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Fertigungseinrichtung fur Gehäuse mit Deckel
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Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Für die Herstellung hermetisch verschlossener Gehäuse, in welchen
elektrische Bauelemente untergebracht sind, wird im allgemeinen das einseitig offene
Gehäuse auf eine Grundplatte einer Halterung und anschließend ein entsprechender
Deckel auf den Öffnungsrand des Gehäuses manuell aufgelegt.
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Hierbei ist eine genaue Zentrierung des Deckels gegenüber der Gehäuseöffnung
erforderlich, wofür ein erheblicher Arbeitsaufwand und Geschick erforderlich sind,
nachdem derartige Arbeiten in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt werden müssen.
Dazu muß der Zugriff zu den einzelnen Gehäusen und Deckeln sowie Werkzeugen im Arbeitsraum
über Gummihandschuhe ausgeführt werden, die in Öffnungen einer entsprechenden Arbeitskammer
dicht eingesetzt sind. Nach dem genauen Zentrieren des Deckels wird eine Klemmvorrichtung
aufgesetzt, die das Gehäuse und den Deckel für den
nachfolgenden
Rollennahtschweißvorgang zusammenhält. Dabei besteht die Gefahr, daß beim Aufsetzen
der Haltevorrichtung der Deckel wieder verschoben wird und nachjustiert werden muß.
Hierdurch ist insgesamt ein zeitaufwendiger Montagevorgang gegeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungseinrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die eine erhöhte Montagezuverlässigkeit
sicherstellt und eine Verkürzung der erforderlichen Montagezeit ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1.
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Bei einer Ausbildung einer Fertigungseinrichtung gemäß der Erfindung
wird das zu verschließende, mit empfindlichen elektrischen Bauelementen bestückte
Gehäuse zwischen die Haltelaschen eingesetzt, die durch ihre Verteilung über den
Umfang das Gehäuse auf der Grundplatte in eine definierte Position bringen. Wird
danach der Deckel auf das Gehäuse aufgelegt, dann zentrieren die den Gehäuserand
überragenden Haltelaschen den Deckel gegenüber der Öffnung des Gehäuses selbsttätig.
Einer manuellen Korrektur bedarf es dabei nicht. Die Haltelaschen sind in Längsrichtung
des jeweils benachbarten Randes des Deckels bzw. Gehäuses elastisch verbiegbar und
bestehen aus elektrisch isolierendem Material. In senkrechter Richtung zum jeweiligen
Längsseitenrand sind die Haltelaschen dagegen steif ausgebildet, um Relativverschiebungen
zwischen dem Gehäuse und dem Deckel im weiteren Arbeitsprozess zu verhindern. Dagegen
können die Haltelaschen während des Rollennahtschweißvorganges, der entlang eines
Seitenrandes, vorzugsweise an zwei parallelen Seitenrändern gleichzeitig durchgeführt
wird, in der Bewegungsrichtung der Rollen sich umlegen. Da die Haltelaschen aus
elektrisch isolierendem Material bestehen, erzeugen sie bei ihrer Berührung mit
den Schweißrollen keinen Kurzschluß zur ebenfalls stromführenden Grundplatte. Durch
das selbsttätige
Justieren des Deckels gegenüber dem Gehäuse wird
eine erhöhte Kapazitätsauslastung und eine wesentliche Verbesserung der Zuverlässigkeit
bei gleichzeitiger Kostensenkung erreicht.
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Der Halterung kann im übrigen eine Transporteinrichtung zugeordnet
werden, bei welcher auf einer Transportschiene entweder abwechselnd Gehäuse und
Deckel oder auf zwei getrennten Transportschienen Gehäuse und Deckel bereitgestellt
werden. Ein zwischen der Halterung und der Transporteinrichtung vorgesehener gesteuerter
Transportkopf kann dann nacheinander die bestückten Gehäuse und Deckel in die Halterung
einlegen und nach dem hermetisch dichten Verschließen durch die Rollennahtschweißvorrichtung
das geschlossene Gehäuse erneut erfassen und einer Fertigteilelagerung zuführen.
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Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Es zeigt: Figur 1 eine Halterung für ein zu verschließendes Gehäuse
in Draufsicht, Figur 2 eine vergrößerte Teil-Querschnittsdarstellung der Halterung
im Bereich von Haltelaschen für das zu verschließende Gehäuse, Figur 3 eine Prinzipskizze
einer Fertigungseinrichtung mit darin angeordneter Halterung in Draufsicht, Figur
4 die Einrichtung nach Figur 3 in verkleinertem Maßstab in einer Seitenansicht und
Figur 5 eine Ansicht eines magnetischen Transportkopfes mit angehängtem Gehäuse.
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Bei einer Halterung 1 aus gut wärmeleitendem und elektrisch leitfähigem
Material, beispielsweise Kupfer, dient eine Stirnseite als Grundplatte 2, in welcher
eine Vertiefung für die Aufnahme eines einseitig offenen, mit elektrischen Bauelementen
bestückten Gehäuses 3 vorgesehen ist. Auf dem von
der Grundplatte
2 wegweisenden offenen Rand des Gehäuses 3 liegt ein Deckel 4 auf, dessen Längsseitenränder
5 in einer Flucht mit der Außenkontur des Gehäuses 3 liegen sollen. Hierfür sind
in die Grundplatte senkrecht zu ihrer Ebene stehende Haltelaschen 6 eingesetzt,
die jeweils mit einem Seitenrand dicht an die Außenkontur des Gehäuses bzw. die
Längsseitenränder 5 des Deckels 4 reichen. Bei rechteckiger Außenkontur des Gehäuses
3 und des Deckels 4 sind an jedem langen Längsseitenrand 5 wenigstens zwei Haltelaschen
6 und an den kurzen Längsseitenrändern 5 mindestens eine, im vorliegenden Fall ebenfalls
zwei Haltelaschen 6 mit Abstand voneinander angeordnet. Die Haltelaschen 6 ragen
über die Ebene des Deckels 4 hinaus, so daß beim Einlegen zunächst das Gehäuse 3
und anschließend der Deckel 4 genau zueinander zentriert werden. Oberhalb des Deckels
verlaufen die daran angrenzenden Seitenflächen der Haltelaschen geneigt nach außen,
so daß beim Einsetzen des Gehäuses oder Deckels eine Führung zur Sollposition hin
erreicht wird. Die Haltelaschen 6 bestehen aus flachen, elektrisch nicht leitenden
bandförmigen Stücken, die mit schmalen Seitenflächen zum Gehäuse 3 bzw. Deckel 4
hinweisen und einendig in der Grundplatte festgesetzt sind.
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Die Flächennormale auf die großen Seitenflächen der Haltelaschen 6
verlaufen dagegen parallel zu den Längsseitenrändern 5. Die Haltelaschen 6 bestehen
im übrigen aus elastisch verformbarem Material, sind jedoch quer zur Richtung des
angrenzenden Längsseitenrandes 5 aufgrund ihrer relativ geringen Länge senkrecht
zur Ebene der Grundplatte 2 so steif ausgebildet, daß in der Ebene des Deckels 4
wirkende Schiebekräfte zu keiner wesentlichen seitlichen Auslenkung der Haltelaschen
6 führen. Aufgrund ihrer geringen Dicke können die Haltelaschen jedoch in Richtung
der Längsseitenränder 5 elastisch umgebogen werden. Sie richten sich danach selbsttätig
wieder auf.
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Wird eine kraftschlüssige Anlage der Haltelaschen am Gehäuse 3 bzw.
Deckel 4 gefordert, dann können die an einem Längsseitenrand 5 wirksamen Haltelaschen
6 senkrecht zum jeweiligen Längsseitenrand 5 hin verstellbar gehaltert und über
eine Feder 7 in Druckanlage mit dem Gehäuse 3 bzw. Deckel
gehalten
werden. Die Verstellung der jeweiligen Haltelasche 6 und der zugeordneten Feder
7 erfolgt über eine Verriegelunseinrichtung 8, die von Hand oder automatisch verstellt
werden kann und dabei die zugehörige Haltelasche 6 in Kraftanlage mit dem Gehäuse
3 bzw. Deckel 4 stellt oder davon löst. Vorzugsweise sind die Haltelaschen von zwei
rechtwinkelig zueinanderstehenden Längsseitenrändern 5 in dieser Weise verstellbar
ausgebildet. Das Einlegen und Herausnehmen des Gehäuses 3 bzw. Deckels zwischen
die Haltelaschen 6 wird bei nach außen verstellten Haltelaschen erleichtert, während
bei einer durch die Federn 7 erzeugten Druckanlage das Gehäuse mit dem Deckel in
eine definierte Lage gedrückt werden.
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Ein in die Halterung 1 eingelegtes mit dem Boden auf der Grundplatte
2 aufsitzenden Gehäuse mit Deckel 4 läßt sich dann in einer Fertigungseinrichtung
gemäß Figur 3 in Verbindung mit einer Rollennahtschweißeinrichtung 9 vorteilhaft
anwenden. Es brauchen dann lediglich die Rollen 10 der Rollennahtschweißeinrichtung
9 in Richtung der Längsseitenränder 5 über den Deckel 4 geführt zu werden, um den
elektrischen Punktschweißvorgang auszuführen. Vorzugsweise werden zwei Rollen 10
gleichzeitig über die gegenüberliegenden Längsseitenränder 5 geführt, so daß eine
gegenseitige Abstützung erfolgt und der Deckel nicht einseitig aufklafft. Durch
Drehen der Halterung 1 um 900 und entsprechendes Verstellen des Abstandes der Rollen
10 kann dann auch das andere Paar der Längsseitenränder 5 verschweißt werden. Aufgrund
der Elastizität der Haltelaschen 6, die sich in der Bewegungsrichtung der Rollen
10 elastisch umbiegen lassen, können die Haltelaschen 6 während des Schweißvorganges
überrollt werden. Infolge ihrer elektrisch isolierenden Eigenschaften erzeugen sie
dabei keinen Kurzschluß zwischen den Rollen und der Grundplatte, an welche die Pole
der Schweißstromquelle angeschlossen sind.
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Der Halterung 1 ist auch eine Transporteinrichtung zugeordnet, bei
welcher auf einer Transportschiene 11 Gehäuse 3 und auf einer weiteren Transportschiene
12 Deckel 4 bereitgestellt werden. Die Transportschienen 11, 12
können
übereinander angeordnet sein, wobei die obenliegende Transportschiene wenigstens
um eine Gehäuseteilung vor der unteren Transportschiene 11 endet.
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Die Transportschienen 11, 12 sind vorzugsweise als schiefe Ebenen
ausgebildet, auf welchen die Gehäuse 3 bzw. Deckel 4 selbsttätig bis zu einem stirnseitigen
Anschlag 13 nachrutschen. Zwischen den Transportschienen 11, 12 und der Halterung
1 ist ein Transportkopf 14 verstellbar angeordnet, der zunächst ein Gehäuse 3 von
der Transportschiene 11 aufnimmt und dasselbe zwischen die ggfs. auseinandergestellten
Haltelaschen 6 der Halterung 1 mit nach oben weisendem Öffnungsrand einsetzt. Anschließend
wird der Transportkopf 14 zum weiteren Transportband 12 zurückgesteuert, wo er einen
Deckel 4 aufnimmt, denselben ebenfalls zur Halterung 1 hinführt und auf das Gehäuse
aufsetzt.
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Anschließend werden die verstellbaren Haltelaschen 6 in Druckanlage
mit dem in die Halterung 1 eingesetzten Gehäuse mit Deckel gebracht und der Schweißvorgang
ausgeführt. Danach kann der Transportkopf 14 das hermetisch verschlossene Gehäuse
bei ggfs. auseinandergefahrenen Haltelaschen 6 wieder aufnehmen und einer Lagerungsanordnung
15 zuführen. Das kann ebenfalls eine Transportschiene sein, welche die hermetisch
verschlossenen Gehäuse einem Fertiglager zuführt. Damit ist eine automatische Fertigung
ohne manuellen Zugriff in die mit Stickstoffgas gefüllte Kammer möglich, in welcher
die komplette Fertigungseinrichtung untergebracht ist. Dabei ist noch eine optische
Kontrolleinrichtung vorgesehen, bei welcher ein Lichtsender 16 und ein Lichtempfänger
17 so installiert sind, daß der Transportkopf 15 bei jedem Transportweg von den
Transportschienen 11, 12 zur Halterung 1 erfaßt wird.
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Bei jedem zweiten Durchgang wird dann der automatisch auszuführende
Rollennahtschweißvorgang eingeleitet. Der Transportkopf 14 kann gemäß Figur 5 ein
Elektromagnet, oder aber auch ein pneumatischer Saugheber sein. Der Transportkopf
14 wird dann über Gleitführungen 18, 19, die ein Verschieben entlang einer Verbindungslinie
von den Transportschienen 11 bzw. 12 zur Halterung 1 verschoben und gegenüber den
die Transportschienen 11, 12 und die Grundplatte 1 aufnehmenden Ebenen in der Höhe
verstellt werden.
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