CN1754406A - 用于在塑料材料的基体上设置导线的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于在塑料材料构成的基体上设置导线的方法，所述导线固定在特别是滚筒形式的该塑料材料基体上，借助于第一驱动装置，借助用于在该基体的表面上设置导线的至少一个设置单元该基体可移动，所述设置单元借助于第二驱动装置相对并且独立于所述可移动基体在该基体的表面上移动，根据本发明使用用于定位该基体的可逆定位驱动装置，最好是直接电驱动装置例如扭矩电机作为第一驱动装置，并且使用至少一个具有用于至少一个游标的导向装置的线性电机作为第二驱动装置，以便定位所述至少一个设置单元。通过所述方法和在这里也示出的适合于实施该方法的装置，例如可以实现与矩形表面不同的占据空间，和/或者设置带有不均匀弯曲的导线(长度和幅度)。

Description

用于在塑料材料的基体上设置导线的方法和装置

本发明涉及一种用于在塑料材料基体上设置导线的方法和装置，具有权利要求1的前序部分的特征。本发明还涉及一种特别适合于实施所述方法的装置。

很早就已知在用于保暖的汽车或者建筑物的窗户的多层窗玻璃中加入一些天线，一些装饰或者一些抗射线的遮板，它们基本上由导电导线形成，所述导电导线根据一种预定图案机械沉积到该多层窗玻璃的粘合层上。为了使所述导线向外电接触(加热电压入口，天线信号的转换)，一般在其两端设置一些汇集导体，所述汇集导体通过焊接由导电粘合剂或者类似物电连接到所有所述导线上。

专利US-A-5891280描述了一种设置细导线的方法和相应的装置，通过该装置所述导线设置在粘合薄膜上或者类似物上。该方法的特征在于，所述待填充的薄膜固定在旋转滚筒上，该旋转滚筒用于在设置单元下面设置薄膜，该设置单元采取绘图桌的方式以高的定位精度平行于旋转滚筒的轴往复运动。因此，所述导线原则上可以沉积在任何的轨迹上，特别是弯曲的轨迹，并且它们相互间距不必必须保持不变。该滚筒的旋转方向和速度总是保持恒定。

所述设置单元借助于带有纵向芯轴的驱动装置做往复运动，该驱动装置允许精确定位，但是该驱动装置原则上在大运动情况下相对较慢。该方法还可以用于将还在滚筒上的所述汇集导体连接到所述导线上，并且用于切割所述导线。

由文件DE-A1-4201620已知的现有装置用于在热塑薄膜上设置细导线，该装置包括一个或者多个设置单元，所述设置单元可以重新沿支撑该薄膜的旋转滚筒的轴的方向移动，在该旋转滚筒中所述导线最终围绕该滚筒螺旋卷绕。在该完工产品中，由于在彼此非常短间隔设置的导线之间的非常小的倾斜角度因此这不会有什么妨碍。这个方法最终比上面的技术工作得更快，但是该方法并不允许按照一种轮廓设置导线。

所述两种已知装置在下述方面是相同的：通过施加不同的压力，所述薄膜固定在所述滚筒上；所述滚筒的侧向表面是穿孔的；通过抽吸空气相对环境压力被降低在该中空滚筒的内部空间中的压力。

已知借助一个类似于绘图桌的装置将导线沉积到一个平面固定支架上。该装置当然可以生产任何实用的沉积线，然而该装置较慢。

通过文件EP-B1-613769，已知一种用于切割连续沉积在基体上的加热导线的方法，而该文件EP-B1-656257描述了一种用于实现彼此平行设置的加热导线与一些相对所述加热导线横向取向的汇集导体的电接触。

本发明用于提供一种方法，该方法集中了已知装置的优点，该装置特别允许沿灵活的轨迹非常快速地设置，并且本发明提出一种特别适于实施该方法的装置。

根据本发明，就所述方法来说该问题通过权利要求1的特征解决。权利要求11的特征给出了相应的装置。从属于所述独立权利要求的从属权利要求的特征分别给出了本发明的一些优选实施形式。

本发明的该方法的一个特别特征在于：该支架现在是可逆的(可反向于前进或者旋转方向)而且还以可调节的速度被驱动。因此呈现出一些完全扩大的可能：一方面可在该基体上设置所述导线，另一方面可使用其它工具。因此使用尽可能轻质量的平面的或者短的支架，可以借助于定位驱动装置，最好是没有间隙的具有非常短的作用时间的直接驱动装置，非常精确地驱动和定位该支架。这样的直接驱动装置本身是已知的。所述直接驱动装置并不是绝对必须被电驱动，而是可以使用一些液力或者气动定位驱动装置。

代替优选无齿轮的直接驱动装置，还可以使用由齿轮分配并且对可能的间隙进行合适补偿的驱动装置。

根据本发明的所述第一步骤通过使用一个快速和精确的线性驱动装置来完成，最好是电驱动装置，以便横向于该支架的移动方向移动所述工具。对于该线性驱动装置来说需要至少一个带有驱动磁铁和至少一个游标的导轨，该导轨用作夹具或者根据情况被构造。

然而可以在同一个导轨上设置多个游标和/或者设置在该工作表面上分布的多个导轨。在需要时，所述工具的功能(设置，电连接，导线切割和需要时对基体的切割)可以分别在多个线性驱动装置上的多个不同导轨上分配。

与先前应用情况不同之处在于还可以将一些受流体(气体或者液动)驱动的伺服电机用作线性电机，所述线性电机通过其调节装置定位一个工具或者以同步并且彼此平行的方式定位多个工具。因此达到了高的调节速度和精确定位。

该机器的整个控制可以被编程，从而为了改变一个设置图表，仅仅改进正在运行的控制程序。

通过一个这样的处理方法和一个这样的设置技术，还可以实现一些专门用于客户的设置图案，例如大致楔型的导线组件的设置，也就是说，所述导线最终覆盖一个大致梯形的表面，使得它们不象现有技术这样精确平行地设置而是以彼此略微倾斜的方式设置。还可以通过例如使所述导线象以前那样在所述表面的中央区域中精确地彼此平行地取向并且通过在待充填的非矩形表面的边缘区域中以不变的、变化的或者逐渐在所述相邻导线之间增加的中间角设置部分数量的导线而获得这种效果。

因此可以满足客户的需要，例如在汽车工业中，期望使用所述表面使得可以在风挡或者后灯的表面的扩大的大致梯形部分中加热该整个表面，甚至当所述加热导线在这样的窗玻璃的两个长边之间延伸时(在上边缘或者车顶和下边缘之间的安装位置)也是如此。

根据实施该方法的另一个实施例，所设置的导线的波纹幅度最终可以变化。当然已知沿波纹线设置所述导线，而通过已知装置(其中所述导线在设置在所说基体上之前在两个啮合的齿轮之间立即塑性变形)唯一地获得了一致的波纹，即使该波纹视觉上不是很清楚并且所述导线在视觉上被很好地遮挡。

相反通过本发明的方法，所述对应的装置通过恰当协调的控制设置单元和支架的前进的控制装置允许设置所述具有可变波长和/或者幅度的波导线。因此，还可以在宽泛的限度内通过设置或多或少的很长的导线影响所述电阻，因此还影响单个导线的加热功率，而不必使用一种不同的尺寸/厚度或者具有不同的比电阻的导线材料。特别地，仅仅必须跨过在一种预定窗玻璃轮廓条件下的所述汇集导体之间的较短的距离的导线可以通过合适的波纹(因此更长的有效导线的长度)获得一个有效电阻，该电阻等于并联电连接的视觉上“更长”的导线的电阻，或者无论如何至少接近该电阻。

可以通过例如一些步进电机或者其它合适的伺服控制装置替换已知的设置单元的机械驱动装置从而满足这个要求。这些控制装置/步进电机当然与该支架的控制装置同步。因此实现了可变的电子分布。

工具的运动轴Z，即其大致垂直于该工作表面或者基体表面取向的分量可以平移或者旋转。对于后面的情况，例如可以设置一个带有中空轴的电驱动装置，该装置首先可以沿一个直线移动并且设置并且可以围绕该平移轴或者平行于该平移轴的轴枢转从而致动该电驱动装置承载的工具，例如切割或者刻划工具。

所述切割工具可以集成到该装置中以便给出设置的导线本身的长度(夹子，短路电极)，同样用于切割该基体，例如热塑粘合薄膜(刀具)，并且可以用本发明的方法控制所述切割工具。还可以例如构思将设置单元与切割工具组合，使得在设置该导线的限定长度之后，该导线立即被合适地切割然后开始设置随后的导线(可以是相邻的导线)。在这种情况下，与已知的方法和装置不同，还可以在与待设置的导线相反的设置方向中彼此连续设置。

如果需要，还可以生产一个所述导线的弯曲轨迹，同时没有间断并且装置没有变形。

本发明目的的其它细节和优势将通过下面的实施例的详细描述而展现。

在所附的简示附图中实施例被大大简化，附图包括：

图1示出一种用于实施本发明方法的装置的侧视图；和

图2示出了类似装置的平面视图。

图1中，滚筒形式的旋转支架1设有可逆的直接电驱动装置2，该驱动装置2作用在所述支架1的旋转轴3上，该驱动装置2安装在底座中的固定位置中，并且一方面可以沿两个旋转方向围绕该旋转轴3驱动该旋转支架1，另一方面按照一些预定的运动速度控制和定位该旋转支架。塑料材料的基体4通过合适的装置(本身已知)固定在该支架1的表面上。

在该支架1的上面，示出了两个同样类型的设置单元5。它们用于设置薄导线6在该塑料材料的基体4上。它们固定在一些游标7上，所述游标7可以沿固定于底座上的导轨8滑动。

另外还示出了一个另外的工具5’，该工具5’在左侧靠近支架。该另外的工具5’在一个圆柱导轨8’上引导并且其游标7’包括适合于该导轨8’的孔。这个游标不仅可以沿该导轨8’滑动，而且还可以围绕该导轨8’枢转(具有中空轴的枢转驱动装置)，从而相应的工具5’还可以进行围绕该导轨8’相对支架1和塑料材料的基体的升高(枢转)运动。因此可以在休息位置(略微抬起；实线绘出)和工作位置(与塑料材料的基体接触；虚线绘出)之间进行往返调节。该工具例如可以是一种加热工具，一种切割工具和/或者一种记录工具并且仅仅在其功能确实需要时才与该塑料材料的基体接触。

当然，所述设置单元5还可以相对其游标7调节高度，特别是用于通过单元9将该设置单元5带入到该基体的表面的上面的精确的位置中，另外用于易于更换导线筒子并且重新插入导线6。

图2示出关于设置单元5和具有塑料材料的基体4的支架1的运动。为了简化，在图2中仅仅示出一个导轨8。而该导轨8在设置单元5外面除了支撑该游标7之外还支撑两个虚线绘出的其他的游标7，该其他的游标7具有上述类型的其它工具。该导轨8平行于轴3延伸并且从此时起垂直于该支架1的严格意义上的工作方向。

在该装置的左侧，示出了一个程序控制单元C，该单元C确保了支架1和具有所述设置单元和其它工具的游标7的运动协调。该单元C表示性地借助于控制和供应线连接到分别与所述游标相连的直接驱动装置和导轨上。

所述设置单元5适于设置所述导线6在正确和可靠的位置，独立于在支架和游标之间的相对运动方向。在这里这是以非常简化的方式再现的，使得通过单元9引导所述导线6，该单元9的下表面尽可能靠近该塑料材料的基体4的表面上。

为了至少部分再现独立执行的多种功能，在这里通过垂直绘出的虚线表示的两对线将该塑料材料的基体4在该支架1的宽度上分成3个部分。

而就在左侧，一个设置在该塑料材料的基体4上的导线6的段被沿直线简单设置，即使略微相对支撑轴3倾斜，受设置单元5控制的该导线6也沿从高处向底部增加幅度的波纹线设置。所述波纹设置的导线所延伸的整体方向相对在左侧设置的导线构成了一个中间角度。

通过与在该导轨8上的设置单元5一起游标沿预定的波纹轨迹往返摆动，上述情况是可能，正如双箭头所示那样，而该支架1在下面移动。很明显，可以沿任何轨迹，或者直线或者波纹或者球形或者锯齿以及彼此平行和/或者具有不变或者可变的中间角度地设置该导线。

如果选择了通过往返摆动移动该支架1本身(用双箭头在左侧示出)而移动并且同时进行设置导线6的直接驱动装置2，则可以是一些弯曲的轨迹。该变形在塑料材料的基体4的中央部分中示出，在这里在该基体的边缘上通过导线6生产了一个波纹图案，独特地通过支架1的摆动，同时通过支撑了设置单元以及单元9的游标的平移运动，该波纹图案平行于支架1的轴3扩展。

如果还考虑选择在该支架的摆动运动时叠置游标的摆动运动，则可以在该塑料材料的基体上设置任何图案的导线；所述图案还可以完全出于装饰目的被实施，例如没有任何电学功能。

最后，在该塑料材料的基体4的右部分中，看见了一个切割线10，该切割线10在这里借助于装备有切割工具5’的另外的游标而制成，从而分割所述塑料材料的基体4。

Claims (19)

1.用于在塑料材料的基体上设置加热、天线和/或者装饰的导线的方法，借助于至少一个用于设置导线到该基体表面上的设置单元，该基体固定在一个特别是滚筒形式的支架上，该支架借助于一个第一驱动装置可运动，所述设置单元借助于第二驱动装置相对可移动支架并且独立于在该基体的表面上的该可移动支架移动，其特征在于，将可逆的定位驱动装置用作第一驱动装置，从而定位该支架，将至少一个带有用于至少一个游标的引导装置的线性电机用作第二驱动装置，该游标用于定位至少一个设置单元。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，将一个特别是转矩电机的直接电驱动装置用作定位驱动装置。

3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，使用多个彼此独立定位的游标，以便借助于一个或者多个线性电机定位至少一个设置单元和另外的工具。

4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用至少一个第二引导装置，用于独立于承载所述工具的游标进行引导。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使用一个用于引导该导线设置单元的第一引导装置和一个用于引导其它工具特别是切割工具的第二引导装置。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置至少部分数量的彼此靠近的具有非平行取向的导线。

7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，设置至少部分数量具有可变波纹，也就是说，具有可变波长和/或者幅度的导线部分。

8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在设置之后立即以合适的长度切割至少部分数量的导线部分。

9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，沿交替的方向彼此靠近地设置至少部分数量的邻近的导线的部分。

10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以弯曲形式同时不切割地设置至少部分数量的导线的部分。

11.一种用于在塑料材料的基体(4)上设置加热、天线和/或者装饰的导线的装置，该装置具有支架(1)，特别是滚筒形式的支架(1)，该支架(1)借助于一个用于固定该基体的第一驱动装置(2)可移动，具有至少一个用于在该基体表面上设置导线(6)的设置单元(5)，所述设置单元(5)借助于第二驱动装置(7，8)可以相对可移动基体并且独立于该可移动基体以可逆的方式移动并且设置在该基体的表面上，其特征在于，该支架(1)借助于定位驱动装置(2)以可逆方式移动并且定位，至少一个设置单元借助于具有用于承载该设置单元(5)的至少一个游标(7)的引导装置(8)的至少一个线性电机移动。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，该线性电机的工作轴相对该支架的工作方向大致横向，最好以90度角方式设置。

13.根据权利要求11或者12所述的装置，其特征在于，该线性电机包括流体控制装置，即气动或者液动装置。

14.根据权利要求11或者12所述的装置，其特征在于，该线性电机包括电驱动装置。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，该线性电机具有用于多个能够彼此独立移动和定位的游标(7)的引导装置(8)。

16.根据上述装置权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在至少一个设置单元(5)附近，其它功能的其它装置(5’)，特别是加热工具，切割工具，标记工具还可以借助于游标(7)和线性电机定位在该基体(4)上并且用于作用于该基体和该导线(6)。

17.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设置一些枢转驱动装置，特别是一些通过空心轴(7’，8’)设置的驱动装置，以便沿整体垂直于该基体表面的工作方向进行工具的调节。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，至少一个游标(7)还可以沿该引导装置(8)直线移动或者定位也可以围绕该引导装置的轴摆动。

19.根据上述装置权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该定位驱动装置是直接的电驱动装置，特别是转矩电机。

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