DE19901962A1

DE19901962A1 - Verfahren zum Montieren elektrischer Steckverbindungen sowie Montagehilfe zur Verfahrensdurchführung

Info

Publication number: DE19901962A1
Application number: DE19901962A
Authority: DE
Inventors: Franz Czeschka; Juergen Lappoehn
Original assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Current assignee: ERNI Electronics GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: US6379170B1; DE19901962B4

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.

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.

Bezugszeichenliste

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

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.