JP6723367B2 - 電気的コンポーネントをマーキングするための方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気的コンポーネント、特に互いに隣り合って配置される複数の直列端子をマーキングするための方法に関する。加えて、本発明は、電気的コンポーネント、特に互いに隣り合って配置される複数の直列端子をマーキングするためのマーキングデバイスに関する。

電気的コンポーネント、特に直列端子をマーキングまたは識別するために、異なるタイプのマーキング材料が使用される。マーキング材料は、特に、所定の位置において電気的コンポーネントに取り付けられるマーキングまたは識別プレートである。マーキングプレートまたは識別プレートを容易に取り付けるために、通常、その中にマーキングプレートを挿入して差し込むことができる、電気的コンポーネントまたは直列端子のハウジング内には、溝形状のプラグインリセスが形成される。さらに、マーキングプレートをそれぞれの位置において電気的コンポーネントに接着結合することができるように、粘着ラベルまたは粘着ストリップとして設計されたマーキング材料もまた知られている。

マーキング材料を作り出すために、通常、それらは最初に、たとえばインクジェットプリンター、熱転写プリンター、ＵＶプリンターまたはレーザープリンターなどの対応するプリンター内に、通常はカード形式のラベルなし印刷オブジェクトとして挿入される。通常複数の個々のマーキングプレートを有するマーキング材料のそれぞれ必要とされるラベル付けは続いて一般にプリンター内で行われるので、印刷後のマーキングプレートは、まず、個別のサインまたはストリップへと分離させられなければならない。続いて、個々のコンポーネントまたは直列端子あるいは互いに隣り合って配置された複数の直列端子からなる端子ブロックへの個々のマーキングプレートの設置が実施される。

特に直列端子はしばしばキャリアレール上に大量に設置されるので、個々の識別プレートの設置には、かなりの時間がかかる。また、手作業による設置の場合、識別プレートが遡及的に分離し得るように、識別プレートが直列端子のハウジング内に正しく設置されず差し込まれないリスクが存在する。さらに、設置者は、その比較的小さい寸法のため、設置中に、個々の識別プレートを失うリスクが存在する。

識別プレートまたはマーキングプレートを設置するのに必要な時間を短縮するために、自動デバイスが知られており、これを用いることで、個々の識別プレートをピックアップして、直列端子内へと対応するプラグインリセス内に挿入することができる。識別プレートを自動的に設置するためのそうしたデバイスは特許文献１から公知である。このデバイスは、特に、識別プレートと可動式に取り付けられたアセンブリスタンプとを受け入れるための保持デバイスを有し、この保持デバイスによって、保持デバイスによって受け入れられた識別プレートを直列端子における溝状プラグインリセス内に押し込むことができる。

個々の識別プレートを設置するためのそうしたデバイスは設置のための時間および労力を低減することができるが、個々のマーキングプレートをそれぞれの電気的コンポーネントに割り当てることは比較的大きな労力を伴う。さらに、個々の電気的コンポーネント、特に直列端子の場合には、通常、それぞれに複数の識別プレートが設けられるので、この場合の正しい割り当てもまた複雑であり、エラーになりやすい。特に、対称的に構成された直列端子の場合、個々のコネクタの誤った識別が生じる可能性がある。

独国特許発明第１０２０１３０１２３８９号明細書

このため、本発明の目的は、可能な限り単純でエラーのない、電気的コンポーネントをマーキングする方法を提供することである。さらに、当該方法を実施するのに適したマーキングデバイスが提供される。この目的のために、本発明によるマーキングデバイスを用いて、電気的コンポーネントの、特に互いに隣り合って配置された複数の直列端子の部分的または完全な自動マーキングが可能になる。

本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。この目的のために本方法は、以下のステップによって特徴付けられる。
・少なくとも一つのラベルなしマーキング材料を、所定の位置において、少なくとも一つのコンポーネントに取り付けるステップ
・少なくとも一つのコンポーネントを、レーザーヘッドを備えたマーキングデバイスのマーキング位置に導入するステップ
・レーザーヘッドを用いて、少なくとも一つのマーキング材料をラベル付けするステップ

本発明による方法は、先ず、マーキング材料が電気的コンポーネントに取り付けられる前にマーキング材料は最初にラベル付けされず、個々の電気的コンポーネントには最初にラベルなしマーキング材料が設けられるという点で、先行技術において広範に実施される方法とは異なる。その後、個々のマーキング材料のラベル付けがレーザーヘッドを有するマーキングデバイスを用いて行われるが、この目的のために、電気的コンポーネントがマーキングデバイスのマーキング位置に導入される。したがって、本発明による方法の利点は、個々の、すでにラベル付けされたマーキング材料の、それぞれの電気的コンポーネントへの複雑な割り当てあるいは電気的コンポーネントにおける正確な位置決めが省略されることである。こうすることで、コンポーネントをマーキングするのに必要な時間を大幅に短縮することができる。典型的には、個々の電気的コンポーネントだけでなく、たいていはより大量のコンポーネント、特に電気的直列端子をマーキングする必要があるので、電気的コンポーネントまたは直列端子を組み立てる際に本発明による方法によって達成可能な時間の節減はかなりのものである。

本発明による方法は、原理的には、ただ一つのマーキング材料またはマーキングプレートを有する一つの電気的コンポーネントをマーキングすることを可能とするだけであるが、当該方法は、一般に、複数のラベルなしマーキング材料をそれぞれ有する複数の電気的コンポーネントをマーキングするために使用される。この場合、最初に個々のマーキング材料がマーキングされるコンポーネントに取り付けられ、例えば接着結合され、続いて、コンポーネントがマーキングデバイス内にマーキング位置へと移動させられ、次いで、電気的コンポーネントのマーキング材料がラベル付けされる。マーキング材料をラベル付けするシーケンス、すなわち、最初に電気的コンポーネントの全てのマーキング材料がラベル付けされるか、あるいは最初に互いに隣り合って配置された電気的コンポーネントの個々のマーキング材料がラベル付けされるかは、この場合、個々の電気的コンポーネントの配置および形態に関連して選択可能である。

本発明による方法の有利な実施形態によれば、第１の電気的コンポーネントの第２のマーキング材料（またはさらなるマーキング材料）をラベル付けするために、かつ／または第２の電気的コンポーネント（またはさらなるマーキング材料）のマーキング材料をラベル付けするために、レーザープリンターのレーザービームが相応に偏向させられる。したがって、互いに比較的小さい距離にある個々のマーキング材料のラベル付けは、マーキングデバイス中の電気的コンポーネントまたは電気的コンポーネント群の位置を変更することを必要とせずに、レーザーヘッドのレーザービームの対応する偏向によって実施することができる。

代替的にあるいはまた追加的に、本発明による方法に従って、電気的コンポーネントの第２の（またはさらなる）マーキング材料をラベル付けする前にマーキングデバイス内での電気的コンポーネントの位置が変更され、かつ／または第２の（またはさらなる）電気的コンポーネントのマーキング材料をラベル付けする前にマーキングデバイス内での電気的コンポーネントの位置が変更されることが実施されてもよい。この目的のために、マーキングデバイス内の電気的コンポーネントのそのような位置変化は、特に、ラベル付けされる個々のマーキング材料の距離が、仕様に従ったマーキング材料のラベル付けがレーザーヘッドのレーザービームの対応する偏向によって簡単に保証できないような大きさである場合には常に生じる。

さらに、マーキングデバイス内の電気的コンポーネントの位置の変化はまた、電気的コンポーネントに関してマーキング材料が互いにある角度をなすコンポーネントの表面に配置される場合にももたらされる。特に電気的直列端子に関して、マーキングプレートは、ハウジングの上面側、および典型的には上面に対して４５°を超える角度を有するハウジングの端面にしばしば配置される。この場合、電気的直列端子は、一つの面、例えば上面のマーキング材料のラベル付け後、それぞれマーキングデバイス内で回動させられ、この結果、続いて、他の面、例えば端面のマーキング材料のラベル付けが仕様に応じて可能となる。

電気的コンポーネント、特に互いに隣り合って配置された複数の直列端子のマーキングのための本発明によるマーキングデバイスでは、上述した目的は請求項６の特徴によって達成される。

本発明によるマーキングデバイスは、リニア・ピボットシステム用のレーザーヘッドを有し、このレーザーヘッドはマーキングすべき電気的コンポーネントに取り付けられたマーキング材料にラベル付けするよう機能する。このリニア・ピボットシステムは、電気的コンポーネントを受け取るための受けデバイスと、受けデバイスを回動させるためのピボットデバイスと、受けデバイスによって受け取られた電気的コンポーネントを直線的に移動させるためのリニアフィードとを有する。マーキングデバイスのリニア・ピボットシステムは、マーキングすべき電気的コンポーネントを受け取り、マーキングデバイスをレーザーヘッドに対してそれぞれのマーキング位置へと移動させる目的を果たす。この場合、ピボットデバイスは、電気的コンポーネントの直線移動に加えて、受けデバイスの回転動作を可能にし、そしてまた、この理由から、受けデバイスによって保持される電気的コンポーネントの回転動作を可能とし、この結果、電気的コンポーネントの異なる面におけるマーキング材料のラベル付けが可能である。

本発明による方法の有利な実施形態によれば、ピボットデバイスは、互いに対向して位置する二つの回転マウントを有し、その間には受けデバイスが配置される。この場合、受けデバイスは、その端部によって、回転マウントに接続されているので、回転マウントが回動させられると、受けデバイスの、したがって受けデバイス内に配置された電気的コンポーネントの対応する回動が生じる。二つの回転マウントは仮想回転軸線を形成し、これは、受けデバイス内に配置された電気的コンポーネントの長手方向軸線と一致する。

好ましくは、受けデバイスは、それがキャリアレールを収容できるように構成されるが、このキャリアレールの上には、マーキングすべき電気的コンポーネント、特に、キャリアレール内に互いに隣接して差し込まれる複数の直列端子が取り付けられる。この結果、マーキングされる直列端子は互いに対してかつキャリアレール上に配置することができ、例えば、マーキング後の直列端子は、キャリアレールと共に、例えば電気スイッチキャビネット内に配置されることになる。

本発明による方法に従って、それに取り付けられた直列端子を含むキャリアレールが受けデバイスに取り付けられ、マーキングデバイス内に導入される前に、ラベルなしマーキングプレートが個々の直列端子のまたは端子ブロックの所定の位置に取り付けられる。この目的のために、マーキングプレートは、例えば、直列端子のために設けられた溝に接着結合するかまたは差し込むことができ、マーキングプレートの取り付けは、手動で、あるいはまた対応する設置デバイスを用いて自動的に実施することができる。それに対して取り受けられた直列端子をユニットキャリアレールが、リニアフィードを用いてマーキングデバイスの第１のマーキング位置へと移動させられた後、マーキングプレートのラベル付けがレーザーヘッドを用いて実施できる。直列端子のどの面にマーキングプレートが取り付けられているかに依存して、最初に、受けデバイスの、したがって直列端子の、レーザーヘッドに対する回動が起こり、これによって、その上面付近でラベル付けされるマーキングプレートがレーザーヘッドの方に向けられる。続いて、個々の直列端子のさらなるマーキングプレートが順次にラベル付けされ、そしてマーキングプレートの位置に応じて、直列端子の位置が、任意選択で、リニア・ピボットシステムを用いて最初に変更される。

本発明によるマーキングデバイスの一実施形態によれば、マーキングデバイスは、マーキングすべき電気的コンポーネントの識別マーキングを検出するためのセンサーを有する。さらに、評価および制御ユニットが設けられるが、当該ユニットにおいては、センサーによって検出されるマーキングすべき電気的コンポーネントの識別マーキングが評価され、かつ、検出された識別マーキングに基づいてレーザーヘッドが制御される。この結果、マーキングデバイス内に導入された電気的コンポーネントの自動検出が可能となり、それに基づいて、続いて、コンポーネントに取り付けられた個々のマーキング材料のラベル付けが実施される。

センサー、特に光センサーを用いて識別マーキングを自動的に検出する代わりに、またはそれに加えて、マーキングすべき電気的コンポーネントのそれぞれの識別マーキングを手動で、または対応する制御プログラムを介して、評価および制御ユニットに入力することもができる。この目的のために、マーキングデバイスは、対応するディスプレイおよびキーボードを有することができ、これを用いて、マーキングすべき電気的コンポーネントの識別マーキングを入力することができる。ディスプレイおよび別個のキーボードの代わりに、マーキングデバイスはまた、ディスプレイおよびキーボードの機能を引き継ぐタッチスクリーンを有することもできる。

特に、本発明によるマーキングデバイスと同様に、本発明による方法を設計し、さらに発展させるための複数の可能性が現在存在する。この目的のために、請求項１および６に従属する請求項ならびに図面に関連した以下の説明を参照する。

本発明による方法の四つの連続するステップの概略図である。 本発明による方法の四つの連続するステップの概略図である。 本発明による方法の四つの連続するステップの概略図である。 本発明による方法の四つの連続するステップの概略図である。 本発明によるマーキングデバイスの簡略図である。 図２によるマーキングデバイスの断面の拡大図である。 図２によるマーキングデバイスの断面の拡大図であり、リニア・ピボットシステムは９０°回動させられている。

図１の四つの図に基づいて、電気的コンポーネントをマーキングするための本発明による方法が最初に説明され、直列端子１が図１に電気的コンポーネントとして示されている。図１ａは直列端子１を示しており、第１のステップにおいては、三つのマーキングプレート２，２’，２’’ が、直列端子１の対応する溝内にマーキング材料として接着結合されるが、三つのマーキングプレート２，２’，２’’ は全てラベルなしである。第２のステップにおいては、このようにして準備された直列端子１が、図２に示すマーキングデバイス３におけるマーキング位置に導入される。図２によれば、マーキングデバイス３は、この例では、マーキングプレート２，２’，２’’ をラベル付けするための少なくとも一つのレーザーヘッド４と、リニア・ピボットシステム５とを有する。次の方法ステップでは、レーザーヘッド４による直列端子１の第１のマーキングプレート２のラベル付けが実施されるが、これは、図１ｂにおいては、大まかに示されるレーザービーム６によって示されている。続いて、図１ｃに示されているように、直列端子１の第１のマーキングプレート２には、例えば、マーキングプレート２に数字「１」が付されていることがラベル付される。

直列端子１の第２のマーキングプレート２’のラベル付けに関して、これは、第１のマーキングプレートとは異なり、上面７には配置されず、直列端子１の端面８に配置されており、次のステップで、第１の直列端子１は約９０°だけ時計回りに回動させられる。こうすることによって、その上面付近の第２のマーキングプレート２’はレーザーヘッド４に向けられ、これによって、やはり大まかに示すレーザービーム６によって図１ｄに示されるように、第２のマーキングプレート２’をラベル付けすることができる。最終的に第３のマーキングプレート２''をラベル付けするために、直列端子１は反時計回りに１８０°だけ回転させられ、これによってその上面付近の第２のマーキングプレート２''はレーザーヘッド４に向けられる。

図２は本発明によるマーキングデバイス３の簡略図を示しているが、ここではレーザーヘッド４およびリニア・ピボットシステム５のみが示されている。図示されていないのは、例えば、リニア・ピボットシステム５上の図示された所定位置内でやはりレーザーヘッド４を保持する、マーキングデバイス３を完全に収容するハウジングである。リニア・ピボットシステム５は直列端子１を受けるための受けデバイス９を有し、図２に示す例示的実施形態では、複数の直列端子１は互いに隣接して配置されて端子ブロック１０を形成し、キャリアレール１１に差し込まれている。受けデバイス９は、これに対応して、キャリアレール１１を受けるように配置され、この目的のために、レールは、断面で見て、略Ｕ字形に設計されている。

さらに、リニア・ピボットシステム５は、受けデバイス９を回動させるためのピボットデバイス１２と、受けデバイス９に沿って直列端子１または端子ブロック１０を有するキャリアレール１１を直線的に移動させることができるリニアフィード１３とを追加的に有する。図示する例示的な実施形態では、ピボットデバイス１２は、互いに対向して位置する二つの回転マウント１４，１５を有し、その間には受けデバイス９が配置され、受けデバイス９の端部は、それぞれ一つの回転マウント１４，１５に固定的に接続される。したがって、回転マウント１４，１５の回動は、受けデバイス９および受けデバイス９上に配置された直列端子１の対応する回動を生じる。

図３および図４による拡大図から分かるように、ピボットデバイス１２の仮想回転軸線は端子ブロック１０を通って延び、ピボットデバイス１２の仮想回転軸線は端子ブロック１０の中心軸線と一致するか、あるいは少なくとも端子ブロック１０の中心軸線の近傍で延在する。こうすることで、結果的に、直列端子１がピボットデバイス１２を用いて回動させられると、直列端子１のレーザーヘッド４までの距離は変化しないか、あるいはわずかに変化するだけとなる。このようにして、直列端子１の上面側に取り付けられたマーキングプレート２ならびに直列端子１の端面８に取り付けられたマーキングプレート２’，２''を、マーキングデバイス３内でレーザーヘッド４の位置を変更することを必要とせずに、レーザーヘッドを用いてラベル付けすることができる。したがって、レーザーヘッド４はマーキングデバイス３内に定置様式で配置することができ、これによってレーザーヘッド４の接続および操作が簡単になる。直列端子１の端面８に取り付けられたマーキングプレート２''をレーザーヘッド４を用いてラベル付けするために、ピボットデバイス１２は、図３に示す位置から約９０°だけ図４に示す位置へと回動させられる。この結果、直列端子１の上面７に取り付けられたマーキングプレート２はもはやレーザーヘッド４の方に向けられず、直列端子１の端面８に取り付けられたマーキングプレート２''がレーザーヘッド４の方に向けられる。

さらに、マーキングデバイス３はレーザーヘッド４に割り当てられた評価および制御ユニット１６を付加的に有するが、これは、マーキングされる直列端子１または端子ブロック１０のそれぞれの識別マーキングに基づいてレーザーヘッド４を制御する。マーキングされる直列端子の、あるいは端子ブロック１０の識別マーキングは、例えば、キーボードおよびディスプレイを用いて、評価および制御ユニット１６に入力することができる。さらに、マーキングされる直列端子１の識別マーキングはまた、対応する制御プログラムを用いて、評価および制御ユニット１６に持ち込むことができる。最後に、マーキングデバイス３が、マーキングされる直列端子１またはマーキングされる端子ブロック１０の識別マーキングを自動的に検出するためのセンサーを有する可能性もある。この結果、マーキングデバイス３に導入された直列端子１の自動検出が可能となり、これに基づいて、直列端子に取り付けられた個々のマーキングプレート２，２’，２''のラベル付けを実施することができる。

１ 直列端子
２ マーキングプレート（マーキング材料）
２’ マーキングプレート（マーキング材料）
２'' マーキングプレート（マーキング材料）
３ マーキングデバイス
４ レーザーヘッド
５ リニア・ピボットシステム
６ レーザービーム
７ 上面
８ 端面
９ デバイス
１０ 端子ブロック
１１ キャリアレール
１２ ピボットデバイス
１３ リニアフィード
１４ 回転マウント
１５ 回転マウント
１６ 制御ユニット

Claims (9)

1. 電気的コンポーネントをマーキングするための方法であって、
   少なくとも一つのラベルなしマーキング材料（２，２’，２’’）を、所定の位置において、少なくとも一つのコンポーネントに取り付けるステップと、
   前記少なくとも一つのコンポーネントを、レーザーヘッド（４）及びリニアピボットシステム（５）を備えたマーキングデバイス（３）のマーキング位置に導入するステップであって、該リニアピボットシステム（５）は前記電気的コンポーネントを受けるための受けデバイス（９）と、該受けデバイス（９）を回動させるためのピボットデバイス（１２）と、前記受けデバイス（９）が受け取った前記電気的コンポーネントを直線的に移動させるためのリニアフィード（１３）とを具備する、導入するステップと、
   前記レーザーヘッド（４）を用いて、前記マーキング材料（２，２’，２’’）をラベル付けするステップであって、ラベル付けされる前記電気的コンポーネントは、前記リニアピボットシステム（５）を介して受けられかつ前記レーザーヘッド（４）に対する前記マーキング位置に置かれる、ラベル付けするステップと
   を備えることを特徴とする方法。
2. 少なくとも一つの電気的コンポーネントに、少なくとも二つのラベルなしマーキング材料（２，２’）が取り付けられ、さらなるステップにおいて、第２のマーキング材料（２’）がラベル付けされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. それぞれ互いに隣り合って配置された少なくとも二つの電気的コンポーネントに、少なくとも一つのラベルなしマーキング材料（２，２’，２’’）が取り付けられ、さらなるステップにおいて、第２の電気的コンポーネントの少なくとも一つのマーキング材料（２，２’，２’’）がラベル付けされることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 第１の電気的コンポーネントの第２のマーキング材料（２’）をラベル付けするために、かつ／または第２の電気的コンポーネントのマーキング材料（２，２’，２’’）をラベル付けするために、前記レーザーヘッド（４）のレーザービーム（６）が偏向させられることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の方法。
5. 前記マーキングデバイス（３）内の電気的コンポーネントの位置が、前記電気的コンポーネントの第２のマーキング材料（２’）をラベル付けするのに先立って変更され、かつ／または前記マーキングデバイス（３）内の前記電気的コンポーネントの位置が、第２の電気的コンポーネントのマーキング材料（２，２’，２’’）をラベル付けするのに先立って変更されることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の方法。
6. 電気的コンポーネント、特に互いに隣接して配置される複数の直列端子（１）をマーキングするためのマーキングデバイス（３）であって、前記マーキングデバイス（３）は、前記電気的コンポーネントに対して取り付けられるマーキング材料（２，２’，２’’）をラベル付けするためのレーザーヘッド（４）と、リニアピボットシステム（５）と、を有し、前記リニアピボットシステム（５）は、前記電気的コンポーネントを受けるための受けデバイス（９）と、前記受けデバイス（９）を回動させるためのピボットデバイス（１２）と、前記受けデバイス（９）が受け取った前記電気的コンポーネントを直線的に移動させるためのリニアフィード（１３）と、を具備する、マーキングデバイス（３）。
7. 前記受けデバイス（９）はキャリアレール（１１）を受け入れるように設計されており、前記キャリアレール（１１）には、端子ブロック（１０）を形成する複数の直列端子（１）が取り付けられることを特徴とする請求項６に記載のマーキングデバイス（３）。
8. 前記ピボットデバイス（１２）は、互いに対向して存在する二つの回転マウント（１４，１５）を備え、前記受けデバイス（９）は前記回転マウント（１４，１５）間に配置され、かつ、前記受けデバイス（９）の端部は前記回転マウント（１４，１５）に接続されることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のマーキングデバイス（３）。
9. マーキングすべき前記電気的コンポーネントの識別マーキングを検出するためのセンサーと、評価および制御ユニット（１６）と、が設けられ、前記評価および制御ユニット（１６）は、前記センサーによって検出されたマーキングすべき前記電気的コンポーネントの前記識別マーキングを評価し、検出された識別マーキングに基づいて前記レーザーヘッド（４）を制御するように設計されることを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のマーキングデバイス（３）。

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