[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und/oder Steuern einer Kabelbearbeitungsvorrichtung sowie eine Kabelbearbeitungsvorrichtung.
[0002] Typische, bei der Bearbeitung von Elektrokabeln auftretende Vorgänge sind die Durchtrennung eines einen Leiter oder ein Leiterbündel umgebenden Isoliermantels zum Abisolieren bzw. Freilegen des Leiters und das anschliessende völlige Durchtrennen des Kabels, um beispielsweise an dem freiliegenden Leiter einen Kabelschuh oder eine sonstige Klemme anzubringen. Solche Vorgänge laufen beispielsweise bei der Herstellung von Kabelbäumen für Kraftfahrzeuge in grosser Anzahl und mit hoher Geschwindigkeit ab. Zusätzlich werden Kabel unterschiedlicher Stärke bearbeitet.
[0003] Eine solche Kabelbearbeitungsmaschine ist beispielsweise in der EP 0 623 982 B1 beschrieben.
Ein zu bearbeitendes Kabel wird zunächst mittels zweier Durchtrennmesser durchtrennt. Die durchtrennten Enden werden anschliessend mittels einer Transporteinrichtung derart weit auseinandergezogen, dass sich ihre Enden in einem vorbestimmten Abstand von Abisoliermessern befinden. Anschliessend wird der Isoliermantel jedes Kabels mittels der Abisoliermesser durchschnitten, so dass beim Herausziehen der Kabelenden zwischen den Abisoliermessern das jeweils abgeschnittene Ende des Isoliermantels von dem Leiter abgezogen wird und der Leiter für eine weitere Bearbeitung, beispielsweise Kontaktierung, freiliegt.
[0004] Die für einen Abisoliervorgang oder ein vollständiges Durchtrennen eines Kabels notwendigen Daten, wie Hub eines Abisoliermessers usw., werden üblicherweise bei jedem Produktwechsel bzw. bei jeder Änderung der Kabelart neu eingegeben.
Dazu kann eine Maschinen-Datenbank benutzt werden oder die Werte werden aus Spezifikationstabellen ausgelesen und manuell eingegeben.
[0005] Wenn ein aktuelles Kabel von der Spezifikation abweicht, führt dies zu fehlerhaften Endprodukten, die unter Umständen nicht sofort bemerkt werden, was zu Ausschuss oder gar zu späteren Qualitätseinbussen oder Funktionsausfällen führt.
[0006] Aus der EP 1 515 410 A2, von der in den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 5 ausgegangen wird, ist eine Kabelbearbeitungsmaschine mit einem Messerkopf bekannt, der aus einem Oberteil und einem Unterteil besteht, die aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Der Oberteil enthält mindestens ein Trennmesser, mindestens ein Abisoliermesser sowie eine erste Schneide, die über eine Kraftmesseinrichtung an einer Grundplatte des Oberteils befestigt ist.
Der Unterteil des Messerkopfes enthält mindestens ein Trennmesser, mindestens ein Abisoliermesser sowie eine weitere Schneide. Mit Hilfe der ersten Schneide, der zweiten Schneide und der Kraftmesseinrichtung ist es möglich, die Crimphöhe einer zwischen den Schneiden angeordneten Crimpverbindung beim Aufeinanderzubewegen der Schneiden zu messen.
[0007] Aus der EP 0 673 099 A2 ist ein Verfahren zum Abtrennen und/oder Abisolieren eines Leiter bzw. Kabelendes sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Dabei wird das zu bearbeitende Leiterende hinter dem zu bearbeitenden Leiterendabschnitt ergriffen und in seiner Axiallage festgehalten. Daraufhin wird mittels einer in Längsrichtung des Leiterendabschnittes relativ zu diesem gegen sein freies Ende verschiebbaren Abtastanordnung das freie Ende des Leiterendabschnittes festgelegt.
Dann werden Schneidmesser um einen der Abtrenn- und/oder Abisolierlänge entsprechenden Betrag von der vorher ermittelten Endposition zurückversetzt und in schneidenden Eingriff mit dem zu bearbeitenden Leiterendabschnitt gebracht. Nach Durchtrennung der gewünschten Lage wird diese mittels der Schneidmesser in Richtung auf das Ende des Leiterendabschnittes verschoben.
Eine Nullpunktjustierung der Schneidmesser kann mittels eines Messerbolzens erfolgen.
[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität und die Betriebssicherheit von Kabelbearbeitungsvorrichtungen zu verbessern.
[0009] Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäss dem Anspruch 1 erzielt.
[0010] Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren aufgenommene Kraft-Weg-Kurve erlaubt eine automatische Bestimmung verschiedener für den Betrieb der Kabelbearbeitungsvorrichtung und/oder die Qualitätsüberwachung wichtiger Parameter, wie Kabelaussendurchmesser, Kabelinnendurchmesser, Schneidgeschwindigkeit, Lüften usw.
Diese Daten können in unterschiedlichster Weise verwendet werden, beispielsweise für die Steuerung der Kabelbearbeitungsvorrichtung bzw. -maschine, für die Ermittlung der Geometrie des Kabels oder auch für die Ermittlung von Verschleiss der Abisolier- und/oder Durchtrennmesser usw.
[0011] Die abhängigen Ansprüche 2 bis 4 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemässen Verfahrens gerichtet.
[0012] Der Anspruch 5 kennzeichnet den Aufbau einer Kabelbearbeitungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
[0013] Die erfindungsgemässe Kabelbearbeitungsvorrichtung wird mit den Merkmalen der Ansprüche 6 bis 11 in vorteilhafter Weise weitergebildet.
[0014] Die Erfindung kann in vielfältiger Weise für die Bearbeitung von Kabeln, Leitungen und sonstiger länglicher Gegenstände senkrecht zu ihrer Längserstreckung eingesetzt werden.
Besonders gut eignet sich die Erfindung für den Einsatz an Kabelbearbeitungsvorrichtungen, mit denen ein Kabel zunächst abisoliert und dann vollständig durchtrennt wird.
[0015] Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
[0016] In den Figuren stellen dar:
<tb>Fig. 1<sep>eine schematische Seitenansicht einer Kabelbearbeitungsvorrichtung,
<tb>Fig. 2a)-c)<sep>unterschiedliche Ansichten von Messern in unterschiedlichen Stellungen,
<tb>Fig. 3<sep>eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung ähnlich Fig. 1 mit die Funktion erläuternden Darstellungen,
<tb>Fig. 4<sep>eine Ansicht ähnlich der Fig. 3 einer abgeänderten Ausführungsform,
<tb>Fig. 5<sep>eine schematische Ansicht auf einen Teil der Vorrichtung gemäss Fig. 1 in einer abgeänderten Ausführungsform, und
<tb>Fig. 6<sep>die Ausführungsform gemäss Fig. 5 mit zusätzlichen Einrichtungen.
[0017] Gemäss Fig. 1 enthält eine zum Abisolieren und Durchtrennen (Ablängen) eines Kabels 2 ausgebildete Kabelbearbeitungsvorrichtung ein Grundgestell 4, auf dem unter Zwischenanordnung einer Kraftmesseinrichtung 6 ein Untertisch 8 aufliegt.
[0018] Weiter ist an dem Grundgestell 4 mittels einer nicht dargestellten Führung ein Obertisch 10 im dargestellten Beispiel vertikal beweglich geführt, zu dessen Antrieb ein in Form eines Elektromotors 12 ausgebildeter Aktor an dem Grundgestell 4 befestigt ist.
[0019] Die Kraftmesseinrichtung 6 kann in an sich bekannter Weise Piezoelemente enthalten,
über die sich der Untertisch 8 an dem Grundgestell 4 abstützt und deren Ausgangssignale sich mit der vom Untertisch 8 auf das Grandgestell 4 ausgeübten Kraft ändern.
[0020] Der Elektromotor 12 kann beispielsweise mit dem Obertisch 10 über einen Spindeltrieb verbunden sein, so dass die Drehbewegung einer Ausgangswelle des Elektromotors 12 in an sich bekannter Weise in eine lineare Bewegung des Obertisches 10 umgesetzt wird.
[0021] Die Position des Obertisches 10 wird von einem Positionssensor 14 erfasst.
Die Kraftmesseinrichtung 6 und der Positionssensor 14 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 15 verbunden, die einen mit dem Elektromotor 12 verbundenen Ausgang aufweist.
[0022] An dem als Messerträger dienenden Untertisch 8 sind in gegenseitigem Abstand Abisoliermesser 16 und dazwischen ein Durchtrennmesser 18 angebracht.
[0023] An dem als Messerträger dienenden Obertisch 10 sind entsprechende Abisoliermesser 20 und ein Durchtrennmesser 22 angebracht.
[0024] Gestrichelt schematisch dargestellt ist eine Kabeltransportvorrichtung 23.
Nicht dargestellt ist eine Kontaktiervorrichtung, beispielsweise Crimpvorrichtung, die zusammen mit der dargestellten Vorrichtung Bestandteil eines Kabelbearbeitungszentrums ist.
[0025] Fig. 2 zeigt zwei zusammenarbeitende Messer, beispielsweise Abisoliermesser 16 und 20, in verschiedenen Ansichten und vergrösserter Darstellung.
[0026] Fig. 2a) zeigt ein unteres Abisoliermesser 16 und ein oberes Abisoliermesser 20 mit dem dazwischen befindlichen Kabel 2 in einer Ansicht parallel zur Kabellängsstreckung.
Wie ersichtlich, sind die einander zugewandten Ränder der Abisoliermesser 16 und 20 mit Schneiden 24 bzw. 26 ausgebildet, die in der Ansicht gemäss Figur 2a) mit voneinander abgewandten V-förmigen Ausschnitten 28 und 30 ausgebildet sind.
[0027] Wie aus einem Vergleich zwischen Fig. 2a) und 2c) ersichtlich, bilden die beiden V-förmigen Ausschnitte 28 und 30 beim Aufeinanderzubewegen der Messer 16 und 20 eine rautenförmige Öffnung, die das durch sie hindurch geführte Kabel 2 zentriert und einen ein Leiterbündel 32 des Kabels 2 umschliessenden Isoliermantel 34 zunehmend durchtrennt, bis die Kanten der Schneiden 24 und 26 in Anlage an das Leiterbündel 32 kommen (Stellung gemäss Fig.
2c)), wobei der Isoliermantel 34 weitgehend durchtrennt ist.
[0028] Beim Durchtrennen des Isoliermantels nur zum Zweck einer späteren Abisolierung durch Abziehen des abgetrennten Mantelstücks darf das Leiterbündel 32 nicht beschädigt werden, da dies zu Fehlern bei einer nachfolgenden Kontaktierung und/oder zu unzulässig hohen Ohm'schen Widerständen führen könnte.
[0029] Wie in Fig. 1 dargestellt, sind zwischen den Abisoliermessern Durchtrennmesser 22 vorgesehen, deren Schneidkanten vorteilhafterweise derart zueinander und relativ zu denen der Abisoliermesser angeordnet sind, dass das gesamte Kabel 2 sicher durchtrennt ist, bevor die Abisoliermesser den Isoliermantel 34 berühren und anschliessend in die Stellung gemäss Fig.
2c) gelangen, in der einerseits der Isoliermantel 34 vollständig durchtrennt ist und andererseits das Leiterbündel 32 noch nicht beschädigt ist.
[0030] Aufbau und Funktion der beschriebenen Vorrichtung sind an sich bekannt und werden daher nicht im Einzelnen erläutert. Normalerweise wird die Vorrichtung derart eingesetzt, dass ein mittels der Kabeltransportvorrichtung 23 zurückgeführtes Kabel 2 von den Durchtrennmessern 18, 22 durchtrennt wird. Die durchtrennten Enden werden anschliessend mittels der Transportvorrichtung 23 so weit auseinandergezogen, dass sie sich in vorbestimmten Abständen von den Abisoliermessern 16 und 20 befinden. Anschliessend wird der Isoliermantel 34 jedes Endes durchgeschnitten, wobei die Abisoliermesser in die Stellung gemäss Fig. 2c) gelangen.
Danach werden die Abisoliermesser 16 und 20 geringfügig voneinander entfernt (gelüftet), so dass sie den Leiter nicht berühren, wenn anschliessend die Enden mittels der Transportvorrichtung 23 weiter auseinandergezogen werden, so dass die Endstücke der Isoliermäntel abgezogen werden und die Leiter 32 für ihre Kontaktierung freiliegen.
[0031] Damit das Leiterbündel zuverlässig nicht beschädigt wird, ist eine genaue Kenntnis der Positionen der Abisoliermesser 16 und 20 erforderlich.
Bei Kenntnis des Abstandes zwischen dem Untertisch 8 und dem Obertisch 10 und der Geometrie der Abisoliermesser 16 und 20 kann der Querschnitt der zwischen den Schneiden 26 und 24 verbleibenden rautenförmigen Öffnung berechnet werden.
[0032] Im Folgenden wird die Programmierung eines in der Steuereinrichtung 15 enthaltenen Speichers anhand der Fig. 3 erläutert, in der das Gestell 4 der Fig. 1 der Einfachheit halber weggelassen ist und der Positionssensor 14 als ein Winkelinkrementzähler ausgebildet ist, der die Drehstellung eines vom Elektromotor 12 drehangetriebenen Bauteils erfasst und inkremental zählt.
Eine einem Zählstand entsprechende Referenzposition kann dadurch bestimmt werden, dass ein bewegtes Bauteil eine Lichtschranke oder einen mechanischen Anschlag erreicht, so dass erforderlichenfalls jeweils Absolutpositionen bekannt sind.
[0033] Unter Vorschub des Obertisches 10 mit Hilfe des Elektromotors 12 wird in einer Eingangsstufe 40 der elektronischen Steuereinrichtung 15 eine Kraft-Weg-Kurve aufgenommen, die das Ausgangssignal F der Kraftmesseinrichmng 6 in Abhängigkeit vom Zählstand S des Positionssensors 14 angibt. Diese Kraft-Weg-Kurve enthält markante Punkte bzw.
Positionen, wie beispielsweise den Punkt A, an dem die Durchtrennmesser 22 in Anlage an den Isoliermantel 34 des Kabels 2 kommen, den Punkt B, an dem die Durchtrennmesser 18 in Anlage an das Leiterbündel 32 kommen, und den Punkt C, in dem das Kabel 2 vollständig durchtrennt ist.
[0034] Es versteht sich, dass die Kraft-Weg-Kurve auch getrennt nur für die Abisoliermesser 20 und die Durchtrennmesser 18 aufgenommen werden kann, wobei sie bei den Abisoliermessern beim Punkt B endet.
[0035] An den geschilderten kritischen Punkten weist die Kraft-Weg-Kurve typische Steigungsänderungen auf, die in einer Auswerteeinheit 42 der Steuereinrichtung 15 ausgewertet werden, so dass die Lage der kritischen Punkte bzw.
Positionen in einem Display 44 angezeigt werden kann oder in einer Ausgangsstufe 46 zur Ansteuerung des Elektromotors 12 umgesetzt werden.
[0036] Fig. 4 zeigt eine gegenüber der Fig. 3 abgeänderte Ausführungsform, die sich von der der Fig. 3 dadurch unterscheidet, dass das Ausgangssignal der Ausgangsstufe 46 einem Lageregler 50 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal einem Stromregler 52 zur Regelung des dem Elektromotor 12 aus einer Stromquelle 54 zugeführten Stroms zugeführt wird.
Bei konstanter Spannung der Stromquelle 54 ist der Strom I ein Mass des vom Elektromotor 12 für den Vortrieb des Obertisches 10 aufgebrachten Drehmoments und damit insbesondere bei Vorgabe einer konstanten Geschwindigkeit des Obertisches 10 ein Mass für die auf die zugehörigen Messer aufgebrachte Kraft.
[0037] Die aufgenommene Kraft-Weg-Kurve und deren kritische Punkte können in unterschiedlichster Weise genutzt werden:
Bei Übergang von einer Kabelart auf eine andere Kabelart kann anhand eines Referenzkabels eine Referenzkurve aufgenommen werden, deren kritische Punkte anschliessend zur Steuerung des Elektromotors 12 dienen.
Die sich im Betriebsverlauf ergebende Kraft-Weg-Kurve kann laufend mit der Referenzkurve verglichen werden, so dass festgestellt werden kann, ob die Kabelgeometrie der vorbestimmten Kabelgeometrie entspricht oder aber festgestellt werden kann, ob die Messer verschleissen oder ein anderer Systemfehler auftritt. Bei Kabelfehlern ändert sich die relative Lage der kritischen Punkte zueinander.
Bei Verschleiss verschieben sich die Punkte insgesamt.
[0038] Weiter können die gemessenen Kraft-Weg-Kurven dazu verwendet werden, programmierte Steuerdaten auf Richtigkeit dahingehend zu überprüfen, dass tatsächlich die beabsichtigten Kabel bearbeitet werden.
[0039] Es versteht sich, dass der laufende Betrieb der Vorrichtung bei der Kabelbearbeitung mit höherer Geschwindigkeit erfolgen kann als die Aufnahme einer Kraft-Weg-Kurve, wobei dann dynamische Effekte korrigiert werden können.
[0040] Die beschriebene Vorrichtung kann zusätzlich zur Kontrolle einer Crimpverbindung eingesetzt werden, indem die Stelle der Crimpverbindung zwischen zwei beispielsweise zusätzlichen Prüfmessern bewegt wird, die in Anlage an die Crimpstelle gebracht werden,
so dass wiederum durch Aufnahme der Kraft-Weg-Kurve der Anlagepunkt und dadurch der zugehörige Abstand zwischen den Prüfmessern und damit die Dicke der Crimpverbindung (Crimphöhe), die einem vorbestimmten Sollmass entsprechen soll, ermittelt werden kann.
[0041] Die beschriebene Vorrichtung kann in vielfältiger Weise hinsichtlich des Antriebs der Messer, der Bestückung der Tische bzw. relativ zueinander bewegten Messerhalteeinrichtungen mit Messern, der Kraftmessung, der Wegmessung usw. abgeändert werden. Anstelle des Elektromotors können hydraulische oder pneumatische Zylinder usw. verwendet werden. Es können sowohl der Untertisch als auch der Obertisch angetrieben werden, beispielsweise von einer gemeinsamen Spindel, mit der die beiden Tische in gegensinnigem Gewindeeingriff sind.
Damit wird erreicht, dass die Mitte zwischen den relativ zueinander bewegten Messern und damit die horizontale Position des Kabels exakt gleich bleibt.
[0042] Die Gestaltung der Messer kann entsprechend den jeweiligen Erfordernissen unterschiedlich sein; beispielsweise kann der Winkel zwischen den Schneidabschnitten verändert werden; der Ausschnitt 28 kann mit unterschiedlichster Form ausgebildet sein, beispielsweise an die Kontur des Leiters angepasst sein usw. Die Erfindung kann für unterschiedlichste Kabelarten eingesetzt werden; für Koaxialleitungen, die ausgehend vom Innenleiter zunächst einen aus einem Dielektrikum bestehenden Mantel, dann eine Abschirmung und anschliessend einen Isolationsmantel besitzen, ergibt sich naturgemäss ein anderer Kurvenverlauf mit anderen kritischen Punkten bzw. Positionen als der beispielhaft beschriebene Kurvenverlauf.
Die Vorrichtung kann auch bei der Be- bzw. Verarbeitung von Lichtwellenleitern eingesetzt werden, die beispielsweise einen Glaskern aufweisen, der von einem Kunststoff ummantelt ist. Für solche Koaxialkabel können beispielsweise mehrere, jeweils nebeneinander angeordnete Abisoliermesser verwendet werden, deren eine bis zum Leiter abisolieren und deren andere beispielsweise nur bis zur Abschirmung abisolieren.
[0043] Die Kraftmesseinrichtung kann derart aufgebaut sein, dass jedes der Messer an dem Tisch bzw. der Halterung über eine eigene Kraftmessdose befestigt ist, so dass die Kräfte getrennt erfasst werden können.
[0044] Anhand der Fig. 5 und 6 wird eine Weiterbildung der geschilderten erfindungsgemässen Vorrichtung erläutert.
Fig. 5 zeigt eine schematische Aufsicht auf die übereinander befindlichen Tische 8 und 10 mit den daran befestigten Abisoliermessern und Durchtrennmessern. Fig. 6 zeigt die Anordnung der Fig. 5 in ihrer Integration in weitere Kabelbearbeitungseinrichtungen.
[0045] Gemäss Fig. 5 sind auf dem Untertisch 8 und dem Obertisch 10 jeweils zwei zusätzliche Tastglieder 60 und 62 befestigt. Das jeweils untere Tastglied 60 ist zum oberen Tastglied 62 nicht versetzt, da einander zugewandte Tastränder der Tastglieder 60, 62 bevorzugt in gegenseitiger Fluchtung sind.
Im Gegensatz zu den Messern sind die Tastränder der Tastglieder 60, 62 vorteilhafterweise stumpf, da mit ihnen kein Durchtrennen irgendwelcher Bauteile beabsichtigt ist.
[0046] Gemäss Fig. 6 befinden sich die Tische 8, 10 mit den daran befestigten Messern und Tastgliedern zwischen zwei Greifarmen 64 und 66 mit jeweils einem inneren Durchlass für den Durchtritt des Kabels 2. Die Greifarme 64 und 66 haben vorteilhafterweise an ihren aufeinander zugewandten Enden Greifbacken 68 und 70, die zum Greifen bzw. Halten des Kabels 2 schliessbar sind. Die Greifarme 64 und 66 sind um im dargestellten Beispiel vertikale Achsen A und B schwenkbar.
Für einen Transport des Kabels 2 sind Transportwalzen 72 und 74 vorgesehen, zwischen denen das Kabel 2 jeweils reibschlüssig hindurchgeführt ist, so dass es bei entsprechendem Antrieb der Transportwalzen gefördert wird.
[0047] Seitlich neben den Greifarmen 64 und 66 ist jeweils eine Crimpstation 76 und 78 angeordnet.
[0048] Im Folgenden wird das Zusammenwirken der einzelnen, in ihrem Aufbau an sich bekannten Einrichtungen in der Fig. 6 erläutert. Unter Steuerung der Steuereinrichtung 15 (Fig. 1) wird das Kabel 2 beispielsweise gemäss Fig. 6 von unten her in die Anlage eingeführt, indem es von den Transportwalzen 72 durch den Greifarm 64 hindurchgeführt wird, bis sein vorderes Ende sich zwischen den voneinander beabstandeten Durchtrennmessern 18 und 22 hindurchbewegt hat.
Anschliessend werden die Greifbacken 68 geschlossen und die Tische 8, 10 zusammengefahren, so dass das Kabel von den Trennmessern 18, 22 durchtrennt bzw. abgeschnitten wird. Anschliessend werden die Abisoliermesser 16, 20 so weit aufeinander zu bewegt, dass der Isoliermantel des Kabels durchtrennt wird. Anschliessend wird das Kabel mittels der Transportwalzen 72 bei geöffneten Greifbacken 68 gemäss Fig. 6 nach unten gezogen, so dass das abgetrennte Isoliermantelstück vom Leiter abgezogen wird, wie weiter oben beschrieben. Die Greifbacken 68 werden dann geschlossen und der Greifarm 64 wird um die Achse A in Gegenuhrzeigerrichtung verschwenkt, so dass das freie Kabelende in der Crimpstation 76 angeordnet wird und dort mit einem Crimpkontakt versehen wird.
Anschliessend wird der Greifarm 64 zurück über die Ausgangsstellung hinaus bewegt, so dass das mit einem Crimpkontakt versehene Ende des Kabels zwischen den Tastgliedern 60 und 62 angeordnet wird. Durch Zusammenfahren der Tastglieder 60 und 62 kann die Crimphöhe anschliessend gemessen werden, indem beispielsweise der Abstand zwischen Untertisch 8 und Obertisch 10 und daraus der Abstand zwischen den Tasträndern der Tastglieder 60 und 62 ermittelt wird, wenn die Betätigungskraft zum Aufeinanderzubewegen der Tische 8 und 10 bzw.
Halterungen eine vorbestimmte Kraft, beispielsweise 5 N, übersteigt.
[0049] Anschliessend werden die Tische auseinanderbewegt und der Greifarm 64 schwenkt zurück in die dargestellte Ausgangslage, so dass das mit einem Crimpkontakt versehene Ende bei geöffneten Greifbacken 70 durch den Greifarm 66 hindurch und die Transportwalzen 74 hindurch bewegt werden können. Wenn eine vorbestimmte Kabellänge zwischen den Durchtrennmessern 18 und 22 hindurchbewegt ist (die jeweilige Länge kann unmittelbar am Kabel oder durch Erfassen der Drehbewegung der Transportwalzen 72 und/oder 74 erfasst werden), wird der Kabeltransport unterbrochen und eine vorbestimmte Länge des Kabels mittels der Durchtrennmesser 18, 22 abgetrennt.
Anschliessend erfolgt in der beschriebenen Weise die Abisolierung der beiden einander zugewandten Kabelenden, die anschliessend in den Crimpstationen 76 und 78 mit Crimpkontakten versehen werden können, deren Dicke bzw. Höhe in einem weiteren Arbeitsgang mit Hilfe der Tastglieder 60 und 62 bestimmt werden kann.
[0050] Durch Integration der Crimphöhenmessung in die beschriebene Vorrichtung ist ohne Unterbrechung des Arbeitsflusses auch eine Qualitätssicherung der Crimpverbindung möglich.
[0051] Es versteht sich, dass die beschriebene Vorrichtung in vielfältiger Weise abgeändert werden kann, ohne dass der Grundgedanke der Erfindung, die Crimphöhenmessung mit der Überwachung der Durchtrennung und Abisolierung des Kabels zu integrieren und diese qualitätssichernden Vorgänge durch Erfassen der Kraftwegkennlinie der aufeinander zu bewegten Tische bzw.
Halterungen zu bewerkstelligen.
[0052] Beispielsweise müssen zur Überwachung der Crimphöhe nicht zwingend eigene Tastglieder vorgesehen sein. Die Crimphöhe kann auch mit Hilfe der Durchtrennmesser gemessen werden, wobei für deren Haltbarkeit bei der Crimphöhenüberwachung die Tische nur langsam und bis zu einem geringen Kraftanstieg bewegt werden.
Bezugszeichenliste
[0053]
2 : Kabel
4 : Grandgestell
6 : Kraftmesseinrichtung
8 : Untertisch
10 : Obertisch
12 : Elektromotor
14 : Positionssensor
15 : Steuereinrichtung
16 : Abisoliermesser
18 : Durchtrennmesser
20 : Abisoliermesser
22 : Durchtrennmesser
23 : Kabeltransportvorrichtung
24 : Schneide
26 : Schneide
28 : Ausschnitt
30 : Ausschnitt
32 : Leiterbündel
34 : Isoliermantel
40 : Eingangsstufe
42 : Auswerteeinheit
44 : Display
46 : Ausgangsstufe
50 : Lageregler
52 : Stromregler
54 : Stromquelle
60 : Tastglied
62 :
Tastglied
64 : Greifarm
66 : Greifarm
68 : Greifbacken
70 : Greifbacken
72 : Transportwalze
74 : Transportwalze
76 : Crimpstation
78 : Crimpstation
The invention relates to a method for monitoring and / or controlling a cable processing device and a cable processing device.
Typical occurring in the processing of electrical cables operations are the transection of a conductor or a conductor bundle surrounding insulating jacket for stripping or exposing the conductor and the subsequent complete severing of the cable, for example, to the exposed conductor a cable lug or other terminal to install. Such processes take place, for example, in the manufacture of wire harnesses for motor vehicles in large numbers and at high speed. In addition, cables of different thicknesses are processed.
Such a cable processing machine is described for example in EP 0 623 982 B1.
A cable to be processed is first severed by means of two cutting blades. The severed ends are then pulled apart so far by means of a transport device that their ends are located at a predetermined distance from stripping knives. Subsequently, the insulating jacket of each cable is cut by means of the stripping blades, so that when pulling the cable ends between the stripping the respective cut end of the insulating jacket is removed from the conductor and the conductor for further processing, such as contacting, exposed.
The necessary for a stripping or a complete severing of a cable data, such as stroke of a stripping blade, etc., are usually re-entered every time you change the product or whenever you change the cable.
For this purpose, a machine database can be used or the values are read from specification tables and entered manually.
If a current cable deviates from the specification, this leads to faulty end products, which may not be noticed immediately, resulting in waste or even later loss of quality or malfunction.
From EP 1 515 410 A2, which is based in the preambles of claims 1 and 5, a wire processing machine with a cutter head is known, which consists of an upper part and a lower part, which are movable toward and away from each other. The upper part contains at least one separating knife, at least one stripping knife and a first cutting edge which is fastened to a base plate of the upper part via a force measuring device.
The lower part of the cutter head contains at least one cutting knife, at least one stripping knife and another cutting edge. With the aid of the first cutting edge, the second cutting edge and the force measuring device, it is possible to measure the crimp height of a crimp connection arranged between the cutting edges when the cutting edges move toward each other.
From EP 0 673 099 A2 a method for separating and / or stripping a conductor or cable end and a device for carrying out the method is known. In this case, the end of the conductor to be machined is grasped behind the conductor end section to be machined and held in its axial position. Subsequently, the free end of the conductor end section is fixed by means of a sliding in the longitudinal direction of the Leiterendabschnittes relative to this against its free end scanning.
Then, cutting blades are returned by an amount corresponding to the severing and / or stripping length from the previously determined end position and brought into cutting engagement with the conductor end portion to be machined. After cutting through the desired position, this is moved by means of the cutting blade in the direction of the end of the Leiterendabschnittes.
A zero adjustment of the cutting blade can be done by means of a knife bolt.
The invention has for its object to improve the flexibility and reliability of cable processing devices.
A solution to this problem is achieved by a method according to claim 1.
The recorded with the inventive method force-displacement curve allows automatic determination of various important for the operation of the cable processing device and / or quality control parameters such as cable outer diameter, cable inner diameter, cutting speed, ventilation, etc.
This data can be used in a variety of ways, for example, for the control of the cable processing device or machine, for determining the geometry of the cable or for the determination of wear of the stripping and / or Durchtrennmesser, etc.
The dependent claims 2 to 4 are directed to advantageous embodiments and developments of the inventive method.
The claim 5 indicates the structure of a cable processing device for carrying out the method.
The inventive cable processing device is further developed with the features of claims 6 to 11 in an advantageous manner.
The invention can be used in many ways for the processing of cables, wires and other elongated objects perpendicular to their longitudinal extent.
Particularly well, the invention is suitable for use on cable processing devices with which a cable is first stripped and then completely severed.
The invention will be explained below with reference to schematic drawings, for example, and with further details.
In the figures represent:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic side view of a cable processing device,
<Tb> FIG. 2a) -c) <sep> different views of knives in different positions,
<Tb> FIG. 3 <sep> is a side view of an embodiment of the device similar to FIG. 1 with explanations explaining the function,
<Tb> FIG. 4 is a view similar to FIG. 3 of a modified embodiment, FIG.
<Tb> FIG. 5 is a schematic view of a part of the device according to FIG. 1 in a modified embodiment, and FIG
<Tb> FIG. 6 <sep>, the embodiment of FIG. 5 with additional facilities.
According to FIG. 1, a cable processing device designed for stripping and severing (cutting to length) a cable 2 includes a base frame 4, on which an under table 8 rests with the interposition of a force measuring device 6.
Further, an upper table 10 is guided vertically movable in the example shown on the base frame 4 by means of a guide, not shown, to the drive a trained in the form of an electric motor 12 actuator is attached to the base frame 4.
The force measuring device 6 may contain piezo elements in a conventional manner,
over which the undertable 8 is supported on the base frame 4 and whose output signals change with the force exerted by the undertable 8 on the grandstand 4 force.
The electric motor 12 may for example be connected to the upper table 10 via a spindle drive, so that the rotational movement of an output shaft of the electric motor 12 is implemented in a conventional manner in a linear movement of the upper table 10.
The position of the upper table 10 is detected by a position sensor 14.
The force measuring device 6 and the position sensor 14 are connected to an electronic control device 15 which has an output connected to the electric motor 12.
At the serving as a knife carrier undertable 8 stripping knives 16 and in between a diameter 18 are mounted at a mutual distance.
At the serving as a knife carrier upper table 10 corresponding stripping blades 20 and a blade 22 are attached.
Dashed lines schematically shows a cable transport device 23rd
Not shown is a contacting device, such as crimping device, which is part of a cable processing center together with the illustrated device.
Fig. 2 shows two cooperating blades, such as stripping blades 16 and 20, in different views and enlarged representation.
Fig. 2a) shows a lower stripping blade 16 and an upper stripping blade 20 with the intermediate cable 2 in a view parallel to the cable longitudinal extension.
As can be seen, the mutually facing edges of the stripping blades 16 and 20 are formed with cutting edges 24 and 26, respectively, which are formed in the view according to FIG. 2a) with V-shaped cutouts 28 and 30 facing away from one another.
As can be seen from a comparison between Fig. 2a) and 2c), form the two V-shaped cutouts 28 and 30 when moving the knives 16 and 20, a diamond-shaped opening which centered through the guided through them cable 2 and a Conductor bundle 32 of the cable 2 enclosing insulating jacket 34 increasingly severed until the edges of the cutting 24 and 26 come into contact with the conductor bundle 32 (position shown in FIG.
2c)), wherein the insulating jacket 34 is largely severed.
When cutting the insulating jacket only for the purpose of later stripping by peeling off the separated jacket piece, the conductor bundle 32 must not be damaged, as this could lead to errors in a subsequent contact and / or unacceptably high ohmic resistances.
As shown in Fig. 1, cutting blades 22 are provided between the stripping blades whose cutting edges are advantageously arranged to each other and relative to those of the stripping blades, that the entire cable 2 is severed safely before the stripping contact the insulating jacket 34 and then in the position shown in FIG.
2c), in the one hand, the insulating jacket 34 is completely severed and on the other hand, the conductor bundle 32 is not damaged.
Structure and function of the device described are known per se and are therefore not explained in detail. Normally, the device is used in such a way that a cable 2 returned by means of the cable transport device 23 is severed by the cut-through blades 18, 22. The severed ends are then pulled apart by means of the transport device 23 so far that they are at predetermined distances from the stripping blades 16 and 20. Subsequently, the insulating jacket 34 is cut through each end, wherein the stripping blades reach the position shown in FIG. 2c).
Thereafter, the stripping blades 16 and 20 are slightly removed from each other (vented) so that they do not touch the conductor when subsequently the ends are further pulled apart by the transport device 23 so that the end pieces of the insulating jackets are pulled off and the conductors 32 are exposed for their contacting ,
So that the conductor bundle is reliably not damaged, an accurate knowledge of the positions of the stripping knives 16 and 20 is required.
Knowing the distance between the undertable 8 and the top table 10 and the geometry of the stripping blades 16 and 20, the cross section of the diamond-shaped opening remaining between the blades 26 and 24 can be calculated.
In the following the programming of a memory contained in the control device 15 is explained with reference to FIG. 3, in which the frame 4 of FIG. 1 is omitted for simplicity and the position sensor 14 is formed as an angle increment counter, the rotational position of a detected by the electric motor 12 rotationally driven component and counts incrementally.
A reference position corresponding to a count can be determined by a moving component reaching a light barrier or a mechanical stop so that, if necessary, absolute positions are known.
Under feed of the upper table 10 by means of the electric motor 12, a force-displacement curve is recorded in an input stage 40 of the electronic control device 15, which indicates the output signal F of the Kraftmesseinrichmng 6 as a function of the count S of the position sensor 14. This force-displacement curve contains striking points or
Positions such as point A where the blades 22 contact the insulating jacket 34 of the cable 2, the point B where the blades 18 come into contact with the conductor bundle 32, and the point C where the cable 2 is completely severed.
It is understood that the force-displacement curve can also be recorded separately only for the stripping blades 20 and the blades 18, where it ends at the stripping knives at point B.
At the described critical points, the force-displacement curve has typical slope changes, which are evaluated in an evaluation unit 42 of the control device 15, so that the position of the critical points or
Positions in a display 44 can be displayed or implemented in an output stage 46 for driving the electric motor 12.
3 shows a different embodiment from that of FIG. 3 in that the output signal of the output stage 46 is fed to a position controller 50, the output signal of which is a current regulator 52 for controlling the electric motor 12 supplied from a power source 54 supplied current.
At a constant voltage of the current source 54, the current I is a measure of the torque applied by the electric motor 12 for the advancement of the upper table 10 and thus, in particular when setting a constant speed of the upper table 10, a measure of the force applied to the associated blades.
The recorded force-displacement curve and its critical points can be used in many different ways:
When transitioning from one type of cable to another type of cable, a reference curve can be recorded using a reference cable, the critical points of which then serve to control the electric motor 12.
The resulting in the course of the operation force-displacement curve can be continuously compared with the reference curve, so that it can be determined whether the cable geometry corresponds to the predetermined cable geometry or whether it can be determined whether the blades wear or another system error occurs. With cable faults, the relative position of the critical points changes.
When worn, the points shift in total.
Further, the measured force-displacement curves can be used to verify programmed control data for correctness, in effect to handle the intended cables.
It is understood that the ongoing operation of the device in the cable processing can be done at a higher speed than the recording of a force-displacement curve, in which case dynamic effects can be corrected.
The device described can be used in addition to controlling a crimped connection by moving the location of the crimp connection between two, for example, additional test blades which are brought into contact with the crimping point,
so that in turn by recording the force-displacement curve of the contact point and thereby the associated distance between the test blades and thus the thickness of the crimp (crimp height), which should correspond to a predetermined desired mass, can be determined.
The device described can be modified in many ways with respect to the drive of the knives, the placement of the tables or relatively moving knife holding devices with knives, the force measurement, the distance measurement, etc. Instead of the electric motor hydraulic or pneumatic cylinders, etc. can be used. Both the undertable and the upper table can be driven, for example by a common spindle, with which the two tables are in opposite directions threaded engagement.
This ensures that the center between the relatively moving knives and thus the horizontal position of the cable remains exactly the same.
The design of the knife may be different according to the respective requirements; For example, the angle between the cutting sections can be changed; the cutout 28 can be formed with a wide variety of shapes, for example, be adapted to the contour of the conductor, etc. The invention can be used for a variety of cable types; For coaxial cables, which, starting from the inner conductor, initially have a sheath consisting of a dielectric, then a shield and then an insulation sheath, a different course of the curve with different critical points or positions naturally results than the curve described by way of example.
The device can also be used in the processing or processing of optical waveguides, for example, have a glass core, which is encased in a plastic. For such coaxial cable, for example, several, each juxtaposed stripping be used, one of which stripping to the conductor and the other, for example, stripping only to shield.
The force measuring device may be constructed such that each of the knives is attached to the table or the holder via its own load cell, so that the forces can be detected separately.
A development of the described device according to the invention will be explained with reference to FIGS. 5 and 6.
Fig. 5 shows a schematic plan view of the superimposed tables 8 and 10 with the stripping blades and blades attached thereto. Fig. 6 shows the arrangement of Fig. 5 in its integration into other cable processing equipment.
According to FIG. 5, two additional feeler links 60 and 62 are mounted on the undertable 8 and the upper table 10, respectively. The respective lower feeler member 60 is not offset from the upper feeler member 62, since facing Tastränder the sensing members 60, 62 are preferably in mutual alignment.
In contrast to the knives, the contact edges of the feeler members 60, 62 are advantageously dull, since they do not intend to cut through any components.
6, the tables 8, 10 with the attached knives and Tastgliedern between two gripping arms 64 and 66, each with an inner passage for the passage of the cable 2. The gripping arms 64 and 66 have advantageously facing each other Ends gripping jaws 68 and 70, which are closed for gripping or holding the cable 2. The gripping arms 64 and 66 are pivotable about vertical axes A and B in the example shown.
For a transport of the cable 2, transport rollers 72 and 74 are provided, between which the cable 2 is guided in each case by friction, so that it is conveyed with a corresponding drive of the transport rollers.
On the side next to the gripper arms 64 and 66, a crimping station 76 and 78 is arranged in each case.
In the following, the interaction of the individual, known in their construction per se devices in Fig. 6 will be explained. Under the control of the control device 15 (Figure 1), the cable 2 is inserted into the system from below, for example, as shown in Figure 6, passing from the transport rollers 72 through the gripping arm 64 until its forward end is between the spaced-apart blades 18 and 22 has moved through.
Subsequently, the gripping jaws 68 are closed and the tables 8, 10 moved together so that the cable is severed or cut off by the separating knives 18, 22. Subsequently, the stripping blades 16, 20 are moved towards each other so far that the insulating jacket of the cable is severed. Subsequently, the cable is pulled by means of the transport rollers 72 with open gripping jaws 68 as shown in FIG. 6 down, so that the separated Isoliermantelstück is removed from the conductor, as described above. The jaws 68 are then closed and the gripper arm 64 is pivoted about the axis A in the counterclockwise direction, so that the free end of the cable is placed in the crimping station 76 and is provided there with a crimp contact.
Subsequently, the gripper arm 64 is moved back beyond the home position so that the crimped end of the cable is placed between the styli 60 and 62. By moving together the feeler members 60 and 62, the crimp height can then be measured, for example, by determining the distance between the undertable 8 and the upper table 10 and, therefrom, the distance between the tread edges of the feeler members 60 and 62, when the actuation force for moving the tables 8 and 10 towards one another ,
Mounts exceeds a predetermined force, for example, 5 N exceeds.
Subsequently, the tables are moved apart and the gripping arm 64 pivots back into the initial position shown, so that the end provided with a crimp contact can be moved through the gripping arm 66 and the transport rollers 74 with the gripper jaws 70 open. When a predetermined cable length is passed between the blades 18 and 22 (the respective length can be detected directly on the cable or by detecting the rotational movement of the transport rollers 72 and / or 74), the cable transport is interrupted and a predetermined length of the cable by means of the cut through the 18th , 22 separated.
Subsequently, in the described manner, the stripping of the two mutually facing cable ends, which can then be provided in the crimping stations 76 and 78 with crimp contacts whose thickness or height can be determined in a further operation using the sensing members 60 and 62.
By integrating the Crimphöhenmessung in the described device, a quality assurance of the crimp connection is possible without interrupting the flow of work.
It is understood that the described device can be modified in many ways, without integrating the basic idea of the invention, the crimp height measurement with the monitoring of the severing and stripping of the cable and these quality assurance operations by detecting the Kraftwegkennlinie of each other to move Tables or
Mounts to accomplish.
For example, need not be provided for monitoring the crimp height own sensing elements. The crimp height can also be measured with the aid of the cut-through knives, the tables being moved only slowly and to a small increase in force for their durability in the crimp height monitoring.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0053]
2: cable
4: Grandstand
6: Force measuring device
8: lower table
10: upper table
12: electric motor
14: position sensor
15: control device
16: Stripping knife
18: cutting knife
20: Stripping knife
22: cutting knife
23: cable transport device
24: cutting edge
26: cutting edge
28: Detail
30: Detail
32: conductor bundles
34: insulating jacket
40: entrance level
42: evaluation unit
44: display
46: output stage
50: position controller
52: current controller
54: Power source
60: probe
62:
feeler
64: gripping arm
66: gripping arm
68: gripping jaws
70: gripping jaws
72: transport roller
74: transport roller
76: crimping station
78: crimping station