用于具有集成传感器装置的能量引导链的塑料构件制造方法及图纸

本发明专利技术总体上涉及一种能量引导链(2)、即用于其的链构件、尤其是链板(11；21；31)，以及一种用于能量引导链(2)的引导槽(3)的引导构件(14)。链构件(11；21；31)或者说引导构件(14)包括由塑料制成的成型件(22；32)，在所述成型件上布置带有传感器功能的电气功能电路(24；34)。根据本发明专利技术，所述功能电路(24；34；44)包括至少一个导体轨结构(25；35；45)，所述导体轨结构形成、例如通过增材式制造工艺施加在作为导体轨结构(25；35)的载体的成型件(22；32)上。32)上。32)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于具有集成传感器装置的能量引导链的塑料构件


[0001]本专利技术总体上涉及能量引导链的领域，用于在第一连接部位和相对于其可运动的第二连接部位之间受保护地、动态地引导诸如线缆、软管等供应管线。
[0002]本专利技术一方面专门涉及一种能量引导链的构件、尤其是链节的构件，例如链板，而另一方面涉及一种用于能量引导链的引导槽的引导构件、尤其是滑轨。本专利技术尤其能够、但不排他地使用在需要能量引导的高移动速度和/或长移动路径的管线引导组件中。

技术介绍

[0003]能量引导链典型地包括铰接连接的链节并且通常由两个能摆动地彼此连接的链板的索构成，其中，板索在横向方向上通过横向接板在相应两个对置的链板上彼此间隔开并且彼此连接。
[0004]管线引导组件尤其是在长的移动路径的情况下能够包括用于引导能量引导链的引导槽，在该引导槽中引导能量引导链。在引导槽中通常设置特殊的引导构件(例如滑轨或滑条)，以减少摩擦，即与此相关地也减少作用到能量引导链上的力并且尤其是在滑动应用中也降低了能量引导链的由摩擦引起的磨损。
[0005]随着能量引导链的使用寿命的消逝，尤其是在高移动速度和/或长移动路径的情况下，会发生磨损。未及时识别出链节、尤其是链板的关键磨损会导致例如能量引导链的断裂。在引导槽的引导构件中，过度磨损也可导致运行故障或者说导致能量引导链的损坏。
[0006]为了预防能量引导链失灵以及由此造成的后果性损坏(例如对被引导的管线的损坏)和/或所提供的机器或者说设施的生产故障，应提早识别出关键磨损，以便及时更换损耗的构件。
[0007]能量引导链的这类的构件包括由塑料制成的成型件。相应也适用于引导槽的引导构件。不同结构形式的管线引导系统的、由塑料制成的部件早已为人所知，在市场上被证明并且例如可从igus GmbH(科隆，D
‑
51147)获得。
[0008]除了减轻重量之外，由塑料制成的链节和滑轨与传统的金属部件的解决方案相比具有多种优势。一般而言并且特别在塑料部件中，磨损监控是所希望的。此外，原则上希望的是，给重要相关的构件配备传感器功能，所述传感器功能实现了改善地监控、而不仅是尤其为了预防性维护(predictive maintenance)。
[0009]对于能量引导链来说，链板是已知的，所述链板配备有带有传感器功能的、在由塑料制成的成型件上的电气功能电路，以检测过度磨损。
[0010]此类链板例如从EP1521015 A2已知。根据EP1521015 A2的功能电路包括弹簧接触元件，该弹簧接触元件在腔室中力锁合地保持在链板中。弹簧接触元件通过电线连接到电流回路。腔室的壁布置在链板的易于磨损的部位上，并且具有期望断裂部位。壁的损耗会导致在期望断裂部位上的断裂、弹簧触脚的打开以及电流回路的中断。这个系统因而由多个机械和电气部件组成并且需要复杂的制造。
[0011]在WO2017/129805 A1(图9A
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9B)中，申请人描述了将具有用于磨损识别的电路(即
带有探测器元件的无线电电路)的单独模块安装在例如链板上的凹进部中，该凹进部随后被封闭。在此，制造是相对开销大的并且需要用于模块的合适的接收部。
[0012]在WO2019/201482 A1中也已经提出了用于能量引导链的链节的其他传感器装置。在此，简化的、成本更有利地集成到制造过程也是所希望的。因此，本专利技术的第一任务在于：提出使用在能量引导链中或与能量引导链一起使用的构件，尤其是链节的链板或引导槽的滑轨，所述构件配备有电气功能电路，用于传感式检测运行参数并且也能够成本有利且可靠地大批量制造。
[0013]该解决方案在此应同样适用于能量引导链的构件本身、尤其是所述能量引导链的链节(例如链板和横向接板)，或也适用于引导槽的引导构件、尤其是滑轨。

技术实现思路

[0014]该任务例如通过具有根据权利要求1的特征的构件来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
[0015]为了解决该第一任务，在根据权利要求1的前序部分的能量引导链构件、尤其是链板中提出，功能电路包括至少一个导体轨结构，该导体轨结构构造在由导体轨结构的塑料制成的成型件上，其中，成型件本身形成用于导体轨结构的载体或者说衬底。功能电路尤其能够通过增材式制造工艺施加(英语：applied)在优选预制的成型件上。
[0016]用于管线引导系统的引导槽的这类的引导构件、尤其是滑轨或者可能也是滑条也典型地包括由塑料制成的成型件，该成型件具有用于在引导槽中被引导的能量引导链的滑动面。为了解决上述的第一任务，因而在根据权利要求2的前序部分的引导构件中也提出，在成型件上布置带有用于检测运行参数的传感器功能的至少一个电气功能电路，所述电气功能电路包括至少一个导体轨结构，所述导体轨结构构造在导体轨结构的成型件上，使得该成型件也能够用作导体轨结构的载体。为此，功能电路尤其能够通过增材式制造工艺被施加(英语：applied)在由塑料制成的、优选预制的成型件上。
[0017]因而，所提出的解决方案不仅能够用于制造链节的结构组成部分，即尤其是链板(也称为侧板或者说侧部件)和连接所述链板的横向接板(也称为横杆或开口接板)，而且也能够类似地用于本身可选的引导槽的、与链节共同起作用的构件。
[0018]在两种情况下，所提出的结构形式尤其具有下述优点：能价廉物美地制造的、具有所期望的特性的传感器装置能够直接集成到成型件中，即提高自动化程度或者说省去附加的生产步骤。
[0019]当前，导体轨(英语：trace conductor)理解为单个导电的连接元件，该连接元件在具有预给定宽度和预给定厚度(结构高度)的情况下具有任意长度，其中，导体轨的厚度相对于其宽度明显较小，尤其是以至少因子“2”地较小，通常小约一个数量级。因此，涉及具有与印刷电路板(英语：printed Circuit board)中常见的导体轨类似的几何形状的连接元件，典型地以平面结构形式。
[0020]成型件尤其能够是预制的，或已经在施加导体轨结构或者说功能电路之前以合适的形式存在，并且因此用作电路载体或者说衬底。因此，不需要传统的印刷电路板或PCB。
[0021]根据本专利技术的导体轨结构能够通过不同的技术来施加(英语：applied)，例如通过将导电漆涂覆到预制的成型件上来制造和/或在成型件上例如通过3D打印来压印。优选，整
个功能电路(至少是导体轨结构)直接或者说非间接地施加、尤其是压印到预制的塑料成型件上。
[0022]功能电路例如能够通过增材金属化工艺施加到成型件上，其方式是，将金属电镀施加到能金属化的塑料上，或者也通过热涂覆、例如喷涂。
[0023]一般而言，根据本专利技术的功能电路能够通过增材式制造工艺被施加或者说涂覆到由塑料制成的成型件上。
[0024]这尤其可以借助合适的MID技术(英语：Molded Interconnect Devices，模塑互连器)实现。
[0025]功能电路也能够通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于能量引导链(2)的链构件、尤其是链板(11；21；31)，其中，所述链构件、尤其是链板(11；21；31)包括由塑料制成的、尤其是以注塑成型工艺制成的成型件(22；32)，在所述成型件上布置带有用于检测运行参数的传感器功能的电气功能电路(24；34)，其特征在于，所述功能电路(24；34)包括至少一个导体轨结构(25；35)，所述导体轨结构构造在作为所述导体轨结构(25；35)的载体的所述成型件(22；32)上，其中，所述功能电路(24；34)尤其是通过增材式制造工艺施加在由塑料制成的、优选预制的所述成型件(22；32)上。2.一种具有能量引导链(2)的管线引导系统(1)的引导槽(3)的引导构件(14)、尤其是滑轨或滑条，其中，所述引导构件(14)包括由塑料制成的、尤其是以注塑成型工艺制成的成型件(42)，所述成型件具有用于在所述引导槽(3)中被引导的能量引导链(2)的滑动面(47)，其特征在于，在所述成型件(42)上布置带有用于检测运行参数的传感器功能的至少一个电气功能电路(44)，所述功能电路包括至少一个导体轨结构(45)，所述导体轨结构构造在作为所述导体轨结构(45)的载体的所述成型件(42)上，其中，所述功能电路(44)尤其是通过增材式制造工艺施加在由塑料制成的、优选预制的所述成型件(42)上。3.根据权利要求1或2所述的设备(11；21；31；14)，其特征在于，所述成型件(22；32；42)是预制的并且用作用于所述功能电路(24；34；44)的电路载体、尤其用作注塑成型的电路载体。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备(11；21；31；14)，其特征在于，所述功能电路(24；34；44)包括对所述运行参数敏感的探测区域(26；36；46)。5.根据权利要求1所述的链板(11；21；31)，其中，所述成型件(22；32)在所述链板的窄侧上具有用于在另一个链板(11；21；31)上和/或在引导槽(3)的滑轨(14)上滑动的滑动面(27；37)。6.根据权利要求4和5所述的设备，其特征在于，所述探测区域在所述设备的新状态下具有距所述滑动面预限定的距离、尤其是设置在与所述滑动面对置的表面上。7.根据前述权利要求中任一项、尤其根据权利要求6所述的设备(11；21；31；14)，其特征在于，所述功能电路(24；34；44)施加在所述成型件(22；32；42)的表面(28；38；48)上、尤其集成到所述表面(28；38；48)中。8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述探测区域至少部分地沿着待识别的磨损边界延伸，使得能够通过所述功能电路探测到超过所述磨损边界。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述成型件具有预制的挖深部(28)，所述功能电路至少部分地或完全地插入在所述挖深部中。10.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述导体轨结构(25；35)被直接和/或整体地涂覆到预制的所述成型件上，优选通过MID工艺，并且与所述成型件材料锁合地连接。11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述导体轨结构(25；35)由具有比所述成型件的塑料明显更高的导电性的材料制成，尤其由具有银、铜和/或碳组分的材料制成。12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述导体轨结构(25；35)包
括：导体轨，所述导体轨通过AM工艺被增材式施加并且具有第一层厚度，优选≤200μm的第一层厚度，特别优选在导体宽度为0.5
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5mm的情况下≤100μm的第一层厚度；以及用于能松脱地接通的接触区域(29；39；49)，所述接触区域通过同一AM工艺被增材式施加，并且所述接触区域具有相对于所述第一层厚度明...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：易格斯有限公司，
类型：发明
国别省市：