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Positionsbestimmung - für alle Anwendungen die richtige Lösung

Sowohl im Leiterplatten- als auch im Kabelbaumtest ist die Prüfung auf Anwesenheit eines Bauteiles oder auf Anwesenheit bzw. Länge eines Stecker-Elementes eine gängige Aufgabenstellung. Wichtig ist dabei, eine effektive und wirtschaftliche Lösung zu finden, die einerseits auf die Platzverhältnisse und andererseits auf die Anforderungen an die Messgenauigkeit optimal abgestimmt ist.

Prinzip eines Schaltstiftes zur Anwesenheitsprüfung

1. Anwesenheitstest mit einfachen Schaltstiften

Die einfachste Methode mit einem gefederten Kontaktstift einen Anwesenheitstest zu realisieren ist die Verwendung eines einfachen Schaltstiftes. Der im Kontaktstift integrierte Schalter öffnet oder schließt nach einem definierten Hub einen Stromkreis. Ist ein Bauteil anwesend, so drückt dieses beim Kontaktieren (z.B. durch Schließen des Prüfadapters) den Schaltstift ein, der Schalter wird betätigt und die Anwesenheit wird detektiert. Ist das Bauteil nicht anwesend, so wird der Schaltstiftkolben nicht eingedrückt, der Schalter wird nicht betätigt und der Fehler wird erkannt. 

Für diese Methode steht eine Vielzahl an Schaltstiften zur Verfügung, je nach Platzverhältnissen können das sehr dünne und kompakte Stifte sein, für manche Anwendungen beispielsweise im Kabelbaum- und Steckertest werden aber zum Teil auch sehr robuste Varianten eingesetzt. Je nach Anwendung werden Schaltstifte als Öffner (NC - Normally Closed) oder Schließer (NO - Normally Open) benötigt, FEINMETALL bietet beides in einer großen Vielfalt an.

> zum Produktfinder (Tipp: Wählen Sie das Merkmal "Schaltfunktion")

Positionsbestimmung mit einem Off-On-Off-Stift

2. Schaltstifte mit zwei Schaltpunkten (Off-On-Off)

Eine deutlich exaktere Positionsbestimmung lässt sich durch neu entwickelte Spezial-Schaltstifte mit einer Off-On-Off-Funktion realisieren. Während herkömmliche Schaltstifte nur einen Schaltpunkt nach einem spezifischen Hub aufweisen, sind bei diesen Spezial-Schaltstiften zwei Schaltpunkte im Abstand von z.B. einem Millimeter integriert. Beim Eindrücken des Kolbens wird nach einem definierten Hub der Schaltstromkreis geschlossen und nach einem weiteren Millimeter Hub wieder geöffnet. Diese sogenannte Off-On-Off-Charakteristik erlaubt nicht nur die Prüfung der Anwesenheit, sondern die Abfrage der korrekten Position des Prüflings durch nur einen Schaltstift.

Ein typisches Anwendungsbeispiel ist z.B. die Längendetektion von Stecker-Pins, die Erfassung einer korrekten Lochtiefe in Prüflingen oder die Längenabfrage der Kunststoffbefestigung beim Cliptest. Hier kann die korrekte Länge bzw. der Fehlerfall (zu kurz oder zu lang) detektiert werden. Die Spezial-Schaltstifte F48x sind sehr kompakt gebaut und können in Rastermaßen ab 3,5 mm eingesetzt werden. Dadurch erlauben sie eine Positionsbestimmung auch bei engen Platzverhältnissen.

> Schaltstift F485 
> Schaltstift F486 
> Schaltstift F487

Zusätzlich ist auch ein pneumatischer Mikro-Schaltstift mit Off-On-Off Schatfunktion erhältlich. > F899

Längenmessung mit dem Positionssensor-System

3. Exakte Längenmessung mit Positionssensor-System

Immer häufiger wird neben der einfachen Anwesenheitsprüfung mit einer Ja-Nein-Aussage oder einer Eingrenzung auf einen vorgegebenen Toleranzbereich auch eine exakte, quantitative Bestimmung von Pin-Längen oder Bohrlochtiefen gefordert. Insbesondere die hohen Qualitätssicherungs-Anforderungen im Automotive-Bereich verlangen zunehmend exakte und vor allem dokumentierbare Messwerte und -protokolle.

Für diese Anwendungen hat FEINMETALL eine perfekte Lösung entwickelt. Das modular aufgebaute Positionssensor-System kann wie ein Kontaktstift im Raster von bis hinunter auf 75mil eingesetzt werden, enthält aber ein aufgeschraubtes Sensorelement mit einem integrierten Potentiometer. Das damit realisierte Spannungsteiler-Prinzip erlaubt beim Anlegen einer Betriebsspannung die exakte und reproduzierbare Messung des Kolbenhubes. Die Messdaten können üblicherweise direkt in die vorhandene Tester-Umgebung eingebunden und dort ausgewertet werden.

Vorteilhaft ist dabei, dass die Einstellung der Nullpunkte oder Referenzwerte einfach vor der Messung über die Software erfolgt. Zur Umrechnung der gemessenen Spannungen bzw. Widerstände in Millimeter muss das System nach dem Einbau kalibriert werden. Zusätzlich zur Wegemessung kann der Prüfling mit dem Positionssensor-System auch elektrisch kontaktiert werden. So hat der Positionssensor insgesamt vier elektrische Anschlüsse, drei für die Spannungsteiler-Funktion und einen galvanisch getrennten Pfad als elektrischen Kontakt zur Prüfspitze.

> zum Produktfinder (Tipp: Geben Sie im Freitextfeld "PS" ein)
> Direkt zum PS732 für 100 Mil Raster

Fazit

Zur Anwesenheits- und Positionsbestimmung gibt es für jeden Bedarf eine optimale Lösung. FEINMETALL hat für diese Anwendungen eine führende Rolle übernommen und bietet das größte Portfolio an Schaltstiften an, egal ob steckbar oder schraubbar, auch mit der Möglichkeit, die Stifte lötfrei zu wechseln.