DD219973A1 - Verfahren und anordnung zum fuegen eines labilen feintolerierten heizersystems - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Montage von Motorschutzrelais. Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zum Fuegen eines feintolerierten labilen Heizersystems in einen engen topffoermigen Plastsockel zu schaffen. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde fuer die Massenproduktion von Motorschutzrelais den Arbeitsgang Fuegen des labilen Heizersystems in ein enges schwer zugaengiges topffoermiges Gehaeuse zu rationalisieren. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe durch ein komplexes Herstellungs-Kontroll-Montageverfahren mit Hilfe von zwei zusammenarbeitenden Schalt-Rotoreinheiten geloest. Die labilen Heizerwendeln werden dabei in einer Formeinrichtung geformt, danach gespannt und in dieser Haltung transportiert, mit den Anschlusswinkeln unter Verwendung einer federsteifen Halterung komplettiert und kontrolliert und danach unter leichter Vibration gefuegt. Moegliche Anwendungsgebiete sind die automatische Montage labiler Systeme. Fig. 1

Description

Erfinders Obering. Heinz Stange ' , Berlin, 19.12.83 Dipl,-Ing. Wilfried Koserske .. (P 1425)

Zustellungsbevolliii „ ;

Institut für Regelungstechnik" im Kombinat VEB EAW Berlin-Treptow ." "Friedrich Ebert"

1055 Berlin, Storkower Str· 101 - Büro für Schutzrechte -

Verfahren und Anordnung zum Fügen,eines labilen .feintolerierten Heizersystems . · .

^;B 23 P . 21/00 .' ' Anwendungsgebiet der Erfindung -

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum automatischen Fügen eines labilen, feintolerierten Heizer-' systems in einen engen topfformigen Plastsockel«,, , Derartige Heizersysteme die aus einer labilen Heizerwendel

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und dem zugehörigen steifen Anschlußwinkeln bestehen, finden in der Relaistechnik bei Motorschutzrelais, insbesondere bei Kühlschrankrelais Anwendung ο

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen · .

Bisher werden derartige Heizersysteme und ähnliche Gebilde manuell vorbereitet und montiert» Bekannt ist ein Verfahren bei denen; die vorgeformte'.labile Heizerwendel an einem Schweißplatz mit manueller Teile.zuführung mit den steifen Anschlußwinkeln durch Schweißen, zum Heizersystem verbunden wird. Nach, .einer manuellen Qualitätskontrolle der Schweißung nach Zwi- · schenlagerung und Transport erfolgt,das Einsetzen des Heizersystems in den engen topfförmigen Relaissockel an einem gesonderten' Montageplatz unter Suchen der schlitzförmigen AnschluBwinkeiaufnahmen mit Hilfswerkzeugen von Hand* Durch

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die unterschiedlichen manuellen Operationen sowie durch eine angeordnete Zwischenlagerung und .durch den.Transport treten . ungewollte Verbiegungen a^;n .Heizersystem auf, die. durch Richten mit zusätzlichen Arbeitsaufwand durchqualifizierte Ar-. .7 beitskräfte wieder beseitigt werden missen. -

Ziel der Erfindung , . . 7

Mit der Erfindung ist ein Verfahren und eine Anordnung zum . automatischen Fügen eines feintolerierten Heizersysteais in . einen eng tolerierten topfförmigen Plastsockel geschaffen worden, welches den erforderlichen Arbeitsaufwand senkt, sowie die Suchzeit und den zusätzlichen manuellen Kontroll- und Richtaufwand vermeidet.

Darlegung des Wesens der Erfindung 7 . 7

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde für die Massenproduktion yon Motorschutzrelais den Arbeitsgang Fügen des labilen Heizersystems in ein enges schwer zugängiges topfförrniges Gehäuse zu rationalisieren.

Das bisher erforderliche zeitaufwendige manuelle Suchen der randnahen Spaltöffnungen im topfförmigen Gehäuse zur. Einbrin-» gung der Anschlußwinkel ist dabei zu vermeiden..Montageverfahren mit Suchstrategie und aufwendiger Sensorik sind aus ökonomischen Gründen nicht geeignet«

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein komplexes Herstellungs Kontroll-Montageverfahren gelöst· Ausgangsbedingungen des Verfahrens sind die magazinierten vorgeformtenHeizerwendeln, die magazinierten topfförmigen Relaissockel und die magazinierten Anschlußwinkel unterschiedlicher Form. Die magazinierten labilen Heizerwendeln werden durch ein Greifersystem dem Magazin entnommen und in.eine Formeinrichtung abgelegt. In dieser Formeinrichtung werden die Heizerwendeln nach den Formmerkmalen zentriert und in der Ebene planiert. Die so in Sollform gebrachte Heizerwendel wird durch eine Spanneinrichtung in dieser Lage derart fixiert, daß eine definierte Relation der Spanneinrichtung zum Mittelpunkt oder anderen Forrmnerkmalen des Heizersysterns gewährleistet wird. Nach dem Angriff der Spanneinrichtung geht die Formeinrichtung in ihre Aasgangslage zurück.

Durch eine Transportbewegung der Spanneinrichtung wird die so.gehaltene Heizerwendel zwei Schweißstationen zugeführt und mit seinen Anschlußenden 0,1 mm über den feststehenden Unterelektröden der Schweißeinrichtungen positioniert.In dieser, Position erfolgt die Zuführung der beiden Anschlußwinkel derart, daß diese in Schweißstellung mit ihrer Unterkante 0,5... 1mm über der Oberkante der Anschlußenden der Heizerwendeln so gehalten werden, daß die Draufsicht auf das positionierte Heizersystern der entgültigen Montagelage im SockeJL entspricht. In dieser Lage werden die Oberelektroden der Schweißeinrich* tungen senkrecht nach unten gegen die Kraft der federsteifen Halterungen der Anschlüßwinkel in Schweißstellung gefahren, \ dabei werden die in den Halterungen relativ steif gehaltenen Anschlußwinkel mitgenommen und gegen die Anschlußenden des Heizers gepreßt und.diese wiederum auf die Unterelektroden mit Schweißdruck zur Durchführung der Schweißung von Anschluß-^N enden und Anschlußwinkel gedrückte Nach erfolgter Schweißung geht zuerst die bewegliche Oberelektrode in die. Ausgangsstellung zurück. Die Rückfederkraft der,Halterungen wirkt "nun kurzzeitig als Gütekontrollkraft auf die Festigkeit der noch frischen Schweißverbindungen.wobei durch Versuche gefunden; wurde, daß der Rückfederweg im Bereich der elastischen Verformbarkeit der Heizerwendeln liegen muß. Erst danach geben die Halteeinrichtungen die Anschlußwinkel frei. Die Spanneinrichtung mit Heizer und jetzt angeschweißten Anschluß-

. winkeln geht in Montagestellung. Danach wird der Sockel so

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zugeführt, daß die freien Enden der Anschlußwinkel über den entsprechenden Montageschlitzen des Sockels stehen. Durch eine leicht vibrierende Vertikalbewegung werden Sockel und Heizersystem nur soweit zusammengeführt, daß die freien Enden der abgeschrägten Montagewinkel in die Montageschlitze des Sockels anschnäbeln (einlaufen). Jetzt erst öffnet die Spännvorrichtung im Sockel und gibt das angeschnäbelte'' Heizersystem im Sockel frei. Durch einen dem Heizersystern angepaßten Andruckstempel wird das. Heizersystem vollständig eingedrückt. Die leicht geöffnete Spannvorrichtung und der angepaßte Druckstempel fahren aus dem Sockel und gehen in ihre Ausgangspo-^ sitionen. Der mit dem Heizersystem versehene Sockel wird abgeführt.

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Ausführungsbeispiel ' ; - ; : . ;

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Aüsführungsbeispiels näher erläutert.-.werden·

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: ;

Fig. 1: den schematischen Aufbau der Anordnung Fig, 2: Einzelheiten der ortsfesten Formeinrichtung (9) in der Raststellung R1 im Zusammenwirken mit der an den Armen des Rotationstransportsystems (4-,Ii »'19 »20) mitwandernd angeordneten Spanneinrichtung (5) ~

Fig. 3s Einzelheiten, der Schweißeinrichtung und Anschlußwinkelzuführung in den Raststellungen R2 und. R3

Fig. 4: Einzelheiten der Montagestation, in den sich deckenden Raststellungen R4/R6 -.- : ; \

Die erfindudgsgemäße Anordnung besteht aus .einem Greifer 8 der die magazinierten labilen Heizerwendeln 7 in die feststehenden Unterteile 2? und 30 ysiehe Fig. 2, einer Formeinrichtung 9 ablegt,ν in dieser Formeinrichtung 9 wird die labile Heizerwendel 7 durch'.das Wirken de.s Zentrierstempels 28 und der beiden Planierstempel 29 in eine definierte Form gebracht. Nachdem diese definierte Form erreicht wurde, wird die Heizerwendel 7 durch eine Spanneinrichtung 5 bestehend aus der festen Spannbacke 25 und den beiden beweglichen Spannzangen 26 siehe Fig. 2 und Fig. 3 so fixiert, daß die Anschlußenden 6 der Heizerwendel 7 frei aus der Spanneinrichtung 5 in definierter So]J^liage herausragen.

Die Spanneinrichtung 5 ist Bestandteil eines mehrarmigen Rotationstransportsystems 3 bei dem jeder Arm (Λ,11,19>20) mit einer Spanneinrichtung 5 ausgestattet ist. Dabei sind die Spanneinrichtungen 5 an den Armen (4,11,19,20) vertikal verschiebbar α (Fig. 4) ; \

Nachdem die Heizerwendel 7 durch die Spanneinrichtung 5 fixiert wurde, dreht das Rotatidnstransportsystem 3 die gespannte Heizerwendel 7 von der Räststellung R1 nach der Raststellung R2. ' In der Raststellung R2 kommt das.-Anschlußende 6 der Heizerwendel 7. direkt über der ortsfesten Unterel'ektrode 23 der Schweißeinrichtung 1 zu stehen. (Fig. 3)

In dieser Position wird durch einen steifen Greifer 21. mit..,. einer federsteifen Halterung 22 der Anschlußwinkel 2 derart zugeführt, daß dieser ca· 1mm über der Oberkante des Anschlußendes 6 steht. Durch Herunterfahren der darüberstehenden Oberelektrode 24 in Schweißstellung wird der Anschlüßwinkel2 gegen das Anschlußende 6 und beide mit Schweißdruck auf die. Unterelektrode 23 zur Durchführung der Schweißverbindung gepaßt. Nach vollendeter Schweißung geht zuerst die bewegliche Ob^relektrode24 in ihre Ausgangsstellung. Die zur Schweißung heruntergedrückte federsteife Halterung 22 versucht nun den ange-\ schweißten Anschlußwinkel 2 von der Schweißung loszureißen. \ Erst nach dieser kurzzeitigen Gütekontrolle der frischen Schweißung fährt der steife Greifer 21 vertikal nach unten und gibt so den angeschweißten Anschlußwinkel 2 frei und schwenkt anschließend für eine neue Bestückung in seine Ausgangsstellung zurück. Die weiterhin in der'Spanneinrichtung 5 gehaltene Heizerwendel 7 mit den.angeschweißtem Anschlußwinkel 2 wird durch eine Schwenkbewegung des Rotationstransportsystems 3 von dier N Raststellung R2 in die Raststellung R3 geschwenkt. In der Raststellung R3 kommt das andere Anschlußende 6 der Heizwendel 7 direkt über der ortsfesten Unterelektrode 23 der zweiten Schweißeinrichtung 18 zu stehen«; In dieser Position wird der Anschlußwinkel 17 zugeführt, angeschweißt und kontrolliert wie bei Raststellung R2 vorstehend beschrieben. Nach Arbeitsablauf dreht das Rotationstransportsystem 3 die mit den beiden Anschlußwinkeln 2 und 17 komplettierte Heizerwendel, immer noch in der Spanneinrichtung $ gehalten von der Raststellung R3 in die Raststellung R4. Die Raststellulag R4 liegt vertikal über der Raststellung R6 des Sockeltransportsystems 13. '(Έ±$.Λ) ' In der Raststellung R^ wurde der Sockel 15 einer Aufnahme 12 zugeführt. Diese Aufnahme ist in der horizontalen Ebene um'.. einen Betrag von ca. 1,5mm schwimmend beweglich und zur genauen Zentrierung mit Suchbohrungen 14 versehen. Nachdem das Rotationstransportsystem 3 die komplettierte Hei- :zerwendel 7 in die Raststellung R4 und das Sockeltransportsystem 13 den Sockel 15 in die Raststellung R6 gebracht hat, beginnt die Montage'dadurch, daß die Spanneinrichtung 5 mit

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der komplettierten Heizerwendel 7 angeregt durch den Vibrationsstempel 31 leicht vibrierend vertikal'in den Sockel 15 eintaucht. Durch yoreilende Suchstifte 10 erfolgte dabei vorher die Feinausrichtung der schwimmenden .Sockelaufnähme Die in der vertikalen Abwärtsbewegung nacheilenden an die Heizerwendel 7 angeschweißten Anschlußwinkel 2 und 17tauchen mit ihren freien Enden in die Montageschlitze 16 des Sockels

15 ein. Die Spanneinheit 5 öffnet,· indeni die beweglichen Spannzangen 26 wegschwenken, wodurch die Anschlußenden 6 freigegeben werden. Durch einen vertikal beweglichen Stempel 32 der nur auf die Anschlüßwinkel 2 und 17 wirkt, werden diese mit der angeschweißten Heizerwendel 7 fest.in die Montageschlitze

16 des Sockels.15 eingepreßt.

Spanneinrichtung 5 und danach der Stempel 3? gehen in ihre Ausgangsstellungen zurück. Beide Transpörtsysteme schalten um eine Rastung weiter. In der Raststellung B7 wird der fertig montierte Sockel 15 entnommen.

Claims (2)

Erfinduagsanspruch ν

1* Verfahren zum Fügen eines labilen feintolerierten Heizersystems in einen engen topfförmigen Plastsockel durch ein komplexes Herstellungs-Kontroll-Montageverfahren, gekennzeichnet dadurch, daß die IaMIe Heizerwendel in eine Pormeinrichtung eingebracht wird und in dieser nach ihren Porminerknialen zentriert und in_: der Ebene planiert wird, um dann in der so erzielten Soll-Lage durch einen Greifer so gespannt zu werden, daß die Anschlußenden der Heizerwehdel aus dem Greifer lie rausragen ^ um danach so zwischen die offenen Elektroden zweier Schweiß_einrichtungen positioniert zu werden, daß die herausragenden Anschlußenden

' unraittelbar über der unteren Elektrode, liegen ^ wonach die Anschlußwinkel zwischen die Elektroden so zugeführt und durch eine abgestimmt federsteife Halterung so gehalten werden, daß die Anschlußwinkel ca. 0,5 ...\1nim über der Oberkante der Anschlußenden stehen, danach werden die Öberelektroden so in Schweißstellung gefahren, daß sie die Änschlußwihkel auf die Anschlußenden und b^ide mit

< Schweißdruck auf die Unterelektroden pressen^m nach vollzogener Schweißung wieder in die Ausgangsstellung zurückzugehen, wodurch die freigegebene Rückstellkraft der federsteifen Halterung der Anschlußwinkel versucht diese innerhalb des elastischen Bereiches von der Schweißung loszureißen _t um kurzzeitig danach die AnschluBwinkel freizugeben, damit die so komplettierte und geprüfte Heizerwendel über den Sockel positioniert werden kann_/wonach der mit voreilenden Suchstiften versehene Greifer leicht vibrierend in. den Sockel soweit eintaucht, daß die Anschlußwinkel mit ihren freien Enden in die Montageschlitze des Sockels ahschnäbelnd eintauchen, wonach der Greifer öffnet und ein vertikal bewegter Stempel der nur auf die ιAnschlußwinkel wirkt drückt diese fest in den Sockel ein.

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2, Anordnung zur Durchführung des vVerfahrens nach Punkt: 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwei miteinander gekoppelte % Transportsysteme (3;13) zusammenwirken, wobei_; das eine Transportsystem (3) mehrere Ärnie (4;11;19;20) besitzt, ' i an denen sich vertikal bewegliche Spanneinrichtungen (5) mit Suchstiften (1Θ) befinden, während .an dem anderen . Transportsystem (13) sich vertikal feste aber horizontal in engen Grenzen schwimmend bewegliche mit Suchböhrungen (14) versehene. Socke lauf nahmen (42) befinden, die in einer Räststation (R4) unmittelbar unter den Suchstiften (10) zu stehen kommen, während gleichzeitig in der !feststellung .(R1 ) eine aus Spannzangen (26), Matrize (27),/ Unterteil (30), Zentrierstempel (28) und Planierstempel (29) bestehende Formeinrichtung(5) angeordnet ist und ν in der Raststellung (R2 und R3) jeweils eine .Schweißeinrichtung und eine Anschlußwinkelzuführung mit einer fe-. dersteifen Halterung (22) für die Anschlußwinkel (2;17) urid über der Raststellung (R4) zwei vertikal bewegliche Stempel (31 und 32) angeordnet sind, wovon ein Stempel (31) auf die vertikal bewegbaren Spanneinrichtungen leicht vibrierend : wirkt, während der Stempel (32) auf die Kon-' _s taktwinkel wirkt. · .

- Hierzu $ Blatt Zeichnung - : / ^ .