DE102013224650A1

DE102013224650A1 - Verfahren zum Prüfen einer Sensorschaltung

Info

Publication number: DE102013224650A1
Application number: DE102013224650.1A
Authority: DE
Inventors: Jakob Schillinger; Jörg Eckrich; Günther Romhart
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2014-06-26
Also published as: JP2016507891A; BR112015014233B1; US20150373861A1; BR112015014490A2; WO2014095313A1; CN104870946B; BR112015014490B1; US9615469B2; KR102112894B1; WO2014095316A2; KR102119919B1; US9832892B2; US10178781B2; KR102135491B1; DE102013224652A1; CN104870946A; KR20150096707A; EP2936075A1; EP2936074A1; BR112015014233A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer in einem Halterahmen (46) gehaltenen Sensorschaltung (28), die auf einem Verdrahtungsträger (48) verschaltet ist, wobei der Verdrahtungsträger (48) über zwei Kontaktanschlüsse (52) zur Sensorschaltung (28) mit dem Halterahmen (46) verbunden ist, umfassend: – Trennen (66) eines Kontaktanschlusses (52) vom Halterahmen (46), – elektrisches Anschließen (74, 76) der Kontaktanschlüsse (52) an eine Prüfschaltung (78), und – Prüfen der Sensorschaltung (28) mit der angeschlossenen Prüfschaltung (78).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen einer in einem Halterahmen gehaltenen Sensorschaltung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der WO 2010/037 810 A1 ist ein Sensor mit einer Sensorschaltung bekannt, die bei der Herstellung des Sensors auf einem Basiselement genannt genannten Verdrahtungsträger verschaltet wird. Bei der Herstellung der Sensorschaltung ist der Verdrahtungsträger in einem Band genannten Halterahmen gehalten und bildet mit diesem einstückig einen sogenannten Leadframe aus. Zum Prüfen der Sensoren nach der Herstellung wurden die Verdrahtungsträger bisher aus dem Halterahmen herausgetrennt, in eine Prüfvorrichtung eingesetzt und dort auf ihre fehlerfreie Funktion hin überprüft.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den das Verfahren zum Prüfen von Sensoren zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Prüfen einer in einem Halterahmen gehaltenen Sensorschaltung, die auf einem Verdrahtungsträger verschaltet ist, wobei der Verdrahtungsträger über zwei Kontaktanschlüsse zur Sensorschaltung mit dem Halterahmen verbunden ist. Das angegebene Verfahren umfasst die Schritte Trennen eines Kontaktanschlusses vom Halterahmen, elektrisches Anschließen der Kontaktanschlüsse an eine Prüfschaltung und Prüfen der Sensorschaltung mit der angeschlossenen Prüfschaltung.
Dem angegebenen Verfahren liegt die Überlegung zugrunde, dass das die Sensorschaltung in der Regel dazu ausgelegt ist, über einen Messfühler ein von einer zu erfassenden Messgröße abhängiges physikalisches Messfeld zu erfassen und basierend auf dem erfassten physikalischen Messfeld ein von der zu erfassenden Messgröße abhängiges Messsignal auszugeben. In der Regel wird der Messfühler der Sensorschaltung daher einem die zu erfassende Messgröße in einer bekannten Weise simulierenden physikalischen Prüffeld ausgesetzt und verifiziert, ob das ausgegebene Messsignal eine erwartete, von der simulierten, zu erfassenden Messgröße abhängige Form aufweist.
Im Rahmen des eingangs genannten Sensors muss die Sensorschaltung jedoch zuvor ausgesondert werden, da der Leadframe die Sensorschaltung sonst kurzschließt und das Ausgabesignal nicht überprüft werden kann. Auch muss das Prüffeld exakt auf die Sensorschaltung ausgerichtet sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass im Rahmen des eingangs genannten Sensors die Sensorschaltung aus dem Leadframe ausgesondert und exakt unter dem Prüffeld positioniert wird. Alternativ könnte das Prüffeld exakt zur Sensorschaltung ausgerichtet werden. In jedem Fall muss aber eine exakte Ausrichtung erfolgen, die nicht nur zeitaufwändig sondern auch fehleranfällig ist.
Hier greift das angegebene Verfahren an, im Rahmen dessen die Sensorschaltung nur partiell vom Rest des Leadframes, also dem Halterahmen getrennt wird, die Trennung an einem der beiden Kontaktanschlüsse durchgeführt wird, um den durch den Halterahmen bedingten elektrischen Kurzschluss aufzutrennen. Auf diese Weise werden zwei Vorteile erreicht. Einerseits weist die vom Halterahmen über den Verdrahtungsträger gehaltene Sensorschaltung weiterhin eine durch den Halterahmen vorbestimmte Position auf, die gleich der Position ist, die beim Bestücken der Sensorschaltung auf dem Verdrahtungsträger zuvor war. Auf diese Weise ist die Position des Verdrahtungsträgers und damit der Sensorschaltung bekannt. Andererseits ist durch das partielle Trennen der Kurzschluss der Sensorschaltung überwunden, so dass die Prüfschaltung ohne weiteres an die Sensorschaltung zu dessen Prüfung angelegt werden kann. Dadurch kann die weiterhin im Halterahmen gehaltene Sensorschaltung mit den gleichen maschinellen Mitteln gegenüber der Prüfschaltung und anderen Mitteln zum Prüfen der Sensorschaltung, wie beispielsweise den oben genannten Messfühler, maschinell positioniert werden, wobei alle in einem Halterahmen gehaltenen Sensorschaltungen maschinell mit einem geringen Prüfaufwand getestet werden können. Dies ist im Vergleich zum Stand der Technik ein entscheidender Vorteil, weil hier aus Gründen des Prüfungsaufwandes nur ein bestimmter Teil der Sensorschaltungen geprüft wurde, und von den ungeprüften Sensorschaltungen ein bestimmter Ausschuss in Kauf genommen wurde. Ferner können alle Sensorschaltungen auf dem Leadframe prinzipiell parallel und damit gleichzeitig geprüft werden, und müssen nicht, wie beim vorherigen vollständigen Trennen einer Sensorschaltung vom Halterahmen, einzeln geprüft werden.
In einer Weiterbildung des angegebenen Verfahrens ist der über die Kontaktanschlüsse mit dem Verdrahtungsträger verbundene Halterahmen mit dem Verdrahtungsträger einstückig als Leadframe ausgebildet. Ein derartiger Leadframe lässt sich kostengünstig beispielsweise durch Stanzen in Form eines streifenförmigen Bandes fertigen.
In einer anderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens weist die Sensorschaltung einen Messfühler auf, der zur Erfassung eines von einer Messgröße abhängigen physikalischen Feldes vorgesehen ist und zum Prüfen der Sensorschaltung an den Messfühler ein das von der Messgröße abhängige physikalische Feld simulierendes Testfeld angelegt wird. Auf diese Weise kann die Sensorschaltung unmittelbar auf ihre fehlerfreie Funktion hin geprüft werden.
In einer besonderen Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird der Messfühler zum Prüfen der Sensorschaltung relativ zum Testfeld positioniert. Weil die Position des Verdrahtungsträgers und damit die Position des Messfühlers der Sensorschaltung durch den Halterahmen bedingt ist, in dem dieser zum Prüfen gehalten wird, lässt sich der Messfühler basierend auf dem Halterahmen gegenüber dem Testfeld positionieren. Diese Positionierung kann dabei in der gleichen Weise erfolgen, wie eine Positionierung beim Bestücken des Verdrahtungsträgers mit den elektronischen Bauelementen der Sensorschaltung, wie beispielsweise dem Messfühler. Auf diese Weise ist die Lage des Verdrahtungsträgers definiert, so dass eine stabile und parallele Kontaktierung des Verdrahtungsträgers mit der Prüfschaltung ermöglicht ist. Ein Erregerelement für das Testfeld, wie beispielsweise eine magnetische Testfeldspule kann ferner fest an einer vorher definierten Stelle positioniert werden, während die im Halterahmen gehaltene Sensorschaltung über den Halterahmen ebenfalls an der vorher definierten Stelle positioniert wird. Das Testfeld braucht dabei nicht ständig aktiv zu sein, sondern kann zweckmäßigerweise erst aktiviert werden, wenn die Sensorschaltung gegenüber diesem positioniert ist.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Halterahmen eine Markierung auf und wird zum Positionieren des Messfühlers der Halterahmen basierend auf den Markierungen positioniert. Diese Markierung, die beispielsweise als Indexloch und/oder mechanische Markierung ausgebildet sein kann, lässt sich messtechnisch besonders günstig erfassen und stellt eine hohe Positioniergenauigkeit beim Prüfen der Sensorschaltung sicher.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung des angegebenen Verfahrens wird die Prüfschaltung nach dem Positionieren des Messfühlers an die Kontaktanschlüsse elektrisch angeschlossen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung zur Durchführung eines der angegebenen Verfahren Mittel zum Trennen des Kontaktanschlusses vom Halterahmen, eine Prüfschaltung, die elektrisch an die Kontaktanschlüsse anschließbar ist wobei die Prüfschaltung eingerichtet ist, die Sensorschaltung auf ihre fehlerfreie Funktion zu prüfen. Das Prüfen kann dabei derart erfolgen, dass in der oben beschriebenen Weise den Messfühler der Sensorschaltung dem die zu erfassende Messgröße in einer bekannten Weise simulierenden physikalischen Prüffeld aussetzt und gleichzeitig verifiziert wird, ob das ausgegebene Messsignal die erwartete, von der simulierten, zu erfassenden Messgröße abhängige Form aufweist.
Besonders bevorzugt ist das physikalische Prüffeld ein magnetisches Feld, das mit beliebigen magnetischen Erregern, wie beispielsweise Leiterschleifen, Helmholtz-Spulen, elektrischen Spulen mit Kern oder einfach mit Dauermagneten erregbar ist. Der magnetische Erreger kann an ein mehrachsiges, lineares und/oder rotatorisches Handlingssystem oder einen Roboterarm montiert werden, wodurch ein räumlich veränderliches magnetisches Feld herstellbar. Auf diese Weise wird eine Flexibilität erreicht, mit der ein räumliches Empfindlichkeits-Kennlinienfeld des zu prüfenden Sensors vermessen werden kann. Dabei ließen sich zusätzliche Informationen über die einzelnen Kennlinien des Sensor-Kennlinienfeldes erhalten, wenn ein das magnetische Feld erregender Erregerstrom in Frequenz, Amplitude und Verlauf (Sinus, Sprung, Dreieck,...) moduliert wird.
In einer besonderen Weiterbildung umfasst die angegebene Vorrichtung einen mit einem elektrischen Teststrom durchströmbaren elektrischen Leiter zum Erregen eines magnetischen Testfeldes für einen Messfühler der Sensorschaltung. Dieser elektrische Leiter könnte prinzipiell an verschiedenen Sensorschaltungen innerhalb des Halterrahmens vorbeigeführt und mit einem einzigen Teststrom bestromt werden, um das magnetische Testfeld zu erregen. Auf diese Weise lassen sich mit einfachen Mitteln mehrere Sensorschaltungen in dem Halterahmen parallel prüfen, wobei lediglich ein einziger Teststrom notwendig ist, um das physikalische Testfeld zu erregen.
In einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die angegebene Vorrichtung einen weiteren, winklig zum elektrischen Leiter gelegten zweiten elektrischen Leiter zum Erzeugen eines magnetischen Testdrehfeldes gemeinsam mit dem elektrischen Leiter. Durch die winklige Lage der beiden elektrischen Leiter zueinander lassen sich magnetische Drehfelder erzeugen, mit denen in besonders günstiger Weise Drehzahlsensoren, wie beispielsweise Raddrehzahlsensoren für Fahrzeuge kosteneffizient und vollständig prüfbar sind.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei:
1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges mit einer Fahrdynamikregelung,
2 eine schematische Darstellung eines Drehzahlsensors in dem Fahrzeug der 1,
3 einen schematische Darstellung eines Lesekopfes des Drehzahlsensors der 2 in einem Zwischenproduktionszustand,
4 eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Prüfen von Leseköpfen, die in einem Drehzahlsensor der 2 verwendbar sind,
5 eine schematische Darstellung einer Anlage zum Prüfen von Leseköpfen, die in einem Drehzahlsensor der 2 verwendbar sind,
6 eine schematische Darstellung einer Alternative zur Anlage der 5, und
7 eine schematische Darstellung einer weiteren Alternative zur Anlage der 5 zeigen.
In den Figuren werden gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und nur einmal beschrieben.
Es wird auf 1 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines Fahrzeuges 2 mit einer an sich bekannten Fahrdynamikregelung zeigt. Details zu dieser Fahrdynamikregelung können beispielsweise der DE 10 2011 080 789 A1 entnommen werden.
Das Fahrzeug 2 umfasst ein Chassis 4 und vier Räder 6. Jedes Rad 6 kann über eine ortsfest am Chassis 4 befestigte Bremse 8 gegenüber dem Chassis 4 verlangsamt werden, um eine Bewegung des Fahrzeuges 2 auf einer nicht weiter dargestellten Straße zu verlangsamen.
Dabei kann es in einer dem Fachmann bekannten Weise passieren, dass das die Räder 6 des Fahrzeugs 2 ihre Bodenhaftung verlieren und sich das Fahrzeug 2 sogar von einer beispielsweise über ein nicht weiter gezeigtes Lenkrad vorgegebenen Trajektorie durch Untersteuern oder Übersteuern wegbewegt. Dies wird durch an sich bekannte Regelkreise wie ABS (Antiblockiersystem) und ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm) vermieden.
In der vorliegenden Ausführung weist das Fahrzeug 2 dafür Drehzahlsensoren 10 an den Rädern 6 auf, die eine Dreh-zahl 12 der Räder 6 erfassen. Ferner weist das Fahrzeug 2 einen Inertialsensor 14 auf, der Fahrdynamidaten 16 des Fahrzeuges 2 erfasst aus denen beispielsweise eine Nickrate, eine Wankrate, eine Gierrate, eine Querbeschleunigung, eine Längsbeschleunigung und/oder eine Vertikalbeschleunigung in einer dem Fachmann an sich bekannten Weise ausgegeben werden kann.
Basierend auf den erfassten Drehzahlen 12 und Fahrdynamikdaten 16 kann ein Regler 18 in einer dem Fachmann bekannten Weise bestimmen, ob das Fahrzeug 2 auf der Fahrbahn rutscht oder sogar von der oben genannten vorgegebenen Trajektorie abweicht und entsprechen mit einem an sich bekannten Reglerausgangssignal 20 darauf reagieren. Das Reglerausgangssignal 20 kann dann von einer Stelleinrichtung 22 verwendet werden, um mittels Stellsignalen 24 Stellglieder, wie die Bremsen 8 anzusteuern, die auf das Rutschen und die Abweichung von der vorgegebenen Trajektorie in an sich bekannter Weise reagieren.
Der Regler 18 kann beispielsweise in eine an sich bekannte Motorsteuerung des Fahrzeuges 2 integriert sein. Auch können der Regler 18 und die Stelleinrichtung 22 als eine gemeinsame Regeleinrichtung ausgebildet und optional in die zuvor genannte Motorsteuerung integriert sein.
Anhand des in 1 gezeigten Raddrehzahlsensors 10 soll die vorliegende Erfindung näher verdeutlicht werden, auch wenn die vorliegende Erfindung an beliebigen elektronischen Vorrichtungen und insbesondere an beliebigen Sensoren, wie Magnetfeldsensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Körperschallsensoren oder Temperatursensoren umsetzbar ist.
Es wird auf 2 Bezug genommen, die eine schematische Ansicht einer der Drehzahlsensoren 10 in der Fahrdynamikregelung der 1 zeigt.
Der Drehzahlsensor 10 ist in der vorliegenden Ausführung als aktiver Drehzahlsensor ausgeführt, der ein drehfest am Rad 6 befestigtes Geberelement in Form einer Encodersscheibe 26 und eine ortsfest zum Chassis 4 befestige Sensorschaltung umfasst, die nachstehend der Einfachheit halber Lesekopf 28 genannt wird.
Die Encoderscheibe 26 besteht in der vorliegenden Ausführung aus aneinandergereihten Magnetnordpolen 30 und Magnetsüdpolen 32, die gemeinsam ein physikalisches Feld in Form eines Gebermagnetfeldes 33 erregen. Dieses Gebermagnetfeld ist in 3 der Übersichtlichkeit halber mit zwei gestrichelt dargestellten Feldlinien angedeutet. Dreht sich die am Rad 6 befestigte Encoderscheibe 26 mit diesem in eine Drehrichtung 34, dreht sich das Gebermagnetfeld so mit.
Der Lesekopf 28 umfasst in der vorliegenden Ausführung einen Messfühler in Form eines magnetorstriktiven Elementes 35. Das magnetorstriktive Element 35 ändert in Abhängigkeit der Winkellage des vom Encoderrad 26 erregten Gebermagnetfeldes seinen elektrischen Widerstand. Zur Erfassung der Drehzahl 12 wird an das magnetostriktive Element 35 ein Probesignal 39 angelegt, das in Abhängigkeit der Winkellage des Encoderrades 26 und damit des elektrischen Widerstandes magnetostriktiven Elementes 35 verändert wird. Basierend auf dieser Veränderung des Probesignals 39 wertet eine Signalauswerteschaltung 40 die Drehzahl 12 aus und gibt sie in einem Datensignal 42 an den Regler 18 aus. Diese Signalauswerteschaltung 40 kann ebenfalls Teil des Lesekopfes 28 sein.
Hierzu und zu weiteren Hintergrundinformationen zu aktiven Raddrehzahlsensoren wird auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die DE 101 46 949 A1 verwiesen.
Es wird auf 3 Bezug genommen, die eine schematische Darstellung des Lesekopfes 28 für den Drehzahlsensor 10 in einem noch nicht fertig gestellten Herstellungszustand zeigt.
Der Lesekopf 28 ist Produktionszustand der vorliegenden Ausführung auf in einem sogenannten Leadframe 44 gehalten. Von diesem Leadframe 44 ist in 3 nur ein Teil gezeigt. Der Leadframe 44 kann besonders bevorzugt als Endlosband ausgeführt sein, an den sich der in 3 Teil gezeigte des Leadframes 44 nebeneinander und/oder übereinander anschließt. Ein Beispiel dafür ist in 4 gezeigt.
Der in 3 gezeigte Teil des Leadframes 44 umfasst einen Halterahmen 46, einen Verdrahtungsträger in Form einer Bestückinsel 48, auf der der Lesekopf 28 gehalten und verschaltet ist, zwei Dambars 50 und zwei Kontaktanschlüsse 52. Dabei halten die Dambars 50 die Kontaktanschlüsse 52 direkt und die Bestückinsel 48 über einen Hilfsrahmen 53 am Halterahmen 46. In dem Leadframe 44 sind der Halterahmen 46, die Bestückinsel 48, die Dambars 50, die Kontaktanschlüsse 52 und der Hilfsrahmen 53 als einstückiges Stanzteil oder Stanzrahmen ausgebildet, in dem die zuvor genannten Elemente durch Stanzen aus einem elektrisch leitfähigen Blech geformt werden.
Auf der Bestückinsel 48 wird im Rahmen der vorliegenden Ausführung der Messfühler in Form des magnetostriktiven Elementes 35 und die Signalauswerteschaltung 40 aufgebracht und elektrisch beispielsweise durch Löten oder Verkleben kontaktiert. Das magnetostriktive Element 35 und die Signalauswerteschaltung 40 sind dabei ferner über einen Bonddraht 54 miteinander verbunden, so dass über die Bestückinsel 48 und den Bonddraht 54 zwischen magnetostriktiven Element 35 und der Signalauswerteschaltung 40 das Probesignal 39 übertragen werden kann.
Die Bestückinsel 48 ist in der vorliegenden Ausführung über direkt mit einem der beiden Kontaktanschlüsse 52 verbunden, während der andere der beiden Kontaktanschlüsse 52 von der Bestückinsel 48 galvanisch getrennt und mit der Signalauswerteschaltung 40 über einen weiteren Bonddraht 54 verbunden ist. Auf diese Weise kann über die beiden Kontaktanschlüsse 56 das Datensignal 42 aus der Signalauswerteschaltung 40 ausgegeben werden.
Der Halterahmen 46 weist im Rahmen der vorliegenden Ausführung zwei parallel zueinander verlaufende Transportsteifen 58 auf, die über Verbindungsstege 60 miteinander verbunden sind. Auf dem Transportstreifen 58 sind dabei Transportlöcher 62 ausgebildet, in die ein nicht weiter dargestelltes Transportwerkzeug eingreifen und den Leadframe 44 bewegen kann. Ferner ist auf dem Transportstreifen 58 ein Indexloch 64 ausgebildet, mittels dem die Lage des Leadframes 44 beim Transport bestimmt und damit geregelt werden kann.
Zum Schutz des Lesekopfes 28 kann um die den Lesekopf 28 tragende Bestückinsel 48 und einen Teil der Kontaktanschlüsse 52 ein Gehäuse ausgebildet werden. Das Gehäuse kann beispielsweise als Schutzmasse um den Lesekopf 28 ausgebildet werden, wozu der Kürze halber auf den einschlägigen Stand der Technik, wie beispielsweise die DE 10 2008 064 047 A1 verwiesen wird.
Vor oder nach dem Ausbilden des Gehäuses um den Lesekopf 28 kann diese auf ihre fehlerfreie Funktion hin getestet werden. Das heißt, dass getestet werden soll, ob das Datensignal 42 eine Drehzahl 12 überträgt, die innerhalb eines bestimmten Toleranzbereichs der tatsächlichen Drehzahl 12 des Encoderrades 26 entspricht. Dazu könnte das Encoderrad 26, wie in 2 gezeigt, an den Lesekopf 28 angelegt und beispielsweise mit einer bekannten Drehzahl 12 gedreht werden. Eine Prüfschaltung könnte dann verifizieren, ob die vom Datensignal 42 übertragene Drehzahl 12 der Drehzahl 12 entspricht, mit der das Encoderrad 26 tatsächlich gedreht wird.
Zum Prüfen des Lesekopfes 28 in der zuvor genannten Weise wird einer der beiden Kontaktanschlüsse 52 vom Halterahmen 46 galvanisch getrennt. Dies geschieht am einfachsten durch ein Freistanzen des betroffenen Kontaktanschlusses 52 vom Halterahmen 46. Der Rest des Lesekopfes 28 bleibt weiterhin am Halterahmen 46 gehalten. Dann wird der Lesekopf 28 relativ zum Encoderrad 26 positioniert. Das Encoderrad 26 kann dabei an einer vorbestimmten Stelle angeordnet sein, wobei der Lesekopf 28 mittels des Transportrahmens 58 bewegt und mittels des Indexlochs 64 relativ zum Encoderrad 26 positioniert werden kann. Dann kann Lesekopf 28 in der zuvor beschriebenen Weise geprüft werden. Das Encoderrad 26 wird nach der Prüfung nicht wegbewegt, sondern kann zur Prüfung des nächsten Lesekopfes 28, die mittels des Transportrahmens 58 über dem Encoderrad 26 positioniert wird, weiterverwendet werden. Auf diese Weise ist eine einfache und präzise maschinelle Positionierung des Lesekopfes 28 zur Prüfung der Funktion des Drehzahlsensors 10 erreicht.
Es wird auf 4 Bezug genommen, in der ein alternativer Aufbau zur Prüfung des Lesekopfes 28 gezeigt ist. In 4 ist eine alternative Ausgestaltung des Leadframes 44 gezeigt, im Rahmen dessen mehrere Leseköpfe 28 dargestellt sind. Der Übersichtlichkeit halber sind in 4 von diesen Leseköpfen 28lediglich die Bestückinseln 48 dargestellt, wobei die restlichen Elemente der Leseköpfe 28 als ebenfalls vorhanden angenommen werden sollen. Weiter sind der Übersichtlichkeit halber nicht gleichen technischen Elemente in dem Leadframe 44 der 4 mit einem Bezugszeichen versehen. Ferner sind im Rahmen der 4 die Kontaktanschlüsse 52 nicht mit dem Transportrahmen 58 sondern mit den Verbindungsstegen 60 verbunden. Dabei sind an jedem Sensorkopf 28 einer der beiden Kontaktanschlüsse 52 bereits freigestanzt, und weisen somit eine galvanische Unterbrechung 66 auf.
In der vorliegenden Ausführung wird das Gebermagnetfeld 33 zum Prüfen der Leseköpfe 28 nicht mit dem Encoderrad 26 sondern mit einem ersten elektrischen Prüfleiter 68 und einem zweiten elektrischen Prüfleiter 70 erregt. Der erste elektrische Prüfleiter 68 ist dabei meanderförmig in einer Transportrichtung 72 des Leadframes 44 gelegt, während der zweite elektrische Prüfleiter 70 meanderförmig quer zur Transportrichtung 72 des Leadframes 44 gelegt ist. Auf diese Weise können die beiden Prüfleiter 70, 72 an bestimmten Prüfstellen 74 sich in einem rechten Winkel schneidend wie in der 4 gezeigt verlegt werden.
Die Prüfstellen 74 können wieder in einer vorbestimmten Wiese verlegt werden, so dass deren Lage bekannt ist. Dann können die einzelnen Leseköpfe 28 mit den Bestückinseln 48 mit dem Transportrahmen 58 mittels der Indexlöcher 64 über den Prüfstellen 74 positioniert werden. Im Anschluss daran kann an jede der Kontaktanschlüsse 52 mit einer galvanischen Unterbrechung 66 eine jeweilige erste elektrische Verbindung 76 mit einer Prüfschaltung 78 als Hinleitung hergestellt werden. Eine zweite elektrische Verbindung 76 als Rückleitung kann für alle Leseköpfe 28 mit den Bestückinseln 48 gemeinsam über den Transportrahmen 58 oder einen der Verbindungsstege 60 erfolgen. In dieser Konfiguration ist die Prüfschaltung 78 in der Lage aus den einzelnen Leseköpfen 28 mit den Bestückinseln 48 das Datensignal 42 zu empfangen.
Zum Prüfen der einzelnen Leseköpfe 28 mit den Bestückinseln 48 kann die Prüfschaltung 78 einen den ersten elektrischen Prüfleiter 68 und den zweiten elektrischen Prüfleiter 70 entsprechend mit einem ersten Wechselstrom 80 und einem zweiten Wechselstrom 82 bestromen. Durch die beidenWechselströme 80, 82 baut sich um die beiden Prüfleiter 68, 70 ein entsprechendes Magnetfeld auf. Bei einer geeigneten der beiden Wechselströme 80, 82 kann mit den beiden sich aufbauenden Magnetfelder das Gebermagnetfeld 33 des Encoderrades 26 an den Prüfstellen 74 simuliert werden. Daher kann in kostengünstiger Weise mit lediglich zwei Prüfleitern 68, 70 eine Vielzahl von Encoderrädern 26 nachgestellt werden.
Die Prüfung der Leseköpfe 28 durch die Prüfschaltung 78 läuft schließlich in derselben Weise ab, wie zuvor beschrieben. Durch den in 4 gezeigten Aufbau kann somit eine große Anzahl von auf dem Leadframe 44 angeordneten Leseköpfe 28 auf Ihre Funktion hin überprüft werden, so dass sich die auf dem Leadframe 44 angeordneten Leseköpfe 28 mit geringem Aufwand vollständig überwachen lassen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend notwendig ist, das ein magnetisches Drehfeld mit der Drehzahl 12 zur Prüfung der Leseköpfe 28 zu erzeugen. Es muss sichergestellt werden, dass die Leseköpfe auf ein vorbestimmtes Prüfmagnetfeld in einer erwarteten Weise reagieren. Dies kann gegebenenfalls auch nur mit einem der beiden Prüfleiter 68, 70 verifiziert werden.
Nachstehend soll eine Anlage 84 beschrieben werden, die zur Prüfung der Leseköpfe 28, wie sie in 3 und 4 dargestellt sind, verwendet werden können. Dazu wird auf 5 Bezug genommen, die eine erste Ausführungsform der Anlage 84 zeigt.
Die Anlage 84 umfasst eine Be- und Entladestation 86, eine Vorstanzstation 88, eine Prüfstation 90 und eine Freistanzstation 92, die jeweils im Abstand von 90° zueinander um einen Drehteller 94 angeordnet sind. Auf dem Drehteller 94 sind ebenfalls im Abstand von 90° zueinander Trageelemente 96 angeordnet.
Der Drehteller 94 dreht sich im Betrieb der Anlage 84 um eine Drehachse 98 in einer Drehrichtung 100 und führt den einzelnen Stationen 86 bis 92 der Anlage 84 je ein Trageelement 96 zu. Dann wird in jeder der Stationen 86 bis 92 ein noch zu beschreibender Prozessschritt ausgeführt. Nach Abschluss des Prozessschrittes dreht sich der Drehteller 94 in der Drehrichtung 100 weiter. Die Zahl der Trageelemente 96 ist so gewählt, dass an jeder Station 86 bis 92 immer gleichzeitig ein Prozessschritt durchgeführt werden kann.
An der Be- und Entladestation 86 können die Trageelemente 96 im Rahmen des dort durchgeführten Prozessschrittes mit einem Leadframe 44, wie in 3 oder 4 gezeigt, be- und entladen werden. Dazu kann ein Bedienpersonal 102 den Leadframe 44 in ein Trageelement 96 einlegen oder aus diesem herausnehmen. Ist der Leadframe 44 für die Aufnahme in dem Trageelement 96 zu lang, so kann er zweckmäßigerweise zuvor in einen entsprechend kurzen Streifenabschnitt geschnitten und an die Länge des Trageelementes 96 angepasst werden.
An der Vorstanzstation 88 können die einzelnen Leseköpfe 28 aus dem Leadframe 44 partiell freigestanzt und die in 4 gezeigte galvanische Unterbrechung 66 ausgebildet werden.
Die Prüfstation 90 enthält die Prüfschaltung 78. Im Rahmen des dortigen Prozessschrittes können zunächst die in 4 gezeigten elektrischen Verbindungen 74, 76 mit dem Halterahmen 46 und den freigestanzten Kontaktanschlüssen 52 hergestellt werden. Dann kann die Prüfschaltung 78 die Prüfleiter 68, 70 bestromen und das Gebermagnetfeld 33 für eine vorbestimmte Drehzahl 12 simulieren. Im Anschluss daran kann die Prüfschaltung 78 die resultierende Drehzahl 12 in den Datensignalen 42 der Leseköpfe 28 der vorbestimmten Drehzahl 12 gegenüberstellen. Dabei können beispielsweise alle Leseköpfe 28 bei denen die resultierende Drehzahl 12 in den Datensignalen 42 der Leseköpfe 28 von der vorbestimmten Drehzahl 12 über eine vorbestimmte Toleranz hinaus abweicht auf einem Bildschirm 104 angezeigt werden.
Schließlich können in der Freistanzstation 92 dann alle Leseköpfe 28 freigestanzt werden, wobei ein weiteres Bedienpersonal 102 alle auf dem Bildschirm 104 angezeigten Leseköpfe 28 als Ausschuss aussortieren kann.
Es wird auf 6 Bezug genommen, in der eine alternative Anlage 84 zu der Anlage 84 der 5 dargestellt ist.
In der Anlage 84 der 6 sind die vier Trageelemente 96 nicht auf einem Drehteller 94 sondern in gleichen Abständen zueinander auf einer Umlaufschiene 106 getragen. Dabei sind die einzelnen Stationen 86 bis 92 in gleichen Abständen um die Umlaufschiene 106 angeordnet. Der Betrieb der Anlage 84 der 6 ist dabei im Wesentlichen gleich dem Betrieb der Anlage 84 der 5 weshalb auf eine eigene Beschreibung der Kürze halber verzichtet werden soll.
Es wird auf 7 Bezug genommen, die eine weitere alternative Anlage 84 zu der Anlage der 5 zeigt.
Im Rahmen der Anlage 84 nach 7 können die Leadframes 44 auf einem Transportband 108 in einer Bewegungsrichtung 110 zwischen den einzelnen Stationen bewegt werden. Zwar muss im Rahmen der Anlage 84 nach 7 die Be- und Entladestation 86 in eine Beladestation 86 und eine Entladestation 86‘ aufgeteilt werden, was zu einem höheren Aufwand führt, dafür aber kann der Leadframe 44 mit einer beliebigen Länge bearbeitet werden und ist nicht von einem Trageelement 96 abhängig.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2010/037810 A1 [0002]
DE 102011080789 A1 [0027]
DE 10146949 A1 [0038]
DE 102008064047 A1 [0045]

Claims

Verfahren zum Prüfen einer in einem Halterahmen (46) gehaltenen Sensorschaltung (28), die auf einem Verdrahtungsträger (48) verschaltet ist, wobei der Verdrahtungsträger (48) über zwei Kontaktanschlüsse (52) zur Sensorschaltung (28) mit dem Halterahmen (46) verbunden ist, umfassend: – Trennen (66) eines Kontaktanschlusses (52) vom Halterahmen (46), – elektrisches Anschließen (74, 76) der Kontaktanschlüsse (52) an eine Prüfschaltung (78), und – Prüfen der Sensorschaltung (28) mit der angeschlossenen Prüfschaltung (78).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der über die Kontaktanschlüsse (52) mit dem Verdrahtungsträger (48) verbundene Halterahmen (46) mit dem Verdrahtungsträger (48) einstückig als Leadframe (44) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sensorschaltung (28) einen Messfühler (35) aufweist, der zur Erfassung eines von einer Messgröße (12) abhängigen physikalischen Feldes (33) vorgesehen ist und zum Prüfen der Sensorschaltung (28) an den Messfühler (35) ein das von der Messgröße (12) abhängige physikalische Feld (33) simulierendes Testfeld (33) angelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Messfühler (35) zum Prüfen der Sensorschaltung (28) relativ zum Testfeld (33) positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Halterahmen (46) eine Markierung (64) aufweist und zum Positionieren des Messfühlers (35) der Halterahmen (46) basierend auf der Markierung (64) positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Prüfschaltung (78) nach dem Positionieren des Messfühlers (35) an die Kontaktanschlüsse (52) elektrisch angeschlossen (74, 76) wird.
Vorrichtung (84) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend Mittel (88) zum Trennen des Kontaktanschlusses (52) vom Halterahmen (46) und die Prüfschaltung (78), die elektrisch an die Kontaktanschlüsse (52) anschließbar ist, wobei die Prüfschaltung (78) eingerichtet ist, die Sensorschaltung (28) auf ihre fehlerfreie Funktion zu prüfen.
Vorrichtung (84) nach Anspruch 7, umfassend einen mit einem elektrischen Teststrom (80) durchströmbaren elektrischen Leiter (68) zum Erregen eines magnetischen Testfeldes (33) für einen Messfühler (35) der Sensorschaltung (28).
Vorrichtung nach Anspruch 8, umfassend einen weiteren, winklig zum elektrischen Leiter (68) gelegten elektrischen Leiter (70) zum Erzeugen eines magnetischen Testdrehfeldes (33) gemeinsam mit dem elektrischen Leiter (68).