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Die Erfindung betrifft eine Technik zur Bündelung von Kabeln zu einem Kabelbaum. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umwickeln eines Kabelbaums mit einem Band.
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Im Stand der Technik werden zur Fertigung von Kabelbäumen einzelne Kabel zu einem Kabelbund zusammengehalten und mit einem Klebeband umwickelt. Das Umwickeln des Kabelbaums dient als Schutz von Crimp- oder Schweißverbindungen der Kabel oder als Schutz gegen Abrieb. Weitere Funktionen, die das Klebeband erfüllt, sind eine Befestigung der Kabel und entsprechender Anbauteile am Kabel. Zudem kann durch das Umwickeln eine Form des Kabelbaums vorgegeben werden.
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Ein Kabelbaum hat in der Regel mehrere Abzweigungen. Eine Umwicklung des Kabelbaums kann unterschiedliche Bereiche des Kabelbaums umfassen, sowohl verzweigte Segmente als auch Segmente mit offenen Enden. Die Kabelbäume werden beispielsweise manuell von einer Bedienperson mit dem Klebeband umwickelt. Zudem sind Bandagiermaschinen bekannt, die ebenfalls Kabelbäume mit einem Klebeband umwickeln. Eine weitere Möglichkeit, den Kabelbaum zu Umwickeln, ist das so genannte Längstapen. Dabei wird ein breites Klebeband um eine Teilstrecke zwischen zwei Verzweigungen oder eine Verzweigung und einem offenen Ende geklebt. Das Längstape wird mit einer Handmaschine an dem Kabelbaum entlang geklebt. Damit wird der Kabelbaum nicht mit dem Klebeband umwickelt, sondern das Klebeband wird um den Kabelbaum gefaltet.
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Weiterhin ist es bekannt, Kabel mithilfe eines Geflechtschlauches zu schützen. Dabei wird der Geflechtsschlauch über das Kabel geschoben.
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Weiterhin ist es aus
DE 3 421 624 A1 bekannt, Teile des Kabelbaums zu umstricken und somit den Kabelbaum mit einer gestrickten Umwicklung zu versehen.
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DE 10 2008 022 335 ,
DE 10 2008 022 336 und
DE 10 2008 022 337 zeigen Aspekte einer Vorrichtung zur Umwicklung eines Kabelbaums mit einem Band, wobei eine zweiteilige Wickelvorrichtung um den Kabelbaum herum geschlossen und das Band senkrecht zum Kabelbaum eingeführt wird.
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DE 196 14 622 A1 zeigt eine weitere Vorrichtung mit einer Führungsplatte, die eine Aussparung aufweist, durch die der Kabelbaum verläuft, während ein Bandspeicher entlang der inneren Begrenzung der Führungsplatte um den Kabelbaum herum bewegt wird. Dabei weist die Führungsplatte eine zur Aussparung führende seitliche Öffnung zum Einlegen oder Entnehmen des Kabelbaums auf.
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Allgemein sind die bekannten Lösungen jedoch aufwändig und für Kabelbäume unter ca. 500 mm kaum praktikabel. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zum mechanischen Umwickeln von Kabeln zu einem Kabelbaum, insbesondere für ein Fahrzeug, bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umwickeln eines Kabelbaums mit einem Band, das in einem Bandspeicher vorgehalten ist, umfasst eine erste und eine zweite Halteeinrichtung für den Bandspeicher, wobei die Halteeinrichtungen jeweils um eine Erstreckungsachse des Kabelbaums herum beweglich sind und jede Halteeinrichtung dazu eingerichtet ist, den Bandspeicher teilweise um die Erstreckungsachse herum zu bewegen und dann an die jeweils andere Halteeinrichtung zu übergeben, so dass der Bandspeicher mittels einer Bewegung der ersten Halteeinrichtung, gefolgt von einer Bewegung der zweiten Halteeinrichtung insgesamt um einen Vollkreis um den Kabelbaum herum bewegbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Vorgehensweise simulieren, die bislang nur von einer Person beim manuellen Umwickeln des Kabelbaums durchgeführt werden konnte. Dementsprechend kann die Vorrichtung auch an einem Kabelbaum oder einem Abschnitt davon eingesetzt werden, der bislang, beispielsweise aufgrund der verfügbaren Platzverhältnisse, nur manuell umwickelt werden konnte. Die beschriebene Vorrichtung kann einfach und raumsparend aufgebaut werden. Außerdem eignet sich die Vorrichtung dazu, mittels einer geeigneten Steuereinrichtung teilweise oder vollständig automatisiert zu werden, so dass sie im Rahmen einer Fertigung von Kabelbäumen vorteilhaft einsetzbar sein kann.
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Bevorzugterweise ist jede Halteeinrichtung dazu eingerichtet, sich auf einer Bahn um den Kabelbaum herum zu bewegen, die kleiner als ein Vollkreis ist. Die Bahnen der einzelnen Halteeinrichtungen ergänzen sich zu wenigstens 360°, bevorzugterweise gerade 360°. Diese Aufteilung der Bewegungsräume der Halteeinrichtungen ermöglicht es, die Halteeinrichtung in ähnliche Stellungen zu bringen, um den Kabelbaum vereinfacht in radialer Richtung einlegen bzw. aus der Vorrichtung entnehmen zu können.
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Jede Halteeinrichtung kann sich in einem Bereich um den Kabelbaum herum erstrecken, der kleiner als ein Vollkreis ist. Dadurch können die Beweglichkeit der Vorrichtung und die leichte Entnehmbarkeit des Kabelbaums weiter unterstützt werden.
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In einer Ausführungsform umfasst jede Halteeinrichtung ein Bogenelement, das dazu eingerichtet ist, entlang seiner Krümmung um die Erstreckungsachse des Kabelbaums herum bewegt zu werden. Dadurch kann die Bahn der Halteeinrichtung um den Kabelbaum herum durch die Krümmung des Bogenelements bereits festgelegt sein. Das Bogenelement kann leicht gelagert und angetrieben werden, so dass der für den Kabelbaum zur Verfügung stehende Raum vergrößert sein kann. Der Antrieb und die Lagerung der Halteeinrichtungen können miteinander integriert ausgeführt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Bandspeicher eine axiale Aussparung, wobei die Halteeinrichtungen jeweils ein Eingriffselement umfassen, das dazu eingerichtet ist, axial in die Aussparung einzugreifen, um den Bandspeicher radial zu halten. Dies ermöglicht es, einen üblichen Bandspeicher zu verwenden, der beispielsweise auch für das manuelle Umwickeln eines Kabelbaums Verwendung findet, namentlich eine Bandrolle. Das manuelle Umwickeln des Kabelbaums kann so auf verbesserte Weise durch die Vorrichtung nachempfunden werden. Die Verwendbarkeit der Vorrichtung kann dadurch noch besser Anwendungsfälle erschließen, für die bisher eine manuelle Vorgehensweise erforderlich war.
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Bevorzugterweise sind die Eingriffselemente dazu eingerichtet, sich während der Übergabe des Bandspeichers zeitgleich in die Aussparung zu erstrecken, um den Bandspeicher radial zu halten. Die Eingriffselemente können somit durch ein einfaches axiales Verfahren in einer vorbestimmten Reihenfolge dazu eingerichtet sein, die Übergabe des Bandspeichers durchzuführen. Die Vorrichtung kann dadurch weiter verbessert einfach, raumsparend und zuverlässig aufgebaut werden.
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In einer Ausführungsform sind die Halteeinrichtungen dazu eingerichtet, die Übergabe durchzuführen, während sie den Bandspeicher um die Erstreckungsachse herum bewegen. Dadurch kann es vermieden werden, den Bandspeicher in seiner Bewegung um die Erstreckungsachse des Kabelbaums herum anzuhalten, während die Übergabe durchgeführt wird. Der Kabelbaum kann dadurch gleichmäßiger mit dem Band umwickelt werden. Ferner kann eine zügigere Arbeitsweise der Vorrichtung sichergestellt werden. Falls erforderlich, können die Bewegungsgeschwindigkeiten der Halteeinrichtungen derart angepasst werden, dass der Bandspeicher während der Übergabe verlangsamt um den Kabelbaum herumbewegt wird. Dadurch kann eine fehlerhafte Übergabe vermieden werden.
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Die Eingriffselemente können jeweils ein axiales Anlageelement zur Führung des Bandspeichers umfassen. Der Bandspeicher ist üblicherweise durch das Band mit dem Kabelbaum verbunden, so dass er in radialer Richtung zumindest einseitig fixiert ist. Durch die Ausbildung einer lediglich axialen Führung des Bandspeichers an den Eingriffselementen kann die Position des Bandspeichers bezüglich der Vorrichtung bereits ausreichend definiert sein. Die Vorrichtung kann so weiter vereinfacht aufgebaut sein. Das axiale Anlageelement kann beispielsweise eine Platte, einen Stift oder einen Bolzen umfassen, oder das Eingriffselement kann eine Nut oder Kerbe aufweisen, in der der Bandspeicher läuft. Alternativ zum axialen Anlageelement können auch Oberflächen der Eingriffselemente, an denen der Bandspeicher anliegt, mit einer Gleitauflage mit einem vorbestimmten Reibungskoeffizienten versehen sein.
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In einer Ausführungsform ist eine axiale Fördereinrichtung zur relativen Verschiebung der Halteeinrichtungen entlang der Erstreckungsachse des Kabelbaums vorgesehen. Dadurch kann ein weiter automatisierter Betrieb der Vorrichtung ermöglicht werden, so dass sich eine Handhabung der Vorrichtung idealerweise auf ein Einlegen und Entnehmen des Kabelbaums beschränken kann. In dieser Ausführungsform ist es auch möglich, ein axiales Abgleiten des Bandspeichers von einem der Eingriffselemente dadurch zu verhindern, dass die axiale Vorschubgeschwindigkeit derart auf die Bewegung des Bandspeichers in Umfangsrichtung abgestimmt ist, dass der Bandspeicher auf den Eingriffselementen in einer vorbestimmten Weise verkantet ist, so dass die Reibung zwischen dem Bandspeicher und dem Eingriffselement das axiale Abgleiten des Bandspeichers verhindert.
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Die Halteeinrichtungen können dazu eingerichtet sein, den Bandspeicher in einem vorbestimmten Winkel gegenüber der Erstreckungsachse zu halten, um den Kabelbaum wendelförmig mit dem Band zu umwickeln. Der Zusammenhang zwischen der Bewegung des Bandspeichers in Umfangsgeschwindigkeit und einem axialen Vorschub der Halteeinrichtungen bezüglich des Kabelbaums kann zur Bestimmung des Winkels herangezogen werden. Dabei kann der Winkel des Bandspeichers trotzdem so gewählt sein, dass das oben beschriebene Verkanten auf den Eingriffselementen erfolgt.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist ein Schneideelement vorgesehen, das dazu eingerichtet ist, in einen Bereich zwischen dem Kabelbaum und dem Bandspeicher verfahren zu werden, um das Band zu zerschneiden. Das Abschneiden des Bandes nach einem Wickelvorgang kann so ebenfalls automatisiert werden. Die Vorrichtung kann angesteuert werden, sich selbständig von dem Kabelbaum zu entfernen, wenn der Kabelbaum in einer vorbestimmten Weise mit dem Band umwickelt worden ist. Eine Herstellung von Kabelbäumen kann dadurch weiter verbessert automatisiert werden.
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In einer Variante kann ein Halter mit dem Schneideelement verbunden sein, um sich vor dem Zerschneiden zwischen das Schneideelement und den Bandspeicher zu legen. Insbesondere dann, wenn das Band wenigstens einseitig eine Klebeoberfläche aufweist, kann der Halter dazu verwendet werden, das dem Bandspeicher zugewandte Ende des Bandes zu fixieren, wenn das Schneideelement das Band zertrennt. Die Vorrichtung kann im Abschluss leichter an einem anderen Kabelbaum angebracht und verwendet werden.
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In noch einer weiteren Ausführungsform kann eine Greifeinrichtung vorgesehen sein, um Kabel des Kabelbaums zu bündeln, bevor sie mit dem Band umwickelt werden. Dadurch kann verbessert sichergestellt werden, dass die Kabel in der vorgesehenen Form mittels des Bands zu einem Verbund umwickelt werden, der Teil des Kabelbaums ist. Der Greifer kann einen Drucksensor umfassen, um einen vorbestimmten Anpressdruck bereitzustellen, der für ein ausreichendes Bündeln der Kabel erforderlich sein kann.
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Die Erfindung soll nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben werden, in denen:
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1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Umwickeln eines Kabelbaums mit einem Band;
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2 eine Skizze eines Teils der Vorrichtung von 1 während einer Übergabe des Bandspeichers;
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3 eine erste optionale Zusatzeinrichtung der Vorrichtung von 1; und
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4 eine zweite optionale Zusatzeinrichtung der Vorrichtung von 1 darstellt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Umwickeln eines Kabelbaums 105 mit einem Band 110. Der Kabelbaum 105 umfasst eine Anzahl von Kabeln 115 und wird mittels der Vorrichtung 100 wenigstens auf einem Abschnitt mit dem Band 110 umwickelt. Der Kabelbaum 105 kann eine oder mehrere Abzweigungen umfassen, die in 1 nicht dargestellt sind, und der zu umwickelnde Abschnitt kann durch eine Abzweigung oder durch ein offenes Ende der Kabel 115 begrenzt sein.
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Das Band 110 wird durch die Vorrichtung 100 aus einem Bandspeicher 120 entnommen, der eine axiale Aussparung 125 aufweist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bandspeicher 120 als Rolle ausgeführt, wobei das Band 110 bevorzugterweise auf einen zylindrischen Hohlkörper aufgewickelt ist. Das Band 110 kann einseitig mit einer Klebeoberfläche beschichtet sein, um beim Aufwickeln auf den Kabelbaum 105 mit diesem oder mit sich selbst zu verkleben.
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Die Vorrichtung 100 umfasst eine erste Halteeinrichtung 130 und eine zweite Halteeinrichtung 135 für den Bandspeicher 120. Die Halteeinrichtungen 130 und 135 sind jeweils um eine Erstreckungsachse 140 des Kabelbaums 105 herum beweglich gelagert. Die Erstreckungsachse 140 bezieht sich auf die Haupterstreckungsrichtung des Kabelbaums 105 in dem Bereich, in dem das Band 110 aus dem Bandspeicher 120 erstmals mit dem Kabelbaum 105 in Kontakt kommt.
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Die beiden Halteeinrichtungen 130 und 135 sind jeweils dazu eingerichtet, den Bandspeicher 120 in einer Bewegung teilweise um Erstreckungsachse herum zu führen und dann an die jeweils andere Halteeinrichtung 135, 130 zu übergeben. Dazu ist die erste Halteeinrichtung 130 entlang einer ersten Bahn 145, vorzugsweise entlang eines Kreisbogens um die Erstreckungsachse 140 herum, und die zweite Halteeinrichtung 135 entlang einer zweiten Bahn 150, vorzugsweise ebenfalls einer Kreisbahn um die Erstreckungsachse 140 herum, beweglich. Die Bahnen 145 und 150 können dabei gleiche Winkel um die Erstreckungsachse 140 einschließen. Die Winkel liegen allgemein bevorzugterweise im Bereich von ca. 120° bis 240°. Die Bahnen 145 und 150 überlappen sich bevorzugterweise an ihren beiden Enden, so dass der Bandspeicher 120 entlang der ersten Bahn 145 und dann der Bahn 150 auf einem Vollkreis um die Erstreckungsachse 140 bewegt werden kann.
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Die erste Halteeinrichtung 130 umfasst ein erstes Eingriffselement 160 und die zweite Halteeinrichtung 135 umfasst ein zweites Eingriffselement 165.
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In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform sind die Halteeinrichtungen 130 und 135 als Bogenelemente ausgeführt, die sich weiter bevorzugt entlang der Bahnen 145, 150 erstrecken. In einer ersten Variante sind die Eingriffselemente 160 bzw. 165 fest an Enden der Halteeinrichtungen 130 bzw. 135 angebracht und die Halteeinrichtungen 130, 135 sind um die Erstreckungsachse 140 herum beweglich gelagert, beispielsweise bezüglich einer optionalen Schiene 155.
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In einer zweiten Variante umfassen die Halteeinrichtungen 130, 135 nicht die Bogenelemente und die Eingriffselemente 130 und 135 sind entlang der zueinander starren Bogenelemente um die Erstreckungsachse 140 herum beweglich gelagert. In beiden Varianten kann die Schiene 155, anders als dargestellt, eine Aussparung oder einen Bogen umfassen, um den Bandspeicher 120 axial zwischen den Halteeinrichtungen 130, 135 passieren zu lassen.
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Im Folgenden wird exemplarisch von der ersten Variante ausgegangen. In der Darstellung von 1 sind beide Eingriffselemente 160, 165 axial nach links verschoben. Dabei erstreckt sich das zweite Eingriffselement 165 der zweiten Halteeinrichtung 135 durch die axiale Aussparung 125 des Bandspeichers 120. An seinem von der zweiten Halteeinrichtung 135 entfernten Ende trägt das zweite Eingriffselement 165 ein axiales Anlageelement 170, um ein ungewolltes axiales Abgleiten des Bandspeichers 120 zu verhindern. Es kann sich hierbei beispielsweise um einen Teller oder einen Knauf handeln, in anderen Ausführungsformen kann stattdessen auch eines von einem Stift, einer Kerbe, einem Bolzen oder einer haftenden Oberfläche verwendet werden. Bevorzugterweise ist am ersten Eingriffselement 160 ein entsprechendes Anlageelement 170 vorgesehen.
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Beide Halteelemente 135 sind dazu eingerichtet, sich um die Erstreckungsachse 140 des Kabelbaums 105 um einen Winkel von ca. 120° bis 240°, bevorzugterweise ca. 190°, herum zu bewegen, um den Bandspeicher in der Darstellung von 1 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Kabelbaum 105 zu wickeln. Die Vorrichtung 100 ist in einer Position dargestellt, in der die zweite Halteeinrichtung 135 ihre ungefähr halbkreisförmige Linksdrehung des Bandspeichers 120 bereits durchgeführt hat.
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Während oder nach dieser Bewegung wird die erste Halteeinrichtung 130 in eine Position verfahren, in der das ihr zugeordnete erste Eingriffselement 160 dem zweiten Eingriffselement 165 der zweiten Halteeinrichtung ungefähr gegenüber liegt. Um den Bandspeicher 120 von der zweiten Halteeinrichtung 135 an die erste Halteeinrichtung 130 zu übergeben, wird dann das erste Eingriffselement 160 der ersten Halteeinrichtung 130 durch die axiale Aussparung 125 des Bandspeichers 120 hindurch bewegt, indem das erste Eingriffselement 160 axial nach rechts verfahren wird. In diesem Moment erstrecken sich beide Eingriffselemente 160, 165 durch die Aussparung 125 aus einander entgegen gesetzten Richtungen.
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Anschließend wird das zweite Eingriffselement 165 aus der Aussparung 125 axial zurückgezogen, in der Darstellung von 1 nach rechts. Die Übergabe des Bandspeichers 120 von der zweiten Halteeinrichtung 135 an die erste Halteeinrichtung 130 ist dadurch komplett.
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Anschließend verfährt die erste Halteeinrichtung 130 weiter in der Wickelrichtung, in 1 entgegen dem Uhrzeigersinn, während bevorzugterweise die zweite Halteeinrichtung 135 in der entgegen gesetzten Richtung verfährt. Danach kann eine weitere Übergabe des Bandspeichers 120 von der ersten Halteeinrichtung 130 an die zweite Halteeinrichtung 135 erfolgen, wobei die Übergabe entsprechend der oben beschriebenen Übergabe in der Gegenrichtung erfolgt.
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Die Positionen des Bandspeichers 120 auf seiner Bahn um die Erstreckungsachse 140 herum, an denen er zwischen den Halteeinrichtungen 130 und 135 übergeben wird, können einander gegenüberliegen. In anderen Ausführungsformen kann der Bandspeicher 120 auch von einer der Halteeinrichtungen 130, 135 weiter um die Erstreckungsachse 140 herum geführt werden, als von der anderen Halteeinrichtung 135, 130. Die Übergabe kann so gestaltet werden, dass die Bewegung des Bandspeichers 120 um die Erstreckungsachse 140 herum nicht unterbrochen wird. In einer Ausführungsform wird die Bewegung des Bandspeichers 120 während der Übergabe zwischen den Halteeinrichtungen 130 und 135 jedoch verlangsamt, um eine fehlerhafte Übergabe zu vermeiden.
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In einer Ausführungsform ist die Schiene 155 beweglich gelagert. Beispielsweise kann die Schiene 155 um einen vorbestimmten Winkel um die Erstreckungsachse 140 herum geschwenkt werden, um ein Einlegen oder Entnehmen des Kabelbaums 105 aus der Vorrichtung 100 zu unterstützen. Während des Einlegens bzw. Entnehmens können die Halteeinrichtungen 130 und 135 in einander entsprechende Positionen gefahren werden, um einen möglichst großen seitlichen Zugang frei zu geben. Die Schiene 155 kann auch in axialer Richtung entlang der Erstreckungsachse 140 bewegt werden, um ein wendelförmiges Umwickeln des Kabelbaums 105 mit dem Band 110 zu unterstützen.
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Ein Reibungskoeffizient zwischen dem Bandspeicher 120 an Begrenzungen seiner Aussparungen 125 bezüglich der Eingriffselemente 160 und 165 kann angepasst sein, um eine Zugkraft des Bands 110, während es auf den Kabelbaum 105 aufgewickelt wird, zu steuern. Durch die Reibung zwischen dem Bandspeicher 120 und den Eingriffselementen 160 bzw. 165 kann gleichzeitig ein axiales Abgleiten des Bandspeichers 120 vermieden werden. Der Bandspeicher 120 kann auch in einem Winkel bezüglich der Erstreckungsachse 140 gehalten sein, der ihn bezüglich der Eingriffselemente 160 und 165 auf eine vorbestimmte Weise verkantet, um eine gewünschte Reibungskraft bereitzustellen. Das Verkanten kann beispielsweise durch ein Verhältnis der Wickelgeschwindigkeit des Bandspeichers 120 um die Erstreckungsachse 140 herum zu einer Vorschubgeschwindigkeit der Schiene 155 entlang der Erstreckungsachse 140 eingestellt werden. Das Verkanten kann die Funktion des Anlageelements 170 oder einer seiner Alternativen unterstützen bzw. diese ersetzen.
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Zur Steuerung der Bewegungen der einzelnen Elemente der Vorrichtung 100, insbesondere der Halteeinrichtung 130 und 135, der Eingriffselemente 160 und 165 und gegebenenfalls der Schiene 155, ist bevorzugterweise eine Steuereinrichtung 175 vorgesehen. Die Steuereinrichtung 175 kann insbesondere integrierbar in ein Fertigungssystem ausgeführt sein, so dass die Vorrichtung 100 als Wickelroboter, beispielsweise in einer flexiblen Fertigung, eingesetzt werden kann. Die Steuereinrichtung 175 kann einen automatischen oder teilautomatischen Betrieb der Vorrichtung 100 ermöglichen. In einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 175 mit einem oder mehreren Sensoren verbunden, die abtasten, wann der Wickelprozess der Vorrichtung 100 zu beenden ist, insbesondere weil ein vorbestimmter Abschnitt des Kabelbaums 105 vollständig mit Band 110 umwickelt wurde. Weitere Sensoren können zur Erkennung von Fehlerzuständen, beispielsweise einem leeren Bandspeicher 120 oder einer Kollision der Vorrichtung 100 mit einem Fremdobjekt, bereitstehen.
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In 1 sind noch eine Schneideeinrichtung 180 und eine Greifeinrichtung 185 dargestellt, von denen jede optional von der Vorrichtung 100 umfasst sein kann. Die genaue Wirkungsweise der Einrichtungen 180 und 185 wird unten mit Bezug auf die 3 und 4 genauer beschrieben. In bevorzugten Ausführungsformen sind die Einrichtungen 180 und 185 ebenfalls durch die Steuereinrichtung 175 steuerbar.
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2 zeigt eine Skizze eines Teils der Vorrichtung 100 von 1 während einer Übergabe des Bandspeichers 120 zwischen den Halteeinrichtungen 130 und 135. In der Mitte der Darstellung befindet sich der Kabelbaum 105, der sich entlang der Erstreckungsachse 140 und senkrecht zur Papierebene erstreckt. Mit durchgezogenen Linien ist der Bandspeicher 120 in einer unteren Position dargestellt, wo er vom zweiten Eingriffselement 165 an der zweiten Halteeinrichtung 135 gehalten wird.
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In einem ersten Halbschritt wird der Bandspeicher 120 an der zweiten Halteeinrichtung 135 entgegen dem Uhrzeigersinn ungefähr 180° um die Erstreckungsachse 140 geführt, bis der Bandspeicher 120 in einer oberen Position ankommt, wo er mit unterbrochenen Linien dargestellt ist. Vorzugsweise während der Bewegung der zweiten Halteeinrichtung 135 wird die erste Halteeinrichtung 130 im Uhrzeigersinn um die Erstreckungsachse 140 herum zur oberen Position des Bandspeichers 120 gebracht und das erste Eingriffselement 160 wird axial verfahren, um sich durch die Aussparung 125 des Bandspeichers 120 zu erstrecken. Anschließend wird das zweite Eingriffselement 165 der zweiten Halteeinrichtung 135 axial aus der Aussparung 125 zurückgezogen.
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In einem zweiten Halbschritt wird der Bandspeicher 120 an der ersten Halteeinrichtung 130 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn um den Kabelbaum 105 herum bewegt, bis er in der unteren Position ankommt. Vorzugsweise zeitgleich wird die zweite Halteeinrichtung 135 im dem Uhrzeigersinn zur unteren Position bewegt. Anschließend erfolgt eine weitere Übergabe des Bandspeichers auf die beschriebene Weise.
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In jedem Halbschritt wird das Band 110 um einen vorbestimmten Winkel um den Kabelbaum 105 geführt. Gleichzeitig wird jeweils diejenige Halteeinrichtung 130, 135, die den Bandspeicher 120 gerade nicht trägt, entgegen der Wickelrichtung um den Kabelbaum 105 geführt. Eine vollständige Umwicklung des Kabelbaums 105 durch den Bandspeicher 120 ist nach zwei Halbschritten durchgeführt. Beim Umwickeln wird das Band 110 auf den Kabelbaum 105 aufgewickelt und bevorzugterweise mit ihm verklebt.
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Es ist nicht erforderlich, dass die Positionen, an denen der Bandspeicher 120 zwischen den Halteeinrichtungen 130 und 135 übergeben wird, einander bezüglich der Erstreckungsachse 140 gegenüber liegen. In anderen Ausführungsformen können sie einen kleineren Winkel als 180° miteinander einschließen, wobei während eines der Halbschritte das Band 110 um einen größeren Betrag um den Kabelbaum 105 gelegt wird, als in dem anderen Halbschritt. In Summe sollten beide Halbschritte den Bandspeicher wieder um ca. 360° um den Kabelbaum 105 führen.
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3 zeigt die Schneideeinrichtung 180 aus 1. Zusätzlich sind der Kabelbaum 105 und der Bandspeicher 120 mit dem Band 110 eingezeichnet. Die Schneideeinrichtung 180 umfasst ein Schneideelement 205 zum Durchschneiden des Bandes 110. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ferner ein Halter 210 vorgesehen, der mit dem Schneideelement 205 starr verbunden ist.
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Das Schneideelement 205 und gegebenenfalls der Halter 210 sind in der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform an einer Schiene 215 angebracht. Die Schiene 215 kann entlang einer ersten Richtung 220 verschiebbar sein, die sich in Richtung der Erstreckungsachse 140 erstreckt. Alternativ oder zusätzlich kann die Schiene 215 auch entlang einer zweiten Richtung 225 drehbar sein, wobei eine Drehachse der Schiene 215 windschief zur Erstreckungsachse 140 liegt. Durch das Bewegen der Schiene 215 entlang einer der Richtungen 220 und 225 können die Scheideinrichtung 205 und gegebenenfalls der Halter 210 in den Bereich des Bands 110 zwischen dem Bandspeicher 120 und dem Kabelbaum 105 verfahren werden.
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Während der Bandspeicher 120 um die Erstreckungsachse 140 herum bewegt wird, legt sich das Band 110 in diesem Fall an das Schneideelement 205 und den Halter 210, wobei bevorzugt ist, dass das Band 110 den Halter 210 zuerst berührt. Das Band 110 wird dann durch die Wickelbewegung des Bandspeichers 120 am Schneideelement 205 abgeschnitten, liegt aber noch am Halter 210 an. Insbesondere dann, wenn das Band 110 mit einer Klebebeschichtung versehen ist, kann der Halter 210 das nun lose Ende des Bands 110 des Bandspeichers 120 fixieren. Dieser Schneidevorgang wird üblicherweise durchgeführt, wenn der Kabelbaum 105 fertig umwickelt ist und aus der Vorrichtung 100 entnommen werden soll.
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4 zeigt die optionale Greifeinrichtung 185 aus 1. In einem oberen Bereich ist die Greifeinrichtung 185 geöffnet und in einem unteren Bereich geschlossen dargestellt. Die Greifeinrichtung 185 umfasst eine Anzahl von Greifgliedern 405, die mittels einer Anzahl von Gelenken 410 in Serie miteinander verbunden sind. Die Gelenke 410 sind mit Stellgliedern versehen, beispielsweise Motoren oder entsprechenden Anlenkungen, so dass die Greifeinrichtung 185 bei entsprechender Ansteuerung um den Kabelbaum 105 herum gelegt werden kann. Dadurch können die einzelnen Kabel 115 des Kabelbaums 105 gegriffen und aneinander angelegt werden, so dass sie fixiert sind, bevor bzw. während das Band 110 mittels der Vorrichtung 100 um sie herumgewickelt wird. In einer Ausführungsform ist ein Sensor vorgesehen, um eine Greifkraft der Greifeinrichtung 185 zu bestimmen. Ist eine vorbestimmte Greifkraft erreicht, so kann die Greifbewegung gestoppt werden.
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Die Greifeinrichtung 185 kann auch dazu verwendet werden, den Kabelbaum 105 entlang seiner Erstreckungsachse 140 bezüglich der restlichen Vorrichtung 100 axial zu verschieben. Dazu kann die Greifeinrichtung 185 mit einer Anlenkung 415 verbunden sein, die entlang der Erstreckungsachse 140 verschiebbar angeordnet ist. Der Vorschub des Kabelbaums 105 bezüglich der restlichen Vorrichtung 100 kann mittels einer oder mehreren Greifeinrichtungen 185 bewerkstelligt werden, die die Kabel 115 abwechselnd greifen. Bevorzugterweise wird die Greifbewegung der Greifeinrichtung 185 und gegebenenfalls ihre axiale Bewegung entlang der Erstreckungsachse 140 in Abhängigkeit von der Führung des Bandspeichers 120 um den Kabelbaum 105 herum gesteuert.
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In einer anderen Ausführungsform ist anstelle der Greifeinrichtung 185 auch eine andere Vorschubeinrichtung entlang der Erstreckungsachse 140 einsetzbar, beispielsweise mittels antreibbarer Führungsrollen oder -walzen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 105
- Kabelbaum
- 110
- Band
- 115
- Kabel
- 120
- Bandspeicher
- 125
- Aussparung
- 130
- erste Halteeinrichtung
- 135
- zweite Halteeinrichtung
- 140
- Erstreckungsrichtung
- 145
- erste Bahn
- 150
- zweite Bahn
- 155
- Schiene
- 160
- erstes Eingriffselement
- 165
- zweites Eingriffselement
- 170
- axiales Anlageelement
- 175
- Steuereinrichtung
- 180
- Schneideeinrichtung
- 185
- Greifeinrichtung
- 205
- Schneideelement
- 210
- Halter
- 215
- Schiene
- 220
- erste Richtung
- 225
- zweite Richtung
- 405
- Greifglied
- 410
- Gelenk
- 415
- Anlenkung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3421624 A1 [0005]
- DE 102008022335 [0006]
- DE 102008022336 [0006]
- DE 102008022337 [0006]
- DE 19614622 A1 [0007]
