DE3913028A1 - Electrical connections - made by robots programmed to lay tracks of specified paste - Google Patents
Electrical connections - made by robots programmed to lay tracks of specified pasteInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstel lung einer leitenden Verbindung in einem elektrischen Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method of manufacture a conductive connection in an electrical Device according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for performing this method.
Im Bereich der Verdrahtungstechnik sowie bei der Herstel lung von stromführenden Verbindungen in Geräten, wie bei spielsweise Haushaltsgeräten, werden gegenwärtig die ver schiedensten Verfahren und Verbindungstechniken einge setzt. In the field of wiring technology as well as in the manufacture development of current-carrying connections in devices, such as for example household appliances, the ver various processes and connection techniques puts.
Neben dem Verbinden von zwei Kontaktpunkten mit Hilfe eines Kabels unter Zuhilfenahme von Steckern und/oder Lötverbindungen sind dies im wesentlichen der Einsatz von gestanzten und/oder chemisch geätzten Leiterbahnen.In addition to connecting two contact points with the help a cable with the help of plugs and / or These are essentially the use of stamped and / or chemically etched conductor tracks.
Die genannten Verbindungstechniken haben den Nachteil, daß die Herstellung der einzelnen Verbindungen entweder ar beitsintensiv oder bei kleinen Losgrößen unwirtschaftlich ist: So werden beispielsweise in der kabelverarbeitenden Indu strie die benötigten Kabel losweise an starr automatisier ten Anschlagmaschinen vorkonfektioniert. Dies bedeutet einen großen logistischen Aufwand und bedingt ein hohes Materialumlaufvermögen. Die Herstellung von Leiterbahnen auf Leiterplatten mit chemischen Verfahren sowie die Her stellung von gestanzten Leiterbahnen ist dagegen speziell bei sehr kleinen Losgrößen unwirtschaftlich.The connection techniques mentioned have the disadvantage that the preparation of the individual compounds either ar labor intensive or uneconomical for small lot sizes is: For example, in the cable processing industry batched the required cables in batches to rigidly automated pre-assembled lifting machines. this means a great logistical effort and a high one Current assets. The production of conductor tracks on printed circuit boards with chemical processes as well as the her The position of stamped conductor tracks, on the other hand, is special uneconomical for very small batch sizes.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer leitenden Verbindung in einem elek trischen Gerät, bei dem wenigstens zwei elektrisch leitend zu verbindende Kontaktelemente voneinander beabstandet auf einem isolierenden Teil angebracht sind, sowie eine Vor richtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, die bei geringem Kapitalaufwand die wirtschaftliche Herstel lung auch kleinster Losgrößen erlauben.The invention has for its object a method for establishing a conductive connection in an elec trical device in which at least two electrically conductive contact elements to be connected spaced apart an insulating part are attached, as well as a front direction to carry out this procedure the economical manufacture with low capital expenditure Allow even the smallest lot sizes.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen 1 bzw. 3 gekennzeichnet. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. An inventive solution to this problem is in the Claims 1 and 3 marked. Training the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird weder eine Kabel-Verbindung herge stellt, noch eine irgendwie gestaltete Leiterbahn, die mittels eines chemischen Prozesses oder eines Stanzvor gangs hergestellt wird, eingesetzt; vielmehr werden die zu verbindenden Kontaktelemente dadurch verbunden, daß mit tels einer mehrachsigen Positioniereinheit auf dem isolie renden Teil des elektrischen Geräts eine stromleitende Paste aufgebracht wird, die die jeweiligen Kontaktelemente miteinander verbindet. Anders ausgedrückt ist die mittels der mehrachsigen Positioniereinheit, die beispielsweise ein Industrieroboter sein kann, hergestellte elektrische Verbindung durch die "Klebebahn" der leitenden Paste gege ben.According to the invention, there is neither a cable connection represents a somehow designed track that by means of a chemical process or a punching machine is manufactured, used; rather, they become too connecting contact elements connected in that with a multi-axis positioning unit on the isolie part of the electrical device Paste is applied to the respective contact elements connects with each other. In other words, the means the multi-axis positioning unit, for example an industrial robot can be manufactured electrical Connection by means of the "adhesive strip" of the conductive paste ben.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat damit eine Reihe von Vorteilen: Erfindungsgemäß sind keine Vorarbeiten zur Herstellung der Verbindungen erforderlich. Diese Vorarbeiten umfassen bei den herkömmlichen Verbindungstechniken beispielsweise die Vorkonfektionierung und Lagerung von Leitungen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dagegen flexibel und auch in kleinsten Losgrößen - im Extremfall bei einer Losgröße von 1 Stück - die Verbindung zwischen den Kontaktelementen hergestellt werden. Insbesondere bei kleinen Haushaltsge räten, wie Handmixern und Küchenmaschinen, bei denen ein nur geringer Verdrahtungsaufwand erforderlich ist, ist das erfindungsgemäße Verfahren herkömmlichen Verfahren zur Herstellung einer leitenden Verbindung überlegen.The process according to the invention thus has a number of advantages: According to the invention, no preliminary work is required to prepare the compounds. In the case of conventional connection technologies, this preliminary work includes, for example, the pre-assembly and storage of lines. With the method according to the invention, on the other hand, the connection between the contact elements can be produced flexibly and even in the smallest lot sizes - in extreme cases with a lot size of 1 piece. Particularly in the case of small household appliances, such as hand mixers and kitchen machines, in which only a small amount of wiring is required, the method according to the invention is superior to conventional methods of producing a conductive connection.
Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung von Leiterplatten-Prototypen oder bei der Herstellung von Leiterplatten in sehr geringen Stückzahlen verwendet werden. In addition, the method according to the invention can Production of PCB prototypes or at Manufacture of printed circuit boards in very small numbers be used.
Die erfindungsgemäß zur Herstellung der Leiterbahnen bzw. elektrischen Verbindungen verwendete stromleitende Paste kann gemäß Anspruch 2 ein Silber-Kleber auf Epoxid- oder Silikon-Basis sein. Derartige Kleber sind unter den ver schiedensten Handelsnamen als Ein- oder Zwei-Komponenten kleber allgemein erhältlich. Ein geeigneter Kleber ist beispielsweise der Silber-Leitkleber 3021 der Fa. Epoxy Produkte (Acme).According to the invention for producing the conductor tracks or electrical connections used conductive paste can according to claim 2, a silver adhesive on epoxy or Be silicone-based. Such adhesives are among the ver various trade names as one or two components glue generally available. A suitable glue is for example the silver conductive adhesive 3021 from Epoxy Products (Acme).
In den Ansprüchen 3 f. ist eine erfindungsgemäße Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens gekennzeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine mehrachsige Posi tioniereinheit, also beispielsweise einen Industrieroboter auf, dessen Roboterarm einen Flansch zum Anbringen von Werkzeugen an der letzten Handachse aufweist. Dieser Flansch, der im folgenden auch als Positionierflansch bezeichnet wird, trägt ein Dispenserelement, mit dem die stromleitende Paste, also beispielsweise der Silber-Kleber auf Epoxid- oder Silikon-Basis längs des Verfahrwegs des Dispenserelements auf das isolierende Teil ausgebracht wird.In claims 3 f. is a Vorrich invention marked for implementation of the method. The The device according to the invention has a multi-axis position tioning unit, for example an industrial robot whose robot arm has a flange for attaching Tools on the last hand axis. This Flange, which in the following also serves as a positioning flange is labeled, carries a dispenser element with which the conductive paste, for example the silver adhesive based on epoxy or silicone along the travel of the Dispenser element applied to the insulating part becomes.
Bevorzugt weist das Dispenserelement gemäß Anspruch 4 eine Verlegedüse auf, der eine Dosiereinheit die stromleitende Paste aus einem Vorratsbehälter zuführt. Dabei kann die Dosiereinheit in der Weise ausgebildet sein, wie dies beim Mischen und Austragen von Mehrkomponenten-Materialien allgemein bekannt ist.The dispenser element preferably has one according to claim 4 Laying nozzle on which a metering unit is the current-carrying Feeds paste from a storage container. The Dosing unit can be designed in the manner in which Mixing and discharging multi-component materials is generally known.
In jedem Falle ist es bevorzugt, wenn die von der Dosier einheit geförderte und damit aus der Verlegedüse ausge brachte Menge entsprechend der Verfahrgeschwindigkeit des Positionierflansches gesteuert wird, so daß längs des Verfahrwegs ein gleichmäßiger Auftrag der leitfähigen Paste erzielt wird (Anspruch 5).In any case, it is preferred if that of the dosing unit promoted and thus out of the laying nozzle brought quantity according to the travel speed of the Positioning flange is controlled so that along the Travel a uniform application of the conductive Paste is achieved (claim 5).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich nicht nur zur Herstellung von einfachen Leitungsverbindungen, auch die Herstellung von mehrlagigen Verbindungen ist möglich:The device according to the invention is not only suitable for Production of simple line connections, including the Multi-layer connections are possible:
Hierzu wird gemäß Anspruch 6 zusätzlich eine nichtleitende Paste ausgetragen, die wenigstens im "Kreuzungsbereich" auf die leitende Paste aufgebracht wird, so daß darüber eine weitere leitende Paste, die die Verbindung zwischen anderen Kontaktpunkten herstellt, aufgebracht werden kann.For this purpose, a non-conductive is additionally according to claim 6 Paste that is at least in the "crossing area" is applied to the conductive paste so that over it another conductive paste that bonds the connection between other contact points, can be applied.
Dabei ist es möglich, die nichtleitende und damit isolie rende Paste großflächig aufzutragen; es ist aber auch möglich, mittels der gleichen Verlegedüse durch einfaches Umschalten zwischen entsprechenden Vorratsbehältern oder mittels einer beispielsweise auf einem Revolverwechsler angebrachten zweiten Dispensereinheit nur auf bestimmte Teilbereiche die nichtleitende Paste aufzubringen.It is possible to isolate the non-conductive and thus Apply large amounts of paste; It is also possible, by means of the same laying nozzle by simple Switch between corresponding storage containers or for example on a turret changer attached second dispenser unit only to certain Apply areas of the non-conductive paste.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.The invention is hereinafter without limitation of all general inventive idea based on execution play exemplary with reference to the drawing to the rest of the disclosure all of the invention not explained in detail in the text Details are expressly referred to.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbei spiel der Erfindung.The only figure in the drawing shows an embodiment game of the invention.
Die in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellte er findungsgemäße Vorrichtung weist einen Industrieroboter 1 auf, von dem in der Figur lediglich ein Teil der letzten Handachse dargestellt ist, an dessem Flansch ein Verlege werkzeug 2 angebracht ist. Das Verlegewerkzeug 2 weist eine Verlegedüse 9 auf, der über eine Zuleitung 7 und eine Dosiereinheit 8 das aufzutragende Material aus einem Vor ratsbehälter 6 zugeführt wird. Der Vorratsbehälter 6 kann ebenfalls an der Handachse des Industrieroboters, aber auch feststehend neben dem Industrieroboter angeordnet sein.The inventive device shown in the single figure of the drawing has an industrial robot 1 , of which only a part of the last hand axis is shown in the figure, a laying tool 2 is attached to the flange. The laying tool 2 has a laying nozzle 9 , which is supplied via a feed line 7 and a metering unit 8, the material to be applied from a pre-storage container 6 . The storage container 6 can also be arranged on the hand axis of the industrial robot, but also fixedly next to the industrial robot.
Zur Verbindung zweier Kontaktpunkte 5 mit Hilfe eines stromführenden Kontaktmediums wird wie folgt vorgegangen:To connect two contact points 5 using a live contact medium, proceed as follows:
Der Industrieroboter 1 bewegt die Verlegedüse 9 des Verle gewerkzeugs 2 zum ersten Kontaktpunkt 5′. Über die Dosier einheit wird das pastöse Übertragungsmedium, also der bereits erwähnte Silber-Kleber auf Epoxid- oder Silikon- Basis zunächst auf den Kontaktpunkt 5′ und anschließend auf das isolierende Trägermaterial 3 aufgeklebt. Dabei bewegt sich der Roboter entsprechend der vorprogrammierten Bahn.The industrial robot 1 moves the laying nozzle 9 of the laying tool 2 to the first contact point 5 '. About the dosing unit, the pasty transmission medium, that is, the aforementioned silver adhesive based on epoxy or silicone is first glued onto the contact point 5 'and then onto the insulating carrier material 3 . The robot moves according to the preprogrammed path.
Die Dosiereinheit 8 sorgt während des Verfahrens der "Ro boterhand" dafür, daß die geförderte Menge der leitenden Paste proportional zur Verfahrgeschwindigkeit bzw. Bahnge schwindigkeit des Roboterarms 1 ist. Die Paste wird dabei aus dem Vorratsbehälter 6 über die Zuleitung 7 in das Verlegewerkzeug gefördert.The dosing unit 8 ensures during the "Ro boterhand" process that the conveyed amount of conductive paste is proportional to the speed of travel or Bahnge speed of the robot arm 1 . The paste is conveyed from the storage container 6 via the feed line 7 into the laying tool.
Beim Erreichen des zweiten Kontaktpunktes 5′ ist die stromführende Verbindung zwischen den Kontaktpunkten 5 hergestellt.When the second contact point 5 'is reached, the current-carrying connection between the contact points 5 is established.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan kens beschrieben worden.The invention is based on an exemplary embodiment game without limiting the general inventive concept kens.
Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verlegewerkzeug zusätzlich eine zweite Verlegedüse und eine zweite Dosier einheit aufweisen, mit der eine isolierende Paste ausge bracht wird. Diese Paste dient zum Isolieren der erfin dungsgemäß hergestellten stromleitenden Bahnen.For example, the laying tool according to the invention additionally a second laying nozzle and a second dosing Have unit with which an insulating paste is brought. This paste is used to isolate the inventions current-conducting tracks produced in accordance with the invention.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung je nach verwendetem Material ausgebildet werden: So ist es möglich, bei Verwendung eines Zwei-Komponenten- Materials entsprechende Förder- und Mischeinrichtungen vorzusehen, wie sie aus dem Stand der Technik für hoch viskose Materialien bekannt sind.Of course, the device according to the invention depending on the material used: So it is possible, when using a two-component Conveying and mixing equipment appropriate to the material provide as they are from the prior art for high viscous materials are known.
Claims (6)
Priority Applications (1)
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DE19893913028 DE3913028A1 (en) | 1989-04-20 | 1989-04-20 | Electrical connections - made by robots programmed to lay tracks of specified paste |
Publications (1)
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DE3913028A1 true DE3913028A1 (en) | 1990-10-25 |
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