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Die Erfindung betrifft ein maschinelles Verfahren zur Montage von abgelängten Lichtleitersträngen mit Endhülsen für LED-Winkelstecker in Formteile, insbesondere in Strangpressformteile.
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Bekannt ist es, einen solchen Lichtleiterstrang manuell in einen Hohlraum bzw. eine Nut innerhalb eines Formteiles 1 einzubringen und zu fixieren, was für eine industrielle Fertigung sehr aufwendig ist und mit erheblichen Qualitätsmängeln verbunden ist.
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Bekannt ist auch eine mobile Vorrichtung zur Montage eines Lichtwellenleiters in ein Kanalelement, wobei die Vorrichtung entlang dem Kanal bewegt wird. Diese Vorrichtung eignet sich nicht für Formteile mit einer Länge von weniger als 1 m Länge (
WO 02/56080 A1 ). Eine andere bekannte Vorrichtung zur Verlegung eines Lichtleiters auf einem Substrat mit V-Nut ist ebenfalls an der Nut entlang zu führen und nicht für die Bestückung kurzer Formteile mit Lichtleitern geeignet (
EP 0 256 510 A2 ).
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Eine weitere bekannte mobile Vorrichtung zur Kabelverlegung von Kabeltrommeln ist für die Bestückung von kurzen Formteilen ebenfalls ungeeignet (
DE 197 33 859 A1 ). Bekannt sind auch Formteile zum Fixieren von Lichtleiterkabel in Fahrzeugen und Flugzeugen, bei welchen die Verlegung der Lichtleiter jedoch manuell erst nach Montage derselben in einem Fahrzeug oder einem Flugzeug erfolgt (
DE 10 2005 034 236 B3 ,
DE 10 2005 046 934 A1 und
DE 42 17 267 A1 ).
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Aufgabe der Erfindung ist es mittels einer programmgesteuerten elektromechanischen Vorrichtung ein Verfahren zu realisieren, welches die Durchführung einer effektiven industriellen und qualitätsgerechten Montage von abgelängten Lichtleitersträngen mit Endhülsen erlaubt.
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So ist ein Lichtleiterstrang 2 mit einem Lichtaustritt am Umfang desselben, bestehend aus einem transparent ummanteltem Glasfaser-Lichtleiterbündel 10 und damit verklebten Endhülsen 12 versehen, in einen fugenartig profilierten Hohlraum 9 eines Formteiles 1 lagedefiniert und klemmend einzubringen und zu fixieren bzw. zu montieren. Lagedefiniert deshalb, weil die Endhülsen 12 des Lichtleiterstranges 2 mit ihren Anflächungen 13 zur Kopplung mit LED-Modulen (Winkelsteckern) am Anfang und am Ende des Hohlprofils 9 aus Gründen der Weiterverarbeitung genau lagedefiniert zu positionieren sind. Das Problem ist dabei, dass das Lichtleiterbündel 10 des Lichtleiterstranges, technologisch bedingt, unter Spannung und in um 180° gekrümmten Zustand zugeschnitten und mit den Endhülsen 12 verklebt worden ist. Infolge dessen sind die im gekrümmten Zustand mit den Endhülsen 12 verklebten Glasfasern des Lichtleiterbündels 10 unterschiedlich lang bemessen, das heißt die an der äußeren Krümmung befindlich gewesenen Glasfasern sind länger als die an der inneren Krümmung befindlich gewesenen Glasfasern. Bei Streckung des Lichtleiterbündels 10 zu einer Geraden führt diese Längendifferenz nun zu einer Verdrehung des Lichtleiterstranges 2 um seine Längsachse und damit zu einer unkontrollierten Positionierung der Endhülsen 12, was wiederum für die Weiterverarbeitung des Formteiles 1 mit dem Hohlraum 9 hinderlich und nachteilig ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, wie mit dem Anspruch angegeben gelöst. Die Verfahrensschritte bei der Durchführung des Verfahren zur Montage von abgelängten Lichtleitersträngen 2 mit angeflächten Endhülsen 12 sind dabei
- a) Heranführen eines Formteiles 1 mit fugenartigen Hohlprofil 9 auf einem Transportband 7 an einen ersten Anschlag, wobei das Formteil 1 von Führungsrollen 4, 4a und von Anpressrollen 5, 5a geführt wird;
- b) Einbringen eines abgelängten Lichtleiterstrangs 2 mit angeflächten Endhülsen 12 in einen spitzwinklig zu dem Transportband 7 angeordnete Führungsschiene 8 mit Innenprofilierung bis an einem eine Eindrückposition definierenden zweiten Anschlag, wobei die angeflächten Endhülsen 12 leichtgängig in die passgerecht formschlüssig zu den Endhülsen 12 profilierte Führungsschiene 8 einführbar sind, und wobei ein Formschluss zwischen Endhülse 12 und Innenprofilierung der Führungsschiene 8 eine Verdrehung des Lichtleiterstrangs 2 um seine Längsachse verhindert;
- c) Positionieren des Formteils 1 mittels des beweglichen, programmgesteuerten ersten Anschlags in einer Arbeitsstellung;
- d) Einschalten mechanischer, programmgesteuerter Antriebe der Eindrückvorrichtung, um zunächst die Anpressrollen 5, 5a in Arbeitsstellung zu bringen, um das Formteil 1 auf dem Transportband 7 fest zu platzieren, und sodann die Eindrückrollen 6 in Arbeitsstellung zu platzieren;
- e) Eindrücken des verdrehfest in der Eindrückposition eingebrachten Lichtleiterstrangs 2 in das fugenartige Hohlprofil 9 des Formteils 1 mittels der Eindrückrollen 6, wobei der Lichtleiterstrang 2 verdrehfest in dem fugenartigen Hohlprofil 9 klemmend fixiert wird und um die Länge seiner abgeflächten Endhülsen 12 und zusätzlich um eine vorbestimmte Länge aus dem Formteil (1) herausragt.
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Die Vorrichtung besteht dabei im wesentlichen aus einer Transporteinrichtung in Form eines Transportbandes 7 für die mit Lichtleitersträngen 2 zu bestückenden Formteile 1, einer Eindrückeinrichtung mit Eindrückrolle 6 für einen Lichtleiterstrang 2 in nutenförmige Hohlräume 9 der Formteile 1, einer Zuführschiene 8 zur formschlüssigen Aufnahme und Zuführung der Lichtleiterstränge 2 mit den angeflächten Endhülsen 12 oder Endhülsen mit ovalem Querschnitt, zu den Eindrückrollen 6 der Eindrückeinrichtung sowie eines elektromechanischen Antriebes mit Programmsteuerung. Die Zuführschiene 8 ist dabei mit Gefälle zur Eindrückrolle 6 spitzwinklig zum Transportband 7 angeordnet und reicht dabei bis nahe an die Eindrückrolle 6 heran. Zur richtigen Positionierung des Formteiles 1 und der Lichtleiter 2 an der Endrückrolle 6 ist dafür jeweils ein Anschlag angeordnet. Der Lichtleiterstrang 2 mit seinen angeflächten oder ovalen Endhülsen 12 ist dabei leichtgängig in die passgerecht formschlüssig zu den Endhülsen 12 profilierte Führungsschiene 8 einbringbar bzw. eingeführbar, wozu zum Einlegen verschieden abgelängter Lichtleiterstränge 2 zum Einbringen der an den Lichtleiterstrangenden befindlichen Endhülsen 12, in das Profil der Führungsschiene 8 eine oder mehrere Aussparungen 14 in der Führungsschiene 8 angeordnet sind.
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Zur Positionierung von Lichtleiterstrang 2 und Formteil 1 für den Eindrückvorgang an der Eindrückrolle 6, ist in Transportrichtung hinter der Eindrückrolle 6, je ein programmgesteuerter beweglicher Anschlag für das Formteil 1 und die Endhülse 12 des Lichteiterstranges 2 angeordnet.
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Der Formschluss zwischen Endhülse 12 mit der Anflächung 13 oder einer Endhülse mit ovalem Querschnitt und der Innenprofilierung der Führungsschiene 8 verhindert eine Verdrehung des Lichtleiterstranges 2 während des Montagevorganges d. h. des Eindrückvorganges solange bis der Lichtleiterstrang 2 von der Eindrückrolle 6 in das Hohlprofil 9 bzw. in die Nut vollständig eingedrückt ist. Das Formteil 1 ist dabei auf einem Transportband 7 befindlich und von den Führungsrollen 4, 4a sowie von den Führungs- und Anpressrollen 5, 5a geführt.
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Am Anfang des Hohlprofils 9 im Formteil 1 wird sodann eine Eindrückrolle 6 zum Eindrücken des Lichtleiterstranges 2 und die Anpressrollen 5, 5a in Arbeitsposition gebracht.
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Die Positionierung von Formteil 1 geschieht dabei mittels des beweglichen programmgesteuerten Anschlages.
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Die Positionierung der Eindrückrolle 6 sowie der Führungs- und Anpressrollen 5, 5a sowie das in Bewegung setzen des Transportbandes 7 erfolgt ebenfalls elektromechanisch programmgesteuert. Das Verfahren eignet sich auch zur paarweisen Lichtleitermontage oder zur Montage von mehreren parallel zueinander verlaufenden Lichtleitersträngen in Formteile oder Strangpresspanele.
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Im Betriebszustand bewegen sich das Transportband 7 mit dem Formteil 1, die Anpressrolle 5, 5a und die Eindrückrolle 6 synchron, wobei die Eindrückrolle 6 den mittels Führungsschiene 8 in die Eindrückposition heran geführten Lichtleiterstrang 2 in den fugenartigen Hohlraum 9 bzw. der Nut klemmend, verdrehfest fixierend hineindrückt. Das so mit dem Lichtleiterstrang 2 versehene Formteil 1 gelangt sodann auf das hintere Ende des Transportbandes 7 und kann dort entnommen werden. Die formschlüssige Führung des Lichtleiterstranges 2 gewährleistet dabei, dass die Endhülsen 12 derselben mit ihrer Anflächung 13 immer in gleicher Position aus dem Hohlprofil 9 lagestabil herausragen und sich die Formteile 1 problemlos weiter verarbeiten lassen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt eine sehr effektive Montage von Lichtleitersträngen in Formteilen mit hohen Qualitätsanforderungen.
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Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen sind mit
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1 die Gesamtansicht einer Vorrichtung mit zwei zu montierenden Lichtleitersträngen und mit
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2 eine Ansicht des Rollenmechanismus und mit
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3 eine Querschnittsdarstellung des Rollenmechanismus und mit
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4 eine andere Ansicht des Rollenmechanismus und mit
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5 ein Lichtleiterende mit Hülse im Längsschnitt und mit
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6 eine Lichtleiterendhülse mit Anflächungen im Querschnitt und mit
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7 eine Führungsschiene mit Aussparung schematisch dargestellt.
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Beispiel
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Ein Strangpressformteil 1 von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt und einer Bemessung von 400 mm Länge, 100 mm Breite und 50 mm Höhe zur Verwendung als Mittelkonsole eines Kraftfahrzeuges ist an der Innenseite eines jeden der U-förmigen Schenkel mit längsverlaufenden nutenartigen Hohlräumen 9 zur Aufnahme von je einem Lichtleiterstrang 2 versehen.
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Der Lichtleiterstrang 2 ist dabei so positioniert und so bemessen, dass er an jedem seiner Enden um die Länge der Endhülsen plus je 12 mm in eingebrachten Zustand aus dem Formteil 1 herausragt.
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Zum mechanisiertem gleichzeitigem Einbringen zweier dieser Lichtleiterstränge 2 in die einander gegenüber befindlichen Hohlräume (Nuten) 9 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zweifacher, spiegelbildlich ausgebildeter Führungsschiene 8 und zwei Endrückrollen 6 so ausgebildet, dass beide Lichtleiterstränge 2 parallel gleichzeitig in Eindrückposition gebracht und gleichzeitig in einem Durchgang in die Hohlräume (Nuten) 9 mittels der Eindrückrollen 6 eingebracht werden können.
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Mittels der erfindungsgemäßen programmgesteuerten Vorrichtung werden die zwei Lichtleiterstränge 2 gleichzeitig in einem Arbeitsgang in die Hohlräume (Nuten) 9 eingedrückt, indem zunächst das Formteil 1 auf dem Transportband 7 am Anschlag in Eindrückposition gebracht wird und sodann die Lichtleiterstränge 2 in je eine Führungsschiene 8 eingelegt werden und ebenfalls am Anschlag in Eindrückposition gebracht werden. Mit dem Einschalten der elektromechanischen Antriebe der Vorrichtung werden zunächst die Anpressrollen 5, 5a in Arbeitsstellung gebracht um das Formteil 1 fest auf dem Transportband 7 zu platzieren. Sodann werden die Eindrückrollen 6 in Arbeitsstellung platziert, wobei der Lichtleiterstränge 2 schon punktuell in den Hohlräumen (Nuten) 9 fixiert werden. Sodann wird das Transportband 7 in Betrieb gesetzt, womit sich das Formteil 2 an den Eindrückrollen 6 vorbei bewegt und dabei die Lichtleiterstränge 2 in die Hohlräume (Nuten) 9 hineindrückt.
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Sobald das so mit den Lichtleitersträngen 2 bestückte Formteil 1 durchgelaufen ist, wird es dem Transportband entnommen und der Prozess wird mit neuen Formteilen 1 und Lichtleitersträngen 2 wiederholt ausgeführt.
