WO2020119889A1 - Kontaktierungssystem und prüfvorrichtung mit flexiblem steckeradapter sowie entsprechendes prüfverfahren - Google Patents

Kontaktierungssystem und prüfvorrichtung mit flexiblem steckeradapter sowie entsprechendes prüfverfahren Download PDF

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WO2020119889A1
WO2020119889A1 PCT/EP2018/084333 EP2018084333W WO2020119889A1 WO 2020119889 A1 WO2020119889 A1 WO 2020119889A1 EP 2018084333 W EP2018084333 W EP 2018084333W WO 2020119889 A1 WO2020119889 A1 WO 2020119889A1
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contact
contact electrodes
transmission element
contacting
conductor elements
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PCT/EP2018/084333
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Othmar Ehrhardt
Johannes Dielmann
Konrad Giftthaler
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Lisa Dräxlmaier GmbH
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Publication date
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    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors

Definitions

  • the present invention relates to a contacting system.
  • the present invention further relates to a corresponding test device and a corresponding method.
  • the present invention is hereinafter mainly used in connection with the testing of wiring harnesses e.g. described for vehicles. It is understood that the present invention can also be used to test other electrical networks.
  • a wiring harness can have both data lines and energy transmission lines, which can run at least partially in parallel.
  • a wire harness can also have branches and nodes.
  • Wire harnesses or parts of wire harnesses for vehicles are commonly used
  • Wiring harnesses are therefore subjected to an extensive test, in which all contacts in all plugs of the wiring harness are contacted with contact pins that are difficult to manufacture become.
  • the individual electrical connections are then checked, for example, by comparing the measured connections in the wiring harness with a network diagram of the wiring harness.
  • a contacting system according to the invention for contacting electrical contacts in a number of plugs, that is to say in one or more plugs, has one
  • Contacting element which has a flat carrier and a plurality of contact electrodes arranged on the carrier, and a flexible
  • Transmission element which has a plurality of parallel and electrically insulated electrical conductor elements and which on the
  • Contacting element is arranged such that the electrical conductor elements rest with one end on the carrier and thus also in electrical contact with the
  • a test device for testing electrical connections in cables has: a number, i.e. one or more, of contacting systems according to one of the preceding claims, and an evaluation unit, which is coupled and designed with the contact electrodes of the contacting systems, to at least one of the
  • a method for testing electrical contacts in a number of plugs has the following steps: arranging a flexible transmission element on a contacting element which has a flat carrier and a plurality of contact electrodes arranged on the carrier, the flexible transmission element having a multiplicity of parallel and electrically insulated electrical conductor elements, and the flexible transmission element being arranged on the contacting element such that the electrical conductor elements rest with one end on the carrier, arranging the plug on the flexible
  • Transmission element outputting an electrical signal to at least one of the contact electrodes, and detecting on at least one further of the contact electrodes whether the output electrical signal is measurable.
  • the present invention is based on the knowledge that electrical contacts in plugs e.g. of wire harnesses for motor vehicles for test purposes are usually contacted with precise and thus complex to manufacture contact pins. Furthermore, receptacles must be made for each of the plugs, in which the individual contact pins are arranged such that they contact the corresponding contacts in the plug.
  • the contacting system of the present invention provides that conventional contact pins are replaced by the flexible transmission element.
  • the flexible transmission element is a flexible structure in which electrical conductor elements are arranged in parallel from one side to the other.
  • the individual electrical conductor elements are electrically isolated from one another.
  • Flexible conductors are also arranged in the flexible transmission element from one side to the other and allow current to flow from one side of the flexible one
  • the flat carrier of the contacting element can e.g. a circuit board or the like. There is a multitude of on this carrier
  • the contact electrodes can be arranged in rows and columns in a kind of matrix. It is understood that other arrangements are also possible.
  • the flexible transmission element rests on the contacting element. The ends of the conductor elements or at least some of the conductor elements are in electrical contact with contact electrodes on the carrier of the contacting element.
  • Contact electrodes should or must be in electrical connection. Furthermore, conductor elements can also rest on the carrier between two contact electrodes and have no electrical contact whatsoever with one of the contact electrodes. It goes without saying that the density of the conductor elements can be greater than the density of the contact electrodes. As a result, a plurality of the conductor elements can be electrically coupled to each of the contact electrodes. For example, the density of the contact electrodes at one
  • the plug In order to make electrical contact with the electrical contacts of one of the plugs, the plug can be pressed onto the top of the flexible transmission element.
  • the flexible transmission element is an element that can be compressed or compressed. Consequently, the electrical contacts of the plug press into the surface or the top of the flexible transmission element until they come into electrical contact with conductor elements at the corresponding position on the surface. There is thus a current path from the respective electrical contact to the corresponding conductor elements
  • a single electrical contact of the plug can be connected to several of the contact electrodes.
  • the plugs of the cable harness or cable can be pressed onto the flexible transmission element until they match the corresponding ones
  • Contact electrodes are in electrical contact.
  • appropriate contact electrodes can be supplied with signals.
  • a corresponding signal generator can be provided.
  • the presence of the signals can then be checked on corresponding other contact electrodes.
  • a wire harness can have two plugs, the first contacts of the plugs being electrically coupled to one another via the wire harness. If a signal is now fed into the contact electrode or the contact electrodes which are in electrical connection with the first contact of the first plug, the signal can be measured at the contact electrode with correct wiring, which is in electrical connection with the first contact of the second plug stands.
  • positions on the flexible transmission element can be specified for the individual connectors. It is also known which of the contact electrodes must be used to feed the signal or to measure the signal. However, since the flexible transmission element is a soft and therefore deformable element, contact electrodes in the vicinity of the actual contact electrodes can also be used for the feeding or measurement.
  • a systematic search i.e. e.g. a row-by-column, column-by-column or individual evaluation of all contact electrodes takes place.
  • the individual contact electrodes can be treated as a kind of pixel of a two-dimensional image. This is explained in more detail in connection with FIG. 3. Individual contact electrodes can e.g. are marked or marked as feed points or pixels and those contact electrodes on which the fed signals are measured can be marked or marked as reception points. It is understood that for different configurations of
  • Entry points and measuring points can each be recorded with their own data records or images.
  • image or “data record” here refers to a data structure, For example, a two-dimensional array in which it is stored, which contact electrodes were used to feed signals and which contact electrodes the
  • the evaluation or analysis of the cable or wire harness can thus e.g. with the help of appropriate algorithms, e.g. with algorithms from image processing or MachineVision or the like.
  • the algorithms can e.g. be selected such that the failure of individual pixels, that is to say contact electrodes which have no electrical contact with the contact of the plug, can be tolerated.
  • a parallel test of several signal paths can also take place in a cable harness. For this, e.g. with several contact electrodes
  • the different signals are applied.
  • the different signals e.g. with different values (or colors).
  • Evaluation unit are connected and the connections are evaluated in a cable or wiring harness.
  • the conductor elements can have flexible conductive plastic. Additionally or alternatively, the conductor elements can have brush hair and / or wire.
  • the conductor elements can be designed in different ways. Are the
  • Conductor elements made of a flexible conductive plastic can be a variety of
  • Conductor elements can be extruded in parallel in one step.
  • a thread can be made of conductive plastic and individual conductor elements can be cut off from the thread.
  • the conductor elements can, for example, also be introduced into the flexible transmission element using a type of needle.
  • the term brush hair refers to very thin conductor elements, which can also be arranged in bundles, for example. Such brush hairs can be made of conductive plastic or wire.
  • the individual conductor elements can also protrude beyond the surfaces of the body of the flexible transmission element.
  • brush hairs can protrude at the corresponding points, making it easier to make contact with the contact of the plug.
  • the flexible transmission element can have flexible, non-conductive plastic, in particular foam.
  • Conductor elements can be embedded in the flexible, non-conductive plastic.
  • the flexible transmission element can have a body that the electrical
  • Insulation of the individual conductor elements ensures.
  • a non-conductive plastic can be provided in which the electrical conductor elements can be embedded.
  • Such a body or block of non-conductive plastic can e.g. can be extruded with the conductor elements in a single step.
  • a receiving recess can be provided for each connector.
  • the receiving recesses can have an inner contour, which can accommodate the outer contour of the respective connector. It is understood that the inner contour of a receiving recess can follow the outer contour of the plug, e.g. a socket. Alternatively, the receiving recess can e.g. also only be a round, square or rectangular recess. The dimensions of such
  • Receiving recess can be such that the plug is easily fixed, that is, pinched when it is used. It goes without saying that in the case of automated production of a cable or
  • the individual plugs of the cable or wiring harness can e.g. held in the manufacturing machine and pressed onto the flexible transmission element for testing.
  • the receiving recess can correspond to the outer contour of a connector housing of the corresponding connector. Additionally or alternatively, the receiving recess can enclose a corresponding elevation in the flexible transmission element for each contact of a corresponding plug.
  • the receiving recess or its inner contour can correspond to the outer contour of the plug or the corresponding plug housing. This allows the plug to be inserted into the flexible transmission element, like a socket.
  • elevations can be provided in the recess or elevations can be edged by the recess. These elevations can be adapted to the electrical contacts in the connector, e.g. at the appropriate point.
  • the contacting system can be a
  • the receiving device can on the flexible transmission element on the contacting element
  • the receiving device can be designed to fix the plug in the respective receiving recesses.
  • the receiving device can be used as an alternative to the receiving recesses.
  • the individual plugs of a cable or wiring harness can consequently be in the
  • Recording device can be pinched, for example. If the receiving device is arranged on the flexible transmission element or pressed onto it, all plugs are simultaneously pressed onto the flexible transmission element and fixed thereon.
  • the conductor elements in the flexible transmission element can run obliquely. So you are at an angle on the carrier of the contacting element. This makes it possible to maximize the contact area of each individual conductor element.
  • the evaluation unit can be designed to generate a large number of signals each with a different frequency and at the same time to output each of the generated signals to one of the contact electrodes.
  • the individual signals can each be sinusoidal or rectangular signals or the like with a predetermined frequency.
  • all contact electrodes at a feed point e.g.
  • One of the plugs of a cable harness, to which different signals are applied can be immediately recognized by a measurement on all the contact electrodes of the receiving plugs, as to whether the fed-in signals are routed to the correct electrical contacts of the receiving plugs.
  • the evaluation unit can be designed to generate a signal with a predetermined frequency and to output the generated signal successively to different contact electrodes or groups of contact electrodes.
  • the evaluation unit can also be designed to generate only a signal with a predetermined frequency. This signal can then be generated.
  • the signal can be applied to one of the contact electrodes or groups, for example rows or columns, can be applied to the signal.
  • the evaluation can also be carried out for individual contact electrodes or corresponding groups.
  • Figure 1 is a block diagram of an embodiment of a contacting system according to the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram of an embodiment of another
  • FIG. 3 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a test device according to the present invention.
  • Figure 4 is a flowchart of an embodiment of a method according to the present invention.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a contacting system 100 in a side view.
  • the contacting system 100 has a contacting element 101. Furthermore, a flexible transmission element 105 is arranged on the contacting element 101.
  • the contacting element 101 has a flat carrier 104 on which a multiplicity of contact electrodes 102, 103 are arranged in rows and columns. For the sake of clarity, only the contact electrode 102 on the left and the
  • contact electrode 103 on the right with a reference symbol.
  • the contact electrodes 102, 103 can e.g. be designed as copper surfaces. Such areas can with
  • circuit board manufacturing processes e.g. can be produced by exposure and etching.
  • the flexible transmission element 105 has a plurality of electrical conductor elements 106, 107 which are electrically insulated from one another and can be connected to the Contacting element 101 are placed. If the flexible transmission element 105 lies on the contacting element 101, the electrical conductor elements 106, 107 rest on the carrier 104 with one end. Some of the conductor elements 106, 107 lie on one end on the contact electrodes 102, 103 and establish a conductive connection with them.
  • the flexible transmission element 105 serves as a kind of flexible adapter that adapts the flat carrier to the shape of the plug 150.
  • the plug 150 has three electrical contacts 151, 152, 153. It goes without saying that the shape of the plug 150 and the number of electrical contacts 151, 152, 153 were chosen only as examples. The plug 150 can consequently also have a different shape and have more or less than three contacts 151, 152, 153.
  • the flexible transmission element 105 deforms.
  • the individual contact electrodes 102, 103 for signal input or signal measurement e.g. be contacted by means of conductor tracks.
  • the conductor tracks can run on the underside of the carrier 104 and e.g. be coupled to the contact electrodes 102, 103 by means of so-called vias.
  • Connectors or plugs can be connected to the conductor tracks.
  • Such connectors or plugs can e.g. an evaluation unit can be connected to the contacting system 100 (see FIG. 3).
  • FIG. 2 shows a block diagram of a contacting system 200 in a top view.
  • the contacting system 200 is based on the contacting system 100. Consequently, the contacting system 200 has a contacting element 201, which has a carrier with a multiplicity of contact electrodes 202, 203. Furthermore, the contacting element 201, which has a carrier with a multiplicity of contact electrodes 202, 203. Furthermore, the contacting element 201, which has a carrier with a multiplicity of contact electrodes 202, 203. Furthermore, the
  • Contacting system 200 on a flexible transmission element 205 in which the conductor elements 206, 207 are arranged.
  • the contact electrodes 202, 203 are arranged in rows and columns in the manner of a matrix. The same applies to the conductor elements 206, 207. It goes without saying that other arrangements are also possible. For the sake of clarity, only those are also shown in FIG.
  • Transmission element 205 rests on the contacting element 201.
  • receiving recesses 209, 210, 21 1 are made in the flexible transmission element 205.
  • Each of the receiving recesses 209, 210, 21 1 corresponds to a connector. This means that the receiving recesses 209, 210, 21 1 each correspond to the contour of a plug and this can be inserted into the corresponding receiving recess 209, 210, 21 1. It can be seen that the
  • Receiving recesses 209, 210, 21 1 relate only to the rectangular housing of the respective plug and no material has been removed in the interior of the receiving recesses 209, 210, 21 1. It goes without saying that material can be removed to a certain point in other recesses inside the receiving recesses 209, 210, 21 1. In particular, the material can remain where the electrical contacts of the plug are to be expected.
  • FIG. 2 it is only shown as an example that the contact electrodes under the individual receiving recesses 209, 210, 21 1 are in electrical connection with one another by means of a cable harness.
  • the receiving recess 209 can correspond, for example, to a plug with two electrical contacts.
  • the receiving recesses 210, 21 1 each correspond to a connector with only one electrical contact.
  • the hatching of the corresponding contact electrodes shows which contact electrodes are electrically connected to one another via a corresponding wiring harness.
  • the two left contact electrodes in the second row, receiving recess 209, are with the third and fourth contact electrodes of the fifth and sixth rows,
  • Receiving recesses 21 electrically connected (hatched from top left to bottom right).
  • the fourth and fifth contact electrodes in the second row are connected (hatched from top left to bottom right).
  • Receiving recess 209 are electrically connected to the third and fourth contact electrodes of the fifth and sixth row, receiving recesses 210 (hatched from top right to bottom left).
  • the individual electrical contacts of the plugs do not have to be the same size as the contact electrodes 202, 203.
  • a kind of fuzzy image of the plugs on the contacting element 201 can thus arise. With such a blurred image, contact electrodes 202, 203 can be contacted which are larger or smaller than the respective electrical contact.
  • methods of image recognition / processing can be used to e.g. to see if the electrical contacts are wired correctly.
  • Receiving recess 209 is coupled to the contact of the receiving recesses 21 1 and whether the right contact of the receiving recess 209 with the contact of the
  • Receiving recesses 210 is coupled. No exact positions need to be checked for this. Rather, it is sufficient to check whether the corresponding signals are correctly positioned or detected relative to one another.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a test device 320.
  • the test device 320 has three contacting systems 300, 315, 316, which each serve to contact a plug 350, 355, 356.
  • Each of the plugs 350, 355, 356 has three electrical contacts (not labeled separately for the sake of clarity).
  • the electrical contacts are referred to below as the first, second and third electrical contacts, starting from the left.
  • the first contact of the plug 350 on the contacting system 300 is connected to the third contact of the plug 355 on the contacting system 315.
  • the second contact of connector 350 is with the first contact of connector 355 and with the third contact of the connector 356 coupled to the contacting system 316.
  • the third contact of plug 350 is coupled to the second contact of plug 356.
  • An evaluation unit 321 is coupled to the three contacting systems 300, 315, 316.
  • the evaluation unit 321 is designed to feed signals 322 into the contacting system 300 and to measure at the contacting systems 315, 316 whether the signals are received at the corresponding (relative) positions. This is through
  • FIG. 3 corresponding hatching is indicated in FIG. 3.
  • Figure 4 shows a flow diagram of an embodiment of a method for testing electrical contacts 151, 152, 153 in a number of plugs 150, 350, 355, 356, e.g. of a wire harness.
  • the reference symbols for FIGS. 1-3 are retained as references in the following description.
  • a flexible transmission element 105, 205 is arranged on a contacting element 101, 201.
  • the flexible transmission element 105, 205 has a multiplicity of parallel electrical conductor elements 106, 107, 206, 207 which are electrically insulated from one another, the flexible transmission element 105, 205 being arranged on the contacting element 101, 201 such that the electrical conductor elements 106, 107 , 206, 207 rest with one end on the carrier.
  • the plugs 150, 350, 355, 356 are arranged on the flexible transmission element 105, 205, e.g. pressed or pressed onto these or inserted into corresponding receiving recesses 209, 210, 21 1.
  • a third step S3 of outputting an electrical signal 322 is output to at least one of the contact electrodes 102, 103, 202, 203.
  • a fourth step S4 of the detection it is detected on at least one further of the contact electrodes 102, 103, 202, 203 whether the output electrical signal 322 on this contact electrode 102, 103, 202, 203 can be measured.
  • the conductor elements 106, 107, 206, 207 can be provided from flexible conductive plastic and / or as brush hair and / or as wire. In particular, these can be embedded in flexible, non-conductive plastic, such as foam.
  • the flexible transmission element 105, 205 there can be one for each of the plugs 150, 350, 355, 356 on the side facing away from the contacting element 101, 201
  • Receiving recess 209, 210, 21 1 are introduced.
  • the first and second receiving recess 209, 210, 21 1 are introduced.
  • the second receiving recess 209, 210, 21 1 are introduced.
  • Receiving recess 209, 210, 21 1 correspond to the outer contour of a connector housing of the corresponding connector 150, 350, 355, 356. Furthermore, the
  • the plugs 150, 350, 355, 356 can be arranged in a receiving device and the receiving device can be arranged on the flexible transmission element 105, 205 on the side opposite the contacting element 101, 201.
  • the receiving device can also have one for each of the plugs 150, 350, 355, 356
  • a multiplicity of signals 322 can each be generated with a different frequency and at the same time each of the generated signals 322 can be output to one of the contact electrodes 102, 103, 202, 203.
  • a signal 322 with a predetermined frequency can also be generated and the generated signal 322 can be successively output to different contact electrodes 102, 103, 202, 203 or groups of contact electrodes 102, 103, 202, 203.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) zur Kontaktierung elektrischer Kontakte (151, 152, 153) in einer Anzahl von Steckern (150, 350, 355, 356), aufweisend ein Kontaktierungselement (101, 201), welches einen flächig ausgebildeten Träger (104) und eine Vielzahl von auf dem Träger (104) angeordneten Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) aufweist, und ein flexibles Übertragungselement (105, 205), welches eine Vielzahl von voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen (106, 107, 206, 207) aufweist und welches auf dem Kontaktierungselement (101, 201) derart angeordnet ist, dass die elektrischen Leiterelemente (106, 107, 206, 207) mit einem Ende auf dem Träger (104) aufliegen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Prüfvorrichtung (320) und ein entsprechendes Verfahren.

Description

KONTAKTIERUNGSSYSTEM UND PRÜFVORRICHTUNG MIT FLEXIBLEM
STECKERADAPTER SOWIE ENTSPRECHENDES PRÜFVERFAHREN
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontaktierungssystem. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine entsprechende Prüfvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren.
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit der Prüfung von Kabelbäumen z.B. für Fahrzeuge beschrieben. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch zur Prüfung anderer elektrischer Netzwerke genutzt werden kann.
In der Fahrzeugtechnik werden Kabelbäume z.B. eingesetzt, um elektrische Komponenten im Fahrzeug miteinander zu verbinden. Ein Kabelbaum kann dabei sowohl Datenleitungen als auch Energieübertragungsleitungen aufweisen, die zumindest teilweise parallel verlaufen können. Ferner kann ein Kabelbaum auch Verzweigungen und Knoten aufweisen.
Kabelbäume oder Teile von Kabelbäumen für Fahrzeuge werden üblicherweise
vorproduziert. Bei der Produktion eines Kabelbaums ist es wichtig, die korrekte interne Verkabelung der einzelnen Stecker und Kontakte zu prüfen. Nur so kann sichergestellt werden, dass später im Fahrzeug die richtigen Steckerkontakte unterschiedlicher Stecker des Kabelbaums miteinander verbunden sind. Würden einzelne Kontakte eines Steckers vertauscht, würden später im Fahrzeug nicht die vorgesehen Signale an den elektrischen Komponenten anliegen. Dies würde zu Fehlfunktionen würden.
Kabelbäume werden daher einer aufwändigen Prüfung unterzogen, bei der alle Kontakte in allen Steckern des Kabelbaums mit aufwändig herzustellenden Kontaktstiften kontaktiert werden. Die einzelnen elektrischen Verbindungen werden dann z.B. geprüft, indem die gemessenen Verbindungen im Kabelbaum mit einem Netzwerkplan des Kabelbaums verglichen werden.
Beschreibung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine Prüfung von Steckern und Kabelbäumen zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Kontaktierungssystem zur Kontaktierung elektrischer Kontakte in einer Anzahl von Steckern, also in einem oder mehreren von Steckern, weist auf ein
Kontaktierungselement, welches einen flächig ausgebildeten Träger und eine Vielzahl von auf dem Träger angeordneten Kontaktelektroden aufweist, und ein flexibles
Übertragungselement, welches eine Vielzahl von parallelen und voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen aufweist und welches auf dem
Kontaktierungselement derart angeordnet ist, dass die elektrischen Leiterelemente mit einem Ende auf dem Träger aufliegen und damit auch in elektrischem Kontakt mit den
Kontaktelektroden stehen.
Eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zur Prüfung elektrischer Verbindungen in Kabeln weist auf: eine Anzahl, also eines oder mehrere, von Kontaktierungssystemen nach einem der vorherigen Ansprüche, und eine Auswerteeinheit, welche mit den Kontaktelektroden der Kontaktierungssysteme gekoppelt ist und ausgebildet ist, an mindestens eine der
Kontaktelektroden ein elektrisches Signal auszugeben und an mindestens einer weiteren der Kontaktelektroden zu erfassen, ob das ausgegebene elektrische Signal erfassbar ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Prüfen elektrischer Kontakte in einer Anzahl von Steckern weist die folgenden Schritte auf: Anordnen eines flexiblen Übertragungselements auf einem Kontaktierungselement, welches einen flächig ausgebildeten Träger und eine Vielzahl von auf dem Träger angeordneten Kontaktelektroden aufweist, wobei das flexible Übertragungselement eine Vielzahl von parallelen und voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen aufweist, und wobei das flexible Übertragungselement auf dem Kontaktierungselement derart angeordnet wird, dass die elektrischen Leiterelemente mit einem Ende auf dem Träger aufliegen, Anordnen der Stecker auf dem flexiblen
Übertragungselement, Ausgeben eines elektrischen Signals an mindestens eine der Kontaktelektroden, und Erfassen an mindestens einer weiteren der Kontaktelektroden, ob das ausgegebene elektrische Signal messbar ist.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass elektrische Kontakte in Steckern z.B. von Kabelbäumen für Kraftfahrzeuge zu Testzwecken üblicherweise mit präzisen und damit aufwändig herzustellenden Kontaktstiften kontaktiert werden. Ferner müssen für jeden der Stecker Aufnahmen hergestellt werden, in welchen die einzelnen Kontaktstifte derart angeordnet sind, dass sie die entsprechenden Kontakte in dem Stecker kontaktieren.
Um den Aufwand bei der Kontaktierung elektrischer Kontakte in Steckern zu reduzieren, sieht das Kontaktierungssystem der vorliegenden Erfindung vor, dass herkömmliche Kontaktstifte durch das flexible Übertragungselement ersetzt werden.
Das flexible Übertragungselement ist ein flexibles Gebilde, in welchem parallel zueinander elektrische Leiterelemente von einer Seite zur anderen Seite angeordnet sind. Dabei sind die einzelnen elektrischen Leiterelemente voneinander elektrisch isoliert. In dem flexiblen Übertragungselement sind also ebenfalls flexible Leiter von einer Seite zur anderen Seite angeordnet und ermöglichen einen Stromfluss von einer Seite des flexiblen
Übertragungselements zur anderen Seite des flexiblen Übertragungselements.
Zur Kontaktierung der einzelnen Kontakte in einem Stecker ist ferner das
Kontaktierungselement vorgesehen. Der flächige Träger des Kontaktierungselements kann z.B. eine Leiterplatte oder dergleichen sein. Auf diesem Träger ist eine Vielzahl von
Kontaktelektroden angeordnet. Beispielsweise können die Kontaktelektroden in Reihen und Spalten in einer Art Matrix angeordnet sein. Es versteht sich, dass andere Anordnungen ebenfalls möglich sind. Zur Kontaktierung der einzelnen Kontakte in einem Stecker liegt das flexible Übertragungselement auf dem Kontaktierungselement auf. Dabei stehen die Enden der Leiterelemente bzw. zumindest einiger der Leiterelemente mit Kontaktelektroden auf dem Träger des Kontaktierungselements in elektrischem Kontakt. Zwischen den
Kontaktelektroden und den einzelnen Leiterelementen besteht dabei keinerlei logische Zuordnung. Es wird also nicht vorgegeben, welche Leiterelemente mit welchen
Kontaktelektroden in elektrischer Verbindung stehen sollen bzw. müssen. Ferner können Leiterelemente auch zwischen zwei Kontaktelektroden auf dem Träger aufliegen und keinerlei elektrischen Kontakt zu einer der Kontaktelektroden aufweisen. Es versteht sich, dass die Dichte der Leiterelemente größer sein kann, als die Dichte der Kontaktelektroden. Folglich können mehrere der Leiterelemente mit jeder der Kontaktelektroden elektrisch gekoppelt sein. Beispielsweise kann die Dichte der Kontaktelektroden bei einer
Kontaktelektrode pro Quadratmillimeter liegen. Die Dichte der Leiterelemente kann folglich bei zwei und mehr Leiterelementen pro Quadratmillimeter liegen. Es versteht sich, dass es sich bei diesen Werten lediglich um Beispiele handelt und dass andere Werte ebenfalls möglich sind.
Bei der hier beschriebenen Anordnung existieren also Strompfade von den
Kontaktelektroden durch das flexible Übertragungselement hindurch auf dessen Oberseite bzw. der dem Kontaktierungselement abgewandten Seite.
Um nun einen elektrischen Kontakt zu den elektrischen Kontakten eines der Stecker herzustellen, kann der Stecker auf die Oberseite des flexiblen Übertragungselements gepresst werden. Bei dem flexiblen Übertragungselement handelt es sich um ein Element, welches gestaucht bzw. zusammengepresst werden kann. Folglich pressen sich die elektrischen Kontakte des Steckers in die Oberfläche bzw. die Oberseite des flexiblen Übertragungselements, bis sie in elektrischen Kontakt mit Leiterelementen an der entsprechenden Position der Oberfläche geraten. Damit existiert ein Strompfad von dem jeweiligen elektrischen Kontakt über die entsprechenden Leiterelemente zu der
entsprechenden Kontaktelektrode bzw. den entsprechenden Kontaktelektroden. Je nach Größe des elektrischen Kontakts bzw. der Dichte der Kontaktelektroden und Leiterelemente kann ein einzelner elektrischer Kontakt des Steckers mit mehreren der Kontaktelektroden verbunden sein. Bei der Prüfung z.B. eines Kabelbaums oder eines einzelnen Kabels in einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können die Stecker des Kabelbaums bzw. des Kabels auf das flexible Übertragungselement gepresst werden, bis sie mit den entsprechenden
Kontaktelektroden in elektrischem Kontakt stehen.
Mit Hilfe der Auswerteeinheit können entsprechende Kontaktelektroden mit Signalen beaufschlagt werden. Dazu kann z.B. ein entsprechender Signalgenerator vorgesehen sein. Zum Prüfen der korrekten Verbindung in einem Kabel bzw. Kabelbaum kann dann an entsprechenden anderen Kontaktelektroden das Vorhandensein der Signale geprüft werden.
Beispielsweise kann ein Kabelbaum zwei Stecker aufweisen, wobei jeweils die ersten Kontakte der Stecker über den Kabelbaum elektrisch miteinander gekoppelt sind. Wird nun in die Kontaktelektrode bzw. die Kontaktelektroden, welche mit dem ersten Kontakt des ersten Steckers in elektrischer Verbindung stehen, ein Signal eingespeist, kann das Signal bei korrekter Verkabelung an der Kontaktelektrode gemessen werden, welche mit dem ersten Kontakt des zweiten Steckers in elektrischer Verbindung steht.
Um die Messung durchzuführen, können für die einzelnen Stecker Positionen auf dem flexiblen Übertragungselement vorgegeben werden. Damit ist auch bekannt, welche der Kontaktelektroden zum Einspeisen des Signals bzw. zum Messen des Signals genutzt werden müssen. Da es sich bei dem flexiblen Übertragungselement aber um ein weiches und damit verformbares Element handelt, können bei der Einspeisung bzw. Messung auch Kontaktelektroden im Umfeld der eigentlichen Kontaktelektroden genutzt werden.
Insbesondere bei der Messung kann auch eine systematische Suche, also z.B. ein zeilenweises, spaltenweises oder individuelles Auswerten aller Kontaktelektroden stattfinden.
In der Auswerteeinheit können die einzelnen Kontaktelektroden als eine Art Pixel eines zweidimensionalen Bildes behandelt werden. Dies wird in Zusammenhang mit Fig. 3 noch näher erläutert. Einzelne Kontaktelektroden können z.B. als Einspeisepunkte bzw. -Pixel gekennzeichnet oder markiert werden und diejenigen Kontaktelektroden, an welchen die eingespeisten Signale gemessen werden, können als Empfangspunkte gekennzeichnet bzw. markiert werden. Es versteht sich, dass für unterschiedliche Konfigurationen von
Einspeisepunkten und Messpunkten jeweils eigene Datensätze bzw. Bilder aufgenommen werden können. Der Begriff„Bild“ bzw.„Datensatz“ bezieht sich hier auf eine Datenstruktur, z.B. ein zweidimensionales Array, in welcher gespeichert wird, welche Kontaktelektroden zur Einspeisung von Signalen genutzt wurden und an welchen Kontaktelektroden die
eingespeisten Signale gemessen bzw. detektiert wurden. Die Auswertung bzw. Analyse des Kabels bzw. Kabelbaums kann folglich z.B. mit Hilfe entsprechender Algorithmen, z.B. mit Algorithmen aus der Bildverarbeitung bzw. MachineVision oder dergleichen erfolgen.
Insbesondere können die Algorithmen z.B. derart gewählt werden, dass der Ausfall einzelner Pixel, also Kontaktelektroden, die keinen elektrischen Kontakt mit dem Kontakt des Steckers haben, toleriert werden können. Ferner kann eine parallele Prüfung mehrerer Signalpfade in einem Kabelbaum stattfinden. Dazu können z.B. mehrere Kontaktelektroden mit
(unterschiedlichen) Signalen beaufschlagt werden. In der Datenstruktur können die unterschiedlichen Signale z.B. mit unterschiedlichen Werten (bzw. Farben) abgelegt werden.
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung kann folglich auf sehr einfache und effiziente Weise eine elektrische Kontaktierung von Kontakten in Steckern durchgeführt werden. Über das
Kontaktierungselement können die einzelnen elektrischen Kontakte mit einer
Auswerteeinheit verbunden werden und eine Auswertung der Verbindungen in einem Kabel oder Kabelbaum durchgeführt werden.
Weitere Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
In einer Ausführungsform können die Leiterelemente flexiblen leitenden Kunststoff aufweisen. Zusätzlich oder alternativ können die Leiterelemente Pinselhaare und/oder Draht aufweisen.
Die Leiterelemente können auf unterschiedliche Art ausgebildet sein. Sind die
Leiterelemente aus einem flexiblen leitenden Kunststoff, können eine Vielzahl von
Leiterelementen parallel in einem Arbeitsschritt extrudiert werden. Alternativ kann z.B. ein Faden aus leitendem Kunststoff hergestellt werden und einzelne Leiterelemente von dem Faden abgeschnitten werden. Bei einem Faden können die Leiterelemente z.B. auch mit einer Art Nadel in das flexible Übertragungselement eingebracht werden. Der Begriff Pinselhaare bezieht sich auf sehr dünne Leiterelemente, die z.B. auch in Bündeln angeordnet sein können. Solche Pinselhaare können aus leitendem Kunststoff oder auch aus Draht ausgebildet sein.
Die einzelnen Leiterelemente können auch über die Oberflächen des Körpers des flexiblen Übertragungselements herausstehen. Beispielsweise können Pinselhärchen an den entsprechenden Stellen herausragen und so eine einfachere Kontaktierung mit dem Kontakt des Steckers ermöglichen.
In einer weiteren Ausführungsform kann das flexible Übertragungselement flexiblen, nicht- leitenden Kunststoff, insbesondere Schaumstoff, aufweisen. Ferner können die
Leiterelemente in dem flexiblen, nicht-leitenden Kunststoff eingebettet sein.
Das flexible Übertragungselement kann einen Körper aufweisen, der die elektrische
Isolierung der einzelnen Leiterelemente sicherstellt. Beispielsweise kann ein nicht-leitender Kunststoff vorgesehen sein, in welchem die elektrischen Leiterelemente eingebettet werden können. Ein solcher Körper oder Block aus nicht-leitendem Kunststoff kann z.B. in einem einzelnen Arbeitsschritt mit den Leiterelementen extrudiert werden.
In noch einer Ausführungsform kann das flexible Übertragungselement auf der dem
Kontaktierungselement abgewandten Seite für jeden der Stecker eine
Aufnahmeausnehmung aufweisen.
Um z.B. in einer manuellen Produktion das Prüfen eines Kabels oder Kabelbaums zu vereinfachen, kann für jeden Stecker eine Aufnahmeausnehmung vorgesehen werden. Die Aufnahmeausnehmungen können dabei eine innere Kontur aufweisen, welche die äußere Kontur des jeweiligen Steckers aufnehmen kann. Es versteht sich, dass die innere Kontur einer Aufnahmeausnehmung der äußeren Kontur des Steckers folgen kann, wie z.B. eine Buchse. Alternativ kann die Aufnahmeausnehmung aber z.B. auch lediglich eine runde, quadratische oder rechteckige Ausnehmung sein. Die Abmessungen einer solchen
Aufnahmeausnehmung können derart sein, dass der Stecker leicht fixiert, also eingeklemmt wird, wenn er eingesetzt wird. Es versteht sich, dass z.B. bei einer automatisierten Fertigung eines Kabels oder
Kabelbaums die Aufnahmeausnehmungen nicht notwendig sind. In einer solchen Fertigung können die einzelnen Stecker des Kabels oder Kabelbaums z.B. in der Fertigungsmaschine gehalten werden und zum Prüfen auf das flexible Übertragungselement gepresst werden.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Aufnahmeausnehmung der äußeren Kontur eines Steckergehäuses des entsprechenden Steckers entsprechen. Zusätzlich oder alternativ kann die Aufnahmeausnehmung für jeden Kontakt eines entsprechenden Steckers eine entsprechende Erhebung in dem flexiblen Übertragungselement einfassen.
Wie oben bereits erläutert, kann die Aufnahmeausnehmung bzw. ihre innere Kontur der äußeren Kontur des Steckers bzw. des entsprechenden Steckergehäuses entsprechen. Damit kann der Stecker in das flexible Übertragungselement gesteckt werden, wie in eine Buchse.
Um den elektrischen Kontakt zu den einzelnen elektrischen Kontakten in dem Stecker zu optimieren, können in der Ausnehmung Erhebungen vorgesehen sein bzw. es können Erhebungen von der Ausnehmung eingefasst werden. Diese Erhebungen können dabei den elektrischen Kontakten im Stecker angepasst sein, also sich z.B. an der entsprechenden Stelle erheben.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Kontaktierungssystem eine
Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Stecker aufweisen. Die Aufnahmeeinrichtung kann auf dem flexiblen Übertragungselement auf der dem Kontaktierungselement
gegenüberliegenden Seite angeordnet werden und für jeden der Stecker eine
Aufnahmeausnehmung aufweisen. Die Aufnahmeeinrichtung kann ausgebildet sein, die Stecker in den jeweiligen Aufnahmeausnehmungen zu fixieren.
Die Aufnahmeeinrichtung kann alternativ zu den Aufnahmeausnehmungen genutzt werden. Die einzelnen Stecker eines Kabels oder Kabelbaums können folglich in der
Aufnahmeeinrichtung z.B. eingeklemmt werden. Wird die Aufnahmeeinrichtung auf dem flexiblen Übertragungselement angeordnet oder auf dieses gepresst, werden gleichzeitig auch alle Stecker auf das flexible Übertragungselement gepresst und auf diesem fixiert. In einer Ausführungsform können die Leiterelemente in dem flexiblen Übertragungselement schräg verlaufen. Sie stehen also schräg auf dem Träger des Kontaktierungselements. Dies ermöglicht es, die Kontaktfläche jedes einzelnen Leiterelementes zu maximieren.
In einer Ausführungsform kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, eine Vielzahl von Signalen jeweils mit einer unterschiedlichen Frequenz zu erzeugen und gleichzeitig jedes der erzeugten Signale an eine der Kontaktelektroden auszugeben.
Es versteht sich, dass gleichzeitig mehrere der Kontaktelektroden mit einem Signal beaufschlagt werden können. Um im Empfänger die einzelnen Signale unterscheiden zu können, ist es möglich, jedes Signal mit einer eigenen Frequenz zu kennzeichnen.
Beispielsweise können die einzelnen Signale jeweils Sinus- oder Rechtecksignale oder dergleichen mit einer vorgegebenen Frequenz sein.
Durch eine Analyse der Frequenz der empfangen bzw. erfassten Signale kann damit erkannt werden, welches der eingespeisten Signale an der entsprechenden Kontaktelektrode erfasst bzw. gemessen wurde.
Werden z.B. alle Kontaktelektroden an einem Einspeisepunkt, z.B. einem der Stecker eines Kabelbaums, mit unterschiedlichen Signalen beaufschlagt, kann mit einer Messung an allen Kontaktelektroden der empfangenden Stecker sofort erkannt werden, ob die eingespeisten Signale an die korrekten elektrischen Kontakte der empfangenden Stecker geleitet werden.
In noch einer Ausführungsform kann die Auswerteeinheit ausgebildet sein, ein Signal mit einer vorgegebenen Frequenz zu erzeugen und das erzeugte Signal nacheinander an unterschiedliche Kontaktelektroden oder Gruppen von Kontaktelektroden auszugeben.
Um die Auswerteeinheit zu vereinfachen, kann diese auch ausgebildet sein, lediglich ein Signal mit einer vorgegebenen Frequenz zu erzeugen. Dieses Signal kann dann
nacheinander den Kontaktelektroden am Einspeisepunkt zugeführt werden. Dabei kann jeweils eine der Kontaktelektroden mit dem Signal beaufschlagt werden oder es können Gruppen, z.B. Zeilen bzw. Spalten, mit dem Signal beaufschlagt werden. Die Auswertung kann dabei ebenfalls für einzelne Kontaktelektroden oder entsprechende Gruppen erfolgen. Kurze Figurenbeschreibung
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Kontaktierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines weiteren
Kontaktierungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Prüfvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Detaillierte Beschreibung
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Kontaktierungssystems 100 in einer Seitenansicht.
Das Kontaktierungssystem 100 weist ein Kontaktierungselement 101 auf. Ferner ist auf dem Kontaktierungselement 101 ein flexibles Übertragungselement 105 angeordnet.
Das Kontaktierungselement 101 weist einen flächig ausgebildeten Träger 104 auf, auf dem eine Vielzahl von Kontaktelektroden 102, 103 in Zeilen und Spalten angeordnet sind. Der Übersichtlichkeit halber sind lediglich die Kontaktelektrode 102 links und die
Kontaktelektrode 103 rechts mit einem Bezugszeichen versehen. Die Kontaktelektroden 102, 103 können z.B. als Kupferflächen ausgebildet sein. Solche Flächen können mit
herkömmlichen Leiterplatten-Herstellungsverfahren z.B. durch Belichtung und Ätzen hergestellt werden.
Das flexible Übertragungselement 105 weist eine Vielzahl von voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen 106, 107 auf und kann auf das Kontaktierungselement 101 aufgelegt werden. Liegt das flexible Übertragungselement 105 auf dem Kontaktierungselement 101 auf, liegen die elektrischen Leiterelemente 106, 107 mit einem Ende auf dem Träger 104 auf. Dabei liegen einige der Leiterelemente 106, 107 mit einem Ende auf den Kontaktelektroden 102, 103 auf und stellen eine leitende Verbindung mit diesen her.
Das flexible Übertragungselement 105 dient als eine Art flexibler Adapter, der den flächig ausgebildeten Träger auf die Form des Steckers 150 adaptiert. Der Stecker 150 hat drei elektrische Kontakte 151 , 152, 153. Es versteht sich, dass die Form des Steckers 150 und die Anzahl der elektrischen Kontakte 151 , 152, 153 lediglich beispielhaft gewählt wurde. Der Stecker 150 kann folglich auch eine andere Form haben und mehr oder weniger als drei Kontakte 151 , 152, 153 aufweisen.
Wird der Stecker 150 auf das flexible Übertragungselement 105 gepresst bzw. gedrückt, verformt sich das flexible Übertragungselement 105. Dadurch kommen die Kontakte 151 ,
152, 153 jeweils mit Leiterelementen 106, 107 in Kontakt. Gleichzeitig werden die anderen Enden der Leiterelemente 106, 107 auf die entsprechenden Kontaktelektroden 102, 103 gepresst. Es entsteht also eine elektrische Verbindung zwischen diesen Kontaktelektroden 102, 103 und den elektrischen Kontakten 151 , 152, 153.
Auf dem Träger 104 können die einzelnen Kontaktelektroden 102, 103 zur Signaleinspeisung bzw. Signalmessung z.B. mittels Leiterbahnen kontaktiert werden. Ferner können die Leiterbahnen auf der Unterseite des Trägers 104 verlaufen und z.B. mittels sog. Vias mit den Kontaktelektroden 102, 103 gekoppelt sein. Es versteht sich, dass auf dem Träger 104 z.B. Verbinder oder Stecker mit den Leiterbahnen verbunden sein können. Über solche Verbinder bzw. Stecker kann z.B. eine Auswerteeinheit mit dem Kontaktierungssystem 100 verbunden werden (siehe Fig. 3).
Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Kontaktierungssystems 200 in einer Aufsicht. Das Kontaktierungssystem 200 basiert auf dem Kontaktierungssystem 100. Folglich weist das Kontaktierungssystem 200 ein Kontaktierungselement 201 auf, welches einen Träger mit einer Vielzahl von Kontaktelektroden 202, 203 aufweist. Ferner weist das
Kontaktierungssystem 200 ein flexibles Übertragungselement 205 auf, in welchem die Leiterelemente 206, 207 angeordnet sind. Die Kontaktelektroden 202, 203 sind matrix-artig in Reihen und Spalten angeordnet. Das Gleiche gilt für die Leiterelemente 206, 207. Es versteht sich, dass andere Anordnungen ebenfalls möglich sind. Der Übersichtlichkeit halber sind auch in Fig. 2 lediglich die
Kontaktelektrode 202 links oben und die Kontaktelektrode 203 rechts unten sowie das Leiterelement 206 links oben und das Leiterelement 207 rechts unten mit Bezugszeichen versehen. Das Kontaktierungselement 201 und das flexible Übertragungselement 205 sind nebeneinander dargestellt. Es versteht sich, dass im Betrieb das flexible
Übertragungselement 205 auf dem Kontaktierungselement 201 aufliegt.
In dem flexiblen Übertragungselement 205 sind ferner drei Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 eingebracht. Jede der Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 entspricht dabei einem Stecker. Dies bedeutet, dass die Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 jeweils der Kontur eines Steckers entsprechen und dieser in die entsprechende Aufnahmeausnehmung 209, 210, 21 1 eingesetzt werden kann. Es ist zu erkennen, dass die
Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 lediglich das rechteckige Gehäuse des jeweiligen Steckers betreffen und im Inneren der Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 kein Material entfernt wurde. Es versteht sich, dass in anderen Ausnehmungen auch im Inneren der Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 Material bis zu einem gewissen Punkt entfernt werden kann. Insbesondere kann das Material aber an den Stellen stehen bleiben, an welchen die elektrischen Kontakte der Stecker zu erwarten sind.
Werden nun Stecker in die Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 gepresst und liegt das flexible Übertragungselement 205 auf dem Kontaktierungselement 201 auf, wird ein elektrischer Kontakt zwischen den elektrischen Kontakten der Stecker und den
Kontaktelektroden 202, 203 hergestellt.
In Fig. 2 ist lediglich beispielhaft dargestellt, dass die Kontaktelektroden unter den einzelnen Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 durch einen Kabelbaum miteinander in elektrischer Verbindung stehen. Die Aufnahmeausnehmung 209 kann dabei z.B. einem Stecker mit zwei elektrischen Kontakten entsprechen. Die Aufnahmeausnehmungen 210, 21 1 entsprechen jeweils einem Stecker mit nur einem elektrischen Kontakt. Anhand der Schraffierung der entsprechenden Kontaktelektroden ist zu erkennen, welche Kontaktelektroden über einen entsprechenden Kabelbaum elektrisch miteinander verbunden werden. Die zwei linken Kontaktelektroden in der zweiten Reihe, Aufnahmeausnehmung 209, sind mit den dritten und vierten Kontaktelektroden der fünften und sechsten Reihe,
Aufnahmeausnehmungen 21 1 , elektrisch verbunden (von links oben nach rechts unten schraffiert). Die vierte und fünfte Kontaktelektrode in der zweiten Reihe,
Aufnahmeausnehmung 209, sind mit den dritten und vierten Kontaktelektroden der fünften und sechsten Reihe, Aufnahmeausnehmungen 210, elektrisch verbunden (von rechts oben nach links unten schraffiert).
Es versteht sich, dass die einzelnen elektrischen Kontakte der Stecker nicht die gleiche Größe haben müssen, wie die Kontaktelektroden 202, 203. Es kann also eine Art unscharfe Abbildung von den Steckern auf das Kontaktierungselement 201 entstehen. Bei einer solchen unscharfen Abbildung können Kontaktelektroden 202, 203 kontaktiert werden, die in Summe größer oder kleiner sind, als der jeweilige elektrische Kontakt. Wie oben bereits angedeutet, können Methoden der Bilderkennung/-Verarbeitung genutzt werden, um z.B. zu erkennen, ob die elektrischen Kontakte korrekt verdrahtet sind.
In dem Beispiel der Fig. 2 kann z.B. geprüft werden, ob der linke Kontakt der
Aufnahmeausnehmung 209 mit dem Kontakt der Aufnahmeausnehmungen 21 1 gekoppelt ist und ob der rechte Kontakt der Aufnahmeausnehmung 209 mit dem Kontakt der
Aufnahmeausnehmungen 210 gekoppelt ist. Dazu müssen keine exakten Positionen geprüft werden. Es genügt vielmehr, zu prüfen, ob die entsprechenden Signale relativ zueinander korrekt positioniert sind bzw. erfasst werden.
Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Prüfvorrichtung 320. Die Prüfvorrichtung 320 weist drei Kontaktierungssysteme 300, 315, 316 auf, welche jeweils dazu dienen, einen Stecker 350, 355, 356 zu kontaktieren. Jeder der Stecker 350, 355, 356 hat drei elektrische Kontakte (der Übersichtlichkeit halber nicht separat bezeichnet). Die elektrischen Kontakte werden im Folgenden beginnend von Links als erster, zweiter und dritter elektrischer Kontakt bezeichnet.
Der erste Kontakt des Steckers 350 an dem Kontaktierungssystem 300 ist mit dem dritten Kontakt des Steckers 355 an dem Kontaktierungssystem 315 verbunden. Der zweite Kontakt des Steckers 350 ist mit dem ersten Kontakt des Steckers 355 und mit dem dritten Kontakt des Steckers 356 an dem Kontaktierungssystem 316 gekoppelt. Der dritte Kontakt des Steckers 350 ist mit dem zweiten Kontakt des Steckers 356 gekoppelt.
Eine Auswerteeinheit 321 ist mit den drei Kontaktierungssystemen 300, 315, 316 gekoppelt. Wobei die Auswerteeinheit 321 ausgebildet ist, in das Kontaktierungssystem 300 Signale 322 einzuspeisen und an den Kontaktierungssystemen 315, 316 zu messen, ob die Signale an den entsprechenden (relativen) Positionen empfangen werden. Dies ist durch
entsprechende Schraffuren in der Fig. 3 angedeutet.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Prüfen elektrischer Kontakte 151 , 152, 153 in einer Anzahl von Steckern 150, 350, 355, 356, z.B. eines Kabelbaums. Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den Figuren 1 -3 als Referenz beibehalten.
In einem ersten Schritt S1 des Anordnens wird ein flexibles Übertragungselement 105, 205 auf einem Kontaktierungselement 101 , 201 angeordnet. Das Kontaktierungselement 101 ,
201 weist einen flächig ausgebildeten Träger und eine Vielzahl von auf dem Träger angeordneten Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 auf. Das flexible Übertragungselement 105, 205 weist eine Vielzahl von parallelen und voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen 106, 107, 206, 207 auf, wobei das flexible Übertragungselement 105, 205 auf dem Kontaktierungselement 101 , 201 derart angeordnet wird, dass die elektrischen Leiterelemente 106, 107, 206, 207 mit einem Ende auf dem Träger aufliegen.
In einem zweiten Schritt S2 des Anordnens werden die Stecker 150, 350, 355, 356 auf dem flexiblen Übertragungselement 105, 205 angeordnet, also z.B. auf diese gepresst bzw. gedrückt oder in entsprechende Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 gesteckt.
In einem dritten Schritt S3 des Ausgebens wird ein elektrisches Signal 322 an mindestens eine der Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 ausgegeben. In einem vierten Schritt S4 des Erfassens wird an mindestens einer weiteren der Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 erfasst, ob das ausgegebene elektrische Signal 322 an dieser Kontaktelektrode 102, 103, 202, 203 messbar ist. Die Leiterelemente 106, 107, 206, 207 können aus flexiblem leitendem Kunststoff und/oder als Pinselhaare und/oder als Draht bereitgestellt werden. Insbesondere können diese eingebettet sein in flexiblen, nicht-leitenden Kunststoff, wie z.B. Schaumstoff.
In dem flexiblen Übertragungselement 105, 205 kann auf der dem Kontaktierungselement 101 , 201 abgewandten Seite für jeden der Stecker 150, 350, 355, 356 eine
Aufnahmeausnehmung 209, 210, 21 1 eingebracht werden. Beispielsweise kann die
Aufnahmeausnehmung 209, 210, 21 1 der äußeren Kontur eines Steckergehäuses des entsprechenden Steckers 150, 350, 355, 356 entsprechen. Ferner kann die
Aufnahmeausnehmung 209, 210, 21 1 für jeden Kontakt 151 , 152, 153 eines entsprechenden Steckers 150, 350, 355, 356 eine entsprechende Erhebung in dem flexiblen
Übertragungselement 105, 205 einfassen.
Die Stecker 150, 350, 355, 356 können in einer Aufnahmeeinrichtung angeordnet werden und die Aufnahmeeinrichtung kann auf dem flexiblen Übertragungselement 105, 205 auf der dem Kontaktierungselement 101 , 201 gegenüberliegenden Seite angeordnet werden. Die Aufnahmeeinrichtung kann ferner für jeden der Stecker 150, 350, 355, 356 eine
Aufnahmeausnehmung 209, 210, 21 1 aufweisen und die Stecker 150, 350, 355, 356 in den jeweiligen Aufnahmeausnehmungen 209, 210, 21 1 fixieren.
Zur gleichzeitigen Prüfung mehrerer Signalpfade zwischen den Steckern 150, 350, 355, 356 kann eine Vielzahl von Signalen 322 jeweils mit einer unterschiedlichen Frequenz erzeugt werden und gleichzeitig jedes der erzeugten Signale 322 an eine der Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 ausgegeben werden.
Zur Vereinfachung der Signalerzeugung kann auch ein Signal 322 mit einer vorgegebenen Frequenz erzeugt werden und das erzeugte Signal 322 nacheinander an unterschiedliche Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 oder Gruppen von Kontaktelektroden 102, 103, 202, 203 ausgegeben werden.
Da es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft.
BEZUGSZEICHENLISTE
100, 200, 300, 315, 316 Kontaktierungssystem
101 , 201 Kontaktierungselement
102, 103, 202, 203 Kontaktelektrode 104 T räger
105, 205 Übertragungselement
106, 107, 206, 207 Leiterelement 209, 210, 21 1 Aufnahmeausnehmung
320 Prüfvorrichtung
321 Auswerteeinheit
322 Signale
150, 350, 355, 356 Stecker
151 , 152, 153 Kontakt
S1 , S2, S3, S4 Verfahrensschritte

Claims

ANSPRÜCHE
1. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) zur Kontaktierung elektrischer Kontakte (151 , 152, 153) in einer Anzahl von Steckern (150, 350, 355, 356), aufweisend: ein Kontaktierungselement (101 , 201 ), welches einen flächig ausgebildeten Träger (104) und eine Vielzahl von auf dem Träger (104) angeordneten Kontaktelektroden (102, 103, 202,
203) aufweist, und ein flexibles Übertragungselement (105, 205), welches eine Vielzahl von voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen (106, 107, 206, 207) aufweist und welches auf dem Kontaktierungselement (101 , 201 ) derart angeordnet ist, dass die elektrischen Leiterelemente (106, 107, 206, 207) mit einem Ende auf dem Träger (104) aufliegen.
2. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) nach Anspruch 1 , wobei die
Leiterelemente (106, 107, 206, 207) flexiblen leitenden Kunststoff aufweisen und/oder wobei die Leiterelemente (106, 107, 206, 207) Pinselhaare aufweisen und/oder wobei die
Leiterelemente (106, 107, 206, 207) Draht aufweisen.
3. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das flexible Übertragungselement (105, 205) flexiblen, nicht-leitenden Kunststoff, insbesondere Schaumstoff, aufweist und wobei die Leiterelemente (106, 107,
206, 207) in dem flexiblen, nicht-leitenden Kunststoff eingebettet sind.
4. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) nach einem der vorherigen
Ansprüche, wobei das flexible Übertragungselement (105, 205) auf der dem
Kontaktierungselement (101 , 201 ) abgewandten Seite für jeden der Stecker (150, 350, 355, 356) eine Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) aufweist.
5. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) nach Anspruch 4, wobei die
Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) der äußeren Kontur eines Steckergehäuses des entsprechenden Steckers (150, 350, 355, 356) entspricht und/oder wobei die
Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) für jeden Kontakt (151 , 152, 153) eines entsprechenden Steckers (150, 350, 355, 356) eine entsprechende Erhebung in dem flexiblen Übertragungselement (105, 205) einfasst.
6. Kontaktierungssystem (100, 200, 300, 315, 316) nach einem der vorherigen
Ansprüche 1 bis 3, aufweisend eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme der Stecker (150, 350, 355, 356), wobei die Aufnahmeeinrichtung auf dem flexiblen Übertragungselement (105, 205) auf der dem Kontaktierungselement (101 , 201 ) gegenüberliegenden Seite anordenbar ist und wobei die Aufnahmeeinrichtung für jeden der Stecker (150, 350, 355,
356) eine Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) aufweist und ausgebildet ist, die Stecker (150, 350, 355, 356) in den jeweiligen Aufnahmeausnehmungen (209, 210, 21 1 ) zu fixieren.
7. Prüfvorrichtung (320) zur Prüfung elektrischer Verbindungen in Kabeln, aufweisend: eine Anzahl von Kontaktierungssystemen (100, 200, 300, 315, 316) nach einem der vorherigen Ansprüche, und eine Auswerteeinheit (321 ), welche mit den Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) der Kontaktierungssysteme (100, 200, 300, 315, 316) gekoppelt ist und ausgebildet ist, an mindestens eine der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) ein elektrisches Signal (322) auszugeben und an mindestens einer weiteren der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) zu erfassen, ob das ausgegebene elektrische Signal (322) erfassbar ist.
8. Prüfvorrichtung (320) nach Anspruch 7, wobei die Auswerteeinheit (321 ) ausgebildet ist, eine Vielzahl von Signalen (322) jeweils mit einer unterschiedlichen Frequenz zu erzeugen und gleichzeitig jedes der erzeugten Signale (322) an eine der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) auszugeben.
9. Prüfvorrichtung (320) nach einem der vorherigen Ansprüche 7 und 8, wobei die Auswerteeinheit (321 ) ausgebildet ist, ein Signal (322) mit einer vorgegebenen Frequenz zu erzeugen und das erzeugte Signal (322) nacheinander an unterschiedliche
Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) oder Gruppen von Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) auszugeben.
10. Verfahren zum Prüfen elektrischer Kontakte (151 , 152, 153) in einer Anzahl von Steckern (150, 350, 355, 356), aufweisend die Schritte:
Anordnen (S1 ) eines flexiblen Übertragungselements (105, 205) auf einem
Kontaktierungselement (101 , 201 ), welches einen flächig ausgebildeten Träger (104) und eine Vielzahl von auf dem Träger (104) angeordneten Kontaktelektroden (102, 103, 202,
203) aufweist, wobei das flexible Übertragungselement (105, 205) eine Vielzahl von voneinander elektrisch isolierten elektrischen Leiterelementen (106, 107, 206, 207) aufweist, und wobei das flexible Übertragungselement (105, 205) auf dem Kontaktierungselement (101 , 201 ) derart angeordnet wird, dass die elektrischen Leiterelemente (106, 107, 206, 207) mit einem Ende auf dem Träger (104) aufliegen,
Anordnen (S2) der Stecker (150, 350, 355, 356) auf dem flexiblen Übertragungselement (105, 205),
Ausgeben (S3) eines elektrischen Signals (322) an mindestens eine der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203), und
Erfassen (S4) an mindestens einer weiteren der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203), ob das ausgegebene elektrische Signal (322) messbar ist.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Leiterelemente (106, 107, 206, 207) aus flexiblem leitendem Kunststoff und/oder als Pinselhaare und/oder als Draht bereitgestellt werden, und insbesondere eingebettet sind in flexiblen, nicht-leitenden Kunststoff, insbesondere Schaumstoff.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 und 1 1 , wobei in dem flexiblen Übertragungselement (105, 205) auf der dem Kontaktierungselement (101 , 201 )
abgewandten Seite für jeden der Stecker (150, 350, 355, 356) eine Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) eingebracht wird, insbesondere wobei die Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) der äußeren Kontur eines Steckergehäuses des entsprechenden Steckers (150, 350, 355, 356) entspricht und/oder wobei die Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) für jeden Kontakt (151 , 152, 153) eines entsprechenden Steckers (150, 350, 355, 356) eine entsprechende Erhebung in dem flexiblen Übertragungselement (105, 205) einfasst. 13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 10 und 1 1 , wobei die Stecker (150, 350, 355, 356) in einer Aufnahmeeinrichtung angeordnet werden und die
Aufnahmeeinrichtung auf dem flexiblen Übertragungselement (105, 205) auf der dem Kontaktierungselement (101 , 201 ) gegenüberliegenden Seite angeordnet wird, wobei die Aufnahmeeinrichtung für jeden der Stecker (150, 350, 355, 356) eine Aufnahmeausnehmung (209, 210, 21 1 ) aufweist und die Stecker (150, 350, 355, 356) in den jeweiligen
Aufnahmeausnehmungen (209, 210, 21 1 ) fixiert. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei eine Vielzahl von Signalen
(322) jeweils mit einer unterschiedlichen Frequenz erzeugt wird und gleichzeitig jedes der erzeugten Signale (322) an eine der Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) ausgegeben wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei ein Signal (322) mit einer vorgegebenen Frequenz erzeugt wird und das erzeugte Signal (322) nacheinander an unterschiedliche Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) oder Gruppen von
Kontaktelektroden (102, 103, 202, 203) ausgegeben wird.
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US5385490A (en) * 1993-08-24 1995-01-31 The Whitaker Corporation Modular connector for use with multi-conductor cable
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EP3249415A1 (de) * 2016-05-26 2017-11-29 TSK Prüfsysteme GmbH Testpunktkarten-einrichtung für einen prüftisch mit fehlersuche

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