DE19548533C2 - Verfahren zur Überwachung der Qualität von Crimpverbindungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von zwischen Kontaktelementen (C) und Elektrokabeln (W) vorliegenden Crimpverbindungen, die mittels einer Crimpvorrichtung hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei der Herstellung von mit Kontaktelementen ausgestatteten Kabeln zum Aufbau von Kabelbäumen oder dergleichen eingesetzt.

Seit langer Zeit wird eine mit einer Schwungscheibe versehene in Fig. 9 gezeigte Kontaktelement-Crimpvorrichtung als einzige ihrer Art zum Durchführen des Crimpverfahrens eingesetzt. In der Vorrichtung dreht sich die von einem Motor (nicht gezeigt) angetriebene Schwungscheibe 101 mit konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung, und ein schwenkbar an einem Exzenterzapfen 102 befestigter Kurbelarm 103 schwenkt um eine Schwenkachse 104. Der Kurbelarm 103 bewegt einen mittels eines Querstiftes 106 schwenkbar an dem Schwenkarm 103 befestigten Schlitten 107 mittels eines Verbindungsarmes 105 vertikal hin und her, welcher einen fest mit dem Schlitten 107 verbundenen Crimpstempel 108 vertikal hin- und herbewegt. Dadurch drücken und crimpen ein Crimpstempel 108 und ein mit diesem zusammenwirkender Crimp-Amboß 109 ein entmanteltes Kabelende w eines Kabels W und eine Hülse c eines Kontaktelementes C zusammen.

Die oben angegebene Schwungscheiben-Crimpvorrichtung ist für die Massenproduktion geeignet, da sich der Crimpstempel 108 mit hoher Geschwindigkeit vertikal hin- und herbewegt. Da der Crimpstempel 108 jedoch seinen unteren Totpunkt verzögerungsfrei durchläuft (d. h. nicht an seinem unteren Totpunkt stoppt), ist der Crimpvorgang stoßartig, woraus der Nachteil einer unzureichenden Festigkeit gegen Zugbelastung in den zusammengequetschten Kontaktelementen resultiert. Fig. 11 zeigt den Zusammenhang zwischen Zeit und Stellung des Crimpstempels 108 und erläutert, daß eine Crimp-Kontaktdauer des Crimpstempels 108 und des Kontaktelementes C nur einen Moment dauert. Außerdem hat die Crimpvorrichtung die Nachteile, daß die Größe der Schwungscheibe 101 die Eindrücktiefe (Crimphöhe) bestimmt, daß die Motorbetriebskosten groß sind und daß es schwierig ist, einen abnormalen Zustand während des Crimpvorgangs zu entdecken. Zusätzlich ist es schwierig, die Crimphöhe einzustellen, da nur die unterste Stellung des Crimpstempels auswählbar ist, so daß die Amboßhöhe für eine Crimphöhen-Einstellung modifiziert werden sollte.

In dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. Hei 6-25911 ist eine in Fig. 10 gezeigte Crimpvorrichtung offenbart, die einen von der Drehbewegung einer Führungsschraube 110 bewegten Crimpstempel 108' aufweist. Mit 111 ist ein Servomotor, mit 112 ein erstes Rad, mit 113 ein zweites Rad und mit 114 ein Synchronriemen bezeichnet.

Dennoch hat die oben beschriebene Führungsschrauben- Crimpvorrichtung die Nachteile, daß eine baugrößere Vorrichtung benötigt wird, um eine größere Crimpbelastung zu erhalten, daß ihre Betriebsgeschwindigkeit normalerweise geringer ist, was eine geringere Produktivität zur Folge hat, und daß viele Sensoren benötigt werden, um zu entscheiden, ob das Kontaktelement korrekt zusammengequetscht wurde oder andererseits eine manuelle Entscheidung nötig ist. Zusätzlich ist der Schraubenmechanismus für eine sehr genaue Einstellung der Crimphöhe nicht geeignet.

Aus der US 5 079 489 A ist eine Servosteuerung für eine Preßmaschine bekannt, welche einen Stempel aufweist, der über einen Kurbelmechanismus von einem Servomotor vertikal angetrieben wird. Die Servosteuerung weist eine Bedien- und Anzeigetafel, einen Drucksensor zur Erfassung der Preßkraft und einen Stempelpositionsdetektor zur Erfassung der Stempelposition auf.

Aus der DE 40 38 653 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen der Qualität einer Crimpverbindung, die durch Ausübung einer Kompressionskraft auf eine Crimphülse eines elektrischen Anschlusses mit einem darin enthaltenen Draht hergestellt wird, bei dem der Spitzenwert der Crimpkraft gemessen wird und der Spitzenwert mit einem Bezugswert verglichen wird, wobei die Inkrementwerte der Crimpkraft während deren Ausübung gemessen werden, die Inkrementwerte der Crimpkraft in Form einer den tatsächlichen Crimpkraftwert darstellenden Hüllkurve gespeichert werden, die Inkrementwerte einer Ideal- Bezugscrimpkraft während deren Ausübung gemessen werden, die letzteren Inkrementwerte in Form einer den idealen Crimpkraftwert darstellenden Hüllkurve gespeichert werden und die Hüllkurven zur Ermittlung der Qualität der Crimpverbindung verglichen werden.

Aus der DE 40 38 658 C2 ist eine Vorrichtung zum Crimpen eines elektrischen Anschlusses an einen Draht bekannt, mit einem Crimpstempel, einer Crimpauflage, einer Einrichtung zum antriebsmäßigen Bewegen des Stempels durch Arbeitszyklen, deren jeder einen Arbeitshub in Richtung auf die Auflage zum Crimpen eines darauf befindlichen Anschlusses an einen Draht sowie einen Rückkehrhub in Richtung von der Auflage weg umfaßt, und mit einer unterhalb der Auflage angeordneten Kraftmeßzelle zum Messen der während eines jeden Arbeitszyklus auf den Anschluß ausgeübten Crimpkraft.

Aus der EP 0 459 476 A2 ist ein Verfahren zum Steuern der Crimphöhe von Crimpverbindungen bekannt, welche durch die Ausübung einer Druckkraft auf eine Crimphülse eines elektrischen Anschlusses hergestellt werden, wobei folgende Schritte vorgesehen sind: Grobeinstellen der Schließhöhe des Crimpwerkzeugs zum Crimpen der Hülsen an elektrische Drähte unter Druckkraft auf einen theoretischen Wert, der einer optimalen Crimphöhe für die Crimpverbindungen entspricht, Messen der Inkrementwerte der Crimpkraft während deren Ausübung, Vergleichen dieser Werte mit den zugehörigen optimalen Werten der Crimpkraft und automatisches Endeinstellen eines Teils des Werkzeugs gemäß dem Vergleich.

Aus der DE 38 42 009 C1 ist eine Vorrichtung zum Crimpanschluß einer fortlaufenden Schar von elektrischen Verbindungselementen mit crimpfähigen Krallen an zugeordneten elektrischen Leitungen bekannt, mit einem Unterwerkzeug zur einzelweisen Aufnahme eines Verbindungselements sowie zur lagegerechten Positionierung seiner Krallen gegenüber einem dazu hubbeweglichen Oberwerkzeug, das die Krallen bei der Hubbewegung um die eingeführte Leitung crimpt, mit einem Kraftmesser für die bei der Hubbewegung zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug übertragene, zum Crimpen der Krallen genutzte Kraft und mit einem elektronischen Auswerter für den Meßwert.

Aus der DE 40 14 221 A1 ist ein Verfahren zur Fertigungsüberwachung beim Crimpen von flexiblen, abisolierten Adern von Leitungen bekannt, bei dem durch Anschlagen in einem Crimpwerkzeug eine Crimphülse um die Ader und gleichermaßen eine Zugentlastung um die Isolierung der Leitung gequetscht werden, wobei die Kraft im Crimpwerkzeug in Abhängigkeit von dessen Lage erfaßt und als Kriterium für den Crimpvorgang bzw. für die Qualität der Crimpung ausgewertet wird.

Aus der DE 40 40 410 C1 ist eine Vorrichtung zum Überprüfen der Anschlußqualität von Quetschverbindungen einer elektrischen Leitung mit einem Kontakteil bekannt.

Aus der DE 39 42 219 C1 ist ein Verfahren zum Messen der Anschlußqualität von Quetschverbindungen einer elektrischen Leitung mit einem Kontakt bekannt.

Aus der DE 42 15 163 A1 ist ein Crimpüberwachungsverfahren zur Crimpfehlererkennung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren zur Überwachung der Qualität von zwischen Kontaktelementen (C) und Elektrokabeln (W) vorliegenden Crimpverbindungen zu schaffen, mit welchem in einfacher Weise und ohne komplizierte Sensoren aufgrund von abnormalen Crimpbedingungen mangelhaft gecrimpte Kontaktelemente sicher erkannt werden können.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 erzielt.

Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bezugnehmend auf die Wirkungen der Erfindung können mangelhaft gecrimpte Kontaktelemente aufgrund von abnormalen Crimpbedingungen durch Überwachen einer Speisung (z. B. eines Speisestroms) entdeckt werden, die den Aktivierungsmitteln zugeführt wird, während das Kontaktelement zusammengequetscht wird. Dadurch werden nur wenige Sensoren zum Abtasten einer unteren Totpunktsstellung des Crimpstempels, einer Crimphöhe einer Kontaktelementhülse, eines gecrimpten Profils und dergleichen benötigt, woraus eine vereinfachte Crimpvorrichtung resultiert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ist die Frontansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Kontaktelement-Crimpvorrichtung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Kontaktelement- Crimpvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines Steuersystems der Kontaktelement-Crimpvorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm die Betriebsweise des Steuersystems aus Fig. 3;

Fig. 5 zeigt in einem Flußdiagramm die Betriebsweise des Steuersystems aus Fig. 3;

die Fig. 6A, 6B und 6C sind Darstellungen, die jeweils einen Betriebsschritt der Kontaktelement-Crimpvorrichtung aus Fig. 1 zeigen;

Fig. 7A ist ein Kurvenbild, das den Zusammenhang zwischen der Zeit und der vertikalen Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit eines Crimpstempels in einem mittels des Steuersystems aus Fig. 3 gesteuerten Crimp- Betriebskreislaufs zeigt, und Fig. 7B ist ein Kurvenbild, das den Zusammenhang zwischen Zeit und der Motorstromzufuhr zeigt;

Fig. 8A ist ein Kurvenbild, das ein auf den Motorantriebsströmen basierendes Verfahren zum Entscheiden zeigt, ob die Crimpung normal war, und Fig. 8B ist ein Kurvenbild zum Erläutern eines auf den Crimphöhen basierenden Verfahrens zum Entscheiden, ob die Crimpung normal war;

Fig. 9 zeigt eine Darstellung einer Kontaktelement- Crimpvorrichtung aus dem Stand der Technik;

Fig. 10 zeigt eine Darstellung einer anderen Kontaktelement-Crimpvorrichtung aus dem Stand der Technik; und

Fig. 11 ist ein für eine Kontaktelement-Crimpvorrichtung aus dem Stand der Technik typisches Kurvenbild, das den Zusammenhang zwischen der Zeit und der Stellung eines Crimpstempels bei einem Kontaktelement-Crimpbetrieb nach dem Stand der Technik zeigt.

In den Fig. 1 und 2 ist ein mit 1 bezeichnetes Gehäuse einer erfindungsgemäßen Kontaktelement-Crimpvorrichtung A gezeigt, die eine Grundplatte 2 und zu beiden Seiten der Grundplatte 2 positionierte Seitenplatten 3, 3 aufweist.

Ein Elektro-Servomotor 4 mit einem Untersetzungsgetriebe 5 ist hinter und über den beiden Seitenplatten 3, 3 vorgesehen. Das Untersetzungsgetriebe 5 hat eine Abtriebswelle 6, die axial mit einer kreisförmigen Platte 7 mit einem Exzenterzapfen 8 verbunden ist. Der Exzenterzapfen 8 ist axial in einem oberen Endabschnitt eines Kurbelarmes 9 gelagert, dessen unterer Endabschnitt mittels eines Querstiftes 10 axial schwenkbar mit einem Schlitten 11 verbunden ist. Der Schlitten 11 gleitet in an den Innenseiten beider Seitenplatten 3, 3 vorgesehenen Schlittenführungen 12, 12 nach oben und nach unten. Die kreisförmige Platte 7, der Kurbelarm 9, der Schlitten 11 und die Schlittenführungen 12, 12 bilden einen Kurbeltrieb B aus.

Der Schlitten 11 hat an seinem unteren Ende einen konkaven Eingriffsabschnitt 13. Der konkave Eingriffsabschnitt 13 greift lösbar an einem konvexen Eingriffsabschnitt 16 eines einen Crimpstempel 14 haltenden Crimpstempelhalters 15 an. Genau unter dem Crimpstempel 14 ist ein dem Crimpstempel gegenüberliegender Amboß 17 auf der Grundplatte 2 befestigt. Mit 18 ist eine Führungsplatte zum Führen des Crimpstempelhalters 15 bezeichnet, wobei die Führungsplatte 18 mittels eines Trägers (nicht gezeigt) an der Innenseite der Seitenplatte 3 befestigt ist. Der Servomotor 4 kann vorwärts und rückwärts drehen, wodurch der Crimpstempel 14 mittels des schwenkbar an dem Kurbelarm 9 des Kurbeltriebs B befestigten Schlittens 11 vertikal hin- und herbewegt wird. Zum Steuern des Servomotor-Betriebs ist der Servomotor 4 weiter mit einer Antriebssteuerung 34 verbunden. Die Antriebssteuerung 34 ist mit einer Referenzdaten-Eingabeeinheit 22 verbunden, die Eingabe-Referenzdaten wie Kontaktelementdaten (oder Kontaktelement-Größen), relative Drahtgrößen, Crimphöhen (unterste abgesenkte Stellung des Crimpstempels) und an den Servomotor 4 angelegte Speisungen (elektrische Ströme) eingibt. An einer Abtriebswelle (nicht gezeigt) des Servomotors 4 ist ein Drehbewegungskodierer 33 befestigt, der die Stellung des Crimpstempels 14 aufgrund der Anzahl der Drehungen feststellt und diese an die Antriebssteuerung 34 zurückliefert, die die oben genannten Speiseströme ausliest.

Mit 32 ist ein Höhensensor bezeichnet, der eine Höhe des Crimpstempels 14 genau dann abtastet, wenn ein Kontaktelement zusammengequetscht wird, um die Höhe an die Antriebssteuerung 34 zu übertragen, die entscheidet, ob der Kontaktelement- Crimpvorgang korrekt ist. Abgesehen davon ist mit 31 ein Temperaturfühler bezeichnet, der die Temperatur einer Wicklung in dem Servomotor 4 abtastet.

Fig. 3 zeigt ein Funktionsblockdiagramm der Antriebssteuerung 34, die den Servomotor 4 im Betrieb steuert. Wie in der Figur gezeigt ist, ist die Antriebssteuerung 34 als Steuerschaltkreis in die zentrale Prozessoreinheit integriert und weist eine Dateneingabesektion 23, eine Geschwindigkeitssteuerungssektion 24, eine Stromsteuerungssektion 25, eine Entscheidungssektion 26, einen Verstärker 26, eine Stromentscheidungssektion 28, Ein/Ausgabe- Schnittstellen 29-1 bis 29-8 und eine Mikroprozessoreinheit (MPU) 30 auf.

Bevor der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform detailliert erläutert wird, wird der Grundbetrieb der Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 erläutert.

Die Fig. 6A, 6B und 6C sind Diagramme, die den Betrieb der Kontaktelement-Crimpvorrichtung erläutern. Fig. 7A zeigt in einem Kurvenbild den Zusammenhang zwischen der Zeit und der vertikalen Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 beim Betrieb. Fig. 7B zeigt in einem Kurvenbild den Zusammenhang zwischen der Zeit und dem Speisestrom des Servomotors bei dem gleichen Betriebsvorgang. Nebenbei gesagt entsprechen T1, T2 und T3 in der Fig. 7B jeweils den Fig. 6A, 6B und 6C.

Die Fig. 6A zeigt einen Anfangsschritt in dem Kontaktelement-Crimpvorgang, in welchem sich der Exzenterzapfen auf der kreisförmigen Platte 7 an der obersten Stellung befindet, d. h. der Crimpstempel 14 ist an seinem oberen Totpunkt. Zu diesem Zeitpunkt ist, wie in Fig. 7A gezeigten, die Absenkgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 null und der Speisestrom des Servomotors 4 ist ebenfalls null.

Fig. 6B zeigt einen anfänglichen Crimp-Schritt, in welchem sich die kreisförmige Platte 7 in Pfeilrichtung dreht; der Exzenterzapfen 8 sich nach unten bewegt und der Crimpstempel 14 mit einer höheren Geschwindigkeit abwärts gefahren ist, bevor er gegen die Crimphülse c des Kontaktelementes C anschlägt. Kurz vor dem Anschlagen wird jedoch die Abwärtsgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 verzögert und der Speisestrom des Servomotors reduziert.

Fig. 6C zeigt einen Stoppzustand, in welchem der Crimpstempel 14 in seiner Crimp-Stellung gestoppt hat, nachdem sich die kreisförmige Platte 7 in Pfeilrichtung dreht, so daß der Exzenterzapfen 8 nahe seines untersten Totpunktes angekommen ist und der Crimpstempel 14 und der Amboß 17 einen Crimpvorgang durchführen. Zu diesem Zeitpunkt, in dem der Crimpstempel 14 für eine Halteperiode t stoppt, drückt der Crimpstempel 14 fortlaufend gegen die Hülse c des Kontaktelementes C, um einem Zurückfedern der Hülse c entgegenzuwirken. Dadurch erreicht der Speisestrom den Gipfelpunkt einer maximalen Rate. Der Druck in dem Stoppzustand verhindert das Zurückfedern der Hülse c, um eine höhere Crimp- Festigkeit zu erzielen. Nachdem das Kontaktelement zusammengepreßt wurde, wird der Servomotor 4 rückwärts gedreht, d. h. die kreisförmige Platte 7 dreht sich entgegengesetzt zur Pfeilrichtung in Fig. 6C, so daß der Crimpstempel nach oben fährt, um in seinen Ausgangszustand aus Fig. 6A zurückzukehren.

In der Fig. 7A ist die Absenkgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 an der Crimpungs-Startstellung, d. h. bei T2, deutlich kleiner als die Geschwindigkeit, mit welcher der Crimpstempel 14 aus der oberen Stellung zu der Crimp- Startstellung abgesenkt wird. Daher entstehen keine Stoßgeräusche, wie sie in der konventionellen Schwungscheiben- Crimpvorrichtung erzeugt werden, wodurch der Lärm reduziert wird, was verbesserte Arbeitsbedingungen schafft.

Wie wiederum aus der Fig. 3 ersichtlich ist, speichert die Datenspeichersektion 23, bevor die Vorrichtung betrieben wird, aus der Referenzdaten-Eingabeeinheit 22 mittels einer I/O- Schnittstelle 29-7 Betriebsdaten der Crimpvorrichtung A und Daten zum Entscheiden, ob Kontaktelemente korrekt zusammengepreßt wurden.

Die gespeicherten Daten zum Betreiben der Crimpvorrichtung A sind die Beschleunigungsraten des Servomotors, nachdem der Servomotor bei T1 begonnen hat, sich vorwärts zu drehen, eine Stellung des Crimpstempels 14, wenn die Absenkgeschwindigkeit des Crimpstempels eine gleichmäßige Rate während des mittels der Motordrehung aktivierten Absenkens des Crimpstempels 14 erreicht hat, eine Stellung des Crimpstempels 14 und Abbremsraten des Crimpstempels 14, wenn der Crimpstempel bei T2 von der gleichförmigen Rate abgebremst wird, eine Crimp- Startstellung des Crimpstempels 14 bei T3, eine gegebene Zeit t und einen Antriebsspeisestrom, um den Servomotor während der gegebenen Zeit anzutreiben, Beschleunigungsraten des Servomotors, wenn der Servomotor beginnt, sich rückwärts zu drehen, um den Crimpstempel 14 nach oben zu bewegen, nachdem ein Kontaktelement bei T4 zusammengepreßt wurde, eine Stellung des Crimpstempels 14, wenn die Ansteigegeschwindigkeit des Crimpstempels eine gleichförmige Rate erreicht hat, eine Stellung des Crimpstempels 14, wenn der Crimpstempel aus der gleichförmigen Rate heraus abbremst wird, und eine Stoppstellung des Crimpstempels 14.

Nebenbei werden die Stellungsdaten des Crimpstempels 14 entsprechend den Ausgabewerten des an dem Servomotor 4 befestigten Drehbewegungskodierers 33 gespeichert.

Diese Daten werden vorab experimentell für jede zusammenzupressende Kontaktelementgröße erhalten. Weiter können die jeweiligen Daten von zahlreichen Arten von Kontaktelementen vorab gespeichert werden, so daß jegliche dieser Daten ausgelesen werden können, wenn sie bei einem Crimpvorgang benötigt werden.

Außerdem werden die Positionsdaten des Crimpstempels 14 gespeichert, um den Ausgabewerten des Drehbewegungskodierers 33 zu entsprechen, d. h. den Schwenkwinkeln der kreisförmigen Platte 7. Dadurch kann die Crimphöhe auch für verschiedene Art von Kontaktelementen sofort geändert werden, ohne wie im Stand der Technik eine Höhe des Amboß 17 zu ändern, und die Crimphöhe kann, falls es nötig ist, einfach und sehr genau eingestellt werden, wenn ein Crimpvorgang beginnt.

Die Daten zum Entscheiden, ob die Kontaktelemente korrekt zusammengepreßt wurden, schließen, wie später im Detail beschrieben wird, die in Fig. 7B gezeigten Ströme IU und IL oder ähnliche ein. In Fig. 7B bezeichnet I einen abgetasteten Strom, wenn ein gewisses Kontaktelement normal auf eine entsprechende Drahtgröße zusammengepreßt wurde; IU und IL bezeichnen eine obere und eine untere Grenze des abgetasteten Stroms IU bzw. IL, die basierend auf einem Vorabtestergebnis bestimmt wurden. Bei einer normalen Crimpung liegt I zwischen IL und IU.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 der Betrieb der Antriebssteuerung 34 erläutert. Die Fig. 4 und 5 zeigen Betriebsflußdiagramme der Antriebssteuerung 34.

In Schritt S1 entscheidet die Geschwindigkeitssteuerungssektion 24, ob ein Startsignal zum Starten eines Crimpvorgangs über die I/O-Schnittstelle 29-8 eingegeben wurde, und, falls die Entscheidung NEIN ist, wird der Betrieb nicht gestartet, bis die Entscheidung zu JA wird.

In Schritt S2 liest die Geschwindigkeitssteuersektion 24 eine normale Drehbeschleunigungsrate des Servomotors 4 aus der Datenspeichersektion 23 aus und liefert ein Signal an den Verstärker 27 mittels einer I/O-Schnittstelle 29-1, so daß der Verstärker 27 einen Strom an den Servomotor 4 derart liefert, daß der Servomotor 4 sich mit der ausgelesenen beschleunigten Geschwindigkeit dreht.

Die von dem Drehbewegungskodierer 33 mittels einer I/O- Schnittstelle 29-4 ausgelesenen Werte werden differenziert, um Drehgeschwindigkeiten des Motors zu erhalten, und die Drehgeschwindigkeiten werden differenziert, um die Drehbeschleunigung des Motors zu bekommen.

In Schritt S3 entscheidet die Geschwindigkeitssteuersektion 24, ob ein von dem Drehbewegungskodierer 33 mittels einer I/O-Schnittstelle 29-4 ausgegebener Wert gleich dem in der Datenspeichersektion 23 gespeicherten Wert ist und einer Stellung entspricht, von der ab eine gleichförmige Drehgeschwindigkeit beginnt. Falls die Entscheidung NEIN ist, wird mit Schritt S2 fortgefahren, den Motor zu beschleunigen, wohingegen, falls die Entscheidung JA ist, ein nachfolgender Schritt S4 den Motor mit einer gleichförmigen Geschwindigkeit drehen läßt.

Wenn in Schritt S5 von der Geschwindigkeitssteuersektion 24 das Erreichen der Abbremsbeginnstellung des Motors entdeckt ist, bremst der nachfolgende Schritt S6 die Drehbewegung des Motors. Im nächsten Schritt S7 wird entschieden, ob der Crimpstempel die Kontaktelement-Crimpstellung erreicht hat, und, wenn die Entscheidung JA ist, liefert der Schritt S7 ein entsprechendes Signal an die Stromsteuersektion 25.

In der Stromsteuersektion 25 liest der Schritt S8 einen in der Datenspeichersektion 23 gespeicherten und von dem Servomotor 4 gerade im Crimp-Zustand benötigten Strom I aus. Der nächste Schritt S9 korrigiert den Strom I basierend auf einer von dem Temperatursensor 31 mittels der I/O-Schnittstelle 29-4 ausgelesenen Temperatur, so daß das Motordrehmoment gleich dem Referenzwert wird. Der nachfolgende Schritt S10 gibt den Strom I mittels einer I/O-Schnittstelle 29-1 aus.

In der Entscheidungssektion 26 werden in Schritt S11 die Entscheidungs-Referenzsdaten in einen Speicher (nicht gezeigt) eingelesen. Die Entscheidungs-Referenz-Daten werden später detailliert erläutert.

In der Stromsteuersektion 25 wird in Schritt S12 entschieden, ob der Servomotor 4 den Speisestrom I während der Zeit t erreicht hat, und, wenn die Entscheidung NEIN ist, werden die Schritte S10 und S11 erneut ausgeführt.

In der Geschwindigkeitssteuersektion 24 dreht der Schritt S13 den Servomotor 4 mit einer vorbestimmten Beschleunigungsrate rückwärts, und wenn Schritt S14 entscheidet, daß die Motordrehung eine gleichförmige Geschwindigkeit erreicht hat, hält der nachfolgende Schritt S15 die Drehbewegung des Motors auf der gleichförmigen Geschwindigkeit. Wenn im nächsten Schritt S16 entschieden wird, daß der Crimpstempel die Abbrems-Beginnstellung erreicht hat, wird im nachfolgenden Schritt S17 der Motor abgebremst und in Schritt S18 die Motordrehung aufgrund des Erreichens einer Stoppstellung gestoppt.

In der Entscheidungssektion 26 wird in Schritt S18 aufgrund der in Schritt S11 aufgezeichneten Daten entschieden, ob der letzte Crimpvorgang normal durchgeführt wurde. Danach wird im nachfolgenden Schritt S20 das Ergebnis auf einem Crimp- Monitor 21 angezeigt und im Falle eines abnormalen Crimpvorgangs ein Warnsignal ausgeliefert.

Zum Entscheiden, ob der Crimpvorgang normal war, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, werden in Schritt S11 Stromwerte (Antriebsströme) aufgezeichnet, welche von der Stromentscheidungssektion 28 gemessen werden, die an den Servomotor 4 für eine konstante Zeitdauer geliefert wurden.

Fig. 8A zeigt den dem Motor während des Crimpvorgangs aus Fig. 7B zugeführten Antriebsspeisestrom. Die Stromsteuersektion 25 regelt dadurch, daß Standardströme, deren Werte in der Datenspeichersektion gespeichert wurden, dem Motor zugeführt werden. In dem Motor-Stoppzustand wird ein gleichmäßiger Speisestrom dem Motor zugeführt, während der Motorantriebsspeisestrom geändert wird, wenn der Motor zu drehen beginnt, woraus eine bereinigte Steuerbalance resultiert. Falls ein Kontaktelement zusammengepreßt wird, bei dem kein Kern in der Leitung ist, oder falls ein isoliertes Kabel zusammengepreßt wird, wird der Speisestrom kleiner oder größer als der Standardspeisestrom bei einem normalen Crimpvorgang. Dementsprechend wird basierend auf solcher sich ändernder Motorspeiseströme entschieden, ob die Crimpung normal verläuft.

Fig. 8B zeigt den Ausgang des Höhensensors 32, wenn ein Kontaktelement zusammengepreßt wird. Selbstverständlich ist die zu jedem Zeitintervall ausgegebene Crimphöhe geringer oder anderes als die normale Crimphöhe, wenn ein Kontaktelement zusammengepreßt wird, in dem kein Kern im Kabel ist, oder falls ein isolierter Draht zusammengepreßt wird. Daher wird aufgrund der derart sich ändernden Crimphöhe erfindungsgemäß entschieden, ob die Crimpung normal verlief.

Ein erstes Entscheidungsverfahren, wie es in Fig. 8A gezeigt ist, schließt die Schritte ein: Auslesen eines Maximalwertes von in dem Schritt S11 in einem vorbestimmten Zeitintervall gespeicherten Antriebsströmen; Entscheiden, ob der Maximalwert innerhalb der in der Datenspeichersektion 23 gespeicherten Standardwerte liegt; und Entscheiden, ob die Crimpung normal durchgeführt wurde, basierend darauf, daß der Maximalwert innerhalb des Bereichs der Standardwerte liegt.

Ein zweites Entscheidungsverfahren weist die Schritte auf: Aufzeichnen von Referenzströmen während einer vorbestimmten Periode in der Datenspeichersektion 23; Erhalten der Differenz zwischen Zeitserien der in dem Schritt S11 aufgezeichneten Stromwerte und den Referenzströmen; und basierend darauf, daß sich die Differenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, Entscheiden, ob die Crimpung normal durchgeführt wurde.

Ein drittes Entscheidungsverfahren weist die Schritte auf: Erhalten der Summe der in dem Schritt S11 bei einem konstanten Intervall während einer vorbestimmten Dauer aufgezeichneten Stromwerte; und basierend darauf, daß sich die Summe innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, Entscheiden, ob die Crimpung normal durchgeführt wurde.

Ein viertes Entscheidungsverfahren, wie es in Fig. 8B gezeigt ist, weist die Schritte auf: Aufzeichnen der von dem Höhensensor 32 mittels einer I/O-Schnittstelle 29-5 beim Datenaufzeichnen des Schrittes S11 ausgegebenen Höhe; Erhalten eines Minimalwertes unter den aufgezeichneten Daten; und basierend darauf, daß sich das Minimum innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, Entscheiden, ob die Crimpung normal durchgeführt wurde.

Ein fünftes Entscheidungsverfahren weist die Schritte auf: Aufzeichnen der von dem Höhensensor 32 ausgegebenen Höhen; Ermitteln eines Minimalwertes von den aufgezeichneten Daten; und Vergleichen der Zeitserien-Höhen mit den zugehörigen Referenzwerten, und basierend darauf, daß sich die Differenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befindet, Entscheiden, ob die Crimpung normal durchgeführt wurde.

Die Entscheidung kann außerdem sowohl auf der Antriebsstromstärke als auch auf der Crimphöhe basierend durchgeführt werden.

In der oben angegebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform schwenkt der Exzenterzapfen 8 innerhalb eines Bereiches von 0 bis 180° und eine Crimphöhe (die unterste Stellung des Crimpstempels 14) wird durch den Schwenkbereich des Exzenterzapfens 8 eingestellt. Das heißt, daß willkürliche Einstellungen der Crimphöhe durch Steuern der Anzahl der Drehungen des Servomotors mittels der Antriebssteuerung 34 möglich sind.

Weiter kann durch Überwachen der Speiseströme I des Servomotors 4 oder Überwachen der Höhe des Crimpstempels 14 entschieden werden, ob der Crimpvorgang normal durchgeführt wurde oder nicht, d. h., ob ein Produkt während des Crimpvorgangs fehlerfrei hergestellt wurde. Außerdem ist eine Stoppdauer t in dem Crimpvorgang vorgesehen, so daß die Kontaktelement-Hülse an ihrem Zurückfedern gehindert wird, woraus ein zuverlässiges, stabiles Crimpen und zuverlässige Produkte resultieren.

Bei dem oben genannten Crimpverfahren übernimmt die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des elektrischen Servomotors 4 das vertikale Hin- und Herbewegen des Crimpstempels 14, wobei der elektrische Servomotor durch einen hydrostatischen Servomotor ersetzt werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Überwachung der Qualität von zwischen Kontaktelementen (C) und Elektrokabeln (W) vorliegenden Crimpverbindungen, die mittels einer Crimpvorrichtung hergestellt werden, welche einen vertikal hin- und herbewegbaren Crimpstempel (14) zum Crimpen eines Kontaktelementes (C) an einen entmantelten Drahtabschnitt eines Elektrokabels (W) und einen dem Crimpstempel (14) gegenüberliegenden Amboß (17) aufweist, wobei der Crimpstempel (14) von einem einen Servomotor (14) und einen Kurbelmechanismus aufweisenden Aktivierungsmittel vertikal antreibbar ist, und wobei bei dem Verfahren
die dem Servomotor (14) zugeführten Speisestromwerte erfaßt werden, während das Kontaktelement (C) angecrimpt wird,
die erfaßten Speisestromwerte mit Referenz- Speisestromwerten unter Ermitteln einer Differenz zwischen denselben verglichen werden, und
basierend auf der ermittelten Differenz zwischen den erfaßten Speisestromwerten und den Referenz-Speisestromwerten entschieden wird, ob das Kontaktelement (C) korrekt angecrimpt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem basierend darauf, ob der Maximalwert aus den erfaßten Speisestromwerten innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, entschieden wird, ob das Kontaktelement (C) korrekt angecrimpt wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem basierend auf der Summe der erfaßten Speisestromwerte entschieden wird, ob das Kontaktelement (C) korrekt angecrimpt wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem zusätzlich die Höhen des Crimpstempels (14) erfaßt werden, wenn das Kontaktelement (C) angecrimpt wird, die erfaßten Crimpstempelhöhen mit Referenz-Crimphöhen unter Ermitteln einer Differenz zwischen denselben verglichen werden, und zusätzlich basierend auf der Differenz zwischen den erfaßten Crimphöhen und den Referenz- Crimphöhen entschieden wird, ob das Kontaktelement (C) korrekt angecrimpt wurde.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Crimpstempelhöhen erfaßt werden, wenn der Crimpstempel (14) in einer Crimpstellung ist, in welcher das Ancrimpen des Kontaktelementes (C) an das Elektrokabel (W) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem ferner basierend auf dem Minimalwert der erfaßten Crimphöhen entschieden wird, ob das Kontaktelement (W) korrekt angecrimpt wurde.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die dem Servomotor (14) zugeführten Speisestromwerte in Abhängigkeit von der Temperatur des Servomotors (14) korrigiert werden.