EP1403980B1 - Vorrichtung zur Kodierung und Montage eines Anschlusselementes - Google Patents

Vorrichtung zur Kodierung und Montage eines Anschlusselementes Download PDF

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EP1403980B1
EP1403980B1 EP03019423A EP03019423A EP1403980B1 EP 1403980 B1 EP1403980 B1 EP 1403980B1 EP 03019423 A EP03019423 A EP 03019423A EP 03019423 A EP03019423 A EP 03019423A EP 1403980 B1 EP1403980 B1 EP 1403980B1
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EP
European Patent Office
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coding
accordance
pick
base
coding device
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EP03019423A
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EP1403980A2 (de
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Manfred Lange
Stefan Köhn
Uwe Gutermuth
Wolfsgang Koschier
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
Original Assignee
Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H01R43/205—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve with a panel or printed circuit board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/64—Means for preventing incorrect coupling
    • H01R13/645—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base
    • H01R13/6456—Means for preventing incorrect coupling by exchangeable elements on case or base comprising keying elements at different positions along the periphery of the connector

Definitions

  • the invention relates to a device for coding a connection element according to the preamble of claim 1.
  • Such a coding device is made of " Vanbesien, J: “Safe Coding and Pre-Centering with Connectors", Electronics Francis Verlag GmbH Kunststoff, DE, Vol. 37, No. 14, 8 July 1988 (1988-07-08), pp. 105-106, 109, XP 000022908 ISSN: 0013-5658 known.
  • For coding of the pin headers it is thus known to use individual coding elements, in particular coding pins, in grooves or slots of the pin header and thus to perform a coding of the pin header, which cooperates with a corresponding coding of a socket header. This handling of coding has been relatively expensive.
  • pick and place elements are used according to the prior art according to the type Fig. 11 can be trained. These pick and place elements have a suction surface, which serves to grasp the entire component by means of a vacuum gripper and settle on the circuit board.
  • the mounting device has a base.
  • the base can be designed, for example, as a planar element - with pick and place function - or as a frame.
  • the base is designed as a pick and place element, preferably with a vacuum suction surface for applying a vacuum suction element.
  • the coding elements are detachably arranged on the pick and place element, in particular molded onto it, so that they are easily separated during the coding of the pick and place element, which is no longer needed as a disposable article after assembly can.
  • the coding elements are designed as coding pins and the pin strip has a housing, wherein at least one side wall of the housing is provided with slots for receiving the coding pins.
  • the coding elements are also preferably aligned perpendicular or parallel to the base.
  • the coding elements are preferably shorter than the slots formed and detachable with a tool from the pick and place element or element and slidable in the slots.
  • This variant of the invention allows - preferably after placing and soldering the pin header on the or the circuit board - a simple "activate" the coding z..B. by means of a screwdriver.
  • the coding elements are detachable from the base without tools, e.g. by the base is turned off in the inserted state.
  • it is preferably provided to prefabricate different "precoded" basic variants.
  • a coding template for preventing incorrect coding. This is preferably centered on the base or on the pin header or externally (on acquisition of the mounting device).
  • releasable coding elements here coding pins 11a-q formed (eg molded), which here extend perpendicular to this and which are slightly shorter than the slots 8a -p.
  • the coding pins 11a-p respectively engage in the associated slot 8.
  • the coding pins 11 can be pressed down slightly in the respective slot 4 - Fig. 3 - And from the pick and place element 2 solve, for example, at a predetermined breaking point to the base 9 out.
  • the rest of the coding pins 11 are solved with or removed together with the pick and place element 2 and there remain only the here required for coding and with the screwdriver "activated" coding pins - here 11c and 11e - in the slots or grooves 8c and 8e and thus form the coding of the pin header 3 from.
  • Fig.5 and 6 does not extend the pick and place element 2 over the entire length of the pin header 3 but only over a part thereof.
  • only six coding pins 11a-f are formed on the pick and place element 2 here, which reduces the number of coding variants, among other things.
  • the function and assembly of the pin header and the coding pins 11a-f correspond to the exemplary embodiment of FIG Fig. 1 to 4 ,
  • Fig. 7 shows a Kodierschablone 12, which is plugged via a base 9 with molded thereon coding pins 11 and at the points has clearances 13, where coding pins 11 are to be separated according to the coding to be carried out of the base 9.
  • Fig. 1 shows a device 1 for mounting a connection element to a not-shown component such as a printed circuit board, which is designed as a pick and place element 2 (English: pick and place pad, German: recording and Plazierelement), which on the Connection element, here a pin header 3 - see Fig. 2 - Can be attached and has a vacuum suction surface 4.
  • the vacuum suction surface 4 is used for applying a - vacuum suction element, not shown here, with which the pick and place element 2 together with the pin strip 3 can be accommodated and placed on a component such as a printed circuit board (also not shown here).
  • the pin header 3 has at the bottom of her rectangular in plan view here housing 5 pins 6 (see also Fig. 10 ) for engaging in correspondingly shaped holes of the circuit board, which can be soldered to the circuit board, for example.
  • the housing 5 On its side opposite the circuit board side is the housing 5 with an opening 7 - see Fig. 4 - For inserting a complementary shaped socket strip (not shown here) provided. It would also be possible to set up a female connector on a circuit board and to encode them accordingly (not shown here).
  • One of the two longer sides of the rectangular in plan view housing 5 has a plurality of juxtaposed slots or grooves 8a to 8p, which extend from the opening 7 in the side wall of the housing 5 inside.
  • the mounting device - here the pick and place element 2 - has a recess laterally projecting rectangular base 9, which is here provided with a projection 10 which is adapted to the size of the opening 7 and clamped in this.
  • the vacuum suction surface 4 is located in this embodiment on the flat base 9 on the side facing away from the pin header 3 outside of the pick and place element. 2
  • Fig. 10 shows in addition the interaction of the patch on a printed circuit board 15 female connector 16 and an associated pin header.
  • Fig. 11 shows a pick and place element 2 according to the prior art without coding pins.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kodierung eines Anschlusselementes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Kodiervorrichtung ist aus "Vanbesien, J: "Sichere Codierung und Vorzentrierung bei Steckverbindern", Elektronik Francis Verlag GmbH München, DE, Bd. 37, Nr. 14, 8. Juli 1988 (1988-07-08), S. 105 -106, 109, XP 000022908 ISSN: 0013-5658 bekannt. Zur Kodierung der Stiftleisten ist es damit bekannt, in Nuten oder Schlitze der Stiftleiste einzelne Kodierelemente, insbesondere Kodierstifte, einzusetzen und derart eine Kodierung der Stiftleiste vorzunehmen, welche mit einer korrespondierenden Kodierung einer Buchsenleiste zusammenwirkt. Diese Handhabung der Kodierung ist bisher relativ aufwendig.
  • Zur automatischen Montage von Stiftleisten auf Leiterplatten werden nach dem Stand der Technik Pick- und Place-Elemente eingesetzt, welche nach Art der Fig. 11 ausgebildet sein können. Diese Pick- und Place-Elemente weisen eine Ansaugfläche auf, die dazu dient, das gesamte Bauelement mit Hilfe eines Vakuumgreifers zu fassen und auf der Leiterplatte abzusetzen.
  • Dieses Verfahren hat sich an sich gut bewährt.
  • Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Kodierung des Anschlusselementes, beispielsweise die Kodierung einer Stiftleiste, zu vereinfachen.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Auf diese Weise werden die Aufgaben "Montage der Stiftleiste" auf der Leiterplatze" und "Kodierung der Stiftleiste" in einfacher Weise miteinander kombiniert, was insbesondere die Kodierung vereinfacht, da die an der Montagevorrichtung angeordneten Kodierelemente zur Kodierung des Anschlusselementes, insbesondere der Stiftleiste, nutzbar sind.
  • Vorzugsweise weist die Montagevorrichtung eine Basis auf.
  • Die Basis kann beispielhaft als ebenes Element - mit Pick- and Place-Funktion - oder auch als Rahmen ausgebildet sein.
  • Insbesondere ist die Basis als Pick- und Place-Element ausgebildet, vorzugsweise mit einer Vakuum-Saugfläche zum Ansetzen eines Vakuum-Saugelementes.
  • Besonders bevorzugt sind die Kodierelemente lösbar am Pick- und Place-Element angeordnet, insbesondere an dieses angeformt, so daß sie beim Kodieren von dem Pick- und Place-Element, das als Wegwerfartikel nach der Montage nicht mehr benötigt wird, auf einfache Weise abgetrennt werden können.
  • Nach einer konstruktiv besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind die Kodierelemente als Kodierstifte ausgebildet und die Stiftleiste weist ein Gehäuse auf, wobei wenigstens eine Seitenwand des Gehäuses mit Schlitzen zur Aufnahme der Kodierstifte versehen ist. Die Kodierelemente werden ferner bevorzugt senkrecht oder parallel zur Basis ausgerichtet.
  • Dabei sind die Kodierelemente vorzugsweise kürzer als die Schlitze ausgebildet sowie mit einem Werkzeug vom Pick- und Place-Element bzw. Element lösbar und in den Schlitzen verschieblich. Diese Variante der Erfindung ermöglicht - vorzugsweise nach dem Aufsetzen und Verlöten der Stiftleiste auf die bzw. der Leiterplatte - ein einfaches "Aktivieren" der Kodierung z..B. mittels eines Schraubendrehers.
  • Dabei ist es denkbar, daß sich das Pick- und Place-Element über die gesamte Länge der Ausnehmung und sämtliche Schlitze oder nur über einen Teil der Ausnehmung und einen Teil der Schlitze erstreckt.
  • Bevorzugt sind die Kodierelemente werkzeuglos von der Basis lösbar, z.B. indem die Basis im gesteckten Zustand abgedreht wird. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, unterschiedliche "vorkodierte" Basisvarianten vorzufertigen.
  • Vorteilhaft sind ferner eine Kodierschablone zur Verhinderung von Fehlkodierungen. Diese wird vorzugsweise auf der Basis oder aber auf der Stiftleiste oder extern (Auf nahme der Montagevorrichtung) zentriert.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Montagevorrichtung;
    Fig. 2
    eine Stiftleiste mit der Montagevorrichtung aus Fig. 1;
    Fig. 3
    das Aktivieren der Kodierelemente an der Stiftleiste mit Hilfe eines Schraubendrehers;
    Fig. 4
    die mit Kodierelementen versehene Stiftleiste aus Fig. 3;
    Fig. 5
    eine zweite erfindungsgemäße Montagevorrichtung;
    Fig. 6
    die Stiftleiste aus Fig. 5 mit der Montagevorrichtung aus Fig. 5 und aktivierten Kodierelementen;
    Fig. 7
    eine Kodierschablone und eine Basis mit Kodierelementen;
    Fig. 8,9
    jeweils eine als Rahmen ausgebildete Basis mit daran angeformten Kodierelementen;
  • An das Pick- und Place-Element 2, hier an den Ansatz 10 der Basis 9, sind lösbare Kodierelemente, hier Kodierstifte 11a-q angeformt (z.B. angespritzt), welche sich hier zu dieser senkrecht erstrecken und die etwas kürzer sind als die Schlitze 8a-p.
  • Beim Aufsetzen des Pick- und Place-Elements 2 auf die Stiftleiste 3 greifen die Kodierstifte 11a-p jeweils in den zugehörigen Schlitz 8 ein. Mit einem Werkzeug wie einem Schraubendreher lassen sich die Kodierstifte 11 etwas im jeweiligen Schlitz 4 nach unten drücken - Fig. 3 - und vom Pick- und Place-Element 2 lösen, z.B. an einer Sollbruchstelle zur Basis 9 hin.
  • Wird das Pick- und Place-Element 2 - vorzugsweise nach dem Bestück- und Lötvorgang - von der Stiftleiste 3 abgenommen, werden die übrigen Kodierstifte 11 mit gelöst bzw. zusammen mit dem Pick- und Place-Element 2 entfernt und es verbleiben lediglich die hier zur Kodierung benötigten und mit dem Schraubendreher "aktivierten" Kodierstifte - hier 11c und 11e - in den Schlitzen oder Nuten 8c und 8e und bilden derart die Kodierung der Stiftleiste 3 aus.
  • Nach Fig.5 und 6 erstreckt sich das Pick- und Place-Element 2 nicht über die gesamte Länge der Stiftleiste 3 sondern nur über einen Teil derselben. So sind hier nur sechs Kodierstifte 11a-f am Pick- und Place-Element 2 ausgebildet, was die u.a. Kodiervariantenzahl verringert. Ansonsten entsprechen Funktion und Montage der Stiftleiste und der Kodierstifte 11a-f dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4.
  • Fig. 7 zeigt eine Kodierschablone 12, welche über eine Basis 9 mit daran angeformten Kodierstiften 11 steckbar ist und an den Stellen Freimachungen 13 aufweist, wo Kodierstifte 11 entsprechend der vorzunehmenden Kodierung von der Basis 9 abgetrennt werden sollen.
  • Fig. 8,9 zeigen jeweils als Alternative zum Pick- and Place-Pad eine als Rahmen 14 ausgebildete Basis 9 mit daran angeformten Kodierstiften 11.
    • Fig. 10
    eine auf eine Leiterplatte aufgesetzte Buchsenleiste und eine zugehörige Stiftleiste;
    Fig. 11
    ein Pick- and Place-Pad nach dem Stand der Technik.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Montage eines Anschlusselementes an einem hier nicht dargestellten Bauelement wie einer Leiterplatte, die als Pick- und Place-Element 2 (englisch: Pick- and Place-Pad; deutsch: Aufnahme- und Plazierelement) ausgebildet ist, das an dem Anschlusselement, hier einer Stiftleiste 3 - siehe Fig. 2 - anbringbar ist und eine Vakuum-Saugfläche 4 aufweist. Die Vakuum-Saugfläche 4 dient zum Ansetzen eines - hier nicht dargestellten - Vakuum-Saugelementes, mit dem das Pick- und Place-Element 2 zusammen mit der Stiftleiste 3 aufnehmbar und auf ein Bauteil wie eine Leiterplatte aufsetzbar ist (hier ebenfalls nicht dargestellt).
  • Die Stiftleiste 3 weist an der Unterseite ihres hier in Draufsicht rechteckigen Gehäuses 5 Stifte 6 (siehe auch Fig. 10) zum Eingriff in entsprechend geformte Löcher der Leiterplatte auf, welche z.B. an der Leiterplatte festgelötet werden können.
  • An seiner der Leiterplatte gegenüber liegenden Seite ist das Gehäuse 5 mit einer Öffnung 7 - siehe Fig. 4 - zum Einsetzen einer komplementär geformten Buchsenleiste (hier nicht dargestellt) versehen. Es wäre auch denkbar, eine Buchsenleiste auf eine Leiterplatte aufzusetzen und diese entsprechend zu kodieren (hier nicht dargestellt).
  • Eine der beiden längeren Seiten des in Draufsicht rechteckigen Gehäuses 5 weist mehrere nebeneinander angeordnete Schlitze oder Nuten 8a bis 8p auf, welche sich von der Öffnung 7 aus in die Seitenwand des Gehäuses 5 hinein erstrecken.
  • Die Montagevorrichtung - hier das Pick- und Place-Element 2 - weist eine die Ausnehmung seitlich überragende rechteckige Basis 9 auf, welche hier mit einem Ansatz 10 versehen ist, welcher an die Größe der Öffnung 7 angepasst und in dieser festklemmbar ist. Die Vakuum-Saugfläche 4 befindet sich bei diesem Ausführungsbeispiel an der ebenen Basis 9 auf der von der Stiftleiste 3 abgewandten Außenseite des Pick- und Place-Elements 2.
  • Fig. 10 zeigt ergänzend das Zusammenspiel aus der auf eine Leiterplatte 15 aufgesetzten Buchsenleiste 16 und einer zugehörigen Stiftleiste 3.
  • Fig. 11 zeigt ein Pick- und Place-Element 2 nach dem Stand der Technik ohne Kodierstifte.
    • Bezugszeichen
    • Montagevorrichtung
    1
    Pick- und Place-Element
    2
    Stiftleiste
    3
    Vakuum-Saugfläche
    4
    Gehäuse
    5
    Stifte
    6
    Öffnung
    7
    Schlitze
    8a bis 8p
    Basis
    9
    Ansatz
    10
    Kodierstifte
    11 a-p
    Kodierschablone
    12
    Freimachungen
    13
    Rahmen
    14
    Leiterplatte
    15
    Buchsenleiste
    16

Claims (18)

  1. Vorrichtung zur Kodierung eines Anschlusselementes (3), insbesondere Vorrichtung zur Kodierung einer Stiftleiste (3) für eine Leiterplatte (15), die an dem Anschlusselement (3) anbringbar ist, wobei an einer Basis insbesondere lösbare Kodierelemente (11) zur Kodierung des Anschlusselementes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente an einer Montagevorrichtung zur Montage des Anschlusselementes (3) an einem Bauelement angeordnet sind, welche die Basis aufweist.
  2. Kodiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis als Pick- und Place-Element (2) ausgebildet ist.
  3. Kodiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pick- und Place-Element (2) mit einer Vakuum-Saugfläche (4) zum Ansetzen eines Vakuum-Saugelementes versehen ist.
  4. Kodiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis als Rahmen (14) ausgebildet ist.
  5. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (11) lösbar am Pick- und Place-Element (2) angeordnet sind.
  6. Kodiervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (11) lösbar an das Pick- und Place-Element (2) angeformt sind.
  7. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (11) als Kodierstifte (11) ausgebildet sind.
  8. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kodierelemente (11) senkrecht zur Basis (9) erstrecken.
  9. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (11) parallel zur Basis (9) ausgerichtet sind.
  10. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftleiste (3) ein Gehäuse (5) mit einer Öffnung (7) aufweist, in welche das Pick- und Place-Element eingreift, wobei wenigstens eine Seitenwand des Gehäuses (5) mit Schlitzen oder Nuten (8) zur Aufnahme der Kodierstifte (11) versehen ist.
  11. Kodiervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (9) des Pick- und Place-Elements (2) einen Ansatz (10) aufweist, welcher an die Größe der Öffnung (7) angepasst und in dieser festklemmbar ist.
  12. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente (11a-q) kürzer als die Schlitze oder Nuten (8) ausgebildet und mit einem Werkzeug vom Pick- und Place-Element (2) lösbar und in den Schlitzen oder Nuten (8) verschieblich sind.
  13. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Pick- und Place-Element (2) über die gesamte Länge der Öffnung (7) und sämtliche Schlitze oder Nuten (8) oder über einen Teil der Öffnung und einen Teil der Schlitze oder Nuten (8) erstreckt.
  14. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente, insbesondere die Kodierstifte vorzugsweise zur Basis hin Sollbruchstellen aufweisen.
  15. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftleiste (3) Stifte (6) zum Eingriff in entsprechend geformte Löcher der Leiterplatte aufweist, welche an der Leiterplatte (15) fixierbar sind.
  16. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierelemente werkzeuglos von der Basis (9) lösbar sind.
  17. Kodiervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kodiervorrichtung eine Kodierschablone (12) aufweist.
  18. Kodiervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierschablone (12) auf der Basis oder auf der Stiftleiste (3) oder extern zentriert wird.
EP03019423A 2002-09-26 2003-08-28 Vorrichtung zur Kodierung und Montage eines Anschlusselementes Expired - Lifetime EP1403980B1 (de)

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EP1403980A3 EP1403980A3 (de) 2005-05-11
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