DE102009017999A1 - Method for the automated assembly of stackable devices on a mounting base and mounting arrangement - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur automatisierten Montage von anreihbaren Geräten mit Gehäusen (2) und einem oder mehreren Leiteranschlüssen, insbesondere Reihenklemmen (1), auf einer Montageschiene, insbesondere auf einer Tragschiene (103), mit einem Montageroboter, der einen beweglichen Greifer (4) zum Greifen von jeweils wenigstens einem der anreihbaren Geräte aufweist, wobei der Greifer (4) die Gehäuse (2) greift und wobei vorzugsweise der Greifer (4) vor, bei oder nach der Montage der Gehäuse auf der Tragschiene (103) diese einer insbesondere automatisierten Kennzeichnung bzw. Markierung zuführt (Fig. 9).Method for the automated assembly of attachable devices with housings (2) and one or more conductor connections, in particular terminal blocks (1), on a mounting rail, in particular on a mounting rail (103), with a mounting robot comprising a movable gripper (4) for gripping each having at least one of the attachable devices, wherein the gripper (4) engages the housing (2) and wherein preferably the gripper (4) before, during or after mounting the housing on the mounting rail (103) this particular automated labeling or Feed mark (Figure 9).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatisierten Montage von anreihbaren Geräten, insbesondere Reihenklemmen, auf einer Montagebasis, insbesondere auf einer Tragschiene.The The invention relates to an apparatus and a method for automated Mounting of attachable devices, in particular terminal blocks, on a mounting base, in particular on a mounting rail.
Um neben der Handmontage von anreihbaren Geräten auch eine automatisierte derartige Geräte mit Hilfe von Montagerobotern vorzunehmen, bedarf es einer Weiterentwicklung sowohl der elektrischen Geräte an sich als auch der Montagewerkzeuge.Around in addition to the manual assembly of attachable devices also an automated such devices with the help of assembly robots, it requires further development both the electrical appliances in itself as well as the assembly tools.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung weiterzuentwickeln.In front In this background, it is the object of the invention, the generic method and the generic device further.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1. Die Erfindung schafft ferner das Verfahren des Anspruchs 11.The Invention solves This object is achieved by the subject matter of claim 1. The invention further provides the method of claim 11.
Es ist besonders vorteilhaft und erleichtert den Montageprozess in Hinsicht auf die Notwendigkeit des Beschriftens bzw. Kennzeichens bzw. Markieren der Geräte, insbesondere Reihenklemmen, erheblich, wenn die Gehäuse vor, bei oder nach der Montage automatisiert gekennzeichnet werden, was durch das Aufbringen von Markierern, Displays, bedruckten Typenschildern oder dgl. erfolgen kann oder aber durch das direkte Aufbringen von Markierungen, insbesondere Bedruckungen oder dgl. auf die Gehäuse oder auf bedruckbare Folien oder Papiere auf den Gehäusen.It is particularly advantageous and facilitates the assembly process in Regard to the need for labeling or marking the devices, especially terminal blocks, considerably if the housings in front, be automatically marked during or after assembly, which is through the application of markers, displays, printed nameplates or the like. Can be done or by the direct application of Markings, in particular imprints or the like. On the housing or on printable films or papers on the housings.
Die Erfindung schafft auch eine vorteilhafte Montageanordnung zum automatisierten Montieren von Reihenklemmen mit einem Montageroboter mit einem Greiferarm mit einem Greifer, wenigstens einem oder einer Mehrzahl von mit Geräten, insbesondere Reihenklemmen bestückten Magazinen, einer Kennzeichnungs- bzw. Markierstation und wenigstens einer zu bestückenden Tragschiene, wobei die Magazine, die Kennzeichnungs- bzw. Markierstation und die Tragschiene um den Montageroboter derart verteilt sind, dass dieser die Magazine, die Kennzeichnungs- bzw. Markierstation und die Tragschiene zwecks des Kennzeichnen bzw. Markierens und Montierens erreichen kann.The Invention also provides an advantageous mounting arrangement for automated Mounting terminal blocks with a mounting robot with a gripper arm with a gripper, at least one or a plurality of with Devices, especially terminal blocks equipped Magazines, a marking station and at least one to be loaded DIN rail, the magazines, the marking or marking and the mounting rail are distributed around the mounting robot such that this the magazines, the marking or Markierstation and the mounting rail for the purpose of marking or mounting and mounting can reach.
Derart werden die zum Montieren und Beschriften notwendigen Komponenten auch konstruktiv vorteilhaft zu einer Anordnung zusammengefasst.so become the necessary components for mounting and labeling Also structurally advantageous combined to form an arrangement.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.advantageous Embodiments of the invention are the dependent claims remove.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:following The invention will be described with reference to the drawing based on embodiments described in more detail. Show it:
Der Begriff der Reihenklemme ist nicht zu eng zu fassen. Es kann sich einerseits um eine reine Durchgangsklemme handeln, aber auch um ein eine Elektronikschaltung aufweisendes elektrisches Gerät. Wesentlich ist die Anreihbarkeit der Gehäuse direkt nebeneinander auf einer Montagebasis, z. B. auf einer Tragschiene, wie sie zur Konfiguration von Schaltschränken verwendet wird. Jedenfalls ein Teil der anreihbaren Gehäuse weist dabei einen oder mehrere der Leiteranschlüsse auf.Of the Term of terminal block is not too narrow. It may be on the one hand to act as a pure through terminal, but also to an electronic device having an electronic circuit. Essential is the alignability of the housing directly next to each other on a mounting base, z. On a mounting rail, as used for the configuration of control cabinets. In any case a part of the stackable housing has one or more of the conductor connections.
Die
Reihenklemme
Der
Greifer
Vorzugsweise
werden die Reihenklemmen
Die
Greiferzange
Um
mit dem Greifer
Besonders
bevorzugt werden die korrespondierenden Aufnahmekonturen
Es
bietet sich an, die Vorsprünge
als Zapfen
Die
Zapfen
Die
Anzahl und Geometrie der Vorsprünge und
Ausnehmungen
Nach
Alternativ
können
die Löcher
oder Nuten
Auch
Analoges
gilt für
Nach
einer Variante der Erfindung ist es vorteilhaft, die Reihenklemmen
Es
ist ferner vorteilhaft, auch zur Lagerung der Reihenklemmen
Um
auch Reihenklemmen
Nach
einer besonders bevorzugten Variante weisen die Reihenklemmen sowohl
die Aufnahme- und Montagekonturen
Es sei noch darauf verwiesen, dass unter den Begriff der „Reihenklemme” im Sinne der vorliegenden Anmeldung auch Abschlussplatten, Endwinkel und/oder sonstige Gehäuse zu verstehen sind, die auf der Tragschiene zu montieren sind.It It should be noted that the term "terminal block" in the sense the present application also end plates, end angle and / or other housing to be understood, which are to be mounted on the mounting rail.
Es ist besonders vorteilhaft und erleichtert den Montageprozess erheblich, wenn die Gehäuse vor, bei oder nach der Montage automatisiert gekennzeichnet werden, was durch das Aufbringen von Markierern, Displays, bedruckten Typenschildern oder dgl. erfolgen kann oder aber durch das direkte Aufbringen von Markierungen, insbesondere Bedruckungen oder dgl. auf die Gehäuse oder auf bedruckbare Folien oder Papiere auf den Gehäusen.It is particularly advantageous and greatly facilitates the assembly process, if the case before, be automatically marked during or after assembly what by the application of markers, displays, printed nameplates or the like. Can be done or by the direct application of Markings, in particular imprints or the like. On the housing or on printable films or papers on the housings.
Mit einem Steuerungsrechner werden die jeweils auf die Reihenklemme aufzubringenden Informationen bestimmt, z. B. aus einer Datenbank abgerufen.With a control computer are each on the terminal block information to be applied, z. B. from a database accessed.
Sodann
wird die jeweils nächste
Reihenklemme
Eine
beispielhafte Anordnung zum Kennzeichnen bzw. Markieren von Reihenklemmen
und zum darauffolgenden Montieren auf einer Tragschiene zeigt.
Nach
Vorzugsweise
ist der Montageroboter mittig angeordnet und die Magazine
Ein
besonders bevorzugtes Verfahren zur automatisierten Montage von
anreihbaren Geräten mit
Gehäusen
- a) Der Montageroboter
100 greift mit seinem Greifer4 eines der Gehäuse2 aus einem der Magazine9 . Vorzugsweise ist der Montageroboter100 mit einer Steuerungsvorrichtung (einer Mikroprozessorgesteuerten Steuerungsvorrichtung) versehen, die mit einer Datenbank verknüpft ist, in welcher Informationen über den Montage- und Markiervorgang gespeichert sind. Diese Informationen umfassen insbesondere einen Ablaufplan, d. h. die Reihenfolge der auf der jeweiligen Tragschiene zu montierenden Reihenklemmen1 sowie Informationen über die durchzuführende Markierung (9 ). - b) Sodann bewegt der Montageroboter die zu montierenden Reihenklemmen
1 in den Bereich der Kennzeichnungs- bzw. Markierstation102 . Hier weist die Kennzeichnungs- bzw. Markierstation eine Druckstation104 und eine Fixierungsstation105 auf. Zunächst hält der Montageroboter100 die jeweils zu montierende Reihenklemme1 unter die Druckstation, die einen Druckkopf aufweist. Dieser Druckkopf kann als Tintenstrahldruckkopf ausgebildet sein, der mit einer Tinte zum Bedrucken von Oberflächen aus Kunststoff versehen ist. Vorzugsweise bewegt der Montageroboter100 die Reihenklemme unter dem Druckkopf senkrecht zu deren Druckbereich (ein Abschnitt einer Gerade) her. Hierzu werden die Bewegungen der Druckkopfs104 und des Montageroboters100 synchronisiert, d. h. ihre Steuerungsvorrichtungen müssen hierzu miteinander verknüpft sein oder die gesamte Steuerung erfolgt mit Hilfe nur einer einzigen Steuerungsvorrichtung. Dabei erfolgt die Bedruckung der Reihenklemme, also deren Markierung. Dieses Verfahren ist besonders übersichtlich und zuverlässig, dass der Montageroboter100 derart die Reihenklemme jeweils mit der passenden Markierung versieht und Fehlerfälle weitestgehend auszuschließen sind. Diese Markierung kann theoretisch auch in anderer Weise erfolgen, z. B. durch ein Einritzen einer Beschriftung mit einem Laser oder durch ein Bekleben der Reihenklemme mit einem vorbedruckten Schild, dass der Montageroboter einem separaten Magazin oder einer vorbedruckten Markierermatte entnimmt (10 ). - c) Vorzugsweise wird die derart bedruckte Reihenklemme
1 sodann unter die Fixierungsstation105 gehalten bzw. unter dieser her bewegt (11 ). Es kann vorgesehen sein, das Bedrucken mit einer UV-aushärtbaren Tinte vorzunehmen und dann mittels UV-Lichtbestrahlung zu Fixieren./Auszuhärten. - d) Sodann setzt – vorzugsweise
rastet – der
Montageroboter die Reihenklemme auf die Tragschiene
102 auf.
- a) The assembly robot
100 grabs his grapple4 one of the housings2 from one of the magazines9 , Preferably, the assembly robot100 with a control device (a microprocessor-controlled control device), which is linked to a database in which information about the assembly and marking process are stored. This information includes in particular a flowchart, ie the order of the terminal blocks to be mounted on the respective mounting rail1 and information about the mark to be carried out (9 ). - b) Then the assembly robot moves the terminal blocks to be mounted
1 in the area of the marking or marking station102 , Here the marking or marking station has a printing station104 and a fixation station105 on. First of all, the assembly robot stops100 each terminal to be mounted1 under the print station, which has a print head. This printhead may be formed as an ink jet printhead provided with an ink for printing surfaces of plastic. Preferably, the assembly robot moves100 the terminal under the print head perpendicular to the printing area (a section of a straight line) ago. This will be the movements of the printhead104 and the assembly robot100 synchronized, ie their control devices must be linked to each other or the entire control is carried out using only a single control device. In this case, the printing of the terminal, so their mark is done. This procedure is particularly clear and reliable that the assembly robot100 in such a way, the terminal provides each with the appropriate mark and error cases are largely ruled out. This marking can theoretically be done in other ways, for. B. by scribing a label with a laser or by gluing the terminal with a pre-printed sign that the assembly robot removes a separate magazine or preprinted marker mat (10 ). - c) Preferably, the thus-printed terminal block
1 then under the fixation station105 held or moved under this (11 ). It can be provided to print with a UV-curable ink and then fix it by UV light irradiation. / Harden. - d) Then sets - preferably snaps - the assembly robot, the terminal on the mounting rail
102 on.
Die Erfindung schafft damit ein besonders vorteilhaftes Montageverfahren, in welches der Vorgang des Beschriftens bzw. (hiermit gleichzusetzenden) Kennzeichnen bzw. (hiermit wiederum gleichzusetzenden) Markierens der einzelnen Klemmen integriert ist, was die Prozesssicherheit erhöht.The Invention thus provides a particularly advantageous assembly method, into which the process of labeling or (hereby equated) Marking or (hereby again equivalent) marking the individual terminals is integrated, what the process safety elevated.
Die
- 1. ein direktes Beschriften der Reihenklemmen;
- 2. 2. ein indirektes Beschriften der Reihenklemmen
- 3. ein direktes und indirektes Beschriften der Reihenklemmen
(siehe
3 ).
- 1. a direct labeling of the terminal blocks;
- 2. 2. Indirect labeling of the terminal blocks
- 3. a direct and indirect labeling of the terminal blocks (see
3 ).
Diese
drei einzelnen Varianten umfassen wiederum eine Mehrzahl von Alternativen,
die in den
Zunächst ist
bei den drei Alternativen des Beschriftens der Reihenklemmen zu
unterscheiden, ob die einzelnen Reihenklemmen beschriftet werden oder
eine ganze Reihe, d. h. eine Mehrzahl von Reihenklemmen. Sodann
verästeln
sich diese Alternativen gemäß der Offenbarung
der
Während die
Besonders bevorzugt erfolgt eine Beschriftung der einzelnen Reihenklemme, insbesondere auf einem vormontiertem weißen Schild, insbesondere geklebt oder gerastet sowie wiederum bevorzugt eine Beschriftung in Schwarz mittels UV Tinte und eine Fixierung über UV-LED Einheit.Especially Preferably, a label of the individual terminal block, especially on a pre-assembled white plate, especially glued or snapped and again preferred a label in black using UV ink and a fixation via UV-LED unit.
Nach der Entnahme der Klemme oder des zu beschriftenden Teils, wird dieses durch den Roboterarm an einem Mitnahmeband vorbeigeführt. Das Mitnahmeband synchronisiert das Referenzierungssignal und bestimmt somit die Position des Objektes. Eine positiongenaue Beschriftung wird durchgeführt und die aufgebrachte Tinte anschließend in der Fixierungstation ausgehärtet (Der Roboter transportiert dabei das zu beschriftende Teil vorzugsweise zu dieser Station). Nach der Aushärtung wird die Reihenklemme an der passenden Position der Tragschiene aufgerastet.To the removal of the clamp or the part to be labeled, this is passed by the robotic arm to a driving tape. The Carrying tape synchronizes the homing signal and determines thus the position of the object. A positionally accurate label is done and then the applied ink Hardened in the fixation station (The robot preferably transports the part to be inscribed to this station). After curing, the terminal block snapped on the appropriate position of the mounting rail.
Die Daten werden beispielsweise mittels eines Planungsprogramms zur Planung der Bestückung von Tragschienen generiert und an den Roboter übersandt. Gleichzeitig werden die zugehörigen Beschriftungsdaten zum Drucksystem gesandt, um beide Einheiten, Roboter und Drucksystem, zu koppeln.The Data is for example by means of a planning program for Planning of the assembly generated by mounting rails and sent to the robot. At the same time the associated label data sent to the printing system to both units, robots and printing system, to pair.
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