專利名稱：尤其用于開關(guān)盒的安裝系統(tǒng)和用于將模塊放入到尤其用于開關(guān)盒的安裝系統(tǒng)中的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其在開關(guān)盒中安裝模塊。
這類在開關(guān)盒中的安裝例如由DE19743974A1所公開。
其中表示并描述了一種開關(guān)盒，它具有帶多個模塊的開關(guān)盒箱體。這些模塊設(shè)置在一個作為模塊載體的承載匯流條上，所述承載匯流條位置固定地設(shè)置在開關(guān)盒內(nèi)、被設(shè)計為罩狀。各模塊的連接是通過模塊中的接觸插板(Kontaktschwerter)來實現(xiàn)的。
本發(fā)明的目的在于，進一步改進模塊尤其在開關(guān)盒中的安裝。
該任務(wù)通過一種快速安裝系統(tǒng)來解決，在該系統(tǒng)中，模塊(即帶有組件和總線的模塊載體)可拆卸地安裝在一個快速安裝板上，尤其是安裝在開關(guān)盒外殼的盒壁上，其中每個模塊具有一個用于總線系統(tǒng)(能量和數(shù)據(jù)總線)的接口，所述總線系統(tǒng)用于使模塊相互電氣連接。快速安裝板可以將開關(guān)盒外殼或機殼的部件固定在其位置上或者該處或其他位置上。
組件可以預(yù)先安裝在模塊載體機器上，其安裝與組件無關(guān)(中立地)，這樣可以根據(jù)構(gòu)造箱體系統(tǒng)的類型來使用組件。插在其上的模塊的連接通過一個多極性的、適用于傳輸能量和數(shù)據(jù)的總線電纜來實現(xiàn)。
上述任務(wù)還通過一種用于放置模塊的方法來解決。根據(jù)本發(fā)明的方法的特征是將機器或設(shè)備的處理單元進行參數(shù)化(第一個方法步驟)，從一個數(shù)據(jù)庫中選出預(yù)制的模塊(第二個方法步驟)，設(shè)置快速安裝板、最好是開關(guān)盒壁的布局(第三個方法步驟)，并且有選擇性地將所選的模塊在快速安裝板上進行排列并連接(第四個方法步驟)。在本發(fā)明的框架內(nèi)這些方法步驟可以按照任意的順序連續(xù)執(zhí)行或者同時執(zhí)行。處理單元例如為用于分類揀選、加載或卸載、分隔、切割等的單元。
本發(fā)明可以實現(xiàn)簡單的自動化模塊生產(chǎn)，進一步減少開關(guān)盒構(gòu)造中的安裝時間，減少了開關(guān)盒的連續(xù)工作時間，在最終安裝時自由實現(xiàn)多種選擇，實現(xiàn)沒有負(fù)面作用的選擇，實現(xiàn)組件和元件組的簡單、安全(服務(wù)人性化)的裝配，對相同的模塊進行集中和分布式構(gòu)造，以及對不同機器構(gòu)造進行簡單的匹配。
可拆卸的安裝可以通過借助于快速制動將模塊載體插入或懸掛到快速安裝板、例如開關(guān)盒的盒壁上來實現(xiàn)。
在一種優(yōu)選的、可以簡單實現(xiàn)并簡單操作的實施方式中，用于模塊的模塊載體通過帶有接片的模塊載體盤來實現(xiàn)，其中快速安裝板具有空隙，所述接片可以插入或懸掛到其中。
為了控制模塊，并且了對多個模塊的共同作用進行協(xié)調(diào)，這些模塊具有用于耦合到機器的控制單元上的接口和/或網(wǎng)卡。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例在附圖中簡要示出，并將在下面參考附圖詳細(xì)說明。如圖所示

圖1用于安裝到開關(guān)盒內(nèi)的模塊載體上的功能組件的模塊化配置原理；圖2將根據(jù)圖1的模塊載體固定到開關(guān)盒的盒壁上；圖3根據(jù)圖2的帶有多個功能組件的開關(guān)盒的盒壁；圖4一個模塊的能量和數(shù)據(jù)導(dǎo)線的第一種分布；圖5一個模塊的能量和數(shù)據(jù)導(dǎo)線的第二種分布；圖6為開關(guān)盒選擇模塊的原理圖；圖7將根據(jù)圖6所選出的模塊的配置和連接轉(zhuǎn)換為開關(guān)盒壁的布局。
根據(jù)圖1，示出了用于控制和調(diào)節(jié)用電設(shè)備，例如電動機、HF發(fā)生器、閥門或加熱元件的能量供給/電流供給的所有結(jié)構(gòu)單元的整體，作為功能組件1設(shè)置在一個最好由金屬板制成的模塊載體2上。與這個作為示例所描述的功能組件1相類似，可以預(yù)先安裝任意多個其他的功能組件。功能組件1和模塊載體2是相對于機器和組件中立的模塊和結(jié)構(gòu)箱體系統(tǒng)的組成部分，所述模塊和結(jié)構(gòu)箱體系統(tǒng)可包括多個這種多功能組件。相對于所提供的功能組件所定位的、由功能組件1和模塊載體2所構(gòu)成的中立模塊3可以通過“即插即用”方式來插入到開關(guān)盒上、進行識別、控制并與其他元件相結(jié)合。
功能組件1包括下列在附圖中僅簡要示出的組件網(wǎng)卡4，安全開關(guān)5，開關(guān)6，連接端7和總線接口8。也可以考慮采用其他的功能單元組，例如用于控制伺服驅(qū)動器、左右移動、電壓供給、總線連接(網(wǎng)關(guān))等。不同的組件和功能可以共同組成一個功能組件。
下述共同協(xié)作的功能分別通過組件來實現(xiàn)網(wǎng)卡4用作軟件和硬件接口，用于將功能組件1耦合到用電設(shè)備的一個中央控制器上。安全開關(guān)5避免模塊或用電設(shè)備的過載。借助于開關(guān)或保護器6，可以將用電設(shè)備接入或斷開。功能元件1與一個或多個其他功能組件的連接通過總線接口8來實現(xiàn)。
由圖2可以看到，使功能組件定位的模塊9是如何分別通過模塊載體借助于接片11懸掛在一個例如未進一步示出的、本身已知的開關(guān)盒外殼的由金屬板制成的、由一個盒壁10構(gòu)成的快速安裝板上，所述接片被插入到空隙12中(參見圖3)。模塊9的功能組件的連接通過僅簡要示出的接口13來實現(xiàn)，其中未表示出總線系統(tǒng)的連接線纜。盒壁10具有多個這種空隙12，以使模塊載體以不同位置來定位，和/或為其他模塊載體設(shè)置其他功能組。借助于固定螺栓或插銷，可更換并且可拆卸安裝的模塊載體可以附帶地鎖定在盒壁9上。
考慮到操作特別具有優(yōu)點的是，所有的端子和開關(guān)都設(shè)置在外殼1的同一側(cè)上，這里是在上表面一側(cè)。
圖3示出了帶有不同功能組件的多個模塊9的開關(guān)盒外科的盒壁10的部件分布。
每個模塊具有用于耦合到中央控制單元或其他模塊的接口。在兩側(cè)分別具有兩排插接觸點14。根據(jù)圖4，設(shè)置了三根能量導(dǎo)線15至17以及一個用于三相交流電的接地安全引線18，例如用于驅(qū)動電動機。導(dǎo)線19(24V DC)和20(0V DC)為用電設(shè)備，如燈或閥門提供持續(xù)的電能，而在導(dǎo)線21和22上只有在相應(yīng)電路下才施加24V DC或0V DC。圖5與圖4所示的實施例不同，涉及一種用于交流電的實施方式，帶有一根用于230V AC的導(dǎo)線23和另外一根可選的用于115V AC的導(dǎo)線，以及一根共用的零線25。每種實施方式都具有另外的數(shù)據(jù)導(dǎo)線26和27。
在用于設(shè)備或機器的開關(guān)盒構(gòu)造中，根據(jù)本發(fā)明的方法在第一個方法步驟中首先獲取和/或預(yù)設(shè)用于驅(qū)動設(shè)備或機器所必需的參數(shù)或數(shù)據(jù)。在第二個方法步驟中選擇存儲在一個數(shù)據(jù)庫中的、分別實現(xiàn)特定功能的、預(yù)制的模塊28至34，如圖6中所示。這樣開關(guān)盒的構(gòu)造一方面包括了參數(shù)化，即預(yù)設(shè)并引入對于驅(qū)動設(shè)備或機器所需功能的數(shù)據(jù)，另一方面包括了對模塊28至34在開關(guān)盒中的選擇和排列/定位。在基于參數(shù)化將上面已經(jīng)分別描述的模塊28至34組裝在一起之后，模塊28至34的定位和電氣連接通過能量和數(shù)據(jù)總線來實現(xiàn)(參見圖4和5)。
將模塊28至34在理論上的定位和連接轉(zhuǎn)換為開關(guān)盒壁的實際布局是在第三個方法步驟中實現(xiàn)的。圖7示出了在所設(shè)置的開關(guān)盒壁中，根據(jù)圖6的原理邏輯關(guān)系所實現(xiàn)的開關(guān)盒壁的布局，在其上設(shè)置并連接有模塊28至34(第四個方法步驟)。
附圖標(biāo)記列表1 功能組件2 模塊載體3 模塊4 網(wǎng)卡5 安全開關(guān)6 開關(guān)7 連接端8 接口9 模塊10 盒壁11 接片12 空隙13 接口14 插接觸點15 能量導(dǎo)線16 能量導(dǎo)線17 能量導(dǎo)線18 接地安全引線19 導(dǎo)線20 導(dǎo)線21 導(dǎo)線22 導(dǎo)線23 導(dǎo)線24 導(dǎo)線25 零線26 數(shù)據(jù)導(dǎo)線27 數(shù)據(jù)導(dǎo)線28 模塊
29 模塊30 模塊31 模塊32 模塊33 模塊34 模塊
權(quán)利要求
1.安裝系統(tǒng)，尤其用于開關(guān)盒，帶有一個快速安裝板(10)和多個模塊(3；9)，這些模塊中的每一個模塊一方面包括用于將電氣功能進行轉(zhuǎn)換以控制和調(diào)節(jié)機器或設(shè)備的處理單元的功能組件(1)，另一方面包括一個用于功能組件(1)的單獨的模塊載體(2)，其中模塊(3；9)能夠可拆卸地安裝在快速安裝板(10)上，其中每個模塊(3；9)具有一個用于總線系統(tǒng)(能量和數(shù)據(jù)總線)的接口(13)，所述總線系統(tǒng)用于使模塊(3；9)相互電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的安裝系統(tǒng)，其特征在于，模塊載體(2)可插到快速安裝板(10)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的安裝系統(tǒng)，其特征在于，模塊載體(2)可懸掛到快速安裝板(10)的空隙(12)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的安裝系統(tǒng)，其特征在于，模塊載體(2)通過帶有接片(11)的模塊載體盤構(gòu)成，所述接片可插入或懸掛到空隙(12)中。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項或多項的安裝系統(tǒng)，其特征在于，至少一個模塊(3；9)具有一個用于耦合到機器的控制單元上的接口和/或網(wǎng)卡。
6.用于將模塊(3；9)安放到安裝系統(tǒng)的快速安裝板(10)上的方法，尤其用于開關(guān)盒，其中-對機器或設(shè)備的操作單元進行參數(shù)化；-從一個數(shù)據(jù)庫中選出預(yù)制的模塊；-通過設(shè)置快速安裝板，最好是開關(guān)盒壁的布局來進行選擇。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，將所選出的模塊(3；9)在快速安裝板(10)上進行排列并連接。
全文摘要
一種安裝系統(tǒng)，尤其用于開關(guān)盒，具有一個快速安裝板(10)和多個模塊(9)，這些模塊中的每一個模塊包括用于將電氣功能進行轉(zhuǎn)換以控制和調(diào)節(jié)機器或設(shè)備的處理單元的功能組件，還包括一個用于功能組件的模塊載體。模塊(9)能夠可拆卸地安裝在快速安裝板(10)上。每個模塊(9)具有一個用于總線系統(tǒng)(能量和數(shù)據(jù)總線)的接口(13)，所述總線系統(tǒng)用于使模塊(9)相互電氣連接。尤其用于開關(guān)盒的安裝系統(tǒng)得到進一步的改進。
文檔編號H02B1/32GK1650493SQ03810011
公開日2005年8月3日 申請日期2003年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月3日
發(fā)明者約瑟·奎羅, 阿切姆·斯蒂爾納, 齊羅吉尼斯·瓦西利奧斯 申請人:特魯普工具機械有限及兩合公司