EP0098999A1

EP0098999A1 - Process for adjusting leaf-spring like parts

Info

Publication number: EP0098999A1
Application number: EP83106060A
Authority: EP
Inventors: Paul Müller; Reinhold Dipl.-Phys. Penzl; Rudolf Schachl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1982-07-15
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1984-01-25
Also published as: JPH0375625B2; ATE18827T1; DE3362677D1; EP0098999B1; DE3226543A1; JPS5925929A

Abstract

1. A process for adjusting leaf-spring like components, in particular contact springs which are clamped at one end, by deflecting the free end of the spring, by means of local heating operating on one side of the spring only, or by local softening, e.g. by laser beams (3), characterised in that for adjustment in either direction the spring end is loaded with forces (P) which have an effect in the appropriate direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren von feinwerktechnischen Teilen, insbesondere einseitig einspannbaren Kontaktfedern, durch Auslenkung des freien Federendes mit einseitiger lokaler Erwärmung.The invention relates to a method for adjusting precision engineering parts, in particular contact springs which can be clamped on one side, by deflecting the free spring end with local heating on one side.

In fast allen elektrischen Geräten werden Kontaktfedern verwendet, deren Kontaktkraft oder Kontaktweg bestimmten Bedingungen unterliegt. Je komplizierter die Aufgaben der Geräte sind, umso höher sind die Anforderungen an die Einhaltung der vorgegebenen Bedingungen. Dabei kann für eine. bestimmte Kontaktfeder zwar eine Kontaktkraft bzw. ein Kontaktweg in einer bestimmten Zeit durch eine bestimmte Auslenkkraft vorausberechnet werden. Die tatsächliche Einhaltung der vorausberechneten Werte hängt aber sowohl von den nicht beeinflußbaren Materialkonstanten, als auch von den nur zum Teil beeinflußbaren Fertigungstoleranzen ab. Es läßt sich daher nicht vermeiden, bestimmte geforderte Bedingungen durch einen nachträglichen Justiervorgang zu erfüllen.In almost all electrical devices, contact springs are used, the contact force or contact path of which is subject to certain conditions. The more complicated the tasks of the devices, the higher the requirements for compliance with the specified conditions. It can be for a. certain contact spring a contact force or a contact path can be predicted in a certain time by a certain deflection force. The actual observance of the pre-calculated values depends both on the material constants that cannot be influenced and on the manufacturing tolerances that can only be influenced in part. It can therefore not be avoided to meet certain required conditions by a subsequent adjustment process.

Dies geschieht im allgemeinen durch Biegen oder Stauchen von Teilen oder durch Einstellung an besonderen hierfür vorgesehenen Verstellelementen (klemm- und lösbare Gewinde- und Keilanordnungen, Einstellung an Schraubverbindungen mit Langloch usw.).This is generally done by bending or compressing parts or by adjusting special adjustment elements provided for this purpose (clampable and detachable thread and wedge arrangements, adjustment to screw connections with an elongated hole, etc.).

In der DE-OS 2 918 100 ist ein Verfahren zum berührungslosen automatisierten Justieren feinwerktechnischer Geräte, insbesondere Kontaktfedern, beschrieben und dargestellt. Nach diesem Verfahren wird bei den zu justierenden Teilen ein definierter Verzug durch eine örtliche, dosierte Wärmeaufbringung, z. B. durch Laserstrahlung ohne Kraft, erzielt. Eine Justage in beide Richtungen ist aber nur durch beidseitige Laserbestrahlung möglich.DE-OS 2 918 100 describes and describes a method for the contactless automated adjustment of precision engineering devices, in particular contact springs poses. According to this method, a defined distortion is caused by local, metered application of heat, e.g. B. achieved by laser radiation without force. Adjustment in both directions is only possible with laser radiation on both sides.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für das eingangs definierte Verfahren anzugeben, das einen Abgleich in beiden Richtungen ermöglicht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in Kombination mit der lokalen einseitigen Erwärmung oder lokalen Aufschmelzung, z. B. durch Laserstrahlen, zur Justierung in beiden Richtungen das Federende mit in die entsprechende Richtung wirkenden Kräften belastet wird.The invention is based on the object of specifying a solution for the method defined at the outset which enables comparison in both directions. This object is achieved in that in combination with local one-sided heating or local melting, e.g. B. by laser beams, the spring end is loaded with forces acting in the corresponding direction for adjustment in both directions.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin begründet, daß sich damit auch Relaisteile justieren lassen, die wegen des mechanischen Aufbaus nur von einer Seite bestrahlt werden können. Justierverfahren, die einen Abgleich in beiden Richtungen ermöglichen, sind den nur einseitig wirkenden überlegen, da sie nicht den 100 Abgleich aller Teile erfordern.The main advantage of the invention is that it can also be used to adjust relay parts that can only be irradiated from one side because of the mechanical structure. Adjustment methods that enable adjustment in both directions are superior to those that only act on one side, since they do not require 100 adjustment of all parts.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further details of the invention are contained in the subclaims.

Die Erfindung wird anhand der Figuren 2 und 3 an einem Ausführungsbeispiel zur Justierung von Kontaktfedern erläutert. Es zeigen:

Figur 1 Federjustierung mit einseitiger Laserbestrahlung,
Figur 2 Federjustierung nach ⁷igur 1 mit vorbelastetem Federende und
Figur 3 Federjustierung nach Figur 1 mit unbelastetem, niedergehaltenem Federende.

The invention will be explained with reference to FIGS. 2 and 3 using an exemplary embodiment for adjusting contact springs. Show it:

FIG. 1 spring adjustment with one-sided laser radiation,
Figure 2 spring adjustment after ⁷ igur 1 with preloaded spring end and
Figure 3 spring adjustment according to Figure 1 with the spring end unloaded and held down.

In den Figuren ist mit 1 eine Kontaktfeder bezeichnet, die in einer Haltevorrichtung 2 einseitig eingespannt ist. Mit dem Pfeil 3 ist schematisch die Richtung einer einseitigen Laserbestrahlung angedeutet. In der Figur 2 ist das freie Federende mit einer Kraft P vorbelastet. Nach der Darstellung in der Figur 3 wird das freie Federende mit einem Anschlag 4 niedergehalten. Die gestrichelten Linien 5 zeigen die Auslenkung der Feder allein infolge der Laserbestrahlung.In the figures, 1 denotes a contact spring which is clamped on one side in a holding device 2. The direction of single-sided laser irradiation is indicated schematically by arrow 3. In Figure 2, the free spring end is preloaded with a force P. According to the illustration in FIG. 3, the free spring end is held down with a stop 4. The dashed lines 5 show the deflection of the spring solely due to the laser radiation.

Die Justierung mit einem Laserstrahl 3 bringt immer nur eine Auslenkung in Richtung des einfallenden Laserstrahles. Wenn zusätzlich eine Kraft (Figur 2) angreift, wird die Auslenkung abgeschwächt bzw. ab einer bestimmten Kraft die Hubrichtung umgekehrt. Wenn dabei die zusätzliche Kraft entgegen der Einwirkung der Strahlrichtung angreift, wird die Auslenkung verstärkt. Als zusätzlich wirkende Kraft können z. B. ein Anschlag (Figur 3, 4) oder die bereits vorhandenen Gegenkontakte ausgewertet werden. Die Kräfte können aber auch durch einen Kraftgeber z. B. Kraftmeßdosen, Federwaagen usw., aufgebracht werden. Auf diese Weise ist dann eine Automatisierung möglich, da in Abhängigkeit der Kraft- oder Weganzeige die Laserleistung bzw. Laserenergie, die Einwirkstelle des Lasers, die Größe der zusätzlich angreifenden Kraft und der Angriffspunkt der zusätzlich angreifenden Kraft geändert werden können. Eine Kombination dieser Auswahlpunkte ist möglich.The adjustment with a laser beam 3 always brings only a deflection in the direction of the incident laser beam. If an additional force acts (Figure 2), the deflection is weakened or the stroke direction reversed from a certain force. If the additional force acts against the action of the beam direction, the deflection is increased. As an additional force z. B. a stop (Figure 3, 4) or the existing counter contacts can be evaluated. However, the forces can also be generated by a force transmitter, e.g. B. load cells, spring scales, etc., are applied. Automation is then possible in this way since, depending on the force or displacement display, the laser power or laser energy, the point of action of the laser, the size of the additionally acting force and the point of application of the additionally acting force can be changed. A combination of these selection points is possible.

Der Abgleichvorgang kann z. B. iterativ erfolgen, das heißt, durch ein allmähliches Herantasten an den gewünschten Wert. Der Meßwert muß nicht in der Abgleichlage des Teiles erfaßt werden.The adjustment process can, for. B. iteratively, that is, by gradually approaching the desired value. The measured value does not have to be recorded in the alignment position of the part.

Durch die verschiedenen Geometrien der aufgebrachten Erwärmungs- oder Schmelzzonen, z. B. überlappte Schmelzzonen, Schmelzzonen quer zur Feder, längs der Federränder oder in beliebiger anderer Anordnung, können unterschiedlich starke Verformungen der Feder hervorgerufen werden.Due to the different geometries of the applied heating or melting zones, e.g. B. overlapped melting zones, melting zones across the spring, along the edges of the spring or in any other arrangement can under different strong deformations of the spring are caused.

Claims

1. A method for adjusting precision engineering parts, in particular one-sided clampable contact springs, by deflecting the free spring end, with one-sided local heating, characterized in that in combination with the local one-sided heating or local melting, for. B. by laser beams (3), for adjustment in both directions, the spring end with forces acting in the corresponding direction (P) is loaded.

2. The method according to claim 1, characterized in that support or biasing forces (4) are evaluated as effective forces for adjustment.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that a force or displacement measurement is made to automate the method.

4. The method according to claim 3, characterized in that the measuring and adjusting position of the part are the same or different.

5. The method according to claim 1, characterized in that the size of the deflection is changed by the choice of the laser point of attack or the point of attack of the additional force.