BE1018064A3 - Werkwijze en inrichting voor het bestukken van flexibele folies voorzien van elektrische geleiders. - Google Patents

Abstract

De werkwijze voor het bestukken van geleiders op flexibele folies, waarbij de folie bevestigd wordt op een tafel en het uiteinde van de folie bestukt worden met contactelementen (10) door middel van een applicatiewerktuig (15). De contacten (10) en de geleiders (11, 12, 13) worden tegenover elkaar gepositioneerd voor het aanbrengen van de contactelementen (10) op de uiteinden van de geleiders waarbij de tafel (1), waarop de flexibele folie (3) bevestigd is door middel van een klemmechanisme (2), onbeweegbaar opgesteld is en het applicatiewerktuig (15), voor het aanbrengen van de contactelementen (10) op het uiteinde (4) van de geleiders van de flexibele folie (3), verplaatst zich door middel van een positioneerdeslede (5) langs dit uiteinde (4) voor het respectievelijk aanbrengen van een contactelementen (10) op ieder van de geleiders (11, 12, 13) van de folie (3).

Description

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET BESTUKKEN VAN FLEXIBELE FOLIES VOORZIEN VAN ELEKTRISCHE GELEIDERS.

Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bestukken, of het monteren van contactelementen op de uiteinden van een reeks vlakke, naast elkaar liggende geleiders, zoals sporen of kabels, die volgens de lengterichting verwerkt zijn in flexibele folies en die in het algemeen gebruikt worden voor het overbrengen van elektrische signalen en/of datagegevens.

In de praktijk worden dergelijke flexibele folies toegepast in de meest verscheidene elektrische of elektronische domeinen zoals bijvoorbeeld de auto-industrie of de computer industrie.

Er bestaan reeds werktuigen die het mogelijk maken om elektrisch geleidende contacten aan te brengen op het uiteinde van elk van de naast elkaar liggende geleidende sporen of kabels van een flexibele folie. Deze werktuigen of inrichtingen zijn gebaseerd op het principe dat het uiteinde van de flexibele folie, en dus ook van de geleidende sporen, lateraal verplaatst wordt ten opzichte van een vaste inrichting voor het bestukken of monteren van contactelementen.

De werkwijze die hierbij aangewend wordt bestaat erin dat elk vlak geleidingsspoor of kabel van de flexibele folie, één na één lateraal verplaatst wordt tot in een vast applicatiewerktuig waar telkens een contactelement op het uiteinde van elk geleidend spoor of kabel bevestigd wordt. Deze bevestiging moet zodanig uitgevoerd worden dat er een degelijke mechanische en elektrische verbinding verwezenlijkt wordt tussen het contactelement en het geleidend vlak spoor of kabel van de flexibele folie.

De werkwijze van dergelijke bestukkingsinrichtingen bestaat, in principe, uit de volgende stappen: - de flexibele folie wordt door middel van een klem op een tafel bevestigd waardoor de folie de verplaatsing en de positie van de tafel volgt. Deze tafel kan zich lateraal links of rechts verplaatsen. - de inrichting voor het monteren van een contactelement op het geleidingsspoor van de folie of applicatiewerktuig zorgt ervoor dat, telkens zich een spoor aanbiedt, een contactelement op het uiteinde van het spoor bevestigd wordt; hierbij worden de contactelementen automatisch vanaf een voedingsrol aangevoerd en bij hun bevestiging op de folie, van de dragerstrip afgeknipt. - de positie van de geleidingssporen worden gedetecteerd en vastgelegd door middel van optische middelen; hierdoor kan ervoor gezorgd worden dat de tafel de folie exact positioneert zodat elk contactelement in het midden van het overeenstemmend spoor gemonteerd wordt. - de flexibele folie wordt in de lengterichting gepositioneerd door middel van een aanslag waardoor de positie van de contactelementen ten opzichte van de rand van de folie gegarandeerd is. - door middel van een geprogrammeerde sturing van de positionering van de folie op de tafel en de voeding van de contactelementen kan het overbrengen van de contactelementen op de geleidingssporen van de flexibele folie gesynchroniseerd worden en kan de folie automatisch bestukt worden met deze contactelementen.

Deze werkwijze heeft echter verschillende nadelen zoals: - het is niet mogelijk de optische detecteermiddelen in lijn te brengen met de overdrachtpositie van het contactelement op de folie hetgeen problemen kan geven met de nauwkeurigheid van de onderlinge posities; - korte flexibele folies, die in het midden uit een groot paneel komen kunnen niet gepresenteerd worden waardoor de folie op de tafel ligt en tegen de aanslag gepositioneerd wordt; - door de opstelling van de optische detecteermiddelen is de afstand tussen de aanslag en de klem van de folie veel te groot en de werkwijze laat niet toe de structuur en het aantal geleidingssporen vast te leggen vóór het monteren van de contactelementen aanvangt; - het inleggen en uitnemen van de flexibele folie, voorzien van de contactelementen, gebeurt in het applicatiewerktuig waardoor zowel bij het inleggen als bij het uitnemen van de folie belemmeringen kunnen optreden, zoals bijvoorbeeld het blijven haken van de contacten achter onderdelen van het applicatiewerktuig, met het ongemak en verlies van tijd dat daaruit voortvloeit; - het aanvoeren van contactelementen gebeurt steeds van links naar rechts ofwel van rechts naar links, waardoor een omwisseling van de aanvoerrichting met hetzelfde werktuig niet mogelijk is.

De uitvinding heeft tot doel deze nadelen uit te schakelen en een werkwijze voor te stellen die bovendien veel sneller en doeltreffender te werk gaat. Ook wordt het mogelijk geboden een bredere waaier van toepassingen uit te voeren. De software laat tevens toe ieder type of variante van flexibele folie (afmeting, samenstelling of aard) vast te leggen en op te slaan in een databank voor eventuele latere toepassing.

De werkwijze en middelen die aangewend worden om dit doel te bereiken zijn weergegeven in de conclusies die volgen op de beschrijving van een uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding.

Deze uitvoeringsvorm is beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen waarin:

Figuur 1: een schematische afbeelding is van een inrichting voor het bestukken van de uiteinde van een flexibele folie met contacten.

Figuren 2 tot en met 8: zijn afbeeldingen van de verschillende opeenvolgende stappen van de werkwijze voor het bestukken van een flexibele folie volgens de uitvinding;

Figuur 9 is een bovenaanzicht van een flexibele folie waarop contacten bevestigd zijn;

Figuur 10: is een gedeeltelijke dwarsdoorsnede van het uiteinde van de flexibele folie volgens figuur 9;

Figuur 11: is een voorstelling van een flexibele folie voorzien van contacten en het daarover bevestigde contactbehuizing.

Een inrichting voor het bestukken van flexibele folies bestaat in principe uit de volgende onderdelen (zie figuur 1): - een tafel 1 waarop de flexibele folie 3 gepositioneerd wordt en vastgehouden door een klemmechanisme 2. - een inrichting voor het aanvoeren van contactelementen vanaf een voedingsrol, waarbij de contacten 10 verbonden zijn met een dragersstrip 9, en voor het één per één aanbrengen van deze contacten 10 op de naast elkaar liggende geleidingssporen 11, 12, 13 van de flexibele folie 3.

Voor elk type van contactelement wordt een afzonderlijk applicatiewerktuig 15 gebruikt dat de volgende taken heeft: - het zorgvuldig aanvoeren en positioneren van de contactelementen 10 waardoor er bij elke bestukkingscyclus een contact in de applicatiepositie komt te liggen; - het afknippen van de contactelementen 10 van de dragerstrip 9; - het monteren van het contactelement 10 op een van de geleidingssporen 11, 12, 13 van de flexibele folie 3.

Deze werktuigen maken deel uit van de gekende stand der techniek en hun werking en onderdelen vallen buiten het kader van de huidige uitvinding.

Afhankelijk van de fabrikant en het type contact kan de afrolrichting van de spoelen met contactelementen verschillend zijn.

Er moet dus een onderscheid gemaakt worden tussen werktuigen die de contactelementen van links naar rechts doorvoeden en werktuigen die de contactelementen van rechts naar links doorvoeden.

De werkwijze en de inrichting die het voorwerp uitmaken van de huidige uitvinding laten toe dat deze aanvoer van contactelementen 10 zowel van links als van rechts kan gebeuren.

Bij de inrichting volgens de uitvinding wordt ervan uitgegaan dat de flexibele folie 3 met geleidingsstroken 11, 12, 13 op een vaststaandé tafel 1 bevestigd wordt en bijgevolg stil staat gedurende de volledige cyclus van het bestukken van de geleidingsstroken met contacten.

Voor het bestukken van de naast elkaar liggende geleidingsstroken moet het applicatiewerktuig 15, die instaat voor het aanvoeren, positioneren en aanbrengen van de contactelementen 10 dus beweegbaar opgesteld zijn met als doel de contacten op de rand of uiteinde 4 van de flexibele folie 3 aan te brengen en de contactelementen 10 door de geleidingsporen 11, 12 en 13 te persen.

Het bekomen product is afgebeeld op de figuren 9 en 10 waarbij de contacten ook nog voorzien worden van een behuizing in kunststof om de contacten 10 te beschermen en op hun plaats te houdenCft^ooc W').

Om de flexibele folie 3 stabiel in positie te houden tijdens het bestukkingsproces wordt hij vastgehouden door middel van een klemmechanisme 2 waarbij een uiteinde 4 van de folie 3 zich uitstrekt tot buiten de tafel 1 en het klemmechanisme 2.

In de zone waar het vrije uiteinde 4 van de flexibele folie 3 zich uitstrekt, is een positioneerslede 5 aangebracht die zich langs het uiteinde 4 kan verplaatsen van links naar rechts of omgekeerd.

Deze positioneerslede 5 is in hoofdzaak voorzien van de volgende onderdelen. - een aanslag 6 voor het positioneren van het vrije uiteinde 4 van de flexibele folie 3 die dan vervolgens vastgeklemd wordt op de tafel 1; - een snijdmechanisme 7 voor het versnijden van de overblijvende draagstrip 9 van de contactelementen 10; - ten minste één optische detector 8 voor het opmeten en vastleggen van de exacte positie van iedere geleidingspoor 11, 12 en 13 van de flexibele folie 3; - een applicatiewerktuig 15 voor het één per één opvangen en aanvoeren van de contactelementen 10, waarbij telkens één contact in een overdracht- en applicatiepositie gebracht wordt, in lijn met een geleidingspoor van de flexibele folie 3, en die vervolgens het contactelement 10 op een geleidingspoor bevestigd door middel van een pers die ook het contactelement 10 van zijn dragerstrip 9 afknipt.

Een voedingsrol (niet afgebeeld) voor het aanvoeren van de contactelementen 10 die verbonden zijn met hun draagstrip 9 kan eventueel op of naast de slede 5 gemonteerd zijn en wel links of rechts van het applicatiewerktuig naargelang de richting waarmede de contacten moeten aangebracht worden op de flexibele folie.

De werkwijze volgens de uitvinding omvat de volgende respectievelijke stappen waarbij telkens verwezen wordt naar: - figuur 2: de positioneerslede 5 verplaatst zich dwars ten opzichte van de vaste tafel 1 tot de aanslag 6 tegenover de inlegpositie van flexibele folie 3 komt te liggen; - figuur 3: de flexibele folie 3 wordt vooruit geschoven tot wanneer zijn uiteinde 4 tegen de aanslag 6 komt te liggen; op dat ogenblik wordt het klemmechanisme 2 van de tafel 1 geactiveerd, waardoor de flexibele folie 3 op de tafel 1 vastgeklemd blijft, en wordt de aanslag 6 weggetrokken; - figuur 4: de positioneerslede 5 komt dan in beweging en verplaatst zich over de volledige breedte van het vrije uiteinde 4 van de flexibele folie 3 waarbij de optische detector 8 zich over de naast elkaar liggende geleidingssporen 11, 12 en 13 verplaatst. Hierbij worden de afstanden en de posities van de sporen op nauwkeurige wijze gemeten en opgeslagen in een computerbestand. In geval van speciale toepassingen zoals miniatuurcontacten, waarbij de nauwkeurigheid van de opmeten nog groter moet zijn, kan de slede nog een tweede maal over de folie gaan om de optische detector 8 de mogelijkheid te bieden eveneens de opmeting in de andere richting te verwezenlijken. - figuur 5: vervolgens verplaatst de positioneerslede 5 zich terug in omgekeerde richting tot wanneer het applicatiewerktuig 15 zich in lijn bevindt met het eerste geleidingsspoor 11 dat moet bestukt worden met een contactelement 10. Dan wordt de pers van het applicatiewerktuig 15 geactiveerd en wordt een contactelement 10 van zijn draagstrip 9 afgesneden en overgedragen op het eerste geleidingsspoor 11 van de flexibele folie 3; - figuur 6: vervolgens verplaatst de positioneerslede 5 zich verder tot wanneer het applicatiewerktuig 15 zich in lijn bevindt met het tweede geleidingsspoor 12 dat moet bestukt worden; ondertussen is een nieuw contactelement 10 vanuit de voedingsrol in het applicatiewerktuig 15 opgenomen en wordt de pers terug geactiveerd om een nieuw contactelement 10 op het overeenstemmende geleidingsspoor 12 aan te brengen; - figuur 7: deze cyclus herhaald zich voor ieder van de geleidingssporen die door de optische detector 8 op de flexibele folie waargenomen en opgemeten werden tot het laatste geleidingsspoor 13 bestukt is met een contactelement 10; - figuur 8: eenmaal dat het laatste geleidingsspoor 13 bestukt is, kan het klemmechanisme 2 van de tafel 1 geopend worden en de flexibele folie 3, die nu voorzien is van contactelementen 10 kan dan verwijderd worden. Het snijdmechanisme 7 kan nu ook het vrije uiteinde van de dragerstrip 9, waarvan de contactelementen 10 weggesneden werden, afknippen.

De optische detectoren 8 hebben de mogelijkheid om het aantal sporen op de flexibele folie te herkennen en de afstand tussen de sporen of kabels 11, 12 en 13 te meten. Hierdoor kan de inrichting haar bestukkingsprogramma zelf aanpassen volgens het type van flexibele folie die aan de inrichting gepresenteerd wordt.

Het geheel van de werkwijze volgens de uitvinding, wordt door een computerprogramma bestuurd die het toelaat een selectief bestukkingspatroon te programmeren. Hierdoor kunnen enkel contacten geplaatst worden op de sporen of op de kabels waar het nodig is.

Door de opstelling van de optische detectoren 8, wordt de dwarse positie waarmede de flexibele folie wordt ingelegd niet kritisch aangezien het optisch systeem zelf de positie van de sporen of de kabels gaat bepalen waardoor de contacten op de juiste positie kunnen worden geplaatst.

Door het opstellen van twee optische detectoren 8 links en rechts van de aanslag 6 van de positioneerslede 5, wordt het uiteraard ook mogelijk om het bestukkingsproces onbeperkt van links naar rechts of omgekeerd te laten gebeuren. De positie van de voedingsrol van de contacten moet uiteraard ook aangepast worden.

De werkwijze volgens de uitvinding werd hierboven beschreven aan de hand van één bepaalde uitvoeringsvorm voor een flexibele folie met drie geleidingssporen maar het is vanzelfsprekend dat andere toepassingen met meerdere geleidingssporen of meersporige vlakke kabels mogelijk zijn zonder daarbij buiten het kader van de huidige octrooiaanvrage te vallen.

Legende: 1 tafel 2 klemmechanisme 3 flexibele folie 4 uiteinde flexibele folie 5 positioneerslede 6 aanslag 7 snijdmechanisme 8 optische detector 9 draagstrip van de contactelementen 10 contactelementen 11,12,13 geleidingssporen van de flexibele folie 15 applicatiewerktuig