EP1202404A1 - Method and apparatus for crimping - Google Patents
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- EP1202404A1 EP1202404A1 EP01124504A EP01124504A EP1202404A1 EP 1202404 A1 EP1202404 A1 EP 1202404A1 EP 01124504 A EP01124504 A EP 01124504A EP 01124504 A EP01124504 A EP 01124504A EP 1202404 A1 EP1202404 A1 EP 1202404A1
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- crimping tool
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- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
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- B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
- B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
- B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
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- 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
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- H01R43/048—Crimping apparatus or processes
- H01R43/0486—Crimping apparatus or processes with force measuring 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 a final position is movable.
- a disadvantage of this known device is that although there is an encoder and a height sensor, only a relatively imprecise statement about the crimp quality is feasible because of external influences and elasticities or stiffness of the mechanical drive elements be taken into account.
- 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 to create a procedure and an arrangement in which and in which the crimp quality of a crimp connection improves can be.
- the advantages achieved by the invention are in essential to see in the fact that when processing different crimp contacts with different Tool strokes no need to change the crimping press.
- the crimp height or the crimp stroke is adjustable.
- the control of the crimping press knows the exact time at all times Tool position, with which a simple evaluation of the Crimp force versus crimp stroke is feasible and others on Machines involved in the crimping process can be synchronized can.
- the crimping press according to the invention works with two Measuring systems by means of which the drive is regulated Position or a crimp height control can be realized. On rotary measuring system is with a linear measuring system coupled.
- the rotary measuring system allows a high one Positioning dynamics because of no dead times caused by There is play in the gearbox, levers or slide.
- the linear measuring system enables a precise Crimpnchnregelung. Mechanical deviations of the Crimping press, for example, by the crimping force or can open due to temperature fluctuations the crimp height control is compensated.
- the crimp height control moves the eccentric of the crimping press at most in an angular range between 0 ° and 180 °.
- the Crimp press stops at bottom dead center and reverses subsequently. Upper and lower dead center can be within this angular range depending on the crimping tool and Crimp contact can be approached as desired. intermediate positions are also possible. To realize these features is only a controlled axis is necessary.
- the sled lift or the Crimp height is programmable.
- the course of the Crimping force can be precisely represented in function of the crimping stroke and usable for quality control.
- Fig. 1 is a stand without a right side wall referred to, on which a motor 2 and on the stator 1 mounted gear 3 is arranged.
- Stand 1 first guides 4 arranged on which a Crimp bear 5 is guided.
- a driven by the gear 3 Shaft 6 has an eccentric pin 7 at one end.
- the Crimp bear 5 consists of one in the first guides 4 guided slide 9 and from a tool holder 10 with Holding fork 11.
- the carriage 9 is in loose connection with the eccentric pin 7, wherein the rotational movement of the Eccentric pin 7 in a linear movement of the slide 9 is implemented.
- the maximum stroke H of the carriage 9 is through the top dead center and bottom dead center of the Eccentric pin 7 determined.
- the tool holder 10 is actuated a tool 12 which, together with a tool 12 belonging anvil 13 produces the crimp connection. through an adjustment screw 14, the closing height (shut height) at the bottom dead center of the eccentric pin 7 precisely be adjusted. If there is no setting wheel on tool 12 is provided, can with the adjusting screw 14 Crimp height can be adjusted. (Measure between anvil 13 and Crimp stamp in the bottom dead center of the eccentric pin 7).
- 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 one 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 maximum punch stroke is by determined the two dead center positions.
- FIG. 4 shows the crimping press with one on the motor 2 arranged rotary measuring system 25, for example a the motor shaft arranged encoder and with a linear Measuring system 26, for example consisting of a measuring head 27 and a glass scale 28.
- the one with a division provided glass scale 28 is at one end with the Tool holder 10 connected, at the other end the Glass scale 28 in the measuring head 27, which is fixed to the Stand foot 29 is connected.
- a force sensor 29.1 for measuring the Crimping force provided on Tool holder 10 arranged rotary measuring system 25, for example a the motor shaft arranged encoder and with a linear Measuring system 26, for example consisting of a measuring head 27 and a glass scale 28.
- the one with a division provided glass scale 28 is at one end with the Tool holder 10 connected, at the other end the Glass scale 28 in the measuring head 27, which is fixed to the Stand foot 29 is connected.
- a force sensor 29.1 for measuring the Crimping force provided on Tool holder 10 arranged rotary measuring system
- Fig. 5 shows an arrangement variant of the linear Measuring system 26, wherein the measuring head 27 on one fixed holder 30 is arranged and the glass scale 28 is connected at one end to the carriage 9. At this The opening of the crimping press is not a variant compensated. However, this value is compared to the game in the bearings and rigidity of the gearbox Waves and levers very small.
- the linear Measuring system 26 may be arranged on or in the crimping tool 12. This arrangement enables a very precise detection of the Crimp height.
- Fig. 6 shows schematically the eccentric movement and the Carriage movement for a stroke H of, for example, 40 mm, whereby the eccentric pin 7 of 0 ° (top Start position or top dead center) to 180 ° (bottom Stop position or bottom dead center) rotates and back again to 0 °, the path between 180 ° and 360 ° not is driven through. Starting positions deviating from 0 ° as well Intermediate stops (split cycle) on the way between 0 ° and 180 ° are also possible. 180 ° of the eccentric pin 7 corresponds to the minimum crimp height (small crimp contacts with small wire cross sections). So a readjustment is possible, the crimp should be before 180 °.
- the Reversal point can be before 180 °, which is then the maximum Crimp height corresponds to (large crimp contacts with large Wire cross-sections).
- Fig. 6 shows different Driving examples of the carriage 9 or the tool 12 with and without stops. Interim stops are made for example to center special crimp contacts or for synchronization with others Wire processing equipment.
- Fig. 7 shows a schematic representation of a Control circuit for crimp height control.
- the control loop exists essentially from an engine position circle with the rotative measuring system 25 and a crimp height control loop the linear measuring system 26.
- a signal sc as Setpoint value specified for the crimp height.
- the signal sc for the setpoint of the crimp height is determined by means of a first Converter 31 in a measure used in the control loop converted. (Transformation of linear values in rotary values).
- the converted signal is sc ' designated and is at the entrance of a Path curve generator 32 performed.
- Path curve generator 32 also driving parameters fp, such as for example maximum values for speed, Acceleration or deceleration supplied.
- the Path curve generator 32 has a signal sp as the setpoint available for the motor position.
- the signal sp will fed to a first summation point 33 at the + input.
- a signal xp connected as actual value for the motor position.
- the signal xp is used as a control variable denotes and is generated by the rotary measuring system 25.
- the signal xwp is used as a control variable denotes and is generated by the rotary measuring system 25.
- the signal xwp the signal xwp at the output of the first summation point 33, also called control deviation, which occurs at the input of a Circuit 34 is guided, which is explained in more detail in Fig. 8 is.
- the signal ym ' is the manipulated variable for the motor 2, on which the rotary measuring system 25 is coupled.
- the motor 2 drives a mechanism 35 consisting of Gear 3 with eccentric pin 7, guides 4, crimp bear 5 and tool 12.
- a mechanism 35 consisting of Gear 3 with eccentric pin 7, guides 4, crimp bear 5 and tool 12.
- the stand 1 with the anvil 13 is also closed consider. That with the tool holder 10 and Stator 1 connected linear measuring system 26 generates a Signal xc as actual value for the current position of the Tool holder 10 or for the crimp height.
- the signal xc the actual value of the crimp height is determined by means of a second Converter 36 in a measure used in the control loop converted. (Transformation of linear values in rotary values).
- the converted signal is with xc ' designated and is at the - entrance of a second Summation point 37 connected.
- the signal sp As the setpoint connected for the motor position.
- the signal xc ' referred to as the controlled variable.
- the signal xwc also called control deviation, which occurs at the input of a Crimp height controller 38 is performed.
- the one with, for example Crimp height regulator 38 provided with a PI characteristic generates a signal yc at the output, also called manipulated variable, which is supplied to the circuit 34.
- Fig. 8 shows details of the circuit 34, the one Position controller 39, a speed controller 40, a Torque controller 41 and the power electronics 42 for the Motor 2 includes.
- the xwp signal is at the input of the Position controller 39 is guided.
- the one with, for example Position controller 39 provided with a P characteristic at the output a signal yp which corresponds to the + input of a third Summation point 43 is supplied.
- Another + The input is the setpoint signal sd for the engine speed and the actual value signal xd for the engine speed at the input connected.
- xd is by means of a third, with a D characteristic provided converter 46 generated from the Actual value signal xp for the motor position.
- the third summation point 43 produces the signal xwd that is guided to the input of the speed controller 40.
- the one with for example a PI characteristic Speed controller 40 generates a signal yd at the output, which the + Input of a fourth summation point 44 is supplied.
- the setpoint signal sb ' is for the motor acceleration and the output signal at the input yc of the crimp height regulator 38 connected.
- the setpoint sb a fourth is used to accelerate the engine Converter 45 in a measure used in the control loop converted.
- the converted signal is with sb ' designated.
- At the exit of the fourth summation point 44 creates the signal xwm, which at the input of the Moment controller 41 is performed.
- the one with, for example PI characteristic provided torque controller 41 generated on Output a signal ym that corresponds to the input of the Power electronics 42 is supplied. According to the The power electronics 42 supplies the motor 2 with signals ym with the manipulated variable ym 'or with energy.
- FIG. 9 to 13 show the trajectory generator 32 generated trajectories as a setpoint for moving the Crimping tool 12 using a broken line and one shown with a dash-dotted line Example.
- Example is the step function such that the Angular speed of the motor at half the Speed increase or speed decrease flattened out what a smooth transition of itself changing angular velocity to constant Guaranteed angular velocity or vice versa.
- the carriage stroke depends on the radius R of the eccentric and from a cosine function of the motor rotation angle.
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Abstract
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 bewegbar ist.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 a final position is movable.
Aus der Patentschrift US 5 966 806 ist eine Einrichtung zur Herstellung einer Crimpverbindung bekannt geworden. Ein Motor treibt eine Exzenterwelle an, die einen Schlitten mit Crimpwerkzeugen auf und ab bewegt. Ein mittels der Motorwelle angetriebener Encoder dient der Positionsbestimmung des Crimpwerkzeuges. Der mit einem Leiterende zu verbindende Crimpkontakt liegt auf einem feststehenden Amboss, wobei Fahnen des Crimpkontaktes bei der Abbewegung des Crimpwerkzeuges plastisch deformiert werden und die Verbindung zum Leiter herstellen. Die Lage des Crimpwerkzeuges im Crimpbereich wird mittels eines Höhensensors gemessen, wobei das Sensorsignal unabhängig vom Encodersignal verwendet wird. Gleichzeitig wird die Crimpkraft aufgrund des Motorstromes gemessen. Die Messwerte werden mit Referenzwerten verglichen. Der Vergleich ermöglicht eine Aussage über die Crimpqualität.From the patent US 5 966 806 a device for Making a crimp connection known. On Motor drives an eccentric shaft that carries a slide Crimping tools moved up and down. One by means of Motor shaft driven encoder is used Determining the position of the crimping tool. The one The crimp contact to be connected lies on one fixed anvil, with flags of the crimp contact at the movement of the crimping tool plastically deformed and connect to the conductor. The location of the crimping tool in the crimp area is by means of a Height sensor measured, the sensor signal independent is used by the encoder signal. At the same time, the Crimping force measured based on the motor current. The Measured values are compared with reference values. The Comparison allows a statement about the crimp quality.
Nachteilig bei dieser bekannten Einrichtung ist, dass obwohl ein Encoder und ein Höhensensor vorhanden sind, nur eine relativ ungenaue Aussage über die Crimpqualität machbar ist, weil äussere Einflüsse sowie Elastizitäten bzw. Steifigkeiten der mechanischen Antriebselemente nicht berücksichtigt werden. A disadvantage of this known device is that although there is an encoder and a height sensor, only a relatively imprecise statement about the crimp quality is feasible because of external influences and elasticities or stiffness of the mechanical drive elements be taken into account.
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
ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei dem und
bei der die Crimpqualität einer Crimpverbindung verbessert
werden kann.The invention seeks to remedy this. The invention,
as characterized in
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass beim Verarbeiten von unterschiedlichen Crimpkontakten mit unterschiedlichen Werkzeughüben kein Umrüsten der Crimppresse notwendig ist. Die Crimphöhe bzw. der Crimphub ist einstellbar. Ausserdem kennt die Steuerung der Crimppresse jederzeit die genaue Werkzeugposition, womit eine einfache Auswertung der Crimpkraft versus Crimphub machbar ist und andere am Crimpvorgang beteiligte Maschinen synchronisiert werden können. Die erfindungsgemässe Crimppresse arbeitet mit zwei Messsystemen, mittels denen ein Regeln des Antriebes auf Position bzw. eine Crimphöhenregelung realisierbar ist. Ein rotatives Messsystem ist mit einem linearen Messsystem gekoppelt. Das rotative Messsystem erlaubt eine hohe Positionierdynamik, weil keine Totzeiten, verursacht durch Spiel im Getriebe, Hebeln oder Schlitten vorhanden sind. Das lineare Messsystem ermöglicht eine präzise Crimphöhenregelung. Mechanisch bedingte Abweichungen der Crimppresse, die sich beispielsweise durch die Crimpkraft oder durch Temperaturschwankungen öffnen kann, werden durch die Crimphöhenregelung kompensiert. Mit der Crimphöhenregelung bewegt sich der Exzenter der Crimppresse höchstens in einen Winkelbereich zwischen 0° und 180°. Die Crimppresse hält im unteren Totpunkt an und reversiert anschliessend. Oberer und unterer Totpunkt können innerhalb dieses Winkelbereiches je nach Crimpwerkzeug und Crimpkontakt beliebig angefahren werden. Zwischenpositionen sind auch möglich. Zur Realisierung dieser Merkmale ist nur eine geregelte Achse notwendig. Der Schlittenhub bzw. die Crimphöhe ist programmierbar. Ausserdem ist der Verlauf der Crimpkraft in Funktion des Crimphubes genau darstellbar und für die Qualitätskontrolle verwendbar.The advantages achieved by the invention are in essential to see in the fact that when processing different crimp contacts with different Tool strokes no need to change the crimping press. The crimp height or the crimp stroke is adjustable. Furthermore the control of the crimping press knows the exact time at all times Tool position, with which a simple evaluation of the Crimp force versus crimp stroke is feasible and others on Machines involved in the crimping process can be synchronized can. The crimping press according to the invention works with two Measuring systems by means of which the drive is regulated Position or a crimp height control can be realized. On rotary measuring system is with a linear measuring system coupled. The rotary measuring system allows a high one Positioning dynamics because of no dead times caused by There is play in the gearbox, levers or slide. The linear measuring system enables a precise Crimphöhenregelung. Mechanical deviations of the Crimping press, for example, by the crimping force or can open due to temperature fluctuations the crimp height control is compensated. With the The crimp height control moves the eccentric of the crimping press at most in an angular range between 0 ° and 180 °. The Crimp press stops at bottom dead center and reverses subsequently. Upper and lower dead center can be within this angular range depending on the crimping tool and Crimp contact can be approached as desired. intermediate positions are also possible. To realize these features is only a controlled axis is necessary. The sled lift or the Crimp height is programmable. In addition, the course of the Crimping force can be precisely represented in function of the crimping stroke and usable for quality control.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.With the help of the attached figures, the present Invention explained in more detail.
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
- die Crimppresse mit einem rotativen Messsystem und einem linearen Messsystem,
- Fig. 5
- eine Anordnungsvariante des linearen Messsystems,
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung der Exzenterbewegung und der Schlittenbewegung,
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung eines Regelkreises zur Crimphöhenregelung,
- Fig. 8
- Einzelheiten des Regelkreises gemäss Fig. 7 und
- Fig. 9 bis Fig. 13
- Bahnkurven zum Bewegen des Crimpwerkzeuges.
- Fig. 1
- a crimping press with a tool for producing a crimp connection,
- Fig. 2
- the tool with crimping dies in the bottom dead center position,
- Fig. 3
- the tool with crimping dies in the top dead center position,
- Fig. 4
- the crimping press with a rotary measuring system and a linear measuring system,
- Fig. 5
- an arrangement variant of the linear measuring system,
- Fig. 6
- a schematic representation of the eccentric movement and the slide movement,
- Fig. 7
- 1 shows a schematic representation of a control circuit for crimp height control,
- Fig. 8
- Details of the control loop according to FIGS. 7 and
- 9 to 13
- Path curves for moving the crimping tool.
In Fig. 1 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. Der
Crimpbär 5 besteht aus einem in den ersten Führungen 4
geführter Schlitten 9 und aus einem Werkzeughalter 10 mit
Haltegabel 11. Der Schlitten 9 steht in loser Verbindung
mit dem Exzenterzapfen 7, wobei die Rotationsbewegung des
Exzenterzapfens 7 in eine Linearbewegung des Schlittens 9
umgesetzt wird. Der maximale Hub H des Schlittens 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 die Schliesshöhe (shut
height) im unteren Totpunkt des Exzenterzapfens 7 präzise
justiert werden. Falls am Werkzeug 12 kein Einstellrad
vorgesehen ist, kann mit der Justierschraube 14 die
Crimphöhe justiert werden. (Mass zwischen Amboss 13 und
Crimpstempel im unteren Totpunkt des Exzenterzapfens 7).In Fig. 1, 1 is a stand without a right side wall
referred to, on which a
Fig. 2 und 3 zeigen Einzelheiten des Werkzeuges 12 zur
Herstellung einer Crimpverbindung. Ein in einem
Werkzeuggehäuse 20 geführter 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 maximale Stempelhub wird durch
die beiden Totpunktlagen bestimmt. 2 and 3 show details of the
Fig. 4 zeigt die Crimppresse mit einem am Motor 2
angeordneten rotativen Messsystem 25, beispielsweise ein an
der Motorwelle angeordneter Encoder und mit einem linearen
Messsystem 26, beispielsweise bestehend aus einem Messkopf
27 und einem Glasmassstab 28. Der mit einer Teilung
versehene Glasmassstab 28 ist einenends mit dem
Werkzeughalter 10 verbunden, anderenends taucht der
Glasmassstab 28 in den Messkopf 27 ein, der fest mit dem
Ständerfuss 29 verbunden ist. Ausserdem ist am
Werkzeughalter 10 ein Kraftsensor 29.1 zur Messung der
Crimpkraft vorgesehen.4 shows the crimping press with one on the
Fig. 5 zeigt eine Anordnungsvariante des linearen
Messsystems 26, wobei der Messkopf 27 an einem
feststehenden Halter 30 angeordnet ist und der Glasmassstab
28 einenends mit dem Schlitten 9 verbunden ist. Bei dieser
Anordnungsvariante wird das Öffnen der Crimppresse nicht
kompensiert. Allerdings ist dieser Wert gegenüber dem Spiel
in den Lagerungen und Steifigkeiten des Getriebes, der
Wellen und Hebeln sehr klein.Fig. 5 shows an arrangement variant of the
In einer weiteren Anordnungsvariante kann das lineare
Messsystem 26 am oder im Crimpwerkzeug 12 angeordnet sein.
Diese Anordnung ermöglicht eine sehr präzise Erfassung der
Crimphöhe.In a further arrangement variant, the
Fig. 6 zeigt schematisch die Exzenterbewegung und die
Schlittenbewegung für einen Hub H von beispielsweise 40 mm,
wobei sich der Exzenterzapfen 7 von 0° (Oberste
Startposition bzw. oberer Totpunkt) auf 180° (Unterste
Stopposition bzw. unterer Totpunkt) dreht und wieder zurück
auf 0°, wobei der Weg zwischen 180° und 360° nicht
durchfahren wird. Von 0° abweichende Startpositionen sowie
Zwischenhalte (Split Cycle) auf dem Weg zwischen 0° und
180° sind auch möglich. 180° des Exzenterzapfens 7
entspricht der minimalen Crimphöhe (kleine Crimpkontakte
mit kleinen Drahtquerschnitten). Damit eine Nachregelung
möglich ist, sollten die Crimpungen vor 180° liegen. Der
Umkehrpunkt kann vor 180° liegen, was dann der maximalen
Crimphöhe entspricht (grosse Crimpkontakte mit grossen
Drahtquerschnitten). Fig. 6 zeigt verschiedene
Fahrbeispiele des Schlittens 9 bzw. des Werkzeuges 12 mit
und ohne Zwischenhalte. Zwischenhalte werden eingelegt
beispielsweise zur Zentrierung besonderer Crimpkontakte
oder zur Synchronisation mit anderen
Kabelverarbeitungseinrichtungen.Fig. 6 shows schematically the eccentric movement and the
Carriage movement for a stroke H of, for example, 40 mm,
whereby the
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines
Regelkreises zur Crimphöhenregelung. Der Regelkreis besteht
im wesentlichen aus einem Motorpositionskreis mit dem
rotativen Messsystem 25 und einem Crimphöhenregelkreis mit
dem linearen Messsystem 26. Abhängig von der Grösse des zu
verarbeitenden Crimpkontaktes ist ein Signal sc als
Sollwert für die Crimphöhe vorgegeben. Das Signal sc für
den Sollwert der Crimphöhe wird mittels eines ersten
Wandlers 31 in ein im Regelkreis verwendetes Mass
umgewandelt. (Transformation von linearen Werten in
rotative Werte). Das umgewandelte Signal ist mit sc'
bezeichnet und ist an den Eingang eines
Bahnkurvengenerators 32 geführt. Im weiteren werden dem
Bahnkurvengenerator 32 auch Fahrparameter fp, wie
beispielsweise Maximalwerte für Geschwindigkeit,
Beschleunigung oder Verzögerung zugeführt. Am Ausgang des
Bahnkurvengenerators 32 steht ein Signal sp als Sollwert
für die Motorposition zu Verfügung. Das Signal sp wird
einem ersten Summationspunkt 33 am + Eingang zugeführt. Am
- Eingang des ersten Summationspunktes 33 ist ein Signal xp
als Istwert für die Motorposition angeschlossen.
Regeltechnisch wird das Signal xp als Regelgrösse
bezeichnet und wird vom rotativen Messsytem 25 erzeugt. Aus
der Differenz des Signales sp und des Signales xp entsteht
am Ausgang des ersten Summationspunktes 33 das Signal xwp,
auch Regelabweichung genannt, das an den Eingang eines
Schaltkreises 34 geführt ist, der in Fig. 8 näher erläutert
ist. Das Signal ym' ist die Stellgrösse für den Motor 2, an
den das rotative Messsystem 25 gekoppelt ist. Im weiteren
werden dem Schaltkreis 34 die Signale sd als Sollwert für
die Motordrehzahl, sb als Sollwert für die
Motorbeschleunigung und xp als Istwert für die
Motorposition zugeführt.Fig. 7 shows a schematic representation of a
Control circuit for crimp height control. The control loop exists
essentially from an engine position circle with the
Der Motor 2 treibt eine Mechanik 35 an, bestehend aus
Getriebe 3 mit Exzenterzapfen 7, Führungen 4, Crimpbär 5
und Werkzeug 12. Betreffend Störgrösse für den Regelkreis
ist auch der Ständer 1 mit dem Amboss 13 zu
berücksichtigen. Das mit dem Werkzeughalter 10 und dem
Ständer 1 verbundene lineare Messsystem 26 erzeugt ein
Signal xc als Istwert für die momentane Position des
Werkzeughalters 10 bzw. für die Crimphöhe. Das Signal xc
für den Istwert der Crimphöhe wird mittels eines zweiten
Wandlers 36 in ein im Regelkreis verwendetes Mass
umgewandelt. (Transformation von linearen Werten in
rotative Werte). Das umgewandelte Signal ist mit xc'
bezeichnet und ist an den - Eingang eines zweiten
Summationspunktes 37 angeschlossen. Am + Eingang des
zweiten Summationspunktes 37 ist das Signal sp als Sollwert
für die Motorposition angeschlossen. Regeltechnisch wird
das Signal xc' als Regelgrösse bezeichnet. Aus der
Differenz des Signales sp und des Signales xc' entsteht am
Ausgang des zweiten Summationspunktes 37 das Signal xwc,
auch Regelabweichung genannt, das an den Eingang eines
Crimphöhenreglers 38 geführt ist. Der mit beispielsweise
mit einer PI-Charakteristik versehene Crimphöhenregler 38
erzeugt am Ausgang ein Signal yc, auch Stellgrösse genannt,
das dem Schaltkreis 34 zugeführt ist. The
Mit dem Crimphöhenregler 38 und dem linearen Messsystem 26
werden mechanisch bedingte Störgrössen (Öffnen der
Crimppresse, Spiel in den Lagerungen und Elastizitäten bzw.
Steifigkeiten des Getriebes, der Wellen und Hebel)
kompensiert.With the
Fig. 8 zeigt Einzelheiten des Schaltkreises 34, der einen
Positionsregler 39, einen Drehzahlregler 40, einen
Momentregler 41 und die Leistungselektronik 42 für den
Motor 2 umfasst. Das Signal xwp ist an den Eingang des
Positionsreglers 39 geführt ist. Der mit beispielsweise
einer P-Charakteristik versehene Positionsregler 39 erzeugt
am Ausgang ein Signal yp, das dem + Eingang eines dritten
Summationspunktes 43 zugeführt ist. An einem weiteren +
Eingang ist das Sollwertsignal sd für die Motordrehzahl und
am - Eingang das Istwertsignal xd für die Motordrehzahl
angeschlossen. xd wird mittels eines dritten, mit einer D-Charakteristik
versehenen Wandlers 46 erzeugt aus dem
Istwertsignal xp für die Motorposition. Am Ausgang des
dritten Summationspunktes 43 entsteht das Signal xwd, das
an den Eingang des Drehzahlreglers 40 geführt ist. Der mit
beispielsweise einer PI-Charakteristik versehene
Drehzahlregler 40 erzeugt am Ausgang ein Signal yd, das dem
+ Eingang eines vierten Summationspunktes 44 zugeführt ist.
An einem weiteren + Eingang ist das Sollwertsignal sb' für
die Motorbeschleunigung und am - Eingang das Ausgangssignal
yc des Crimphöhenreglers 38 angeschlossen. Der Sollwert sb
für die Motorbeschleunigung wird mittels eines vierten
Wandlers 45 in ein im Regelkreis verwendetes Mass
umgewandelt. Das umgewandelte Signal ist mit sb'
bezeichnet. Am Ausgang des vierten Summationspunktes 44
entsteht das Signal xwm, das an den Eingang des
Momentreglers 41 geführt ist. Der mit beispielsweise einer
PI-Charakteristik versehene Momentregler 41 erzeugt am
Ausgang ein Signal ym, das dem Eingang der
Leistungselektronik 42 zugeführt ist. Nach Massgabe des
Signals ym versorgt die Leistungselektronik 42 den Motor 2
mit der Stellgrösse ym' bzw. mit Energie.Fig. 8 shows details of the
Fig. 9 bis Fig. 13 zeigen vom Bahnkurvengenerator 32
erzeugte Bahnkurven als Sollwertvorgabe zum Bewegen des
Crimpwerkzeuges 12 anhand eines mit unterbrochener Linie
und eines mit strichpunktierter Linie dargestellten
Beispiels. Das Jerkprofil (Jerk = Ruck, Sprungfunktion Φ
mit den Werten 1, 0,-1)) der Fig. 9 bewirkt und beeinflusst
die Abrundung des Profils der Fig. 11. Im gezeigten
Beispiel ist die Sprungfunktion derart, dass die
Winkelgeschwindigkeit des Motors zur Hälfte der
Geschwindigkeitszunahme bzw. Geschwindigkeitsabnahme
verflacht, was ein ruckfreier Übergang von sich
verändernder Winkelgeschwindigkeit auf konstante
Winkelgeschwindigkeit oder umgekehrt gewährleistet. Der
Schlittenhub ist abhängig vom Radius R des Exzenters und
von einer Cosinusfunktion des Motordrehwinkels.9 to 13 show the
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung eines das Crimpwerkzeug (12) antreibenden Motors (2) und die Bewegung des Crimpwerkzeuges (12) gemessen werden und die Messwerte zur Regelung der Bewegung des Crimpwerkzeuges (12) verwendet werden.Method according to claim 1,
characterized in that the movement of a motor (2) driving the crimping tool (12) and the movement of the crimping tool (12) are measured and the measured values are used to regulate the movement of the crimping tool (12).
dadurch gekennzeichnet, dass ein Regelkreis vorgesehen ist, der mit den Messwerten des Motors (2) und mit den Messwerten des Crimpwerkzeuges (12) bzw. des Crimpwerkzeugschlittens (9) die Crimphöhe regelt.Method according to claim 1,
characterized in that a control circuit is provided which regulates the crimp height with the measured values of the motor (2) and with the measured values of the crimping tool (12) or the crimping tool slide (9).
dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Bewegung eines das Crimpwerkzeug (12) antreibenden Motors (2) ein rotatives Messsystem (25) und zur Erfassung des Bewegung des Crimpwerkzeuges (12) ein lineares Messsystem (26) vorgesehen ist, wobei die Messwerte einem Regelkreis zur Regelung der Crimphöhe zugeführt werden. Device for producing a crimp connection by means of a motor-driven crimping tool (12),
characterized in that a rotary measuring system (25) is provided for detecting the movement of a motor (2) driving the crimping tool (12) and a linear measuring system (26) is provided for detecting the movement of the crimping tool (12), the measured values being used for a control circuit Regulation of the crimp height are fed.
dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahnkurvengenerator (32) vorgesehen ist, der Positionssignale, Drehzahlsignale und Beschleunigungssignale erzeugt, die an den Regelkreis als Sollwerte angeschlossen sind, wobei der Regelkreis mit den Sollwerten und den Messwerten des rotativen Messystems (25) und den Messwerten des linearen Messsystems (26) die Crimphöhe regelt.Device according to claim 4,
characterized in that a path curve generator (32) is provided which generates position signals, speed signals and acceleration signals which are connected to the control loop as setpoints, the control loop with the setpoints and the measured values of the rotary measuring system (25) and the measured values of the linear measuring system (26) regulates the crimp height.
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