MXPA98008667A - Sistema y metodo automatizados para fabricar una tira de iluminacion con led que tienen un conector formado integralmente - Google Patents

Abstract

Una tira de iluminación de una sola pieza formada integralmente y un sistema para fabricación de la tira de iluminación. La tira de iluminación también incluye un sustrato poblado con una pluralidad de circuitos de iluminación LED. Una pluralidad de elementos de conductor colectivos están espaciados entre sía una distancia predeterminada y están en comunicación eléctrica con la pluralidad de circuitos de la invención. Un material plástico se extruye alrededor de la pluralidad de circuitos de iluminación y el sustrato para encapsular completamente los elementos de conductor colectivo y la pluralidad de circuitos de iluminación, para proporcionar un alojamiento protector. En una modalidad, un conector eléctrico también se forma integralmente como parte de la tira de iluminación, para eliminar la necesidad de unos conectores separados. La tira de iluminación se fabrica en una forma eficiente en costo, y es impermeable a penetración de humedad, permitiendo de esta manera que la tira se emplee en una variedad de aplicaciones y ambientes.

Description

SISTEMA Y MÉTODO AUTOMATIZADOS PARA FABRICAR UNA TIRA DE ILUMINACIÓN CON LED QUE TIENEN UN CONECTOR FORMADO INTEGRALMENTE ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención en general se relaciona a tiras de iluminación y más particularmente a un sistema y método para fabricar una tira de iluminación continua con diodos emisores de luz que minimizan los costos de fabricación y que incluyen flexibilidad de fabricación inter construida para producir una tira de iluminación con una configuración ajustada a la medida de parámetros específicos de cliente. Las tiras de iluminación a base de diodos emisores de luz (LED = Light Emiting Diode) proporcionan marcas usuales en ambientes débilmente iluminados. Las tiras de iluminación a base de LEDs son relativamente económicas, fáciles de instalar y exhiben larga a duración cuando se comparan con marcadores basados en lámparas o bulbos similares. Independientemente, de la aplicación de la tira de iluminación, es imperativo que el LED y los circuitos asociados que se alojan dentro de la tira, se protejan contra daño debido a cargas excesivas impuestas en la tira y contra exposición a ingreso de humedad. Sin embargo, muchas tiras de iluminación de LED convencionales incluyen circuitos alojados dentro de forros tipo tubos huecos que proporcionan solo mínima protección contra daño mecánico a los circuitos debido a las cargas excesivas impuestas en los forros. También, ya que son huecos los forros tipo tubos, las tiras de LED típicamente son susceptibles a daño provocado por penetración de humedad. Como resultado, estas tiras de iluminación a menudo no son convenientes para aplicaciones de iluminación en exteriores u otras aplicaciones a donde las tiras se exponen a abuso o condiciones de intemperie externas. Otra tira de iluminación convencional incluye una configuración de lámpara electroluminiscente (EL) de múltiples capas sellada a través de un proceso de laminación dura o laminar convencional. En este proceso de laminación dura, una capa superior de película protectora ya se liga adhesivamente o fusiona térmicamente a una capa de fondo de película protectora a través del uso de rodillos con altas temperaturas y alta presión, para emparedar la configuración de lámpara EL entre las capas . Esta tira de iluminación EL proporciona un tipo más permanente de forro protector que el forro tipo tubo anteriormente mencionado, que se asocia con otras tiras de iluminación EL convencionales y proporciona una barrera a humedad más eficaz . Sin embargo, la humedad a menudo es capaz de penetrar al interior de estas tiras de iluminación de EL de dos piezas, a través del sello fusionado o unido que une el alojamiento de dos piezas, especialmente cuando las tiras se emplean en aplicaciones de exteriores, o después de que el sello unido o fusionado que conecta el alojamiento de dos piezas, se debilita con el tiempo. Además, el proceso de laminación dura empleada para sellar la configuración de lámpara EL, no es conveniente para circuitos LED, ya que los LEDs típicamente son más grandes en altura que las capas substancialmente planas que forman la configuración de lámpara EL. Rodillos con alta presión típicamente empleados para unir o fusionar el alojamiento de dos piezas pueden aplastar los LED proyectantes durante formación de la tira. Además, las altas temperaturas requeridas para la unión o fusionado de la tira, someterán a los LEDs y circuitos asociados a daño térmico. En respuesta a las limitaciones anteriormente mencionadas que se asocian con tiras de iluminación convencionales, tiras de iluminación de LED integrales formadas a través de un proceso de extrusión continua, se han desarrollado. Estas tiras formadas integralmente son tiras de una sola pieza que no tienen huecos internos y proporcionan de esta manera un alto grado de protección contra daño debido a cargas impuestas en las tiras y son altamente resistentes al ingreso de humedad. Ejemplos de estas tiras formadas integralmente se describen en la solicitud de Patente de los E.U.A. Pendiente No. de Serie 08/520,237 con titulo "Integral Formed Linear Light Strip tih Light Emitting Diodes" (Tira de iluminación lineal formada integralmente con diodos emisores de luz) , otorgada a StanTech de Dearborne, Michigan, y en la solicitud de Patente pendiente de los E.U.A. No. de Serie 08/707,212 con titulo "Integral Formed Linear Light Strip Wtih Light Emitting Diodes (Tira de iluminación lineal formada integralmente con diodos emisores de luz) también otorgada a StanTech. Mientras que las tiras de iluminación LED formadas integralmente anteriormente mencionadas exhiben características convenientes, aún hay necesidad por adicional mejora en la técnica. En particular, hay necesidad por proporcionar un sistema y método de fabricación de tira de iluminación LED programable, cuyos parámetros pueden variarse de acuerdo con requerimientos de tira de iluminación particulares. También hay necesidad por una tira de iluminación de LED que no requiere preensamblado de circuitos, minimizando de esta manera los costos de fabricación a través de automatización del proceso de ensamblado de circuito LED. También hay necesidad por una tira de iluminación LED en la que conectores de tira de iluminación también se forman integralmente con segmentos discretos de la propia tira de iluminación, minimizando de esta manera el costo de sistema total y la necesidad por conectores de tira de iluminación comercialmente externos. Además, hay necesidad por una tira de iluminación de LED formada integralmente, que incluye circuitos de LED totalmente encapsulados, conectados a un substrato que exhibe superiores características de unión con el alojamiento de la tira de - iluminación extruido, proporcionando de esta manera un alto grado de protección contra ingreso de humedad y de esta manera aumentando la vida útil funcional de la propia tira. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con esto, la presente invención proporciona una tira de iluminación de una sola pieza formada integralmente y continua que no tiene huecos internos que permiten un tramo continuo de substrato poblado con circuitos de iluminación LED, que se alimentan en un extrusor que encapsula el substrato y los circuitos . La tira de iluminación de la presente invención se ensambla a través de un método de sistema controlado por computadora, que tiene parámetros de control que pueden cambiarse fácilmente para ajustar a la medida las características de la tira de la iluminación fabricada a los parámetros de diseño particulares de un cliente. La tira de iluminación LED no requiere ensamblado de circuitos, minimizando de esta manera los costos de fabricación a través de automatización del proceso de ensamblado de circuito LED. La presente invención también proporciona una tira de iluminación con LED incluyendo conectores de tira de iluminación formados integralmente con la propia tira de iluminación, minimizando de esta manera costo total del sistema y la necesidad por conectores de tira de iluminación comerciales externos. Además, la presente invención proporciona una tira de iluminación de LED formada integralmente que incluye una pluralidad continua de los circuitos LED conectados a un substrato que exhibe superiores características de unión con el alojamiento continuamente extruido y protector, y de esta manera proporciona alto grado de protección contra ingreso de humedad, aumentando de esta manera la vida útil funcional de la propia tira. En particular, la presente invención se refiere a una tira de iluminación de una sola pieza formada integralmente y continua, que incluye un substrato con una pluralidad de circuitos de iluminación poblados . Una pluralidad de elementos dede conductor colectivo espaciados entre sí a distancia predeterminada, se adhieren al substrato y están en comunicación eléctrica con la pluralidad de circuitos de iluminación. Un material plástico extruido continuamente, encapsula en forma completa los elementos de conductor colectivo y la pluralidad de elementos de iluminación, para formar un alojamiento protector sobre los elementos de conductor colectivo y los circuitos de iluminación.

La presente invención también se relaciona a un sistema para _ formar la tira de iluminación integral anterior. El sistema incluye un sub-sistema de suministro -de circuitos, que proporciona un tramo continuo de circuitos de iluminación poblados. El sistema también incluye un sub-sistema de extrusión que recibe el tramo continuo de circuitos de iluminación poblados desde el subsistema de suministro de circuitos y que extruye un alojamiento termoplástico protector sobre la longitud continua de los circuitos de iluminación poblados. Estas y otras ventajas y características de la presente invención, serán aparentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones, en conjunto con los dibujos anexos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva que ilustra una tira de iluminación de acuerdo con la primer modalidad de la presente invención; La Figura 2 muestra componentes de circuito y substrato asociado que se encapsulan dentro del alojamiento de tira mostrado en la Figura 1; La Figura 3 es una vista en sección transversal de la tira de iluminación mostrada en la Figura 1 que se toma a través de la línea 3-3; La Figura 4 es un diagrama del sistema empleado para fabricar la tira de iluminación mostrada en la Figura i; La Figura 5 es una vista en elevación lateral de un acumulador de tira de iluminación empleado en el sistema mostrado en la Figura 4 ; La Figura 6 es una vista en perspectiva que ilustra una tira de iluminación de acuerdo con una segunda modalidad preferida de la presente invención; La Figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra una tira de iluminación de acuerdo con una tercer modalidad preferida de la presente invención; La Figura 8 es una vista en de la tira de iluminación de la Figura 1 que se toma a través de la línea 8-8; La Figura 9 es una vista en elevación lateral de los conectores eléctricos y el enchufe macho mostrado en la Figura 6 ; La Figura 10 es una vista despiezada de los conectores de la tira de iluminación mostrada en la Figura 6; La Figura 11 es una vista en perspectiva de una porción de la tira de iluminación de la Figura 6 después de que la tira se ha segmentado en dos tiras; La Figura 12 muestra ambas porciones de la tira de iluminación segmentada de la Figura 11, interconectada por un conector eléctrico; La Figura 13 muestra una porción de la tira de iluminación segmentada de la Figura 10, conectada a una fuente de energía; La Figura 14 es una vista en elevación lateral de un enchufe macho asociado con los cónectores de tira de iluminación de las Figuras 6 y 7, de acuerdo con modalidad alterna de la presente invención; y Las Figuras 15 a 17 ilustran modalidades alternas de una tira de iluminación de la presente invención formada con conectores eléctricos integrales . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia a la Figura 1, una tira de iluminación de LED lineal formada continuamente de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, se ilustra generalmente en 10. La tira de iluminación incluye circuitos LED, mostrados generalmente en 12 encapsulados dentro de un alojamiento termoplástico extruido de una sola pieza integral 13 que no tiene huecos internos . El alojamiento termoplástico 13 de preferencia está compuesto por un material polimérico de baja velocidad de transmisión de vapor tal como SurlynMR, una resina ionómero, un polietileno de alta densidad, policlorotrifluoroetileno, un poliéster o cloruro de polivinilo. Al extruirse sobre los circuitos 12 , de manera tal que no se forman huecos internos de tira, el alojamiento termoplástico extruido protege los circuitos LED 12 contra daño provocado por cargas pesadas aplicadas en la tira y contra penetración de humedad. Como se apreciará con mayor detalle a continuación, la tira 10 puede ser de longitudes variantes, puede alojar una de muchas numerosas configuraciones y números de circuitos LED y puede interconectarse con otros segmentos de tiras discretas, de acuerdo con parámetros de aplicación particulares. La Figura 2 ilustra la tira de iluminación mostrada en la Figura 1, con el alojamiento cortado parcialmente para revelar los circuitos LED encapsulados 12. Como se ilustra, los circuitos LED 12 se montan en un substrato 14 a través de un proceso de fabricación discutido a continuación. De preferencia, el substrato es una película compuesta de preferencia de un material polimérico de baja velocidad de transmisión de vapor tal como SurlynMR, una resina ionómero, un polietileno de alta densidad, policlorotrifluoroetileno, un poliéster o cloruro de polivinilo o cualquier otro material que es capaz de integrar con el alojamiento. De preferencia, el material de substrato corresponde al alojamiento termoplástico para asegurar que el substrato se adhiere al alojamiento al fundir en el alojamiento, minimizando de esta manera la posibilidad de que el substrato se separe del material del alojamiento termoplástico con el tiempo. La tira de iluminación también incluye elementos de conductor colectivo continuo 15a, 15b, que se extienden longitudinalmente en la tira. Elementos de conductor colectivo conductor 15c, 15d también se extienden longitudinalmente a través de la longitud de la tira entre los elementos 15a, 15b. Sin embargo, los elementos de conductor colectivo conductor 15c, 15d se cortan en segmentos discontinuos. Resistores, tales como el resistor 24, diodos emisores de luz tales como los LED 17, y un conector eléctrico 18 se conectan operativamente entre uno de los elementos de conductor colectivo 15a, 15b y uno de los elementos de los elementos 15c, 15d como se ilustra, para formar un circuito eléctrico. El resistor puede tener un valor por ejemplo de 51 ohms, y el diodo emisor de luz de preferencia es un Hewlett Packard modelo HPWA-MLOO para emplear con una fuente de energía controlada AC/DC. Sin embargo, resistores de cualquier valor y cualesquiera tipos de los novedosos LED pueden emplearse para lograr el sistema dependiendo del voltaje de alimentación y corriente de excitación deseado. Los LEDs y los resistores se conectan a los elementos de conductor colectivo 15a-15d, de manera tal que cuando se suministra electricidad a la tira sobre los elementos de conductor colectivo desde una fuente de energía remota (Figura 13) , los LEDs se iluminan en una forma continua, pulsante o de efecto de persecución o en cualquier otra forma definida por las necesidades de una aplicación específica. Con referencia a la Figura 3, se ilustra una vista en sección transversal de la tira de iluminación 10. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la tira de iluminación substancialmente es rectangular en forma y tiene, aproximadamente 1.016 cm (.4") de altura y -3.175 cm (1.25") de ancho. Sin embargo, estas dimensiones pueden variar de acuerdo con una aplicación particular. La Figura 4 ilustra una vista en planta superior de un sistema de múltiples estaciones 30 para fabricar una tira de iluminación ilustrada en la Figura 1. El sistema 30 consiste de 4 sub-sistemas principales: un sub-sistema de estructura de circuito 22, un sub-sistema de control de calidad 24, un sub-sistema de extrusión 26, y un subsistema de control y empacado 28. Los componentes específicos de cada uno de los sub-sistemas, se describirán ahora en detalle. Con referencia al sub-sistema de receptor de circuito 22, el sub-sistema 22 incluye primera estación 32, que consiste de una bobina de los elementos de conductor colectivo de metal 15a-15d laminados al substrato 14. Típicamente, la bobina se proporciona en secciones de 91.4 metros (300 pies) por facilidad de suministro de la bobina al sistema 30. Una segunda estación 34 se localiza adyacente a la primer estación 32 y comprende un subsistema de soldadura láser. La segunda estación opera para unir a tope bobinas de soldadura de los elementos de conductor colectivo metálico surtidos desde la primer estación 32, de manera tal que un tramo continuo de conductores de metal se proporciona a la tercer estación 36. La tercer estación 36 es una estación de matriz progresiva programable, capaz de punzonar o perforar orificios dentro de los elementos de conductor colectivo metálico y segmentan los elementos de conductor colectivo 15c, 15d para producir un circuito deseado a partir de los elementos de conductor colectivo metálicos. En particular, la tercer estación 36 comprende tres robots 37, 38, 39, programados para realizar funciones de corta perforación particulares. El primer robot 37 marca los elementos de conductor colectivo 15a-15d en un punto del cual los elementos se van a separar, de manera tal que la tira de iluminación de LED puede cortarse en segmentos discretos por el sub-sistema de empacado y control. El segundo robot 38 se programa para perforar los elementos de conductor colectivo medio 15c y 15d para formar la configuración de circuito deseado en la tira de LED. El tercer robot 39 punzona orificios en los elementos de conductor colectivo 15a-15d, en sitios en donde se van a colocar los LEDs y resistores y conectar eléctricamente por la cuarta estación 40. La cuarta estación 40 es una estación de recolección y colocación programable que incluye un suministro de los LEDs, los resistores y los conectores eléctricos. La estación 40 se programa para colocar los componentes de circuito en los sitios deseados en los elementos de conductor colectivo y conectar eléctricamente los componentes a los elementos de conductor colectivo. De preferencia, 'la estación 40 incluye un mecanismo de soldadura para soldar los componentes en sitio en los elementos de conductor colectivo 'una vez que los componentes se conectan. Ahora con referencia al sub-sistema de control de calidad 24, una quinta estación 52 comprende un inspector de visión robotica, para asegurar que los circuitos de la tira de iluminación cumplen con normas de control de calidad pre-determinadas, antes de alimentarse al subsistema extrusor 26. El inspector se programa con instrucciones para probar ciertos parámetros de circuito tales como extracción de corriente, estado operacional de cada LED conectado al circuito e interrupción en el circuito en los circuitos de LED. La estación también puede programarse con cualesquiera instrucciones particulares para parámetros de control de calidad de acuerdo con los requerimientos al cliente y especificaciones eléctricas. Adyacente a la sub-estación 52, está una estación de reparación 54. La estación de reparación trabaja en conexión con la estación de control de calidad, para corregir cualesquiera problemas de control de calidad detectados por la estación 52. Por ejemplo, la estación de reparación 52 de preferencia es un robot que incluye capacidades de soldadura para arreglar interrupciones de circuito LED, conexiones sueltas de componentes de circuitos y semejantes. Al dejar a la estación de reparación 54, los circuitos de LED se alimentan a un acumulador 58 que se ilustra con más detalle en la Figura 5. Como se muestra, el acumulador es un mecanismo que mantiene los circuitos LED ensamblados, conectados a un substrato 16 en una forma que permite al substrato y circuitos se acumulen. El acumulador permite que la porción de los circuitos que se alimenta a través del sub-sistema de ensamblado 22 y el sub-sistema de control de calidad 24, se inspeccionan y reparan, sin afectar la velocidad de la cual los circuitos se alimentan desde la estación de reparación 54 al subsistema extrusor 26, y el sub-sistema de control y empacado 28. El acumulador 58 mantiene una cantidad predeterminada de tensión de los circuitos ensamblados para evitar que los circuitos y substrato se enmarañen al recolectarse en el acumulador . Una vez que los circuitos dejan el acumulador 58, se alimentan al sub-sistema de extrusión, y más particularmente a un mecanismo de precalentamiento 560, que incluye equipo que seca los circuitos y substrato. Los circuitos y substrato se secan para retirar humedad antes que los componentes y el substrato se encapsulen en el alojamiento termoplástico, y también para pre-calentar los elementos de conductor colectivo metálico 15a-15d, para facilitar mejor adición de los elementos de conductor colectivo metálico con el alojamiento termoplástico extruido. Después de calentarse, la estructura se alimenta a través de una estación de pre-guía 62 que mantiene los componentes ensamblados alineados conforme los componentes se alimentan a la estación extrusora 64. La estación extrusora 64 consiste de una configuración extrusora, del tipo bien conocido en la técnica, para extruir el alojamiento termoplástico sobre la estructura de circuito, matrices y componentes relacionados a extrusión adicional . Adyacente a la estación extrusora 64 se encuentra un tanque de agua 68 para enfriar la tira de iluminación de LED integrada recientemente formada. Un extractor 70 se localiza corriente abajo y adyacente al tanque de agua 68 para mantener tensión en la pila de iluminación recientemente formada. El extractor se programa para extraer la tira a una velocidad dictada por los ajustes de velocidad de los otros componentes en el sistema. Ahora con referencia al sub-sistema de control y empacado 28, un mecanismo de corte en línea programable 64 se localiza adyacente a y corriente abajo del extractor 70. La máquina de corte incluye capacidades de visión tales como detectores infrarrojos, que proporcionan una inspección final de la tira. Las capacidades de visión permiten que la máquina verifique los parámetros en sección transversal de la parte, tales como altura y ancho, para asegurar que la tira de iluminación se ha formado adecuadamente. La máquina de corte se conecta al extrusores mediante un enlace de comunicación para retransmitir la información de control de calidad y permitir que el extrusor haga cualesquiera ajustes necesarios . Todos los componentes programables se controlan por un procesador 76 que de preferencia es una computadora personal con un procesador IntelMR, PentiumMR y una interfase de operador basada en Windows . De preferencia, el controlador es programado mediante lenguaje VisualBasic o de programación C para controlar toda la operación del sistema. La máquina 74 también se programa para localizar visualmente el punto en el cual la tira de iluminación se va acortar en segmentos discretos como se marca por el primer robot 37. En forma alterna, si la tira de iluminación se forma junto con su propio conector, como se describió a continuación, la máquina puede cortar la tira de iluminación después de que "vea" el conector. Finalmente, un empacador/embobinador automático 78 se localiza en el extremo de la línea de ensamblado para acumular continuamente un tramo predeterminado de tira de iluminación de LED. El empacador 78 devana los tramos de tira de iluminación alrededor de bobinas 80, 82, 84 en orden sucesivo como se describirá a continuación. En operación, la configuración de elemento de conductor colectivo/substrato en combinación, se alimenta desde la bobina 32 a la estación de soldadura láser 34/ eh donde tramos discontinuos de las configuraciones de elemento de conductor colectivo de metal/substrato se sueldan a tope entre sí para formar un solo tramo continuo.

La longitud continua luego se alimenta a la estación de matriz progresiva programable 36, en donde los robots 37-39 • realizan las funciones de punzonado y corte anteriormente mencionadas. La combinación de elementos de conductor colectivo/substrato configurada luego se alimenta a la estación de recolección y colocación programable 40, en donde componentes de circuito, incluyendo LEDs, resistores y puentes conectores se colocan y adhieren en sitios predeterminados a la configuración de substrato/elemento de conductor colectivo. Una vez que se sujetan en sitios los componentes, la configuración ensamblada se alimenta a través del inspector de visión robótica 52 que detecta problemas de control de calidad con la configuración ensamblada. La estación de reparación 154 luego hace cualesquiera ajustes apropiados en respuesta a detectar problemas de control de calidad en el inspector 52. La configuración del circuito de tira de iluminación operativa y configurado correctamente luego se alimenta al acumulador 58. Subsecuentemente, la tira de iluminación se extrae del acumulador a una velocidad constante y al mecanismo de pre-calentamiento 60 para propósitos de calentamiento y secado de circuito y substrato, como se describió anteriormente. Después de calentarse, la tira de iluminación se alimenta a la estación de extrusión 64, en donde la configuración se encapsula dentro del alojamiento termoplástico en una forma que no deja huecos internos. Después de que la configuración se encapsula, la tira de iluminación recientemente formada se enfría en una estación de agua 68 y saca de la estación de agua por el extractor 70. La máquina de corte en línea programable 74 luego corta la tira de iluminación formada en segmentos discretos de acuerdo con parámetros programados, y los tiíámos de segmentos pre-determinados se embobinan y empacan por el empacador/embobinador automático 78. Como un tramo predeterminado se embobina en una de las bobinas, tal como la bobina 80, el empacador conmuta a una bobina adyacente tal como la bobina 82 y la tira se devana en la bobina adyacente hasta el tramo predeterminado conforme el tramo se retira por la primer bobina.

Con referencia a las Figuras 6 y 7, la segunda y tercer modalidades de la tira de iluminación de acuerdo con la presente invención se ilustran generalmente en 90 y 91. La tira de iluminación 90 incluye dos elementos de conductor colectivo lOOa-lOOb. La tira de iluminación 91 incluye LEDs y circuitos LED similares en configuración con la tira de iluminación 10. Sin embargo, ambas tiras de iluminación 90, 91 también incluyen conectores dieléctricos 92a-92b y 92e-92h, respectivamente que se forman integralmente con la tira de iluminación tal que los conectores eléctricos disponibles comercialmente adicionales no se requieren termoapilarse o de otra forma conectarse a los extremos de cada tramo de tira de iluminación. Esta característica minimiza costos de sistema y mejora la confiabilidad del sistema, cuando varios tramos discretos de tira de iluminación se interconectan dieléctricamente. Para propósitos de adicional discusión, se hará referencia a la tira de iluminación 90, con el entendido de que los conectores de la tira de iluminación 91 son idénticos en estructura y funcionan los conectores en la tira de iluminación 90. Como se ilustra en la Figura 6, cada uno de los conectores eléctricos 92a-92d, incluye un elemento conductor 94a-94b, respectivamente. Los elementos conductores 94a-94c se unen eléctricamente o de otra forma conectan al elemento de conductor colectivo 100a, y los elementos conductores 94b, 94d se unen eléctricamente o de otra forma conectan al elemento de conductor colectivo 100b. Cada uno de los elementos conductores 94a-94d se extiende hacia arriba de los elementos de conductor colectivo en un alojamiento de conector 96a-96d, respectivamente para formar pasadores de conector eléctrico tales como los pasadores de conector 98a, 98c, en los alojamientos de conectores 96a, 96c ilustrados en la Figura 10. Como se ilustra en las Figuras 6 y 9, el conector eléctrico 92a se conecta al conector eléctrico 92c a través de un enchufe conector 102a. Similarmente, el conector eléctrico 94b se conecta al conector eléctrico 94d a través de un enchufe conector 102b. Los enchufes macho se forman de un material tal como nylon o poliéster, que se separa fácilmente del substrato y materiales de alojamiento extruido, y los pasadores de conector sobre los cuales se extruye el enchufe macho. Como se ilustra en las Figuras 10 y 11, cuando la tira formada se corta en dos segmentos discretos, los enchufes machol02a, 102b pueden retirarse para definir conectores macho tales como los enchufes 104c, 104d en cada uno de los segmentos de tira adyacentes a los alojamientos conectores. Los enchufes de conector macho se configuran para recibir conectores hembra convencionales, como se ilustra en 106 en las Figuras 12 y 13, que pueden ser enchufes macho o enchufes banana standard y puede emplearse para conectar la tira de iluminación a otra tira de iluminación o a una fuente de energía 110. En este punto, deberá apreciarse que los enchufes hembra conectores no son conductores y que una vez que la tira se corta, los enchufe se separan en dos segmentos discretos y no se usan más para mayores propósitos de conexión de tira. Sin embargo, los enchufes conectores hembra pueden alternativamente formarse con un elemento o elementos conductores .que se extienden a través de la longitud de los enchufes como se ilustran en 110 en la Figura 14. Como se ilustra en la Figura 14 , cuando una tira de iluminación se corta cerca o adyacente a los alojamientos de conectores, ambos extremos del enchufe 110 definen enchufes hembra 116, 118 en los cuales los pasadores de conector de tira de iluminación se acoplan en contacto eléctrico con el elemento conductor 110. El enchufe conector hembra luego puede emplearse para acoplar eléctricamente secciones de tira adyacentes. El segmento de tira 90 se fabrica en una forma similar a aquella empleada para la tira 10 descrita anteriormente. Sin embargo, los conectores eléctricos se colocan en el substrato de tira en combinación con los enchufes macho y los elementos conectores unidos al elemento de conductor colectivo apropiado, en el sub-sistema de ensamblado de circuito 22, antes que se extruya el alojamiento sobre el substrato por el sub-sistema extrusor. Después de pasar a través de la estación extrusora, el conector eléctrico y el enchufe macho se encapsulan integralmente con la tira. La tira luego puede separarse en segmentos discretos en el sub-sistema de control y empacado y los enchufes hembra conectores retirarse. En forma alterna, la tira puede cortarse en el campo en el enchufe macho. Esta característica representa una mejora frente a la tira de iluminación de la técnica previa, ya que los elementos de tira y los enchufes hembra conectores correspondiente facilitan la fabricación de conector e instalación de tira en sitio. Habrá de apreciarse que los enchufes macho de la modalidad de tira de iluminación anteriormente descrita, puede formarse en numerosas estructuras y tamaños . Como resultado, los enchufes conectores macho pueden formarse para permitir cualquier cantidad de diferentes conectores hembra, tales como la configuración de conector substancialmente rectangular 120 mostrada en la Figura 15, una configuración de conector de doble enchufe standard 122 mostrado en la Figura 16, o la configuración de colector de cable/alambre múltiple mostrado en 124 en la Figura 17. De ser necesario, los elementos de conductor colectivo de la tira expuestos en el extremo de una tira segmentada pueden sellarse para asegurar adecuado aislamiento eléctrico de tira.

Al leer la descripción anterior, habrá de apreciarse que la tira de iluminación de la presente invención se fabrica por un sistema de múltiples estaciones cuyos parámetros pueden variarse para formar una tira de iluminación como se requiere por una aplicación particular. La tira de iluminación fabricada por el sistema requiere poco o ningún pre-ensamblado de circuito, de esta manera minimizando costos de fabricación. Los conductos del circuito de la tira de iluminación pueden cambiarse de acuerdo con una aplicación o necesidad particular, sin necesidad por re-instrumentar o re-configurar el sistema de la línea de ensamblado de la tira. Además, el sistema puede configurarse para formar una tira de iluminación de LED en donde los factores de la tira de iluminación pueden formarse integralmente con la tira, de esta manera minimizando la necesidad por conectores de tira de iluminación externos y típicamente más costosos para interconectar tiras de iluminación o para conectar una tira de iluminación a una fuente de energía. La tira de iluminación de la presente invención también se forma de materiales que exhiben superiores características de unión, asegurando de esta manera que los circuitos LED encapsulados se unan al substrato de circuito y al alojamiento de la tira de iluminación, para proporcionar un alto grado de protección contra ingreso de humedad y de esta manera incrementar la vida útil funcional de propia tira. Mientras que la descripción anterior constituye la modalidad preferida de la presente invención, habrá de apreciarse que la invención puede modificarse sin apartarse del alcance adecuado o justo significado de las reivindicaciones acompañantes. Diversas otras ventajas de la presente invención serán aparentes para aquellos con .destreza en la especialidad después de tener el beneficio de estudiar el texto y dibujos anteriores tomados en conjunto con las siguientes reivindicaciones.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES 1.- Una tira de iluminación de una sola pieza formada integralmente, caracterizada porque comprende: un tramo continuo de substrato poblado con una pluralidad de circuitos de iluminación; una pluralidad de elementos de conductor colectivo espaciados entre sí a una distancia predeterminada y adheridas al substrato en comunicación eléctrica con la pluralidad de circuitos de iluminación en una configuración de circuito de tira de iluminación, para formar una trayectoria de flujo de corriente eléctrica; y un material plástico extruido alrededor del substrato y la pluralidad de elementos de conductor colectivo que encapsulan completamente al substrato y la pluralidad de elementos de conductor colectivo y que están integrados con el substrato para formar un alojamiento protector sin huecos . 2. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el substrato y el material plástico extruido, se eligen de un material seleccionado del grupo que consiste esencialmente de SurlynMR una resina ionómero, un polietileno de alta densidad, policlorotrifluoroetileno, un poliéster o cloruro de polivinilo. 3. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque el substrato y el material plástico son idénticos, el substrato se funde en el material de plástico, conforme el material de plástico se extruye alrededor del substrato. . - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la pluralidad de elementos de conductor colectivo comprende: primeros y segundos elementos de conductor colectivo espaciados entre sí a una distancia predeterminada y adheridos al substrato; y terceros y cuartos elementos de conductor colectivo localizados entre el primer y segundo elementos de conductor colectivo y adheridos al substrato, el tercer y cuarto elementos de conductor colectivo se separan en segmentos discretos entre el primer y segundo extremos de una configuración de segmento predeterminado. 5.- La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la pluralidad de circuitos de iluminación cada uno se conecta eléctricamente entre el segmento correspondiente del segundo y tercer elementos de conductor colectivo. 6. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque además comprende medios de conector de circuito para completar una trayectoria de flujo de corriente eléctrica entre el primer, segundo, tercer y cuarto elementos de conductor colectivo y la pluralidad de circuitos de iluminación. 7.- La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque además comprende una pluralidad de tiras de iluminación formadas integralmente, cada una substancialmente idéntica a la tira de iluminación formada integralmente y conectadas eléctricamente entre sí para formar un sistema de tira de iluminación. 8. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque además comprende un conector eléctrico formado integralmente en cada una de la pluralidad de tiras de iluminación que interconectan la pluralidad de tiras de iluminación y que conectan uno de la pluralidad de tiras de iluminación con una fuente de energía. 9. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque cada uno de la pluralidad de circuitos de iluminación incluye al menos un diodo emisor de luz, cuando se le suministra electricidad. 10.- La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende una pluralidad de circuitos LED idénticos a la pluralidad de circuito LED y cada uno formado en un patrón repetitivo. 11.- La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque además comprende un primer conector eléctrico, conectado eléctricamente a un primer elemento de conductor colectivo, y un segundo conector eléctrico conectado eléctricamente a un segundo elemento de conductor colectivo, el primer y segundo conectores eléctricos se encapsulan dentro del material plástico extruido para permitir conexión eléctrica del primer circuito LED con otra fuente eléctrica; y una pluralidad de conjuntos de conectores eléctricos que corresponden al primer y segundo conectores eléctricos, cada uno de la pluralidad de conjuntos conectores eléctricos se forma integralmente con uno de la pluralidad de circuitos LED en una forma idéntica al primer y segundo conect'ores eléctricos . 12. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 11, caracterizada porque además comprende una pluralidad de conectores hembra, cada uno correspondiente a uno del primer y segundo conectores eléctricos y la pluralidad de conjuntos conectores eléctricos, cada uno de la pluralidad de conectores macho se retira cuando la tira se corta en segmentos de tira discretos, para definir una pluralidad de enchufes eléctricos dentro de los segmentos de tira. 13. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 12 , caracterizada porque además comprende una pluralidad de conectores cada uno asociado con una pluralidad de enchufes que conectan eléctricamente cada uno de los segmentos de tira discretos con otro segmento de tira o a una fuente de energía. 14. - La tira de iluminación de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque cada uno de los conectores comprende una pluralidad de enchufes macho. 15.- Sistema para fabricar una tira de iluminación formada integralmente, caracterizado porque comprende: un sub-sistema de suministro de circuito que proporciona un tramo continuo de circuitos de iluminación poblados; y un sub-sistema de extrusión que recibe la longitud continua de circuitos de iluminación poblados desde el sub-sistema de suministro de circuito y que extruye un alojamiento termoplástico protector de dos del tramo continuo de circuitos de iluminación poblados. 16.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el alojamiento termoplástico queda integrado con el tramo continuo del circuitos de iluminación poblados, para formar una barrera protectora sin huecos continua alrededor de los circuitos de iluminación. 17.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15 , caracterizado porque además comprende : un sub-sistema de control de calidad que recibe la longitud continua del circuito de iluminación poblado desde el subsistema de suministro de circuitos y que inspeccionan la longitud continua, para asegurar que los circuitos de iluminación poblados estén operativos; y un sub-sistema de control y empacado que controla la operación de los sistemas de suministro, de control de calidad y extrusión y que separa el alojamiento continuo y tramos de circuitos de iluminación poblados en segmentos de tira de iluminación discretos . 18. - El sistema de conformidad con la -reivindicación 15, caracterizado porque el sub-sistema de control y empacado incluye una máquina de corte en línea programable, que incluye detectores de división para proporcionar inspección final de parámetros en sección transversal de tira. 19. - El sistema de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la máquina de corte se conecta al subsistema de extrusión mediante un enlace de comunicaciones para transmitir información de control de calidad al subsistema de extrusión para su ajuste en respuesta a imperfecciones en la tira de iluminación detectora. 20.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el sub-sistema para suministro de circuito comprende una primer estación incluyendo una bobina de una pluralidad de elementos de conductor colectivo de metal de una longitud predeterminada que se laminan a un substrato, una segunda sub-estación que une por soldadura la pluralidad de elementos de conductor colectivo entre sí, una tercer subestación que punzona y perfora orificios dentro de los elementos de conductor colectivo y segmenta los elementos de conductor colectivo en sitios predeterminados y una cuarta subestación que coloca componentes de circuito en los sitios predeterminados en los elementos de conductor colectivo y que conecta eléctricamente los componentes con los elementos de conductor colectivo en una configuración de circuito pre-determinada. 21.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el sub-sistema de control de calidad comprende un dispositivo de inspección robótica, que determina si la, longitud continua de los circuitos de iluminación poblados cumplen con normas de control de calidad predeterminadas; y una estación de reparación, en comunicación con el dispositivo de inspección robótica que corrige defectos de circuito detectados por el dispositivo de inspección robótica. 22. - El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende un acumulador localizado entre el sub-sistema de control de calidad y el sub-sistema de extrusión, que mantiene el tramo continuo de circuitos de iluminación poblados y alimenta el tramo continuo al sub-sistema de extrusión a una velocidad constante pre-determinada. 23. - El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el sub-sistema de extrusión incluye un extractor que mantiene tensión en la tira de iluminación recientemente extruida y que extrae la tira de iluminación recientemente extruida a una velocidad dictada por los ajustes de velocidad de componentes del sistema. 24. - El sistema de conformidad con la reivindicación 15 , caracterizado porque además comprende un procesador programado para controlar operación de todos los subsistemas. 25.- El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque además comprende un empacador/embobinador automático que acumula continuamente un tramo predeterminado de la tira de iluminación formada en una de una pluralidad de bobinas conmutables . 26.- Una tira conductora formada integralmente, caracterizada porque comprende : primeros y segundos elementos de conductor colectivo; primeros y segundos conectores eléctricos acoplados a los primeros y segundos elementos de conductor colectivo, respectivamente; terceros y cuartos conectores eléctricos acoplados a los primeros y segundos elementos de conductor colectivo respectivamente en relación opuesta con el primer y segundo conectores eléctricos; un primer conector macho que une el primer y tercer conectores opuestos; un segundo conector macho que une el segundo y cuarto conectores opuestos; y un material de extrusión que encapsula los elementos de conductor colectivo, los conectores y los conectores macho para formar un alojamiento conductor que resiste la humedad; el primer y segundo conectores hembras son retirables para formar receptáculos eléctricos hembra cuando la tira se corta' en dos segmentos discretos a través de los enchufes macho . 27.- La tira conductora de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada porque cada uno de los receptáculos eléctricos hembra, se define por un alojamiento de enchufe comprendido de un material que no se adhiere al material ex uido . 28.- La tira conductora de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada porque cada uno de los conectores macho incluye un elemento conductor que se extiende pasante que permite que cada conector macho funcione como un conector eléctrico de tira conductora. 29.- Método para formar una tira de iluminación integral, caracterizado porque comprende suministrar a un extrusor un tramo continuo de circuitos de iluminación ensamblado fijos a un substrato; y extruir continuamente un material termoplástico alrededor del tramo continuo de circuitos de iluminación cercanos y el substrato para formar un alojamiento de circuito de iluminación protectora sin huecos, continuo, que protege los circuitos de iluminación contra la humedad. 30.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque además comprende la etapa de cortar el alojamiento del circuito de iluminación protector continuo entre circuitos de iluminación adyacentes para formar una pluralidad de segmentos de tira de iluminación discretos. 31.- El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque la etapa de extruir continuamente comprende un material termoplástico que es idéntico al substrato de manera tal que el substrato se integra con el material extruido termoplástico.