DE19901962A1 - Verfahren zum Montieren elektrischer Steckverbindungen sowie Montagehilfe zur Verfahrensdurchführung - Google Patents
Verfahren zum Montieren elektrischer Steckverbindungen sowie Montagehilfe zur VerfahrensdurchführungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von insbesondere elektrischen Steckverbindungen sowie eine Montagehilfe für elektrische Steckverbindungen zum Plazieren von Steckerleisten auf einer Montageoberfläche, vorzugsweise mittels eines Manipulators, wobei bei der Montage eines weiteren Bauteiles durch die Montagebewegung dieses weiteren Bauteiles zumindest Teilbereiche der Montagehilfe ein- bzw. umgeknickt werden, so daß das weitere Bauteil mit geringem Abstand zum anderen Bauteil plaziert werden kann, wobei zugleich die Montagezeit gesenkt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren von
insbesondere elektrischen Steckverbindungen nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 oder 2 sowie eine
Montagehilfe für elektrische Steckverbindungen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 6 zur Durchführung des
neuen Montageverfahrens.
Aus der Praxis sind viele elektrische Steckverbindungen
bekannt. Einen besonderen Bereich nehmen dabei elektri
sche Steckverbindungen ein, die vielpolig ausgeführt
sind. Diese vielpoligen Steckverbindungen umfassen Stec
ker und Buchsen bzw. Leisten in Standard- oder Spezial
ausführung, die unter anderem auch auf Montageoberflächen
aufgesetzt und anschließend oder zugleich festgesetzt
werden, z. B. durch löten, kleben, rasten o. dgl. Art. Die
Montageoberflächen können dabei Grundplatten für sehr um
fangreiche elektrotechnische Installationen, aber z. B.
auch Platinen für Computer, sein, auf denen die Stecker,
Buchsen bzw. Leisten der Steckverbindungen angeordnet
werden.
Diese Montageoberflächen haben das gemeinsame Problem,
daß die Anordnung von Bauteilen dort sehr eng erfolgt.
Besonders problematisch wird die Situation, wenn die Be
stückung einer solchen Platine mittels eines Manipula
tors (z. B. Roboter) erfolgt.
Den vielpoligen Steckern und Buchsen ist ein Merkmal
gemeinsam:
Bei den meisten Steckkontaktbauteilen gibt es an dem
Teilbereich ihrer Gehäusefläche, der von den Steckkon
taktöffnungen durchbrochen ist, kaum noch Material, das
die Steckkontakte umgibt. Soll nun beispielsweise eine
vielpolige Steckverbindung mittels eines Manipulators auf
eine Montageoberfläche montiert werden und läßt sich nur
der besagte Teilbereich mit den Steckkontaktöffnungen als
Haltefläche für den Manipulator verwenden, so hat z. B.
eine saugende Hand eines Manipulators nicht genügend
Fläche, um den vielpoligen Stecker, Buchse bzw. Leiste zu
halten, weil die von den Steckkontaktöffnungen durchbro
chene Fläche des Gehäuses keinen genügenden, sicheren
Halt für eine Saugeinrichtung bietet.
Aus diesem Grund wird in der Praxis eine an das Stecker-,
Buchsen- oder Leistengehäuse zusätzlich anbringbare
Halteeinheit, mit einer Haltefläche, verwendet, mittels
der eine Greifereinheit, insbesondere eine saugende
Manipulatorhand dann den vielpoligen Stecker oder Buchse
halten kann.
Nachteil dieser Montageart ist, daß diese zusätzliche
Halteeinheit als separates Teil ausgeführt ist. Es werden
zusätzliche Kosten sowohl bei der Herstellung als auch
bei der Montage verursacht.
Diese Halteeinheit muß vor Montage eines weiteren Bau
teiles wieder entfernt werden. Sehr nachteilig ist, daß
die Montagezykluszeit durch den zusätzlichen Montagevor
gang - Entfernen der Halteeinheit vom Bauteil - verlängert
wird und daß schließlich diese entfernte Halteeinheit
zudem als Verbrauchsmaterial dem Produktionsabfall
zugeführt werden muß.
Deshalb besteht die Aufgabe der Erfindung vor allem
darin, ein neues Verfahren und/oder Halteeinheit für das
maschinelle Setzen der Bauteile von Steckverbindungen zu
finden, die einerseits ein enges Setzen solcher Bauteile
nebeneinander ermöglichen und mit denen andererseits die
Zykluszeit bei der Montage der Bauteile Steckverbindung
reduziert werden kann, mit möglichst gleichzeitiger
Senkung des Verbrauchs von Produktionshilfsmaterial.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum
Montieren elektrischer Steckverbindungen nach dem Patent
anspruch 1 oder 2 gelöst; eine Montagehilfe für Bauteile
elektrischer Steckverbindungen gemäß dem Patentanspruch 6
ist eine Weiterbildung zur vorteilhaften Durchführung des
neuen Montageverfahrens; die nachgeordneten Patentansprü
che 3 bis 5 und 7 bis 10 zeigen Weiterungen und Ausfüh
rungsbeispiele des erfinderischen Grundgedankens auf.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin,
daß eine für die Montage notwendige, zusätzlich an das
Gehäuse der Bauteile der Steckverbindungen angreifende
jeweilige Halteeinheit, vorzugsweise eine Haltefläche,
nach der Montage des jeweiligen Steckverbindungsteiles
nicht mehr unbedingt körperlich entfernt werden muß, um
kürzere Montagezykluszeiten und/oder ein enges oder sogar
engeres Setzen der Bauteile und/oder zudem eine Senkung
des Verbrauchs von Produktionshilfsmaterial zu erzielen.
Das eingangs beschriebene, bei den Lösungen nach dem
Stand der Technik auftretende Problem wird vor allem
dadurch gelöst, daß ein anderes, weiteres zu setzende
Bauteil, in vielen Fällen das Steckverbindungs-Gegen
stück, insbesondere dessen Bewegung während der Montage,
genutzt wird, um die am benachbarten Bauteil noch befind
liche, über die Körpermaße des Gehäuse hinausragende
Halteeinheit oder Teilbereichen von letzterer, wie z. B.
eine Haltefläche, in ihrer Anordnung am Bauteil zu ändern
oder platzschaffend zu verformen oder notfalls zu entfer
nen, wobei vorzugsweise die beim Setzen dieses weiteren
Bauteiles störenden Teilbereiche bzw. Flächen der Halte
einheit ein- oder umgeknickt werden und diese ein- bzw.
umgeknickten Teilstücke dann insbesondere an der Außen
fläche des Gehäuses des Steckverbindungsteiles anliegen.
Die umgeknickten Teilstücke können zudem, in Weiterung
der Erfindung, als Distanzstücke bzw. als Führungsfläche
beim Setzen dieses weiteren Bauteiles dienen oder als
Sperrglied genutzt werden.
Auch bei Platinen mit z. B. relativ großer Steckweite
zwischen zwei benachbarten Bauteilen, braucht die Halte
einheit nach der Montage des betreffenden Bauteiles nicht
entfernt werden, da das zuvor beschriebene Ein- bzw.
Umknicken in erfindungsgemäßerweise auch erst bei einer,
zwei Platinen verbindenden, Steckbewegung, durch das
gegenüberliegende, benachbarte Steckverbindungsteil der
anderen Platine, erfolgen kann.
Die Erfindung wird folgend anhand von in den Figuren
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Dabei zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch zwei
zweireihige, je auf einer Platine
befestigte Steckerleisten, unmittelbar
vor dessen Zusammenstecken;
Fig. 2 einen Querschnitt durch die ineinander
gesteckten zweireihigen Steckerleisten
gem. der Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt durch zwei
einreihige Steckerleisten bei Montage
auf ein und derselben Platine;
Fig. 4 einen Querschnitt durch zwei, je auf
einer Platine montierte einreihige
Steckerleisten beim Plazieren der
Platinen zueinander und
Fig. 5 einen Querschnitt durch eine einzelne
Steckerleiste während der Montage
eines weiteren Bauteils auf ein und
derselben Platine.
In der Fig. 1 sind zwei, in ihrer Grundform bekannte
vielpolige, zweireihige Steckerleisten 3 und 4, die
Bauteile einer Steckverbindung sind, auf je einer Platine
1 und 2 montiert. Die hier beispielsweise U-förmigen
Kontakte 8, 9, 10, 11 sind von ihren dazugehörigen
Kunststoffgehäusen 6, 7 teilweise umgeben;
selbstverständlich sind auch andere Formen von Kontakten möglich, ohne dabei den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
selbstverständlich sind auch andere Formen von Kontakten möglich, ohne dabei den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
Die einander zugewandten Oberflächen der Steckerlei
sten 3, 4 sind von Stecköffnungen durchdrungen. Beim
Zusammenstecken der beiden Platinen 1 und 2 durch Inein
anderstecken der Steckerleisten 3 und 4 wird beispiels
weise die Steckerleiste 3 in Steckrichtung 18 bewegt. Da
mit das Einfädeln der Kontakte 10 bzw. 11 in die Kontakte
8 bzw. 9 erleichtert wird, weisen beide Steckerleisten 3,
4, z. B. an ihren Schmalseiten, Führungsnasen 5 auf.
Die einzelnen Steckerreihen einer zweireihigen Stecker
leiste 3, 4 sind über Brücken 12, 13 miteinander verbun
den und zueinander beabstandet.
In spezieller Ausbildung sind an den Steckerleisten 3, 4
in Verlängerung ihrer Oberfläche jeweils mindestens eine
Haltefläche 15 bzw. 14 angeordnet, die erfindungsgemäß
die sogenannte Halteeinrichtung für die maschinelle
Montage selbiger auf der Platine 1 bzw. 2 bilden; wobei
diese Halteflächen 15 bzw. 14 vorzugsweise Bestandteil
des jeweiligen Gehäuses 6, 7 der Steckerleisten 3, 4
sind. Die Halteflächen 14 und 15 sind hier zudem jeweils
seitwärts zwischen den Steckerreihen einer jeden Stecker
leiste 3, 4 vorgesehen und stellen einen Sonderfall dar,
wie die Fig. 3 bis 5 noch zeigen werden.
Vor dem Zusammenstecken der zweireihigen Steckerleisten
3, 4 bilden die Halteflächen 14, 15 jeweils eine gemein
same ebene Fläche mit der übrigen, bündigen Oberfläche
der Steckerleisten 3, 4. Auf diese gemeinsame Fläche
greift die saugende Hand 21 eines Manipulators an, um die
Steckerleisten 3, 4 auf ihren dazugehörigen Platinen 1, 2
zu plazieren.
Die Montage der Steckerleiste 3 auf die Platine 1 erfolgt
von oben her auf die unten liegende Platine, erst für das
Zusammenstecken der Platinen 1 und 2 wird, wie in der
Fig. 1 dargestellt, die Platine 1 mitsamt der Stecker
leiste 3 gedreht, so daß die Platine 1 oben liegt.
Mit der Fig. 2 wird die schon in der Fig. 1 beschrie
bene Steckverbindung veranschaulicht, nachdem das Zusam
menstecken ausgeführt wurde. Die Halteflächen 14, 15 sind
im wesentlichen um 90 Grad umgeknickt worden und haben
sich an der ihnen zugewandten Außenfläche des Gehäuses
der Steckerleiste 3 bzw. 4 angelegt; während des Zusam
mensteckens sind sie aneinander entlang geglitten, nach
dem die Steckbewegung zuvor das Umknicken bewirkte. Damit
der Knickvorgang erleichtert wird, befinden sich zwischen
Außenfläche der Steckerleiste und der Unterseite
der Halteflächen 14, 15 definierte Knickstellen 16, 17.
Die im Schnitt zu sehende Längserstreckung der Halte
flächen 14, 15 ist in der Regel, wie hier in der Fig. 2
gezeigt, so bemessen, daß es nicht zu ihrem Verhaken
kommen kann. Das heißt, die Halteflächen überlappen sich
noch teilweise in ihrer gezeigten Längserstreckung; somit
sind die Steckerleisten 3 und 4 wieder zerstörungsfrei
voneinander trennbar.
Gemäß einer nicht dargestellten Weiterbildung der Erfin
dung können dagegen die Halteflächen entgegen ihrer ge
zeigten Längserstreckung kürzer sein, es käme dann nicht
zu der teilweisen Überlappung. Die Enden der Halteflächen
14 und 15 würden miteinander verhaken und somit wäre die
Steckung der Steckerleisten 3 und 4 gesichert.
Die erfindungsgemäße Montagehilfe in Form der Halte
flächen 14, 15 ist aber auch bei einreihigen Stecker
leisten anwendbar, nur das hier die erfindungsgemäßen
Halteflächen 14, 15 sich außen am vorzugsweise aus Kunst
stoff bestehenden Gehäuse befinden. Diese Ausführungs
variante wird in den Fig. 3 bis 5 gezeigt. In der
Fig. 3 ist bereits eine einreihige Steckerleiste 19 auf
einer Platine 2 montiert. Eine zweite einreihige Stecker
leiste 20 wird gerade mittels einer Saughand 21 eines
Manipulators in Montagerichtung 23 zur Platine 2 hinbe
wegt. Die bei der Montage der einreihigen Stecker
leiste 19 erforderliche Haltefläche 14 wird nun durch den
Fuß der zweiten einreihigen Steckerleiste 20 umgeknickt.
Wenn links neben der einreihigen Steckerleiste 20 weitere
Steckerleisten montiert werden, würde sich der be
schriebene Vorgang des Ein-/Um- bzw. Abknickens der
Halteflächen jeweils wiederholen.
Auch wenn zwei einreihige Steckerleisten 19, 20 auf ver
schiedenen Platinen 1, 2 montiert werden, ist die Verwen
dung der erfindungsgemäßen Halteflächen 14, 15 problem
lösend anwendbar; diese Ausgestaltung wird in Fig. 4
gezeigt. In der Praxis kann es nämlich vorkommen, daß bis
zu ihrem Rand hin bestückte Platinen eng nebeneinander in
ein Gehäuse eingebaut werden. Die Vorteile der neuen Art
der Anordnung der Halteflächen 14 und 15 kämen auch hier
zum Tragen, ohne das sie den Montageplatz beeinträch
tigen.
Mit der Fig. 5 wird ein weiterer Anwendungsfall der
neuen Halteflächen veranschaulicht. Eine einreihige
Steckerleiste 19 ist bereits auf der Platine 2 montiert.
Die Saughand 21 eines Manipulators (oder auch eine andere
Ausgestaltung der Hand) führt ein weiteres elektrisches
Bauteil dicht neben der einreihigen Steckerleiste 19
entlang der Montagerichtung 23 zur Platine 2. Die hilf
reiche Haltefläche 14 der einreihigen Steckerleiste 19
erweist sich hierbei nicht als störend, denn das Bau
teil 22 knickt die Haltefläche einfach um.
Abschließend ist zudem noch zu erwähnen, daß die in den
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen als Haltefläche
ausgebildete Halteeinheit, die zudem Bestandteil des
Gehäuses 6 bzw. 7 sein kann, auch andere Formen annehmen
oder in anderer Art ausgebildet sein kann, z. B. als auf
das Gehäuse 6 bzw. 7 aufsteckbare, selbstklemmende oder
einrastende Halteeinheit mit entsprechender Halte
fläche 14 bzw. 15.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie
auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren
Merkmale sind weitere Bestandteile der Erfindung, auch
wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere
nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.
1
Montageoberfläche (Platine)
2
Montageoberfläche (Platine)
3
zweireihige Steckerleiste
4
zweireihige Steckerleiste
5
Führungsnasen
6
Gehäuse (aus Kunststoff; von Pos.
3
)
7
Gehäuse (aus Kunststoff; von Pos.
4
)
8
Kontakt (vorzugsweise U-förmig)
9
Kontakt (vorzugsweise U-förmig)
10
Kontakt (vorzugsweise U-förmig)
11
Kontakt (vorzugsweise U-förmig)
12
Brücke (zu Pos.
4
)
13
Brücke (zu Pos.
3
)
14
Haltefläche (einer Halteeinheit)
15
Haltefläche (einer Halteeinheit)
16
Knickstelle (zu Pos.
15
und
6
)
17
Knickstelle (zu Pos.
14
und
7
)
18
Steckrichtung
19
einreihige Steckerleiste
20
einreihige Steckerleiste
21
Greifereinheit (Saughand eines Manipulators)
22
elektrisches Bauteil
23
Montagerichtung
Claims (10)
1. Verfahren zum Montieren von insbesondere einer
elektrischen Steckverbindung, bei dem Bauteile
der Steckverbindung mittels einer Greiferein
heit, insbesondere einer Saughand (21), an min
destens einem Teilbereich von ihrem Gehäuse (6,
7), insbesondere einer Halteeinheit, vorzugs
weise einer Haltefläche (14, 15), gehalten und
einer Montageoberfläche (1, 2) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinheit bei der Montage eines wei
teren Bauteiles (3, 4; 19, 20, 22) durch die
Montagebewegung dieses weiteren Bauteiles ein-
bzw. umgeknickt wird.
2. Verfahren zum Montieren von insbesondere einer
elektrischen Steckverbindung, bei dem Bauteile
der Steckverbindung, insbesondere einer Saug
hand (21), an mindestens einem Teilbereich von
ihrem Gehäuse (6, 7), insbesondere einer Halte
einheit, vorzugsweise einer Haltefläche (14,
15), gehalten und einer Montageoberfläche (1,
2) zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinheit der auf einer ersten Mon
tageoberfläche (1) angeordneten Bauteile durch
ein jeweils gegenüberliegendes, auf einer zwei
ten Montageoberfläche (2) angeordnetes Bauteil
während der aufeinander zu bewegten Steckbewe
gung der beiden Montageoberflächen (1 und 2)
ein- bzw. umgeknickt und vorzugsweise an der
Außenfläche der Gehäuse der Bauteile angelegt
wird.
3. Verfahren zum Montieren einer elektrischen
Steckverbindung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Montage der Bauteile, mindestens einer
Steckerleiste (3, 4; 19, 20), mittels eines Ma
nipulators erfolgt.
4. Verfahren zum Montieren einer elektrischen
Steckverbindung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Manipulator die Steckerleiste (3, 4;
19, 20) mittels einer Saughand (21) der Monta
geoberfläche (1, 2) zuführt.
5. Verfahren zum Montieren einer elektrischen
Steckverbindung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Manipulator die Steckerleiste (3, 4;
19, 20) mittels einer Klemmhand der Montage
oberfläche zuführt.
6. Montagehilfe für Bauteile elektrischer Steck
verbindungen zur Durchführung des Verfahrens
nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der an mindestens einem Bauteil eines
Steckverbinder-Paares (3, 4; 19, 20) eine im
wesentlichen, eine ebene Haltefläche (14, 15)
aufweisende Halteeinheit vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteeinheit bzw. deren Haltefläche(14,
15) mit einem Teilbereich mindestens eine äuße
re Seitenfläche des Bauteiles (3, 4; 19, 20)
überragt, wobei dieser überstehende Teilbereich
bis in den Steckbereich des weiteren Bauteiles
(3, 4; 19, 20, 22) hineinragt und zudem pla
stisch verformbar ist.
7. Montagehilfe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltefläche (14, 15) an den beiden
Steckerleisten (3, 4; 19, 20) eines gegenüber
liegenden Steckverbinder-Paares (3, 4; 19, 20)
angebracht ist.
8. Montagehilfe nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltefläche (14, 15) definierte, ange
formte Knickstellen (16, 17) aufweisen.
9. Montagehilfe nach mindestens einem der Ansprü
che 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden Steckerleisten (3,
4; 19, 20) aus Messer- und Federleiste beste
hen.
10. Montagehilfe nach mindestens einem der Ansprü
che 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegenüberliegenden Steckerleisten (3,
4; 19, 20) aus zweireihigen, im wesentlichen U-
förmigen, Steckerleisten (3, 4; 19, 20) beste
hen.
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