-
Die Erfindungsmeldung betrifft sowohl eine Vorrichtung als auch ein Verfahren zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse. Dabei ist das Gehäuse ein Elektronikleergehäuse, insbesondere zur Hutschienenmontage.
-
Aus dem Stand der Technik ist eine manuelle Montage von Gehäusen mit Elektronikkomponenten zu Schaltmodulen bekannt.
-
Dabei besteht das Problem, dass Gehäusewangen und/oder Gehäuseseiten aufgrund unterschiedlicher Faktoren wie zum Beispiel der Schwerkraft oder einer Instabilität des verwendeten Materials ihre Positionierung zueinander verändern können. Diese Positionsveränderung führt unter anderem dazu, dass sich die Größe der Gehäuseöffnung verändert und somit zum einen die Elektronikkomponenten nicht exakt positionierbar sind, als dass auch eine Beschädigung der Elektronikkomponente sowie des Gehäuses beim Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse auftreten kann. Schon beim Einführen der Elektronikkomponente durch die Gehäuseöffnung in das Gehäuse, aber auch beim Bewegen der Elektronikkomponente in dem Gehäuse, kann es zu Blockaden kommen. Ein zusätzliches Problem stellen die erhöhten Kosten der manuellen Montage dar als auch ein erhöhter Zeitaufwand der manuellen Montage.
-
Beispielsweise ist aus der
EP 0 235 320 A1 ein anreihbares Einbaugehäuse bekannt, bei dem in dem Deckelabschnitt des den Einbauraum umschließenden Rahmenteiles eine Durchtrittsöffnung für eine mit einem Griffteil versehene steckkartenartige Leiterplatte vorgesehen ist, die in Führungsschlitzen geführt und gehalten ist und die mit ihrem unteren Ende in einen im Bodenbereich des Einbaugehäuses angeordneten Steckverbinder eingesteckt werden kann, so dass diese Leiterplatte ohne Montagearbeiten am Einbaugehäuse ausgewechselt werden kann.
-
Aus der
DE 10 2017 129 251 A1 ist ein Baukastensystem zum Herstellen eines Elektronikgeräts mit einem Gehäuse, das einen Aufnahmeraum ausbildet, und einer Leiterplatte, die entlang einer Einschubrichtung in den Aufnahmeraum des Gehäuses einsetzbar und in einer Montagestellung in dem Aufnahmeraum aufgenommen ist, bekannt. Mit der Leiterplatte verbindbare Ansetzteile weisen jeweils, betrachtet entlang der Einschubrichtung, eine Teilung auf, die einer vorbestimmten kleinsten Teilungseinheit oder einem ganzzahligen Vielfachen der vorbestimmten kleinsten Teilungseinheit entspricht. Jedes Ansetzteil weist eine erste Führungseinrichtung zur Führung an einer zweiten Führungseinrichtung des Gehäuses auf. Eine Kombination von Ansetzteilen kann entlang der Einschubrichtung aneinander angereiht mit der Leiterplatte verbunden werden.
-
Die US 2006 / 0 232 940 A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses. Dabei wird zunächst der Gehäusegrundkörper von einem Hohlprofil abgeteilt und anschließend eine Leiterplatte in den Gehäusegrundkörper eingebracht. Anschließend wird der Gehäusegrundkörper mit Hilfe von Abdeckelementen seitlich geschlossen.
-
Gemäß der
DE 10 2019 110 325 A1 umfasst eine elektronische Vorrichtung ein Gehäuse mit einem Schlitz, eine Schaltplatine, einen ersten Steckverbinder, der an einem Ende der Schaltplatine in einer Einsetzrichtung vorgesehen ist, einen zweiten Steckverbinder, der in dem Schlitz vorgesehen und dazu ausgestaltet ist, mit dem ersten Steckverbinder zusammengesetzt zu werden, wenn die Schaltplatine in den Schlitz eingesetzt wird, Paare von Führungsschienen, die in dem Schlitz vorgesehen sind und beiden Enden der Schaltplatine in einer Richtung quer zu der Einsetzrichtung der Schaltplatine zugeordnet sind, wobei jedes Paar der Führungsschienen eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene aufweist, die sich in der Einsetzrichtung an beiden Oberflächenseiten der in den Schlitz eingesetzten Schaltplatine erstrecken, und ein Paar von Presselementen, die dazu ausgestaltet sind, die Schaltplatine zu pressen, um die Schaltplatine zwischen sich zu halten und einzuklemmen, wenn die Schaltplatine in den Schlitz eingesetzt wird.
-
In der
DE 10 2011 017 314 A1 wird ein Montageverfahren für eine Leiterplatte angegeben. Bei dem Montageverfahren wird die mit Fanglöchern versehene Leiterplatte auf mit den Fanglöchern korrespondierende Fangstifte eines (Montage-) Werkzeugs aufgesetzt, derart dass die Fangstifte auf einer werkzeugabgewandten Seite über die Leiterplatte hinausragen. Anschließend wird das Werkzeug gegen eine Leiterplattenaufnahme des Gehäuses verschoben, derart dass die Fangstifte in korrespondierende Zentrierlöcher der Leiterplattenaufnahme formschlüssig eingreifen. Nach darauffolgender Fixierung der Leiterplatte in dem Gehäuse wird das Werkzeug unter Ablösung der Fangstifte aus den Fanglöchern wieder zurückgezogen, wobei die Leiterplatte in der Leiterplattenaufnahme verbleibt. Das Werkzeug umfasst insbesondere eine Oberplatte, welcher die Fangstifte zugeordnet sind, sowie eine Unterplatte, welche eine Gehäuseaufnahme zur Positionierung des Gehäuses aufweist. Die Leiterplatte ist dabei mit den darin vorgesehenen Fanglöchern auf die Fangstifte aufsetzbar. Weiterhin ist die Leiterplatte durch Verschieben der Oberplatte gegen die Unterplatte in die Leiterplattenaufnahme des Gehäuses einsetzbar.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die technische Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse bereitzustellen, welche die oben angegebenen Nachteile nicht aufweisen.
-
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 13 beschrieben.
-
Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse zur Bildung eines Schaltmoduls, insbesondere zur Hutschienenmontage, wobei das Gehäuse eine Aufnahmeöffnung, zwei parallel zueinander ausgerichtete Gehäusewangen und diese verbindende Seiten aufweist, gelöst.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie Führungsschienen zum Positionieren des Gehäuses und der Elektronikkomponente zum Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse aufweist. Dabei sind das Gehäuse und die Elektronikkomponente in einer Längsrichtung relativ zueinander bewegbar. Des Weiteren weist die Vorrichtung ein Aufspreizelement zum automatischen Aufspreizen der parallel angeordneten Gehäusewangen des Gehäuses auf einen definierten Abstand durch ein Bewegen des Gehäuses in der Längsrichtung relativ zu dem zumindest einen Aufspreizelement auf.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse weist den Vorteil auf, dass Gehäusewangen und/oder Gehäuseseiten, welche aufgrund unterschiedlicher Faktoren wie zum Beispiel der Schwerkraft oder einer Instabilität des verwendeten Materials ihre Positionierung zueinander verändern können, auf einen genau definierten Abstand zueinander aufgespreizt werden. So kann die zumindest eine Elektronikkomponente gegenüber der manuellen Montage vereinfacht durch die Gehäuseöffnung eingeführt als auch in dem Gehäuse positioniert werden. Eine Gefahr der Beschädigung des Gehäuses und/oder der Elektronikkomponente bei der Montage wird gegenüber der manuellen Montage vermindert. Ferner wird eine schnelle und günstige Montage von Gehäusen mit Elektronikkomponenten und damit ein hoher Montageumsatz ermöglicht.
-
Unter einer Elektronikkomponente ist vorzugsweise eine Leiterplatte, ein elektrisches Schaltelement oder eine Platine zu verstehen. Dadurch kann ein Schaltmodul mit einer elektronischen Funktion bereitgestellt werden. Dies können verschiedene Funktionen sein, die keiner Beschränkung unterliegen.
-
Unter dem Gehäuse ist vorzugsweise ein becherförmiges Gehäuse mit parallel angeordneten Gehäusewangen, deren seitliche Kanten zumindest teilweise über verbindende Seiten des Gehäuses miteinander verbunden sind, zu verstehen. Diese Art von Gehäuse ist beispielsweise als ICS-Gehäuse von der Anmelderin bekannt. Das Gehäuse ist durch seinen Aufbau, insbesondere durch seitliche Öffnungen zwischen den Gehäusewangen und der Gehäuseöffnung an der Stirnseite, vor der Montage noch instabil. Die seitlichen Öffnungen des Gehäuses können im Anschluss an das Einführen zumindest einer Elektronikkomponente geschlossen werden. Dazu können beispielsweise Anschlusskontakte oder auch Bedienelemente an den verbindenden Seiten des Gehäuses angebracht werden. Prinzipiell können auch mehrere Elektronikkomponenten in das Gehäuse eingeführt werden. Vorzugsweise ist eine Klemmaufnahme an dem Gehäuse angeordnet, durch welche das Gehäuse an einer Hutschiene angebracht werden kann.
-
Unter Führungsschienen sind vorzugsweise zumindest zwei parallel verlaufende Schienen zum Anbringen und Verschieben der zumindest einen Elektronikkomponente und/oder des Gehäuses zu verstehen. Dabei haben die Führungsschienen vorzugsweise zusätzlich seitliche Führungen und/oder Nuten, die ein seitliches Abstützen beim Verschieben der angebrachten Elektronikkomponente und/oder des Gehäuses bewirken. Die Führungsschienen müssen in Längsrichtung nicht durchgehend sein. Es können separate Führungsschienen für das Gehäuse als auch separate Führungsschienen für die Elektronikkomponente vorhanden sein. Zumindest zwei parallel angeordnete Führungsschienen sind vorzugsweise vorhanden. Prinzipiell können benachbarte Führungsschienen miteinander verbunden sein. Dabei können beispielsweise U-Profile oder wannenförmige Führungsschienen verwendet werden. Weiter vorzugsweise sind die Führungsschienen so ausgerichtet, dass die Elektronikkomponente in definierter 3D Positionierung im Gehäuse positioniert wird, und/oder das Gehäuse in definierter 3D Positionierung positioniert wird, was das Einführen der Elektronikkomponente erleichtert.
-
Mehrere Aufspreizelemente ermöglichen üblicherweise ein gleichmäßiges Aufspreizen des Gehäuses.
-
Das zumindest eine Aufspreizelement kann auf unterschiedliche Weise auf das Gehäuse insbesondere auf die Seitenwände/Gehäusewangen einwirken, um das Gehäuse aufzuspreizen. Zusätzlich kann auch die Gehäuseöffnung des Gehäuses aufgespreizt werden. Das Aufspreizen des Gehäuses erfolgt beispielsweise automatisch durch das Bewegen des Gehäuses in die Montageposition durch das zumindest eine Aufspreizelement. Weitere Details werden nachgehend beschrieben.
-
Das Aufspreizen auf einen definierten Abstand wird als Normalabstand definiert, der beispielsweise den Abstand der Gehäusewangen bei dem fertig montierten Gehäuse darstellt.
-
Alternativ können die Gehäusewangen auch auf einen Abstand, der über den Normalabstand hinausgeht, aufgespreizt werden, um das Einführen weiter zu erleichtern.
-
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse ist derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Aufspreizelement drehbar gelagert ist und durch Bewegen des Gehäuses in die Montageposition eine Drehbewegung erfährt, sodass das wenigstens eine Aufspreizelement auf das Gehäuse einwirkt und dieses aufspreizt. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass diese besonders einfach anwendbar ist. Außerdem ist das Aufspreizen über die Drehbewegung leicht einstellbar. Vorzugsweise weist das wenigstens eine Aufspreizelement Aufspreizhaken und/oder Aufspreizbacken auf. Das wenigstens eine Aufspreizelement kann alternativ oder zusätzlich in Längsrichtung relativ auf das Gehäuse zu bewegt werden und dadurch mit dem Gehäuse in Kontakt kommen und auf dieses einwirken. Es ergeben sich dadurch zwei Hauptalternativen, wobei einerseits das Gehäuse in Längsrichtung relativ zu dem wenigstens einen Aufspreizelement bewegt und dadurch aufgespreizt wird, und andererseits das wenigstens eine Aufspreizelement in Längsrichtung relativ zum Gehäuse bewegt wird und dadurch das Gehäuse aufspreizt. Dabei ist in beiden Fällen ein Eingriff an der Gehäuseöffnung möglich.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Aufspreizelement auf die verbindenden Seiten des Gehäuses und/oder auf die Gehäusewangen einwirkt, um die Gehäusewangen aufzuspreizen. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass mit dieser ein Gehäuse mit Elektronikkomponente besonders einfach herstellbar ist. Vorzugsweise kann das wenigstens eine Aufspreizelement sowohl frontal auf das Gehäuse als auch auf die Seitenwände/Gehäusewangen einwirken, um die Gehäusewangen und damit die Öffnung des Gehäuses aufzuspreizen.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung zumindest eine Rückstellfeder aufweist, die das wenigstens eine Aufspreizelement nach dem Entnehmen des Gehäuses mit der Elektronikkomponente in seine Ursprungsposition vor dem Aufspreizen der Gehäusewangen rücküberführt. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass diese einen vereinfachten und beschleunigten Montageablauf ermöglicht, indem ein manuelles Rückstellen des wenigstens einen Aufspreizelements entfällt.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Aufspreizelement austauschbar an den Führungsschienen montiert ist zum Austausch gegen ein Aufspreizelement mit abweichenden Abmessungen zum Aufspreizen von Gehäusewangen von Gehäusen mit unterschiedlichen Abmessungen. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass diese die Herstellung von Gehäusen unterschiedlicher Größe mit Elektronikkomponenten unterschiedlicher Größe ermöglicht. Daher werden auch die Aufspreizelemente in verschiedenen Größen bereitgestellt, um passend zu den Gehäusegrößen die Gehäusewangen auf einen definierten Abstand aufzuspreizen. Dazu werden vorzugsweise Sets von Vorrichtungen mit mehreren Aufspreizelementen unterschiedlicher Größe oder alternativ Sets von Gehäusen mit passenden Aufspreizelementen jeweils gemeinsam bereitgestellt.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Aufspreizelement als trichterförmiges, seitliches Führungselement ausgeführt ist. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass diese besonders einfach herstellbar ist und einen weniger störanfälligen Montageablauf ermöglicht. Das trichterförmige, seitliche Führungselement ist als in sich unbewegliches Element ausgebildet, welches sich in Längsrichtung relativ zur Elektronikkomponente hin verjüngt. Das seitliche Führungselement kann vorzugsweise als Ganzes verschoben werden, um die Bewegung in der Längsrichtung relativ zum Gehäuse zu realisieren.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass das wenigstens eine Aufspreizelement ausgeführt und angeordnet ist, seitlich oder vertikal auf das Gehäuse einzuwirken. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass diese einen besonders einfachen Montageablauf ermöglicht. Dabei kann das Gehäuse sowohl über die Gehäusewangen als auch Gehäuseseiten an den Führungsschienen angeordnet sein. Ein seitliches Einwirken auf das Gehäuse ist vorzugsweise als ein Zusammendrücken des Gehäuses an seinen Seitenflächen zu verstehen und führt zum Aufspreizen der Gehäusewangen.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung eine Trägervorrichtung zum Anbringen der Führungsschienen aufweist und die Trägervorrichtung und/oder Führungsschienen Montageelemente aufweisen, durch die die Führungsschienen parallel zueinander in unterschiedlichen vorgegebenen Abständen montierbar sind. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass durch die Trägervorrichtung eine stabile Positionierung der Führungsschienen möglich ist. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil auf, dass durch die Montageelemente an der Trägervorrichtung die Führungsschienen in Querrichtung unterschiedlich zueinander beabstandbar sind. Vorzugsweise sind sie voneinander weg oder aufeinander zu verschiebbar. Somit wird eine Herstellung von Gehäusen unterschiedlicher Größe mit Elektronikkomponenten unterschiedlicher Größen auf einfache Weise ermöglicht. Unter Montageelementen sind vorzugsweise Nuten, oder Erhebungen zu verstehen, in die die Führungsschienen eingesetzt werden können, aber auch Bohrungen mit jeweiligen Schraubelementen an denen die Führungsschienen befestigt werden können.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Führungsschienen zumindest teilweise höhenverstellbar an der Trägervorrichtung montierbar sind. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass die Herstellung von Gehäusen mit Elektronikkomponenten in unterschiedlichen Höhen in dem Gehäuse möglich ist. Aus unterschiedlichen Ebenen eines Gehäuse- oder Elektronikkomponentenmagazins kann zum Beispiel ein Gehäuse oder eine Elektronikkomponente entnommen und den Führungsschienen zugeführt werden. Zusätzlich kann eine Einführhöhe der Elektronikkomponente in das Gehäuse variabel angepasst werden.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung zumindest ein Gehäuse- und/oder Elektronikkomponentenmagazin zum Zuführen von Gehäusen und/oder Elektronikkomponenten zu den Führungsschienen aufweist. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass durch die Nutzung von Gehäuse- und/oder Elektronikkomponentenmagazine ein erhöhter Durchsatz bei der Herstellung von Gehäusen mit Elektronikkomponenten erzielt werden kann.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung eine Zufuhrvorrichtung zum Zuführen des Gehäuses aus dem Gehäusemagazin und/oder der Elektronikkomponente aus dem Elektronikkomponentenmagazin zu den Führungsschienen aufweist. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass sie eine einfache und automatisierte Herstellung des Gehäuses mit der Elektronikkomponente ermöglicht. Durch die Vorrichtung sind eine definierte Bewegung und eine exakte Positionierung der Elektronikkomponente und/oder des Gehäuses möglich. Ferner ist ein höherer Durchsatz bei der Herstellung von Gehäusen mit Elektronikkomponenten gegenüber einer Einzelmontage möglich. Unter der Zufuhrvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die das Gehäuse aus dem Gehäusemagazin oder die Elektronikkomponente aus dem Elektronikkomponentenmagazin automatisch durch beispielsweise Schieben, Ziehen oder Heben den Führungsschienen zuführt. Weiter vorzugsweise wird ein Wechselmagazin mit Gehäusen und/oder Elektronikkomponenten mit der Zuführvorrichtung verwendet. Vorzugsweise wird das Magazin zur Bereitstellung von weiteren Gehäusen beziehungsweise Elektronikkomponenten ausgetauscht.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung eine Überführungsvorrichtung aufweist zum Überführen des Gehäuses mit der darin eingeführten Elektronikkomponente in ein Magazin. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass sie eine einfache und automatisierte Herstellung des Gehäuses mit der Elektronikkomponente ermöglicht. Ferner ist ein höherer Durchsatz bei der Herstellung von Gehäusen mit Elektronikkomponenten möglich. Unter der Überführungsvorrichtung ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die das Gehäuse mit der Elektronikkomponente automatisch von den Führungsschienen entnimmt und in ein Magazin durch Schieben, Ziehen und/oder Heben überführt.
-
Weiter vorzugsweise ist die Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse derart ausgebildet, dass die Vorrichtung eine elektronische Steuerungseinrichtung aufweist die ausgeführt ist, die Vorrichtung teil- oder vollautomatisch zu steuern. Die entsprechend ausgebildete Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass sie kostengünstig, schnell und mit einem hohen Durchsatz Elektronikkomponenten in Gehäuse einführen kann. Vorzugsweise läuft die Entnahme des Gehäuses aus dem Gehäusemagazin und/oder die Entnahme der Elektronikkomponente aus dem Elektronikkomponentenmagazin und/oder die Positionierung des Gehäuses an den Führungsschienen und/oder die Positionierung der Elektronikkomponenten an den Führungsschienen und/oder die Bewegung des Gehäuses auf den Führungsschienen und/oder das Aufspreizen der Gehäuseöffnung und/oder die Rücküberführung des wenigstens einen Aufspreizelements in seine Ausgangsposition und/oder das Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse und/oder die Überführung des Gehäuses mit der Elektronikkomponente in ein Magazin und/oder die Höhenverstellung der Führungsschienen mit den Trägerelementen automatisch ab. In einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung mit einer vollautomatischen Steuerung ausgeführt. Dabei werden aus einem Elektronikkomponentenmagazin und einem Gehäusemagazin jeweils die Elektronikkomponente und das Gehäuse durch eine Zuführvorrichtung automatisch den Führungsschienen zugeführt. Auf den Führungsschienen werden das Gehäuse und die Elektronikkomponenten automatisch aufeinander zubewegt, beispielsweise durch die Zuführvorrichtung, wobei das Gehäuse von dem wenigstens einen Aufspreizelement automatisch aufgespreizt wird. Die Elektronikkomponente wird automatisch in das Gehäuse eingeführt. Das Gehäuse mit der Elektronikkomponente wird dann wiederum automatisch in ein Magazin mittels beispielsweise einer Überführungsvorrichtung überführt und der Vorgang wird automatisch wiederholt. Dabei können prinzipiell über automatisch höhenverstellbare Trägerplatten unterschiedliche Ebenen der Magazine angesteuert werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung nur teilautomatisch gesteuert und das Gehäuse und die Elektronikkomponente werden automatisch aus den Magazinen der Vorrichtung zugeführt und danach manuell mit Hilfe der Vorrichtung zusammengeführt.
-
Neben der Vorrichtung weist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einführen einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse zur Bildung eines Schaltmoduls, insbesondere zur Hutschienenmontage, auf, wobei das Gehäuse eine Aufnahmeöffnung, zwei parallel zueinander ausgerichtete Gehäusewangen und diese verbindende Seiten aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und die Elektronikkomponente auf Führungsschienen positioniert werden, das Gehäuse und die Elektronikkomponente in Längsachse relativ zueinander bewegt werden zum Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse, die parallel angeordneten Gehäusewangen des Gehäuses auf einen definierten Abstand durch Schieben des Gehäuses in relative Richtung des wenigstens einen Aufspreizelements automatisch aufgespreizt werden und die Elektronikkomponente mittels der Führungsschienen in das aufgespreizte Gehäuse eingeführt wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Schaltmodulen mit einem Gehäuse weist den Vorteil auf, dass diese eine einfache Positionierung der Elektronikkomponente ermöglicht, bei der die Position der Elektronikkomponente genau definierbar ist und eine Gefahr der Beschädigung des Gehäuses und der Elektronikkomponente vermindert wird. Ferner wird eine schnelle und günstige Montage von Gehäusen mit Elektronikkomponenten und damit ein hoher Montageumsatz ermöglicht.
-
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:
- 1: eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Einführen einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse mittels Aufspreizelementen gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform;
- 2: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus 1 zum Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse mittels Aufspreizelementen, wobei das Gehäuse und die Elektronikkomponente auf der Vorrichtung positioniert sind und die Elektronikkomponente halb in das Gehäuse eingeführt wurde;
- 3: einen Detailausschnitt des Aufspreizelements der Vorrichtung aus 1 vor (a) und bei (b) einer Kraftbeaufschlagung auf das Gehäuse zum Aufspreizen desselben;
- 4: eine separate Darstellung des Gehäuses mit teilweise eingeführter Elektronikkomponente zur Verwendung mit der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels;
- 5: eine separate Darstellung der Trägervorrichtung der Vorrichtung aus 1 von der Seite (a), von der Stirnseite (b), als Draufsicht (c) und perspektivisch von schräg oben (d);
- 6: eine Draufsicht einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zum Einführen einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse mit einem Magazin und mit Aufspreizelementen basierend auf der Vorrichtung der ersten Ausführungsform in einer Darstellung vor dem Zusammenführen des Gehäuses mit der Elektronikkomponente (a) und in einer Darstellung nach dem Einführen der Elektronikkomponente in das Gehäuse (b);
- 7: eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform aus 6 zum Herstellen eines Schaltmoduls zumindest einer in das Gehäuse eingeführten Elektronikkomponente mit Aufspreizelementen in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorne (a) und in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten (b);
- 8: einen Detailausschnitt einer Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente in ein Gehäuse mit einem Aufspreizelement vor Kontakt mit Gehäusewangen des Gehäuses (a) und während des Aufspreizens des Gehäuses über die Gehäusewangen (b); und
- 9: einen Detailausschnitt einer Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zum Herstellen eines Gehäuses mit zumindest einer Elektronikkomponente mit einem trichterförmigen, seitlichen Aufspreizelement in einer Darstellung ohne Gehäuse und Elektronikkomponente (a), während des Aufspreizens der Gehäusewangen des Gehäuses (b) und während des Einführens der Elektronikkomponente in das Gehäuse (c).
-
In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.
-
1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zum Einführen zumindest einer Elektronikkomponente 50 in ein Gehäuse 40 zur Bildung eines Schaltmoduls. Dabei zeigt 1 die Vorrichtung 1 im Ganzen. Sie weist Führungsschienen 20 auf, die mit einer Trägervorrichtung 30 kraftschlüssig verbunden sind. Die kraftschlüssige Verbindung ist im vorliegenden Beispiel mittels Bohrungen 31 und Schraubelementen 32 realisiert. Die Führungsschienen 20 weisen Kanten beziehungsweise Seitenführungen 21 zur Unterstützung einer präzisen Führung des Gehäuses 40 und der Elektronikkomponente 50 auf den Führungsschienen 20 auf.
-
2 zeigt die Vorrichtung 1, wie das Gehäuse 40 und die Elektronikkomponente 50 darauf positioniert sind. Gehäusewangen 41 des Gehäuses 40 werden in 2 über spezifische Aufspreizelemente 10 aufgespreizt. Dazu werden die Gehäusewangen 41 des Gehäuses 40 beim Bewegen des Gehäuses 40 in Längsrichtung relativ zu den Aufspreizelementen 10 aufgespreizt, indem das Gehäuse über Aufspreizbacken 12 kraftbeaufschlagt wird. Rückstellfedern 11 bewirken bei einer Entnahme des Gehäuses 40 aus der Vorrichtung 1 eine Rücküberführung der Aufspreizelemente 10, d.h. der Aufspreizbacken 12, in ihre Ausgangsposition.
-
3 stellt den Mechanismus der Aufspreizelemente 10 der ersten Ausführungsform aus 1 im Detail dar. In 3 a) wurden Gehäuse 40 und Elektronikkomponente 50 schon in Längsrichtung relativ aufeinander zubewegt. Die Aufspreizelemente 10 sind mit dem Gehäuse 40 in Kontakt gebracht. Davon ausgehend bewirkt das weitere Verschieben des Gehäuses 40 in Längsrichtung auf die Elektronikkomponente 50 zu eine Krafteinwirkung von dem Gehäuse 40 auf die Aufspreizelemente 10, so dass eine Drehbewegung der Aufspreizelemente 10 initiiert wird, wie in 3 b) dargestellt ist. Dort wurde das Gehäuse 40 weiter in Längsrichtung relativ zu den Aufspreizelementen 10 verschoben, sodass die Drehbewegung der Aufspreizelemente 10 weiter ausgeführt wurde. Dadurch drücken die Aufspreizbacken 12 der Aufspreizelemente 10 auf das Gehäuse 40, wodurch dieses kraftbeaufschlagt ist und die Gehäusewangen 41 aufgespreizt werden.
-
In 4 ist das Gehäuse 40 mit der Elektronikkomponente 50 einzeln dargestellt. Die Elektronikkomponente 50 ist dabei zur Hälfte in das Gehäuse 40 eingeführt. Das Gehäuse 40 weist zwei Gehäusewangen 41 und umlaufende Gehäuseseiten 42 auf, wobei die Gehäusewangen 41 nicht durchgehend über die Gehäuseseiten 42 miteinander verbunden sind. Eine Stirnseite 43, über die die Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 eingeführt wird, ist offen und bildet eine Gehäuseöffnung 43.
-
5 zeigt die Trägervorrichtung 30 der Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform. Dabei zeigt 5 a) die Trägervorrichtung 30 von der Seite, wobei Erhebungen von Stabilisierungsschienen 33, welche die Führungsschienen 20 in ihrer Position stabilisieren, dargestellt sind. 5 b) zeigt die Trägervorrichtung 30 von der Stirnseite aus, 5 c) als Draufsicht und 5 d) als perspektivische Darstellung von schräg oben. In der perspektivischen Darstellung in 5 d) sind die Bohrungen 31 zwischen den Stabilisierungsschienen 33 mittig angeordnet, um die Führungsschienen 20 an der Trägervorrichtung 30 zu befestigen. 5 c) zeigt in der Draufsicht, dass die Bohrungen 31 mit Schraubelementen 32 zusammenwirken, um die Führungsschienen 20 an der Trägervorrichtung 30 anzubringen.
-
In 6 und 7 ist eine Vorrichtung 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels zum Einführen der Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 zur Bildung des Schaltmoduls dargestellt. Die Vorrichtung 1 des zweiten Ausführungsbeispiels basiert auf der Vorrichtung 1 des ersten Ausführungsbeispiels aus den 1 bis 3, und wurde demgegenüber um ein Magazin 60 ergänzt. Dabei sind sowohl das Magazin 60, das Gehäuse 40 und die Elektronikkomponente 50 auf den Führungsschienen 20, welche wiederrum an der Trägervorrichtung 30 befestigt sind, angeordnet.
-
In 6 a) befinden sich die Aufspreizelemente 10, die denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, in ihrer Ausgangsposition. Sowohl die Elektronikkomponente 50 als auch das Gehäuse 40 sind noch nicht auf den Führungsschienen 20 in Längsrichtung relativ aufeinander zubewegt worden. Dies stellt eine Zwischenposition bei der Montage des Schaltmoduls dar.
-
In 6 b) befinden sich Aufspreizelemente 10 in einer die Gehäuseseiten 42 des Gehäuses 40 kraftbeaufschlagenden Position, in der sie die Gehäusewangen 41 auf einen definierten Abstand A aufspreizen, da das Gehäuse 40 in Längsrichtung relativ auf die Aufspreizelemente 10 zubewegt worden ist und diese kontaktiert. Die Elektronikkomponente 50 ist in das Gehäuse 40 eingeführt.
-
In 7 ist die Vorrichtung 1 zum Einführen der Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 zur Bildung des Schaltmoduls dargestellt. Im Detail ist die Vorrichtung 1 mit dem Aufspreizelement 10 in Übereinstimmung mit dem Aufspreizelement 10 der ersten Ausführungsform, einer Elektronikkomponente 50, einem Gehäuse 40 und einem Magazin 60 dargestellt. Die Elektronikkomponente 50 und das Gehäuse 40, sowie das Magazin 60 liegen auf den Führungsschienen 20 auf. Die Führungsschienen 20 sind über Bohrungen 31 und Schraubelemente 32 mit der Trägervorrichtung 30 verbunden. Die Aufspreizelemente 10 befinden sich in ihrer Ausgangsposition, da das Gehäuse 40 noch nicht mit den Aufspreizelementen 10 in Anlage gekommen ist.
-
7 a) zeigt die Vorrichtung 1 mit dem Magazin 60. Das Gehäuse 40 hat die Aufspreizelemente 10 noch nicht kontaktiert.
-
7 b) zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung 1, in der das Gehäuse 40 die beispielhaften Aufspreizelemente 10 kontaktiert und die Gehäusewangen 41 auf einen definierten Abstand A aufgespreizt sind. Zusätzlich ist in 7 b) das Magazin 60 dargestellt. Der Pfeil 70 indiziert eine Zuführvorrichtung 70, um das Gehäuse 40 aus dem Magazin 60 der Vorrichtung 1 zum Herstellen des Gehäuses 40 mit der Elektronikkomponente 50 zuzuführen.
-
In 8 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 eines dritten Ausführungsbeispiels zum Einführen der Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 zur Bildung des Schaltmoduls dargestellt. Das Aufspreizelement 10 weist dabei zwei Aufspreizhaken 13 auf, mittels derer die Gehäusewangen 41 des Gehäuses 40 auf einen definierten Abstand A aufspreizbar sind, sodass die Elektronikkomponente 50 vereinfacht in das Gehäuse 40 eingeführt werden kann.
-
In 8 a) ist die Vorrichtung 1 zu einem Zeitpunkt, bevor die Gehäusewangen 41 die Aufspreizhaken 13 kontaktieren, dargestellt.
-
In 8 b) ist die Vorrichtung zu einem Zeitpunkt dargestellt, zu dem die Gehäusewangen 41 des Gehäuses 40 durch die Aufspreizhaken 13 auf einen definierten Abstand A aufgespreizt worden sind.
-
In 9 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Einführen der Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 zur Bildung des Schaltmoduls gemäß einer vierten Ausführungsform dargestellt. Das Aufspreizelement 14 ist in dieser Ausführungsform ein trichterförmiges, seitliches Führungselement 14, welches an den Führungsschienen 20 angeordnet ist.
-
Diese erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist in 9 a) in einer Draufsicht dargestellt und zeigt im Vergleich zu 9 c) zusätzlich optionale obere Führungselemente 15, die die Gehäusewangen 41 derart führen, als das sie nicht über einen definierten Abstand A hinaus aufgespreizt werden können.
-
9 b) zeigt die Vorrichtung 1 der vierten Ausführungsform mit einem Gehäuse 40 und einer Elektronikkomponente 50, die auf der Vorrichtung 1 positioniert sind. Das Gehäuse 40 wurde in das trichterförmige seitliche Führungselement 14 eingeführt.
-
9 c) zeigt ein Aufspreizelement 14 der Vorrichtung 1 vergrößert und detailreicher. Hier weist die Vorrichtung 1 kein oberes Führungselement 15 auf. Durch Führen des Gehäuses 40 in der Vorrichtung 1 in Bewegungsrichtung R wirkt das trichterförmige, seitliche Führungselement 14 seitlich auf das Gehäuse 40 ein und spreizt die Gehäusewangen 41 auf einen definierten Abstand A auf, sodass die Elektronikkomponente 50 in das Gehäuse 40 eingeführt werden kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung zum Herstellen von Gehäusen mit Elektronikkomponenten
- 10
- Aufspreizelement
- 11
- Rückstellfeder des Aufspreizelements
- 12
- Aufspreizbacke des Aufspreizelements
- 13
- Aufspreizhaken des Aufspreizelements
- 14
- trichterförmiges, seitliches Führungselement, Aufspreizelement
- 15
- oberes Führungselement
- 20
- Führungsschiene
- 21
- Seitenführungen der Führungsschiene
- 30
- Trägervorrichtung
- 31
- Bohrung
- 32
- Schraubelement
- 33
- Stabilisierungsschienen
- 40
- Gehäuse
- 41
- Gehäusewangen des Gehäuses
- 42
- Gehäuseseiten des Gehäuses
- 43
- Gehäuseöffnung
- 50
- Elektronikkomponente
- 60
- Gehäuse- / Elektronikkomponentenmagazin
- 70
- Zuführvorrichtung
- A
- definierter Abstand
- R
- Bewegungsrichtung