Der jetzt serienreife LED-Stift von Tekon Prüftechnik wird direkt auf das Gehäuse aufgesetzt und macht mittels Federkraft eine möglichst streulichtfreie und sichere Übertragung des Leuchtsignals zur Prüfeinrichtung möglich.Tekon Prüftechnik
Die Tekon Prüftechnik GmbH hat im Jahr 2010 mit einer Produktvorstellung auf der Motek für Aufsehen gesorgt. Entwickelt wurde ein nun serienreifer LED-Stift welcher durch direktes Aufsetzen auf das Gehäuse, mittels Federkraft eine möglichst streulichtfreie und sichere Übertragung des Leuchtsignals zur Prüfeinrichtung möglich macht. Dabei werden die optischen Signale einer LED mit einem eingecrimpten Lichtwellenleiter in einem gefederten Stift erfasst und lassen sich anschließend technisch komfortabel verarbeiten. Die Lichtquelle wird so bei der Messung weder berührt noch beschädigt.
Elektrische beziehungsweise elektronische Baugruppen, beispielsweise in Form von Leiterplatten mit darauf angeordneten Leuchtdioden, werden nach der Bestückung einer Funktionsprüfung unterzogen. In einer geeigneten Prüfanordnung werden Lichtleiter, zum Beispiel in Form von Glasfasern, mit ihrem freien Ende von oben auf die Leuchtdioden abgesenkt. Bei einem Funktionstest der Baugruppe wird das von den Leuchtdioden ausgesandte Licht durch die genannten Lichtleiter einer Prüfeinrichtung für die Auswertung des Leuchtsignals der Leuchtdioden zugeführt. Dort wird dann abhängig von dem eingehenden Leuchtsignal geprüft, ob die montierten beziehungsweise bestückten Leuchtdioden ordnungsgemäß funktionieren.
Die vorgenannte Prüfanordnung setzt eine exakte Lageausrichtung der einzelnen Lichtleiter relativ zueinander und auch zur tatsächlichen Position der Leuchtdioden voraus. Dabei gilt es, Lagertoleranzen der Leuchtdioden auf ihrer Baugruppe und gegebenenfalls auch Größenunterschiede zwischen den einzelnen LEDs zu berücksichtigen. Bei mehreren, gleichzeitig zu prüfenden Leuchtdioden ist eine entsprechende Anzahl von Lichtleitern im Bereich ihrer freien Enden an einer geeigneten Halterung befestigt, die für den Prüfvorgang auf die LEDs abgesenkt wird. Bis zur Neuentwicklung des LED-Kontaktstiftes der Tekon Prüftechnik GmbH war es nach technischem Stand nicht möglich ohne einen Prüfabstand zu messen. Dadurch kann aber neben dem Leuchtsignal der LED auch Streulicht in den Lichtleiter gelangen. Dieses führt insbesondere bei unmittelbar benachbarten LEDs zu einer Erschwerung der Prüfmessung und kann sogar zu fehlerhaften Prüfdiagnosen führen. Erschwert wird dieses Problem durch das Bedürfnis, dass gleichzeitig zu der Funktionsprüfung der Leuchtdioden die Prüfung von elektrischen Kontaktstellen entsteht. Dadurch müssen durch die nicht auszuschließenden Lagetoleranzen (Bestückungstoleranzen, Verwölbung der Leiterkarte und so weiter) zusätzliche Sicherheitsabstände zwischen den freien Lichtleiterenden und den Leuchtdioden eingehalten werden, damit auch eine saubere elektrische Kontaktierung zwischen Prüfkontaktstiften und den zu prüfenden elektrischen Kontaktpunkten hergestellt werden kann.
Neuentwicklung des LED-Stiftes
Die genannten Probleme werden durch die patentierte Neuentwicklung des LED-Stiftes eliminiert. Der LED-Stift weist eine Außenhülse und eine in der Außenhülse angeordnete, gegenüber der Außenhülse axial verschiebbare Innenhülse auf. Die Innenhülse hat ein freies Adapterende zum Ansetzen an die Leuchtdiode sowie einen vom freien Adapterende ausgehenden Lichtkanal. Der Lichtleiter wird in der Innenhülse gehalten und steht in lichtleitender Verbindung mit dem Lichtkanal.
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht ein spaltfreies, berührendes Aufsetzen der Lichtleiteranordnung (mehrere LED-Stifte) auf die LED, ohne diese zu beschädigen. Sobald das freie Adapterende der Innenhülse die LED berührt, wird ein Ausgleich von Lagetoleranzen der LED und/oder der Lichtleiteranordnungen durch die axiale Verschiebbarkeit der Innenhülse gegenüber der festgehaltenen Außenhülse herbeigeführt, ohne dass eine mechanische Überlastung der Leuchtdioden und/oder der Lichtleiteranordnungen zu befürchten ist. Der Verfahrweg kann so groß gewählt werden, dass sämtliche Lichtleiteranordnungen berührend auf den ihnen zugeordneten Leuchtdioden aufsitzen. Das während des Prüfablaufs von den LEDs ausgesandte Licht wird unmittelbar durch das freie Adapterende und den Lichtkanal verlustfrei in den Lichtleiter eingespeist, während das auf der LED aufsitzende freie Adapterende der verschiebbaren Innenhülse die Einspeisung und auch die Aussendung von Streulicht zuverlässig verhindert. Unter Ausgleich von Lagertoleranzen wird eine störungsfreie Lichtübertragung von der Leuchtdiode zur Prüfeinrichtung sichergestellt, was eine eindeutige und fehlerfreie Auswertung der Prüfprozedur und der Funktionskontrolle der LEDs ermöglicht. Durch die Möglichkeit gleichzeitig mehrere Leuchtdioden zu prüfen, ist es möglich, in kurzer Prüfzeit, in nur einem einzigen Prüftakt mehrere und insbesondere sämtliche Leuchtdioden einer gesamten Baugruppe zu prüfen, ohne dass die Leuchtsignale einzelner Leuchtdioden die Prüfergebnisse der jeweils anderen Leuchtdioden beeinträchtigen oder sogar verfälschen.
Angepasste Lichtleiteradapter
Als sinnvolle Weiterentwicklung ist die Lichtleiteranordnung derart auswechselbar an der zweiten Halterung befestigt, dass unterschiedliche, in ihrem Durchmesser an den Durchmesser der Leuchtdioden angepasste Lichtleiteradapter zum Einsatz kommen können. In einer bevorzugten Ausführungsform ist zusätzlich zu der mindestens einen Lichtleiteranordnung auch mindestens ein insbesondere federnder Kontaktstift für die Prüfung eines elektrischen Kontaktes auf der mit der Leuchtdiode bestückten Baugruppe vorgesehen und an der zweiten Halterung befestigt. Die axiale Verschiebbarkeit der Innenhülse gegenüber der Außenhülse des Lichtleiteradapters erlaubt einen so großen Verfahrweg, dass die Kontaktstifte auf die zu prüfenden elektrischen Kontakte sicher aufgesetzt werden können. Hierdurch ist es möglich, eine Funktionskontrolle der LEDs und auch der elektrischen Kontakte gleichzeitig und ohne gegenseitige Beeinträchtigung in einem einzigen Prüfzyklus durchzuführen. Das ermöglicht die gleichzeitige Prüfung von Elektrik und Optik, für die Anwender bedingt dies ein riesiges Einsparungspotenzial. Zudem ist der Einbau in den Adapter sehr einfach. Leichtes Austauschen der LED-Stifte wird durch eine Steckhülse, in der der LED-Stift mit Klemmen gehalten wird, möglich. Der LED-Stift kann sowohl in 100-mil-Rastern (2,54 mm) als auch für größere LEDs verwendet werden. Gleichzeitiges Messen verschiedener LEDs bedeutet einen entscheidenden Zeit- und Kostenvorteil.
Vorteilhaft ist, dass die Innenhülse gegenüber der Außenhülse federnd und insbesondere gegen die Federkraft einer Schraubdruckfeder verschiebbar ist. Durch geeignete Wahl der Federkennlinie ist einerseits ein sicheres Aufsitzen des Adapterendes auf der zu prüfenden Leuchtdiode sichergestellt, ohne dass andererseits der Anpressdruck zu groß wird. Nach Beendigung des Prüfvorganges und beim Abheben der Lichtleiteranordnung von der Leuchtdiode bewirkt die Federkraft, dass die Innenhülse gegenüber der Außenhülse in die maximal ausgefahrene Ruheposition zurückkehrt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass für den nachfolgenden Prüfvorgang der maximale Verfahrweg zur Verfügung steht.
Fabian Matthies
(jj)
