ES2950334T3 - Dispositivo de marcado para marcar componentes eléctricos - Google Patents

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ES2950334T3 ES17700534T ES17700534T ES2950334T3 ES 2950334 T3 ES2950334 T3 ES 2950334T3 ES 17700534 T ES17700534 T ES 17700534T ES 17700534 T ES17700534 T ES 17700534T ES 2950334 T3 ES2950334 T3 ES 2950334T3
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Christian Grossmann
Bernd Naguschewski
Kilian Klages
Nicole Probach
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Abstract

La invención se refiere a un método para marcar componentes eléctricos, particularmente una pluralidad de terminales en serie (1) dispuestos adyacentemente, comprendiendo dicho método los siguientes pasos: fijar al menos un material de marcado en blanco (2, 2', 2") en un pre- posición determinada en al menos un componente; colocar al menos un componente en una posición de marcado en un dispositivo de marcado (3) que comprende un cabezal láser (4); y grabar un material de marcado (2, 2', 2") mediante el cabezal láser (4). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de marcado para marcar componentes eléctricos
La invención se refiere a un dispositivo de marcado para marcar componentes eléctricos, en particular varias regletas de terminales dispuestas una junto a otra, que presentan un cabezal láser y un sistema pivotante lineal, en el que el cabezal láser se utiliza para rotular material de marcado que se fija a los componentes eléctricos a marcar. El sistema pivotante lineal presenta un dispositivo de recepción para recibir los componentes eléctricos, un dispositivo de pivotamiento para pivotar el dispositivo de recepción y un alimentador lineal para el desplazamiento lineal de los componentes eléctricos recibidos por el dispositivo de recepción.
Se utilizan diferentes tipos de materiales de marcado para marcar o identificar componentes eléctricos, en particular, regletas de terminales. Los materiales de marcado son, en particular, etiquetas de marcado o de identificación que se fijan a los componentes eléctricos en posiciones predeterminadas. Para una fijación sencilla de las etiquetas de marcado o de identificación, en las carcasas de los componentes eléctricos o de las regletas de terminales se forman generalmente escotaduras de bloqueo en forma de ranura, en las que se pueden insertar y bloquear las etiquetas de marcado. Además, también se conocen materiales de marcado que se presentan en forma de etiquetas adhesivas o tiras adhesivas, de modo que las etiquetas de marcado se pueden pegar en los puntos correspondientes a los componentes eléctricos.
Para crear el material de marcado, este se inserta normalmente primero como un objeto no rotulado para ser impreso, principalmente en formato de tarjeta, en una impresora correspondiente, por ejemplo, una impresora de inyección de tinta, una impresora de transferencia térmica, una impresora UV o una impresora láser. La rotulación requerida del material de marcado, que normalmente tiene una pluralidad de etiquetas de marcado individuales, se lleva a cabo entonces en las impresoras, de modo que estas deben separarse primero en etiquetas o tiras individuales después de la impresión. A esto le sigue el montaje de las etiquetas de marcado individuales en los componentes individuales o regletas de terminales o un bloque de regletas de terminales que consta de varias regletas de terminales dispuestas una al lado de otra.
Dado que, en particular, las regletas de terminales se montan a menudo en grandes cantidades sobre carriles de soporte, el montaje de las etiquetas de identificación individuales está asociado con una cantidad de tiempo no despreciable. En el caso del montaje manual, también existe el riesgo de que las etiquetas de identificación no se inserten y encajen correctamente en rebajes de la carcasa de las regletas de terminales, de modo que las etiquetas de identificación puedan desprenderse posteriormente. También existe el riesgo de que el instalador pierda las etiquetas de identificación individuales durante el montaje, ya que presentan dimensiones relativamente pequeñas.
Para reducir el tiempo necesario para el montaje de las etiquetas de identificación o etiquetas de marcado, se conocen dispositivos automáticos que pueden utilizarse para recoger etiquetas de identificación individuales e insertarlas en los correspondientes rebajes en las regletas de terminales. Un dispositivo de este tipo para el montaje automático de etiquetas de identificación se conoce por el documento DE 102013 012 389 B4. En particular, el dispositivo presenta un dispositivo de sujeción para recibir una etiqueta de identificación y un sello de montaje montado de forma desplazable, con la ayuda del cual una etiqueta de identificación sujeta por el dispositivo de sujeción puede presionarse en un rebaje en forma de ranura en la regleta de terminales.
Incluso si el tiempo necesario para el montaje se puede reducir con un dispositivo de este tipo para el montaje de etiquetas de identificación individuales, la asignación de las etiquetas de identificación individuales a los respectivos componentes eléctricos aún está asociada con un esfuerzo relativamente grande. Además, los componentes electrónicos individuales, especialmente cuando se trata de regletas de terminales, suelen estar provistos de una serie de etiquetas de identificación, por lo que la asignación correcta también aquí es compleja y propensa a errores. En el caso de regletas de terminales diseñadas simétricamente en particular, es fácil identificar erróneamente las conexiones individuales.
El documento WO 2010/057768 A1 divulga un dispositivo de marcado en el que las regletas de terminales a rotular son recogidas por un brazo robótico de un robot y se mueven al cabezal láser con la ayuda del brazo robótico para etiquetar las regletas de terminales.
El documento EP 2792499 A1 describe la rotulación de un componente por medio de un rayo láser.
El documento JP S53 52442 A describe la rotulación de componentes colocándolos en una cinta transportadora que permite que los componentes se muevan de forma puramente lineal con respecto al cabezal láser.
Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de especificar un dispositivo de marcado para marcar componentes eléctricos, con el que sea posible un marcado parcial o totalmente automático de componentes eléctricos, en particular de varias regletas de terminales dispuestas una junto a otra.
Un procedimiento para marcar componentes eléctricos puede presentar las siguientes etapas:
• Fijar al menos un material de marcado no rotulado a una posición predeterminada en al menos un componente,
• Introducir el al menos un componente en una posición de marcado en un dispositivo de marcado que presenta un cabezal láser, y
• Rotular al menos un material de marcado con la ayuda del cabezal láser.
El procedimiento se caracteriza por que el material de marcado no se rotula primero antes de fijarlo al componente eléctrico, sino que los componentes eléctricos individuales se dotan primero con un material de marcado no rotulado. Solo entonces se rotulan los materiales de marcado individuales con la ayuda de un dispositivo de marcado que presenta un cabezal láser, para lo cual los componentes eléctricos se introducen en una posición de marcado en el dispositivo de marcado. La ventaja del procedimiento es que no hay necesidad de la asignación de los materiales de marcado individuales que ya se han rotulado a los respectivos componentes eléctricos o a la posición correcta en los componentes eléctricos, lo que consume mucho tiempo. Esto puede reducir significativamente el tiempo requerido para marcar los componentes. Dado que por lo general no solo se tienen que marcar componentes eléctricos individuales, sino generalmente un gran número de componentes, en particular regletas de terminales eléctricas, el ahorro de tiempo que se puede lograr con el procedimiento al ensamblar componentes eléctricos o regletas de terminales es considerable.
Incluso si el procedimiento se puede usar básicamente para marcar un componente eléctrico que solo presenta un material de marcado o una etiqueta de marcado, el procedimiento generalmente se usa para marcar una serie de componentes eléctricos que presentan, cada uno, una serie de materiales de marcado sin rotular. En este caso, los materiales de marcado individuales se fijan primero a los componentes a marcar, por ejemplo, se pegan, a continuación los componentes se colocan en una posición de marcado en el dispositivo de marcado y luego se rotulan los materiales de marcado de los componentes eléctricos. El orden en el que se rotulan los materiales de marcado, es decir, si se rotulan primero todos los materiales de marcado de un componente eléctrico o se rotulan primero los materiales de marcado individuales de varios componentes eléctricos dispuestos uno junto a otro, se puede seleccionar en función de la disposición y el diseño de los componentes eléctricos individuales.
El rayo láser de la impresora láser se puede desviar de manera correspondiente para rotular el segundo material de marcado o materiales de marcado adicionales de un primer componente eléctrico y/o para rotular un material de marcado de un segundo componente eléctrico o componentes eléctricos adicionales. Los materiales de marcado individuales que están separados por una distancia relativamente pequeña, pueden rotularse desviando el rayo láser del cabezal láser de manera correspondiente, sin tener que cambiar la posición del componente o componentes eléctricos en el dispositivo de marcado.
De forma alternativa o adicionalmente, también puede estar previsto que se cambie la posición de un componente eléctrico en el dispositivo de marcado antes de rotular el segundo material de marcado u otro adicional del componente eléctrico y/o la posición de los componentes eléctricos en el dispositivo de marcado antes de rotular un material de marcado de un segundo componente eléctrico u otro adicional. Dicho cambio en la posición de los componentes eléctricos dentro del dispositivo de marcado siempre ocurre, en particular, cuando la distancia entre los materiales de marcado individuales a rotular es tan grande que la rotulación correcta de los materiales de marcado no puede garantizarse simplemente desviando el rayo láser del cabezal láser de manera correspondiente.
Además, también se proporciona un cambio en la posición de un componente eléctrico en el dispositivo de marcado cuando, en el caso de componentes eléctricos, los materiales de marcado están dispuestos en superficies del componente que presentan un ángulo entre sí. En particular en el caso de regletas de terminales eléctricas, las etiquetas de marcado se disponen frecuentemente tanto en la cara superior de la carcasa como en las caras frontales de la carcasa, que generalmente tienen un ángulo de más de 45° con respecto a la cara superior. En este caso, después de que los materiales de marcado se hayan rotulado en una superficie, por ejemplo, la cara superior, las regletas de terminales eléctricas se pivotan de manera correspondiente dentro del dispositivo de marcado, de modo que los materiales de marcado puedan rotularse correctamente en otra superficie, por ejemplo, una cara frontal.
El dispositivo de marcado de acuerdo con la invención se caracteriza por que el dispositivo de pivotamiento presenta dos anillos giratorios opuestos, en el que el dispositivo de recepción está dispuesto entre los anillos giratorios y los extremos del dispositivo de recepción están conectados con los anillos giratorios.
El sistema pivotante lineal del dispositivo de marcado se usa para recoger los componentes eléctricos a marcar y llevarlos a la posición de marcado respectiva con respecto al cabezal láser. Además del desplazamiento lineal de los componentes eléctricos, el dispositivo de pivotamiento también permite un movimiento giratorio del dispositivo de recepción y, por lo tanto, también de los componentes eléctricos sostenidos por el dispositivo de recepción, con lo que es posible rotular materiales de marcado en diferentes superficies de los componentes eléctricos.
El dispositivo pivotante presenta dos anillos giratorios opuestos, entre los cuales está dispuesto el dispositivo de recepción. El dispositivo de recepción está conectado por sus extremos con los anillos giratorios, de modo que el giro de los anillos giratorios provoca un giro correspondiente del dispositivo de recepción y, por lo tanto, también de los componentes eléctricos dispuestos en el dispositivo de recepción. Los dos anillos giratorios pueden generar un eje virtual de rotación, que coincide con el eje longitudinal de los componentes eléctricos dispuestos en el dispositivo de recepción.
Preferentemente, el dispositivo de recepción está diseñado de tal manera que puede recibir un carril de soporte en el que se fijan los componentes eléctricos a marcar, en particular varias regletas de terminales encajadas una al lado de otra en el carril de soporte. De este modo, las regletas de terminales a marcar pueden disponerse unas con respecto a otras y fijarse al carril de soporte de la misma manera que las regletas de terminales se disponen después del marcado, junto con el carril de soporte, por ejemplo, en un armario de distribución.
Antes de que el carril de soporte con las regletas de terminales fijadas se coloque en el dispositivo de recepción y se introduzca en el dispositivo de marcado, se colocan etiquetas de marcado sin rotular en las posiciones predeterminadas de las regletas de terminales individuales o del bloque de regletas de terminales de acuerdo con el procedimiento de acuerdo con la invención. Para ello, las etiquetas de marcado pueden pegarse o encajarse en las ranuras previstas en las regletas de terminales, por ejemplo, fijándose las etiquetas de marcado tanto manual como automáticamente con la ayuda de un dispositivo de montaje correspondiente. Una vez que el carril de soporte con las regletas de terminales fijados a él ha sido llevado a la primera posición de marcado en el dispositivo de marcado por medio del alimentador lineal, las etiquetas de marcado pueden rotularse con la ayuda del cabezal láser. En función de las superficies de la regleta de terminales a las que se fijen las etiquetas de marcado, primero se gira el dispositivo de recepción y, por tanto, también las regletas de terminales con respecto al cabezal láser, de modo que la cara superior de las etiquetas de marcado a rotular quede alineada con el cabezal láser. A continuación, las otras etiquetas de marcado en las regletas de terminales individuales se rotulan una tras otra, con lo que dependiendo de la posición de las etiquetas de marcado, la posición de las regletas de terminales se puede cambiar primero por medio del sistema pivotante lineal.
De acuerdo con un diseño del dispositivo de marcado de acuerdo con la invención, éste presenta un sensor para detectar una identificación de los componentes eléctricos a marcar. Además, está prevista una unidad de evaluación y control, en la que se evalúa la identificación detectada por el sensor de los componentes eléctricos a marcar y, basándose en la identificación detectada, se controla el cabezal láser. Esto permite el reconocimiento automático de los componentes eléctricos introducidos en el dispositivo de marcado, basándose en los cuales se rotulan los materiales de marcado individuales fijados a los componentes.
De forma alternativa o adicionalmente a la detección automática de la identificación por medio de un sensor, en particular un sensor óptico, la identificación respectiva de los componentes eléctricos a marcar también se puede introducir en la unidad de evaluación y control manualmente o por medio de un programa de control correspondiente. Para ello, el dispositivo de marcado puede presentar una pantalla correspondiente y un teclado con el que se pueden introducir los identificadores de los componentes eléctricos a marcar. En lugar de una pantalla y un teclado separado, el dispositivo de marcado también puede presentar una pantalla táctil que asume la función de pantalla y teclado.
En particular hay ahora una pluralidad de posibilidades para conformar y perfeccionar el dispositivo de marcado de acuerdo con la invención. A tal fin se remite tanto a las reivindicaciones subordinadas a la reivindicación 1, como también a la descripción subsiguiente en relación con los dibujos. En los dibujos muestran
la fig. 1 una representación esquemática de cuatro etapas consecutivas del procedimiento,
la fig. 2 una representación simplificada del dispositivo de marcado de acuerdo con la invención,
la fig. 3 una representación ampliada de una sección del dispositivo de marcado de acuerdo con la fig. 2, y
la fig. 4 una vista ampliada de una sección del dispositivo de marcado de acuerdo con la fig. 2, con el sistema pivotante lineal pivotado 90°.
El procedimiento para marcar componentes eléctricos se describirá primero con referencia a las cuatro imágenes en la fig. 1, en la que se representa una regleta de terminales 1 en la fig. 1 como componente eléctrico. La fig. 1a muestra una regleta de terminales 1 en la que, en una primera etapa, se pegan tres etiquetas de marcado 2 , 2 ', 2 '' como material de marcado en ranuras correspondientes en la regleta de terminales 1, en la que las tres etiquetas de marcado 2 , 2 ', 2 '' están todas sin rotular. En una segunda etapa, la regleta de terminales 1 preparada de esta manera se coloca en una posición de marcado en un dispositivo de marcado 3 representado en la fig. 2. De acuerdo con la fig. 2, el dispositivo de marcado 2 presenta al menos un cabezal láser 4 para rotular las etiquetas de marcado 2, 2', 2'' y un sistema pivotante lineal 5. En la siguiente etapa del procedimiento, la primera etiqueta de marcado 2 de la regleta de terminales 1 es rotulada por el cabezal láser 4, que se ilustra en la fig. 1 b mediante el rayo láser 6 representado esquemáticamente. A continuación, como se representa en la fig. 1c, se rotula la primera etiqueta de marcado 2 de la regleta de terminales 1, por ejemplo, aplicando el número "1" a la etiqueta de marcado 2.
Para rotular la segunda etiqueta de marcado 2' de la regleta de terminales 1, que no está dispuesta en la cara superior 7 como la primera etiqueta de identificación, sino en una cara frontal 8 de la regleta de terminales 1, en una etapa siguiente la regleta de terminales 1 es primero girada aproximadamente 90° en el sentido de las agujas del reloj. De este modo, la cara superior de la segunda etiqueta de marcado 2' se alinea con el cabezal láser 4, de modo que la segunda etiqueta de marcado 2 ' puede rotularse, como se ilustra de nuevo en la fig. 1d mediante el rayo láser 6 representado esquemáticamente. Finalmente, para rotular la tercera etiqueta de marcador 2", la regleta de terminales 1 se gira 180° en sentido contrario a las agujas del reloj para que la cara superior de la segunda etiqueta de marcador 2" quede alineada con el cabezal láser 4.
La fig. 2 muestra una representación simplificada del dispositivo de marcado 3 de acuerdo con la invención, en la que aquí se representan únicamente el cabezal láser 4 y el sistema pivotante lineal 5. No se representa, por ejemplo, una carcasa que aloja el dispositivo de marcado 3 en su totalidad, a través de la cual el cabezal láser 4 también se mantiene dentro de la posición especificada que se muestra sobre el sistema pivotante lineal 5. El sistema pivotante lineal 5 presenta un dispositivo de recepción 9 para recibir las regletas de terminales 1, en el que varias regletas de terminales 1 que forman un bloque de regletas de terminales 10 están dispuestas una junto a otra y encajadas en un carril de soporte 11 en el ejemplo de modo de realización de acuerdo con la fig. 2. El dispositivo de recepción 9 es adecuado para recibir el carril de soporte 11, para lo cual tiene una sección transversal aproximadamente en forma de U.
Además, el sistema pivotante lineal 5 también presenta un dispositivo de pivotamiento 12 para pivotar el dispositivo de recepción 9 y un alimentador lineal 13, con el que las regletas de terminales 1 o el carril de soporte 11 con el bloque de regletas de terminales 10 se pueden mover linealmente a lo largo del dispositivo de recepción 9. En el ejemplo de modo de realización representado, el dispositivo de pivotamiento 12 presenta dos anillos giratorios 14, 15 opuestos, entre los cuales está dispuesto el dispositivo de recepción 9, en el que cada uno de los extremos del dispositivo de recepción 9 está unido fijamente a un anillo giratorio 14, 15. Un pivotamiento de los anillos giratorios 14, 15 conduce así a un pivotamiento correspondiente del dispositivo de recepción 9 y las regletas de terminales 1 dispuestas en el dispositivo de recepción 9.
Como se ilustra en las representaciones ampliadas de las fig. 3 y 4, el eje virtual de rotación del dispositivo de pivotamiento 12 pasa por el bloque de regletas de terminales 10, con lo que el eje virtual de rotación del dispositivo de pivotamiento 12 discurre coincidente con el eje central del bloque de regletas de terminales 10 o al menos en las proximidades del eje central del bloque de regletas de terminales 10. Esto asegura que la distancia entre las regletas de terminales 1 y el cabezal láser 4 no cambie o solo cambie ligeramente cuando las regletas de terminales 1 se giran con la ayuda del dispositivo de pivotamiento 12. Por lo tanto, existe la posibilidad de que tanto las etiquetas de marcado 2 fijadas en la cara superior 7 de las regletas de terminales 1 como las etiquetas de marcado 2 ', 2" fijadas en las caras frontales 8 de las regletas de terminales 1 puedan rotularse con la ayuda del cabezal láser 4, sin que la posición del cabezal láser 4 se deba cambiar dentro del dispositivo de marcado 3. De este modo, el cabezal láser 4 puede disponerse de forma estacionaria dentro del dispositivo de marcado 3, lo que simplifica la conexión y el funcionamiento del cabezal láser 4. Para poder rotular, con la ayuda del cabezal láser 4, las etiquetas de marcado 2", que están fijadas en una cara frontal 8 de las regletas de terminales 1, el dispositivo de pivotamiento 12 se gira desde la posición representada en la fig. 3 en aproximadamente 90° a la posición representada en la fig. 4. Como resultado, las etiquetas de marcado 2" fijadas en la cara frontal 8 de las regletas de terminales 1 se alinean con el cabezal láser 4 y ya no las etiquetas de marcado 2 fijadas en la cara superior 7 de las regletas de terminales 1.
El dispositivo de marcado 3 también presenta una unidad de evaluación y control 16 asignada al cabezal láser 4, que controla el cabezal láser 4 basándose en la identificación respectiva de las regletas de terminales 1 a marcar o del bloque de regletas de terminales 10. La identificación de las regletas de terminales 1 a marcar o del bloque de regletas de terminales 10 se puede introducir en la unidad de evaluación y control 16 con la ayuda de un teclado y una pantalla, por ejemplo. Además, la identificación de las regletas de terminales 1 a marcar también se puede leer en la unidad de evaluación y control 16 con la ayuda de un programa de control correspondiente. Finalmente, también existe la posibilidad de que el dispositivo de marcado 3 presente un sensor para detectar automáticamente la identificación de las regletas de terminales 1 a marcar o del bloque de regletas de terminales 10 a marcar. En este caso, es posible la detección automática de las regletas de terminales 1 introducidas en el dispositivo de marcado 3, a partir de lo cual se pueden rotular las etiquetas de marcado individuales 2, 2', 2'' fijadas en las regletas de terminales.

Claims (3)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de marcado (3) para marcar componentes eléctricos, en particular varias regletas de terminales (1) dispuestas una junto a otra, con un cabezal láser (4) para rotular material de marcado (2, 2', 2") fijado a los componentes eléctricos y con un sistema pivotante lineal (5), en el que el sistema pivotante lineal (5) presenta un dispositivo de recepción (9) para recibir los componentes eléctricos, un dispositivo de pivotamiento (12) para pivotar el dispositivo de recepción (9) y un alimentador lineal (13) para el desplazamiento lineal de los componentes eléctricos recibidos por el dispositivo de recepción (9), caracterizado por que el dispositivo de pivotamiento (12) presenta dos anillos giratorios opuestos (14, 15), en el que el dispositivo de recepción (9) está dispuesto entre los anillos giratorios (14, 15) y los extremos del dispositivo de recepción (9) están conectados a los anillos giratorios (14, 15).
2. Dispositivo de marcado (3) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo de recepción (9) está diseñado para recibir un carril de soporte (11) en el que se fijan varias regletas de terminales (1) que forman un bloque de regletas de terminales (10).
3. Dispositivo de marcado (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que están previstos un sensor para detectar una identificación de los componentes eléctricos a marcar y una unidad de evaluación y control (16), en el que la unidad de evaluación y control (16) está diseñada para evaluar la identificación detectada por el sensor de los componentes eléctricos a marcar, y para controlar el cabezal láser (4) basándose en la identificación detectada.
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