DE102013014753A1 - Device for loading a pallet of components with secondary locks - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken einer Palette mit zumindest einem Bauelement, in das eine Sekundärverriegelung eingesteckt ist, eine Einschiebe- und eine Steuereinrichtung. Die Einschiebeeinrichtung dient dem Einschieben der Sekundärverriegelung in das Bauelement und der Überwachung der Endposition der Sekundärverriegelung. Die Steuereinrichtung steuert den Ablauf des Verriegelungsvorgangs durch Messung von Einschiebeweg. Damit wird die Automatisierung der Kabelbaummontage erhöht und die Sekundärverriegelung prozesssicher geschlossen, wodurch einige manuelle Tätigkeiten auch bei der Prüfung des Kabelbaums entfallen können. Da die Prüfung zum Sitz der Sekundärverriegelung in die Fertigung entsprechend der Erfindung integriert ist, verkürzt sich die Durchlaufzeit in der Herstellung und es entfallen Aufwendungen in einer sich anschließenden Prüfstation.The invention relates to a device for equipping a pallet with at least one component, in which a secondary lock is inserted, a push-in and a control device. The insertion device serves to insert the secondary lock into the component and to monitor the end position of the secondary lock. The control device controls the sequence of the locking operation by measuring the insertion path. This increases the automation of wiring harness assembly and secures the secondary locking process reliably, which eliminates some manual activities when testing the wiring harness. Since the test for the secondary locking seat is integrated into the production according to the invention, the lead time in production is shortened and expenses in a subsequent testing station are eliminated.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestücken einer Palette von Bauelementen mit Sekundärverriegelung, die in Fahrzeugen verbaut werden. Solche Vorrichtungen werden in Automaten benötigt, die Steckverbinder mit elektrischen Leitungen verbinden und einen zuverlässigen und festen mechanischen Sitz und elektrischen Kontakt herstellen sollen.The invention relates to a device for equipping a range of components with secondary locking, which are installed in vehicles. Such devices are needed in machines that connect connectors to electrical leads and to provide a reliable and strong mechanical fit and electrical contact.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die Kabelsatzfertigung wird aufgrund der vielen unterschiedlich verwendeten Bauteile, insbesondere Stecker, manuell ausgeführt. Teile der Vorbereitung von elektrischen Leitungen können auf Bestückungsautomaten durchgeführt werden, so dass eine Teilautomatisierung der Kabelsatzfertigung vorliegt.The cable harness production is carried out manually due to the many different components used, in particular connector. Parts of the preparation of electrical lines can be performed on placement machines, so that a partial automation of the cable harness production is present.
Besondere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn Stecker verwendet werden müssen, die zusätzlich zu einer Primärverriegelung eine Sekundärverriegelung haben, um nach der Bestückung eine finale Sicherung aller Kontakte herzustellen. Steckergehäuse im Automobilbereich haben in der Regel eine Sekundärverriegelung (SV), die nach der Bestückung, im Lieferzustand aktiviert (geschlossen) sein muss. Die Sekundärverriegelung kann in das Gehäuse des Steckers vorgesteckt, aber noch nicht verrastet sein. Eine Mehrzahl von Steckern ist zur Montage und Bestückung auf einer Palette montiert. Der Zugang zur Sekundärverriegelung ist nur von ausgewählten Seiten möglich und erfordert eine manuelle Betätigung.Particular difficulties arise when connectors must be used, which in addition to a primary lock have a secondary lock to produce a final backup of all contacts after assembly. Plug housings in the automotive sector usually have a secondary lock (SV), which must be activated (closed) after assembly in the delivery state. The secondary lock can be plugged into the housing of the plug, but not yet locked. A plurality of plugs are mounted on a pallet for assembly and assembly. Access to secondary locking is only possible from selected sites and requires manual operation.
Üblicherweise werden folgende Fertigungsschritte durchgeführt:
- 1. Kabelschneiden am Bestückungsautomaten: Leitungen werden auf die benötigte Länge geschnitten, mit einer Einzeladerabdichtung (EAD) bestückt und mit einem Kontaktteil angeschlagen;
- 2. Stecken am Automaten: Kontaktteile der angeschlagenen Leitungen werden in die dafür vorgesehenen Steckergehäuse gesteckt;
- 3. Endmontage: In der Endmontage werden bei Bedarf weitere Leitungen und Module hinzugefügt. Sobald alle elektrischen Leitungen gesteckt sind, wird manuell bei jedem Gehäuse eine Sekundärverriegelung geschlossen. Die Sekundärverriegelung stellt sicher, dass die gesteckten Kontaktteile in der richtigen Position verrastet sind und sichert diese zusätzlich.
- 4. Montage Anbauteile: Im nächsten Schritt werden Anbauteile, wie Kabelschächte, Halteteile, Abdeckkappen usw. montiert.
- 5. Prüfstation: Der Leitungssatz wird auf einer Prüfstation nach folgendem Schema geprüft: – Elektrisch: Wurden die Kontaktteile in die richtigen Kammern gesteckt und kommt es zwischen benachbarten Kammern zum Kurzschluss? – Dichtigkeit: Dichten die Einzeladerabdichtungen (EAD) den Anforderungen entsprechend? – Sekundärverriegelung: Ist bei jedem Gehäuse die Sekundärverriegelung geschlossen? – Anwesenheit: Sind die Anbauteile montiert und in der richtigen Verbaulage?
- 6. Versand: Sind alle Prüfungen positiv verlaufen wird der Kabelbaum verpackt und ausgeliefert.
- 1. Cable cutting at the assembly machine: Cables are cut to the required length, equipped with a single wire seal (EAD) and struck with a contact part;
- 2. Plugging in the machine: Contact parts of the damaged cables are plugged into the connector housing provided for this purpose;
- 3. Final assembly: In the final assembly further lines and modules are added if necessary. As soon as all electrical lines are plugged in, a secondary interlock is manually closed for each housing. The secondary lock ensures that the inserted contact parts are locked in the correct position and additionally secures them.
- 4. Mounting add-on parts: In the next step, add-on parts such as cable ducts, holding parts, cover caps etc. are mounted.
- 5. Test station: The cable set is tested on a test station according to the following scheme: - Electrical: Have the contact parts been inserted in the correct chambers and is there a short circuit between adjacent chambers? - Tightness: Does the single-wire seal (EAD) seal the requirements? - Secondary lock: Is the secondary lock on each housing closed? - Presence: Are the attachments assembled and in the correct position?
- 6. Shipping: If all tests are positive, the wiring harness is packed and delivered.
Insbesondere die elektrische Prüfung, die Prüfungen auf Dichtigkeit, Korrektheit der Sekundärverriegelung und Anwesenheit der Anbauteile erfordern erheblichen manuellen Prüfaufwand und verlängern zudem die Taktzeiten.In particular, the electrical test, the tests for leaks, correctness of secondary locking and presence of attachments require considerable manual testing and also extend the cycle times.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, die eine höhere Zuverlässigkeit bei der Bestückung garantiert und den Prüfaufwand verringert.It is an object of the invention to provide a device which guarantees a higher reliability in the assembly and reduces the testing effort.
Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 und dem Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den weiteren Patentansprüchen aufgeführt.The object is achieved with a device having the features of
Dazu enthält die Vorrichtung zum Bestücken einer Palette mit zumindest einem Bauelement, in das eine Sekundärverriegelung eingesteckt ist, eine Einschiebe- und eine Steuereinrichtung. Die Einschiebeeinrichtung dient dem Einschieben der Sekundärverriegelung in das Bauelement und die Steuereinrichtung der Messung von Einschiebeweg, dem Vergleichen von Einschiebeweg mit einem Sollwert und dem Signalisieren, wenn eine Abweichung des Einschiebeweges vom Sollwert eine Toleranzschwelle übersteigt.For this purpose, the device for equipping a pallet with at least one component, in which a secondary lock is inserted, a Einschiebe- and a control device. The insertion device is used for inserting the secondary lock into the component and the control device of the measurement of insertion path, the comparison of Einschiebeweg with a setpoint and the signaling when a deviation of the insertion path from the setpoint exceeds a tolerance threshold.
Damit wird die Automatisierung der Kabelbaummontage erhöht und die Sekundärverriegelung prozesssicher geschlossen, wodurch manuelle Tätigkeiten auch bei der Prüfung des Kabelbaums entfallen können. Da die Prüfung zum Sitz der Sekundärverriegelung in die Fertigung entsprechend der Erfindung integriert ist, verkürzt sich die Durchlaufzeit in der Herstellung und es entfallen Aufwendungen in einer sich anschließenden Prüfstation.This increases the automation of wiring harness assembly and secures the secondary locking process reliably, eliminating the need to carry out manual tasks when testing the wiring harness. Since the test for the secondary locking seat is integrated into the production according to the invention, the lead time in production is shortened and expenses in a subsequent testing station are eliminated.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die Einschiebeeinrichtung einen pneumatischen Zylinder zum Einschieben der Sekundärsicherung. Es können auch andere Zylinder verwendet werden, eine pneumatische Betätigung bringt jedoch zwei Vorteile, Druckluft ist in Automaten zum Bewegen von Bauelementen und zum Bestücken leicht verfügbar und erzeugt gegenüber einer hydraulischen oder elektrischen Betätigung einen sanfteren Druck, falls es zu Verkantungen der Sekundärverrieglung kommen sollte.According to an advantageous embodiment of the invention, the insertion device includes a pneumatic cylinder for insertion of the secondary fuse. Other cylinders may be used, but pneumatic actuation has two advantages. Compressed air is used in apparatus for moving components and Equipping is readily available and produces a gentler pressure against hydraulic or electrical actuation in the event of tilting of the secondary lock.
Es ist möglich, den pneumatischen Zylinder parallel oder senkrecht zur Palette wirken zu lassen, damit können verschiedenste Bauelemente, insbesondere Stecker, bestückt werden, die ein Einschieben der Sekundärverriegelung von beliebigen Seiten (außer der Befestigungsseite des Bauelements) erfordern. Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Bauelemente derartig auf die Palette montiert, dass die Seite zum Einschieben der Sekundärverriegelung sich auf einer Seite der Palette befindet, die für die Einschiebeeinrichtung leicht zugänglich ist. Dies sind die Seiten, die sich von der Befestigungsseite der Palette und der dem Erdmittelpunkt zugeneigten Seite unterscheiden. Letzteres ist die Seite, bei der mit dem Bauelement verbundene elektrische Leitungen einen Einschiebevorgang behindern.It is possible to let the pneumatic cylinder act parallel or perpendicular to the pallet, so that a variety of components, in particular connectors can be fitted, which require insertion of the secondary locking of arbitrary pages (except the attachment side of the device). According to one embodiment of the invention, the components are mounted on the pallet in such a way that the side for inserting the secondary lock is located on one side of the pallet, which is easily accessible for the insertion device. These are the sides that are different from the attachment side of the pallet and the center of gravity side. The latter is the side in which connected to the device electrical lines hinder insertion.
Vorteilhafterweise ist für den pneumatischen Zylinder ein Sensor pro Einschiebeeinrichtung vorgesehen, der die Bewegung eines Kolbens im Zylinder misst und der Steuereinrichtung Informationen zum zurückgelegten Weg zur Auswertung sendet. Der Sensor kann direkt am Zylinder montiert sein und so ohne Verfälschung den Einschiebeweg und/oder die mit dem Einschiebeweg korrespondierende Einschiebeposition messen. Am Zylinder können auf einfache Weise Magneten angebracht sein, so eignen sich magnetische Sensoren besonders. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Einschiebeeinrichtung einen zweiten Sensor, wobei der erste Sensor eine End- und der zweite Sensor eine Startposition des Kolbens des pneumatischen Zylinders ausmisst. Ist der Kolben des Zylinder oder der Teil des Kolbens (Magnet), auf den der magnetische Sensor anspricht, im Messbereich (innerhalb der zulässigen Toleranz) des Endpositionssensors, kann ein erfolgreiches Einschieben der Sekundärverriegelung für dieses Bauelement festgestellt werden. Die Strecke zwischen der Startposition des Kolbens, die gegebenenfalls ebenfalls ausgemessen wird, ist der Einschiebeweg, um den die Sekundärverriegelung bewegt werden soll. Die Signalisierung des Erreichens der Endposition innerhalb der Toleranz des Endpositionssensors entspricht damit der Bestimmung des Einschiebewegs, dem Vergleich mit dem Sollwert und der Feststellung der Einhaltung einer Toleranz um den Sollwert herum.Advantageously, a sensor per insertion device is provided for the pneumatic cylinder, which measures the movement of a piston in the cylinder and sends the control device information about the distance traveled for evaluation. The sensor can be mounted directly on the cylinder and thus measure the insertion path and / or the insertion position corresponding to the insertion path without adulteration. Magnets can be attached to the cylinder in a simple manner, so magnetic sensors are particularly suitable. According to a further advantageous embodiment of the invention, the insertion device comprises a second sensor, wherein the first sensor measures an end and the second sensor a starting position of the piston of the pneumatic cylinder. If the piston of the cylinder or the part of the piston (magnet) to which the magnetic sensor responds is in the measuring range (within the allowable tolerance) of the end position sensor, a successful insertion of the secondary locking for this component can be determined. The distance between the starting position of the piston, which is also possibly measured, is the insertion path, around which the secondary lock is to be moved. The signaling of reaching the end position within the tolerance of the end position sensor thus corresponds to the determination of the insertion path, the comparison with the setpoint and the determination of compliance with a tolerance around the setpoint.
Die Bewegungsfreiheit und exakte Positionierung der Einschiebeeinrichtung sind wichtig für ein prozesssicheres Verfahren und ein zuverlässiges Prüfen. So ist vorteilhafterweise der Kolben mit einer Spitze verbunden, die auf der Sekundärverriegelung aufsitzt und bei Fehlen einer Sekundärverriegelung zumindest teilweise in das Bauelement eindringt. Damit wird der vorgesehene Einschiebeweg überschritten und das Fehlen der Sekundärverriegelung mit der gleichen Vorrichtung messbar. Eine weitere Ausgestaltung sieht eine Positionierungseinrichtung vor, die vor dem Einschieben der Sekundärverriegelung auf dem Bauelement aufsitzt und so eine gewünschte Relativposition der Einschiebeeinrichtung zum Bauelement erzwingt. Bezüglich der Prozesssicherheit wird auch damit die Korrektheit der Positionierung der Einschiebeeinrichtung, die beispielsweise auf einer Hilfspalette zusammen mit weiteren Einschiebeeinrichtungen aufgebracht und über einen Arm bewegt wird, und die Ausführung des Einschiebevorgangs überwacht. Vorteilhafterweise ist während des Einschiebens die Einschiebeeinrichtung durch eine Verriegelungseinrichtung gegen unbeabsichtigte Bewegungen und Erschütterungen verriegelt.The freedom of movement and exact positioning of the insertion device are important for a reliable process and reliable testing. Thus, advantageously, the piston is connected to a tip, which rests on the secondary lock and at least partially penetrates into the component in the absence of a secondary lock. Thus, the intended insertion path is exceeded and the absence of the secondary lock with the same device can be measured. A further embodiment provides a positioning device, which rests on the component before the secondary locking mechanism is pushed in, thus forcing a desired relative position of the insertion device to the component. With regard to process reliability, the correctness of the positioning of the insertion device, which is applied for example on an auxiliary pallet together with further insertion devices and moved over an arm, and the execution of the insertion process are also monitored. Advantageously, the push-in device is locked by a locking device against unintentional movements and vibrations during insertion.
Bei einem entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahren zum Verriegeln einer eingesteckten, aber unverriegelten Sekundärverriegelung eines auf einer Palette aufgebrachten Bauelements, insbesondere eines Steckers, steuert eine Steuereinrichtung folgenden Ablauf:
in einem ersten Schritt wird eine Hilfspalette mit einer Einschiebeeinrichtung zum Einschieben der Sekundärverriegelung in das Bauelement neben der Palette positioniert,
in einem zweiten Schritt wird die Sekundärverriegelung in das Bauelement eingeschoben, wobei der Einschiebeweg der Einschiebeeinrichtung gemessen wird,
in einem dritten Schritt wird der Einschiebeweg mit einem Sollwert verglichen, und
in einem vierten Schritt wird signalisiert, falls eine Abweichung von Einschiebeweg zu Sollwert eine Toleranzschwelle übersteigt.In a corresponding method according to the invention for locking an inserted but unlocked secondary locking of a component applied to a pallet, in particular a plug, a control device controls the following sequence:
in a first step, an auxiliary pallet with a push-in device for inserting the secondary lock into the component is positioned next to the pallet,
in a second step, the secondary lock is inserted into the component, wherein the insertion path of the insertion device is measured,
in a third step, the insertion path is compared with a desired value, and
in a fourth step, it is signaled if a deviation from the insertion path to the nominal value exceeds a tolerance threshold.
Entsprechend vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zu obenstehender Vorrichtung beschriebene Verbesserungen in den Verfahrensablauf integriert. Die Schritte, insbesondere Schritt 2 und 3, können auch gleichzeitig ausgeführt werden.According to advantageous embodiments of the method according to the invention described improvements to the above device are integrated into the process flow. The steps, in
Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben erwähnten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen.In addition, other advantages and features of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments. The features described therein may be implemented alone or in combination with one or more of the above-mentioned features insofar as the features are not contradictory. The following description of the preferred embodiments will be made with reference to the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEmbodiment
Die Bestückung des Steckers
Zur Betätigung der Sekundärverrieglung für eine endgültige Verriegelung bzw. Verrastung wird entsprechend
In der Position, in der entsprechend
Nach
Das Einschieben der Sekundärverrieglung wird im Folgenden anhand der
Die zwei magnetischen Sensoren
Der auf die Startposition S abgestellte magnetische Sensor
Das erfindungsgemäße Verfahren startet, wenn vorhergehende Schritte zur Bestückung der Stecker mit elektrischen Leitungen abgeschlossen sind. Weiterhin kann durch einen Dichtungsposition-Monitor sichergestellt werden, dass Einzeladerabdichtungen an der richtigen Position sitzen, wodurch die Dichtheit der Gehäuse gegeben ist. Nach jeder Bestückung wird der korrekte Sitz des Kontaktteils mit der Primärverriegelung, mittels Rückzugprüfung überprüft. Damit könnten die elektrische und pneumatische Prüfung entfallen, wenn die Sekundärverriegelung bei jedem Gehäuse aktiviert ist.The method according to the invention starts when previous steps for assembling the plugs with electrical lines have been completed. Furthermore, it can be ensured by a sealing position monitor that single core seals sit in the correct position, whereby the tightness of the housing is given. After each assembly, the correct seating of the contact element with the primary lock is checked by means of a retraction test. This could eliminate the electrical and pneumatic test if the secondary latch on each housing is activated.
Die Palette mit den bestückten Steckern wird in eine Aktivierungsposition gefahren. Dies wird der Steuereinrichtung signalisiert. Daraufhin bewegt die Steuereinrichtung über einen Arm in einem ersten Schritt
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