CH694746A5 - Verfahren und Vorrichtung zur Konfektionierung von biegeschlaffen Teilen länglicher Art. - Google Patents

Description

  



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäss Oberbegriff des Patentanspruches  1 sowie eine Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruches  4 für die Durchführung des Verfahrens zur vorzugsweise automatischen  Konfektionierung von biegeschlaffen Teilen länglicher Art, wie Seilen,  Bowdenlitzen, ein-fachen und mehrfachen Leitungen der Signal- und  Ener-gietechnik, aber auch Lichtleitern aus organischen und anorganischen  Stoffen sowie Schläuchen verschiedenster Provenienz usw. 



   Die Konfektionierung solcher Teile besteht vielfach nur aus Ablängen  ab der Rolle und bei elektrischen Leitungen zusätzlich das Abisolieren  der Leitungsenden und je nach Bedarf das Zuführen der Teile zur Ausrüstung  der Teilenden an herstellerspezifische Verarbeitungsmaschinen. Die  Ausrüstung der Teilenden ist verschieden, wie die Art der Teile und  ihre Anwendung. So enden beispielsweise die Seile mit Aug- oder Kurzspleiss  nach der Aufnahme in einer Öse und Kausche, die Bowdenlitzen der  Fahrradbremsen in einer Bleibirne und die früher Kabel genannten  elektrischen Leitungen der Kraftfahrzeuge in Crimpkontakten, d.h.  in stauchkontaktierten Steckverbindungen.

   Es ist eigenartig, dass  die Zuverlässigkeit all dieser Teile für den Benutzer jeweils von  grösster Wichtigkeit ist, und zugleich eine Binsenwahrheit, dass  die Verfügbarkeit der Teile von der Qualität der Verarbeitung der  Teilenden bestimmt wird. 



     Aus dieser Erkenntnis folgt die Forderung nach der uneingeschränkten  Integration der herstellerspezifischen Einheiten der Bearbeitungs-  und Prüfautomaten im Konfektionierungsprozess. Eine weitere auffallende  Gemeinsamkeit biegeschlaffer Teile länglicher Art ist das Problem  ihrer Handhabung, die im komplexen Charakter und im chaotischen Verhalten  der Teile liegt, und mit der Länge der Teile exponentiell wächst.                                                              



   Die Verfahren und Vorrichtungen gemäss Stand der Technik erfüllen  die genannten Forderungen der Konfektionierung in Transferstrassen,  die aus den erforderlichen Bearbeitungsstationen und einem zwischen  den einzelnen Bearbeitungsstationen wirkenden Transportsystem bestehen  nur bedingt, weil die Beherrschung der Beförderung der langen, schlanken,  biegeschlaffen Teile sehr schwierig ist. Dabei ist die Funktion des  Transportsystems wesentlich, denn sie bezweckt ausser dem Transport  der Teile von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation die Zuordnung  der Teile zum System respektive die Positionierung der Teilenden  in den Bearbeitungsstationen der Transferstrasse.

   Der Transport der  Teile wird mit den am Anfang und Ende der Teile wirkenden Greifern  erreicht, die die Sequenz der Übernahme, den Transport und die Übergabe,  im Sinne einer Folgesteuerung, abschnittsweise zyklisch wiederholen.  Moderne Transferstrassen für die Konfektionierung biegeschlaffer  Teile länglicher Art verfügen über mehrere Stationen der Verarbeitung  und Kontrolle der Funktion und Qualität der Teile und Teilenden,  wobei die    Anzahl der Stationen je nach Kunde und Produkt in einem  grossen Bereich variieren. Dies führt bei den Anbietern von Transferstrassen  bereits in einer einzigen Produktegattung, wie die Vielzahl von Modellen  und Varianten von einfachen Kompaktanlagen bis zu komplexen Transferstrassen  der Kabel-Konfektionierung der Fahrzeugindustrie zeigt.

   Das ist der  Beweis, dass dem Erfolg der Bestrebungen der Vereinheitlichung und  somit der Rationalisierung der Logistik und der Fertigung der Transferstrassen  dem Stand der Technik sehr enge Grenzen gesetzt sind. Ein weiterer  Nachteil vom Stand der Technik ist, dass die Präzision der Zuordnung  der Teilenden, mit der Addition der tolerierten Abweichungen im Transferprozess  bei der Technik der sequenziellen Übernahme und Übergabe der Teilenden  von Greifer zu Greifer, zwangsweise verringert wird. Die Transferstrassen  vom Stand der Technik haben auch den Nachteil, dass alle Verarbeitungsschritte  starr aneinander gekoppelt sind. Bei der kleinsten Störung müssen  dann jeweils alle im Verabeitungsprozess befindlichen Leitungen entsorgt  werden. Ebenso ist es nicht möglich, fehlerhafte Leitungen unmittelbar  nachzuproduzieren. 



   Mit Hilfe von Feldbussen wird in Zukunft die elektrische Verkabelung  massiv rationalisiert, weil die Feldbusse die Anzahl der Kabel erheblich  reduzieren. Als Übertragungsmedium sind dabei optische Lichtleiter  vorgesehen. Ein wesentliches Hindernis für das Vordringen der optischen  Lichtleiter ist ihre Empfindlichkeit auf Biegen und Knicken, so dass  der 



     Stand der Technik für die entsprechend schonende Handhabung der  Lichtleiter ungeeignet ist. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Erhöhung der Verfügbarkeit  der konfektionierten Teile und die schonende und störungsfreie Konfektionierung  dieser Teile, bei gleichzeitiger Beseitigung der genannten Nachteile,  mit einem neuen Verfahren und einer Vorrichtung zur Durchführung  des Verfahrens. 



   Die Lösung dieses erfindungsmässigen Verfahrens erfolgt gemäss dem  Merkmal der Patentansprüche 1-3, so dass die Teile im Transport geordnet  aufbewahrt und die Zuordnung der Teile mit den Teilenden in einem  lokalen Koordinatensystem eingeschlossen, der Transferstrasse übergeben  werden, wo die jeweilige Zuordnung zu den Bearbeitungsstationen durch  standardisiertes Andocken geschieht. Gegenstand des Patentanspruchs  4 und der abhängigen Patentansprüche ist eine Vorrichtung für die  Ausführung des Verfahrens mit bevorzugten Ausführungsformen der Vorrichtung.                                                   



   Die Erfindung macht die Verarbeitung von verschiedenen Teillängen  und Querschnitten in derselben Transferstrasse möglich, eliminiert  die Ursache von lästigen Betriebsstörungen, steigert die Präzision  der Teile und der Teilenden und somit die Qualität und die Zuverlässlichkeit  der Teile selbst. 



   Das Erfassen der Teile in geschlossenen vereinheitlichten Transportmagazinen  hat aber für den    Hersteller der Transferstrassen auch wesentliche  Vorteile, denn mit den vereinheitlichten Transportmagazinen ist die  Rationalisierung des Lieferprogramms und dank dem, die Rationalisierung  der Struktur und Infrastruktur des gesamten Unternehmens möglich.  Dank der Einheitlichkeit der Transportmagazine lässt sich jede Anlage  nach Bedarf beliebig umbauen und/oder erweitern. 



   Weil die Transferstrasse letztlich die Bedienung der Bearbeitungsstationen  die kleinen und leichten Einheiten der Transportmagazine ausmachen,  ist die Fertigung, die Handhabung, die Logistik, die Spedition, der  Transport sowie der Aufbau der Transferstrassen am Ort, mit Ausnahme  der Platzierung der Stationen der Bearbeitung, einfache Handarbeit  ohne Hebegeräte. Gegenüber der Anlagen der Stand der Technik erfordert  die Aufstellung und Integration der Transportmagazine keine grosse  Genauigkeit und kostbare Justierarbeiten und entsprechend dieser  Anspruchslosigkeit sind die Anforderungen gegen-über den Lokalitäten  und der Beschaffenheit des Anstellungsortes gering. Ausserdem sind  die Transferstrassen der Erfindung fehlertolerant, d.h. dass die  Redundanz von kritischen Bearbeitungs- oder Kontrollstationen weder  im Bau noch im Betrieb ein Problem sind.

   Der Fehler einer Station  besorgt das Abschalten der Fehlerquelle und aktiviert die Ersatzeinheit,  was einen nahezu unbeaufsichtigten Betrieb möglich (z.B. Nachtschicht)  macht. Die fehlerhafte Station kann zudem ohne einen    Produktionsunterbruch  repariert werden. 



   Die vollständige Symmetrie der Leitungsenden lässt die doppelte Nutzung  der gleichen Stationen, zum Nachteil der Verarbeitungszeit, aber  zur erheblichen Reduktion der Investitionskosten, mit dem Bau von  Kleinstanlagen zu. 



   Die durch die Erfindung ermöglichte Flexibilität wird durch die moderne  Steuerungstechnik voll unterstützt und erlaubt die Begegnung des  aktuellsten Bedürfnisses der Produktionstechnik, die an Stelle von  "nur schnelleren" Produktion, sich die flexible Produktion mit kurzen  Stillstandszeiten für die Fehlerbehebung und die "schnelle Umrüstbarkeit"  wünscht. 



   Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass sie die Verarbeitung  ganzer Baugruppen, wie beispielsweise die Integration eines Türschalters  oder einer Lampenfassung im Automobilbau, ermöglicht und somit das  Einsparen der Steckkontakte dieser Teile erlaubt. 



   Schliesslich soll der Vorteil der Verwertbarkeit und der Wiederverwendbarkeit  der Transportmagazine nach Gebrauch erwähnt werden, die eine gegenüber  dem Stand der Technik wesentliche Werterhaltung der Investition ermöglicht  und somit die Abschreibung und Finanzierung einschlägiger Projekte  merklich erleichtert. Ausserdem reduziert und vereinfacht die Erfindung  mit den einheitlichen und einfachen Formen der Transportmagazine  den Aufwand der Planung und Konstruktionsarbeit der erfindungsgemässen  Transferstrassen, weil die Planung eigentlich nur aus der Aneinanderreihung  der    erforderlichen Bearbeitungsmaschinen besteht. Dementsprechend  lässt die Perspektive der Erfindung keine Grenzen der Bedürfnisse  der einschlägigen Industrie erkennen. 



   Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer Ausführungsvariante eines  Transportmagazins und seiner Integration in eine Transferstrasse  in den Zeichnungen dargestellt, die beispielsweise für die Konfektionierung  von Kabel in einer Transferstrasse dient, näher erläutert. Es zeigt:      Fig. 1 ein Transportmagazin der eingangs beschriebenen Art  von der Rückseite,     Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Transportmagazin  von vorne in der Grundstellung,     Fig. 3 das Fassen der Leitung  beim Beladen des Transportmagazins,     Fig. 4 das Aufspulen der  Leitungslänge in das Transportmagazin,     Fig. 5 das Fassen des  Hilfsgreifers beim Laden des Transportmagazins,       Fig. 6 das  beladene Transportmagazin mit aufgewickelter abgetrennter und eingefasster  Leitung,     Fig. 7 das beladene Transportmagazin in Bearbeitungsposition  des Leitungsanfangs,     Fig.

   8 das beladene Transportmagazin in  Bereitschaft der Übergabe der Leitungsenden,     Fig. 9 das beladene  Transportmagazin in Position der Bearbeitung der Leitungsenden und     Fig. 10 die schematische Darstellung einer Transferstrasse  mit beladenen Transportmagazinen der Fig. 3-9.  



   Die in der Fig. 10 schematisch dargestellte Transferstrasse 20 zeigt  die Förderstrecke 21, mit Förderrichtung 22, die Vorratsspule 23  der Leitung 24, wobei die Leitung 24 zur Konfektionierung in der  Station Aufspulen "A" eingeführt und entsprechend der in den Fig.  2 bis 7 dargestellten Konfiguration in einem Transportmagazin 1 verladen  und so festgehalten wird, dass die Leitungsenden 24a und 24b entsprechend  den Fig. 7 und 9 für die Operationen der Bearbeitung (C1 = Abisolieren,  D1 = Crimpen und nach Umsetzen in B C2 = Abisolieren, D2 = Crimpen)  zur Verfügung stehen. 



   Die Transportmagazine 1 (n1) bis 1 (n7) durchwandert die    Transferstrasse  20 im "Gänsemarsch" mit Zwischenhalten, bis die erforderlichen Operationen  der Bearbeitung B-D2, einschliesslich der möglichen Operations- und  Funktionskontrollen, vollzogen sind. Dabei wird das zur jeweiligen  Operation der Bearbeitung und/oder Umsetzung B-D2 gelangte Magazin  in den Stationen der Bearbeitung und Kontrolle angedockt. Mit Andocken  ist das Anhalten und exakte Positionieren des Transportmagazins 1n  mit Hilfe von bekannten Mitteln wie Dämpfungselementen und Aktuatoren  der Automation und Kontaktsitze des Werkzeug- und Vorrichtungbaus  gemeint, so dass in der jeweiligen Station die entsprechende Operation  der Bearbeitung, und Kontrolle bei höchster mechanischer Genauigkeit  geschehen kann.

   Nach Passieren der Transferstrasse werden die Transportmagazine  1n1-1nn geleert (geöffnet und die Leitungen abgespult) und abermal  zum Anfang der Transferstrasse befördert. 



   Das in der Fig. 1 gezeigte Transportmagazin 1 besteht aus einer Grundplatte  2, einem Lagerbock 3, einer Spule 4 mit Achse 5, einem um die Spule  4 rotierbaren Arm 6 mit Antriebsritzel 7 und Greifer 11, einem in  der Spule 4 integrierten, schwenkbaren Support 8 mit Greifer 10 und  einer um die Spule 4 schwenkbaren Konsole 9 mit Greifer 12, wobei  die Konsole 9 an einer Achse 9.1 am Lagerbock 3 gelagert ist. Die  Stirnflächen der Grundplatte weisen Positionierugshilfen, 2.1, (2.2),  beispielsweise konische Löcher, auf. Die Greifer 10, 11, 12 sind  einfachheitshalber schematisch und in allen Figuren geöffnet dargestellt.  Gemeint sind aber    federgespannte Zweibackengreifer, die in allen  Darstellungen der Fig. 1 bis 9 gespannt und geschlossen sind. Die  Spule 4 hat eine Trommel 4.1 mit einer vollständigen 4.2 und einer  geöffneten Flanke 4.3. 



   Die Fig. 2 zeigt in der Konfiguration der Grundstellung das Transportmagazin  1, das gegenüber der Fig. 1 um 90 DEG  gedreht ist. Diese Ansicht  zeigt den Schlitz 8.1, der das radiale Schwenken des Supportes 8  in der Spule 4 zulässt. Die Positionierungshilfe 2.2 in der Grundplatte  2 dient zum Justieren beim stirnseitigen Andocken des Transportmagazins  1. Nach dem Andocken wird ein nicht gezeigter Spulantrieb an die  Kupplungsstelle 4.5 der Spule 4 gesteckt und vor dem Drehen der Spule  die auf die Spulenflanke 4.2 wirkende, zwischen der Grundplatte und  der Spule 4 verborgene federgespannte Haltebremse gelöst. In der  Lage der Grundstellung folgt gemäss Fig. 3 das Einfädeln und Fassen  der Leitung 24 am Anfang 24.1 mit dem Greifer 10. Anschliessend wird  die zu konfektionierende Länge der Leitung 24, wie in Fig. 4 gezeigt,  auf die Spule 4 gewickelt. 



   Fig. 5 zeigt, dass der Greifer 11 die Leitung 24 gefasst hat. Die  Zustellung des Greifers 11 mit dem Arm 6 besorgt ein zugeschwenkter,  nicht dargestellter Antrieb, der das in der Fig. 1 sichtbare, mit  dem Arm 6 fest verbundenen Ritzel 7 treibt. Mit dem Abschneiden der  Leitungsenden 24.2 nach Fig. 6 ist das Transportmagazin 1 geladen.  Vor dem Verlassen der Aufspulstation "A" wird die Spule 4 des     Transportmagazins 1 entsprechend Fig. 7 in die Lage der Bearbeitung  des Leitungsanfangs 24.1 auf die bereits geschilderte Art gedreht.  Entsprechend der Konfiguration nach Fig. 7 trifft das Transportmagazin  1n7 gemäss Fig. 10 in der Bearbeitungsstation C1 ein, wo nach dem  Andocken das Abisolieren folgt.

   Die Konfiguration gemäss Fig. 7 zeigt  auch das Transportmagazin 1n6 in der Bearbeitungsstation D1, wo die  Ausrüstung des Leitungsanfangs 24.1 mit den Crimpkontakten vollzogen  wird. Dabei hilft die Schwenkbarkeit des Supports 8 in der Spule  4, da sie die Oszillation des Leitungsanfangs 24.1 bei dem Crimpprozess  zulässt und somit die Übertragung der Kräfte der Crimppresse auf  das Transportmagazin 1n6 verhindert. 



   In der Station "B" der Fig. 10 wird die Konfiguration des Transportmagazins  für die Bearbeitung, der Leitungsenden 24.2 vorbereitet. Dazu wird  gemäss Fig. 8 zuerst die Spule 4 mit dem Arm 6 und den Greifer 11,  gemeinsam gedreht und das Ende der Leitung 24 vom Greifer 12 der  Konsole 9 nach Zurückspulen übernommen. Da die Konsole 9 die Oszillation  der Leitungsenden 24.2 zulässt, werden keine Kräfte im folgenden  Crimpprozess D2 auf das Transportmagazin 1n2 übertragen. 



   Eine weitere Möglichkeit ist, die Spule 4 am Umfang der Flanke 4.3,  beispielsweise mit einem Reibrad, anzutreiben und die Kupplung 4.5  für die Aktivierung oder Deaktivierung der Mitnahme des Armes 6 mit  der Spule 4 zu verwenden.

Claims (10)

1.) Verfahren zur Konfektionierung von biegeschlaffen Teilen länglicher Art, dadurch gekennzeichnet, dass die zu konfektionierenden Teile mindestens teilweise aufgerollt und die Lage ihres Anfangs (24.1) und Endes (24.2) bezüglich mindestens einem Punkt eines lokalen Koordinatensystems (x/y/z) eindeutig definiert ist, und dass das lokale Koordinatensystem (x/y/z) in das Koordinatensystem des Verfahrens (X/Y/Z) so bewegt werden kann, dass nach vorbestimmtem Transfer der Teile (24) eine örtliche Bearbeitung oder Behandlung (B, C1, C2 D1, D2) des Anfangs (24.1) und des Endes (24.2) der Teile (24) mit oder in verschiedenen Werkzeugen (C, D) möglich ist.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Koordinatensysteme (x/y/z) mindestens eine Andockstelle (2.1, 2.2) aufweisen, die eine eindeutige Zuordnung zu den Andockstellen der Bearbeitungs- und/oder Bearbeitungsstellen (A, B, C, D) im Koordinatensystem des Verfahrens (X/Y/Z) erlauben.

3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine örtliche Bearbeitung oder Behandlung der zu konfektionierenden Teile (24) beim Aufrollen (A) oder, nach Passieren der Transferstrasse (20), beim Abrollen möglich ist.

4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine vorzugsweise rechteckige Grundplatte (2) einen Lagerbock (3) mit einer fliegend gelagerten Spule (4) und einen um die Spule (4) herum drehbaren Arm (6) und eine um die Spule (4) herum schwenkbare Konsole (9) aufweist und die Nabe (4.1) der Spule (4) einen einseitig und schwenkbar gelagerten Support (8) trägt und, dass der Support (8) für das Festhalten des Anfangs (24.1) eines zu konfektionierenden Teiles (24) einen Greifer (10), und der Arm (6) und die Konsole (9) für das wechselweise Festhalten des Endes (24.2) desselben Teils (24), je einen weiteren Greifer (11, 12) trägt.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (4) zwei Flanken (4.2, 4.3), und dass die Flanke (4.2) an ihrem Umfang einen Ausschnitt aufweist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Flanke (4.2) der Spule (4) eine Kupplung (4.5) und einen Schlitz (8.1), der durch die Nabe (4.1) der Spule (4) ragt, aufweist.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (6) mit einem Ritzel (7) verbunden ist und gemeinsam auf einer Achse (5) gelagert sind.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsole (9) an einem Stift (

9.1) und der Stift (9.1) im Lagerbock (3) gelagert ist. 9.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arm (6) mit der Spule (4) verbindbar ist.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifer (10, 11, 12) vorgespannte Doppelbackengreifer sind und die Lage der Spule (4) zu der Grundplatte (2) mit einer vorgespannten Feststellvorrichtung fixierbar ist.