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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenpressen (Crimpen)
eines Kontaktelementes und eines Elektrodrahtes, mit welcher mit
einem Kontaktelement ausgestattete Kabel zum Aufbau eines Kabelbaumes
oder dergleichen hergestellt werden.
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Seit
langer Zeit wird eine mit einer Schwungscheibe versehene in 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.
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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. 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.
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In
dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. Hei 6-25911 ist eine in 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.
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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.
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Aus
der
US 5,079,489 A ist
ein Servoregler für
eine Preßmaschine
bekannt, welche aufweist: einen Rahmen, einen am Rahmen angebrachten
Servomotor, ein Getriebe zum Übertragen
der Rotationsantriebskraft des Servomotors, und einen Kurbeltrieb zum
Konvertieren der vom Getriebe abgegebenen Leistung in eine Hin-
und Herbewegung eines Preßstempels,
der ein Werkzeug hält.
Der Servoregler weist eine Kontroll- und Anzeigeeinrichtung auf,
welche aus mehreren Schaltern besteht und welche zum Feststellen
der Position des Stempels durch Überwachen
der Bewegung des Servomotors vorgesehen ist. Der Servoregler weist
ferner einen Servoregelabschnitt zum Steuern der Bewegung des Servomotors und
einen Zentralprozeßrechner
auf, von dem basierend auf Eingabefehle von der Kontroll- und Anzeigeeinrichtung
derartige Befehle an den Servoregelabschnitt übertragen werden, daß das Werkzeug,
welches vom Preßstempel
gehalten wird, unmittelbar nach der Beendigung einer Werkstückpressung
für eine
Zeitdauer von 0,05 bis 2 Sekunden stillsteht, so daß Luft in
den Spalt zwischen dem Werkzeug und dem gepreßten Werkstück gelangen kann.
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In
der
DE 40 38 653 A1 und
in der
DE 40 38 658
C2 ist jeweils eine Vorrichtung zum Crimpen eines elektrischen
Anschlusses an einen Draht offenbart, mit einem Crimpstempel, einer
Crimpauflage, einer Einrichtung zum antriebsmäßigen Bewegen des Stempels
durch Arbeitszyklen, deren jeder einen Arbeitshub in Richtung auf
die Auflage zu sowie einen Rückkehrhub
in Richtung von der Auflage weg umfaßt, und einer Kraftmeßzelle zum
Messen des Werts der während
eines jeden Arbeitszyklus auf den Anschluß ausgeübten Crimpkraft, wobei die
gemessene Crimpkraft in Form einer Hüllkurve aus Istwert-Signalen einem Komparator
zugeführt
wird, von dem die Ist-Hüllkurve
mit einer Soll-Hüllkurve
verglichen wird.
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In
der
EP 0 459 476 A2 ist
eine Vorrichtung zum Crimpen elektrischer Anschlüsse an elektrische Drähte offenbart,
mit einem Crimpstempel, einem Crimpamboß, einer Einrichtung zum antriebsmäßigen Bewegen
des Stempels durch Arbeitszyklen, deren jeder einen Arbeitshub in
Richtung auf den Amboß zu
sowie einen Rückkehrhub
in Richtung von dem Amboß weg
umfaßt,
und einer Vorrichtung zum stufenweisen Einstellen der Schließhöhe des Crimpstempels.
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Durch
die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Zusammenpressen eines Kontaktelements
und eines Elektrodrahts geschaffen, mit welcher die Crimphöhe in einfacher
Weise genau eingestellt werden kann.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung zum Zusammenpressen eines Kontaktelements und eines
Elektrodrahts mit den Merkmalen in dem Anspruch 1 erreicht.
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Weiterbildungen
der Erfindungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
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Bezugnehmend
auf den Betrieb der Erfindung wird der Crimpstempel durch die Vorwärts- und Rückwärtdrehbewegung
des Servomotors mittels des Kurbel-Mechanismus mit hoher Geschwindigkeit hin-
und herbewegt, um eine höhere
Produktivität
zu erzielen.
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Weiter
kann die erfindungsgemäße Crimpvorrichtung
abweichend von konventionellen Schwungscheiben- oder Führungsschrauben- Crimpvorrichtungen
kleiner ausgeführt
werden.
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Das
Einstellen der Crimphöhe
ist durch das Steuern der Anzahl der Drehbewegungen des Servomotors,
d.h. durch Wechseln des Schwenkbereiches der kreisförmigen Platte,
vereinfacht.
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Nach
einer Ausführungsform
wird der Servomotor gestoppt, wenn der Crimpstempel in der Crimpstellung
ist. Hierdurch werden die Kontaktelementhülsen von einem Zurückfedern
abgehalten, um zuverlässige
Produkte mit einer höheren
Crimp-Festigkeit
zu erzielen. Abgesehen davon können
gemäß einer
anderen Ausführungsform
durch das Steuern der Absenkgeschwindigkeiten des Crimpstempels um
die Crimp-Stellung herum Stoßgeräusche beseitigt
werden, die bei konventionellen Schwungscheiben-Crimpvorrichtungen
auftreten.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 die
Frontansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
einer Kontaktelement-Crimpvorrichtung;
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2 eine
Seitenansicht der Kontaktelement-Crimpvorrichtung
aus 1;
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3 ein
Funktionsblockdiagramm eines Steuersystems der Kontaktelement-Crimpvorrichtung
aus 1;
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4 in
einem Flußdiagramm
die Betriebsweise des Steuersystems aus 3;
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5 in
einem Flußdiagramm
die Betriebsweise des Steuersystems aus 3;
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6A, 6B und 6C Darstellungen, die
jeweils einen Betriebsschritt der Kontaktelement-Crimpvorrichtung
aus 1 zeigen;
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7A ein
Kurvenbild, das den Zusammenhang zwischen der Zeit und der vertikalen
Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit eines Crimpstempels in einem
mittels des Steuersystems aus 3 gesteuerten
Crimp-Betriebskreislaufs zeigt, und 7B ist
ein Kurvenbild, das den Zusammenhang zwischen Zeit und der Motorstromzufuhr
zeigt;
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8A ein
Kurvenbild, das ein auf den Motorantriebsströmen basierendes Verfahren zum
Entscheiden zeigt, ob die Crimpung normal war, und 8B ist
ein Kurvenbild zum Erläutern
eines auf den Crimphöhen
basierenden Verfahrens zum Entscheiden, ob die Crimpung normal war;
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9 eine
Darstellung einer Kontaktelement-Crimpvorrichtung
aus dem Stand der Technik;
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10 eine
Darstellung einer anderen Kontaktelement-Crimpvorrichtung aus dem Stand der Technik;
und 11 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.
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In
den 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.
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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.
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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
einem als Antriebssteuerung vorgesehenen Steuermittel 34 verbunden.
Das Steuermittel 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 das Steuermittel 34 zurückliefert,
das die oben genannten Speiseströme
ausliest.
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Mit 32 ist
ein Höhensensor
bezeichnet, der eine Höhe
des Crimpstempels 14 genau dann abtastet, wenn ein Kontaktelement
zusammengequetscht wird, um die Höhe an das Steuermittel 34 zu übermitteln,
das 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.
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3 zeigt
ein Funktionsblockdiagramm des Steuermittels 34, das den
Servomotor 4 im Betrieb steuert. Wie in der Figur gezeigt
ist, ist das Steuermittel 34 als Steuerschaltkreis in die
zentrale Prozessoreinheit integriert und weist eine Datenspeichersektion 23,
eine Geschwindigkeitssteuerungssektion 24, eine Stromsteuerungssektion 25,
eine Entscheidungssektion 26, einen Verstärker 27,
eine Stromabtastsektion 28, Ein/Ausgabe-Schnittstellen 29-1 bis 29-8 und
eine Mikroprozessoreinheit (MPU) 30 auf.
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Bevor
der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform
detailliert erläutert
wird, wird der Grundbetrieb der Ausführungsform unter Bezugnahme
auf die 6 und 7 erläutert.
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Die 6A, 6B und 6C sind
Diagramme, die den Betrieb der Kontaktelement-Crimpvorrichtung erläutern. 7A zeigt
in einem Kurvenbild den Zusammenhang zwischen der Zeit und der vertikalen
Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 beim
Betrieb. 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 7B jeweils den 6A, 6B und 6C.
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Die 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 7A gezeigten,
die Absenkgeschwindigkeit des Crimpstempels 14 null und
der Speisestrom des Servomotors 4 ist ebenfalls null.
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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.
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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 6C,
so daß der
Crimpstempel nach oben fährt, um
in seinen Ausgangszustand aus 6A zurückzukehren.
In der 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.
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Wie
wiederum aus der 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.
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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
Antriebsspeisetrom, 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.
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Nebenbei
werden die Stellungsdaten des Crimpstempels 14 entsprechend
den Ausgabewerten des an dem Servomotor 4 befestigten Drehbewegungskodierers 33 gespeichert.
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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.
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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 Arten 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.
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Die
Daten zum Entscheiden, ob die Kontaktelemente korrekt zusammengepreßt wurden,
schließen,
wie später
im Detail beschrieben wird, die in 7B gezeigten
Ströme
IU und IL oder ähnliche ein.
In 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.
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die 4 und 5 der
Betrieb des Steuermittels 34 erläutert. Die 4 und 5 zeigen
Betriebsflußdiagramme
des Steuermittels 34.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Zum
Entscheiden, ob der Crimpvorgang normal war, wie es in 8 gezeigt ist, werden in Schritt S11 Stromwerte
(Antriebsströme)
aufgezeichnet, welche von der Stromabtastsektion 28 gemessen werden,
die an den Servomotor 4 für eine konstante Zeitdauer
geliefert wurden.
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8A zeigt
den dem Motor während
des Crimpvorgangs aus 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.
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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.
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Ein
erstes Entscheidungsverfahren, wie es in 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.
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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.
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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.
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Ein
viertes Entscheidungsverfahren, wie es in 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.
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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.
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Die
Entscheidung kann außerdem
sowohl auf der Antriebsstromstärke
als auch auf der Crimphöhe
basierend durchgeführt
werden.
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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 des Steuermittels 34 möglich sind.
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Weiter
kann durch Überwachen
der Speisestöme
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 Stoppdauert in dem Crimpvorgang vorgesehen, so daß die Kontaktelement-Hülse an ihrem
Zurückfedern
gehindert wird, woraus ein zuverlässiges, stabiles Crimpen und
zuverlässige
Produkte resultieren.
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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.