Dynamische Crimpkraft-Überwachung mittels innovativer Sensortechnik (DynCriKra)

Problemstellung
Crimpen (englisch: to crimp) ist ein Fügefahren bei dem durch Zusammenpressen mit einer speziellen Zange eine elektrisch gut leitende Verbindung zwischen Drähten und Kontakten hergestellt wird. Crimpverbindungen haben die früher gebräuchlichen Lötverbindungen abgelöst und sich über die Jahre ihres Bestehens bestens bewährt. Sie sind aber nur dann zulässig, wenn sie den einschlägigen DIN-Anforderungen entsprechen. Diese sehen u. A. vor, dass der Crimpdruck über das Crimpprofil gleichmäßig aufgebracht wird. Ist dies nicht der Fall, werden feindrähtige Leitungen nur unzureichend verpresst. Bei zu starker Pressung hingegen, werden die Querschnitte der Leitung unzulässig verringert. Aus diesem Grund hat die Automotive Industrie für sicherheitsrelevante Komponenten seit einiger Zeit die automatische dynamische Crimpkraftüberwachung bereits vorgeschrieben.

Projektziel
Die Fa. WEZAG möchte ein System zur dynamischen Crimpkraftüberwachung entwickeln, welches universell auf allen Maschinentypen und potentiell auch auf Handgeräten aus dem WEZAG-Produktsortiment einsetzbar ist. Diese Universalität wird erreicht, durch einen variablen Einsatz von Adaptern mit integrierten Messsystemen für verschiedene Maschinentypen. Weitere Funktionalitäten des Systems sind eine leichte Bedienbarkeit, eine Kompatibilität mit gängigen Betriebssystem wie Windows-PC-Oberflächen, ein möglicher nachträglicher Einbau in bereits genutzte Crimpmaschinen, eine sichere, kabellose Übertragung von Signalen sowie der stromlose Betrieb mittels Batterie der Messeinrichtung.

Vorgehensweise
Die Innovation besteht darin, dass ein variabler Einsatz von Adaptern mit integrierten Messsystemen auf verschiedenen Maschinentypen möglich ist. Die Adapter spiegeln in der Wirklinie der Kraft über ein Ersatzsystem auf dem Sensor eine Kraft wider. Diese Kraft wird über ein Kraft-/Weg-Diagramm auf einer geeigneten, speziellen Software bildlich dargestellt.Die Mechanik des Ersatzsystems im Adapter muss sehr präzise ausgebildet sein, um mögliche Einflüsse von außen zu eliminieren. Für die dynamische Crimpkraftüberwachung müssen taktile Sensoren entwickelt werden, welche die ausgeübte Andruckkraft in ein analoges, elektrisches Signal umwandeln, welches mit Hilfe von A/D-Wandlern digitalisiert wird. Die Art des elektrischen Signals ist je nach Sensortyp und Anwendung sehr unterschiedlich. Daher kann der Aufwand zur elektronischen Verarbeitung in Form von Messelektronik und Software höher oder niedriger ausfallen.

Ergebnisse und Anwendungspotential
Aufgrund der gegebenen Marktsituation in der Crimptechnologie erwartet WEZAG sich hier erhebliche Wettbewerbsvorteile. Nach erfolgreichem Abschluss des Projektes möchte WEZAG umgehend anwendungsorientierte Vorserienprodukte fertigen. Hierzu sind bereits potentielle Kunden in die Entwicklung des Crimpkraftsystems eingebunden.

• WEZAG Gesellschaft mit beschränkter Haftung Werkzeugfabrik