Fehlererkennung – Toleranzen – Headroom

Ziel der Crimpkraftüberwachung ist es u.a. einen fehlenden Einzeldraht im Litzenverbund zu erkennen. Wie gut solche Fehler zu erkennen sind, ist davon abhängig, wie groß die Streuung im Lernprozess (Teach-In) der Crimpkraftüberwachung ist und welcher Toleranzbereich definiert wird.

Die Streuung und der Toleranzbereich sind abhängig von der Qualität des Equipments und dem Aufbau der Leitung!

Beispiel: Es wird eine feinstdrähtige Leitung vercrimpt, deren Einzeldrähte im Litzenverbund einen sehr kleinen Durchmesser haben! Fehlt beim Crimpen einer dieser Einzeldrähte, wird weniger Kraft beim Crimpvorgang benötigt. Das Messsystem erkennt diese Abweichung des Kraftaufwandes. Liegt die daraus generierte Kraftverlaufskurve innerhalb der Streuung, wird dieser Fehler nicht als solcher gemeldet. Der Crimpvorgang wird als GUT gewertet, obwohl man im Schliffbild eine fehlende Litze erkennen kann!

Die Festlegungen von Toleranzen müssen deshalb je nach Spezifikation der Crimpverbindung (Crimpkontakt und Leitung) erfolgen!

(2) Toleranzfenster (3) Referenzkurve

Ein Rechenbeispiel: Der Headroom ist die Differenz (3) zwischen den Maximalwerten einer guten Crimpverbindung (2) und einer Crimpung (1) ohne dass der Litzenverbund des Leiters im Drahtcrimp erfasst wird. Der Isolationscrimp ist bei diesem „Leer-Crimp“ gefüllt.

Ein Beispiel:

• Kontakt: GHW 25756
• Leitung: 0,50 mm²
• Adernaufbau: 16 Litzen
• Spitzenwert Gut-Crimp: 1.160 N
• Spitzenwert Leer-Crimp: 727 N
• Headroom (Differenz): 433 N
• Kraftaufwand pro Litze ca. 27 N
  (Rechnerischer Wert.)

Das bedeutet, dass bei einer Crimpung, bei der eine Litze nicht erfasst wird, rechnerisch der Messwert um ca. 27 N kleiner wäre und somit aus dem vorgegebenen Toleranzfenster herausfallen sollte, um eine Erkennung auszulösen. Je kleiner der Querschnitt ist oder je mehr Einzeladern pro Querschnitt in der Leitung sind, umso kleiner wird der Kraftaufwand für eine einzelne Litze.

Wichtig: Ist der Kraftabfall für eine fehlende Litze kleiner als das eingestellte Toleranzfenster, wird keine Fehlermeldung ausgegeben. Folglich können nur 2 oder 3 fehlende Einzeldrähte erkannt werden!

Ist das Toleranzfenster zu klein, werden Crimpverbindungen die nach den bekannten Prüfkriterien als OK gewertet werden, als SCHLECHT-Crimpungen ausgewiesen. Was in einem kleineren Umfang akzeptabel wäre. Allerdings kann ein zu kleines Toleranzfenster auch Schlecht-Crimpungen als Gut-Crimpungen durchlassen. Was wiederum nicht akzeptabel ist.

Je kleiner der Querschnittsbereich der Leitung ist und je kleiner der Durchmesser der Einzeldrähte im Litzenverbund sind, umso schwieriger ist es hier einen fehlenden Einzeldraht zu erkennen und eine akzeptable Einstellung der Toleranz zu finden. Zusätzlich wird bei jeder Fehlermeldung der Produktionsablauf gestört bzw. gestoppt.

Fazit: Hier sind die Grenzen dieser Überwachungstechnik erreicht, da die ursprüngliche Anforderung, das Erkennen eines fehlenden Einzeldrahtes, nicht mehr erfüllt werden kann.