WO2015158393A1 - Fertigungsanlage für die schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen schaltgeräts - Google Patents

Fertigungsanlage für die schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen schaltgeräts Download PDF

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Michael Baumann
Thomas BÖTTNER
Markus GREITNER
Alexander GRIESBECK
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting

Definitions

  • the invention relates to a production line for the
  • Switching unit production of an electromagnetic switching device has to meet a variety of requirements, such as being easy to install and reliable.
  • the basis for each switching device is that defined switching position information is executed and forwarded and the switching position is maintained.
  • the technical implementation of this requirement is usually via switch contacts.
  • the object of the present invention since ⁇ rin to provide a production plant for the switching unit manufacturing an electromagnetic switching device, which of the reliable and time-optimized assembly
  • Switching unit allows to specify as well as a method for producing a switching unit.
  • this object is achieved by a production plant with the features of patent claim 1 and by a method according to claim 6.
  • Advantageous embodiments and developments, which can be used individually or in combination with each other, are the subject of the dependent claims.
  • this object is achieved by a ceremoniessanla ⁇ ge for the switching unit manufacturing an electromagnetic switching device with a vertical feeder which supplies with ⁇ means of gravity a contact slide a manufac- turing process, with a horizontal locking, which keeps the contact slide in a position with a horizontal Assembly unit which equipped the contact slide with a switching ⁇ bridge and a spring and with another verti ⁇ cal feed, which supplies the assembled contact slide by gravity storage or further processing.
  • the manufacturing plant according to the invention makes it possible to produce a solid, functional assembly of a contact slide with spring and switching bridge, which can be ⁇ further processed directly or even later without additional assurance of the components. This is possible without additional parts transport, since the functional assembly is brought by gravity in the next mounting position.
  • the essence of the invention is that on the component to be assembled, ie here on the contact slide, a common coordinate zero point is defined over all contact slide variants, which forms a defined mounting position to the bridge window.
  • the basis for this gravity assembly described here is this common coordinate zero point.
  • the production plant according to the invention is based on the technical combination of individual components to form a fixed assembly, which is transported by gravity on and is repeatedly aligned over a defined coordinate zero point.
  • This coordinate origin is integrated on the component that it is easy to grip and Montagepo- sition accurately determined without the parts Anfertigungs ⁇ price increases. This results in significant advantages for the required assembly time in the manufacture of components, but also the flexibility of the assembly concepts, in the form of a
  • the contact slide has a defined coordinate zero point, through which the Kon ⁇ clock shifter held in a defined assembly position to the switch bridge, and a spring to assembly plants ⁇ CKEN him.
  • the defined definition of a coordinate zero allows on the one hand the assembly access and on the other hand, the different embodiments of contact slides can be used. Through the coordinate zero point, the system can automatically feed the respective components to the contact ⁇ slide.
  • the coordinate zero point as a defined hole, which can be accessed horizontally, is formed.
  • a bore as a coordinate origin, has the advantage that this hole is integrated in ⁇ on the component and that it is easy to grip and the Mon ⁇ day position accurately determined without the Generaleanferti ⁇ supply price increases.
  • the coordinate zero point is designed as a pin which can be accessed horizontally.
  • Zap ⁇ fen that this is integrated on the component, that it is easy to grasp and accurately determines the mounting position, without increasing the parts production price.
  • a further concept may consist in that the production plant is designed for contact slides of different sizes.
  • the inventively essential basic idea of the invention Fer ⁇ actuating system is that the component to be assembled has a coordinate origin. This coordinate zero point is also to be positioned on components of different sizes.
  • the production system according to the invention is thus universally usable.
  • the object of the present invention is also achieved by a method for producing a switching unit of an electromagnetic switching device by means of a production plant, wherein the following steps are included:
  • the inventive design of the method can furthermore provide that the contact slide is positioned by means of a defined coordinate zero point in a horizontal Verriege ⁇ ment of the manufacturing plant.
  • the contact slider is positioned over a hole which is formed as a defined coordinate zero point in a horizontal locking of the production line.
  • the coordinate slider is positioned in a hori ⁇ zontal locking of the manufacturing plant via a pin which is formed as a defined coordinate zero point.
  • the manufacturing plant according to the invention comprises a vertical feed, which stored the component to be assembled, so here ei ⁇ NEN contact slide, isolated and purified by
  • Gravity feeds to another manufacturing process The contact slide is positioned by means of a horizontal lock and fitted via a horizontal mounting with spring and switching bridge.
  • the further manufacturing process a further vertical feed of the mounted slide contact ⁇ bers by means of gravity to a storage location or to a subsequent manufacturing process.
  • Figure 1 is a schematic representation of a manufacturing plant according to the invention in front view.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the production plant according to the invention according to FIG. 1 in a side view
  • Fig. 3 in a perspective view of various embodiments of a contact slide with a defi ⁇ ned coordinate zero point.
  • Fig. 1 shows the manufacturing plant according to the invention, which has a vertical feed 1, the part to be assembled part, so here stores a contact slide 2, isolated and fed by gravity to another manufacturing process.
  • the contact slide 2 is positioned by means of a horizonta ⁇ len lock 3 and fitted via a horizontal mounting 4 with spring and jumper.
  • the further production process provides a further vertical feed 5 of the mounted contact slide 2 by gravity to ei ⁇ nem storage bin or to a subsequent manufacturing process.
  • Fig. 2 shows the corresponding portions of the production plant according to Inventive ⁇ in the side view.
  • Fig. 3 various embodiments of a Kon ⁇ clock slider 2 are shown with a defined coordinate zero point 6 in the form of a bore.
  • the contact slide 2 is shown in this representation in the assembled state with switching bridge 7 and spring.
  • the manufacturing plant according to the invention is characterized by ei ⁇ NEN controlled via gravity process, is made using wel ⁇ chen a solid functional assembly of a contact ⁇ slider with spring and switching bridge, the rectly di- or later without additional securing of the components can be further processed. This is also possible without additional parts transport, since the functional assembly can also be brought by gravity into the next Monta ⁇ position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage für die Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts mit einer vertikalen Zuführung (1), die mittels Schwerkraft einen Kontaktschieber (2) einem Fertigungsprozess zuführt, mit einer horizontalen Verriegelung (3), die den Kontaktschieber (2) in einer Position hält, mit einer horizontalen Montageeinheit (4), die den Kontaktschieber (2) mit einer Schaltbrücke (7) und einer Feder (8) bestückt und mit einer weiteren vertikalen Zuführung (5), die den bestückten Kontaktschieber (2) mittels Schwerkraft einer Lagerung oder einer weiteren Verarbeitung zuführt, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Schalteinheit.

Description

Beschreibung
Fertigungsanlage für die Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts
Die Erfindung betrifft eine Fertigungsanlage für die
Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts . Schaltgeräte müssen vielseitigen Anforderungen gerecht werden, indem sie sich zum Beispiel einfach montieren lassen und zuverlässig funktionieren. Grundlage für jedes Schaltgerät ist jedoch, dass definierte Schaltstellungsinformationen ausgeführt und weitergeleitet werden und die Schaltstellung bei- behalten wird. Die technische Umsetzung dieser Anforderung erfolgt meistens über Schaltkontakte.
Bei Produktgruppen wie zum Beispiel Schaltelementen, Schütze oder Leistungsschaltern ist es besonders wichtig, die Schalt- Stellung beizubehalten, um den Sicherheitsschaltkreis gegen erneutes Schalten zu sichern. Um diese Funktion sicher gewährleisten zu können, ist es notwendig, den Schaltmechanis¬ mus, der sich im Wesentlichen aus einem Kontaktschieber, einer Brücke und einer Feder zusammensetzt, in Position zu hal- ten. Dazu ist es zwingend erforderlich, dass das Funktions¬ system prozesssicher montiert und als stabile Funktionseinheit weiter verarbeitet werden kann.
Zur Realisierung der Funktionssicherheit werden unterschied- liehe konstruktive und montagetechnische Lösungen verwendet. So werden bei bestimmten Schaltern die Funktionsbauteile einzeln zugeführt, abgefragt, montiert und weiter transportiert. Nach der Montage wird die komplette Baugruppe dann überprüft. Andere Varianten halten die einzeln vormontierten Baugruppen über Montagevorrichtungen in Position, wodurch aber eine vorherige Überprüfung der Funktion und eine Einzelbauteilabfrage notwendig sind. Grundlage ist aber immer, dass in ein Grund¬ teil andere Einzelteile montiert werden. Die einzelnen Pro- zessabläufe sind so angeordnet, dass die Grundkomponente durch verschiedene Montagezellen transportiert wird, in wel¬ cher die Bearbeitungsschritte durchlaufen werden. Nach der Montage wird dann die Baugruppe überprüft oder wieder ausge- schleust und zum nächsten Fertigungszyklus überführt.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung da¬ rin, eine Fertigungsanlage für die Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts zu schaffen, die einen zuverlässigen und zeitlich optimierten Zusammenbau der
Schalteinheit ermöglicht, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit zu anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch eine Fertigungsanlage mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fertigungsanla¬ ge für die Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts gelöst mit einer vertikalen Zuführung, die mit¬ tels Schwerkraft einen Kontaktschieber einem Fertigungspro- zess zuführt, mit einer horizontalen Verriegelung, die den Kontaktschieber in einer Position hält, mit einer horizontalen Montageeinheit, die den Kontaktschieber mit einer Schalt¬ brücke und einer Feder bestückt und mit einer weiteren verti¬ kalen Zuführung, die den bestückten Kontaktschieber mittels Schwerkraft einer Lagerung oder einer weiteren Verarbeitung zuführt.
Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage ermöglicht es, eine feste, funktionsfähige Baugruppe aus einem Kontaktschieber mit Feder und Schaltbrücke herzustellen, die direkt oder auch erst später ohne zusätzliche Sicherung der Bauteile weiter¬ verarbeitet werden kann. Dies ist auch ohne zusätzlichen Teiletransport möglich, da die funktionsfähige Baugruppe über die Schwerkraft in die nächste Montageposition gebracht wird. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass am zu bestückenden Bauteil, also hier am Kontaktschieber, ein über alle Kontaktschiebervarianten gemeinsamer Koordinatennullpunkt definiert wird, der eine definierte Montageposition zum Brückenfenster ausbildet. Die Grundlage für diese hier beschriebene Schwer- kraftmontage ist dieser gemeinsame Koordinatennullpunkt.
Die unterschiedlich ausgeführten Grundbauteile - also hier der Kontaktschieber - werden in einer höheren Position der Anlage zugeführt als die Montage erfolgt. Diese unterschied¬ lichen Grundbauteile werden über einfaches Fallenlassen vereinzelt und dann gestoppt und im Koordinatennullpunkt gegrif¬ fen und in der definierten Montageposition gehalten, um die Montage der Einzelteile, also hier der Schaltbrücke und der Feder, auszuführen. Dieser einfache Zugriff über den Koordinatennullpunkt ist bei zahlreichen Bauteilen ausreichend, um die nächste Montageposition zu erreichen und so das nächste Bauteil in den Grundkörper zu montieren. Sollte eine Montage auf mehreren Einzelteilschritten basieren, so ist es auch denkbar, dass das Grundbauteil wieder auf ein höheres Niveau gebracht wird, um die Schwerkraftmontage erneut ablaufen zu lassen .
Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage beruht auf der techni- sehen Kombination einzelner Bauteile zu einer festen Baugruppe, die über die Schwerkraft weiter transportiert wird und immer wieder über einen definierten Koordinatennullpunkt ausgerichtet wird. Dieser Koordinatennullpunkt ist so am Bauteil integriert, dass er einfach zu greifen ist und die Montagepo- sition genau bestimmt, ohne dass sich der Teileanfertigungs¬ preis erhöht. Daraus resultieren wesentliche Vorteile für die benötigte Montagezeit bei der Bauteileanfertigung, aber auch die Flexibilität der Montagekonzepte, die in Form eines
Hand-, teil- oder vollautomatisierten Fertigungsprozesses be- stehen, wird deutlich erhöht. Daraus ergibt sich weiterhin, dass auch der An- und Hochlauf stückzahloptimiert automati¬ siert werden kann, da sich die Anlage- und Betriebskosten deutlich reduzieren. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Kontaktschieber einen definierten Koordinatennullpunkt aufweist, über welchen der Kon¬ taktschieber in einer definierten Montageposition gehalten wird, um ihn mit der Schaltbrücke und einer Feder zu bestü¬ cken. Die definierte Festlegung eines Koordinatennullpunkts ermöglicht zum Einen den Montagezugriff und zum Anderen das unterschiedliche Ausführungsformen von Kontaktschiebern verwendet werden können. Durch den Koordinatennullpunkt kann die Anlage automatisiert die jeweiligen Bauteile dem Kontakt¬ schieber zuführen.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Koordinatennullpunkt als definierte Bohrung, auf die horizontal zugegriffen werden kann, ausgebildet ist. Als Koordinatennullpunkt eine Bohrung zu wählen, hat den Vorteil, dass diese Bohrung am Bauteil in¬ tegriert ist und dass sie einfach zu greifen ist und die Mon¬ tageposition genau bestimmt, ohne dass sich der Teileanferti¬ gungspreis erhöht.
Es kann als zweite Variante auch möglich sein, dass der Koordinatennullpunkt als Zapfen, auf den horizontal zugegriffen werden kann, ausgebildet ist. Auch für die Variante als Zap¬ fen gilt, dass dieser am Bauteil integriert ist, dass er ein- fach zu greifen ist und die Montageposition genau bestimmt, ohne dass sich der Teileanfertigungspreis erhöht.
In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung kann ein weiteres Konzept darin bestehen, dass die Fertigungsanlage für Kontaktschieber unterschiedlicher Größen ausgebildet ist. Der erfindungswesentliche Grundgedanke der erfindungsgemäßen Fer¬ tigungsanlage besteht darin, dass das zu bestückende Bauteil einen Koordinatennullpunkt aufweist. Dieser Koordinatennull¬ punkt ist auch an Bauteilen unterschiedlicher Größe zu posi- tionieren. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage ist somit auch universell nutzbar. Die erfindungsgemäße Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit eines elektromagnetischen Schaltgeräts gelöst mittels einer Fertigungsanlage, wobei folgende Schritte umfasst sind:
Das vertikal Zuführen eines Kontaktschiebers mittels Schwer¬ kraft zum Fertigungsprozess , das Positionieren des Kontakt¬ schiebers über eine horizontale Verriegelung in der Ferti¬ gungsanlage, das Bestücken des Kontaktschiebers mit einer Fe¬ der und einer Schaltbrücke in einer horizontalen Montageein- heit der Fertigungsanlage, und das vertikale Zuführen des be¬ stückten Kontaktschiebers mittels Schwerkraft einer Lagerung oder einer weiteren Verarbeitung.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann wei- terhin vorsehen, dass der Kontaktschieber mittels eines definierten Koordinatennullpunkts in einer horizontalen Verriege¬ lung der Fertigungsanlage positioniert wird.
Zudem kann es der Erfindung entsprechen, dass der Kontakt- Schieber über eine Bohrung, die als definierter Koordinatennullpunkt ausgebildet ist, in einer horizontalen Verriegelung der Fertigungsanlage positioniert wird.
In einer zweiten Variante des Verfahrens ist es auch denkbar, dass der Koordinatenschieber über einen Zapfen, der als definierter Koordinatennullpunkt ausgebildet ist, in einer hori¬ zontalen Verriegelung der Fertigungsanlage positioniert wird.
Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage weist eine vertikale Zuführung auf, die das zu bestückende Bauteil, also hier ei¬ nen Kontaktschieber, bevorratet, vereinzelt und mittels
Schwerkraft einem weiteren Fertigungsprozess zuführt. Der Kontaktschieber wird mittels einer horizontalen Verriegelung positioniert und über eine horizontale Montage mit Feder und Schaltbrücke bestückt. Der weitere Fertigungsprozess sieht eine weitere vertikale Zuführung des bestückten Kontaktschie¬ bers mittels Schwerkraft zu einem Lagerplatz oder zu einem darauffolgenden Fertigungsprozess vor. Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Fertigungsanlage in der Vorderansicht;
Fig. 2 in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Fertigungsanlage nach Fig. 1 in der Seitenansicht;
Fig. 3 in einer perspektivischen Darstellung verschiedene Ausführungsbeispiele eines Kontaktschiebers mit einem defi¬ nierten Koordinatennullpunkt.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Fertigungsanlage, die eine vertikale Zuführung 1 aufweist, die das zu bestückende Bau- teil, also hier einen Kontaktschieber 2 bevorratet, vereinzelt und mittels Schwerkraft einem weiteren Fertigungsprozess zuführt. Der Kontaktschieber 2 wird mittels einer horizonta¬ len Verriegelung 3 positioniert und über eine horizontale Montage 4 mit Feder und Schaltbrücke bestückt. Der weitere Fertigungsprozess sieht eine weitere vertikale Zuführung 5 des bestückten Kontaktschiebers 2 mittels Schwerkraft zu ei¬ nem Lagerplatz oder zu einem darauffolgenden Fertigungsprozess vor. Fig. 2 zeigt die entsprechenden Teilbereiche der erfindungs¬ gemäßen Fertigungsanlage in der Seitenansicht.
In Fig. 3 sind verschiedene Ausführungsbeispiele eines Kon¬ taktschiebers 2 mit einem definierten Koordinatennullpunkt 6 in Form einer Bohrung dargestellt. Der Kontaktschieber 2 ist in dieser Darstellung im bestückten Zustand dargestellt mit Schaltbrücke 7 und Feder 8. Die erfindungsgemäße Fertigungsanlage zeichnet sich durch ei¬ nen über die Schwerkraft gesteuerten Prozess aus, über wel¬ chen eine feste, funktionsfähige Baugruppe aus einem Kontakt¬ schieber mit Feder und Schaltbrücke hergestellt wird, die di- rekt oder auch erst später ohne zusätzliche Sicherung der Bauteile weiterverarbeitet werden kann. Dies ist auch ohne zusätzlichen Teiletransport möglich, da die funktionsfähige Baugruppe ebenfalls mittels Schwerkraft in die nächste Monta¬ geposition gebracht werden kann.
Bezugs zeichenliste
1 vertikale Zuführung
2 KontaktSchieber
3 horizontale Verriegelung
4 horizontale Montageeinheit
5 vertikale Zuführung
6 Koordinatennullpunkt
7 Schaltbrücke
8 Feder

Claims

Patentansprüche
1. Fertigungsanlage für die Schalteinheitfertigung eines elektromagnetischen Schaltgeräts mit einer vertikalen Zufüh- rung (1), die mittels Schwerkraft einen Kontaktschieber (2) einem Fertigungsprozess zuführt, mit einer horizontalen Ver¬ riegelung (3), die den Kontaktschieber (2) in einer Position hält, mit einer horizontalen Montageeinheit (4), die den Kontaktschieber (2) mit einer Schaltbrücke (7) und einer Feder (8) bestückt und mit einer weiteren vertikalen Zuführung (5), die dem bestückten Kontaktschieber (2) mittels Schwerkraft einer Lagerung oder einer weiteren Verarbeitung zuführt.
2. Fertigungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktschieber (2) einen definierten Koordinatennullpunkt (6) aufweist, über welchen der Kontaktschieber (2) in einer definierten Montageposition gehalten wird, um ihn mit einer Schaltbrücke (7) und einer Feder (8) zu bestücken.
3. Fertigungsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Koordinatennullpunkt (6) als definierte Bohrung, auf die horizontal zugegriffen werden kann, ausgebildet ist.
4. Fertigungsanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Koordinatennullpunkt (6) als Zapfen, auf den horizontal zugegriffen werden kann, ausgebildet ist.
5. Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Fertigungsanlage mit Kontaktschiebern (2) unterschiedli¬ cher Größen bestückbar ist.
6. Verfahren zur Herstellung einer Schalteinheit eines elektromagnetischen Schaltgeräts mittels einer Fertigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die Schritte: Vertikales Zuführen eines Kontaktschiebers (2) mittels Schwerkraft zum Fertigungsprozess ;
Positionieren des Kontaktschiebers (2) über eine horizontale Verriegelung (3) in der Fertigungsanlage;
- Bestücken des Kontaktschiebers (2) mit einer Feder (8) und einer Schaltbrücke (7) in einer horizontalen Montageeinheit (4) der Fertigungsanlage;
Vertikales Zuführen des bestückten Kontaktschiebers (2) mittels Schwerkraft einer Lagerung oder einer weiteren Verarbeitung.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktschieber (2) mittels eines definierten Koordina- tennullpunkts (6) in einer horizontalen Verriegelung (3) der Fertigungsanlage positioniert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktschieber (2) über eine Bohrung, die als definierter Koordinatennullpunkt (6) ausgebildet ist, in einer hori¬ zontalen Verriegelung (3) der Fertigungsanlage positioniert wird .
9. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kontaktschieber (2) über einen Zapfen, der als definierter Koordinatennullpunkt (6) ausgebildet ist, in einer hori¬ zontalen Verriegelung (3) der Fertigungsanlage positioniert wird.
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