable stroke can also be used, for example applied to crimp presses where the Linear movement of the crimping tool directly using Linear drives is generated. Instead of the resolver a linear encoder is used that runs along the tool position of the stroke.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Steuerung eines der Verbindung eines Kontaktes mit einem Leiter dienenden Crimpvorganges, bei dem ein Crimpwerkzeug einer Crimppresse von einer Anfangsposition in eine Crimpposition und anschliessend in eine Endposition verfahren wird, wobei die Bewegung des Crimpwerkzeuges zwischen der Anfangsposition und der Endposition ihren Ursprung in einer Rotationsbewegung mit einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt hat und die Crimpposition etwa im unteren Totpunkt liegtThe invention relates to a method and a device to control the connection of a contact with a conductor serving crimping process in which a Crimping tool of a crimping press from an initial position in a crimping position and then in an end position is moved, the movement of the crimping tool between the start position and the end position their Originating in a rotational movement with an upper one Has dead center and a bottom dead center and the Crimp position is approximately at bottom dead center
Mittels einer Crimppresse werden Kontakte an elektrische zuvor abisolierte Leiter angeschlagen, wobei gleichzeitig eine Quetsch- oder Pressverbindung, auch Crimpverbindung genannt, zwischen dem Kontakt und der Leiterisolation und eine Quetsch- oder Pressverbindung zwischen dem Kontakt und dem elektrisch leitenden Leiterdraht hergestellt wird. Die Crimppresse besteht im wesentlichen aus einem Ständer, an dem ein Antrieb für ein Crimpwerkzeug angeordnet ist, einem am Ständer geführten und angetriebenen Crimpbär, der das wechselbare Werkzeug zur Herstellung der Crimpverbindung betätigt. Die für den Crimpvorgang notwendige Linerarbewegung des Werkzeuges wird beispielsweise von einer Rotationsbewegung abgeleitet, die mittels eines Motors, eines Getriebes und einer vom Getriebe angetriebenen Welle mit Exzenterzapfen erzeugt wird. Auch sind Crimppressen bekannt, bei denen die Linearbewegung direkt mittels hydraulischen und/oder pneumatischen Linearantrieben erzeugt wird.Using a crimping press, contacts are made to electrical previously stripped conductor stripped, at the same time a crimp or press connection, also crimp connection called, between the contact and the conductor insulation and a crimp or press connection between the contact and the electrically conductive conductor wire is produced. The Crimping press essentially consists of a stand which is arranged a drive for a crimping tool on the stand led and driven crimp bear that the Exchangeable tool for making the crimp connection actuated. The one necessary for the crimping process Linear movement of the tool is, for example, from derived from a rotational movement that by means of a Motors, a transmission and one from the transmission driven shaft with eccentric pin is generated. Also crimping presses are known in which the linear movement directly by means of hydraulic and / or pneumatic Linear drives is generated.
Je nach Verwendung können Grösse und Form der Kontakte stark variieren, was unterschiedliche Werkzeuge notwendig macht. Auch sind die Crimpzonen der Kontakte unterschiedlich aufgebaut. Bei der Verarbeitung eines Kontaktes mit offener Crimpzone wird der abisolierte Leiter etwa 5-10 mm über den Kontakt gebracht und in achsialer Richtung gegenüber dem Kontakt mittels Sensor genau positioniert. Beim Absenken des Werkzeuges mit den beiden Crimpstempeln, ein erster Crimpstempel für den Isolationscrimp und zweiter Crimpstempel für den Drahtcrimp, wird der Leiter mittels mechanischer Vorrichtung gehalten und durch die Werkzeugbewegung mitabgesenkt, wobei eine Crimpverbindung zwischen dem Kontakt und der Leiterisolation und eine Crimpverbindung zwischen dem Kontakt und dem elektrisch leitenden Leiterdraht hergestellt wird. Die Verarbeitung eines Kontaktes mit geschlossener Crimpzone ist aufwendiger, weil der abisolierte Leiter in eine röhrenförmige Öffnung der Crimpzone eingeführt werden muss. Die Röhre des Kontaktes wird mit entsprechender Zentrierung bei einem Zwischenstop des Werkzeuges ausgerichtet, was das Einschieben des Leiterdrahtes in die Röhre erleichtert. Die Verarbeitung von Kontakten mit geschlossener Crimpzone ist gegenüber der Verarbeitung von Kontakten mit offener Crimpzone zeitintensiver.Depending on the use, the size and shape of the contacts vary widely, which requires different tools makes. Also the crimp zones are the contacts structured differently. When processing a The stripped conductor becomes contact with an open crimp zone brought about 5-10 mm over the contact and in axial Direction compared to the contact by means of a sensor positioned. When lowering the tool with the two Crimp stamping, a first crimp stamp for the Insulation crimp and second crimp stamp for the Wire crimp, the conductor is made using mechanical Device held and by the tool movement co-lowered, with a crimp connection between the Contact and the conductor insulation and a crimp connection between the contact and the electrically conductive Conductor wire is produced. Processing a Contact with a closed crimp zone is more complex because the stripped conductor into a tubular opening of the Crimp zone must be introduced. The tube of contact with appropriate centering during a stopover of the tool, which is the insertion of the Conductor wire in the tube easier. The processing of contacts with closed crimp zone is opposite the Processing of contacts with an open crimp zone time-consuming.
Die Crimpverbindung entsteht zwischen dem beweglichen ersten bzw. zweiten Crimpstempel für den Isolationscrimp bzw. für den Drahtcrimp und einem entsprechend ausgebildeten fest angeordneten Amboss. Beim Crimpvorgang wird das Werkzeug mit den Stempeln um ein bestimmtes Mass gegen den Amboss verfahren. Vielfach wird der Kontakt ebenfalls mittels der Stempelbewegung über eine Mechanik um ein Kontaktraster vorgeschoben.The crimp connection is made between the movable one first and second crimp stamps for the insulation crimp or for the wire crimp and one accordingly trained fixed anvil. When crimping the tool with the stamps to a certain extent proceed against the anvil. In many cases, the contact also by means of the stamp movement via a mechanism a contact grid advanced.
In der Leiterverarbeitung sind hauptsächlich Crimppressen mit einem Wekzeughub von 30 mm oder 40 mm üblich. Die Crimppressen arbeiten vorwiegend auf dem Exzenterprinzip, wobei die Linearbewegung der Stempel mittels des auf der angetriebenen Welle angeordneten Exzenterzapfens erzeugt wird. Der rotierende Exzenterzapfen steht in loser Verbindung mit dem Crimpbär und bewegt diesen linear. Die Rotationsbewegung kann auch mittels eines Pleuels in die Linearbewegung umgesetzt werden. Exzenter-Crimppressen arbeiten schnell und sind billig in der Herstellung.Crimp presses are mainly used in conductor processing with a tool stroke of 30 mm or 40 mm. The Crimping presses work mainly on the eccentric principle, wherein the linear movement of the stamp by means of the driven shaft arranged eccentric pin generated becomes. The rotating eccentric pin is loose Connection with the crimp bear and moves it linearly. The Rotational movement can also be done by means of a connecting rod in the Linear motion can be implemented. Eccentric crimping presses work quickly and are cheap to manufacture.
Nachteilig bei diesen Crimppressen ist der durch den Exzenterzapfen vorgegebene feste Hub. Für Werkzeuge mit unterschiedlichen Hubhöhen muss an der Crimppresse ein mechanischer Eingriff vorgenommen werden, indem die Totpunkte des Exzenterzapfens verschoben werden oder die Welle mit dem Exzenterzapfen ausgetauscht wird. Eine nachträgliche Justierung ist in jedem Falle notwendig.A disadvantage of these crimping presses is that of the Eccentric pin predetermined fixed stroke. For tools with different lifting heights must be on the crimping press mechanical intervention can be made by the Dead centers of the eccentric pin are moved or the Shaft with the eccentric pin is exchanged. A subsequent adjustment is necessary in any case.
Aus der Schrift DE 195 48 533 ist eine Crimppresse bekannt geworden, bei der der Crimpvorgang in der oberen Totpunktlage des Exzenterzapfens beginnt. Der Crimpstempel wird dann in die Crimpstellung nahe dem unteren Totpunkt des Exzenterzapfens bewegt. Damit die Hülse des Kontaktes nicht zurückfedert wird der Crimpstempel während einer bestimmten Zeit gestoppt. Dann wird der Crimpstempel in entgegengesetzter Richtung in die obere Totpunktlage bewegt. Der vom oberen Totpunkt her gemessene Schwenkwinkel des Exzenterzapfens ist je nach der Art der Kontaktelemente wählbar und bestimmt die Crimpstellung. Dadurch muss bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Kontaktelementen die Höhe des Ambosses nicht verändert werden.A crimping press is known from DE 195 48 533 become, in which the crimping process in the upper Dead center position of the eccentric pin begins. The crimp stamp is then in the crimp position near bottom dead center of the eccentric pin moved. So that the sleeve of the contact the crimp stamp is not rebounded during a stopped at a certain time. Then the crimp stamp is in opposite direction in the top dead center position emotional. The swivel angle measured from top dead center of the eccentric pin depends on the type of contact elements selectable and determines the crimp position. This means that at the processing of different contact elements Anvil height cannot be changed.
Nachteilig bei dieser Crimppresse ist, dass besondere Crimpstempel notwendig sind, die bei der maximalen Hubhöhe führbar sind. Ausserdem muss beim Wechseln von einer Kontaktgrösse auf eine andere Kontaktgrösse die Crimpstellung justiert und die Qualität der Crimpverbindung nachgeprüft werden. The disadvantage of this crimping press is that it is special Crimping dies are necessary at the maximum lifting height are feasible. In addition, when changing from one Contact size to another contact size Adjusted crimp position and the quality of the crimp connection be checked.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine Crimppresse zur Herstellung von Crimpverbindungen zu schaffen, bei der der Werkzeughub einstellbar ist.The invention seeks to remedy this. The invention, as characterized in claim 1 solves the problem to avoid the disadvantages of the known device and a crimping press for making crimp connections create at which the tool stroke is adjustable.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass beim Verarbeiten von unterschiedlichen Kontakten kein Umrüsten der Crimppresse notwendig ist und dass auch kleine Kontakte verarbeitbar sind. Weiter vorteilhaft ist, dass keine Sensoren zur Überwachung der Ausgangsposition bzw. Zwischenposition des Werkzeuges mit den Stempeln notwendig sind. Mit der erfindungsgemässen Crimppresse kann ohne Veränderung der Mechanik die Anzahl der Crimpvorgänge pro Zeiteinheit wesentlich gesteigert werden. Ausserdem kennt die Steuerung der Crimppresse jederzeit die genaue Werkzeugposition, womit eine einfache Auswertung der Crimpkräfte machbar ist und andere am Crimpvorgang beteiligte Maschinen synchronisiert werden können. The advantages achieved by the invention are in essential to see in the fact that when processing different contacts no changeover of the crimping press is necessary and that even small contacts can be processed are. It is also advantageous that no sensors for Monitoring the starting position or intermediate position of the Tools with the stamps are necessary. With the Crimping press according to the invention can without changing the Mechanics the number of crimping operations per unit of time be significantly increased. The controller also knows the crimping press the exact tool position at all times, with which a simple evaluation of the crimping forces is feasible and other machines involved in the crimping process can be synchronized.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen
Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Crimppresse mit einem Werkzeug zur Herstellung einer Crimpverbindung,
- Fig. 2
- das Werkzeug mit Crimpstempeln in der unteren Totpunktlage,
- Fig. 3
- das Werkzeug mit Crimpstempeln in der oberen Totpunktlage,
- Fig. 4, 5, 6,
- einen Crimpvorgang zur gleichzeitigen Herstellung eines Isolationscrimps und eines Drahtcrimps,
- Fig. 7
- Einzelheiten eines Drahtcrimps,
- Fig. 8
- ein Drehbild der Crimppresse mit gleichbleibender Drehung und maximalem Hub für Kontakte mit offener Crimpzone,
- Fig. 9
- ein Drehbild der Crimppresse mit gleichbleibender Drehung, maximalem Hub und Zwischenposition zur Kontaktzentrierung für Kontakte mit geschlossener Crimpzone,
- Fig. 10
- ein Drehbild der Crimppresse mit alternierender Drehung und maximalem Hub für Kontakte mit offener Crimpzone,
- Fig. 11
- ein Drehbild der Crimppresse mit alternierender Drehung und kleinerem Hub für Kontakte mit offener Crimpzone,
- Fig. 12
- ein Drehbild der Crimppresse mit alternierender Drehung, maximalem Hub und Zwischenposition zur Kontaktzentrierung für Kontakte mit geschlossener Crimpzone,
- Fig. 13
- ein Drehbild der Crimppresse mit alternierender Drehung, kleinerem Hub und Zwischenposition zur Kontaktzentrierung für Kontakte mit geschlossener Crimpzone,
- Fig. 14
- den prinzipiellen Aufbau eines Resolvers zur Messung von Winkelpositionen,
- Fig. 15
- eine Resolverschnittstelle und
- Fig. 16
- Einzelheiten einer Pressensteuerung.
Show it:
- Fig. 1
- a crimping press with a tool for producing a crimp connection,
- Fig. 2
- the tool with crimp punches in the bottom dead center position,
- Fig. 3
- the tool with crimping dies in the top dead center position,
- 4, 5, 6,
- a crimping process for the simultaneous production of an insulation crimp and a wire crimp,
- Fig. 7
- Details of a wire crimp,
- Fig. 8
- a rotating image of the crimping press with constant rotation and maximum stroke for contacts with an open crimping zone,
- Fig. 9
- a rotating image of the crimping press with constant rotation, maximum stroke and intermediate position for contact centering for contacts with a closed crimp zone,
- Fig. 10
- a rotating image of the crimping press with alternating rotation and maximum stroke for contacts with an open crimping zone,
- Fig. 11
- a rotating image of the crimping press with alternating rotation and a smaller stroke for contacts with an open crimping zone,
- Fig. 12
- a rotating image of the crimping press with alternating rotation, maximum stroke and intermediate position for contact centering for contacts with closed crimping zone,
- Fig. 13
- a rotating image of the crimping press with alternating rotation, smaller stroke and intermediate position for contact centering for contacts with closed crimping zone,
- Fig. 14
- the basic structure of a resolver for measuring angular positions,
- Fig. 15
- a resolver interface and
- Fig. 16
- Details of a press control.
In den Fig. 1 bis 16 ist mit 1 ein Ständer ohne rechte
Seitenwand bezeichnet, an dem ein Motor 2 und ein am
Ständer 1 gelagertes Getriebe 3 angeordnet ist. Ausserdem
sind am Ständer 1 erste Führungen 4 angeordnet, an denen
ein Crimpbär 5 geführt ist. Eine vom Getriebe 3
angetriebene Welle 6 weist einenends einen Exzenterzapfen 7
auf, anderenends ist ein Resolver 8 zur Erfassung des
Drehwinkels angekoppelt. Der Crimpbär 5 besteht aus einem
in den ersten Führungen 4 geführtes Gleitstück 9 und aus
einem Werkzeughalter 10 mit Haltegabel 11. Das Gleitstück 9
steht in loser Verbindung mit dem Exzenterzapfen 7, wobei
die Rotationsbewegung des Exzenterzapfens 7 in eine
Linearbewegung des Gleitstückes 9 umgesetzt wird. Der
maximale Hub des Gleitstückes 9 wird durch den oberen
Totpunkt und den unteren Totpunkt des Exzenterzapfens 7
bestimmt. Der Werkzeughalter 10 betätigt ein Werkzeug 12,
das zusammen mit einem zum Werkzeug 12 gehörenden Amboss 13
die Crimpverbindung herstellt. Mittels einer
Justierschraube 14 kann der Hub präzise justiert werden.
Als Schnittstelle zwischen Bediener und Crimppresse ist ein
Bedienterminal 15 vorgesehen. Zur Eingabe von Betriebsdaten
und Befehlen an eine Steuerung 16 weist das Bedienterminal
15 einen Drehknopf 17 und eine Tastatur 18 auf und zur
Visualisierung von Daten ist eine Anzeige 19 vorgesehen.1 to 16 with 1 is a stand without a right
Designated side wall on which an engine 2 and an
Stator 1 mounted
Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten des Werkzeuges 12 zur
Herstellung einer Crimpverbindung. Ein in einem
Werkzeuggehäuse 20 geführten Stempelträger 21 weist einen
Trägerkopf 22 auf, der in loser Verbindung mit der
Haltegabel 11 des Werkzeughalters 10 steht. Am
Stempelträger sind ein erster Crimpstempel 23 und ein
zweiter Crimpstempel 24 angeordnet, die zusammen mit dem
entsprechend ausgebildeten Amboss 13 die Crimpverbindungen
herstellen. Fig. 2 zeigt die Crimpstempel 23, 24 in der
unteren Totpunktlage des Exzenterzapfens 7, in der die
Herstellung der Crimpverbindung abgeschlossen ist. Fig. 3
zeigt die Crimpstempel 23, 24 in der oberen Totpunktlage
des Exzenterzapfens 7. Der Stempelhub wird durch die beiden
Totpunktlagen bestimmt.2 and 3 show details of the
Fig. 4 bis 6 zeigen den Crimpvorgang, bei dem das Ende
eines Leiters 25 mit einem Kontakt 26 verbunden wird. Eine
offene Crimpzone 27 des Kontaktes 26 weist eine erste
Doppellasche 28 für den Isolationscrimp und eine zweite
Doppellasche 29 für den Drahtcrimp auf. Fig. 4 zeigt die
Crimpstempel 23, 24 in der oberen Totpunktlage, das Ende
der Leiterisolation liegt in der ersten Doppellasche 28 und
das abisolierte Leiterstück liegt in der zweiten
Doppellasche 29. Wie in Fig. 5 gezeigt werden beim Absenken
der Crimpstempel 23, 24 die Doppellaschen 28, 29 mittels
keilförmigen Ausnehmungen 30 der Crimpstempel 23, 24
gegeneinander gepresst. Ein kuppelförmiges oberes Ende der
Ausnehmung 30 gibt der Doppellasche 28, 29 zusammen mit der
Leiterisolation bzw. dem Leiterdraht die endgültige Form.
Fig. 6 zeigt die fertige Crimpverbindung mit einem
Isolationscrimp 33, bei dem die erste Doppellasche 28 um
die Leiterisolation 31 gepresst ist und mit einem
Drahtcrimp 34, bei dem die zweite Doppellasche 29 um den
Leiterdraht 32 gepresst ist. Fig. 7 zeigt wie beim
Drahtcrimp 34 die zweiten Doppellaschen 29 mit dem als
Litze ausgebildeten Leiterdraht 32 verquetscht sind.4 to 6 show the crimping process in which the end
a
Fig. 8 bis 13 zeigen das Drehbild des Exzenterzapfens 7.
Die Drehbewegung des Exzenterzapfens 7 während den geraden
Crimpvorgängen ist mit ausgezogener Linie dargestellt. Die
Drehbewegung des Exzenterzapfens 7 während den ungeraden
Crimpvorgängen ist mit unterbrochener Linie dargestellt.
Fig. 8 und 9 zeigen den Stand der Technik, bei dem der
Exzenterzapfen 7 bei maximalem Hub bei jedem Crimpvorgang
in der gleichen Richtung dreht. Anfangs- und Endposition A,
E sowie Zwischenposition Z werden mittels den
Exzenterzapfen 7 detektierenden Sensoren 35, üblicherweise
Näherungsschalter, erfasst und die Crimppresse mit den
entsprechenden Signalen gesteuert. Anfangs- und Endposition
A, E sowie Zwischenposition Z sind durch die geometrische
Anordnung der Sensoren 35 vorgegeben und können nur durch
Änderung der Sensoranordnung verändert werden.8 to 13 show the rotation diagram of the
Die Drehbilder der Fig. 10 bis 13 zeigen die
erfindungsgemässe Steuerung der Crimppresse. Bei
beispielsweise den geraden Crimpvorgängen dreht der
Exzenterzapfen 7 in der einen Richtung, bei den ungeraden
Crimpvorgängen dreht der Exzenterzapfen 7 in
entgegengesetzter Richtung. Zur Erfassung der Anfangs- und
Endposition A, E sowie der Zwischenposition Z und der
Crimpposition C sind keine Sensoren vorgesehen. Die
Erfassung jeder beliebigen Lage des Exzenterzapfens 7
erfolgt mittels eines von der Welle 6 an.getriebenen
Resolvers. Aufbau und Funktionsweise des Resolvers sind
weiter unten in den Fig. 14 und 15 näher erläutert. Gemäss
Fig. 11 und 13 kann eine Crimpverbindung auch mit einem
kleineren Hub als der maximale Hub hergestellt werden. Die
Steuerung 16 kennt jederzeit die Lage des Exzenterzapfens 7
und kann durch entsprechende Motorbefehle den Hub und somit
den Crimpvorgang um den mit 36 bezeichneten Weg verkürzen.
Bei einem Crimpvorgang sind Anfangs- und Endposition A, E
des Exzenterzapfens 7 sind nicht mehr am gleichen Ort. Zur
Änderung der Hubhöhe ist kein mechanischer Eingriff,
beispielsweise ein Austausch der Welle notwendig.10 to 13 show the
control of the crimping press according to the invention. at
for example, the straight crimping process turns
Fig. 14 und 15 zeigen den prinzipiellen Aufbau und die
Funktionsweise des Resolvers 37, der ein absolutes Signal
pro Umdrehung liefert und unempfindlich gegenüber
Vibrationsbelastung und Temperatur ist. Aufgrund seines
mechanischen Aufbaus bleibt seine Winkelinformation auch
bei Spannungsausfall erhalten. Der Resolver 37 besteht aus
einem Stator 38 und einem von der Welle 6 angetriebenen
Rotor 39 und dient der Messung von Winkelpositionen. Am
Stator 38 ist eine erste Statorwicklung 40 und eine zweite
Statorwicklung 41 sowie am Rotor 39 eine Rotorwicklung 42
angeordnet. Die Rotorwicklung 42 wird durch eine
Wechselspannung U1 mit konstanter Amplitude und Frequenz,
beispielsweise 5000 Hz erregt. Die zweite Statorwicklung 41
ist gegenüber der ersten Statorwicklung 40 um 90°
verschoben angeordnet. Durch elektromagnetische Kopplung
erzeugt die Spannung U1 an den Klemmen der Statorwicklungen
40, 41 die beiden Spannungen Usin bzw. Ucos. Diese beiden
Spannungen haben die gleiche Frequenz wie U1. Die Amplitude
ist aber proportional zum Sinus bzw. Cosinus des
mechanischen Winkels . Die Speisung der Rotorwicklung 42
erfolgt über einen Oszillator 43. Bei einem Resolver mit
einem Polpaar durchläuft die Amplitude der beiden
Spannungen Usin und Ucos jeweils eine Sinusschwingung pro
mechanische Umdrehung. Eine Resolverschnittstelle 44 wertet
das Sinussignal und das Cosinussignal des Resolvers 37 mit
beispielsweise einer Auflösung von 0,35° aus und
konvertiert den Winkel in einen digitalen Wert.
Ausgangsseitig ist die Resolverschnittstelle 44 an ein
Bussystem 45 der Steuerung 16 angeschlossen. 14 and 15 show the basic structure and the
Operation of the
Fig. 16 zeigt Einzelheiten der Steuerung 16 für die
Crimppresse. Ein am Eingang mit einem Netzfilter 46
ausgerüsteter Converter 47 setzt die Netzspannung in eine
Gleichspannung um, mit der ein Inverter 48 gespeist wird.
Gesteuerte Halbleiterschalter Gu ... Gz des Inverters 48
zerhacken die Gleichspannung in einem
Pulsbreitenmodulationsverfahren in drei rechteckförmige
Wechselspannungen, die im Motor 2 sinusförmige Ströme
variabler Frequenz erzeugen. Die Rotationsbewegung wird vom
Motor 2 auf das Getriebe 3 und dann auf die Welle 6
übertragen, an deren einen Ende der Exzenterzapfen 7 und an
deren anderen Ende der Resolver 37 angeordnet ist. Der
Exzenterzapfen 7 versetzt den Crimpbär 5 in eine
Linearbewegung. Ein Pulsgenerator 49 erzeugt das für die
Ansteuerung der Halbleiterschalter Gu ... Gz notwendige
Pulsmuster, das einer Treiberstufe 50 eingespeist wird, die
am Ausgang mit den Steuerleitungen der Halbleiterschalter
Gu ... Gz verbunden ist. Ein Rechner 51 steuert alle
Funktionen der Crimppresse. Für den Datenaustausch zwischen
dem Rechner und den Peripheriebausteinen steht das
Bussystem 45 zur Verfügung. Ein Netzgerät 52 erzeugt die
für den Betrieb der Steuerung 16 notwendigen
Hilfsspannungen. Ein quarzgesteuerter Taktgeber 53
generiert die Taktfrequenz für den Rechner 51. Ein
batteriegestützter Schreib- Lesespeicher 54 dient dem
Rechner 51 als Arbeitsspeicher. In einem Lesespeicher 55
ist das Programm zur Steuerung der Crimppresse abgelegt.
Andere am Crimpvorgang beteiligte Maschinen, wie
beispielsweise Leiterzuführung oder Kontaktzuführung,
Steuereinrichtungen, Sicherheitskreise usw. sind mit dem
Bezugszeichen 56 bezeichnet und kommunizieren
beispielsweise zur Synchronisation via Bussystem 45 mit der
Steuerung 16. Das Bedienterminal 15 ist mittels einer
seriellen Schnittstelle 57 mit dem Rechner 51 verbunden. Fig. 16 shows details of the
Am Bedienterminal 15 können menugeführt anwenderspezifische
Daten wie Passwort, Sprache, Einheiten usw.,
betriebsspezifische Daten wie Beschleunigung, Verzögerung,
Frequenz des Motors, Positionspunkte entlang des Hubes zur
Synchronisation der am Crimpvorgang beteiligten peripheren
Maschinen und Einrichtungen eingegeben werden. Ausserdem
kann via Bedienterminal 15 auf Systeminformationen,
servicerelevante Daten, statistische Auswertungen,
Protokolldaten der Kommunikation, Antriebsdaten usw.
zugegriffen werden. Betriebsarten wie Kalibrierung der
Ausgangsposition des Crimpbärs 5, Einrichtbetrieb zur
Vorgabe des für das jeweilige Werkzeug notwendigen Hubes,
Auslösung eines einmaligen Crimpvorganges zur Prüfung der
Crimpverbindung, Crimpvorgang mit Zwischenhalt zur
Positionierung des Kontaktes und anschliessendem Verpressen
des Kontaktes, Crimpvorgang mit vorgewähltem Hub usw.
können auch menugeführt via Bedienterminal 15 der Steuerung
16 vorgegeben, wobei der Crimpbär 5 und somit das Werkzeug
12 mittels Drehknopf 17 positionierbar ist.User-specific menus can be menu-guided at the
Das Prinzip des wählbaren Hubes kann beispielsweise auch auf Crimppressen angewendet werden, bei denen die Linearbewegung des Crimpwerkzeuges direkt mittels Linearantrieben erzeugt wird. Anstelle des Resolvers wird ein Lineargeber verwendet, der die Werkzeugposition entlang des Hubweges erfasst.The principle of the selectable stroke can also be used, for example applied to crimp presses where the Linear movement of the crimping tool directly using Linear drives is generated. Instead of the resolver a linear encoder is used that runs along the tool position of the stroke.
Claims (5)
- Method of controlling a crimping process which serves for connecting a contact with a conductor and in which a crimping tool (12) of a crimping press is driven from a start position (A) into a crimping position (C) and subsequently into an end position (E), wherein the movement of the crimping tool (12) between the start position (A) and the end position (E) has its origin in a rotational movement with an upper dead centre and a lower dead centre and the crimp position (C) lies approximately at the lower dead centre, characterised in that the start position (A) is selectable and in the course of the crimping process lies ahead of the lower dead centre and that the end position (E) is selectable and in the course of the crimping process lies after the upper dead centre, wherein the crimping process takes place without overrunning the upper dead centre.
- Method according to claim 1, characterised in that the direction of the rotational movement for the succeeding crimping process is opposite to the direction of the rotational movement for the preceding crimping process.
- Method according to one of the preceding claims, characterised in that the respective position of the crimping tool (12) is detected and used for controlling.
- Method according to one of the preceding claims, characterised in that a single crimping process for checking the crimp connection, a crimping process with an intermediate stop for positioning the conductor or a crimping process with a preselected stroke is selectable.
- Equipment for production of a crimp connection by means of a motor-driven crimping tool (12), which is drivable from a start position (A) into a crimping position (C) and subsequently into an end position (E), wherein the crimping tool (12) is movable between the start position (A) and the end position (E) by means of an eccentric (7) with an upper and a lower dead centre and the crimping position (C) lies approximately at the lower dead centre, wherein the crimping process takes place without overrrunning the upper dead centre, wherein a control (16) is provided, which controls a drive motor (2) for the crimping tool (12) according to selectable prescribing data and according to a transmitter (37) for the respective position of the crimping tool (12) and wherein an operator terminal (15) is provided, which is connected with the control (16) and which comprises a keyboard (18) and a display (19) for input and visualisation of user and system data, characterised in that the operator terminal (15) comprises a rotary knob (7) for selection of the start position and end position (A, E) of the crimping tool (12).
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