JP7097054B2 - プレス工具、圧着工具または切断工具ならびに工具群 - Google Patents

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Description

本発明は、プレス工具、圧着工具または切断工具(以下では部分的にまとめて「工具」とだけでも表す)に関する。さらに本発明は、異なる型のプレス工具、圧着工具または切断工具を有する工具群に関する。
プレス工具は、例えば枠、管または継手をプレスするための手動で作動されるプレスプライヤであることができ、これは例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8、特許文献9および特許文献10または非公開の特許文献11に記載される。
圧着工具は、例えばプラグと電気導体とをプレスするために用いられる手動で作動される圧着プライヤであることができ、および/または非公開の特許文献11または特許文献12、特許文献13、特許文献14、特許文献15、特許文献16、特許文献17、特許文献18、特許文献19、特許文献20、特許文献21、特許文献22、特許文献23、特許文献24、特許文献25、特許文献26、特許文献27、特許文献28、特許文献29、特許文献30、特許文献31、特許文献32、特許文献33、特許文献34、特許文献35、特許文献36、特許文献37、特許文献38、特許文献39、特許文献40、特許文献41、特許文献42の1つに従って、または本特許出願の出願日前に出願人側でCS10、CSV10、CSV10-LWL、CSV10-FFC、AE、CS8、CK100、CS30、CS KTVR、CE/CG、CS150、CS200、CS210、CP600の商標で販売される圧着手動工具にしたがって形成されることができる。
切断工具は、例えば手動で作動されるケーブル切断プライヤであることができ、および/または非公開の特許文献43および特許文献44の1つに従って、または特許文献45に応じて、または本特許出願の出願日に出願人側でケーブル切断機SHの商標で販売される切断工具にしたがって形成されることができる。
ここでは本発明が手動で作動される工具にも、作動が手動ではないエネルギー源の援用によって、または(特に空気圧駆動、油圧駆動または電気駆動を介し、電気駆動はケーブル接続された外部電気エネルギー源を介するまたは工具の一構造要素を形成する蓄電池に電力を供給できる)手動ではないエネルギー源のみで行われる工具にも使用されることができる。
特許文献46は、圧着プライヤによるプラグと電気導体との圧着のときにケーブルブームの増大する複雑性、増強した製品粘着および高まった保証要求が圧着力の監視による品質保証を必要とすることを記載している。圧電動力センサまたは歪み計として形成されることができる力測定装置が提案される。力測定装置は、圧着父型の外側または圧着父型の内側にも、または圧着収容部内にも配置される。さらに圧着プライヤは、圧着父型の上方で圧着プライヤヘッドに取り付けられた送信機を有する。送信機は、受信装置および評価装置により受信および評価される無線圧着力信号を送出する。送信機は、操作部を介して接続および遮断されることができる。さらにこの操作部を介して場合によっては送信機の周波数が調整されることができる。送信機内に、電池または充電可能な蓄電池の形のエネルギー源が送信機および力測定装置にエネルギーを供給するために設けられる。送信機が、外側磁界が蓄電池を充電するために誘導電流を生成できる誘導コイルを有することができることも提案される。同様に、蓄電池を充電するために圧着プライヤに太陽電池が取り付けられることが提案される。最終的に、一時的なケーブル接続が存在することも提案される。送信機は、圧着力、送信周波数、無線接続の存在、エネルギー源の充電状態などが表示されることができる表示装置を有する。表示装置は、LED表示装置またはLCD表示装置として形成されることができる。さらに圧着プライヤに圧着プライヤの動作行程を検出する経路測定システムを設けることができる。損傷を回避するために圧着プライヤは、適用可能な圧着力を設定された値に限定するラチェットまたは滑り抜け装置を有することができる。さらに、受信評価装置がブルートゥース(登録商標)受信機を備えた市販のPCとして形成されることが提案される。
特許文献47は、特許文献48から公知のものとして、圧着プレスにおいて作成された圧着接続の品質が圧着力の検出により監視されることを記載している。ここでは圧着父型、圧着形または下部構造が、歪み計が取り付けられるバネ体として形成される。圧着父型の経路は誘導経路記録器によって検出される。この特許文献は、この背景に先立って圧着プライヤにおける圧着力および圧着経路の検出も提案する。ここでは、プライヤ口内の圧着力を直接検出する第1の力センサが使用される。第2の力センサは開口部の開口経路を検出し、そのことからこれによって圧着経路の検出が間接的に行われる。力センサとして、ここでは歪み計または圧電力センサが使用される。これに関して歪み計は、圧着プライヤの閉鎖運動のときに張架される板バネに取り付けられることができる。第1の力センサが圧着プライヤのレバー駆動装置内の中間部品に取り付けられることも提案される。温度補正のために参照センサが使用されることができる。圧着プライヤに、圧着プライヤの使用者に圧着中、圧着経過の品質について知らせるために適切な表示器を備えた評価回路が設けられることができる。異なる様式の圧着、特に異なる接触様式、力-経路経過を記憶することができ、そのことから特殊な圧着に関して割り当てられた力-経路経過が品質監視のときに使用できるデータメモリを圧着プライヤに設けることもできる。圧着プライヤにおける光学表示装置として発光ダイオード表示器または液晶表示器が使用できる。補足的に信号出力が音響表示装置を介して行われることができる。発光ダイオードから構成される光学表示装置または音響表示装置が使用される場合には、これにより圧着工程の成功裡の実施が異なる色または音によって確認されることができる。固定計算器のインタフェースとして、ケーブル接続または光学的インタフェースならびに空気を介して伝送される、それぞれ考えられ得るインタフェースが使用されることができ、それは、可視領域、赤外領域または無線領域の電磁放射線をデータ交換するために利用される。ここでは、それは二方向性インタフェースでもあり得る。圧着プライヤにおけるプライヤ口の閉鎖運動が電気サーボモータによって支援されることも可能である。圧着力経過の監視は、測定される圧着力経過と所定の圧着力経過、場合によっては設定された許容範囲とが比較されることにあることができる。
特許文献49は、圧着技術における経路-力測定システムの使用に関する関連先行技術として特許文献50、特許文献51、特許文献52および特許文献53を挙げていて、圧着プライヤの調整工程の電子的監視に関する。
特許文献54内では、特許文献55、特許文献56、特許文献57、特許文献58および特許文献59が圧着プライヤ内の力-経路測定のためのすでに公知の電子装置に関する関連先行技術として挙げられる。この特許出願も圧着プライヤの調整工程の電子的監視に関する。ここでは絶対的または増分的に圧着経路を検出するセンサシステムが使用される。制御ユニット、監視ユニットおよび評価ユニットを介してLCD表示器に電子表示が生成されることができる。計算機システムならびに記録装置および調整装置に用いられる構造ユニットがセンサシステムと統合されることができるカセットが使用されることができる。構造ユニットは、すでに完成して取り付けられたプライヤ内へ組み込まれ、およびそれぞれ必要な場合に交替で取り外されることができる。
特許文献60は、好ましくはプラグの長手軸に対して半径方向にプレスされた4つの父型を備えた圧着プライヤに関し、父型は制御リングの回動に応じて行われる。制御リングの制御経路はセンサによって検出される。さらに識別センサがプラグの位置決めのための工具の識別データを検出し、ここでは識別センサは高周波ラベルであることができる。さらに父型の運動を検出するための別のセンサおよび圧着力を検出するための力センサが設けられることができる。圧着プライヤは、二方向性接続を介してデータが伝送されるインタフェースを有することができ、この伝送は無線で行うこともできる。
特許文献61は、設定された閉鎖力の到達を使用者の手に感じさせる信号装置を備えた手動のプライヤの装備に関する。ここでは信号装置がハンドレバー内に統合された振動器として形成される。
特許文献62は、異なる交番アダプタを使用できる圧着機械を開示する。交番アダプタは、それぞれ1つの父型ならびに1つの金敷を有する。さらに交番アダプタ内へ、圧着力の検出および/または圧着経路の検出を行う1つのセンサがそれぞれ統合される。ここでは交番アダプタ内で異なる適用に対して異なる測定領域を有するセンサがそれぞれ使用されることができる。力センサは、交番アダプタの金敷または父型の凹部内へ統合されることができる。すると金敷または父型の変形が凹部内に配置されたセンサへの力の印加につながるはずである。この場合、金敷または父型の弾性的に変形可能な領域が支持部にセンサを介して機械的に並列接続するはずである。交番アダプタおよびその力センサの補正は、工具側でまたは交番アダプタ納品後に行われることができる。求められた補正率または補正曲線は、交番アダプタ内に統合された制御ユニット内に形成されるまたは格納されることができる。
その他の先行技術は、特許文献63、特許文献64、特許文献65および特許文献66から公知である。
独国特許出願公開第197 09 639(A1)号 独国特許第198 34 859(C2)号 独国特許第199 24 086(C2)号 独国特許第199 24 087(C2)号 独国特許第199 63 097(C1)号 独国特許第103 46 241(B3)号 独国特許第10 2007 001 235(B4)号 独国特許第10 2008 005 472(B3)号 欧州特許出願公開第2 995 424(A1)号 欧州特許出願公開第2 826 598(A1)号 欧州特許出願第16 156 231.9号 欧州特許出願公開第3 012 924(A1)号 欧州特許出願公開第3 012 923(A1)号 欧州特許出願公開第2 698 885(A1)号 欧州特許出願公開第2 672 580(A1)号 欧州特許出願公開第2 463 969(A2)号 独国特許第37 08 727(C2)号 独国特許第40 23 337(C1)号 独国特許第40 26 332(C2)号 独国特許第40 39 435(C1)号 独国特許第42 41 224(C1)号 独国特許第44 27 553(C2)号 独国特許第197 13 580(C2)号 独国特許第197 53 436(C2)号 独国特許第198 02 287(C1)号 独国特許第198 07 737(C2)号 独国実用新案第298 03 336(U1)号 独国特許第198 32 884(C1)号 独国特許第100 56 900(C1)号 独国特許第101 32 413(C2)号 独国特許第101 40 270(B4)号 独国特許第102 42 345(B3)号 独国特許第10 2005 003 615(B3)号 独国特許第10 2005 003 617(B3)号 独国特許第10 2007 038 626(B3)号 独国特許第10 2008 003 524(B4)号 独国特許第10 2008 012 011(B3)号 独国実用新案第20 2008 003 703(U1)号 欧州特許出願公開第1 724 101(A1)号 欧州特許出願公開第2 305 428(A1)号 独国特許出願公開第10 2010 061 148(A1)号 独国特許第10 2011 052 967(B4)号 欧州特許出願第15 191 264.9号 欧州特許出願第15 191 261.5号 独国特許第43 03 180(C1)号 独国特許出願公開第10 2007 050 176(A1)号 独国実用新案第298 06 179(U1)号 独国特許出願公開第40 14 221(A1)号 独国特許第10 2004 009 489(B4)号 米国特許第5,195,042号 独国特許第298 06 179号 独国特許第199 32 962号 独国特許第697 00 589号 独国特許出願公開第10 2008 030 773(A1)号 独国特許第40 14 221号 独国特許第43 37 796号 独国特許第199 32 962号 独国特許第29 806 179.1号 米国特許第5 490 406号 欧州特許第1 990 874(B1)号 欧州特許第2 043 818(B1)号 欧州特許出願公開第2 698 885(A1)号 欧州特許出願公開第1 071 173(A2)号 欧州特許出願公開第3 067 679(A1)号 国際公開第90/00098(A1)号 独国特許出願公開第199 32 961(A1)号
本発明は、統合されたセンサを有し、特に
- 使用される測定原理、
- 製造コスト、
- センサの力の記録、
- センサの過負荷に対する保護、
- 異なる型または異なる適用のための工具群またはプレス工具、圧着工具または切断工具のための使用、
- センサの補正、
- 測定精度、および/または
- 誤差源の影響
に関して改善されたプレス工具、圧着工具または切断工具ならびにプレス工具、圧着工具または切断工具を有する工具群を提案するという課題に基づく。
本発明の課題は、発明にしたがって独立請求項の特徴によって解決される。その他の好ましい本発明による形態が従属請求項から明らかになる。
本発明は第一に、当業者がプレス工具、圧着工具または切断工具に動作力を検出する力センサを装備するとき、力の流れに配置された構造要素の剛性が出来るだけ高くなるように可能な限りプレス工具、圧着工具または切断工具の力の流れに統合するという知見に基づく。このことからも、プレス工具、圧着工具または切断工具内に、高い剛性を特徴とし、その偏向が測定方向で通常力センサの延在の千分の一の範囲にのみ存在する歪み計または圧電力記録器が使用される。
その一方で本発明は、現在使用されている力センサおよびそのプレス工具、圧着工具および切断工具への統合が短所を有するという知見に基づく。1つの短所は、特に振動、温度変化およびそれと同時に生じるプレス工具、圧着工具および切断工具の構造要素の寸法の変化、例えば駆動機構の軸受内の遊びなどの製造公差、材料応力、電気的散乱および干渉などの誤差源がすでに偏向の大きさの規模にあり得る影響をもち、それに基づいて力センサの測定信号が求められることである。したがって先行技術にしたがって使用される力センサは、場合によっては非常に不正確な、前述の誤差源に関連する測定信号を生成する。そのような誤差源の影響の低減は、場合によっては定期的な追加補正を必要とする。
本発明は、プレス工具、圧着工具または切断工具において力の流れの中に2つの構造要素を配置することによって前述の知見を顧慮する。構造要素の間に可撓性支持要素とセンサとが機械的並列接続で配置される。機械的並列接続の結果としてセンサおよび可撓性支持要素はプレス工具、圧着工具または切断工具の動作行程に亘って作用する動作力のために互いに相関する偏向を行う。例えば構造要素が動作行程に亘り互いに直線状に相対移動すると、可撓性支持要素およびセンサの偏向は等しい。それに対して両構造要素が動作行程に亘り互いに相対的に回動すると、可撓性支持要素とセンサの偏向比は支持要素とセンサの構造要素の旋回軸線からの距離比に対応する。
可撓性支持要素の剛性を構造的に設定することによって、プレス工具、圧着工具または切断工具の動作行程中のセンサの偏向の大きさが構造的に設定されることができる。ここで本発明は、センサの偏向を可能な限り小さく形成するという当業者の上述の先入観を克服する。むしろ発明にしたがって、可撓性支持要素の剛性を、プレス工具、圧着工具または切断工具の動作力が最大に作用するときに(センサの2つの互いに相対移動する構造要素が測定信号を生成する並進的相対運動を行う場合には)センサが少なくとも0.1mmである(特に少なくとも0.2mm、0.3mm、0.4mmまたは0.5mmでもあり、最大偏向は例えば0.1mm~20.0mm、0.1mm~15.0mmまたは0.2mm~1.0mmの範囲に存在できる)最大の偏向を行うように決められることが提案される。それに対してこれは、センサの互いに相対移動する構造要素が互いに相対的に回動され、この相対的回動が測定信号を生成するセンサであり、したがって最大偏向が少なくとも1°である(特に少なくとも1.5°、2.0°、2.5°、3°、4.0°または5.0°でもあり、すると最大偏向は例えば1°~10°または1.5°~6°の範囲に存在できる)。そのことから特にセンサの最大偏向が、先行技術による力センサ、特に歪み計または圧電力記録器で生じる偏向より少なくとも一桁大きくなる。ここでは最大に作用する動作力がプレス工具、圧着工具または切断工具により加工される工作物から生じる。最大動作力がプレス工具、圧着工具または切断工具の駆動により生成可能な(ハンドレバーを介した最大の手の力での駆動の場合の)最大駆動力と、プレス工具、圧着工具または切断工具内で使用される駆動機構の変成比とから計算されることもできる。したがってDIN内のプレスプライヤ、圧着プライヤまたは切断プライヤの例では、プレスプライヤ、圧着プライヤまたは切断プライヤを片手で操作するときの最大の手の力として250Nの手の力から出発し、そのことから250Nの手の力で、ハンドレバーに作用する250Nの最大の手の力とプレスプライヤ、圧着プライヤまたは切断プライヤの加速または減速駆動機構とから生じる最大動作力が算出され、それにより可撓性支持要素の大きさが、先に挙げられた最大の手の力のためにセンサの上述の偏向が生じるように定められることが確定される。
センサの比較的大きい最大偏向を本発明にしたがって利用することによって、前述の誤差源のセンサの測定信号への影響が(場合によっては著しく)低減されることができ、そのことからプレス工具、圧着工具または切断工具の動作力の改善された測定が初めて可能になる。
間に可撓性支持要素とセンサとが配置された構造要素は、プレス工具、圧着工具または切断工具の駆動機構の任意の構造要素であることができる。本発明の特別な一提案では、1つの構造要素が工具ジョーであり、その一方でもう1つの構造要素が支持体である。この形態では支持要素とセンサの配置がプレスタップ、圧着タップまたは切断要素に直接隣接していて、そのことから場合によっては測定精度がさらに向上されることができる。他方で、場合により支持要素とセンサの工具ジョーの周囲領域内での統合が特別に容易であり、場所の節約をしつつ可能になる。
本発明においてプレス工具、圧着工具または切断工具の工具ジョーが並進的に、回動によってまたは任意の曲線状にもう1つの工具ジョーに対して相対的に案内されることができる。工具ジョーは切断工具の刃、プレス工具のプレスタップまたは圧着工具の圧着タップを直接形成できる。しかし、工具ジョーに刃、プレスタップまたは圧着タップが固定されるか交換可能に保持されることもでき、その場合好ましくは工具ジョーとプレスタップまたは圧着タップとの連結がプレスタップまたは圧着タップを貫通する腕木によって行われ、この腕木は、特許文献25の主題のように工具ジョーの縁の開いた凹部内に保持される。
本発明のその他の形態では、工具ジョーがガイドにより支持体に支持される。ここではガイドが工具ジョーと支持体との間の残存する測定自由度を保証する。本発明にしたがって工具ジョーが、前述の測定自由度の方向に一方の可撓性支持要素と他方のセンサとの機械的な並列接続を介して支持体に支持される。
工具ジョーと支持体との間のガイドは任意の残存する測定自由度、特に並進的な測定自由度または任意の曲線状の測定自由度を保証することができる。ここではガイドが、例えば滑りガイドの形の並進的な測定自由度の場合のために任意に構造的に形成されることもできる。
本発明の一提案ではガイドが線形ガイドである。この場合残存する測定自由度は工具ジョーの支持体に対する並進的な測定自由度であることができる。1つの限定しない例のみを挙げておくと、そのことから本発明の形態は出願人の工具CS10またはCS30に対応する駆動機構を備えた工具にも使用されることができる。
別の一提案によるとガイドは旋回軸受であり、そのことから残存する測定自由度は工具ジョーの支持体に対する旋回測定自由度である。そのようなガイドの旋回軸受を介した保証は、旋回軸受の公知の実施形態、特に旋回軸受アイおよび旋回軸受アイを貫通する旋回ボルトによる軸受により構造的に容易に行うことができる。旋回軸受は場合によっては特別に強靱に形成されることもできる。
ここでは、可撓性支持要素およびセンサが異なるレバーアームまたは旋回軸受の旋回軸線までの間隔を有して配置されることができる。異なるレバーアームの長さの構造的形状によって、センサを使用する場合にセンサの偏向の大きさに構造的に更なる影響が及ぼされることができる。その一方で異なるレバーアームまたは間隔のために支持要素およびセンサが工具ジョーと支持体との間でずれて配置されることができ、そのことから場合により特別に小型化されたデザインが生じる。ここでは、センサが支持要素より大きなレバーアームまたは間隔を有すること(またはその逆)ができる。好ましくは2つのレバーアームまたは間隔の差が支持要素およびセンサのレバーアームまたは間隔の方向または工具ジョーの主延在方向の最大の半延在の合計より大きく、そのことから支持要素とセンサとの間に間隙が生じることもできる。
ガイドを形成する旋回軸受が工具ジョーの支持体に対するガイドのみに使用されることが全く可能である。しかし本発明の別の一提案では、旋回軸受(特にその旋回ボルト)が多機能であることも可能である。この場合旋回軸受(特に旋回ボルト)が例えば別の工具ジョーなどの別の構造要素の旋回軸受をも形成し、別の構造要素は支持要素により支持される工具ジョーに対して相対的に回動できる。そのことから構造要素数が低減された小型化されたデザインが生じる。
工具ジョーがセンサおよび/または支持要素に固定されることが全く可能である。本発明の特別な一形態では、工具ジョーが緩くセンサおよび/または支持要素に当接している。これは、例えば工具の構造要素の製造および/またはセンサおよび/または支持要素の配置の場所の許容範囲に関して有利である。すると、場合によりセンサおよび/または支持要素の交換または異なる支持要素の使用も容易になる。
工具ジョーのセンサおよび/または支持要素への緩い当接のために、工具ジョーとセンサおよび/または支持要素との間の接続が動作行程に亘って拡大された動作力により行われおよび/または強化され、その場合工具ジョーとセンサおよび/または支持要素との間の押圧力が拡大された動作力に応じて拡大される。
本発明はさらに、工具ジョー、センサおよび/または支持要素が場合によって予荷重されたバネにより測定自由度の方向に印加されることを提案する。ここではバネが特に工具ジョーの開口方向へ作用する。工具ジョーが緩くセンサおよび/または支持要素に当接している場合には、バネが工具ジョーをセンサおよび/または支持要素に押圧し、そのことから支持要素の特定の予荷重および/またはセンサのセンサ力の基本水準での印加が作用動作力無しに行われることもできる。場合によりバネのバネ力も、一方の支持要素へ作用するバネ支持力とセンサへ作用するバネセンサ力とに分割される。同様に、工具ジョーが緩くセンサおよび/または支持要素に当接する場合に、バネを介して工具ジョーの「ぐらつき」が低減または回避されることができる。
可撓性支持要素の形態に関して多様な可能性が生じる。ここでは可撓性支持要素が単独のバネ要素を有するまたは機械的な直列接続または並列接続で作用する複数のバネ要素を有することもできる。可撓性支持要素は、ここでは測定自由度の方向に作用する線形または非線形のバネ剛性により合目的に形成されることができ、それは有効なガイドの特性および/またはセンサの特性にも適合されることができる。
本発明の特別な一提案では、可撓性支持要素がエラストマ体を有する。エラストマ体の形状(特に測定自由度に交差する有効断面および測定自由度方向の有効長さ)を選択することによって、ならびにエラストマ体の材料を選択することによって、可撓性支持要素の剛性が構造的に設定されることができる。
本発明の一提案では、可撓性支持要素が金属バネ体を有する。幾つかの限定しない例のみを挙げておくと、金属バネ体は板バネもしくは撓みバーとして、または張力もしくは圧力を印加する渦巻きバネとして形成されることができる。
その他の本発明によるプレス工具、圧着工具または切断工具では、これが、動作行程に亘り不動の工具ヘッドを有する。例えば工具ヘッドが工具の形態のために蓋板を備えた板状構造方式で形成されることができる。すると工具ヘッドにガイド、特に共通の旋回ボルトを介して、または線形ガイドを介して両工具ジョーが案内されることができ、するとガイドは工具ジョーの支持体への残存する測定自由度での支持も保証する。この場合動作力の力の流れは旋回ジョーから支持要素および場合によりセンサを介して工具ヘッドへと進む。ここでは工具ヘッドが直接支持体を形成する、または工具ヘッド、特に蓋板に直接または間接的に支持または固定される支持体(または複数の独立した支持体部品)であることができる。
プレス工具、圧着工具または切断工具の別の一形態は、旋回ボルトを担持し支持要素を(直接または支持体を介して間接的に)支持する少なくとも1つの蓋板を備えた工具ヘッドの形状に関し、その場合センサも蓋板に支持または保持されることができる。
特別な小型化された一形態は、少なくとも1つの蓋板が、その中へまたはそれを通って支持要素および/またはセンサが延在する凹部を有するときに生じることができる。この実施形態は、特に工具ジョーの旋回面に交差する方向の工具ヘッドの延在、特に2つの蓋板の外側間隔が支持要素および/またはセンサのこの方向の延在より小さく選択されるときに重要である。この場合基本的に工具ヘッドのこの方向の延在は小さく保持されることができる一方で、支持要素および/またはセンサは工具ヘッドまたは蓋板と「入れ子式に」なっている、または工具ヘッドまたは蓋板を少なくとも一部貫通している。
本発明は、センサの形態に関して特に2つの可能な変態を提案する。
a)センサが経路センサであることができる。工具ジョーが支持要素を介して支持体に支持されるので、工具ジョーおよびそれにより支持要素にそれぞれプレス力、圧着力または切断力が(ここでは「動作力」も)印加されることに応じて、工具ジョーの測定自由度方向への摺動が生じる。この摺動は経路センサの測定信号によって検出されることができ、すると測定信号が有効動作力へ換算されることができる。ここでは換算率が支持要素の剛性(および両工具ジョーの旋回可能な軸受の場合には経路センサおよび可撓性支持要素の旋回軸線からの間隔)に関連する。
b)代替的にセンサが力センサとして形成されることができる。支持要素と力センサの機械的な並列接続を介して工具ジョーに作用する動作力が、一方では可撓性支持要素に作用する支持力へ、および他方では力センサへ作用するセンサ力へ分けられる。それぞれ可塑性支持要素の配置、形状および剛性に応じてそれにより力センサに作用する最大センサ力の大きさも構造的に設定されることができる。したがって例えば可撓性支持要素の剛性が比較的大きいときにはセンサ力が動作行程に亘り比較的小さく保持され、そのことから本発明にしたがって初めて、当業者がこれに関連する工具を本発明の知見無しに、そのような力センサがプレス工具、圧着工具または切断工具の使用のときに高作用の動作力のために破壊されるであろうと推測できるであろう型の力センサが使用されることができる。異なるタップおよび/または異なる最大動作力での適用に対して等しいまたは異なる工具が使用されると、可撓性支持要素の交換または適合およびこのことから生じる動作力のセンサ力と支持力への分配の変化によって、まだなお同じ力センサの使用が可能となる。幾つかの限定しない例のみを挙げておくと、支持要素により受け入れられる支持力は、力センサにより受け入れられるセンサ力より少なくとも10倍、20倍、50倍、100倍または300倍も大きいことができる。
力センサに力センサの損傷を招きかねない過度のセンサ力が印加されることが回避されるべき場合には、本発明は、プレス工具、圧着工具または切断工具が画定装置を有することを提案する。画定装置により力センサに作用するセンサ力が画定される。画定装置の形態に関しては多様な可能性が生じる。したがって例えば工具ジョーの測定自由度に沿った一定の運動では、それと同時に生じる可撓性支持要素の弾性的印加により工具ジョーが例えば支持体または工具ヘッドのストッパに当接することになる。ストッパに当接する結果、動作力の更なる上昇は、動作力の更なる力成分がストッパを介して支持されることを招く。固定のストッパの場合にはこれがセンサ力を、工具ジョーが丁度ストッパに当接するときに作用するセンサ力に画定する。可撓性ストッパである場合、可撓性に支持されたストッパが、可撓性支持に支持要素を介して並列接続される別の支持バネを有する。画定装置の形態のその他の考えられる可能性は滑り連結の使用である。例えば滑り連結は力センサおよび/または支持要素と工具ジョーおよび/または支持体との間の力の流れの中で作用でき、そのことから滑り連結が力センサの動作力の設定された閾値の超過により貫通滑走することでそれ以上センサ力が印加されなくなる。しかし、滑り連結がプレス工具、圧着工具または切断工具の駆動機構内へ統合され、そのことからプレス工具、圧着工具または切断工具の動作力が画定され、その後間接的にセンサ力も画定されることも可能である。そのような画定装置の例は、例えば特許文献10に記載される。可撓性支持要素が、最大支持力の到達に関して「ブロックへ行き」、それによりさらなる変形が出来なくなり、動作力の更なる上昇がセンサ力の上昇ではなく支持力の上昇のみを招くように形成され大きさが定められるときに、特別に単純な画定装置が作り上げられる。
本発明において基本的に任意の力センサが使用されることができる。本発明の特別な一提案では、力センサが可撓性センサ体を有する。幾つかの限定しない例のみを挙げておくと、可撓性センサ体は半球体またはズケット形として、半円柱または任意のその他の成形エラストマ体として形成されることができる。センサ体は力センサのセンサ面との接触面を形成する。可撓性センサ体にセンサ力が作用すると、これがセンサ体の弾性変形を招き、それと同時に可撓性センサ体とセンサ面との間の接触面の大きさが変化する。ここでは固定の関係を介した接触面の大きさが力センサに作用するセンサ力に関連する。すると力センサは接触面の大きさを算出し、算出された接触面の大きさを(特に前述の固定の関係、特性曲線、補正曲線、演繹的に設定された換算率を介して)力測定信号へ変換する。
力センサ内の接触面の大きさの算出方法に関しては、任意の測定原理が使用されることができる。したがって例えば可撓性センサ体とセンサ面との間の、接触面の大きさに関連する接触抵抗が評価されることができる。力センサのセンサ面が列またはマトリクスとして接触またはスイッチにより形成されることもできる。したがって可撓性センサ体との接触によって接続される非常に多くの小さな接触またはスイッチがセンサ面に存在することができる。センサ体のセンサ面との接触面が拡大することでより多くの接触またはスイッチが遮断され、そのことから作動する接触またはスイッチの数を検出することで接触面(およびそれによりセンサ力)への逆推理が可能となる。ここでは、センサ面のみ電化され、するとセンサ面のスイッチの作動が可撓性センサ体によって行われることができる。しかし、接触の列またはマトリクスがセンサ面内に存在することもできる。この場合可撓性センサ体も電化される。その後可撓性センサ体がセンサ面の接触と接触すると電気的接続が作成され、その後それが評価されることができる。そのようにして確定された、引き起こされた電気的接触または作動スイッチの数によって、それぞれ接触面の大きさに応じてその後センサ力へ逆推理されることができる。本発明において接触またはスイッチの一次元的な列または(平らまたは湾曲した)二次元的なマトリクスが使用されることができる。接触またはスイッチを有する二次元的なマトリクスの場合には、作動する接触またはスイッチの数が接触面の大きさにほぼ相関している。それに対して接触またはスイッチの一次元的な列の使用では接触面の代表的な延在(例えば円形接触面の直径または楕円形接触面の半軸線に沿った寸法)が評価されることができる。
この関連で、本発明において力センサの形成に関して、工具としての別の技術分野のセンサに該当する、独国特許出願公開第102 28 185(A1)号による形態が最初に使用されることができる。
独国特許出願公開第102 28 185(A1)号は、手動で指により作動する入力センサを開示し、これは取り外し可能にタッチスクリーン上またはパームコンピュータもしくはスマートフォンのケースに配置されることができる。そのような入力センサは、例えば小さなジョイスティックまたはマウス指標器を制御するいわゆるトラックポイントの様式として使用されるという。独国特許出願公開第102 28 185(A1)号に提案される入力センサは、指によりバネに対して作動される入力板または入力ボタンを有する。入力板は下側に、それぞれ指で入力板上に及ぼされた入力の力に応じて接触マトリクスに対して押圧されるズケット形を有する。それぞれ入力の力に応じてズケット形と接触マトリクスとの間の接触面が変化する。ズケット形は、接触マトリクス側に導電性接触被膜を有する。それぞれ入力の力および接触面の大きさに応じてズケット形と接触マトリクスの接触被膜の間に成形された接触の数が変化する。閉じた接触の数を評価することによって、作用する入力の力が逆推理されることができる。入力板が接触マトリクスに対して垂直に並進運動可能で弾性的に支持されるだけでなく、これは入力の力に交差して作用する少なくとも1つの旋回軸線の周りを回動されもするので、接触マトリクスと接触被膜との間の接触面の移動から入力板の回動が逆推理されることができ、そのことから入力センサがある種のタンブラスイッチとしても使用されることができる。接触マトリクスは、シートバーとして形成された基礎板上に装着できる、列の接触配置での多数の電気的単独接触から構成される。ズケット形自体が導電性材料から製造される場合には、その接触被膜が省略されることができる。ズケット形の大きさおよび剛性を選択することによって、入力センサの感度が指により供給される入力の力に対して生じる。接触マトリクスが格子状に配置された導電軌道により成形されることもでき、多数の接触点のときには導電軌道が様々な電気分離面内に移動されることができる。ズケット形の接触被膜またはズケット形の導電性形成に代替的に入力板と導電軌道との間に、一方では入力板の弾性機能を、および他方では(例えば炭素、金属などから成る)下側の導電被膜によって接触媒体の機能を果たすポリエステル-ドーム箔が配置されることができる。検出された入力の力の解除は、接触マトリクスのマトリクス要素の数を選択することによって影響されることができる。独国特許出願公開第102 28 185(A1)号の開示は、当該特許出願の開示対象に関連付けることにより行われる。
本発明の別の一形態では、プレス工具、圧着工具または切断工具がセンサの測定信号を評価する電子制御ユニットを有する。ここでは電子制御ユニットは別の電気または電子成分、例えば、以下と協働できる。
- 所定の範囲内のセンサ力もしくはセンサ経路の経過または最大センサ力または最大センサ経路が理想的な経過または理想的最大値と一致するかを知らせる二進または段付表示器またはダイオード、
- 連続表示器または曲線経過もしくは動作力もしくはセンサ力の代表的な値またはセンサ経路を表示するディスプレイ、
- 動作行程中の動作力の経過を記憶して後に立証するメモリユニット
本発明の別の一形態では、電子制御ユニットが制御論理を具備する。制御論理は、力測定信号を接触面の大きさと関連する電気的接触面信号から、補正率、補正曲線または特性曲線を考慮して、または接触面の大きさの、力センサに作用するセンサ力との関係を考慮して、センサ力のレバーアームを考慮して、可撓性支持要素のバネ特性を考慮して、および/または支持力のレバーアームを考慮して求める。ここでは補正率、補正曲線または特性曲線、関連性、レバーアームおよび/またはバネ特性が先験的に公知であり、および/または電子制御ユニットに組み込まれた永久メモリユニット内に記憶されることができる。しかし、(制作側で、または使用者により使用が初めて受け入れられる場合、修理のときまたは任意の再補正間隔中に)補正率、補正曲線または特性曲線、関連性、レバーアームおよび/またはバネ特性が「速成教育される」かまたは電子制御ユニットを介して入力されることもできる。
本発明の別の一提案では電子制御ユニットが、加工工程のための工具の補正が出来る制御論理を有する。この制御論理に基づいて以下の工程が実行できる。
a)第一に1つの補正動作行程または複数の補正動作行程の実施の開始ができる。例えば工具が外側で到達可能なボタンもしくはスイッチまたはコード接続もしくはコード無しの装置を有することができ、それらの作動により補正動作行程の実施が開始されることができる。この開始は制作側で製造者において行うことができる、または工具の購入者もしくは使用者において行うことができる。さらに補正が、使用目的に関係無く工具の第1補正または再補正を行うために開始されることができる。しかし、工具の個々の補正が特殊な使用目的のために行われることも同じく可能であり、するとこのことは好ましくは工具の購入者もしくは使用者によって行われる。例えば特殊な使用目的のための工具によりプラグの特定の型が特定の型のケーブルと圧着されるべき場合には、この型のプラグならびにこの型のケーブルの複数の個体において複数の補正動作行程実施の開始後に行うことができる。すると補正実施後に工具によってこの型のプラグとそれに割り当てられた型のケーブルとが圧着されることができる。それから後の時点で工具が別の型のプラグおよび/またはケーブルのために使用されるべき場合には、新たな補正が開始され実施されることができる。
b)補正が前述のように開始されると、1つの補正動作行程または複数の補正動作行程が実施される。ここではセンサの測定信号が検出される。この補正動作行程が規定通りに実施されると、そのことから工具のそれに続く使用のために動作行程の規定通りの実施の監視を行うことができる代表的な測定信号が存在する。a)で挙げた例に関してこれらの代表的測定信号は、プラグの前述の型ならびにケーブルのそれに割り当てられた型の規定通りの圧着のときに生じる力信号または経路信号を表す。
c)補正動作行程中に記録された測定信号から、その後代表的データ、補正率、補正曲線または特性曲線および/または代表的変動が複数の測定信号から求められる。a)、b)で挙げた例に関して代表的な値として例えば測定信号の最大値または最大の平均値が求められて使用される。測定信号の最大値またはそれぞれの最大の平均値に加えて複数の補正動作行程に関する最大値の変動幅が求められることもできる。したがって例えば工具を特殊な型のプラグとケーブルとを圧着するために使用するときに補正動作行程によって、測定信号の最大値が固有値の95%~105%の範囲に存在できることが決定されることができる。幾つかの限定しないその他の例のみを挙げておくと、代表的データが、測定信号が時間と共に上昇することでも、または測定信号が動作行程中の工具のハンドレバーの経路またはハンドレバーと動作接続した駆動部材の経路と関連する経路信号に関連して上昇することでもあることができる。
d)代表的データ、補正率、補正曲線、特性曲線および/または代表的変動の使用のもとで、その後工具による加工工程の品質の判定が補正終了後に行われる。前述の例に関して補正後に工具が圧着に使用され動作行程中90%または110%の測定信号の最大値にのみ達すると、表示器が実行された加工工程の品質が十分ではないことを知らせる。
それぞれ複数の同じ構造の工具の製造公差に応じて測定信号の絶対値が理想的な等しい補正動作行程に対して異なることも可能である。しかし先に述べたように加工工程中の最大値の補正動作行程のための特殊な工具の最大値からの相対的偏差を使用する場合には、加工工程の品質の信頼できる判定が製造公差およびそこから生じる異なる測定信号の絶対値から独立して行うことができる。
前述の評価結果は多様な方法に利用されることができる。1つの限定しない例のみを挙げておくと、工具において、例えば警告灯またはダイオードによって、実行された加工工程の品質が不十分であることを使用者に知らせることができる。評価結果を記憶して、その結果を後に読み出すおよび/または記録目的のために考慮に入れることもできる。
本発明に基づく課題の更なる一解決法は工具群によって与えられる。この工具群は、少なくとも1つの第1のプレス工具、圧着工具または切断工具ならびに少なくとも1つの第2のプレス工具、圧着工具または切断工具を有する。ここでは第1のプレス工具、圧着工具または切断工具ならびに第2のプレス工具、圧着工具または切断工具が先に説明したように形成されるが、異なる型および/または異なる最大動作力のためのプレス工具、圧着工具または切断工具が決定される。本発明によると、一方では第1のプレス工具、圧着工具または切断工具が、および他方では第2のプレス工具、圧着工具または切断工具が同じセンサを有し、しかしながら異なる支持要素を有する。この場合異なる型のプレス工具、圧着工具または切断工具および/または異なる最大動作力にもかかわらず、同じセンサを使用するために高い定常性分が達成されることができる。これは特にその有効な剛性によって区別される、異なる支持要素が使用されることによって保証されることができる。
本発明の有利な発展形態は、特許請求の範囲、明細書および図面から明らかになる。明細書中に挙げられた特徴、および複数の特徴の組合せの利点は単に例示的なものであり、代替的または累積的に効果を表してもよく、その際、これらの利点が本発明による実施形態によって必ずしも達成される必要はない。これによって、添付の請求項の主題が変更されることなく、出願時の出願書類および特許の開示内容に関しては次のとおりである。さらなる特徴は、図面、特に複数の構造要素の図示された形状および相対寸法、ならびにそれらの相対配置および作用結合、から読み取れる。本発明の異なる実施形態の特徴、または異なる請求項の特徴の組合せが同様に、請求項の選択された引用との逸脱も可能であり、当該組合せによって示唆される。このことは、別個の図面に示されている、またはこれらの図面の説明に挙げられた特徴にも関する。これらの特徴は、異なる請求項の特徴と組み合わせることもできる。同様に、特許請求の範囲に記載された本発明の他の実施形態に係る特徴が省略されてもよい。
請求項および明細書に挙げられた特徴は、その数に関して、まさにその数または挙げられた数よりも大きい数が存在することと解されるべきである。その際に「少なくとも」という副詞の明示的な使用は必要でない。すなわち、例えば要素が問題である場合、これは正確に1つの要素、2つの要素、またはそれ以上の要素が存在し得ると解されるべきである。これらの特徴に別の特徴が補足されてもよいし、それぞれの成果物をなす特徴だけであってもよい。
請求項に含まれる参照符号は、請求項により保護される対象の範囲を限定するものではない。これらの参照符号は、請求項を容易に理解する目的で用いられるにすぎない。
力センサを介して並列接続された可撓性支持要素(ここでは工具ジョーの旋回自由度および旋回測定自由度)により支持される工具ジョーを備えたプレス工具、圧着工具または切断工具の一部の原理略図である。 手動で作動されるプレスプライヤ、圧着プライヤまたは切断プライヤの構造的形態を示した空間部分分解図である。 異なる作用センサ力を有する力センサを示した側面図である。 図3による異なるセンサ力に対して力センサのセンサ面と可撓性センサ体との間に生じる異なる接触面である。 異なる作用センサ力を有する力センサを示した側面図である。 図5による異なるセンサ力に対して力センサのセンサ面と可撓性センサ体との間に生じる異なる接触面である。 異なる作用センサ力を有する力センサを示した側面図である。 図7による異なるセンサ力に対して力センサのセンサ面と可撓性センサ体との間に生じる異なる接触面である。 図7による力センサの詳細図IXである。 可撓性センサ体の、接触またはスイッチのマトリクスとして形成された力センサのセンサ面との接触面を示した平面図である。 力センサの、例えば異なる組み込み条件および/または公差に関して示した異なる略特性曲線である。 異なる可撓性支持要素を備えたプレス工具、圧着工具または切断工具である。 異なる可撓性支持要素を備えたプレス工具、圧着工具または切断工具である。 異なる可撓性支持要素を備えたプレス工具、圧着工具または切断工具である。 異なる可撓性支持要素を備えたプレス工具、圧着工具または切断工具である。 支持要素が工具ヘッドの蓋板の凹部を通って延在するプレス工具、圧着工具または切断工具を示した空間図である。 力センサのセンサ行程のための統合された画定装置を備えた力センサを示した略図である。 力センサの周囲領域内の、工具ジョーと支持体または工具ヘッドとの間で作用する画定装置を示した略図である。 力センサを介して並列接続された可撓性支持要素(ここでは工具ジョーの並進自由度および並進測定自由度)により支持される工具ジョーを備えたプレス工具、圧着工具または切断工具の一部の原理略図である。
以下に、本発明が図示された好ましい実施形態例に基づいてさらに解説され説明される。
以下の説明では参照符号84を有するセンサが引き合いに出される。センサ84は力センサ16または経路センサ77であることができる。好ましくは説明においてセンサ84の力センサ16としての形成が引き合いに出されているが、相応するものがセンサ84の経路センサ77としての形成にも適用されることができる。
図1は以下では単に工具4としても呼ばれるプレス工具1、圧着工具2または切断工具3を非常に簡略化した原理図で示す。工具4は工具ジョー5を有する。工具ジョー5は旋回軸受6内に工具ヘッド7、特に蓋板8または機械枠に対して回動可能に軸支される。示した例では、旋回軸受6が工具ジョー5の軸受アイ9ならびに軸受アイ9を貫通する旋回ボルト10を備えて形成される。旋回ボルト10はここでは工具ヘッド7の1つの端領域または両端領域にも、特に2つの蓋板8の穿孔内に保持されている。工具ジョー5は旋回ボルト10により設定される旋回軸線11の周りを工具ヘッド7に対して相対的に回動できる。
タップまたは工作物収容部12と反対側では、工具ジョー5がレバーアームまたは間隔13によって旋回軸線11に対して可撓性支持要素14に支持される。さらに工具ジョー5はタップまたは工作物収容部12と反対側でレバーアーム15によってセンサ84、特に力センサ16に支持される。力センサ16の代わりに経路センサ77が使用されると、これは対応する間隔15で配置され、すると好ましくは経路センサ77を介して支持要素14を介した支持に追加した支持が行われない。示した例ではレバーアーム15がレバーアーム13より大きい。好ましくはレバーアーム15、13の差が、レバーアーム15、13方向の力センサ16の半延在17と可撓性支持要素14の半延在18との合計より大きく、そのことから力センサ16と可撓性支持要素14との間に間隙19が生じる。
力センサ16および可撓性支持要素14のそれぞれ1つの垂足20、21が工具ジョー5と相互作用する一方で、力センサ16および可撓性支持要素14の対向する垂足22、23は工具ヘッド7に支持される、または直接これにより形成される少なくとも1つの支持体24に支持される。力センサ16は独自の弾性を有する。工具ジョー5が工具4の動作行程に亘り動作力25を印加されると、これはレバーアーム13、15に応じた動作力25の、力センサ16に作用するセンサ力ならびに可撓性支持要素14に作用する支持力への分割を招く。可撓性支持要素14および力センサ16の有限の剛性のために、工具ジョー5と支持体24との間の間隔が変化することになる。これは、工具ジョー5および支持体24の測定自由度26に応じた相対運動によって行われ、示した例ではそれは旋回軸受6の周りの相対的な旋回測定自由度27である。旋回測定自由度27に沿った相対運動は、ガイド28により案内され、示した例ではそれは旋回軸受6である。相対運動は力センサ16の偏向85と可撓性支持要素14の偏向86とを招く。
工具ヘッド7に旋回軸受29を介して制御レバー30も回動可能に軸支される。示した例では旋回軸受29が制御レバー30の軸受アイ31および軸受アイ31も貫通する旋回ボルト10を備えて形成される。制御レバー30に2つの固定ボルト32、33を介して別の工具ジョー34が固定される。旋回軸受6、29ならびに一方の工具ジョー5および他方の制御レバー30ならびに工具ジョー34が旋回ボルト10によって設定される同じ旋回軸線11を有する。制御レバー30は旋回軸線11から間隔をあけて枢着部35を有し、それを介して制御力36が制御レバー30に供給されることができる。ここでは、制御力36が、
- 手動でハンドレバーおよび基本的に公知の枢着部35とハンドレバーとの間に介在される動作接続を介して、または
- 場合によっては介装された動作接続または動作駆動装置をも備えた電気的、油圧式または空気圧式駆動装置を介して、
生成されることができる。制御力36は、両工具ジョー5、34が互いに回動するようにする。工具ジョー5、34の間に、特に工具ジョー5、34により担持される刃またはタップの間に工作物が配置されると、制御力36のために、プレス、圧着または切り込みもしくは切断される。すると、工具ジョー5、34に作用する動作力25のために旋回測定自由度27に沿って工具ジョー5が支持体24に対して相対運動することになり、これと同時に、別の相対運動で上昇したセンサ力と支持力の生成が起こる。
好ましくは動作行程を介して工具ジョー5の回動運動は、工具ジョー34の回動よりも5倍、10倍、20倍、50倍または100倍小さい。工具ジョー5が測定自由度26を有さない先行技術による実施形態では、工具ジョー5が「固定工具ジョー」とも呼ばれる一方で、工具ジョー34は「可動工具ジョー」と呼ばれる。示した例では工具ジョー5、34が鋏状に同じ旋回軸線11の周りを回動する。好ましくは回動ジョー5、34が平行に方向付けされた図1が、動作行程終了時の工具4を示すが、このことは必ずしも必要ではない。しかし本発明では、工具ジョー34が駆動装置のために、旋回軸線11から間隔をあけて配置された旋回軸線の周りを回動する実施形態も全く可能である。
工具ジョー5、34が直接刃またはプレスタップもしくは圧着タップを形成することが基本的にできる。ただし示した例では工具ジョー5、34と交換可能なプレスタップまたは圧着タップとの連結がそれぞれ
- プレスタップまたは圧着タップを貫通し、工具ジョー5、34の縁の開いた半円柱形凹部37a、37bに正確に適合して収容される2つの腕木、ならびに
- 工具ジョー5、34ならびにプレスタップまたは圧着タップの一直線に並んだ穿孔を貫通する固定ネジ38
を介して行われる。
(この連結の更なる詳細のためには特許文献25を参照のこと)。
示した例では工具ジョー5がL字形にまたは曲げられて形成される。旋回軸受6がL字の脚の端領域に配置される一方で、L字のもう1つの脚にはプレスタップまたは圧着タップが支持され、L字のもう1つの脚の対向側で力センサ16および可撓性支持要素14を介する支持体24への支持が行われる。
自由選択的に別のセンサ39が存在でき、それは示した例では経路センサ40である。経路センサ40は、旋回軸線11から所定の間隔で制御レバー30が回動するときにその経路を検出し、旋回軸線11を介して動作機構の動作特性に応じて工具ジョー34の経路を求めることができる。経路センサ40の経路信号も力センサ16の力信号も存在する場合には、工具4の動作行程中、力-経路曲線が求められる。基本的にセンサ39は、動作行程に亘り旋回角を検出する角度センサとして形成されることもできる。さらに経路センサ40として形成されるセンサ39は、動作機構の構造要素の行程、特に工具ジョーの直線状の行程を直接検出できる。
それから変更された一実施形態では、工具ジョー5が直接工具ヘッド7に支持される一方で、ガイド28、可撓性支持要素14および力センサ16が、ガイド28を介して測定自由度26が設定されるように駆動装置と工具ジョー34との間の力の流れに統合されることも可能であり、すると測定自由度26を介して機械的並列接続で可撓性支持要素14および力センサ16に、力の流れ中で作用する制御力と関連するセンサ力および支持力が印加される。
さらに本発明は、任意の駆動装置によって「可動の」工具ジョーが別の「固定の」工具ジョーに対して並進的に移動する工具のために使用することもできる。これに関して1つの限定しない例のみを挙げておくと、商標CS10、CSV10、CS30を有する出願人の圧着プライヤを参照されたい。この場合ガイド、力センサおよび可撓性支持要素は、
- 工具ヘッドまたは枠と、測定自由度に応じて力センサおよび支持要素の印加のもとで可動である元の「固定の工具ジョー」との間に配置され作用する、または、
- 「可動の」工具ジョーの動作機構の力の流れの中へ統合される。
図2は、圧着工具2として形成された工具4の一部を示し、それはここでは手動で操作される圧着プライヤ41である。工具ヘッド7は、一体型に圧着プライヤ41のハンドレバー42も形成する蓋板8を有する。工具ヘッドには、図1に対応して形成され互いに連結する工具ジョー5、工具ジョー34、制御レバー30が旋回ボルト10を介して旋回軸線11の周りを回動可能に軸支される。可撓性支持要素14ならびにセンサ84、特に力センサ16のための板状またはブロック状の支持体部品24a、24bが工具ヘッド7に固定され、特に溶接またはネジ留めされる。可撓性支持要素14ならびに力センサ16の、支持体部品24a、24bとは反対側に工具ジョー5が緩く当接する。工具ジョー5は開口方向に予荷重されたバネ43によって印加される。示した例ではバネ43が渦巻き状の引張バネとして形成されるが、バネ43の別の実施形態も可能である。バネ43のバネ垂足は旋回軸線11から間隔をあけて工具ジョー5に枢着される一方で、別のバネ垂足は工具ヘッド7に固定されたボルト44に枢着される。工具ジョー5、34間に工具が圧着されなくても、したがって可撓性支持要素14および力センサ16に支持力と、バネ43の予荷重に関連するセンサ力とが印加される。
図2では、制御レバー30の枢着部35に作用する制御力36を生成できる可能な駆動機構45も認識される。このためにトグルレバー駆動装置46が使用される。トグルレバー駆動装置46は、トグル継手49を介して互いに回動可能に接続するトグルレバー47、48を有する。トグルレバー48のトグル継手49とは反対側の端領域は、ここでは旋回ボルト51により成形される旋回軸受50を介して制御レバー30の枢着部35に枢着される。トグルレバー47のトグル継手49とは反対側の端領域は、ここでは旋回ボルト53である旋回軸受52を介して工具ヘッド7に枢着される。トグルレバー駆動装置46の延在位置では、トグルレバー47、48が旋回軸受50と旋回軸受6との間の接続軸線に対して略垂直に配向される。しかし好ましくはトグルレバー駆動装置46が、延在位置が動作行程中貫通されることなく、工具ジョー5、34の閉鎖位置到達により延在位置の直前に存在する。
トグルレバー48と一体型に可動ハンドレバー54が形成される。ハンドレバー42、54が互いに回動することで、トグルレバー駆動装置46がその延在位置方向へ移動し、これは閉鎖方向に工具ジョー5、34へ作用する制御力36の生成と同時に起こる。公知の方法では圧着プライヤ41が強制ラチェット55を具備することができ、強制ラチェットは、動作行程が完全に行われないときにハンドレバー42、54ならびに工具ジョー5、34の到達された閉鎖位置を保証し、ハンドレバー42、54ならびに工具ジョー5、34の再開口を動作行程の完全な実施によってのみ可能とする。さらに、特にトグルレバー47と制御レバー30との接続領域に、工具ジョー5、34の閉鎖位置を(微)調整できるようにする調整装置56が存在できる。
図2から、圧着プライヤ41の主要部分がプレート構造方式で製造されることが分かる。ここでは図2が、蓋板8ならびにハンドレバー42の一部を備えたプライヤヘッド7を成形するプレートを示す。別の側面上の対応する蓋板が図2では取り除かれている。トグルレバー48を備えたハンドレバー54がここでは2つの平行なプレートにより成形され、それらの間に2つの直接重なり合うプレートの一方に成形されたトグルレバー47ならびに制御レバー30が収容される。工具ジョー34も間隔をあけた2つのプレートにより成形され、それらは制御レバー30の両側に延在する。それに対して好ましくは工具ジョー5は中空でない構造要素として形成され、これは図2でも分かるように下側にスリットまたは凹部を具備することができ、スリット内または凹部にタップのブリッジが収容されることができる。
図2による例では、圧着プライヤ41のバネ57による開口方向の印加が行われる。示した例ではバネ57のバネ垂足が工具ヘッド7により担持されるボルト48に枢着される一方で、バネ57の別のバネ垂足が制御レバー30に枢着される。
それに対応する構造が、プレス工具または切断工具あるいはプレスプライヤまたは切断プライヤの形態に関しても選択されることができる。
図3は、本発明において使用可能な力センサ16の可能な形態を示す。力センサ16は、例えばエラストマ体であり得る可撓性センサ体59を有する。可撓性センサ体59は力センサ16の垂足22と固定接続している。可撓性センサ体59は球形または垂足20の方向に中高に形成される。幾つかの限定しない例のみを挙げておくと、可撓性センサ体59はズケット形であることができ、半球状もしくはピッチ球状に形成される、または半円柱状もしくはピッチ円柱状に形成されることができる。可撓性センサ体59はセンサ面60と共に接触面61を形成し、その形状はセンサ体の形に関連している。例えば接触面は円形、楕円形または長方形である。
図4は接触面の平面図を示す。作用動作力25無しでは接触面61は非常に小さい。好ましくはこれは、バネ43の印加による可撓性支持要素14ならびに可撓性センサ体59のわずかな弾性変形の結果によってのみ生じる。
図5~図8は動作行程実施中に変化した割合を示す。作用センサ力62の拡大により接触面61が、可撓性支持要素14ならびに力センサ16、ここでは特に可撓性センサ体59のレバー比ならびに剛性から生じる関係を介して拡大する。当業者には、それぞれ可撓性センサ体59の形状および場合によっては起こり得るセンサ面60の輪郭付けに応じて、図4、図6および図8の場合のような円形ではなく、任意のその他の形状、例えばピッチ円柱状の可撓性センサ体59などに関する楕円形、長方形を有する接触面61も生じ得ることが分かるであろう。
力センサ16は、好ましくは、接触面61の大きさを検出することによりセンサ力62を求める。これは、冒頭で説明したように、例えば接触面61の大きさに関係する接触抵抗の測定によって行われることができる。好ましくはここでは、別の技術分野で独国特許出願公開第102 28 185(A1)号に記載されているような技術が使用される。
図9は、接触面61領域内の図7による力センサの詳細図IXを示す。センサ面60が少なくとも延在方向63に、等しいまたは異なる間隔に配置されたスイッチまたは接触65a、65b、65c、…を備えた列64を有することが分かる。例えば列64ならびに延在方向63は、接触面61の直径の方向、例えば楕円状の接触面61の半軸線の方向または長方形の接触面の延在方向63に向けられる。可撓性センサ体59と接触するスイッチまたは接触65の数は、接触面61の大きさに関連し、したがってセンサ力62の大きさにも関連する。可撓性センサ体59により接触されるスイッチまたは接触65の数の検出が電子的に行われる場合には、この数からセンサ力62(およびそれにより動作力25)が逆推理されることができる。スイッチ65が使用される場合には、開いているスイッチ65に関してセンサ体59と各スイッチ65との接触がスイッチの閉鎖につながり、そのことから電流が流れ、この電流が、このスイッチが接触していることを認識するために評価されることができる。しかし、接触65が使用され、これがその後場合によっては電流が流れるセンサ体59により接触され、そのことから各接触65を介して電流が流れ、これが、どの接触65およびどのくらい多くの接触65がセンサ体59との電気接触を形成するかを認識するために評価されることもできる。
図10は、他の変更された実施形態を接触面61ならびにセンサ面60の平面図で示す。ここではセンサ面60がスイッチまたは接触65を有する列64だけではなく、むしろ複数の並行に配置された列64a、64b、64c、…を有し、そのことからここではスイッチまたは接触65がマトリクス76の様式に配置される。ここで可撓性センサ体59により接触される接触またはスイッチ65の数が相応に評価されると、この数は直接接触面61の面積に関連する。
(明確にするために、一列のスイッチまたは接触65のみを使用するために図10による描写では、形成された接触面61の直径領域に配置された単独列64lが使用される一方で、図10に示されたその他の列が省略できることが示唆される。)
図11は、力センサ16により求められたセンサ力67の、工具4の動作行程68に亘る経過66を示す。ここでは実線で表された経過66aが理想的な経過を示す。ここではセンサ力67が可撓性支持要素14の変形特性を考慮して作用動作力55に変換されることができる。同様に、力センサ16または可撓性センサ体59の特性ならびに可撓性センサ体59の形状に応じて作動接触またはスイッチ65の数が作用センサ力67へ換算されることができる。この場合経過66を介して動作行程68に亘り作用動作力55を求めることができる。
経過66b、66cは、動作行程68に亘り理想的でない経過に関するセンサ力67を示す。したがって例えば経過66bは(例えば可撓性支持要素14の)製造公差のために力センサ16が動作行程開始時に、可撓性支持要素14の並行印加が行われることなく印加される経過を示す。したがって一動作行程69までには支持要素14および力センサ16の並列印加が行われない。これは、力センサ16により求められたセンサ力が非常に急勾配に上昇するという結果になる。しかしその後動作行程69に達することで可撓性支持要素14も印加され、するとそのことから力センサ16も支持要素14も介する工具ジョー5の並列支持が行われる。経過66bはしたがって動作行程69より大きい動作行程に関しては、基本的に動作行程69までの急勾配の上昇のために生じたずれを有する、理想的な経過66aに対応する曲線を有する。
それに対して経過66cは、同じく製造公差のために動作行程開始でまず初めに可撓性支持要素14のみ印加される一方で、動作行程70まで力センサ16の印加が行われない場合のセンサ力67の発展を示す。動作行程70に達することにより支持要素14が充分に変形することで、その後支持要素14および力センサ16の累積的な印加が行われ、そのことから経過66が基本的に理想的な経過66aにしたがった曲線を有し、但しそれは初めに動作行程70での力センサ16の印加から生じるずれを有したものである。可撓性支持要素14の製造公差としての他のエラー源では相応のずれが生じる。
好ましくは本発明によると工具4は制御ユニットを有し、これにより説明した不正確性、特に製造公差にもかかわらず、検出されたセンサ力67の理想的でない経過66b、66cが、理想的な経過66aに対応する、または少なくともこれに近似するように移動されるように補正が行われる。そのような補正の実施に関して様々な可能性が生じる。
例えば、工具4内に、工具4の操作のとき設定された動作力25(およびそれによる設定されたセンサ力67)を生成する工作物または検査体が挿入されることができる。理想的な経過66aを有する工具4について力センサ16は組み込まれた制御ユニットによって実際に設定されたセンサ力を求める一方で、経過66bを有する工具4については高過ぎるセンサ力が算出され、経過66cを有する工具4については低過ぎるセンサ力が算出される。その後補正が、センサ力-補正値の加算あるいは対応するセンサ力-補正値の減算により経過66b、66cを理想的な経過66aの方向へずらすことができる。
図2にしたがって可撓性支持要素14が樽状または円柱状のエラストマ体により特にPU材料から成形される一方で、図12は、可撓性支持要素14が板バネまたは撓みバー71として形成される実施形態を示す。板バネまたは撓みバー71の端領域は工具ヘッド7またはその蓋板に、例えば2つの固定ボルトにより固定される一方で、自由に突出した端領域に工具ジョー5の突起部72が支持される。
図13に示した例では、渦巻き状の圧縮バネ73が可撓性支持要素14に使用される。
しかし、図14に示した例にしたがって可撓性支持要素14がガス圧縮バネ74として形成されることもできる。
1つのさらに限定しない例のみを挙げておくと、図15にしたがって工具ヘッド7の蓋板8も合目的に弾性を有して形成されることができる。この場合工具ヘッド7または蓋板8自体が可撓性支持要素14を成形することができる。図15に示した例では蓋板8が蓋板8の弱化を表す切り込みまたは空隙を有し、そのことから蓋板8は、その空いている末端領域がタップの支持に使われることができるある種の板バネまたは撓みバー71も成形する。
図16では、工具ヘッド7、ここでは蓋板8が凹部80または窓を有することができ、その中にまたはそれを通って支持要素14および/または力センサ16または経路センサ77が延在できることが全く可能であることが分かる。
画定装置81によって、工具ジョー5の測定自由度26または力センサ16に作用するセンサ力に沿った運動を画定することができる。
図17による例では、画定装置81が力センサ16の統合された構造要素である。画定装置81は最大センサ行程82を設定する。画定装置81は、最大センサ行程82に達すると力センサ16の更なるセンサ運動(および工具ジョー5の更なる運動も)を遮断する少なくとも1つのストッパ83を有する。
図18による例では、画定装置81が力センサ16の統合された構造要素ではない。むしろここでは画定装置81は直接工具ジョー5と支持体24との間で作用する。
対応する画定装置81は、経路センサ77が画定された測定領域のみを有する場合には、センサ84の経路センサ77としての形成に使用されることもできる。
図19は、工具ジョー5、34が並進的な相対運動のための線形ガイド78を介して案内される工具4の原理略図を示す。例えばそのような工具4は、出願人の商標CS10またはCS30を有する圧着プライヤに対応して形成される。ここでは工具ジョー34が駆動装置、特に組み込まれた駆動機構を備えたハンドレバーによって制御力36を印加され、線形ガイド78に沿って工具ジョー5の方向へ移動する。工具ジョー34とは反対側で、工具ジョー5はセンサ84、特に力センサ16を介してならびに支持要素14を介した機械的並列接続に接続される。その際線形ガイド78は線形測定自由度79を設定する。それぞれ工具ジョー5に作用する動作力25に応じて支持要素14も力センサ16も印加されることで、工具ジョー5の測定自由度79に沿った運動が行われる。ここでも力センサ16および経路センサ40によって力-経路曲線を求めるために、工具ジョー34(またはこれと駆動接続する駆動要素)の経路の追加検出が経路センサ40によって選択的に行われることができる。
好ましくは本発明のプレス工具、圧着工具または切断工具が手動で2つのハンドレバーを介して操作されるプレス工具、圧着工具または切断工具として形成される。
本発明においてセンサ84および可撓性支持要素14が、プレス工具1、圧着工具2または切断工具3の力の流れの中に存在する2つの構造要素87、88の間に機械的並列接続で配置される。ここでは両構造要素87、88が機械的直列接続で配置される。両構造要素87、88がプレス工具1、圧着工具2または切断工具3の動作力を印加されることができる。しかし、両構造要素87、88がプレス工具1、圧着工具2または切断工具3の動作力の一定量のみ印加されることもできる。構造要素87、88は、プレス工具1、圧着工具2または切断工具3の駆動機構内で駆動装置、特にハンドレバーと工具ジョー5との間の(それらを含む)任意の位置に配置されることができ、すると構造要素87、88に印加される力も、駆動装置により生成されおよび/または工具ジョー5に作用する力に対して駆動機構のために加速または減速できる。
2つの構造要素87、88は、少なくとも1つの可撓性支持要素14およびセンサ84を介してのみ互いに連結できる。しかし好ましくはこれが補足的にガイド28を介して互いに連結され、それは例えば線形ガイドまたは旋回軸受である。
構造要素87、88は、それぞれ一体的または多体的に形成されてよい。多体的形成では、部材が(直接または間接的に)互いに固定接続できる。ここでは基本的に、1つの構造要素78、88が少なくとも2つの部材から構成され、するとその場合1つの部材に可撓性支持要素14が、もう1つの部材にセンサ84が支持されることが可能である。この場合、両部材が動作行程に亘り互いに(直接または間接的に)固定接続されるのではなく、決められた、動作行程に関連する、駆動機構を介して設定された相対運動を行うことさえも可能である。
ここに示した実施形態では、構造要素87、88が工具ジョー5および支持体24として形成されるが、本発明はこのことに限定されるものではない。
センサ84および可撓性支持要素14は、互いに関連する偏向85、86を受ける。構造要素87、88が互いに相対的に旋回軸受29により案内される場合には、偏向85、86は旋回軸受29の旋回軸線11からの間隔13、15に応じて相関される(図1を参照)。これに対して構造要素87、88が互いに相対的に線形ガイド78により案内される場合には偏向85、86が相関され、その場合これらは等しい大きさである(図19を参照)。
このことが必然とされることなく、ガイド28を成形する旋回軸受6は多機能であることができ、これは別の構造要素、特に別の工具ジョー34または制御レバー30のための旋回軸受29をも成形し、別の構造要素は、支持要素14を支持する工具ジョー5に対して相対的に回動可能である。
図3~図10に示したセンサ84の実施形態は、本発明において使用できる力センサ16の一例にすぎない。本発明をセンサ84の以下のその他の例に限定することなく、特にセンサ84が以下の作用原理に応じて使用できる。
- 容量経路センサが使用されることができる。ここでは、容量経路センサ内で2つのシートバーの相対運動が検出されることが可能である。この場合シートバーは一組または複数組の電極列を具備でき、電極列はそれぞれ複数の等しい間隔をあけ共に電気的に印加された電極を有する。電極列に試験信号が印加され、シートバーの相対位置およびそれにより組み込まれた電極列の組に関連する、電極列の間の検出された伝達関数が、シートバーの相対運動に対応する経路を検出するために評価される。そのような容量経路センサの可能な実施形態は、例えば米国特許第4,879,508(A)号に記載され、容量経路センサの技術的形態に関するその開示が当該特許出願の対象とされる。
- 経路センサとして電位差計または箔電位差計が使用されることができる。例えば、ウェブサイトwww.metallux.deに記載され、「箔センサ 線形MTP-L」、「箔センサ 線形MTP-LX」または「箔センサ経路検出非接触磁気MMP」という名称で提供される箔電位差計が使用されることができる。
- さらに、光学経路センサが使用されることができる。そのような光学経路センサは例えばBCDコードも有することができるガラス測定棒を有することができる。使用可能な光学経路センサの例は、例えばウェブサイトwww.keyence.deに「ホトエレクトリックセンサ」または「光ファイバセンサ」として記載および提供され、それについては国際特許分類G01D005に分類される株式会社キーエンス(日本、大阪府)の特許出願および特許も参照されたい。
- 誘導経路センサが使用されることもできる。
- 例えば動作行程と共に経路センサの指針器が動く機械的経路センサの使用も可能であり、指針器は動作行程終了時に到達位置に残ることから動作力の最大値を表示できる。機械的経路センサが閾値を超えると機械的カウンタを作動し、そのことから機械的カウンタが、工具がどのくらい多くの動作行程を進行したかを表示できることも可能である。
- さらに、磁気センサまたはホールセンサが使用されることができる。これらは任意の形態で使用できる。磁石のセンサからの間隔のみが磁界の検出に対して変更され、そのことから検出された磁界の変更によって経路が検出されることができる。別の一実施形態では磁気テープがその長手延在上に交番永久磁界を具備することもできる。すると磁気テープは磁界の受信機の傍を通り過ぎる。そのような経路センサの可能性は、例えばウェブサイトwww.ams.com/eng/products/magnetic-position-sensorsからRubrik社の「リニアポジション」のもとに読み取られる。例えば、前述のRubrik社で提供されるようなAS5510型のホールセンサが使用されることができる。
- 陰影要素が送光器と受光器、例えばホトトランジスタとLEDとの間で移動される経路センサが使用されることもでき、それぞれ経路センサの偏向に応じて光路が光源から受光器へ少なからず陰影される。陰影部材はスライダ、陰影窓などであることができる。例えば送光器と受光器との間にフォームプラスチックまたはその他の光部分透過材料が配置されることもでき、フォームプラスチックまたは光部分透過材料はそれぞれ経路センサの偏向に応じて少なからず圧縮されることができ、そのことからその光透過性が変化する。
- レーザベースの経路センサが使用されることができる。
測定経路の数値化が少なくとも100段で行われるセンサが使用されることができる。しかし、200以上、300以上、500以上または1000以上もの数値化段による数値化も可能である。
好ましくは測定センサが1V、2V、3Vより大きい動作電圧で動作し、動作電圧は例えば3V~5Vの範囲に存在できる。通常先行技術にしたがって使用されるセンサでは、場合によっては一桁小さい動作電圧が使用され、このことは、プレス工具、圧着工具または切断工具が具備すべき電力供給、特にバッテリーの変動が、先行技術から公知のセンサではより大きな測定誤差へ行き着くという短所につながる。本発明によるセンサでは有効信号、則ち最大偏向に関連して生成される測定信号または測定信号の変化が、供給信号の10%以上、20%以上または30%以上にもなることができる。
示した例では常に、直線的または充分に直線的な測定方向の力または経路を検出するセンサ84が使用される。しかし本発明において回転センサとして形成されたセンサ84も全く使用されることができ、これは例えば構造要素88または工具ジョー5の回転角を検出する。同様にセンサ84が、構造要素88または工具ジョー5を支持するセンサモーメントを検出することができる。この場合にも可撓性支持要素14とセンサ84が互いに関連する、形状を介して設定された偏向を受けるので、可撓性支持要素14のセンサ84との並列接続が行われるが、異なる力あるいはモーメントが印加される。
本発明において本発明のプレス工具では、工作物の貫通継ぎ、かしめまたは締め付けのために必要な圧縮力を生成する工具も使用される。
センサ84は測定方向に任意の延在を有することができる。好ましくはセンサ84は測定方向に1.5cm以下、1.2cm以下、1.0cm以下、0.8cm以下または0.5cm以下の延在を有し、この小さな延在にもかかわらず前述の本発明によるセンサ84の最大偏向85が保証されることができる。センサ84の最大偏向85が、測定方向のセンサ84の延在の5%以上、10%以上、15%以上、20%以上または30%以上にもなることもできる。
本発明によるプレス工具1、圧着工具2または切断工具3内に駆動機構および工具ジョー5、34が使用される。ハンドレバー54または空気圧式、油圧式または電気式駆動装置が駆動機構45を介して工具ジョー34と駆動接続され、そのことから使用者によるハンドレバー54の作動または空気圧式、油圧式または電気式駆動装置の動作が動作行程を引き起こし、工具ジョー34が開口位置から閉鎖位置へ移行される。構造要素87、88は、ここでは機械的直列接続で駆動機構45内に統合される一方で、可撓性支持要素14とセンサ84は構造要素87、88間に機械的並列接続で配置されることができる。しかし、可撓性支持要素14とセンサ84が機械的並列接続で「固定のプライヤ部材」内へ統合されることもでき、これは例えば(示した例にあるように)工具ジョー5とハンドレバー42の間に配置されることができ、工具ジョー5とハンドレバー42の間の力の流れの中に統合されることができる。実際にはこの場合工具ジョー5およびハンドレバー42は互いに固定接続されるのではなく、これらは可撓性支持要素14の変形およびセンサ84の経路に応じて相対運動を行う。
1 プレス工具
2 圧着工具
3 切断工具
4 工具
5 工具ジョー
6 旋回軸受
7 工具ヘッド
8 蓋板
9 軸受アイ
10 旋回ボルト
11 旋回軸線
12 タップまたは工作物収容部
13 レバーアーム、間隔
14 可撓性支持要素
15 レバーアーム、間隔
16 力センサ
17 延在
18 延在
19 間隙
20 垂足
21 垂足
22 垂足
23 垂足
24 支持体
25 動作力
26 測定自由度
27 旋回測定自由度
28 ガイド
29 旋回軸受
30 制御レバー
31 軸受アイ
32 固定ボルト
33 固定ボルト
34 工具ジョー
35 枢着部
36 制御力
37 凹部
38 固定ネジ
39 センサ
40 経路センサ
41 圧着プライヤ
42 ハンドレバー
43 バネ
44 ボルト
45 駆動機構
46 トグルレバー駆動装置
47 トグルレバー
48 トグルレバー
49 トグル継手
50 旋回軸受
51 旋回ボルト
52 旋回軸受
53 旋回ボルト
54 ハンドレバー
55 強制ラチェット
56 調整装置
57 バネ
58 ボルト
59 可撓性センサ体
60 センサ面
61 接触面
62 センサ力
63 延在方向
64 列
65 スイッチまたは接触
66 経過
67 センサ力
68 動作行程
69 動作行程
70 動作行程
71 板バネ、撓みバー
72 突起部
73 圧縮バネ
74 ガス圧縮バネ
75 切り込み、空隙
76 マトリクス
77 経路センサ
78 線形ガイド
79 並進測定自由度
80 凹部
81 画定装置
82 最大センサ行程
83 ストッパ
84 センサ
85 偏向
86 偏向
87 構造要素
88 構造要素

Claims (19)

  1. プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)の力の流れの中に配置される2つの構造要素(87、88)を備えたプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)であって、
    前記構造要素(87、88)の間に可撓性支持要素(14)とセンサ(84)であって、測定方向の力を検出するように構成された、または測定方向の経路を検出するように構成された、センサ(84)とが機械的並列接続で配置され、そのことから前記センサ(84)および前記可撓性支持要素(14)が有効動作力のために互いに関連する偏向(85、86)を受け、前記可撓性支持要素(14)の剛性が、前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)の最大有効動作力のとき前記センサ(84)が0.1mm~20.0mmまたは1°~10°の最大偏向を受けるように定められ、間に前記可撓性支持要素(14)と前記センサ(84)とが配置される前記構造要素(87、88)が、工具ジョー(5)および支持体(24)であることを特徴とする、プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  2. 前記工具ジョー(5)が緩く前記センサ(84)および/または前記可撓性支持要素(14)に当接することを特徴とする、請求項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  3. 前記工具ジョー(5)がガイド(28)を介して残っている測定自由度(26)で前記支持体(24)に支持され、
    a)前記ガイド(28)が線形ガイド(78)であり、前記残っている測定自由度(26)が前記工具ジョー(5)の前記支持体(24)に対する並進測定自由度(79)である、または、
    b)前記ガイド(28)が旋回軸受(6)であり、前記残っている測定自由度(26)が前記工具ジョー(5)の前記支持体(24)に対する旋回測定自由度(27)である、
    ことを特徴とする、請求項1または2に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  4. 前記工具ジョー(5)、前記センサ(84)および/または前記可撓性支持要素(14)がバネ(43)を介して前記測定自由度(26)の方向に印加されることを特徴とする、請求項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  5. 前記可撓性支持要素(14)が、
    a)エラストマ体を有する、または、
    b)金属バネ体を有する、
    ことを特徴とする、請求項1~の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  6. a)前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が動作行程に亘り不動の工具ヘッド(7)を有し、これに向けて両工具ジョー(5、34)がガイド(28)を介して案内され、および
    b)前記可撓性支持要素(14)および/または前記センサ(84)が前記工具ヘッド(7)と前記割り当てられた工具ジョー(5)との間の力の流れの中に配置される、
    ことを特徴とする、請求項1~の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  7. 前記工具ヘッド()が、前記ガイド(28)を担持し前記可撓性支持要素(14)および/または前記センサ(84)を支持する少なくとも1つの蓋板(8)を有することを特徴とする、請求項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  8. 少なくとも1つの蓋板(8)が、その中へまたはそれを通って前記可撓性支持要素(14)および/または前記センサ(84)が延在する凹部(80)を有することを特徴とする、請求項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  9. 前記測定方向の経路を検出するように構成されたセンサ(84)が経路センサ(77)であることを特徴とする、請求項1~の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  10. 前記測定方向の力を検出するように構成されたセンサ(84)が力センサ(16)であることを特徴とする、請求項1~の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  11. 前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が前記センサ(84)の測定信号を評価する電子制御ユニットを有することを特徴とする、請求項1~の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  12. 前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が前記センサ(84)の測定信号を評価する電子制御ユニットを有することを特徴とする、請求項10に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  13. 前記力センサ(16)に作用するセンサ力を画定する画定装置(81)が設けられることを特徴とする、請求項12に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  14. a)前記力センサ(16)が可撓性センサ体(59)を有し、
    b)前記センサ体(59)が前記力センサ(16)のセンサ面(60)との接触面(61)を形成し、
    c)前記接触面(61)の大きさが前記力センサ(16)に作用するセンサ力に関連し、および
    d)前記力センサ(16)または割り当てられた電子制御ユニットが前記接触面(61)の大きさを求め、求められた前記接触面(61)の前記大きさを力測定信号に変換する、
    ことを特徴とする、請求項12または13に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  15. 前記力センサ(16)のセンサ面(60)が接触またはスイッチ(65)を有する列(64)またはマトリクス(76)として形成されることを特徴とする、請求項14に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  16. 前記接触面(61)の大きさが、
    a)前記接触面(61)の面積によって、または、
    b)前記接触面(61)の、少なくとも1つの代表的な延在方向の延在(63)によって、
    検出されることを特徴とする、請求項14または15に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  17. 前記電子制御ユニットが、前記接触面(61)の大きさと関連する電気接触面信号から、
    a)補正率、補正曲線または特性曲線、
    b)前記接触面(61)の大きさの、前記力センサ(16)に作用するセンサ力との関係、
    c)前記センサ力のレバーアーム(15)、
    d)前記可撓性支持要素(14)のバネ特性、および/または
    e)前記可撓性支持要素(14)に作用する支持力のレバーアーム(13)、
    を考慮して力測定信号を求める制御論理を具備することを特徴とする、請求項14~16の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  18. 前記電子制御ユニットが、加工工程に関する前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)の補正を可能にする制御論理を具備し、これが以下のステップ、
    a)1つの補正動作行程または複数の補正動作行程の実施を開始するステップと、
    b)少なくとも1つの補正動作行程中に前記センサ(84)の測定信号を検出するステップと、
    c)代表的データ、補正率、補正曲線または特性曲線またはオフセットを前記センサ(84)の少なくとも1つの測定信号から、および/または代表的な変動を複数の補正動作行程中に記録された前記センサ(84)の複数の測定信号から求めるステップと、
    d)前記代表的データ、前記補正率、前記補正曲線、前記特性曲線および/または前記代表的な変動を前記補正終了後に前記プレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)による加工工程の品質を判定するために使用するステップと、
    を実施するために形成されることを特徴とする、請求項11~17の何れか一項に記載のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)。
  19. 少なくとも1つの第1のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)および少なくとも1つの第2のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)を備える工具群であって、
    前記第1のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)および前記第2のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が、
    a)請求項1~18の少なくとも一項にしたがって形成され、および
    b)異なる型のプレス工具、圧着工具または切断工具であり、および/または異なる最大動作力のために決定され、
    前記第1のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が有するセンサ(84)と前記第2のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が有するセンサ(84)は、同じ設計のセンサ(84)であり前記第1のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が有する可撓性支持要素(14)と前記第2のプレス工具、圧着工具または切断工具(1;2;3)が有する可撓性支持要素(14)は、異なる可撓性支持要素(14)であることを特徴とする工具群。
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