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Verfahren zum automatischen Eindrücken eines Stiftes in Körper
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In der Fertigungstechnik tritt häufig das Problem auf, einen oder
mehrere Stifte in Körper einzudrücken. Ein Beispiel hierfür findet sich in der Nachrichtentechnik
bei Spulenkörpern aus Kunststoff, die mit Stiften Sür die Kontaktierung und/ oder
zur Befestigung auf einer Leiterplatte versehen werden.
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Eine mögliche Lösung für das Eindrücken von Stiften in Spulenkörper
aus Kunststoff besteht darin, die Stifte von Hand in zur Aufnahme der Stifte vorgesehene
Löcher geringerer Tiefe einzuführen und sie danach mittels eines Stempels weiter
in den Spulenkörper einzudrücken. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und
zeitraubend, so daß nur wenig Spulenkörper pro Zeiteinheit bestiftet werden können.
Außerdem sind relativ viele manuelle Arbeitsschritte erforderlich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
automatischen Eindrücken eines oder auch mehrerer Stifte in Körper anzugeben, welches
es ermöglicht, mit einem geringen Maß an manueller Arbeit viele Körper pro Zeiteinheit
zu bestiften.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch das im Anspruch 1 angegebene
erfindungsgemäße Verfahren.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also als Ausgangsmaterial
direkt ein von einer Drahtrolle entnommener Draht dienen, von dem der Stift unmittelbar
vor dem Eindrücken abgeschert wird. Die Schere wird gleichzeitig auch zum Eindrücken
des Stiftes ausgenutzt. Es ist nicht mehr erforderlich, die Stifte zunächst in einem
getrennten Arbeitsgang mit einer besonderen Maschine hierfür herzustellen. Das erfindungsgemäße
Verfahren gestattet vielmehr, die Herstellung der gewünschten Stifte - ohne Drahtabfall
- in einem automatischen Arbeitsgang mit dem Bestiften selbst zu verbinden. Dadurch
entfällt die zeitraubende manuelle Tätigkeit, getrennt vorgefertigte Stifte in vorgesehene
Führungsiöcher des Körpers einzusetzen.
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Es kann daher auch auf die Löcher in dem Körper verzichtet werden.
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Gemäß der im Anspruch 2 beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Schere durch einen Stempel und eine parallel
benachbarte Platte gebildet. Beide Teile enthalten eine Bohrung, in der der Draht
geführt ist und die in der Ruhelage fluchten. Durch eine Bewegung des Stempels in
Scherrichtung (quer zur Richtung des Drahtes) werden die beiden Bohrungen in eine
nicht fluchtende Lage gebracht, wodurch der Draht an der Berührungsstelle des Stempels
mit der Platte abgeschert wird. Es besteht dadurch also die Möglichkeit ohne Drahtabfall
zu arbeiten. Anschließend wird der so gewonnene Stift, der sich teilweise in der
Bohrung der Platte befindet, durch den Stempel in den Körper eingedrückt, wobei
die Platte die Bewegung des Stempels mit ausfahrt.
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Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den weiteren
Unteransprüchen angegeben.
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An Hand der Figuren wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig.
2-5 Einzeldarstellungen, die das Abscheren des Drahtes erläutern, Fig. 6 eine Klemmvorrichtung
für den Drahtvorschub bzw. für das Positionieren des Drahtes während des Rückhubes
des Drahtvorschubes, Fig. 7 und 8 eine Fördereinrichtung für die zu bestiftenden
Spulenkörper.
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In der Prinzipdarstellung gemäß Fig. 1 ist eine Drahtrolle 1 gezeigt,
von welcher ein Draht 6 (oder auch mehrere Drähte) abgerollt wird. Als Draht kann
beispielsweise ein Rd-Draht 0,75-0,05 Cu Sn 6 F 85 gal 8ji verwendet werden. Das
Abrollen erfolgt durch eine Drahttransportvorrichtung 2, die den Draht 6 zu einer
Abschereinrichtung 3 führt. Dort wird der Draht 6 an seinem Ende in der gewünschten
Länge abgeschert, wodurch der Stift entsteht. Danach wird der Stift in einem durch
den Block 4 symbolisierten Arbeitsgang in den Spulenkörper eingedrückt, der mittels
einer Transporteinrichtung 5 an den Eindrückort herangeführt wird. Nachdem der Körper,
z.B. ein Spulenkörper aus Kunststoff, bestiftet worden ist, wird er von der Transporteinrichtung
5 weiter transportiert und anschließend in einen nicht gezeigten Behälter ausgeworfen.
Gleichzeitig wird der nächste Spulenkörper, der bestiftet werden soll, an die Stelle
geführt, an der das Eindrücken der Stifte erfolgt. Inzwischen ist durch das Abscheren
des Drahtes 6 ein neuer Stift erzeugt worden, der in den nächsten Spulenkörper eingedrückt
wird.
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Die beschriebenen Vorgänge können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
automatisch gesteuert erfolgen, wodurch sich die Anzahl der pro Zeiteinheit zu bestiftenden
Spulenkörper erheblich erhöhen laß't. Es ist nicht mehr erforderlich, die Stifte
zunächst getrennt herzustellen und danach mittels einer Eindrückvorrichtung in den
Spulenkörper einzudrücken. Vielmehr kann als Ausgangsmaterial ein knickstabiler
Draht verwendet werden, von dem automatisch ein Stift durch Abscheren hergestellt
wird, der dann unmittelbar danach in den Spulenkörper eingedrückt wird.
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Das Herstellen der Stifte und das anschließende Eindrücken sind iso
in einem automatischen Verfahren zusammengefaßt.
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Die beschriebenen Arbeitsvorgänge werden in vorteilhafter Weise von
einer gemeinsamen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
bewerkstelligt. An Hand der Figuren 2-5 wird nachstehend erläutert, wie von einer
solchen Vorrichtung unter anderem das Abscheren des Drahtes bewirkt wird. In Fig.
2 sind beispielsweise zwei Drähte 6,7 gezeigt, von denen Stifte abgeschert und in
einen Spulenkörper 17 eingedrückt werden sollen.
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Die Drähte 6,7 werden von einer Drahttransporteinrichtung 2 geführt
(in Fig. 2 ist nur das Prinzip der Drahttransporteinrichtung 2 dargestellt, während
weiter unten in Fig. 6 ein Ausführungsbetspiel hierfür näher beschrieben wird).
Die Drähte 6,7 sind in Bohrungen 8,11 geführt und können durch in Querrichtung bewegbare
Bolzen 9,10 festgeklemmt werden. Es ist dabei gewährleistet, daß die Drähte 6,7
zu jeder Zeit von mindestens einem der Bolzen 9 oder 10 festgeklemmt ist, so daß
sich die Drähte 6,7 zu jeder Zeit in einer definierten Lage befinden.
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Beispielsweise werden die Drähte 6,7 in Fig. 2 durch die Bolzen 10
gegen die Wandung der Bohrung 11 gedrückt und dadurch festgeklemmt. Dadurch werden
die Drähte 6,7 in der gezeigten Lage gehalten, in der sie mit ihren unteren Enden
die Oberfläche des zu bestiftenden Spulenkörpers 17 berühren.
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Wie weiter zu erkennen ist, werden die Drähte 6,7 zwischen der Drahttransportvorrichtung
2 und dem Stempel (Nageleindrückkopf) 3 in Messingröhrchen 12 geführt, um die Drähte
6,7 gegen Ausknicken zu sichern. Diese Röhrchen 12 sind am oberen Ende etwas aufgeweitet,
um das Einführen der Drähte zu erleichtern. Die Drähte 6,7 werden also in den Röhrchen
12 und in anschließende Bohrungen 13a geführt. Durch den Stempel 13 und die parallel
benachbarte Platte 14 wird die Schere zum Abtrennen der Drahte gebildet. -
Wie
in Fig. 3 dargestellt ist, erfolgt das Abscheren der Drähte 6,7 dadurch, daß der
Stempel 13 in der durch den Pfeil A angedeuteten Scherrichtung bewegt wird, während
die benachbarte Platte 14 ihre Lage beibehält. Dadurch entstehen die beiden Stifte
18, die sich in'den Bohrungen 14a und 16a der beiden parallelen Platten 14 und 16
befinden und mit ihrem unteren Ende die Oberfläche des Spulenkörpers 17 berühren.
Die beiden Platten 14 und 16 werden durch zwei Federn 15 in einem solchen Abstand
voneinander gehalten, der gleich der gewünschten Eindrücktiefe der Stifte 18 in
den Spulenkörper 17 ist.
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Gemäß Fig. 4 wird nach dem Abscheren der Drähte 6,7 der zuvor in Scherrichtung
bewegte Stempel 13 in der durch den Pfeil B gekennzeichneten Richtung nach unten
bewegt. Dadurch werden die beiden Platten 14 und 16 entgegen der Federkraft der
Federn 15 zusammengedrückt, wobei die Platte 14 durch den Stempel 13 nach unten
bewegt wird und die andere Platte 16 ihre Lage beibehält.
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Dadurch werden die Stifte 18 in den Spulenkörper 17 eingedrückt.
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Während des Eindrückens sind die Stifte 18 in den Bohrungen 14a, 16a
geführt, so daß sie nicht umknicken können. Es ist auch möglich, die Platte 16 in
Fig. 4 zusammen mit dem Spulenkörper 17 nach oben zu bewegen, bis sich die beiden
Platten 14, 16 berühren.
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Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, wird anschließend der Stempel 13 wieder
in seine Ruhelage gebracht, so daß seine Bohrungen 13a mit den Bohrungen 14a und
16a der beiden Platten 14 und 16 fluchten. Außerdem wird der Stempel zusammen mit
den beiden Platten 14, 16 in Richtung des Pfeiles 0 nach oben bewegt, so daß die
beiden Stifte 18 sich nicht mehr in den Bohrungen 14a, 16a der beiden Platten 14,
16 befinden. Durch die nicht gezeigte Transporteinrichtung wird nunmehr der mit
den beiden Stiften 18 bestiftete Spulenkörper 17 in Richtung des Pfeiles D weiter
transportiert. Gleichzeitig wird ein neuer zu bestiftender Spulenkörper (gestrichelt
gezeichnet) in die gewünschte Position unterhalb der Platte 16 gebracht. Danach
werden der Stempel 13 und die Platten 14, 16 wieder abgesenkt, so daß sie
die
in Fig. 2 gezeigte Ausgangsstellung einnehmen.
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Während der soweit beschriebenen Vorgänge waren die beiden Drähte
6,7 durch die Bolzen 10 (Fig. 2) festgeklemmt. Bevor ein nächster Spulenkörper bestiftet
werden kann, müssen nun die Drähte 6,7 - ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten Lage
-um die Länge der Stifte 18 nachgeführt werden. Dies erfolgt durch die in Fig. 2
mit 9 bezeichneten Bolzen, die dort in einer solchen Lage gezeigt sind, in der sie
die Drähte 6,7 nicht festklemmen.
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Diese beiden Bolzen 9 werden an die Drähte 6,7 herangeführt und drücken
sie gegen die Innenwand der Bohrungen 8. Wenn derart die beiden Drähte 6,7 eindeutig
festgeklemmt sind, werden die beiden anderen Bolzen 10 gelöst, so daß die beiden
Drähte 6,7 innerhalb der Bohrungen 11 frei beweglich sind. Nunmehr wird das Teil
9a zusammen mit den Bolzen 9, die jetzt die Drähte 6,7 festgeklemmt haben, um die
Länge der Stifte 18 nach unten bewegt, wodurch die Drähte 6,7 von einer Drahtrolle
soweit abgewickelt werden, bis die Drahtenden den zu bestiftenden Spulenkörper 17
berühren. Aus zeichentechnischen Gründen ist in Fig. 2 der Abstand zwischen den
beiden TeSen 9a und 10a kleiner gezeichnet, als es der Wirklichkeit entspricht,
so daß tatsächlich eine Bewegung des Teiles 9a nach unten möglich ist, die den Draht
um die Stiftlänge nachführt, ohne daß das Teil 9a zuvor das Teil 10a berührt. Inzwischen
sind - ausgehend von der Lage gemäß Fig. 5 - der Stempel 13 und die beiden Platten
14, 16 wieder abgesenkt worden, so daß sie bezüglich des Spulenkörpers 17 die in
Fig. 2 gezeigte Lage aufweisen. Nachdem die beiden Drähte 6,7 in der beschriebenen
Art und Weise nach unten geführt worden sind, werden sie wieder - wie in Fig. 2
dargestellt - durch die beiden Bolzen 10 in eine definierte Lage festgeklemmt. Danach
wiederholt sich der oben an Hand der Fig. 2-5 beschriebene Vorgang aufs neue. Als
Arbeitsenergie für die erwähnten erforderlichen Bewegungen kann in vorteilhafter
Weise Luftdruck eingesetzt werden.
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In Fig. 6 ist dargestellt, wie das erforderliche Festklemmen der Drähte
erfolgt. Es sei angenommen, daß jeweils zwei Spulenkörper, die auf einer Transportvorrichtung
nebeneinander angeordnet sind, mit jeweils acht Stiften bestückt werden sollen.
Es sind daher jeweils acht Drähte 26 - 33 erforderlich, die in Fig. 6 senkrecht
zur Schnittebene verlaufen. Es sind weiterhin Bolzen 34 - 37 erkennbar, mittels
derer die Drähte 26 - 33 festgeklemmt werden können. Da die Bolzen 34 und 35 relativ
dick sind, die Drähte 26 - 29 jedoch relativ eng beieinander liegen, können zunächst
nur die Drähte 27 und 29 von den beiden Stiften 34 und 35 festgeklemmt werden. Deshalb
werden die jeweils beiden anderen Drähte 26 und 28 durch zwei ober- oder unterhalb
der Zeichenebene angeordnete nicht dargestellte Stifte festgeklemmt, die versetzt
zu den Bolzen 34, 35 angeorndet sind.
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Die Bolzen 34 - 37 und die oben erwähnten, versetzt angeordneten Bolzen
werden mittels Druckluft von ca. 6 bar gegen die Drähte gedrückt. Die Druckluft
gelangt von den Anschlußnippeln 21 über die Kanäle 22 und 24, 25 auf je eine Membran
23, die die Bolzen gegen die Drähte drückt und gleichzeitig je eine Feder 38 spannt.
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Werden die Kanäle 24 und 25 über 22 entlüftet, so werden die Bolzendurch
die Federkräfte in ihre Ausgangsposition zurückgedrückt, so daß die Drähte 26 -
33 wieder frei beweglich sind.
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In Fig. 7 und 8 ist eine vorteilhafte Transportvorrichtung für die
zu bestiftenden Spulenkörper dargestellt, die einen vollautomatischen Betrieb ermöglicht.
Es ist dabei nicht erforderlich, die Spulenkörper von Hand in vorgesehene Öffnungen
44 eines Segmentes 44a, das beidseitig an je einer Transportkette 43 hängt, zu positionieren.
Dies kann automatisch durch Anwendung eines Vibrators 40 erfolgen. Der Vibrator
40 ist nach Art eines Behälters aufgebaut, in dem die Spulenkörper eingefüllt werden.
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Von dem Vibrator 40 führt eine Zuführung 41 zu der Transportkette
43. Infolge der Vibration und infolge ihrer Schwerkraft werden die Spulenkörper
einzeln und in der richtigen Lage der
Transportkette 43 zugeführt.
Befindet sich am Ende der Zuführung 41 eine für die Aufnahme der Spulenkörper vorgesehene
Öffnung 44, dann schiebt ein Zylinder 41a den Spulenkörper in diese Öffnung und
dieser wird an die Stelle transportiert, an der das Eindrücken der Stifte in den
Spulenkörper erfolgt. Der Antrieb der hier zwei parallel zueinander verlaufenden
Transportketten 43 erfolgt z.B. über zwei nicht dargestellte Zylinder, die durch
eine Traverse verbunden sind und daher synchron arbeiten. An der Traverse ist ein
eine Nase aufweisender Schnäpper befestigt, der beim Ausfahren der Zylinder in die
Segmente 44a einrastet und diese - zusammen mit den Transportketten - somit um ein
Segment weiterbewegt. Die erwähnte Nase greift beim Ausfahren der erwähnten Zylinder
in. eine Nut der Segmente 44a ein, wodurch diese weiterbewegt werden. Dieser Antrieb
erfolgt in Fig. 7 bei solchen Segmenten 44a, die sich in der unteren Lage befinden,
wenn also die Transportketten 43 die linken Zahnräder 42 passiert haben. Die Segmente
44a sind beidseitig an je einer Kette (Transportkette 43) befestigt, die durch vier
Zahnräder 42 umgelenkt werden, so daß ein Endlostransportband entsteht.
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Die bestifteten Spulenkörper werden durch einen Auswerfer 45, der
beispielsweise-durch einen Pneumatikzylinder gebildet ist, automatisch ausgeworfen,
nachdem sie das linke Zahnräderpaar 42 passiert haben.
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In Fig. 8 ist in einer Draufsicht zu erkennen, daß von dem (durch
die beiden Transportketten 43 und die Segmente 44a gebildeten) Transportband jeweils
gleichzeitig zwei nebeneinander angeordnete Spulenkörper an die Stelle transportiert
werden können, wo sie bestiftet werden sollen, wie dies auch bei der Beschreibung
der Fig. 6 angenommen worden ist. Hier sind also die Segmente 44a mit je zwei nebeneinander
liegenden Öffnungen 44 für die Spulenkörper versehen. Die Bohrungen des Stempels
13 und der beiden Platten 14, 16 sind in einem solchen Abstand voneinander angeordnet,
der dem Abstand der beiden nebeneinander auf dem Uransportband befindlichen Spulenkörper
entspricht. Die Anzahl der Bohrungen sowie ihre relative Lage zueinander sind dabei
entsprechend der gewünschten Anzahl der Stifte und ihrer Lage auf dem Spulenkörper
gewählt.
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