СПОСОБ МАРКИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2019 года по МПК B41M5/26 

ОПИСАНИЕ

Изобретение относится к способу маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов. Наряду с этим изобретение относится также к маркировочному устройству для маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов.

Для маркировки или обозначения электрических конструктивных элементов, в частности присоединительных зажимов, используются различные типы маркировочных материалов. Говоря о маркировочных материалах, речь идет в частности о маркировочных или отличительных табличках, которые закрепляются на электрических конструктивных элементах в заданных положениях. Для простого закрепления маркировочных или отличительных табличек выполнены на корпусах электрических конструктивных элементов или присоединительных зажимов, как правило, пазообразные стопорные выемки, в которые маркировочные таблички могут вставляться и там фиксироваться. Кроме этого, известны также маркировочные материалы, которые выполнены в виде клейких табличек или клейких лент, так что маркировочные таблички могут наклеиваться в соответствующих местах на электрические конструктивные элементы.

Для изготовления маркировочного материала он, как правило, сначала в виде ненадписанного объекта для печати, в большинстве случаев в формате карты, помещается в соответствующий принтер, например, струйный принтер, термографический принтер, УФ-принтер или лазерный принтер. Затем в принтере происходит необходимое соответственно надписывание маркировочного материала, который имеет, как правило, множество отдельных маркировочных табличек, так что они после печати должны сначала разделяться на отдельные таблички или ленты. После этого осуществляется монтаж отдельных маркировочных табличек на отдельных конструктивных элементах или присоединительных зажимах, или блоке присоединительных зажимов, состоящем из нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов.

Так как в частности присоединительные зажимы монтируются зачастую в больших количествах штук на несущих шинах, монтаж отдельных маркировочных табличек связан с существенными затратами времени. При ручном монтаже существует помимо этого опасность, что отличительные таблички неправильно вставляются в стопорные выемки в корпусе присоединительных зажимов и там фиксируются, так что отличительные таблички могут по прошествии времени отсоединяться. Кроме того, существует опасность, что монтер потеряет отдельные отличительные таблички во время монтажа, так как они имеют относительно малые размеры.

Для того чтобы сокращать необходимое для монтажа отличительных табличек или маркировочных табличек время, известны автоматические устройства, при помощи которых отдельные отличительные таблички могут захватываться и вставляться в соответствующие стопорные выемки в присоединительных зажимах. Подобное устройство для автоматического монтажа отличительных табличек известно из DE 10 2013 012 389 B4. Устройство имеет в частности удерживающее устройство для приема отличительной таблички, а также установленный с возможностью перемещения монтажный штамп, при помощи которого захваченная удерживающим устройством отличительная табличка может вдавливаться в пазообразную стопорную выемку на присоединительном зажиме.

Таким образом, несмотря на то, что при помощи подобного устройства для монтажа отдельных отличительных табличек могут сокращаться затраты времени на монтаж, согласование отдельных маркировочных табличек с соответствующими электрическими конструктивными элементами по-прежнему связано с относительно большой сложностью. Дополнительно еще добавляется то, что отдельные электрические конструктивные элементы, в частности если речь идет о присоединительных зажимах, снабжаются, как правило, соответственно несколькими отличительными табличками, так что также в этом случае правильное согласование сложно и чревато ошибками. В частности, при выполненных симметрично присоединительных зажимах может легко доходить при этом до ошибочного обозначения отдельных разъемов.

Исходя из этого, в основе данного изобретения лежит задача указать такой способ маркирования электрических конструктивных элементов, который наиболее прост и защищен от ошибок. Кроме того, должно предоставляться подходящее для реализации способа маркировочное устройство. С помощью соответствующего изобретению маркировочного устройства должны создаваться при этом условия в частности для частично или полностью автоматизированного маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов.

Эта задача решается согласно изобретению с помощью способа согласно пункту 1 формулы изобретения. Способ отличается при этом следующими шагами:

- закрепление, по меньшей мере, одного ненадписанного маркировочного материала в заданном положении, по меньшей мере, на одном конструктивном элементе,

- установка, по меньшей мере, одного конструктивного элемента в положение маркирования в маркировочном устройстве, которое имеет лазерную головку, и

- надписывание, по меньшей мере, одного маркировочного материала при помощи лазерной головки.

Соответствующий изобретению способ отличается от широко практикуемого в уровне технике способа в первую очередь тем, что маркируемый материал не надписывается сначала, прежде чем он закрепляется на электрическом конструктивном элементе, а что отдельные электрические конструктивные элементы снабжаются сначала ненадписанным маркировочным материалом. Лишь после этого осуществляется надписывание отдельных маркировочных материалов при помощи имеющего лазерную головку маркировочного устройства, для чего электрические конструктивные элементы устанавливаются в положение маркирования в маркировочном устройстве. Преимущество соответствующего изобретению способа заключается таким образом в том, что не требуется сложное согласование отдельных, уже надписанных маркировочных материалов с соответствующими электрическими конструктивными элементами или с правильным положением на электрических конструктивных элементах. Вследствие этого время, которое необходимо для маркирования конструктивных элементов, может существенно сокращаться. Ввиду того, что, как правило, должны маркироваться не только отдельные электрические конструктивные элементы, а в большинстве случаев большее количество конструктивных элементов, в частности электрических присоединительных зажимов, достижимая с помощью соответствующего изобретению способа экономия времени при сборке электрических конструктивных элементов или присоединительных зажимов является существенной.

Таким образом, несмотря на то, что при помощи соответствующего изобретению способа может маркироваться в принципе один электрический конструктивный элемент, который имеет лишь один маркировочный материал или одну маркировочную табличку, способ используется, как правило, для маркирования нескольких электрических конструктивных элементов, которые соответственно имеют несколько ненадписанных маркировочных материалов. В этом случае отдельные маркировочные материалы сначала закрепляются, например, приклеиваются, на маркируемых конструктивных элементах, после чего конструктивные элементы устанавливаются в положение маркирования в маркировочном устройстве, и затем маркировочные материалы электрических конструктивных элементов надписываются. Очередность надписывания маркировочных материалов, то есть надписываются ли сначала все маркировочные материалы одного электрического конструктивного элемента или отдельные маркировочные материалы нескольких, расположенных друг около друга электрических конструктивных элементов, может при этом выбираться в зависимости от расположения и исполнения отдельных электрических конструктивных элементов.

Согласно предпочтительному исполнению соответствующего изобретению способа, для надписывания второго маркировочного материала - или следующих маркировочных материалов - первого электрического конструктивного элемента и/или для надписывания маркировочного материала второго электрического конструктивного элемента - или следующих электрических конструктивных элементов - лазерный луч лазерного принтера отклоняется соответствующим образом. Таким образом, надписывание отдельных маркировочных материалов, которые имеют лишь относительно небольшое расстояние друг от друга, может осуществляться посредством соответствующего отклонения лазерного луча лазерной головки, без того чтобы должно изменяться положение электрического конструктивного элемента или электрических конструктивных элементов в маркировочном устройстве.

Альтернативно или дополнительно, согласно соответствующему изобретению способу может быть также предусмотрено то, что положение электрического конструктивного элемента изменяется в маркировочном устройстве перед надписыванием второго - или следующего - маркировочного материала этого электрического конструктивного элемента, и/или положение электрических конструктивных элементов изменяется в маркировочном устройстве перед надписыванием маркировочного материала второго - или следующего - электрического конструктивного элемента. При этом такое изменение положения электрических конструктивных элементов внутри маркировочного устройства происходит в частности всегда в том случае, если расстояние между отдельными надписываемыми маркировочными материалами настолько велико, что надлежащее надписывание маркировочных материалов не может обеспечиваться исключительно соответствующим отклонением лазерного луча лазерной головки.

Сверх этого, изменение положения электрического конструктивного элемента внутри маркировочного устройства предусмотрено также в том случае, если у электрических конструктивных элементов маркировочные материалы расположены на поверхностях конструктивного элемента, которые образуют друг с другом угол. В частности у электрических присоединительных зажимов маркировочные таблички расположены зачастую как на верхней стороне корпуса, так и на торцевых сторонах корпуса, которые имеют, как правило, угол более чем 45° к верхней стороне. В этом случае электрические присоединительные зажимы после надписывания маркировочных материалов одной поверхности, например, верхней стороны, поворачиваются внутри маркировочного устройства соответствующим образом, так что затем возможно надлежащее надписывание маркировочных материалов другой поверхности, например, торцевой стороны.

У соответствующего изобретению маркировочного устройства для маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов, указанная ранее задача решается с помощью признаков пункта 6 формулы изобретения.

Соответствующее изобретению маркировочное устройство имеет лазерную головку и линейно-поворотную систему, причем лазерная головка служит для надписывания маркировочного материала, который закреплен на маркируемых электрических конструктивных элементах. Линейно-поворотная система имеет приемное устройство для приема электрических конструктивных элементов, поворотное устройство для поворота приемного устройства и линейный привод для линейного перемещения захваченных приемным устройством электрических конструктивных элементов. Линейно-поворотная система маркировочного устройства служит для того, чтобы маркируемые электрические конструктивные элементы принимать и доставлять в соответствующее положение маркирования относительно лазерной головки. При этом с помощью поворотного устройства возможно в дополнение к линейному перемещению электрических конструктивных элементов вращательное движение приемного устройства и тем самым также удерживаемых приемным устройством электрических конструктивных элементов, вследствие чего возможно надписывание маркировочных материалов на различных поверхностях электрических конструктивных элементов.

Согласно предпочтительному исполнению соответствующего изобретению маркировочного устройства поворотное устройство имеет два противоположных поворотных венца, между которыми расположено приемное устройство. При этом приемное устройство соединено своими концами с поворотными венцами, так что поворачивание поворотных венцов вызывает соответствующий поворот приемного устройства и тем самым также расположенных в приемном устройстве электрических конструктивных элементов. Обоими поворотными венцами может создаваться воображаемая ось поворота, которая совпадает с продольной осью расположенных в приемном устройстве электрических конструктивных элементов.

Предпочтительно приемное устройство выполнено таким образом, что оно может принимать несущую шину, на которой закреплены маркируемые электрические конструктивные элементы, в частности несколько зафиксированных друг около друга на несущей шине присоединительных зажимов. Вследствие этого маркируемые присоединительные зажимы могут располагаться друг относительно друга и закрепляться на несущей шине таким образом, как присоединительные зажимы после маркирования должны - вместе с несущей шиной - располагаться, например, в распределительном шкафе.

Прежде чем несущая шина с закрепленными на ней присоединительными зажимами закрепляется на приемном устройстве и вводится в маркировочное устройство, согласно соответствующему изобретению способу ненадписанные маркировочные таблички закрепляются в заданных положениях отдельных присоединительных зажимов или блока присоединительных зажимов. Для этого маркировочные таблички могут вклеиваться или западать, например, в предусмотренные для них пазы присоединительных зажимов, причем закрепление маркировочных табличек может осуществляться как вручную, так и автоматически при помощи соответствующего монтажного устройства. После того, как несущая шина с закрепленными на ней присоединительными зажимами была приведена при помощи линейного привода в первое положение маркирования в маркировочном устройстве, может осуществляться надписывание маркировочных табличек с помощью лазерной головки. В зависимости от того, на каких поверхностях присоединительного зажима закреплены маркировочные таблички, осуществляется при этом сначала поворачивание приемного устройства и тем самым также присоединительных зажимов относительно лазерной головки, так что надписываемые маркировочные таблички ориентированы своей верхней стороной к лазерной головке. Затем надписываются друг за другом следующие маркировочные таблички отдельных присоединительных зажимов, причем в зависимости от положения маркировочных табличек изменяется при необходимости в первую очередь положение присоединительных зажимов при помощи линейно-поворотной системы.

Согласно варианту осуществления соответствующего изобретению маркировочного устройства оно имеет датчик для регистрации метки маркируемых электрических конструктивных элементов. Кроме этого, предусмотрен блок оценки и управления, в котором зарегистрированная датчиком метка маркируемых электрических конструктивных элементов оценивается, и на основе зарегистрированной метки управляется лазерная головка. Таким образом, возможна автоматическая идентификация установленных в маркировочном устройстве электрических конструктивных элементов, на основе которой затем осуществляется надписывание отдельных, закрепленных на конструктивных элементах маркировочных материалов.

Альтернативно или дополнительно к автоматической регистрации метки при помощи датчика, в частности оптического датчика, каждая метка маркируемых электрических конструктивных элементов может также вручную или через соответствующую программу управления вводиться в блок оценки и управления. Для этого маркировочное устройство может иметь соответствующий дисплей и клавишную панель, при помощи которой могут вводиться метки маркируемых электрических конструктивных элементов. Вместо дисплея и отдельной клавишной панели маркировочное устройство может также иметь сенсорный экран, который принимает функцию дисплея и клавишной панели.

В частности, существует теперь множество возможностей по выполнению и усовершенствованию соответствующего изобретению способа, а также соответствующего изобретению маркировочного устройства. Для этого делается ссылка как на пункты формулы изобретения, зависимые от пунктов 1 и 6 формулы изобретения, так и на последующее описание в сочетании с чертежом. На чертеже показаны:

фиг. 1 - схематичное изображение четырех следующих друг за другом шагов соответствующего изобретению способа;

фиг. 2 - упрощенное изображение соответствующего изобретению маркировочного устройства;

фиг. 3 - увеличенное изображение фрагмента маркировочного устройства согласно фиг. 2; и

фиг. 4 - увеличенное изображение фрагмента маркировочного устройства согласно фиг. 2 с повернутой на 90° линейно-поворотной системой.

При помощи четырех изображений фиг. 1 сначала будет описываться соответствующий изобретению способ для маркирования электрических конструктивных элементов, причем на фиг. 1 в качестве электрического конструктивного элемента изображен присоединительный зажим 1. Фиг. 1a показывает присоединительный зажим 1, у которого на первом шаге три маркировочных таблички 2, 2`, 2`` вклеены в качестве маркировочного материала в соответствующие пазы в присоединительном зажиме 1, причем все три маркировочные таблички 2, 2`, 2`` не надписаны. На втором шаге подготовленный таким образом присоединительный зажим 1 приводится в положение маркирования в изображенном на фиг. 2 маркировочном устройстве 3. Маркировочное устройство 3 имеет при этом согласно фиг. 2, по меньшей мере, одну лазерную головку 4 для надписывания маркировочных табличек 2, 2`, 2`` и линейно-поворотную систему 5. На следующем шаге способа происходит затем надписывание первой маркировочной таблички 2 присоединительного зажима 1 посредством лазерной головки 4, что проиллюстрировано на фиг. 1b схематично изображенным лазерным лучом 6. После этого - как изображено на фиг. 1c - первая маркировочная табличка 2 присоединительного зажима 1 надписана, благодаря тому, что на маркировочную табличку 2 нанесена, например, цифра "1".

Для надписывания второй маркировочной таблички 2` присоединительного зажима 1, которая расположена не как первая маркировочная табличка на верхней стороне 7, а на торцевой стороне 8 присоединительного зажима 1, на следующем шаге присоединительный зажим 1 сначала поворачивается приблизительно на 90° в направлении движения часовой стрелки. Вследствие этого вторая маркировочная табличка 2` ориентирована своей верхней стороной к лазерной головке 4, так что затем вторая маркировочная табличка 2` может надписываться, как это проиллюстрировано на фиг. 1d снова схематично изображенным лазерным лучом 6. Для того чтобы затем еще надписывать третью маркировочную табличку 2``, присоединительный зажим 1 поворачивается на 180° в направлении против движения часовой стрелки, так что затем третья маркировочная табличка 2`` ориентирована своей верхней стороной к лазерной головке 4.

Фиг. 2 показывает упрощенное изображение соответствующего изобретению маркировочного устройства 3, причем здесь изображена лишь лазерная головка 4 и линейно-поворотная система 5. Не изображен, например, вмещающий все маркировочное устройство 3 корпус, посредством которого также лазерная головка 4 удерживается в пределах изображенного заданного положения над линейно-поворотной системой 5. Линейно-поворотная система 5 имеет приемное устройство 9 для приема присоединительных зажимов 1, причем в примере осуществления согласно фиг. 2 несколько образующих блок 10 присоединительных зажимов 1 расположены друг около друга и зафиксированы на несущей шине 11. Приемное устройство 9 подходит соответственно для приема несущей шины 11, для чего оно выполнено в поперечном сечении приблизительно U-образным.

Кроме этого, линейно-поворотная система 5 имеет еще поворотное устройство 12 для поворота приемного устройства 9 и линейный привод 13, при помощи которого присоединительные зажимы 1 или несущая шина 11 с блоком 10 присоединительных зажимов могут линейно перемещаться вдоль приемного устройства 9. В изображенном примере осуществления поворотное устройство 12 имеет два противоположных поворотных венца 14, 15, между которыми расположено приемное устройство 9, причем концы приемного устройства 9 неподвижно соединены соответственно с поворотным венцом 14, 15. Поворот поворотных венцов 14, 15 приводит таким образом к соответствующему повороту приемного устройства 9 и расположенных на приемном устройстве 9 присоединительных зажимов 1.

Как видно из увеличенных изображений согласно фиг. 3 и 4, воображаемая ось поворота поворотного устройства 12 проходит через блок 10 присоединительных зажимов, причем воображаемая ось поворота поворотного устройства 12 либо совпадает со средней осью блока 10 присоединительных зажимов, либо проходит, по меньшей мере, рядом со средней осью блока 10 присоединительных зажимов. Вследствие этого достигается то, что расстояние от присоединительных зажимов 1 до лазерной головки 4 не изменяется или изменяется лишь незначительно, если присоединительные зажимы 1 поворачиваются при помощи поворотного устройства 12. Так существует возможность, что как закрепленные на верхней стороне 7 присоединительных зажимов 1 маркировочные таблички 2, так и закрепленные на торцевых сторонах 8 присоединительных зажимов 1 маркировочные таблички 2`, 2`` могут надписываться лазерной головкой 4, без того чтобы должно изменяться положение лазерной головки 4 внутри маркировочного устройства 3. Лазерная головка 4 может быть расположена таким образом неподвижно в пределах маркировочного устройства 3, что упрощает подключение и эксплуатацию лазерной головки 4. Для того чтобы при помощи лазерной головки 4 надписывать маркировочные таблички 2``, которые закреплены на торцевой стороне 8 присоединительных зажимов 1, поворотное устройство 12 поворачивается из изображенного на фиг. 3 положения примерно на 90° в изображенное на фиг. 4 положение. Вследствие этого к лазерной головке 4 ориентированы в этом случае закрепленные на торцевой стороне 8 присоединительных зажимов 1 маркировочные таблички 2``, а не закрепленные на верхней стороне 7 присоединительных зажимов 1 маркировочные таблички 2.

Маркировочное устройство 3 имеет помимо этого еще согласованный с лазерной головкой 4 блок 16 оценки и управления, который на основе каждой метки маркируемых присоединительных зажимов 1 или блока 10 присоединительных зажимов управляет лазерной головкой 4. Метка маркируемых присоединительных зажимов 1 или блока 10 присоединительных зажимов может вводиться в блок 16 оценки и управления, например, при помощи клавишной панели и дисплея. Кроме этого, метка маркируемых присоединительных зажимов 1 может также загружаться в блок 16 оценки и управления при помощи соответствующей программы управления. Наконец, существует также возможность, что маркировочное устройство 3 имеет датчик для автоматической регистрации метки маркируемых присоединительных зажимов 1 или маркируемого блока 10 присоединительных зажимов. В этом случае возможна автоматическая идентификация установленных в маркировочное устройство 3 присоединительных зажимов 1, на основе которой может затем осуществляться надписывание отдельных, закрепленных на присоединительных зажимах маркировочных табличек 2, 2`, 2``.

Предложен способ маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов, включающий в себя следующие шаги: закрепление, по меньшей мере, одного ненадписанного маркировочного материала в заданном положении, по меньшей мере, на одном конструктивном элементе; установка, по меньшей мере, одного конструктивного элемента в положение маркирования в маркировочном устройстве, которое имеет лазерную головку; надписывание маркировочного материала при помощи лазерной головки. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов (1),

отличающийся следующими шагами:

- закрепление, по меньшей мере, одного ненадписанного маркировочного материала (2, 2`, 2``) в заданном положении, по меньшей мере, на одном конструктивном элементе,

- установка, по меньшей мере, одного конструктивного элемента в положение маркирования в маркировочном устройстве (3), которое имеет лазерную головку (4) и линейно-поворотную систему (5), причем линейно-поворотная система (5) имеет приемное устройство (9) для приема электрических конструктивных элементов, поворотное устройство (12) для поворота приемного устройства (9) и линейный привод (13) для линейного перемещения захваченных приемным устройством (9) электрических конструктивных элементов, и

- надписывание маркировочного материала (2, 2`, 2``) при помощи лазерной головки (4), причем с помощью линейно-поворотной системы (5) маркируемые конструктивные элементы принимаются и доставляются в соответствующее положение маркирования относительно лазерной головки (4).

2. Способ по п.1, причем, по меньшей мере, на одном электрическом конструктивном элементе закреплены, по меньшей мере, два ненадписанных маркировочных материала (2, 2`), отличающийся тем, что на следующем шаге надписывают второй маркировочный материал (2`).

3. Способ по п.1 или 2, причем, по меньшей мере, на двух расположенных друг около друга электрических конструктивных элементах закреплен соответственно, по меньшей мере, один ненадписанный маркировочный материал (2, 2`, 2``), отличающийся тем, что на следующем шаге надписывают, по меньшей мере, один маркировочный материал (2, 2`, 2``) второго электрического конструктивного элемента.

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что для надписывания второго маркировочного материала (2`) первого электрического конструктивного элемента и/или для надписывания маркировочного материала (2, 2`, 2``) второго электрического конструктивного элемента лазерный луч (6) лазерной головки (4) отклоняют.

5. Способ по любому из пп. 2-4, отличающийся тем, что положение электрического конструктивного элемента в маркировочном устройстве (3) изменяют перед надписыванием второго маркировочного материала (2`) электрического конструктивного элемента и/или положение электрических конструктивных элементов в маркировочном устройстве (3) изменяют перед надписыванием маркировочного материала (2, 2`, 2``) второго электрического конструктивного элемента.

6. Маркировочное устройство (3) для маркирования электрических конструктивных элементов, в частности нескольких расположенных друг около друга присоединительных зажимов (1), содержащее лазерную головку (4) для надписывания закрепленного на электрических конструктивных элементах маркировочного материала (2, 2`, 2``) и линейно-поворотную систему (5), причем линейно-поворотная система (5) имеет приемное устройство (9) для приема электрических конструктивных элементов, поворотное устройство (12) для поворота приемного устройства (9) и линейный привод (13) для линейного перемещения захваченных приемным устройством (9) электрических конструктивных элементов.

7. Маркировочное устройство (3) по п.6, отличающееся тем, что приемное устройство (9) выполнено для приема несущей шины (11), на которой закреплены несколько присоединительных зажимов (1), образующих блок (10) присоединительных зажимов.

8. Маркировочное устройство (3) по п.6 или 7, отличающееся тем, что поворотное устройство (12) имеет два противоположных поворотных венца (14, 15), причем приемное устройство (9) расположено между поворотными венцами (14, 15), и концы приемного устройства (9) соединены с поворотными венцами (14, 15).

9. Маркировочное устройство (3) по любому из пп. 6-8, отличающееся тем, что предусмотрен датчик для регистрации метки маркируемых электрических конструктивных элементов и блок (16) оценки и управления, причем блок (16) оценки и управления выполнен с возможностью оценивания зарегистрированной датчиком метки маркируемых электрических конструктивных элементов и управления лазерной головкой (4) на основе зарегистрированной метки.