DE60221723T2

DE60221723T2 - Vorrichtung zur Zuführung von Verbindern und die damit ausgerüstete Krimpstation

Info

Publication number: DE60221723T2
Application number: DE60221723T
Authority: DE
Inventors: Flavio M. Fantini
Original assignee: FCI SA; Framatome Connectors International SAS
Current assignee: FCI SA
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2022-01-23
Also published as: ATE370537T1; DE60221723D1; ES2291384T3; EP1225661A1; ITTO20010405A0; EP1225661B1; FR2820601A1; US20020129493A1; US6675466B2; ITTO20010405A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Verbindermodulen zu einer Crimpeinrichtung und eine Station zum Crimpen von Kontakten auf flexible Schaltungen, die insbesondere zum Zusammenfügen und Herstellen von Bündeln flexibler Schaltungen geeignet ist, die mit Verbindern versehen sind.
Flexible Schaltungen sind Stromkreise mit einer Isolierfolie, an welcher Leiterbahnen angeordnet sind, wobei diese Bahnen selbst gegebenenfalls mit einer zweiten Schutzisolierfolie überdeckt sind.
Das Anschließen solcher Schaltungen an elektrische Kontakte erfolgt insbesondere durch eine Isolierungsdurchstoß- und Crimptechnik und es ist bekannt, dazu Kontakte zu verwenden, die mit einem Crimpabschluss versehen sind, der kranzartig angeordnete und senkrecht zur anzuschließenden flexiblen Schaltung ausgerichtete Spitzen aufweist. Die US 4 749 368 beschreibt insbesondere die Herstellung von Elementen zum Kontaktieren und Anschließen von Bauteilen, die mit kranzartig angeordneten Verbindungsspitzen versehen sind.
Die GB 915 566 beschreibt eine Vorrichtung zum Zuführen von Kontakten, die ein Element am Ende eines Arms enthält, der selbst fest mit einer Bedienvorrichtung verbunden ist, wobei dieses Element das Mitnehmen der Kontakte zu einer Bearbeitungseinrichtung ausführt.
Das Crimpen der Kontakte auf die flexible Schaltung erfolgt in konventioneller Weise dadurch, dass die Kontakte unter die flexible Schaltung den Leiterbahnen der flexiblen Schaltung gegenüberliegend angeordnet werden und dass die Kon takte auf die flexible Schaltung gecrimpt werden. Um ein korrektes Crimpen der Kontakte an die flexible Schaltung zu gewährleisten, ist es erforderlich, für eine korrekte Ausrichtung der Kontakte bezüglich der flexiblen Schaltung zu sorgen. Insbesondere für einen Verbinder, der mit einer Mehrzahl von Kontakten versehen ist, ist es erforderlich, für eine Ausrichtung der Crimpspitzen mit den Leiterbahnen der flexiblen Schaltung zu sorgen und die beispielsweise kranzartig angeordneten Crimpspitzen bezüglich der Crimpmatrizen korrekt zu positionieren.
Ein Crimpverfahren, bei dem Crimpspitzen zum Crimpen der Kontakte an eine flexible Schaltung verwendet werden, ist beispielsweise aus der "SAE technical paper series 870553 Flex foil crimp technology – International Congress and Exposition Detroit Michigan, 23.-27. Februar 1987" bekannt.
Für Schaltungen und Kontakte, die zum Leiten von Strömen in der Größenordnung von wenigen Ampere bestimmt sind, liegt der Durchmesser der Kränze und Bahnen der flexiblen Schaltung im Millimeter-Bereich. Damit ist eine hohe Genauigkeit bei der Stellung der Kontakte bezüglich der flexiblen Schaltung erforderlich.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Vorrichtung ist zum Vorbereiten für das Crimpen von Verbindern geeignet, die mit einer Mehrzahl von Kontakten versehen sind. Bei dieser Art von Verbinder enthalten die Kontakte einerseits einen Abschluss zum Anschließen an eine flexible Schaltung und andererseits einen Abschluss zum Verbinden mit einem Gegenkontakt, wobei die Kontakte und die flexible Schaltung in einem Isoliergehäuse aufgenommen sind, das mit einem offenen Bereich versehen ist, der einen Bereich zum Crimpen der Kontakte an die flexible Schaltung über und unter dem Crimpbereich freigibt.
Um die Kontakte zu crimpen, findet eine Vorrichtung mit einem Amboss Anwendung, der eine untere Abstützfläche für die elektrischen Kontaktelemente bildet, wobei eine verstellbare Pressvorrichtung, die mit einem Block versehen ist, dessen Fläche parallel zur Ausrichtebene der Kontakte eine Mehrzahl von Crimpmatrizen aufweist.
Die flexible Schaltung wird dann auf die Flügel gelegt und der Block wird von der Presse auf die flexible Schaltung gedrückt, wobei eine jede Matrize die flexible Schaltung bereichsweise fest auf die Spitzen drückt, so dass die flexible Schaltung durchstoßen wird und dann die Spitzen umgebogen werden, die somit die Flügel an die flexible Schaltung crimpen und die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten und den Leiterbahnen der flexiblen Schaltung herstellen.
Um eine vollautomatische Crimpstation herzustellen, schlägt die Erfindung vor, eine Vorrichtung nach Anspruch 1 auszubilden.
Somit werden gleichzeitig mit der Verlagerung der Module die mit den Spitzen zum Crimpen eines jeden Kontakts versehenen Flügel sowohl longitudinal als auch seitlich während des Transports der Verbinder zu der Crimpeinrichtung vorpositioniert, um für eine präzise Ausrichtung zwischen den Leiterbahnen der flexiblen Schaltung und der Crimpkränze zu sorgen.
Die Erfindung ist insbesondere für Verbinder vom Typ mit einem Fenster zum Freigeben des Crimpbereichs und ferner mit einer Klappe zum Festhalten der flexiblen Schaltung in Form eines offenen Rahmens geeignet. Der Kamm ist zum Einführen zwischen die Schenkel des Rahmens geeignet.
Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels anhand der Figuren besser verständlich, worin zeigt:
1 ein Beispiel eines Verbindermoduls für eine flexible Schaltung, bei welcher die Erfindung anwendbar ist,
2A und 2B beispielhafte Kontakte, die auf die flexible Schaltung gecrimpt werden können,
3A eine allgemeine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuführen von Verbindermodulen,
3B ein Einzelteil aus 3A,
4A bis 4D verschiedene Schritte beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
5 eine Gesamtansicht einer Crimpmaschine, bei der eine erfindungsgemäße Vorrichtung Anwendung findet, und
6 eine schematische Ansicht von Verbindern an einem Tragband.
Gemäß 1 ist ein Verbinder 20 erkennbar, der dazu geeignet ist, an eine flexible Schaltung 40 gecrimpt zu werden. Der Verbinder 20 ist mit einer Mehrzahl von Kontakten 10 versehen. Bei dieser Art von Verbinder enthalten die Kontakte einerseits einen Abschluss zum Anschließen an eine flexible Schaltung 40, wobei der Abschluss einen Flügel 13 mit Spitzen 11 enthält, die in Form eines Kranzes 12 angeordnet sind, wobei die Spitzen durch eine kreuzförmige Stanzung des Flügels und dann durch Pressung des Flügels gebildet werden, wodurch die Spitzen umgelegt werden und ein den Kranz 12 bildendes kreisförmiges Loch 14 freigeben wird.
Die Kontakte enthalten andererseits einen Abschluss 15 zum Verbinden mit einem Gegenkontakt, wobei die Kontakte der flexiblen Schaltung in einem Isoliergehäuse 21 aufgenommen sind, das mit einem offenen Bereich 22 versehen ist, der den Bereich zum Crimpen der Kontakte an die flexible Schaltung über und unter dem Crimpbereich freigibt.
Aus der allgemeinen Ansicht 5 ist eine Crimpmaschine bzw. -einrichtung zum gleichzeitigen Crimpen von elektrischen Kontaktelementen auf eine flexible Schaltung erkennbar, die in einer Ebene ausgerichtet und in einem Verbindergehäuse angeordnet sind.
Zum Crimpen der Kontakte enthält die in 5 ersichtliche Vorrichtung einerseits einen Amboss 50, der für die elektrischen Kontaktelemente 10 eine untere Abstützfläche bildet, wobei die Crimpvorrichtung andererseits eine verstellbare Pressvorrichtung 9 aufweist, die mit einem Block 1 versehen ist, dessen Fläche parallel zur Ausrichtungsebene der Kontakte eine Mehrzahl von Crimpmatrizen aufweist. Die Presse 9 enthält ferner eine Einrichtung zum Halten des Verbindergehäuses während des Crimpvorgangs.
Der unter den Flügeln 13 vorliegende Amboss 50 kann zumindest ein Positionierglied 51 und vorteilhaft zwei Positionierglieder enthalten, die den Kränzen zweier Kontakte gegenüberliegend angeordnet sind, die an jedem Ende der flexiblen Schaltung 40 angeordnet sind, wobei jedes Positionierglied in ein kreisrundes Loch eines Kranzes eingeführt wird.
Die flexible Schaltung 40 wird dann an die Flügel 13 positioniert und der Block über die Presse an die flexible Schaltung angedrückt, wobei die Flügel am Amboss 50 anliegen, wobei jede Matrize 3 die flexible Schaltung bereichsweise kräftig auf die Spitzen 11 drückt, so dass die flexible Schaltung und die Leiterbahnen 41 durchstoßen werden und dann die Spitzen umgebogen werden, die somit die Flügel an die flexible Schaltung crimpen und die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 10 und den Leiterbahnen 41 der flexiblen Schaltung herstellen.
Die Einheit aus Amboss und Presse mit Crimpblock bildet somit eine Crimpeinrichtung.
Um eine vollautomatische Crimpstation mit einer Crimpeinrichtung auszubilden, ist es erforderlich, eine Vorrichtung 100 zum automatischen Zuführen dieser Verbinder mit ihren vormontierten Kontakten vorzusehen.
Wie in 6 ersichtlich ist, können die Verbinder an einem Tragband 60 angeordnet sein, wobei diese Verbinder an dem Tragband eingeschnappt sind und in Rollen bereitgestellt werden, so dass eine Vorrichtung zum Speisen der Crimpstation eine Einrichtung 121 zum kontinuierlichen Abwickeln enthält.
Im Falle, dass die Verbinder an einem Tragband 60 angeordnet sind, enthält die Station nach der Abwickelvorrichtung eine Vorrichtung zum Lösen der Verbinder von dem Tragband und eine Vorrichtung 100 zum Zuführen der einzelnen Verbinder zur Crimpeinrichtung.
Insbesondere ist die in 3A ersichtliche Zuführvorrichtung mit einem Kamm 101 versehen, der, wie in 3B ersichtlich ist, am Ende eines Arms 102 senkrecht zu diesem Arm angeordnet ist, der selbst fest mit einer Bedienvorrichtung 103 verbunden ist. Die Bedienvorrichtung 103 kann einen in vertikaler Richtung betätigten Zylinder 129 und einen in horizontaler Richtung zu betreibenden Zylinder oder andere Betätigungsmittel kombinieren, wie etwa Elektromotoren, die auf eine vertikale Zahnstangeneinrichtung und eine horizontale Zahnstangeneinrichtung einwirken.
Um den Verbinder 20 zu ergreifen, enthält der Kamm Lamellen 104 zum Halten und Ausrichten der Flügel 13. Wenn somit der Arm sich abwärts bewegt und den Verbinder ergreift, werden die mit den Spitzen zum Crimpen eines jeden Kontakts versehenen Flügel sowohl longitudinal als auch seitlich vorpositioniert. Ebenso werden während des Transports der Verbinder zur Crimpeinrichtung die Flügel 13 gehalten, um eine genaue Ausrichtung zwischen den Leiterbahnen 41 der flexiblen Schaltung und den Crimpkränzen zu gewährleisten.
Die Erfindung ist insbesondere für Verbinder vom Typ mit einem Fenster zum Freigeben des Crimpbereichs versehen und ferner mit einer Klappe 28 zum Festhalten der flexiblen Schaltung ausgestattet.
Die Klappe kann einen über ein Scharnier 23 mit dem die Kontakte aufnehmenden Verbindergehäuse verbundenen Rahmen enthalten.
Der Rahmen ermöglicht es, den Crimpvorgang durch die Klappe 28 hindurch durchzuführen, wobei die Klappe nach dem Crimpvorgang geschlossen wird und wobei diese Klappe 28 einen hinteren Schenkel aufweist, der mit einer oder mehreren Erhebungen 25 zum Abstützen und Andrücken der flexiblen Schaltung ver sehen ist, um den Crimpbereich vor eventuellen Belastungen abzuschirmen und zu schützen, die außerhalb des Verbinders auf die flexible Schaltung ausgeübt werden.
Wie in 4A ersichtlich ist, werden die Flügel 13 durch den von der Klappe 28 gebildeten Rahmen hindurch von dem Kamm ergriffen, der von seinem Arm getragen wird.
Der Halt der Verbindermodule am Tragband kann über Klemmzapfen 30 erfolgen, die mit Nasen 31 versehen sind, welche sich in Löcher des Tragbandes verhaken, wobei diese in 1 ersichtlichen Zapfen an Halterungen 32 angeordnet sind, die vom Modulkörper in einer Richtung parallel zum Tragband abstehen.
Im Bereich der Verbinderzuführeinrichtung ist eine Vorrichtung 127 zum Abschneiden der Halterungen 32, 33 so vorgesehen, dass die Module im Bereich dieser Vorrichtung vom Band abgelöst werden.
Die Funktionsweise der Zuführvorrichtung wird anhand von 4A bis 4D beschrieben.
Wie in 4A ersichtlich ist, wird zunächst der Arm 102 nach hinten eingefahren und der Zylinder bzw. die vertikale Verstellvorrichtung 129 verlagert den Arm und damit den Kamm 101 im Rahmen so weit nach unten, dass die Lamellen 104 des Kamms zwischen die Flügel 13 eingreifen. Der Verbinder wird somit in Stellung gehalten, während die Schneidvorrichtung 127 die Halterungen 32, 33 abtrennt und somit den Verbinder vom Tragband freigibt, das nach unten aus der Schneidvorrichtung austritt.
Wie in 4B ersichtlich ist, wird der Arm horizontal verlagert und erstreckt sich nach vorne, wobei er den Verbinder bis zur Crimpeinrichtung auf einem Band 130 verschiebt. Eine nicht dargestellte Haltevorrichtung hält dann den Verbinder fest, während der Arm unter der Wirkung des Zylinders 129 sich wieder nach oben bewegt. Der Arm wird eingefahren und nimmt wieder seine in 4D ersichtliche Wartestellung ein, um einen neuen Verbinder aufzunehmen, während die flexible Schaltung 40 den Flügeln zugeführt wird, um den Crimpvorgang zu gestatten.

Claims

Vorrichtung zur Zuführung von Verbindermodulen zwischen zwei Verarbeitungsposten dieser Module, wobei die Zuführvorrichtung einen Kamm (101) aufweist, der am Ende eines Arms (102) angeordnet ist, der selbst fest mit einer Bedienvorrichtung (103) verbunden ist, wobei der Kamm Lamellen (104) zum Halten und Wiederausrichten von Flügeln (13), die fest mit Kontakten (10) verbunden sind, aufweist, wobei der Kamm das Antreiben der Module zwischen den Verarbeitungsposten ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Tragmatte der Module aufweist, auf welcher die Module gleiten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine zusätzliche Antriebsmatte der Module aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kamm (101) in ein Freigabefenster einer Krimpzone der Kontakte (10) durch eine Klappe (28) des Moduls (20) einfügt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zum Lösen der Verbindermodule (20) von einem Tragband (60) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösevorrichtung ein Schneidwerkzeug (127) aufweist, das Halterungen (32, 33), die Verbindermodule (20) auf dem Tragband (60) halten, durchtrennt.