Die Erfindung bezieht sich auf eine Crimpmaschine mit wenigstens einem in eine programmgesteuert antreibbare Presse eingebauten Crimpwerkzeug, das im wesentlichen einen über eine Sockelplatte lösbar mit der Presse verbundenen Ständer als Stösselführung, einen Werkzeugstössel als Crimperträger und eine Trägerbandführung als Ambossträger umfasst. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Auswechseln wenigstens eines Verschleissteils des Crimpwerkzeugs/der Crimpwerkzeuge in einer Crimpmaschine.
Eine Crimpmaschine besteht im einfachsten Fall aus einer Presse mit einem eingebauten Crimpwerkzeug. Moderne Pressen selbst dieser einfachen Art sind fast durchwegs mit einem Prozessor oder Mikroprozessor und einem zugeordneten Tastenfeld ausgerüstet. Die Presskraft wird mittels eines elektro-mechanisch betätigten Kniehebels, pneumatisch oder hydraulisch erzeugt und liegt meist im Bereich von 2000 bis 10 000 kp. In weiteren Ausbaustufen umfasst eine Crimpmaschine mehrere Pressen mit je einem Crimpwerkzeug. Das Spektrum reicht bis zur vollautomatischen Crimpmaschine, welche neben den eigentlichen Pressen mit dem Crimpwerkzeug Vorrichtungen zum Ablängen, Abisolieren, Verdrillen, Verzinnen, Verformen, Bedrucken usw. beinhalten kann.
Konventionelle, von einer Presse betriebene einfache oder doppelte Crimpwerkzeuge sind stets applikationsspezifisch, d.h. pro Querschnitt, Blechdicke und oft auch pro Material ist ein Crimpwerkzeug notwendig. So sind beispielsweise bei einer wichtigen Anwendung der Elekroindustrie, dem Herstellen von Steckern und Buchsen, zwei Crimpwerkzeuge notwendig.
Crimpwerkzeuge arbeiten mit hohen Frequenzen, früher waren 2000 Schläge pro Stunde üblich, heute wird auf 3 bis 4000 Schläge pro Stunde übergegangen. Diese Leistungsfähigkeit führt zu einer sehr grossen Beanspruchung der Crimpwerkzeuge, insbesondere der Verschleissteile. Dies kann zu Defekten führen, wobei in heute üblichen Crimpmaschinen das ganze Crimpwerkzeug ausgewechselt werden muss, was wegen des Einjustierens des Trägerbandes in situ bis zu einer halben Stunde dauert. Bei einem Vollautomaten sind mehrere, bis acht Pressen angeordnet, was die Zugänglichkeit erschwert. Erleidet ein Crimpwerkzeug in einer Crimpmaschine einen Defekt, so muss die ganze Crimpmaschine zur Ausführung der Reparatur längere Zeit abgestellt werden, was bei den hohen Investitionskosten einen empfindlichen Verlust an Wirtschaftlichkeit bedeutet.
Ein weiterer Unkostenfaktor bekannter Anlagen besteht darin, dass für die verschiedenen Querschnitte der Werkstücke, verschiedenen Blechdicken und verschiedenen Materialien eine grosse Anzahl von kompletten Crimpwerkzeugen an Lager gehalten werden muss.
In der EP A1 0 427 668 ist ein Crimpwerkzeug beschrieben, das wenigstens je eine Gruppe von einzeln in eine justierbare Arbeitsposition dreh- und/oder verschiebbaren Crimpern und zugeordneten Ambossen umfasst. Damit kann bei einem Defekt eines Verschleissteils oder bei einem Programmwechsel das mühsame, zeitraubende Einjustieren des Trägerbands in der meist schlecht zugänglichen Crimpmaschine weitgehend verhindert und die Anzahl der an Lager zu haltenden Crimpwerkzeuge massiv herabgesetzt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Crimpmaschine der eingangs beschriebenen Art und ein Verfahren zum Auswechseln wenigstens eines Verschleissteils des Crimpwerkzeugs/der Crimpwerkzeuge zu schaffen, welche die Vorrichtung der EP A1 0 427 668 sinnvoll ergänzen bzw. eine alternative Lösung bieten. Die Crimp- maschine soll weiter universell verwendbar sein, platzsparend arbeiten und bei günstigen Investitions- und Betriebskosten qualitativ hochwertige Produkte liefern.
In bezug auf die Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäss durch ein Crimpwerkzeug mit über Schnellverschlüsse an der Stösselführung befestigten, einzeln auswechselbaren Werkzeugstössel und/oder Trägerbandführung, welche/r mittels Präzisionsführungen und -anschlägen positionierbar ist/sind, gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen.
Dem Fachmann sind Schnellverschlüsse, insbesondere auch automatisch betätigbare, in grosser Anzahl bekannt. Damit können Werkzeugteile mit einer einfachen Bewegung exakt positioniert und wieder gelöst werden.
Ein mit Schnellverschlüssen in zwei oder drei Werkzeugteile zerlegbares Crimpwerkzeug erlaubt ein rasches Auswechseln von defekten Verschleissteilen mit einem Betriebunterbruch, der höchstens in der Grössenordnung von einer Minute liegt. Dies ist insbesondere möglich, weil eine zu ersetzende Trägerbandführung mit einem bereits auf Vorrat einjustierten Trägerband eingewechselt wird.
Schliesslich kann die Lagerhaltung, und damit gebundenes Betriebskapital, vermindert werden, indem nur ein Teil des Crimpwerkzeugs auswechselbar sein muss. Die praktisch keinem Verschleiss unterworfene Stösselführung ist für alle Werkzeugstössel und Trägerbandführungen dieselbe.
Bei einer einfachen Crimpmaschine, welche eine Presse mit einem einfachen oder doppelten Crimpwerkzeug umfasst, erfolgt die Auswechslung eines defekten Werkzeugstössels und/oder einer defekten Trägerbandführung, letztere bei einer Verwendung für elektrische Bauteile auch Kontaktbandführung genannt, zweckmässig manuell. Dasselbe gilt für das Auswechseln von Werkzeugteilen bei einer Programmänderung, falls die Verschleissteile bei geringerem Zeitdruck nicht in konventioneller Weise an Ort und Stelle aus- und eingebaut werden.
Bei einer teuren Crimpmaschine dagegen, welche bis zu acht Pressen mit je einem Crimpwerkzeug und weitere funktionelle Vorrichtungen aufweisen kann, ist die manuelle Zugänglichkeit beschränkt. In einer derartigen Anlage sind alle Funktionen bevorzugt vollautomatisiert, also auch das Ab- und Zuführen der Werkzeugstössel und/oder Trägerbandführungen beim automatisierten Auswechseln. Bei diesen komplexen Crimpmaschinen ist von wesentlicher Bedeutung, dass bei einem Defekt oder Programmwechsel die Betriebsunterbruchszeit kurz ist.
Transportmittel für die Weg- und Zuführung von Teilen von Crimpwerkzeugen sind beispielsweise ein wenigstens teilweise flexibler Ladetunnel, welcher heb-, senk- und schwenkbar ist. Die Werkzeugteile werden darin mit einer Zug- oder Stossvorrichtung, beispielsweise einem Seilzug, oder einer pneumatischen Rohrförderung bewegt, welche letztere nach dem Prinzip der bekannten Rohrpost arbeiten.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung auch einem Ladetunnel äquivalente Transportmittel eingesetzt werden, wie z.B. Schienensysteme, Aufhängesysteme und dgl.
Ein weiterer, insbesondere bei Vollautomaten wesentlicher Automatisierungsschritt besteht darin, die einzuwechselnden Crimpwerkzeugteile in lageveränderbaren Magazinfächern zu lagern. Diese programmgesteuert anwählbaren Magazinfächer können so verschoben werden, dass der einzuwechselnde Werkzeugteil, sei es ein Werkzeugstössel oder eine Trägerbandführung, direkt oder über ein oben erwähntes Transportmittel zum Stösselträger mit geöffneten Schnellverschlüssen geführt wird. Jedes derartige Magazin weist wenigstens ein leeres Fach auf, damit vorerst der auszuwechselnde Werkzeugteil eingelagert werden kann.
Als besonders vorteilhafte Magazine für Werkzeugstössel haben sich Trommelmagazine mit vertikaler Achse erwiesen. Für Trägerbandführungen dagegen werden Liftschachtmagazine, auch Paternoster genannt, bevorzugt verwendet.
Bei der Anordnung von Magazinen und/oder Transportmitteln in Vollautomaten muss stets darauf geachtet werden, dass das Werkstück für die Crimpverbindung, welches einige Zentimeter bis mehrere Meter lang sein kann, auch noch automatisch zu- und abgeführt werden muss.
Die Zufuhr der Trägerbandführungen ist insofern problematischer, als die im Magazin eingelagerten Werkzeugteile stets mit einem einjustierten Trägerband versehen sind. Zweckmässig werden die Haspeln für die Trägerbänder aller arbeitenden und gelagerten Trägerbandführungen unverschiebbar gelagert, insbesondere im Bereich der Raumdecke, wodurch sie die Einengung des Freiheitsraums im Bereich der Crimpmaschine am wenigsten einschränken.
Vorzugsweise sind die Trägerbänder zwischen der Haspel und der Trägerbandführung mittels einer auf einem schwenkbaren Arm befestigten Ausgleichsrolle gespannt.
Ein dem erfindungsgemäss möglichen, ausserordentlich schnellen Werkzeugwechsel anzuhaften befürchteter Nachteil, Crimper und Amboss nicht an Ort und Stelle aufeinander justieren zu können, hat sich als unbegründet erwiesen. Durch die erfindungsgemässe Anordnung von präzisen Führungen und Anschlägen sind die Werkzeugteile mit einer Genauigkeit von wenigen Hundertstelmillimetern positionierbar, was auch hohen Ansprüchen genügt.
Nach einer speziellen Weiterausbildung der Erfindung kann der Amboss flexibel eingebaut sein, mit einer Verschiebungsmöglichkeit von einigen Zehntelsmillimetern in waagrechter Richtung der Plattenflächen. In der Schlussphase des ersten Crimpschlages wird der eingespannt aufliegende Amboss in die endgültige Position gebracht.
Die Anordnung von anwählbaren Magazinfächern und allenfalls Transportmitteln für Werkzeugstössel und Trägerbandführungen kann, insbesondere in Vollautomaten mit mehreren Pressen, zu Platzproblemen führen.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterausbildung der Erfindung umfasst deshalb der Werkzeugstössel eines Crimpwerkzeugs wenigstens eine Gruppe von einzeln in eine justierbare Position dreh- und/oder verschiebbaren Crimpern mit dem zugeordneten Amboss entsprechendem Crimpprofil. Tritt in einem Crimper ein Defekt auf, kann ein neuer Crimper eingedreht und/oder hingeschoben werden. Ist ein Amboss defekt, wird die Trägerbandführung ausgewechselt, der Crimper kann derselbe bleiben oder gleichzeitig ohne Werkzeugstösselaustausch gewechselt werden. Mit dieser Ausführungsvariante können alle Vorteile der Erfindung erreicht werden, insbesondere das schnelle Auswechseln der Trägerbandführung mit vorher einjustiertem Trägerband, jedoch mit insgesamt weit geringerem Platzbedarf.
Bei einem Programmwechsel kann der Werkzeugstössel, falls er nicht verschiedene Crimpprofile aufweist, ebenfalls ausgewechselt werden. Da ein solcher Wechsel weniger häufig ist und unter geringerem Zeitdruck steht, kann der Werkzeugstössel konventionell oder mit einem Schnellverschluss ausgewechselt werden.
Für derartige, mehrteilige Crimper wird auf EP A1 0 427 668 verwiesen.
Weiter kann eine Gruppe von Crimpern starr auf einem dreh- und schwenkbaren Kugelkopf angeordnet sein. Diese Lösung entspricht dem Prinzip eines Kugelkopfs einer vergangenen Schreibmaschinengeneration. Auf die Crimppresse angewendet kann sich der Kugelkopf um eine horizontale Achse vollständig drehen, um die andere, rechtwinklig dazu verlaufende Horizontalachse kann er jedoch nur teilweise geschwenkt werden.
Ähnliche Gruppen von Crimpern in Werkzeugstösseln bieten sich mit verschiedenen Bauformen von Revolverköpfen an.
Schliesslich kann eine Gruppe von Crimpern in je einer linearen, parallel zu den Plattenflächen verlaufenden Führung, insbesondere einer Führungsschiene, verschiebbar sein. In diesem Fall ist keine Drehbewegung von Crimpwerkzeugen notwendig.
In bezug auf das Verfahren zum Auswechseln von wenigstens einem Verschleissteil des Crimpwerkzeugs/der Crimpwerkzeuge in einer Crimpmaschine wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Schnellverschlüsse des/der betreffenden Werkzeugteils/Werkzeugteile geöffnet, der/die Werkzeugteil/e direkt oder über Transportmittel in ein leeres Magazinfach geführt, das/ die verschiebbare/n Magazinfach/Magazinfächer mit dem/den einzuwechselnden Werkzeugteil/en angewählt, dieser/diese direkt oder über Transportmittel zur betreffenden Stösselführung geleitet, positioniert und mit den Schnellverschlüssen befestigt wird/werden, wobei alle Verfahrensschritte zum Auswechseln der als Werkzeugteile bezeichneten Werkzeugstössel und Trägerbandführung (18) voll automatisiert, wenigstens in bezug auf die Endlage der eingesetzten Werkzeugteile durch Sensoren kontrolliert, durchgeführt werden.
Weist ein Werkzeugstössel wenigstens eine Gruppe von Crimpern auf, auch Mehrfachcrimper genannt, wird bei stationä rem Werkzeugstössel ein zu ersetzender Crimper sensor- oder programmgesteuert weggeschwenkt und/oder weggeschoben. Gleichzeitig oder unmittelbar nachher wird, ebenfalls sensor- oder programmgesteuert, ein neuer Crimper zugeschwenkt und/oder zugeschoben und positioniert.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, welche auch Gegenstand von abhängigen Patentansprüchen sind, näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1 eine Ansicht eines Crimpwerkzeugs,
- Fig. 2 eine Ansicht eines verschiebbaren, festgeklemmten Ambosses,
- Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 2,
- Fig. 4 eine Draufsicht auf Transportmittel für die Werkzeugteile,
- Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Werkzeug mit beigestellten Magazinfächern,
- Fig. 6 eine Ansicht von Fig. 5, mit der Zufuhr von Trägerbändern,
- Fig. 7 einen dreiteiligen Crimper,
- Fig. 8 einen sechsteiligen Crimper,
- Fig. 9 einen dreh- und verschiebbaren Crimper, und
- Fig. 10 einen dreh- und schwenkbaren Crimper.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Crimpwerkzeug 10 ist, wie alle folgenden, AMP-kompatibel, d.h. in jede Presse einsetzbar. Der Ständer 12 des Crimpwerkzeugs 10 wird über eine Sockelplatte 14 mit einer nicht dargestellten Presse verbunden. Der Ständer 12 und die Sockelplatte 14 bilden eine Stösselführung.
Die nicht dargestellte Presse übt auf einen entlang der Stösselführung gleitenden Werkzeugstössel 16 bei der Betätigung eine Kraft P aus, welche zwischen 2000 und 10 000 kp liegt. Dieser Werkzeugstössel 16 ist, wie eine Trägerband führung 18, mit Schnellkupplungen an sich bekannter Bauart an der Stösselführung automatisch lösbar befestigt.
Der Werkzeugstössel 16 trägt einen Crimper 20, ein Amboss 22 ist an der Trägerbandführung 18 befestigt. Die Verschleissteile, wie Crimper 20 und Amboss 22 auch genannt werden, sind der Übersichtlichkeit wegen stark vergrössert gezeichnet.
In die Trägerbandführung 18 läuft, wie dies der Namen sagt, ein Trägerband 24 ein und wird vor jedem Schlag der Presse zur Bildung einer Crimpverbindung, zusammen mit einem nicht dargestellten Werkstück, zwischen die Verschleissteile 20, 22 geleitet.
In Fig. 2 und 3 wird das Prinzip eines sich beim ersten Crimpschlag selbstjustierenden Ambosses 22 gezeigt. Der Ambossfuss ist in einer Schwalbenschwanznut 26 der Trägerbandführung 18 leicht klemmend eingesetzt. Beim Einsetzen der Trägerbandführung 18 liegt der Amboss 22 höchstens einige Zehntelmillimeter von seiner Arbeitsposition entfernt. Beim ersten Schlag des in Fig. 2 punktiert angedeuteten Crimpers 20 kann sich der Amboss in der Schlussphase des Schlags, während welcher die Crimpprofile 28 aufeinanderliegen, allenfalls noch einige Zehntelmillimeter in einer Richtung des Pfeils 30 verschieben. Nun ist der Amboss 22 in der richtigen Position. Das leichte Anklemmen verhindert, dass sich der Amboss bei normaler Handhabung der Werkzeugteile verschieben kann, erlaubt jedoch bei einem kraftvollen Crimpschlag eine erneute Verschiebung in einer Richtung des Pfeils 30.
Senkrecht zur Zeichnungsebene von Fig. 2 dagegen kann der Amboss 22 nicht verschoben werden.
Fig. 4 zeigt eine Teildraufsicht auf eine Crimpmaschine mit drei Pressen, die je ein Crimpwerkzeug 10 antreiben. Diese Crimpwerkzeuge 10 sind gemäss Fig. 1 durch Lösen von Schnellverschlüssen in drei Teile zerlegbar, die stationäre Stösselführung 12, 14, den Werkzeugstössel 16 und die Trägerbandführung 18.
Transportmittel 32, welche im vorliegenden Fall einerseits aus einem starren Rohr 34 und einem über eine Rohrkupplung 36 anschliessbaren flexiblen Rohr 38 bzw. andrerseits aus einem starren Rohr 34 bestehen.
Erleidet ein Crimper 20 eines Werkzeugstössels 16 (Fig. 1) einen Defekt, so wird das flexible Rohr 38 am betreffenden Crimpwerkzeug 10 angelegt, die Schnellkupplungen automatisch geöffnet und der Werkzeugstössel 16, wie mit dem entsprechend bezeichneten Pfeil angedeutet, über die linken Transportmittel 32 ersetzt. Im vorliegenden Fall handelt es sich um eine pneumatisch arbeitende "Rohrpostleitung". Das Transportmittel 32 für den Werkzeugstössel 16 setzt ohne weitere Massnahmen voraus, dass alle drei Crimpwerkzeuge 10 den gleichen Crimper haben. Andernfalls müsste ein werkzeugspezifischer Werkzeugstössel in das linke Rohr 34 eingeleitet werden.
Das rechtseitig dargestellte Transportmittel 32 besteht aus je einem zum betreffenden Crimpwerkzeug 10 führenden starren Rohr 34. Bei einem Wechsel der Trägerbandführung 18, ebenfalls mit einem entsprechend bezeichneten Pfeil angedeutet, erfolgt die Neubestückung ausschliesslich werkzeugspezifisch.
Links vom in Fig. 5 gezeichneten Crimpwerkzeug 10 ist ein um eine senkrechte Achse AX drehbares Trommelmagazin 38 dargestellt. Dieses hat 12 Magazinfächer 40 für je einen Werkzeugstössel 16. Bei arbeitendem Crimpwerkzeug 10 ist das benachbarte Magazinfach 40 zweckmässig leer.
Beim Auswechseln des Werkzeugstössels 16 werden wiederum die Schnellkupplungen automatisch gelöst und der auszuwechselnde Werkzeugstössel in ein leeres Magazinfach 40 ge bracht. Darauf wird das Trommelmagazin 38 programmiert gesteuert gedreht, bis der richtige Werkzeugstössel 16 benachbart dem Crimpwerkzeug 10 ist (Fig. 5). Darauf wird der neue Werkzeugstössel 16 zur Stösselführung 12, 14 gebracht, gegebenenfalls über ein in Fig. 4 dargestelltes Transportmittel 32.
Es können mehrere Trommelmagazine an einer höhenverstellbaren Drehachse AX angeordnet sein, was die Anzahl der anwählbaren Magazinfächer 40 vervielfacht.
Rechts des Crimpwerkzeugs 10 ist ein höhenverstellbarer Liftschacht 42 mit mehreren untereinander bzw. im unten ausgelenkten Teil nebeneinander liegenden Magazinfächern 40 angedeutet. Bei arbeitendem Crimpwerkzeug 10 ist vorteilhaft wiederum ein leeres Magazinfach 40 benachbart angeordnet. Das Auswechseln erfolgt analog zum oben für das Trommelmagazin 38 beschriebene.
Die gestrichelten Linien 44 deuten an, dass mehrere unten ausgelenkte Liftschächte nebeneinander angeordnet sein können, in diesem Fall ist nicht nur die Höhen-, sondern auch eine seitliche Verschiebung möglich. Damit wird die Anzahl zur Verfügung stehender Magazinfächer stark erhöht.
Ein im Zentrum von mehreren Crimpwerkzeugen 10 liegender Liftschacht 18 ohne unten ausgelenkten Teil kann durch Ausstossen auf beiden Seiten und/oder durch Drehen mehrere Werkzeuge 10 bedienen. Aus Platzgründen ist dabei jedoch das Trommelmagazin in der Regel durch geeignete platzsparende Mittel zu ersetzen, welche später beschrieben werden.
Fig. 6 zeigt ein Crimpwerkzeug 10, einen Teil eines Trommelmagazins 38 und einen unten fächerweise ausgelenkten Liftschacht 42. Selbstverständlich können die Magazinfächer auch rein vertikal oder auch oben ausgelenkt geführt sein.
Im vorliegenden Fall ist die Trägerbandführung des nun leeren zweitobersten Magazinfachs 40 im Einsatz. In den übrigen Fächern 40 ist je eine Trägerbandführung mit einjustiertem Trägerband 24 einsatzbereit. Durch Verschieben des Liftschachts 42 kann jede geeignete Trägerbandzuführung sofort, praktisch ohne Betriebsunterbruch, eingewechselt werden. Selbstverständlich gilt das auch für die in den Magazinfächern 40 des Trommelmagazins 38 gelagerten Werkzeugstössel.
Die Haspel 46 des im Einsatz befindlichen Trägerbands 24, welches übertrieben gross gezeichnete Verbindungselemente 48 hat, ist über eine Gabel 50 an der Raumdecke 52 befestigt. Die übrigen in eine Trägerbandführung einjustierten Trägerbänder 24 sind nur ansatzweise gezeichnet. Sie führen jedoch alle zu einer ebenfalls an der Decke 52 aufgehängten Haspel 46.
Alle Trägerbänder 24 haben eine mittels eines Arms 54 schwenkbare Spannrolle 56. Diese gleichen verschiedene Niveaulagen des Liftschachts 42 aus und sind besorgt, dass die Transportbänder 24 geordnet bleiben.
Bei den nachfolgenden Fig. 7 bis 10 wird davon ausgegangen, dass anstelle eines schnell auswechselbaren Werkzeugstössels der Crimper mehrteilig ausgebildet ist. Dadurch kann, bei einer nach wie vor auswechselbaren Trägerbandführung (18 in Fig. 1), der Raumbedarf erheblich herabgesetzt und die Crimpmaschine als ganzes vereinfacht werden. Ein Schnellverschluss wäre wohl möglich, in der industriellen Praxis dürfte jedoch aus Kostengründen meist darauf verzichtet werden.
Fig. 7 zeigt eine einstückig ausgebildete, windradartig angeordnete Gruppe von drei Crimpern 20, welche um eine Drehachse 58 drehbar sind.
Der vertikal liegende Crimper 20 ist in Arbeitsposition A, dle Crimpprofile 28 der Verschleissteile 20, 22 liegen ineinander.
Bei einem Defekt oder Programmwechsel wird die Gruppe von drei einstückigen Crimpern um 120 DEG gedreht und/oder die Trägerbandführung mit dem Amboss 22 gleichzeitig ausgewechselt.
Fig. 8 zeigt eine Gruppe von sechs Crimpern, welche um die zugeordnete Drehachse 32 gedreht werden können. Im Gegensatz zu Fig. 7 verläuft die Drehachse 32 nicht vertikal zu den Plattenflächen der wasserradartigen Crimper 20, sondern parallel dazu. In Arbeitsposition A greifen die Crimpprofile der Verschleissteile, eines Crimpers 20 und eines Ambosses 22, ineinander. Ein allfälliges Auswechseln erfolgt analog zu Fig. 7.
In Fig. 9 sind mehrere Gruppen von Crimpern 20 gemäss Fig. 7 auf einer gemeinsamen Drehachse 58 angeordnet. Eine Gruppe besteht hier, nicht sichtbar, aus vier Crimpern 20. Durch Verschiebung der Drehachse 58 in ihrer Längsrichtung L kann eine andere Gruppe von Crimpern 20 in die Arbeitsposition A gebracht werden. Die Crimper 20 von verschiedenen Gruppen sind seitlich versetzt, was in Fig. 9 nicht zum Ausdruck kommt.
Selbstverständlich können auch Gruppen von Crimpern 20 gemäss Fig. 8 auf einer gemeinsamen Drehachse 58 gemäss Fig. 9 angeordnet sein. In diesem Fall ist eine seitliche Versetzung nicht notwendig.
Mit einer Anordnung gemäss Fig. 9 können 12 bzw. 18 gleiche oder verschiedene Crimpprofile 28 ohne einen Wechsel des Crimpwerkzeugs bzw. Werkzeugstössels zum Einsatz gebracht werden.
In der Anordnung gemäss Fig. 10 sind drei Gruppen von Crimpern 20 um eine Drehachse 60 schwenkbar, welche vertikal zu den Drehachsen 58 verläuft. Die Traggabeln 62 der Gruppen von je fünf Crimpern 20 sind über Achsschenkel 64 mit der Drehachse 60 verbunden.
Durch Schwenken in Richtung des Pfeils 66 der Crimper 20 können andere Gruppen in Arbeitsposition A gebracht werden.
Mit der Anordnung gemäss Fig. 10 sind 15 gleiche oder verschiedene Crimpprofile ohne Wechsel des Werkzeugstössels verwendbar. Je nach Situation kann jeweils die Trägerbandführung 18 mit dem Amboss 22 ausgewechselt werden oder nicht.
The invention relates to a crimping machine with at least one crimping tool installed in a press which can be driven by a program and which essentially comprises a stand as a ram guide, which is detachably connected to the press via a base plate, a tool ram as a crimper carrier and a carrier tape guide as an anvil carrier. The invention further relates to a method for replacing at least one wearing part of the crimping tool / the crimping tools in a crimping machine.
In the simplest case, a crimping machine consists of a press with a built-in crimping tool. Modern presses of this simple type are almost always equipped with a processor or microprocessor and an assigned keypad. The pressing force is generated pneumatically or hydraulically by means of an electro-mechanically operated toggle lever and is usually in the range from 2000 to 10,000 kp. In further expansion stages, a crimping machine comprises several presses, each with a crimping tool. The spectrum extends to the fully automatic crimping machine, which in addition to the actual presses with the crimping tool can include devices for cutting to length, stripping, twisting, tinning, shaping, printing, etc.
Conventional single or double crimping tools operated by a press are always application-specific, i.e. One crimping tool is required for each cross-section, sheet thickness and often also for each material. For example, two important crimping tools are required for an important application in the electrical industry, the manufacture of plugs and sockets.
Crimping tools work at high frequencies; in the past, 2000 beats per hour were common; today, the rate is changed to 3 to 4000 beats per hour. This performance leads to a very high load on the crimping tools, especially the wear parts. This can lead to defects, with the entire crimping tool having to be replaced in current crimping machines, which takes up to half an hour because of the adjustment of the carrier tape in situ. In a fully automatic machine, several to eight presses are arranged, which makes access more difficult. If a crimping tool suffers a defect in a crimping machine, the entire crimping machine has to be shut down for a long time in order to carry out the repair, which means a considerable loss of economy given the high investment costs.
Another expense factor of known systems is that a large number of complete crimping tools must be kept in stock for the different cross-sections of the workpieces, different sheet thicknesses and different materials.
EP A1 0 427 668 describes a crimping tool which comprises at least one group of crimpers and / or associated anvils that can be rotated and / or shifted individually into an adjustable working position. In this way, the troublesome, time-consuming adjustment of the carrier tape in the usually poorly accessible crimping machine can largely be prevented and the number of crimping tools to be kept in stock can be massively reduced in the event of a defective wear part or a program change.
The present invention has for its object to provide a crimping machine of the type described in the introduction and a method for replacing at least one wearing part of the crimping tool (s) which sensibly supplement the device of EP A1 0 427 668 or offer an alternative solution. The crimping machine should continue to be universally usable, work in a space-saving manner and deliver high-quality products at low investment and operating costs.
With regard to the device, the object is achieved according to the invention by a crimping tool with individually replaceable tool plungers and / or carrier tape guides which are fastened to the plunger guide via quick-release fasteners and / or can be / are positioned by means of precision guides and stops. Advantageous developments of the invention are the subject of dependent claims.
Large numbers of quick-release fasteners, in particular also automatically operated, are known to the person skilled in the art. This allows tool parts to be precisely positioned and released again with a simple movement.
A crimping tool that can be disassembled into two or three tool parts with quick-release fasteners allows defective wear parts to be replaced quickly with an interruption in operation that is at most in the order of one minute. This is possible in particular because a carrier tape guide to be replaced is replaced with a carrier tape that has already been adjusted in stock.
Finally, the storage, and thus tied up working capital, can be reduced by only having to be able to replace part of the crimping tool. The ram guide, which is practically not subject to wear, is the same for all tool tappets and carrier tape guides.
In the case of a simple crimping machine, which comprises a press with a single or double crimping tool, the replacement of a defective tool plunger and / or a defective carrier tape guide, the latter when used for electrical components, also called contact tape guide, is expediently carried out manually. The same applies to the replacement of tool parts in the event of a program change, if the wearing parts are not removed and installed in the conventional manner on site with less time pressure.
With an expensive crimping machine, on the other hand, which can have up to eight presses, each with a crimping tool and other functional devices, manual access is restricted. In such a system, all functions are preferably fully automated, including the removal and supply of the tool rams and / or carrier tape guides during automated replacement. With these complex crimping machines, it is essential that the downtime is short in the event of a defect or program change.
Means of transport for the removal and supply of parts of crimping tools are, for example, an at least partially flexible loading tunnel which can be raised, lowered and pivoted. The tool parts are moved therein with a pulling or pushing device, for example a cable pull, or a pneumatic tube conveyor, the latter working according to the principle of the known pneumatic tube.
Of course, means of transport equivalent to a loading tunnel can also be used within the scope of the invention, such as e.g. Rail systems, suspension systems and the like
Another automation step, which is particularly important in the case of fully automatic machines, is to store the crimping tool parts to be replaced in magazine compartments which can be changed in position. These program-controlled selectable magazine compartments can be moved in such a way that the tool part to be replaced, be it a tool ram or a carrier tape guide, is led directly or via a means of transport mentioned above to the ram carrier with open quick-release fasteners. Each such magazine has at least one empty compartment so that the tool part to be replaced can be stored for the time being.
Drum magazines with a vertical axis have proven to be particularly advantageous magazines for tool tappets. In contrast, elevator shaft magazines, also called paternoster, are preferably used for carrier tape guides.
When arranging magazines and / or means of transport in fully automatic machines, it must always be ensured that the workpiece for the crimp connection, which can be a few centimeters to several meters long, must also be automatically fed in and out.
The supply of the carrier tape guides is more problematic in that the tool parts stored in the magazine are always provided with an adjusted carrier tape. The reels for the carrier tapes of all working and stored carrier tape guides are expediently mounted so that they cannot move, in particular in the area of the ceiling, as a result of which they least restrict the restriction of the freedom in the area of the crimping machine.
The carrier tapes are preferably stretched between the reel and the carrier tape guide by means of a compensating roller attached to a pivotable arm.
A feared disadvantage of being able to adjust the crimper and anvil to one another in place has been found to be unfounded. The inventive arrangement of precise guides and stops means that the tool parts can be positioned with an accuracy of a few hundredths of a millimeter, which also meets high demands.
According to a special further development of the invention, the anvil can be installed flexibly, with a possibility of displacement of a few tenths of a millimeter in the horizontal direction of the plate surfaces. In the final phase of the first crimp, the clamped anvil is brought into the final position.
The arrangement of selectable magazine compartments and possibly means of transport for tool rams and carrier tape guides can lead to space problems, particularly in fully automatic machines with several presses.
According to a particularly advantageous further development of the invention, the tool plunger of a crimping tool therefore comprises at least one group of crimpers that can be individually rotated and / or displaced into an adjustable position with the associated crimp profile corresponding to the anvil. If a defect occurs in a crimper, a new crimper can be screwed in and / or pushed in. If an anvil is defective, the carrier tape guide is replaced, the crimper can remain the same or be changed at the same time without changing the tool ram. With this embodiment variant, all the advantages of the invention can be achieved, in particular the rapid replacement of the carrier tape guide with a previously adjusted carrier tape, but with a much smaller space requirement overall.
When changing the program, the tool ram can also be replaced if it does not have different crimp profiles. Since such a change is less frequent and requires less time, the tool ram can be replaced conventionally or with a quick release.
For such multi-part crimper, reference is made to EP A1 0 427 668.
Furthermore, a group of crimpers can be arranged rigidly on a rotatable and pivotable ball head. This solution corresponds to the principle of a ball head from a past generation of typewriters. When applied to the crimping press, the ball head can rotate completely around a horizontal axis, but can only be partially pivoted about the other horizontal axis running at right angles to it.
Similar groups of crimpers in tool rams are available with different turret designs.
Finally, a group of crimpers can each be displaceable in a linear guide, in particular a guide rail, running parallel to the plate surfaces. In this case, no rotary movement of crimping tools is necessary.
With regard to the method for replacing at least one wearing part of the crimping tool (s) in a crimping machine, the object is achieved according to the invention in that the quick-release fasteners of the relevant tool part (s) are opened, the tool part (s) directly or via transport means empty magazine compartment, the sliding magazine compartment (s) with the tool part (s) to be replaced, this / these are guided or positioned directly or by means of transport to the relevant ram guide, positioned and fastened with the quick-release fasteners, with all process steps for replacement the tool plunger and carrier tape guide (18), referred to as tool parts, are carried out fully automatically, at least in relation to the end position of the tool parts used, controlled by sensors.
If a tool ram has at least one group of crimpers, also called multiple crimper, in the case of stationary tool ram, a crimper to be replaced is swiveled away and / or pushed away in a sensor or program-controlled manner. Simultaneously or immediately afterwards, a new crimper is swiveled in and / or pushed in and positioned, also controlled by sensors or programs.
The invention is explained in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawing, which are also the subject of dependent claims. They show schematically:
1 is a view of a crimping tool,
2 shows a view of a displaceable, clamped anvil,
3 is a top view of FIG. 2,
4 is a plan view of the means of transport for the tool parts,
5 shows a plan view of a tool with provided magazine compartments,
6 is a view of FIG. 5 with the supply of carrier tapes,
7 shows a three-part crimper,
8 shows a six-part crimper,
- Fig. 9 a rotatable and movable crimper, and
10 shows a rotatable and pivotable crimper.
A crimping tool 10 shown in Fig. 1, like all of the following, is AMP compatible, i.e. can be used in any press. The stand 12 of the crimping tool 10 is connected to a press, not shown, via a base plate 14. The stand 12 and the base plate 14 form a plunger guide.
The press, not shown, exerts a force P on a tool plunger 16 sliding along the plunger guide, which force lies between 2000 and 10,000 kp. This tool plunger 16, like a carrier tape guide 18, is automatically detachably fastened to the plunger guide with quick couplings of a known type.
The tool ram 16 carries a crimper 20, an anvil 22 is fastened to the carrier tape guide 18. The wear parts, as crimper 20 and anvil 22 are also called, are drawn greatly enlarged for the sake of clarity.
As the name suggests, a carrier tape 24 runs into the carrier tape guide 18 and is guided between the wearing parts 20, 22 together with a workpiece (not shown) before each press blow to form a crimp connection.
2 and 3 show the principle of an anvil 22 that self-adjusts during the first crimping stroke. The anvil foot is inserted in a slightly clamping manner in a dovetail groove 26 of the carrier tape guide 18. When the carrier tape guide 18 is inserted, the anvil 22 is at most a few tenths of a millimeter away from its working position. At the first stroke of the crimp 20 indicated by dotted lines in FIG. 2, in the final phase of the stroke, during which the crimp profiles 28 lie one on top of the other, the anvil can shift a few tenths of a millimeter in the direction of arrow 30. Now the anvil 22 is in the correct position. The slight clamping prevents the anvil from shifting during normal handling of the tool parts, but allows a renewed shifting in a direction of the arrow 30 in the event of a powerful crimping stroke.
In contrast, perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2, the anvil 22 cannot be moved.
4 shows a partial top view of a crimping machine with three presses, each of which drives a crimping tool 10. 1, these crimping tools 10 can be dismantled into three parts by loosening quick-release fasteners, the stationary ram guide 12, 14, the tool ram 16 and the carrier tape guide 18.
Transport means 32, which in the present case consist on the one hand of a rigid tube 34 and a flexible tube 38 which can be connected via a tube coupling 36 and on the other hand of a rigid tube 34.
If a crimper 20 of a tool plunger 16 (FIG. 1) suffers a defect, the flexible tube 38 is placed on the crimping tool 10 in question, the quick-action couplings are opened automatically and the tool plunger 16 is replaced by the left-hand transport means 32, as indicated by the corresponding arrow . In the present case it is a pneumatic "pneumatic tube". The transport means 32 for the tool ram 16 requires, without further measures, that all three crimping tools 10 have the same crimper. Otherwise, a tool-specific tool tappet would have to be introduced into the left tube 34.
The transport means 32 shown on the right-hand side consists of a rigid tube 34 leading to the crimping tool 10 in question. When the carrier tape guide 18 is changed, also indicated by an appropriately designated arrow, the replacement is carried out exclusively on a tool-specific basis.
5 to the left of the crimping tool 10 shown in FIG. 5 shows a drum magazine 38 which can be rotated about a vertical axis AX. This has 12 magazine compartments 40 for one tool plunger 16. When the crimping tool 10 is working, the adjacent magazine compartment 40 is expediently empty.
When replacing the tool plunger 16, the quick couplings are in turn automatically released and the tool plunger to be replaced is brought into an empty magazine compartment 40. The drum magazine 38 is then rotated in a program-controlled manner until the correct tool plunger 16 is adjacent to the crimping tool 10 (FIG. 5). The new tool plunger 16 is then brought to the plunger guide 12, 14, possibly via a transport means 32 shown in FIG. 4.
A plurality of drum magazines can be arranged on a height-adjustable axis of rotation AX, which multiplies the number of selectable magazine compartments 40.
To the right of the crimping tool 10 is indicated a height-adjustable lift shaft 42 with a plurality of magazine compartments 40 lying one beside the other or in the part deflected below. When the crimping tool 10 is working, an empty magazine compartment 40 is advantageously arranged adjacent. The replacement is carried out analogously to that described above for the drum magazine 38.
The dashed lines 44 indicate that a plurality of lift shafts deflected at the bottom can be arranged next to one another, in this case not only the height but also a lateral shift is possible. This greatly increases the number of magazine compartments available.
A lift shaft 18 lying in the center of several crimping tools 10 without a part deflected below can operate several tools 10 by ejecting them on both sides and / or by turning. For reasons of space, however, the drum magazine is generally to be replaced by suitable space-saving means, which will be described later.
6 shows a crimping tool 10, part of a drum magazine 38 and a lift shaft 42 which is deflected in a fan-shaped manner at the bottom. Of course, the magazine compartments can also be guided in a purely vertical manner or also deflected at the top.
In the present case, the carrier tape guide of the now empty second uppermost magazine compartment 40 is in use. A carrier tape guide with an adjusted carrier tape 24 is ready for use in the remaining compartments 40. By moving the elevator shaft 42, any suitable carrier tape feed can be replaced immediately, practically without interrupting operation. Of course, this also applies to the tool rams stored in the magazine compartments 40 of the drum magazine 38.
The reel 46 of the carrier tape 24 in use, which has exaggeratedly large connecting elements 48, is fastened to the ceiling 52 via a fork 50. The remaining carrier tapes 24, which are adjusted in a carrier tape guide, are only partially drawn. However, they all lead to a reel 46 likewise suspended from the ceiling 52.
All carrier belts 24 have a tensioning roller 56 which can be pivoted by means of an arm 54. These compensate for different level positions of the elevator shaft 42 and are concerned that the conveyor belts 24 remain orderly.
In the following FIGS. 7 to 10 it is assumed that the crimper is of multi-part design instead of a quickly replaceable tool ram. As a result, with a carrier tape guide (18 in FIG. 1) that can still be replaced, the space requirement can be considerably reduced and the crimping machine as a whole can be simplified. A quick release would probably be possible, but in industrial practice it should mostly be dispensed with for cost reasons.
FIG. 7 shows a one-piece, windmill-like group of three crimpers 20 which can be rotated about an axis of rotation 58.
The vertically lying crimper 20 is in working position A, the crimping profiles 28 of the wearing parts 20, 22 lie one inside the other.
In the event of a defect or program change, the group of three one-piece crimpers is rotated by 120 ° and / or the carrier tape guide with the anvil 22 is replaced at the same time.
8 shows a group of six crimpers which can be rotated about the assigned axis of rotation 32. In contrast to FIG. 7, the axis of rotation 32 does not run vertically to the plate surfaces of the waterwheel-like crimper 20, but parallel to it. In working position A, the crimp profiles of the wearing parts, a crimper 20 and an anvil 22, interlock. Any replacement takes place analogously to FIG. 7.
In FIG. 9, several groups of crimpers 20 according to FIG. 7 are arranged on a common axis of rotation 58. A group here consists, not visible, of four crimpers 20. By moving the axis of rotation 58 in its longitudinal direction L, another group of crimpers 20 can be brought into the working position A. The crimper 20 from different groups are laterally offset, which is not shown in FIG. 9.
Groups of crimpers 20 according to FIG. 8 can of course also be arranged on a common axis of rotation 58 according to FIG. 9. In this case a lateral shift is not necessary.
With an arrangement according to FIG. 9, 12 or 18 identical or different crimp profiles 28 can be used without changing the crimping tool or tool plunger.
In the arrangement according to FIG. 10, three groups of crimpers 20 are pivotable about an axis of rotation 60 which runs vertically to the axes of rotation 58. The support forks 62 of the groups of five crimpers 20 are connected to the axis of rotation 60 by means of steering knuckles 64.
By pivoting in the direction of arrow 66 of the crimper 20, other groups can be brought into working position A.
With the arrangement according to FIG. 10, 15 identical or different crimp profiles can be used without changing the tool ram. Depending on the situation, the carrier tape guide 18 can be exchanged with the anvil 22 or not.