DE10042770C1

DE10042770C1 - Verfahren zur Hochspannungsprüfung bei einem elektrischen Gerät, insbesondere bei einem Staubsauger

Info

Publication number: DE10042770C1
Application number: DE2000142770
Authority: DE
Inventors: Rainer Adrian; Juergen Bastian; Andreas Dehn; Ferdinand Driftmeier; Guido Guese; Carsten Harbig; Paul-Heinz Herzog; Frank Kruze; Kurt Ruehe; Matthias Schaffeld; Stephan Sielemann; Dirk Uffenkamp
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2020-09-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochspannungsprüfung bei einem elektrischen Gerät, insbesondere bei einem mit Sauggebläse, Regelelektronik und dgl. betriebsfertig komplettierten Staubsauger. Erfindungsgemäß werden metallische Gehäuse-Schraubverbindungen bzw. Gehäusefügestellen des Gerätes robotergesteuert nach einem in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation oder des Roboters abgespeichert hinterlegten Geräte- oder Gehäusemuster gezielt mit Taststiften, Tastpinseln oder dgl. angefahren und einer Hochspannungsprüfung auf Spannungsüberschlag zu spannungsführenden Geräteteilen unterzogen. Gemessene Spannungsüberschläge führen zu einer Aussonderung des Gerätes. Die robotergesteuerte elektrische Prüfung des Gerätes ist äußerst zeitsparend und optimal wirtschaftlich auch produktübergreifend durchführbar. Nahezu jede Geräte- oder Gehäuseform bzw. jede beliebige Gehäuseoberfläche kann die Grundlage zur automatischen Abtastung bzw. zur Spannungsfestigkeits-Isolationsprüfung liefern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochspannungsprüfung bei einem elektrischen Gerät, insbesondere bei einem betriebsfertig komplettierten Staubsauger, bei welchem das Gerät einer Hochspannungsprüfung nach einem in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation hinterlegten Muster auf Spannungsüberschlag zu spannungsführenden Geräteteilen unterzogen wird, wobei eine mit einem Schutzleiter verbundene Gehäusefläche gezielt mit einem Taststift verbunden wird, und gemessene Spannungsüberschläge zu einer Aussonderung des Gerätes führen.

In Großserien gefertigte elektrische Geräte, wie z. B. Staubsauger, unterliegen einer Endkontrolle, welche neben einer Funktionsprüfung der elektrischen Gerätebaugruppen auch eine Isolations- bzw. Hochspannungsprüfung des komplettierten Gerätes umfasst.

Ein dafür anwendbares Verfahren ist aus der gattungsgemäßen DE 42 19 970 A1 bekannt.

Bei dem bekannten Technikstand, wie auch bei einer durch die EP 468 153 B1 bekannten Kontaktierungsvorrichtung für Prüfzwecke werden als sensierende Taststifte für die Hochspannungsprüfung im wesentlichen starre Kontaktfinger oder Sondenpaare eingesetzt. Bei derart wenig flexiblen Hochspannungstastern mit harten Konturschienen besteht die Gefahr, dass die auf Spannungsüberschläge zu kontrollierenden Gehäuseteile beschädigt werden. Eine formschlüssige Kontaktierung ist dabei insbesondere an vorhandenen Gehäusefügestellen nicht erreichbar, weil die starren Kontaktfinger regelmäßig über solche Fügestellen hinwegspringen, bzw. nicht in die Fugen zwischen den Gehäuseteilen eintauchen können. Darüber hinaus ist ein Auswechseln der die Taster tragenden Konturschienen notwendig, wenn in Gehäuseform und Abmessungen unterschiedliche Produkte zu prüfen sind.

Bei einer Großserienfertigung von mehreren hundert oder tausend Geräten pro Tag, die zudem noch in Form und Abmessungen unterschiedlich sein können, sowie im Hinblick auf moderne Fertigungs- und Bestückungsverfahren mittels Roboter ist mit dem vorerwähnten Technikstand eine optimale Sicherheitsprüfung nicht möglich. Insbesondere für die Großserienfertigung von Geräten sind die bekannten Verfahren zeitraubend und unwirtschaftlich. Als Aufgabe soll die Erfindung hierbei Abhilfe schaffen und eine hinsichtlich Zeitaufwand und Wirtschaftlichkeit optimale Sicherheitsprüfung ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch gelöst, dass nach einem in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation oder eines Roboters außerdem abgespeichert hinterlegten Geräte- oder Gehäusemuster als entsprechende Gehäusefläche die Gehäusefügestellen des Gerätes gezielt mit den Taststiften zur entsprechenden Hochspannungsprüfung angefahren werden, und dass als elektrischer Taststift ein weicher Kohlefaserpinsel verwendet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.

Mit dem Einsatz des Kohlefaserpinsels als Taststift kann die Oberfläche und Kontur eines beliebigen Produktes auch an den Gehäusefügestellen optimal berührt und auf einen Spannungsüberschlag hin sicher geprüft werden. Eine Beschädigung der Oberflächen eines Gerätes ist durch die "weiche" Kontaktgabe des Faserpinsels völlig ausgeschlossen und eine formschlüssige Kontaktierung ist gewährleistet. Ein Auswechseln von Konturschienen bei unterschiedlichen Produkten entfällt, weil das Abtastmuster des Gerätes jeweils von dem Geräte- oder Gehäusemuster vorgegeben wird, welches im Datenspeicher der Prüfstation oder des den Abtastvorgang durchführenden Roboters abrufbar hinterlegt ist. Den Konturen des Gerätes kann somit der weiche Kohlefaserpinsel exakt nachlaufen.

Die robotergesteuerte elektrische Prüfung des Gerätes ist äußerst zeitsparend und optimal wirtschaftlich auch produktübergreifend durchführbar. Nahezu jede Geräte- oder Gehäuseform bzw. jede beliebige Gehäuseoberfläche kann die Grundlage zur automatischen Abtastung bzw. zur Spannungsfestigkeits-Isolationsprüfung liefern. Gemäß den vorteilhaften Weiterbildungen des Prüfverfahrens ist dafür in einem elektronischen Datenspeicher der Prüfstation bzw. des Roboters ein dem Konturenverlauf der Geräteoberfläche und/oder der Fügestellen des Gerätegehäuses entsprechendes Abtastmuster zur Robotersteuerung hinterlegt.

Am Beispiel eines an sich bekannten Staubsaugers (sh. z. B. DE 44 13 884 A1), dessen mehrteiliges Kunststoffgehäuse die für den Betrieb des Gerätes notwendigen elektrischen und nichtelektrischen Baugruppen, wie Sauggebläse, Regelelektronik, Kabelwickler, Staubbeutel und dergl. aufnimmt, soll die erfindungsgemäße robotergesteuerte Hochspannungsprüfung näher erläutert werden, wobei das Prüfverfahren nach der Erfindung durch den Einsatz eines Knickarm-Roboters universal nutzbar ist.

Nach Ziel und Zweck der notwendigen Prüfstation wird kontrolliert, ob am Produkt (hier Staub sauger) die Montage- oder Gehäuseschrauben spannungsführende Teile im Gerät berühren, oder ob spannungsführende Teile, z. B. abisolierte Drähte oder Litzen der elektrischen Bau elemente oder Baugruppen an der Gehäuseoberfläche, insbesondere an den Gehäusefü gestellen berührt werden können. Eine Berührung spannungsführender Leiter am Außenge häuse wird unter Umständen dann möglich, wenn Kabel oder Litzen an den Fügestellen der Gehäuseteile eingeklemmt sind.

Die Spannungsfestigkeitsprüfung erfolgt mittels Hochspannung, vorzugsweise in zwei Schritten.

Um das Verfahren zur Spannungsfestigkeitsprüfung des mit Sauggebläse, Regelelektronik und dergl. betriebsfertig komplettierten mehrteiligen Staubsaugergehäuses robotergesteuert durch führen zu können, ist in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation oder des Robo ters in einem Datenspeicher entsprechend dem zu prüfenden Gerät ein Geräte- oder Gehäu semuster mit den jeweils anzufahrenden metallischen Gehäuse-Schraubverbindungen bzw. Gehäusefügstellen des Gerätes hinterlegt. Entsprechend diesem abgespeichert hinterlegten Plan oder Abtastmuster bewegt sich der Greiferarm des Roboters zielgerichtet zu den einzel nen Tastpunkten, worauf die Hochspannungsprüfung erfolgt.

Für die erste Prüfung (Überprüfung der Motoroberfläche auf Berührungsspannung) ist der Ro boter mit Taststiften ausgestattet. Die Motoroberfläche wird mit den Taststiften vom Roboter angefahren und kontaktiert. Es wird eine Spannung von 1,5 kV an die Taststifte und beide An schlüsse des Staubsaugersteckers (spannungsführende Leitungen) gelegt. Ein eventueller Spannungsüberschlag wird von einem angeschlossenen Messgerät erfasst und das Produkt als "nicht in Ordnung" ausgeschleust.

Bei dem nachfolgenden Prüfgang (Überprüfung der metallischen Schraubverbindungen auf Berührungsspannung und Gehäuse-Konturprüfung) ist der Roboter mit Taststiften für die Schraubenverbindungen ausgestattet. Es wird eine Spannung von 2,5 kV an die Taststifte an gelegt und die Schraubenpositionen werden mit dem Roboter angefahren. Anschließend wird für die Gehäuse-Konturprüfung die Spannung von 2,5 kV an einem weichen Kohlefaserpinsel (elektrischer Tastpinsel) angelegt. Der Roboter fährt mit dem Tastpinsel gezielt die Fügestellen, an denen evtl. ein spannungsführendes Litzenteil oder dergl. herausragen könnte, des bis da hin unbeanstandeten Produktes ab. Bei einem gemessenen Spannungsüberschlag wird das Gerät ebenfalls ausgeschleust.

Mit dem Einsatz der Taststifte und des Kohlepinsels kann nahezu jede beliebige Oberfläche, bzw. jedes beliebiges Produkt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft werden.

Claims

1. Verfahren zur Hochspannungsprüfung bei einem elektrischen Gerät, insbesondere bei einem betriebsfertig komplettierten Staubsauger, bei welchem das Gerät einer Hochspannungsprüfung nach einem in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation hinterlegten Muster auf Spannungsüberschlag zu spannungsführenden Geräteteilen unterzogen wird, wobei eine mit einem Schutzleiter verbundene Gehäusefläche gezielt mit einem Taststift verbunden wird, und gemessene Spannungsüberschläge zu einer Aussonderung des Gerätes führen, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem in der Programmsteuerung der zugeordneten Prüfstation oder eines Roboters außerdem abgespeichert hinterlegten Geräte- oder Gehäusemuster als entsprechende Gehäusefläche die Gehäusefügestellen des Gerätes gezielt mit den Taststiften zur entsprechenden Hochspannungsprüfung angefahren werden, und dass als elektrischer Taststift ein weicher Kohlefaserpinsel verwendet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem elektronischen Datenspeicher der Prüfstation bzw. des Roboters ein dem Konturenverlauf der Geräteoberfläche und/oder der Fügestellen des Gerätegehäuses entsprechendes Abtastmuster zur Robotersteuerung hinterlegt ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Sicherheitsprüfung des Gerätes in zwei Schritten durchgeführt wird, wobei in dem ersten Prüfschritt die Abtastung der Motoroberfläche und im zweiten Prüfschritt eine Abtastung der Gehäuse-Schraubverbindungen mit einem starren Taststift und die Gehäuse-Konturprüfung mit der Abtastung der Gehäusefügestellen mittels des weichen Kohlefaserstiftes erfolgt.