DE4337796A1 - Verfahren zum Überwachen der Qualität von Crimpverbindungen - Google Patents

Description

Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Überwa­ chung des Crimpvorgangs und zur Kontrolle der Qualität der Crimpverbindungen bekannt. In der DE-OS 37 37 924 wird eine Vorrichtung zum Verbinden von elektrischen Leitungen und Anschlußelementen beschrieben, bei der die von einem Kraft­ sensor ermittelte maximale Crimpkraft mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird. Da es jedoch verschiedene Ursachen gibt, die die Qualität einer Crimpverbindung beeinflussen können, ist die Heranziehung des Maximalwertes der Crimp­ kraft zur Bewertung der Qualität der Crimpverbindung nicht ausreichend. So gibt es Ursachen für eine fehlerhafte Crimp­ verbindung, die sich vor oder nach Erreichen der maximalen Crimpkraft im momentanen Verlauf der Crimpkraft nachweisen lassen.

In der DE-OS 40 38 653 wird daher vorgeschlagen, den Verlauf der Crimpkraft inkremental in Abhängigkeit von der jeweili­ gen Position des Preßstempels zu ermitteln. Durch Verglei­ chen der gespeicherten Inkrementwerte der tatsächlichen Hüllkurve mit denen einer idealen Hüllkurve und dem Vergleich der durch die Hüllkurven definierten Flächen können Rückschlüsse auf die Qualität der zu bewertenden Crimpverbindung gezogen werden. Nachteilig bei dieser Lösung ist der große bauliche Aufwand zur Ermittlung der Inkrement­ werte des Wegverlaufs, da dazu ein mechanisch angetrie­ benes Wegmeßsystem in Form eines Inkrementcodierers notwen­ dig ist. Ein Vergleich der von den Hüllkurven definierten Flächen bietet nicht immer eine korrekte Aussage über die Qualität des Crimpvorgangs, da sich die Auswirkungen ver­ schiedener Fehler kompensieren können.

Aus der DE-OS 40 14 221 ist ein Verfahren zur Fertigungs­ überwachung beim Crimpen bekannt, bei dem aus vorher wegab­ hängig ermittelten Masterkurven durch Zuordnen einer positi­ ven und einer negativen Toleranzgrenze ein Toleranzband erzeugt wird, mit welchem die eigentlichen Meßkurven vergli­ chen werden. Auch hier ist der bauliche Aufwand zum Ausrü­ sten der Crimppressen durch die Notwendigkeit eines Wegmeß- System sehr hoch, was sich insbesondere beim Nachrüsten von Crimppressen sehr nachteilig auswirkt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Überwachen der Qualität von Crimpverbindungen anzugeben, bei dem der gesamte Crimpkraftverlauf zur Bewer­ tung des Crimpvorgangs herangezogen wird, wobei jedoch auf ein gesondertes Wegmeßsystem verzichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Durch das Normieren, d. h. bezüglich ihrer Kraftmaximalwerte erfolgende Übereinanderlegen der Referenzmeßkurven auf der Zeitachse, besteht keine Notwendigkeit, die einzelnen Mes­ sungen exakt in Abhängigkeit vom Weg des Preßstempels durch­ zuführen. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert bei sehr hoher Überwachungssicherheit keine Ausrü­ stung der Crimppressen mit zusätzlichen Wegmeßsystemen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine Schar ermittelter Referenzkurven

Fig. 2 eine auf der Zeitachse im Punkt der Maximalkraft normierte Kurvenschar

Fig. 3 eine gemittelte Meßkurve

Fig. 4 ein Toleranzband

Fig. 5 eine in das Toleranzband verschobene tatsächliche Meßkurve

Fig. 6 ein Blockschaltbild mit den zur Durchführung des Verfahrens notwendigen elektronischen Baugruppen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Überwachungsverfah­ rens ist ein Kraftsensor im Kraftfluß einer Crimppresse angeordnet. Vor Beginn der eigentlich zu überwachenden Crimpvorgänge wird eine beliebige Anzahl von Referenzcrim­ pungen durchgeführt, d. h. die Ergebnisse der einzelnen Crimpvorgänge werden auf Ordnungsmäßigkeit der Crimpverbin­ dung kontrolliert. Die entsprechenden Referenzmessungen erfolgen dabei flankengetriggert und zeitabhängig. Die gemessenen Kraft-Zeit-Verläufe der für gut befundenen Crimp­ vorgänge werden in einem Analog-/Digitalumsetzer digitali­ siert und im RAM abgelegt. Die ermittelten Kraft-Zeit- Funktionen werden dann bezüglich ihres Kraftmaximalwertes normiert, indem in der CPU programmgesteuert eine Transfor­ mation vom Zeitbereich in einen Ortskoordinatenbereich erfolgt, und das Ergebnis wiederum im RAM gespeichert wird. Durch die CPU erfolgt eine Mittelwertsbildung aus allen normierten Meßkurven und die Ablage im RAM. An die gemittel­ te Meßkurve wird dann eine obere und eine untere beabstande­ te Kurve angelegt, wodurch ein Toleranzband entsteht. Im einfachsten Fall werden diese Kurven äquidistant oberhalb und unterhalb an die gemittelte Meßkurve gelegt. Das so erhaltene Toleranzband kommt ebenfalls im RAM zur Ablage.

Die Meßkurven der zu überwachenden Crimpvorgänge werden nun durch die CPU mit dem im RAM gespeicherten Toleranzband verglichen. Wird dabei der durch das Toleranzband vorgegebe­ ne Bereich verlassen, kann der Crimp als Fehlcrimp ausgewie­ sen werden. In Fig. 5 wird beispielsweise ein Fehlerfall dargestellt, der einen erhöhten Kraftaufbau im Crimpprozeß zur Folge hat, was zu einem Verlassen des Toleranzbandes im mittleren oberen Bereich führt.

Claims (1)

1. Verfahren zum Überwachen der Qualität von Crimpverbindungen, bei denen zwischen zwei Teilen eines Crimpwerkzeugs Crimp­ hülsen um die abisolierten Enden der Adern von flexiblen oder starren Leitungen gequetscht werden, wobei der gesamte Verlauf der Crimpkraft erfaßt und zur Auswertung des einzel­ nen Crimpvorgangs mit einem idealen Crimpkraftverlauf ver­ glichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitlichen Kraftverläufe einer Mehrzahl von Referenzmessungen als Meßkurven erfaßt werden, die einzelnen Meßkurven entlang der Zeitachse derart verschoben werden, daß sie bezüglich ihrer Kraftmaximalwerte zur Deckung kommen und daß aus den so normierten Meßkurven eine gemittelte Meßkurve gebildet wird, an welche eine obere und eine untere beabstandete Kurve angelegt werden, daß das daraus erhaltene Toleranzband in einem Speicher abgelegt wird und daß im Anschluß an einen zu überwachenden Crimpvorgang geprüft wird, ob die aus diesem ermittelte Meßkurve völlig innerhalb der Fläche des Tole­ ranzbandes liegt.