EP1179877A1 - Befestigungsvorrichtung - Google Patents

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EP1179877A1
EP1179877A1 EP00202839A EP00202839A EP1179877A1 EP 1179877 A1 EP1179877 A1 EP 1179877A1 EP 00202839 A EP00202839 A EP 00202839A EP 00202839 A EP00202839 A EP 00202839A EP 1179877 A1 EP1179877 A1 EP 1179877A1
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fastening device
tool
reaction force
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0094—Press load monitoring means
    • 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
    • H01R43/0486—Crimping apparatus or processes with force measuring means

Definitions

  • the invention relates to a fastening device for the Attaching an electrical contact or plug to one End of an electrical conductor with at least one Upper tool, which is relatively movable and in relation to a lower tool is arranged and further means for cutting, bending and / or forming.
  • Such devices are known in principle and serve, for example, one or more claw-shaped Bend tabs around a conductor or through parts of one To drive conductor such that an electrical Contacting and at the same time securing the contact is brought about.
  • the fastening device is assigned a force measuring device for determining a reaction force, which a control unit with a programmable memory has has stored setpoints and a comparator, and that the measured reaction force is compared with the stored setpoints after each tool stroke.
  • the invention thus enables precise and automatic quality control.
  • a deviation between the measured value and the setpoint indicates connection errors, which can be caused, for example, by an incompletely closed crimp or damage to the conductor (punching or kinking of individual strands).
  • the signal can be used for a optical display can be used. However, it is the same conceivable to send the signal to an automatic device, which to select, in other words scrap or Rework parts.
  • each setpoint is with an upper and one provided lower tolerance range, so that a Tolerance band for the setpoints results. It is understood that the Loss work depending on different Acceleration or different friction ratios can fluctuate.
  • the guides of the upper tool and the lower tool are linear guides, which are provided between the two tool parts, and rolling bodies exhibit.
  • the use of balls, rollers or needles as rolling bodies is particularly favorable.
  • the driven tool part a frame-shaped, has weight-optimized structure, and at least parts of the driven tool part made of lightweight materials low specific density exist.
  • the invention is based on a preferred exemplary embodiment, which consists of two figures emerges, described in more detail.
  • the figures each show in perspective view and reduced one Fastening device according to the invention, according to Figure 2 without electrical attachments.
  • the fastening device 1 comprises a Upper tool 2 and a lower tool 3 with a foot 4 and a basic body 5.
  • the foot 4 serves as a support and clamping on a machine table, not shown (for example a press) and the basic body 3 is firmly on the foot 4 arranged.
  • Between the upper tool 2 and the lower tool 3 are also linear guide means 6 provided so that the two tool parts 2, 3 relative are movable towards each other.
  • the upper tool 2 is not one of the exemplary embodiments shown press ram driven, and a top Pin 7 is used to clamp the upper tool part 2 in the Stoessel.
  • the fastening device 1 also has via a force measuring device 8 for measuring the acting Reactive force in the operation of the fastening device 1 and via a control unit 9, which is a programmable Memory 10 with stored setpoints and one Comparator 11 includes.
  • the force measuring device 8 does not have to must be arranged on the lower tool part 3, but can also be on the press.
  • a force sensor 12 is a load cell or simple strain gauges, which in the sense of a Bridge circuit (Wheatstone bridge) for measuring Forces are used. It should also be pointed out that only the reaction forces, i.e. those forces are measured which are opposed to reshaping. To naturally also include acceleration forces and Frictional forces of the tool 2.
  • the share of losses is usual Slideways of various influencing factors, such as for example, the lubrication and also the temperature.
  • a linear guide with rolling bodies unifies the Loss share regardless of the influencing factors mentioned.
  • the specified setpoints are shown with upper ones and lower tolerance ranges, and with the Measured values compared. As soon as a reading as not has been identified correctly, a signal is emitted and, if necessary, the selection of the corresponding production part.
  • the linear guide is provided as a module, which consists of at least two parts movable relative to each other and the intermediate Waelz bodies exists.
  • Each of the tool parts 2, 3, but especially the driven tool part (according to the figure Upper tool 2) has a frame-like, in comparison with a full body weight-reduced structure. This is for example, by using a honeycomb or grid structure or just simply by correspondingly light and high-strength materials can be implemented.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung (1) fuer die Befestigung eines elektrischen Kontakt oder Stecker an einem Ende eines elektrischen Leiters mit wenigstens einem Oberwerkzeug (2), welches relativ bewegbar sowie in Relation zu einem Unterwerkzeug gefuehrt angeordnet ist, und ferner Mittel zum Schneiden, Biegen und / oder Umformen des Kontakt oder Stecker aufweist. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, derartige Vorrichtungen zu verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass der Befestigungsvorrichtung (1) eine Kraftmessvorrichtung (8) zum Ermitteln einer Reaktionskraft zugeordnet ist, welche eine Steuerungseinheit (9) mit einem programmierbaren Speicher (10) mit wenigstens einem gespeicherten Sollwert und einen Vergleicher (11) aufweist, und dass die tatsaechlich gemessene Reaktionskraft mit dem gespeicherten Sollwert verglichen wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung fuer die Befestigung eines elektrischen Kontakt oder Stecker an einem Ende eines elektrischen Leiters mit wenigstens einem Oberwerkzeug, welches relativ bewegbar sowie in Relation zu einem Unterwerkzeug gefuehrt angeordnet ist, und ferner Mittel zum Schneiden, Biegen und / oder Umformen aufweist.
Derartige Vorrichtungen sind grundsaetzlich bekannt und dienen beispielsweise dazu, eine oder mehrere krallenfoermige Laschen um einen Leiter herumzubiegen oder durch Teile eines Leiters derart hindurchzutreiben, dass eine elektrische Kontaktierung und gleichzeitig eine Sicherung der Kontaktierung herbeigefuehrt wird. Ein grosse Anzahl unterschiedlicher Kanaele einerseits und abnehmender Einbauraum andererseits, insbesondere im Innenraum innerhalb von modernen Kraftfahrzeugen, erfordern eine fortwaehrende Miniaturisierung mit immer dichter beieinander liegenden Leiterbahnen mit ihrerseits aeusserst kleinen Leiterquerschnitten und endseitigen Steckeranschluessen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, welche insbesondere auch die Herstellung von Befestigungen an Leitern mit aeusserst duennem Querschnitt (mit beispielsweise weniger als 0,35mm2 Querschnittsflaeche) erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass der Befestigungsvorrichtung eine Kraftmessvorrichtung zum Ermitteln einer Reaktionskraft zugeordnet ist, welche eine Steuerungseinheit mit einem programmierbaren Speicher mit
   gespeicherten Sollwerten und einen Vergleicher aufweist, und dass die gemessene Reaktionskraft nach jedem Werkzeughub mit den gespeicherten Sollwerten verglichen wird. Die Erfindung erlaubt dadurch eine genaue und automatische Qualitaetskontrolle. Eine Abweichung zwischen Messwert und Sollwert deutet auf Verbindungsfehler hin, welche ihre Ursache beispielsweise in einem nicht (vollstaendig) geschlossenen Crimp oder einer Beschaedigung des Leiters (Durchstanzen oder Abknicken einzelner Litzen) haben koennen.
Wenn eine gemessene Reaktionskraft nicht mit gespeicherten Sollwerten uebereinstimmt, sendet die Steuerungseinheit ein Signal aus. Das Signal kann fuer eine optische Anzeige verwendet werden. Es ist allerdings genauso denkbar, das Signal einer automatischen Vorrichtung zuzuleiten, welche zu selektierende, mit anderen Worten Ausschuss- oder Nacharbeitsteile aussondert.
Um innerhalb der Presse und innerhalb der Befestigungsvorrichtung geleistete Verlustarbeit zu beruecksichtigen, ist jeder Sollwert mit einem oberen und einen unteren Toleranzbereich versehen, so dass sich ein Toleranzband fuer die Sollwerte ergibt. Es versteht sich, dass die Verlustarbeit in Abhaengigkeit von unterschiedlicher Beschleunigung oder unterschiedlichen Reibungsverhaeltnissen schwanken kann.
Fuer die Reduzierung der Verluste erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Fuehrungen von Oberwerkzeug und Unterwerkzeug Linearfuehrungen sind, welche zwischen den beiden Werkzeugteilen vorgesehen sind, und Waelzkoerper
   aufweisen. Besonders guenstig ist die Verwendung von Kugeln, Walzen oder Nadeln als Waelzkoerper.
In Hinblick auf Verluste ist es ferner guenstig, wenn der angetriebene Werkzeugteil eine rahmenfoermige, gewichtsoptimierte Struktur aufweist, und zumindest Teile des angetriebenen Werkzeugteil aus Leichtbauwerkstoffen mit geringer spezifischer Dichte bestehen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausfuehrungsbeispiels, welches aus zwei Figuren hervorgeht, naeher beschrieben. Die Figuren zeigen jeweils in perspektivischer Ansicht sowie verkleinert eine Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung, gemaess Figur 2 ohne elektrische Anbauteile.
Im Einzelnen umfasst die Befestigungsvorrichtung 1 ein Oberwerkzeug 2 und ein Unterwerkzeug 3 mit einem Fuss 4 sowie einem Grundkoerper 5. Der Fuss 4 dient der Auflage und dem Aufspannen auf einem nicht gezeigten Maschinentisch (beispielsweise einer Presse) und der Grundkoerper 3 ist fest an dem Fuss 4 angeordnet. Zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 3 sind ferner Linearfuehrungsmittel 6 vorgesehen, so dass die beiden Werkzeugteile 2,3 relativ zueinander gefuehrt bewegbar sind. Gemaess dem Ausfuehrungsbeispiel wird das Oberwerkzeug 2 von einem nicht gezeigten Pressenstoessel angetrieben, und ein oberseitiger Zapfen 7 dient zum Einspannen des Werkzeugoberteils 2 in den Stoessel.
Vorzugsweise wird eine mechanische Exzenterpresse verwendet. Es ist jedoch auch denkbar, eine hydraulische Presse vorzusehen. An den Werkzeugteilen 2,3 sind schliesslich noch in beliebiger Art vorgesehene Mittel zum Schneiden, Biegen oder Umformen vorgesehen. Diese Mittel sind der Uebersichtlichkeit wegen in den Figuren nicht gezeigt.
Die Befestigungsvorrichtung 1 verfuegt darueber hinaus ueber eine Kraftmessvorrichtung 8 zum Messen der wirkenden Reaktionskraft beim Betrieb der Befestigungsvorrichtung 1 und ueber eine Kontrolleinheit 9, welche einen programmierbaren Speicher 10 mit gespeicherten Sollwerten sowie einen Vergleicher 11 umfasst. Die Kraftmessvorrichtung 8 muss nicht zwingend an dem Werkzeugunterteil 3 angeordnet sein, sondern kann sich auch an der Presse befinden. Beispielsweise handelt es sich bei einem Kraftsensor 12 um eine Kraftmessdose oder einfache Dehnungsmessstreifen, welche im Sinne einer Brueckenschaltung (Wheatstone-Bruecke) zur Messung von Kraeften herangezogen werden. Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass lediglich die Reaktionskraefte, also jene Kraefte gemessen werden, welche der Umformung entgegengesetzt werden. Dazu gehoeren naturgemaess auch Beschleunigungskraefte sowie Reibungskraefte des Werkzeugs 2. Um moeglichst praezise Ergebnisse mit geringen Streubaendern zu erhalten, ist man bestrebt, den Verlustanteil moeglichst gering zu halten. Ein weiteres Ziel ist es, den auf das unvermeidliche reduzierten Verlustanteil moeglichst konstant zu halten. Die konstruktive Gestaltung der Vorrichtung hat nun auch einen diesbezueglichen Einfluss.
Beispielsweise haengt der Verlustanteil bei ueblichen Gleitfuehrungen von vielfaeltigen Einflussgroessen, wie beispielsweise der Schmierung und auch der Temperatur ab. Eine Linearfuehrung mit Waelzkoerpern vereinheitlicht den Verlustanteil unabhaengig von den genannten Einflussgroessen.
Die vorgegebenen Sollwerte werden jeweils mit oberen und unteren Toleranzbereichen versehen, und mit den Messwerten verglichen. Sobald ein Messwert als nicht regelgerecht identifiziert worden ist, erfolgt eine Signalabgabe und ggf. die Selektion des entsprechenden Fertigungsteils.
Um eine gefuehrte Bewegung zu erlauben, sind zwischen Oberwerkzeug 2 und Unterwerkzeug 3 Linearfuehrungen vorgesehen, welche Waelzkoerper aufweisen. Bei den Waelzkoerpern handelt es sich um Kugeln oder Rollen, wobei Rollen aufgrund von Linienberuehrung hoehere Tragkraefte erlauben.
Fuer eine einfach Herstellung der Befestigungsvorrichtung 1 ist die Linearfuehrung als Modul vorgesehen, welche aus mindestens zwei relativ zueinander bewegbaren Teilen und den zwischengeordneten Waelzkoerpern besteht.
Jeder der Werkzeugteile 2,3, insbesondere aber der angetriebene Werkzeugteil (gemaess der Figur das Oberwerkzeug 2) weist eine rahmenfoermige, im Vergleich mit einem Vollkoerper gewichtsverringerte Struktur auf. Dies ist beispielsweise auch durch Einsatz einer Waben- oder Gitter struktur oder auch einfach nur durch entsprechend leichte und hochfeste Werkstoffe umsetzbar.

Claims (8)

  1. Befestigungsvorrichtung (1) fuer die Befestigung eines elektrischen Kontakt oder Stecker an einem Ende eines elektrischen Leiters mit wenigstens einem Oberwerkzeug (2), welches relativ bewegbar sowie in Relation zu einem Unterwerkzeug (3) gefuehrt angeordnet ist, und ferner Mittel zum Schneiden, Biegen und / oder Umformen des Kontakt oder Stecker aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsvorrichtung (1) eine Kraftmessvorrichtung (8) zum Ermitteln einer Reaktionskraft zugeordnet ist, welche eine Steuerungseinheit (9) mit einem programmierbaren Speicher (10) mit wenigstens einem gespeicherten Sollwert und einen Vergleicher (11) aufweist, und dass die tatsaechlich gemessene Reaktionskraft mit dem gespeicherten Sollwert verglichen wird.
  2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (9) ein Signal emittiert, wenn eine Reaktionskraft nicht mit dem gespeicherten Sollwert uebereinstimmt.
  3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sollwert mit einem oberen und einen unteren Toleranzbereich versehen ist, und dass alle Sollwerte, zusammen mit deren Toleranzbereichen einen Sollwertbereich ergeben, welcher mit der gemessenen Reaktionskraft verglichen wird.
  4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass fuer die Fuehrung von Oberwerkzeug (2) und Unterwerkzeug (3) Linearfuehrungen zwischen den beiden Werkzeugteilen vorgesehen sind, und dass die Linearfuehrungen Waelzkoerper aufweisen.
  5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearfuehrungen als Modul vorliegen, und dass das Oberwerkzeug (2) loesbar an dem Fuehrungsmodul befestigbar ist.
  6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Waelzkoerper Kugeln, Rollen oder Nadeln vorgesehen sind.
  7. Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der angetriebene Werkzeugteil (2) eine rahmenfoermige und gewichtsverringerte Struktur aufweist.
  8. Befestigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprueche der vorhergehenden Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des angetriebenen Werkzeugteil (2) aus Leichtbauwerkstoffen mit geringer spezifischer Dichte bestehen.
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