DE102017206139A1 - Anlage sowie Verfahren zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes - Google Patents

Abstract

Die Anlage (2) dient zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes (3), welcher eine verzweigte Struktur aus mehreren einzelnen Leitungselementen (22) aufweist. Die Anlage (2) weist zwei Teile (4, 6) auf, wobei in einem modularen Aufbau im ersten Teil (4) mehrere erste Bearbeitungsstationen (A bis D) und im zweiten Teil (6) mehrere zweite Bearbeitungsstationen (E bis K) angeordnet sind. Im ersten Teil (4) erfolgt eine automatische Vorbereitung der einzelnen Leitungselemente (22), die dann in einer Pufferstation (D) am Ende des ersten Teils (4) gesammelt werden. Im zweiten Teil (6) werden die vorbereiteten einzelnen Leitungselemente (22) zu dem Kabelsatz (3) zusammengesetzt. Hierzu werden die Leitungselemente (22) in einer Steckerstation (E) in Steckergehäuse 76 eingesteckt und an zweite Transporter (48) übergeben und mittels dieser zweiten Transporter (48) wird dann die verzweigte Struktur des Kabelsatzes (3) durch Verfahren entlang von zweiten Schienen (50) ausgebildet. In dieser aufgespreizten verzweigten Struktur erfolgt unter anderem ein Fixieren der Leitungselemente (22) aneinander in einer Fixierstation (G).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
• Ein Kabelsatz weist allgemein eine Vielzahl von einzelnen Leitungselementen auf, die miteinander verbunden sind. Bei den Leitungselementen handelt es sich insbesondere um Adern, verdrillte Adern (paare), Lichtwellenleiter oder auch vorgefertigte Teilleitungen, beispielsweise Mantelleitungen. Unter Ader wird allgemein ein von einer Isolierung umgebener Leiter, entweder ein Leiterdraht oder ein Litzenleiter verstanden. Ein jeweiliger Kabelsatz weist dabei eine verzweigte Struktur auf, die einer späteren Verlegestruktur beispielsweise innerhalb eines Kraftfahrzeugs oder in einer sonstigen Anlage entspricht. Unter verzweigter Struktur wird hierbei verstanden, dass einzelne Leitungselemente an unterschiedlichen Positionen des Kabelsatzes von einem Hauptstrang abzweigen. Üblicherweise sind beim fertigen Kabelsatz zumindest an einigen der Leitungselemente endseitig Stecker oder sonstige Kontaktelemente angeschlagen.
• Das Herstellen und Handling derartiger Kabelsätze ist aufwendig. Speziell in der Kraftfahrzeugindustrie gibt es - selbst bei einem gleichen Kraftfahrzeug-Modell - aufgrund der unterschiedlichen und vom Kunden individuell vorgebbaren Ausstattungsvarianten eine Vielzahl von unterschiedlichen Kabelsatz-Typen. Üblicherweise wird ein Kabelsatz für ein individuell vom Kunden konfiguriertes Kraftfahrzeug erst nach Bestelleingang des Kunden gefertigt. Aufgrund der gewünschten kurzen Lieferzeiten ist ein möglichst schnelles Herstellen eines individuellen Kabelsatzes angestrebt.
• Aufgrund der großen Typen- und Variantenvielfalt dieser individuellen Kabelsätze ist eine Automatisierung der Herstellung derartiger Kabelsätze schwierig, weswegen bis heute bei der Herstellung von Kabelsätzen speziell für die Kraftfahrzeugindustrie weiterhin ein hoher manueller Anteil erforderlich ist. Typischerweise werden die einzelnen Leitungselemente entlang von sogenannten Kabelbrettern entsprechend einer vorgegebenen individuellen verzweigten Struktur manuell verlegt und anschließend werden die einzelnen Leitungselemente beispielsweise durch Bandierungen manuell aneinander fixiert.
• Aus der DE 33 27 583 A1 ist ein teilautomatisiertes Verfahren zur Herstellung von Kabelbäumen aus Einzelleitern zu entnehmen. Bei diesem Verfahren werden zunächst die erforderlichen und auf eine vorbestimmte Länge abgelängten, vorgefertigten Einzelleiter mit Hilfe von Kupplungsstücken lösbar miteinander verbunden und zu einer Endlosleitung zusammengefasst, welche beispielsweise auf einer Aufwickelvorrichtung aufgewickelt werden.
• Anschließend werden die Kupplungsstücke von den Einzelleitern wieder gelöst und in einer weiteren Einrichtung werden an den Enden Steckergehäuse befestigt und anschließend wird der Kabelbaum ausgebildet.
• Aus der DE 38 20 638 C2 ist ein weiteres automatisiertes Verfahren zur Herstellung eines Kabelsatzes zu entnehmen. Hierbei werden vorgefertigte Einzelelemente mit Hilfe eines Industrieroboters in Steckergehäuse eingesetzt. Die Steckergehäuse sind dabei entlang einer Linie an einem vertikal orientierten Verlegebrett angebracht. Die Einzelleitungen zwischen zwei benachbarten Steckergehäusen hängen lose nach Unten herunter. Anschließend erfolgt noch ein Umwickeln, wobei hierzu der Industrieroboter einen Werkzeugwechsel vornimmt. In einer Ausführungsvariante sind die Steckergehäuse auf Drehtellern angeordnet, die entlang einer Linearführung verfahrbar sind. Nach dem Bestücken der Steckergehäuse verfahren die Drehteller mit den darauf angebrachten Steckergehäusen an eine vorgegebene Position, die einer vorgegebenen Position des Steckergehäuses am Gabelsatz entspricht.
• Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage sowie ein Verfahren zum automatisierten Herstellen von derartigen Kabelsätzen mit verzweigter Struktur zu ermöglichen.
• Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Anlage zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Erfindung wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum automatisierten Herstellen eines derartigen Kabelsatzes mit den Merkmalen des Anspruchs 22. Die im Hinblick auf die Anlage angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen.
• Die Anlage ist grundsätzlich untergliedert in einen ersten Teil sowie einen zweiten Teil. Der erste Teil dient zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung der einzelnen Leitungselemente. Im zweiten Teil wird dann aus den vorbereiteten einzelnen Leitungselementen der verzweigte Kabelsatz zusammengestellt. Sämtliche Schritte im ersten Teil als auch im zweiten Teil erfolgen dabei vollautomatisch ohne manuelle Eingriffe.
• Der erste Teil weist einen modularen Aufbau auf mit mehreren ersten Bearbeitungsstationen. Der erste Teil weist dabei mehrere, vorzugsweise alle, der folgenden ersten Bearbeitungsstationen auf:
• - Eine Schneidstation, an der Leitungselemente auf die gewünschte Länge abgelenkt werden. Hierzu werden die auf einer Spule bevorrateten Endlos-Elemente, insbesondere Adern, abgerollt und abgeschnitten.
• - Eine Abisolierstation, an der Leitungsenden der Leitungselemente abisoliert werden. Die Abisolierstation ist dabei beispielsweise in der Schneidstation integriert.
• - Eine Kontaktierungsstation, an der Kontaktelemente an den abisolierten Leitungsenden angebracht werden.
• - Eine Pufferstation, an der die an den vorhergehenden Bearbeitungsstationen vorbereiteten Leitungselemente zwischengelagert werden.
• - Ein erstes Transportsystem mit ersten Transportern, mit deren Hilfe die Leitungselemente individuell zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen zugeführt bzw. zwischen den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen transportiert werden.
• Insbesondere weist der erste Teil zumindest das erste Transportsystem, die Pufferstation sowie eine der weiteren ersten Bearbeitungsstationen, speziell die Kontaktierungsstation auf. Die Leitungselemente in den unterschiedlichen Vorfertigungsstadien werden zwischen einer jeweiligen ersten Bearbeitungsstation jeweils von einem ersten Transporter aufgenommen, zur nächsten ersten Bearbeitungsstation verfahren und dort für einen weiteren Bearbeitungsschritt an eine Bearbeitungseinheit einer jeweiligen Bearbeitungsstation übergeben. Nach Durchführung des Bearbeitungsschrittes wird das Leitungselement wieder an den ersten Transporter übergeben und weitertransportiert.
• In der Pufferstation werden dann eine Vielzahl von unterschiedlich vorbereiteten Leitungselementen, die sich beispielsweise im Hinblick auf ihre Länge, ihre Art (Einzelader oder verdrilltes Aderpaar) und/oder ihre Geometrie (z.B. Durchmesser, Leiterquerschnitt) unterscheiden, zwischengelagert. Bei den Leitungselementen handelt es sich speziell um Adern oder verdrillte Adern.
• Der zweite Teil der Anlage weist ebenfalls einen modularen Aufbau auf und zeigt mehrere, vorzugsweise alle, der nachfolgenden zweiten Bearbeitungsstationen:
• Eine Steckerstation, an der vorgegebene vorbereitete Leitungselemente zusammengestellt werden, und zwar genau die Anzahl und ggf. die unterschiedlichen Arten, die für den zu fertigenden Kabelsatz benötigt werden. Hierzu sind an der Steckerstation ein Manipulator sowie bewegbare zweite Transporter bereitgestellt. Die zweiten Transporter sind zumindest teilweise mit einem Steckergehäuse bestückt bzw. bestückbar, wobei das Steckergehäuse zur Aufnahme der Kontaktelemente der vorbereiteten Leitungselemente dient.
• Vorzugsweise ist ergänzend bei Bedarf vorgesehen, dass ein Teil der zweiten Transporter zur Aufnahme von miteinander stoffflüssig verbundenen Leitungsenden von mehreren Leitungselementen vorgesehen sind. In diesem Falle weist der zweite Teil und insbesondere die Steckerstation noch eine Verbindungsvorrichtung zum stoffflüssigen Verbinden der abisolierten Leitungsenden von mehreren Leitungselementen auf. Das stoffflüssige Verbinden erfolgt hierbei beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten. Der an der Steckerstation vorgesehene Manipulator ist vorzugsweise als ein Handlingroboter, speziell ein handelsüblicher Industrieroboter, speziell ein mehrachsiger Gelenkarmroboter ausgebildet. Dieser wird herangezogen, um die Kontaktelemente in ein jeweiliges Steckergehäuse einzulegen und/oder um den zweiten Transporter mit den stoffflüssig miteinander verbundenen Enden zu bestücken. An der Steckerstation werden daher vollautomatisch die für den Kabelsatz erforderlichen, vorbereiteten Leitungselemente ausgewählt und mit den erforderlichen Steckergehäusen bestückt.
• Nachfolgend zur Steckerstation ist eine Verteilstation angeordnet, an der die zweiten Transporter mit den daran gehaltenen Leitungselementen/Steckergehäusen zumindest in einer zweidimensionalen Ebene in eine vorgegebene Verteilstruktur verteilt werden. Die Verteilstruktur entspricht dabei insbesondere der verzweigten Struktur des Kabelsatzes. Mit Hilfe der zweiten Transporter werden daher in der Verteilstation die einzelnen Leitungsenden der Leitungselemente bzw. der Steckergehäuse an ihre Endpositionen entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes verfahren. An der Verteilstation wird daher quasi der Kabelsatz aufgespreizt, so dass die einzelnen Leitungselemente die verzweigte Struktur des Kabelsatzes ausbilden.
• Weiterhin ist eine Fixierstation vorgesehen, die zur Fixierung der Leitungselemente aneinander ausgebildet ist. Durch die zuvor vorgenommene Verteilung werden durch die Fixierung die Leitungselemente aneinander in der verzweigten Struktur des Kabelsatzes fixiert.
• Allgemein ist im zweiten Teil ein zweites Transportsystem ausgebildet, welches zum Verfahren der zweiten Transporter zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen ausgebildet ist. Dieses zweite Transportsystem dient insbesondere auch zur Verteilung der zweiten Transporter innerhalb der Verteilstation.
• Der zweite Teil weist dabei zumindest das zweite Transportsystem, die Verteilstation und vorzugsweise zumindest die Fixierstation und/oder die Steckerstation auf.
• Mit einer derartigen Anlage ist ein vollautomatisiertes Herstellen eines Kabelsatzes mit einer verzweigten Struktur in einfacher Weise und zugleich prozesssicher ermöglicht. Wesentliche Gesichtspunkte sind darin zu sehen, dass im ersten Teil die Leitungselemente vorbereitet werden, d.h. insbesondere die Kontaktelemente angeschlagen werden und die Leitungselemente auf die gewünschte Länge abgelängt werden. Dabei werden unterschiedliche Typen von Leitungselementen, (insbesondere Adern/Aderpaare mit unterschiedlichen Querschnitten) auf Spulen bevorratet. Die vorbereiteten Leitungselemente werden für den jeweiligen individuellen Kabelsatz aus der Pufferstation entnommen und an der Steckerstation zusammengestellt und zugleich werden die Steckergehäuse mit den Kontaktelementen bestückt. Anschließend wird der Kabelsatz an der Verteilstation quasi aufgespreizt und in dieser aufgespreizten Position fixiert.
• Weiterhin ist der modulare Aufbau von besonderer Bedeutung, da hierdurch insgesamt ein flexibler Aufbau der Gesamtanlage erreicht ist. Die Anlage ist durch den modularen Aufbau individuell konfigurierbar und/oder erweiterbar.
• In zweckdienlicher Ausgestaltung grenzen die ersten Bearbeitungsstationen und/oder die einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen unmittelbar aneinander an, so dass eine rasche und unmittelbare Übergabe der Leitungselemente bzw. des jeweils teilgefertigten Kabelsatzes erfolgen kann. Im zweiten Teil wird zwischend den zweiten Bearbeitungsstationen jeweils der komplette Kabelsatz (in den unterschiedlichen Fertigungsstufen) übergeben.
• Bevorzugt sind die einzelnen ersten und/oder die einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen jeweils vertikal ausgerichet. Hierunter wird verstanden, dass die Leitungselemente im ersten Teil bzw. der jeweils teilgefertigte Kabelsatz im zweiten Teil in vertikaler Richtung zwischen den einzelnen Transportstationen transportiert werden und beispielsweise auch in der vertikalen Orientierung bearbeitet werden. Die Leitungselemente im ersten Teil werden daher zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen jeweils hängend weitertransportiert. Insbesondere werden sie auch in der Pufferstation hängend gesammelt. Im Falle des zweiten Teils werden die einzelnen Leitungselemente innerhalb beispielsweise der Verteilstation in eine zweidimensionale Verlegestruktur aufgespreizt, wobei diese Verlegestruktur innerhalb einer Ebene ausgebildet ist, die vertikal orientiert ist.
• Zur Ausbildung einer jeweiligen Bearbeitungsstation weist diese jeweils ein Gerüst auf, in dem beispielsweise die erforderlichen Bearbeitungseinheiten zum Bearbeiten beispielsweise der Leitungselemente, wie Abisolieren, angeordnet sind. Die einzelnen Bearbeitungsstationen sind daher insgesamt vorzugsweise regalartig ausgebildet. Die einzelnen Regale oder Gerüste schließen sich dabei vorzugsweise unmittelbar aneinander an. Durch diese Gerüststruktur ist in einfacher Weise der gewünschte modulare Aufbau erzielt. Benachbarte Gerüste sind dabei insbesondere mechanisch miteinander verbunden.
• Die Gerüste des ersten Teils sind untereinander jeweils vorzugsweise entlang einer Richtung linear aneinander angeordnet. Dies erleichtert insbesondere auch den Transport der einzelnen Leitungselemente zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen.
• Ergänzend sind auch die Gerüste des zweiten Teils entlang linear aneinander angeordnet. Bevorzugt sind sämtliche Bearbeitungsstationen mit ihren Gerüsten sowohl des ersten Teils als auch des zweiten Teils linear aneinander angeordnet, so dass insgesamt eine lineare Gerüstanordnung ausgebildet ist. Hierdurch ist quasi eine automatisierte Fertigungsstraße erhalten, die modular und gleichzeitig kompakt aufgebaut ist. Die einzelnen Gerüste haben dabei vorzugsweise jeweils die gleiche Tiefe.
• Innerhalb der Gerüste insbesondere des ersten Teils sind dabei zweckdienlicherweise Bearbeitungseinheiten oder Bearbeitungsmaschinen zur Durchführung der Funktionen der jeweiligen Bearbeitungsstation angeordnet. Hierbei handelt es sich im Fall der Schneidstation um eine Schneidmaschine, im Fall der Abisolierstation um eine Abisoliermaschine und im Falle der Kontaktierungsstation beispielsweise um eine Crimpmaschine.
• Im Hinblick auf den automatischen Transport der Leitungselemente im ersten Teil bzw. des jeweils teilgefertigten Kabelsatzes im zweiten Teil sind das erste und/oder das zweite Transportsystem geeignet ausgebildet. Insbesondere ist ein erstes und/oder zweites Schienensystem mit jeweils ersten bzw. zweiten Schienen ausgebildet. Entlang dieser Schienen sind die ersten Transporter bzw. die zweiten Transporter verfahrbar.
• Dieses Schienensystem mit den ersten bzw. zweiten Schienen ist dabei vorzugsweise jeweils an einer Vorderseite der Gerüste angeordnet. Insbesondere in Kombination mit der linearen Gerüstanordnung ergibt sich hierdurch ein effizient ausgebildetes Transportsystem für die Weiterführung der einzelnen Leitungselemente. Die ersten Schienen und/oder die zweiten Schienen verlaufen hierbei insbesondere horizontal an einer Vorderseite der jeweiligen Gerüste.
• Zweckdienlicherweise ist dabei jeder Bearbeitungsstation eine erste Schiene bzw. eine zweite Schiene zugewiesen, also unmittelbar am jeweiligen Gerüst der jeweiligen Arbeitsstation befestigt. Die Schienen benachbarter Bearbeitungsstationen fluchten miteinander, so dass also eine Übergabe der ersten bzw. zweiten Transporter zwischen benachbarten Bearbeitungsstationen ermöglicht ist. Durch diese Zuordnung der individuellen Schienen zu den individuellen Bearbeitungsstationen wird der modulare Aufbau weitergeführt. Eine jeweilige Bearbeitungsstation weist daher einen Teil des Schienensystems auf. Eine Anlage kann daher problemlos individuell konfiguriert werden. Die Schienen benachbarter Bearbeitungsstationen werden typischerweise mechanisch miteinander verbunden.
• Zweckdienlicherweise weist das erste Schienensystem eine umlaufende Führungsschiene auf, die sich insbesondere aus den ersten Schienen und weiteren Umlenkelementen zusammensetzt. Entlang dieser Führungsschienen sind die ersten Transporter umlaufend innerhalb des ersten Teils der Anlage verfahrbar. Insbesondere sind sie über die Führungsschiene von der Schneidstation bis zur Pufferstation und wieder zurück verfahrbar. Ein jeweiliger erster Transporter verfährt daher kontinuierlich von der Schneidstation beginnend die einzelnen ersten Bearbeitungsstationen an und kontinuierlich bis zur Pufferstation, wo das im Transporter gehaltene vorgefertigte Leitungselement dann an die Pufferstation übergeben wird. Anschließend wird der jeweilige erste Transporter wieder entlang eines rückführenden Teils der umlaufenden Führungsschiene zurückgeführt.
• Das zweite Schienensystem weist vorzugsweise mehrere parallel zueinander orientierte zweite Schienen auf, welche in Vertikalrichtung zueinander frei, also unabhängig voneinander, und in Abhängigkeit der vorgegebenen verzweigten Struktur des Kabelsatzes verstellbar sind. Durch diese Maßnahme wird durch ein vertikales Verstellen der zweiten Schienen, an denen jeweils zweite Transporter befestigt sind, in Vertikalrichtung auseinandergefahren. Durch die ergänzende Verfahrbarkeit der zweiten Transporter entlang der Schienen ergibt sich dadurch die Möglichkeit, dass die zweiten Transporter in die gewünschte Verteilstruktur in zwei Dimensionen verteilt werden.
• Zweckdienlicherweise weisen mehrere der zweiten Bearbeitungsstationen jeweils mehrere dieser in Vertikalrichtung zueinander frei verstellbare zweite Schienen auf. Die zweiten Schienen benachbarter zweiter Bearbeitungsstationen fluchten dabei jeweils miteinander. Ergänzend werden die zweiten Transporter im Betrieb derart angesteuert, dass diese in der vorgegebenen Verteilstruktur zwischen benachbarten zweiten Bearbeitungsstationen übergeben werden. Der aufgespreizte Kabelsatz wird daher durch diese Maßnahme in dieser aufgespreizten Form über die einzelnen Bearbeitungsstationen hinweg geführt. Durch die Aufrechterhaltung der aufgespreizten Verteilstruktur speziell in der Fixierstation wird das Fixieren der Leitungselemente aneinander in der gewünschten Verteilstruktur und damit in der verzweigten Struktur des Kabelsatzes ermöglicht und aufrecht erhalten. Diese Übergabe in der verzweigten Struktur erfolgt dabei insbesondere zwischen der Verteilstation und die dieser unmittelbar nachfolgenden Fixierstationen sowie vorzugsweise bis hin zu einer Endstation, an der der Kabelsatz dann beispielsweise für einen Versand/Verpackung vorbereitet wird.
• Ähnlich wie beim ersten Transportsystem ist auch beim zweiten Transportsystem ein umlaufendes Schienensystem ausgebildet, so dass die zweiten Transporter zunächst sukzessive zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden zweiten Bearbeitungsstationen verfahren werden können und dann wieder an einen Ausgangspunkt zurückgeführt werden können. Hierzu ist beim zweiten Transportsystem insbesondere eine gemeinsame Rückführschiene angeordnet. Diese ist von der letzten zweiten Bearbeitungsstation zur ersten zweiten Bearbeitungsstation, die insbesondere durch die Steckerstation gebildet ist, rückgeführt.
• Zum Verfahren der einzelnen Transporter sind diese vorzugsweise individuell und selbsttätig verfahrbar. Hierunter wird verstanden, dass jeder der Transporter, insbesondere die zweiten und/oder die ersten Transporter individuell ansteuerbar und individuell verfahrbar sind. Sie sind dabei insbesondere nach Art von Schlitten entlang der Schienen verfahrbar. Die einzelnen Transporter sind bevorzugt nicht (mechanisch) aneinander gekoppelt. Für diese individuelle Verfahrbarkeit sind die Transporter elektrisch oder magnetisch antreibbar. Sie weisen insbesondere jeweils eine eigene Antriebseinheit auf. Im Falle eines magnetischen Antriebs besteht diese Antriebseinheit im einfachsten Fall aus einem Permanentmagneten oder auch aus einem Elektromagneten. Entlang der Schienen sind dann Magnete verteilt, insbesondere Elektromagnete. Durch entsprechendes Umpolen wird dann ein fortlaufendes Magnetfeld erzeugt, welches die Transporter antreibt.
• Für das Handling des Kabelsatzes in den unterschiedlichen Bearbeitungsstationen im zweiten Teil der Anlage sind in diesem zweiten Teil mehrere Manipulatoren bereitgestellt. Diese sind dabei an einer Vorderseite oder auch einer Rückseite der Bearbeitungsstationen, d.h. also an einer Vorderseite oder Rückseite der Gerüste entlang verfahrbar. Bei diesen Manipulatoren handelt es sich - wie bereits zu der Steckerstation erläutert - um Roboter, insbesondere um Industrieroboter, speziell um mehrachsige Gelenkarmroboter. Diese weisen typischerweise Verstellmöglichkeiten in mehreren Freiheitsgraden auf, insbesondere in mehreren linearen Freiheitsgraden sowie in mehreren rotatorischen Freiheitsgraden. Diese Manipulatoren sind dabei beispielsweise entlang einer Führungseinrichtung, wie beispielsweise Führungsschienen verfahrbar. Diese Führungseinrichtung ist wahlweise am Boden vor den einzelnen Gerüsten oder auch an der Decke angeordnet. Bevorzugt ist eine Deckenbefestigung vorgesehen, so dass also die Manipulatoren hängend an der Vorder- oder der Rückseite der einzelnen Gerüste in Läng- oder Erstreckungsrichtung der Anlage verfahrbar sind. Durch die Verwendung der Manipulatoren können auch komplexere Aufgaben an den jeweiligen Bearbeitungsstationen erfüllt werden. Zudem lassen sich die Manipulatoren auch individuell an unterschiedliche Bedürfnisse konfigurieren.
• Zweckdienlicherweise ist dabei für jede Bearbeitungsstation, an der ein Manipulator benötigt wird, auch ein eigener, für diese Bearbeitungsstation konfigurierter Manipulator angeordnet. Hierdurch wird eine unabhängige Bearbeitung innerhalb der jeweiligen Bearbeitungsstation und damit eine hohe Taktrate erreicht.
• In bevorzugter Weiterbildung ist die letzte zweite Bearbeitungsstation als eine Sammelstation ausgebildet, an der die zweiten Transporter gesammelt werden. Nach der Endfertigung des Kabelsatzes wird dieser beispielsweise an einer Verpackungsstation von den einzelnen zweiten Transportern entnommen. Diese sind daher wieder frei und werden zunächst an der Sammelstation gesammelt und dann von dort über die zuvor erwähnte gemeinsame Rückführschiene zurück zur Steckerstation transportiert. An der Sammelstation werden dabei insbesondere mehrere vertikal verfahrbare zweite Schienen angeordnet, die die in Vertikalrichtung verteilt angeordneten zweiten Transporter jeweils aufnehmen. Diese zweiten Schienen der Sammelstation werden dann auf die Höhe der gemeinsamen Rückführschiene geführt und dort werden die zweiten Transporter an die gemeinsame Rückführschiene übergeben.
• Die Fixierstation weist allgemein Hilfsmittel auf, mit denen die einzelnen Leitungselemente aneinander fixiert werden. Die Fixierstation dient dabei insbesondere dazu, das Bündel der Leitungselemente mit einer ggf. bereichsweisen Umhüllung zu umgeben. Für die Fixierstation stehen grundsätzlich unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung. Entsprechend weist die Fixierstation eine geeignete Bearbeitungseinheit auf. Insbesondere weist die Fixierstation dabei eine umhüllungseinheit, insbesondere eine Sprüheinheit, eine Bandierungseinheit, und/oder eine Gießeinheit auf. Je nach Anforderungen können dabei eine oder auch mehrere bzw. auch alle dieser vorgenannten Einheiten an der Fixierstation ausgebildet sein. Zweckdienlicherweise wird dabei eine jeweilige Bearbeitungseinheit an einem jeweiligen Manipulator gehalten und über diesen individuell an eine jeweilige erforderliche Bearbeitungsposition am Kabelsatz herangeführt. Die einzelnen an den Manipulatoren befestigten Bearbeitungseinheiten bilden daher Teilstationen der Fixierstation. Eine jeweilige Teilstation weist dabei bevorzugt ein eigenes Gerüst auf.
• Die Umhüllungseinheit, speziell Sprüheinheit dient zum Aufbringen, speziell Aufsprühen eines Fixiermittels, über das die einzelnen Leitungselemente miteinander fixiert werden. Das Fixiermittel ist beispielsweise flüssig, aerosolartig und insbesondere als ein Kleber ausgebildet. Speziell ist die Sprüheinheit zum Aufsprühen eines insbesondere Fixiermittels ausgebildet, wie es beispielsweise in der WO 2016/026711 A1 beschrieben ist.
• Die Bandierungseinheit dient allgemein zur Anbringung einer Bandierung und die Gießeinheit dient zum Anbringen einer Vergussmasse auf die zu verbindenden Leitungselemente. Zur Aufbringung der Bandierung kann beispielsweise eine Montagestation eingesetzt werden, wie sie aus der WO 2015/055753 A1 zu entnehmen ist.
• Im Falle einer Gießeinheit sind speziell Formhälften ausgebildet, welche um das jeweilige zu umgießende Teilstück des Kabelsatzes mit den mehreren Leitungselementen gelegt wird und anschließend wird eine Gussmasse eingebracht. All dies erfolgt wiederum vollautomatisch speziell mit Hilfe der Manipulatoren.
• Über die einzelnen Bearbeitungseinheiten werden vorzugsweise lediglich an lokalen Stellen des zu fertigenden Kabelsatzes die einzelnen Fixiermittel, also das aufgesprühte Fixiermittel, die Bandierung oder die Vergussmasse angebracht. Speziell werden diese Fixiermittel an Verzweigungspositionen angebracht, wo einzelne Leitungselemente abzweigen.
• Der zweite Teil der Anlage weist ergänzend weiterhin zweckdienlicherweise eine Clipstation auf, die zur Befestigung von einzelnen Clips dient. Unter Clips werden hier allgemein Befestigungselemente verstanden, mit deren Hilfe der endgefertigte Kabelsatz an einer Trägerstruktur, beispielsweise der Kraftfahrzeug-Karosserie, fixiert oder befestigt werden. Diese werden dabei üblicherweise mit Hilfe einer Bandierung am Kabelsatz an gewünschten definierten Positionen befestigt. Als Bearbeitungseinheit weist die Clipstation vorzugsweise die aus der WO 2015/055753 A1 zu entnehmende Montagestation auf. Diese ist vorzugsweise wiederum an einem Manipulator befestigt.
• Zweckdienlicherweise wird die Gesamtanlage noch um ein Warenlager, insbesondere Hochlager ergänzt, welches zur Bereitstellung von unterschiedlichen Spulen mit unterschiedlichen Typen von Einzelelementen ausgebildet ist.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in teilweise vereinfachten Darstellungen:
• 1 eine Frontansicht einer Anlage zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes mit einem ersten sowie einem zweiten Teil,
• 2 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der Anlage im Bereich des ersten Teils zusammen mit einem Warenlager,
• 3 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der Anlage im Bereich des zweiten Teils,
• 4A eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung im Bereich einer Schneidstation mit integrierter Abisolierstation des ersten Teils mit einer ausschnittsweisen Darstellung eines ersten Transportsystems zur Handhabung von einzelnen Leitungselementen,
• 4B eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung zur Erläuterung der Handhabung der einzelnen Leitungselemente mittels des ersten Transportsystems
• 5A - 5C Detailansichten im Bereich der Schneidstation zur Erläuterung eines automatisierten Ablängens der einzelnen Leitungselemente,
• 6 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung im Bereich einer Abisolierstation zum Erläutern des automatischen Abisolierens der Leitungselemente,
• 7 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung vorzugsweise ebenfalls im Bereich der Abisolierstation zur Erläuterung des Anbringens eines (Dicht-) Schlauches auf das Leitungselement,
• 8 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung im Bereich einer Kontaktierungsstation zur Erläuterung des Anbringens von Kontaktelementen an die abisolierten Leitungsenden,
• 9a - 9D verschiedene ausschnittsweise Darstellungen im Bereich einer Pufferstation, die zum Zwischenlagern der vorbereiteten Leitungselemente dient, zusammen mit dem zweiten Transportsystem zur Erläuterung des Transports sowie der Übergabe der einzelnen Leitungselemente an die Pufferstation,
• 10 eine ausschnittsweise Darstellung im Bereich einer Steckerstation des zweiten Teils der Anlage,
• 11 eine ausschnittsweise Ansicht im Bereich einer Verteilstation sowie einer daran angeschlossenen Fixierstation,
• 12 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung einer speziell als Sprüheinheit ausgebildeten Umhüllungseinheit der Fixierstation zum Aufbringen eines Fixiermittels,
• 13 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung einer Bandierungseinheit der Fixierstation zur Anbringung einer Bandierung,
• 14 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung einer Gießeinheit der Fixierstation zum Anbringen einer Gussmasse auf die Leitungselemente,
• 15 eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung des zweiten Teils im Bereich einer Sammelstation,
• 16 eine Ansicht auf eine Rückseite im Bereich des Anfangs des zweiten Teils im Bereich der Steckerstation mit einem Manipulator zum Bestücken der zweiten Transporter mit Steckergehäusen.
• In den Figuren sind gleich wirkenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
• Die in den 1 bis 3 dargestellte Anlage 2 dient zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes 3 und ist modular aus einer Vielzahl von einzelnen Bearbeitungsstationen aufgebaut. Die Anlage weist einen ersten Teil 4 mit ersten Bearbeitungsstationen A, B, C, D sowie einen zweiten Teil mit zweiten Bearbeitungsstationen E, F, G, H, I, K auf. Vor dem ersten Teil 4 ist noch ein Warenlager 8, welches nach Art eines Hochlagers ausgebildet ist, angeordnet. Die einzelnen Bearbeitungsstationen A bis K weisen jeweils ein Gerüst 10 auf, welches im Wesentlichen einen Gerüstrahmen definiert, innerhalb dessen im ersten Teil 4 Bearbeitungseinheiten zur Durchführung von unterschiedlichen Arbeitsschritten angeordnet sind.
• Die Gerüste 10 sind dabei unmittelbar aneinander angrenzend befestigt und bilden eine sich insbesondere linear erstreckende Gerüstanordnung. Die Gerüste 10 sind in einer Längsrichtung 12 aneinander angereiht. Die Gerüste 10 sind nach Art eines Regals aufgestellt. Sie erstrecken sich in die Höhe in einer Vertikalrichtung 14 und haben eine sich in eine Querrichtung 16 erstreckende Tiefe. Längsrichtung 12 und Vertikalrichtung 14 spannen eine Vertikalebene auf, zu der die Querrichtung 16 senkrecht orientiert ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Warenlager 8 in Querrichtung 16 verlaufend angeordnet. Durch die Ausrichtung der Gerüste 10 in vertikaler Orientierung weist die gesamte Gerüstanordnung eine Vorderseite 18 sowie eine Rückseite 20 auf.
• Bei der Fertigung des Kabelsatzes 3 wird die Anlage 2 in Längsrichtung 12 von der ersten Bearbeitungsstation A sukzessive bis zur letzten Bearbeitungsstation L durchlaufen. Im Ausführungsbeispiel der dargestellten modularen Anlage 2 sind dabei folgende Bearbeitungsstationen vorgesehen:
• Eine Schneidstation A, eine Abisolierstation B, eine Kontaktierungsstation C, eine Pufferstation D. Der zweite Teil 6 beginnt mit einer Steckerstation E, gefolgt von einer Verteilstation F, einer mehrteiligen Fixierstation G, die im Ausführungsbeispiel drei Teilstationen G1, G2, G3 aufweist, weiter gefolgt von einer Clipstation H, einer Verpackungsstation I sowie einer End- oder Sammelstation K.
• Im ersten Teil 4 der Anlage 2 werden zunächst Leitungselemente 22 aufbereitet. Bei diesen handelt es sich insbesondere um Adern oder auch um verdrillte Adern. Sie werden als Meterware über Spulen 24 bereitgestellt. Die Spulen 24 sind im Warenlager 8 bevorratet.
• Im zweiten Teil 6 werden die einzelnen vorbereiteten Leitungselemente 22 zum Kabelsatz 3 zusammengestellt. All dies erfolgt vollautomatisiert ohne manuellen Eingriff. Die Leitungselemente 22 in den einzelnen Vorfertigungsstufen werden innerhalb des ersten Teils 4 mit Hilfe eines ersten Transportsystems 26 jeweils zwischen den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen A bis D weitergefördert.
• Im zweiten Teil 6, in dem die Zusammenstellung des Kabelsatzes 3 aus den einzelnen Leitungselementen 22 erfolgt, werden die jeweiligen Kabelsätze in ihren unterschiedlichen Vorfertigungsstufen mit Hilfe eines zweiten Transportsystems 28 sukzessive den einzelnen Bearbeitungsstationen E bis J des zweiten Teils 6 zugeführt.
• Die einzelnen Bearbeitungsschritte im ersten Teil 4 werden mit Hilfe von Bearbeitungseinheiten 30 ausgeführt, die innerhalb des jeweiligen Gerüsts 10 der jeweiligen ersten Bearbeitungsstation A bis D angeordnet sind.
• Im zweiten Teil 6 werden die einzelnen erforderlichen Arbeitsschritte durch Manipulatoren 32 durchgeführt, welche im Ausführungsbeispiel als mehrachsige Gelenkarmroboter ausgeführt sind. Hierbei ist jeder einzelnen Bearbeitungsstation E bis I jeweils ein eigener Manipulator 32 zugeordnet. Die einzelnen Manipulatoren 32 sind dabei in Längsrichtung 12 verfahrbar angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind sie hängend an einer hier nicht näher dargestellten Deckenschiene befestigt.
• Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, wird zur Fertigung des Kabelsatzes 3 im zweiten Teil 6 der Kabelsatz 3 entsprechend einer gewünschten späteren verzweigten Struktur aufgespreizt. Der Kabelsatz 3 ist daher in einer zweidimensionalen Ebene aufgespreizt. Diese ist vertikal ausgerichtet, liegt also in der zuvor beschriebenen Vertikalebene. Die Kabelsätze 3 sind dabei an einer Frontseite des Gerüsts 10 angeordnet. Mittels der Manipulatoren 32 erfolgt die Bearbeitung daher an der Vorderseite 18 der Gerüste 10.
• Bei der automatisierten Fertigung des Kabelsatzes 3 werden bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Anlage 2 folgende Fertigungsschritte sukzessive und automatisch durchlaufen:
• Warenlager
• Im Warenlager 8 werden mehrere Spulen 24 bevorratet, auf denen Leitungselemente 22 unterschiedlicher Typen als Endlos-Ware aufgespult sind. Die einzelnen Typen der Leitungselemente 22 unterscheiden sich insbesondere im Hinblick auf ihre Querschnitte, insbesondere Querschnitte der Leiter, Farbe der Aderisolierung oder auch dadurch, ob es sich um eine Einzelader oder ein insbesondere verdrilltes Aderpaar handelt. Die noch nicht auf Länge abgeschnittenen Leitungselemente 22 werden beispielsweise unmittelbar von der im Warenlager 8 befindlichen Spule 24 abgewickelt und der Schneidstation A zugeführt. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, eine jeweilige benötigte Spule 24 aus dem Warenlager 8 beispielsweise an die Rückseite 20 der Schneidstation A zu verbringen und erst von dort die Leitungselemente 22 abzuwickeln.
• A Schneidstation
• Innerhalb der Schneidstation A werden die von den Spulen 24 abgewickelten Leitungselemente 22 unterschiedlichen Typs auf die jeweils für den zu fertigenden Kabelsatz 3 benötigte Länge abgelängt. Hierzu sind die in der Schneidstation A angeordneten Bearbeitungseinheiten 30 als handelsübliche Schneideinheiten ausgebildet.
• B Abisolierstation
• In der Abisolierstation B werden anschließend mittels entsprechender AbisolierEinheiten als Bearbeitungseinheiten 30 Leitungsenden der Leitungselemente 22 abisoliert.
• Ergänzend ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass im Bereich des abisolierten Leitungsendes zusätzlich noch ein Dichtschlauch angebracht wird. Dieser dient zur Abdichtung des jeweiligen Leitungselements 22 gegenüber einem Steckergehäuse.
• C Kontaktierungsstation
• In der Kontaktierungsstation C werden Kontaktelemente, beispielsweise Kontaktbuchsen oder Kontaktstifte endseitig an den freigelegten Leitungsenden also am jeweiligen Leiter des Leitungselements 22 befestigt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Crimpprozess. Hierzu sind in der Kontaktierungsstation C als Bearbeitungseinheiten 30 entsprechende Kontaktierungseinheiten, insbesondere Crimpmaschinen angeordnet.
• D Pufferstation
• Die zuvor vorbereiteten Leitungselemente 22 werden in der Pufferstation D gesammelt. In der Pufferstation D befinden sich daher nach Art eines Zwischenlagers eine Vielzahl von Leitungselementen 22, die sich im Hinblick auf ihren Typ und/oder ihre Länge unterscheiden.
• Erstes Transportsystem 26
• Das erste Transportsystem 26 dient jeweils zum Transportieren der Leitungselemente 22 zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen A bis D. Es weist ein ersten Schienensystem 34 auf. Dieses umfasst dabei eine umlaufende Führungsschiene 36, auf der einzelne, individuell verfahrbare erste Transporter 38 angeordnet sind. Bei diesen ersten Transportern 38 handelt es sich um nach Art von Schlitten entlang der Führungsschiene 36 verfahrbaren Trägereinheiten. Diese sind jeweils zur insbesondere hängenden Aufnahme ein oder mehrere Leitungselemente ausgebildet. Unter hängende Aufnahme wird hierbei verstanden, dass mittels des ersten Transportsystems 26 die Leitungselemente 22 hängend zwischen den einzelnen Arbeitsstationen A bis D verfahren werden. Die Übergabe von bzw. an eine jeweilige Bearbeitungsstation A bis D zu diesen ersten Transportern 38 erfolgt mit Hilfe von Positioniereinheiten 40. Jeder Bearbeitungsstation A bis D ist zumindest eine Positioniereinheit 40 zugeordnet. Die Positioniereinheit 40 ist wiederum in Längsrichtung 12 an der Vorderseite 18 des jeweiligen Gerüsts 10 verfahrbar angeordnet. Der Positioniereinheit 40 weist typischerweise mehrere Bewegungsfreiheitsgrade auf, derart, dass die hängend von den ersten Transportern 38 bereitgestellten Leitungselemente 22 gegriffen und den einzelnen Bearbeitungseinheiten 30 zugeführt werden. Üblicherweise erfolgt die eigentliche Bearbeitung der Leitungselemente 22 dabei in horizontaler Richtung. Die Leitungselemente 22 werden beispielsweise den Bearbeitungseinheiten 30 zum Abisolieren oder Kontaktieren in Querrichtung 16 zugeführt. Die Positioniereinheit 40 ist allgemein derart ausgebildet, dass sie insbesondere die Leitungsenden der Leitungselemente 22 greift und aus einer Orientierung in Vertikalrichtung 14 in eine Orientierung in Querrichtung 16 überführt und den Bearbeitungseinheiten 30 zuführt. Nach Durchführung des jeweiligen Bearbeitungsschrittes übergibt die Positioniereinheit 40 das bearbeitete Leitungselement 22 wieder einem jeweiligen ersten Transporter 38, so dass das Leitungselement 22 an diesem wieder hängend angeordnet zur nachfolgenden Bearbeitungsstation verfahren wird.
• Die einzelnen ersten Transporter 38 sind dabei jeweils individuell verfahrbar und ansteuerbar. Speziell werden sie über einen Magnetantrieb angetrieben, wobei hierzu vorzugsweise an der Führungsschiene 36 eine Vielzahl von Elektromagneten angeordnet sind, gleichzeitig der erste Transporter 38 speziell Permanentmagnete aufweist und durch ein wechselndes Umpolen der Elektromagnete in der Führungsschiene 36 ein wanderndes Magnetfeld zum Vortrieb der ersten Transporter 38 erzeugt wird.
• Die ersten Transporter 38 werden am Ende des ersten Teils 4, also nach Übergabe der Leitungselemente 22 an die Pufferstation D, wieder auf einen vorderen Schienenteil der umlaufenden Führungsschiene 36 zurückgeführt. Das gesamte erste Schienensystem 34 ist an der Vorderseite 18 der Gerüste 10 angebracht. Die Führungsschiene 36 verläuft in Längsrichtung 12 und ist horizontal ausgerichtet. Die Positioniereinheit 40 ist zweckdienlicherweise ebenfalls jeweils an einer Querschiene 42 verfahrbar angeordnet. Hierdurch kann die Positioniereinheit 40 innerhalb der jeweiligen Bearbeitungsstation A bis D in Längsrichtung 12 verfahren werden. Ergänzend ist auch eine vertikale Verfahrbarkeit der Positioniereinheit 40 vorgesehen. Hierzu ist im Ausführungsbeispiel die jeweilige Querschiene 42 selbst entlang von seitlichen Vertikalschienen 44 in Vertikalrichtung 14 verfahrbar. Hierdurch ist ermöglicht, dass innerhalb eines jeweiligen Gerüsts 10 mehrere Bearbeitungseinheiten 30 verteilt sowohl über die Länge als auch die Höhe angeordnet sind, die jeweils individuell über die Positioniereinheit 40 anfahrbar sind. Auch für die Positioniereinheit 40 ist bevorzugt ein individueller Antrieb vorgesehen, der vorzugsweise ebenfalls wie bei den ersten Transportern 38 auf elektromagnetischem Weg erfolgt.
• Das erste Schienensystem 34 setzt sich allgemein aus einer Vielzahl von ersten Schienen 46 zusammen. Speziell wird die umlaufende Führungsschiene 36 aus mehreren dieser ersten Schienen 46 (zzgl. von Umlenkelementen) gebildet. Eine jeweilige erste Schiene 46 ist dabei einem jeweiligen Gerüst 10 zugeordnet und weist insbesondere dessen Länge auf. Das erste Schienensystem 34 ist daher korrespondierend zu der Gerüstanordnung ebenfalls modular aufgebaut. Die ersten Schienen 46 benachbarter Bearbeitungsstationen fluchten miteinander zur Ausbildung der umlaufenden Führungsschiene.
• E Steckerstation
• In der Steckerstation E werden zweite Transporter 48 des zweiten Transportsystems 28 mit den Leitungselementen 22 bestückt. Zumindest ein Teil der zweiten Transporter 48 ist hierzu mit Steckergehäusen bestückt. In diese werden die an den Leitungsenden der Leitungselemente 22 angeschlagenen Kontaktelemente eingelegt. Einige der zweiten Transporter 48 können auch mit Halter zur Aufnahme von miteinander verbundenen Leitungsenden zweier Leitungselemente 22 versehen oder bestückt sein. Schließlich sind einige der zweiten Transporter zum Führen oder Umlenken von Leitungselementen 22 ausgebildet bzw. mit entsprechenden Umlenkelementen oder Haltern bestückt.
• In einigen Fällen ist es erforderlich, dass zwei Leitungsenden unmittelbar miteinander verbunden werden um somit die beiden Leitungselemente 22 auf gleiches Potential zu bringen. Dies erfolgt typischerweise durch ein stoffflüssiges Verbinden der beiden Leitungsenden. Hierzu ist - beispielsweise in der Steckerstation E integriert - eine entsprechende Verbindungseinheit als Bearbeitungseinheit angeordnet (nicht näher dargestellt). Beispielsweise werden mit Hilfe des Manipulators 32 die zu verbindenden Leitungsenden in eine Schweißeinheit (Ultraschallschweißen) eingefügt. Anschließend erfolgt vorzugsweise noch eine Isolierung dieser stoffflüssig miteinander verbundenen Leitungsenden, beispielsweise indem ein Schrumpfschlauch aufgeschrumpft wird oder indem anderweitig ein Isoliermaterial beispielsweise durch Aufsprühen etc. aufgebracht wird. Diese stoffflüssig miteinander verbundenen Leitungsenden werden dann in der Steckerstation E ebenfalls in die erwähnten Halter an den zweiten Transportern 48 eingebracht.
• Von besonderer Bedeutung innerhalb der Steckerstation E ist weiterhin, dass die zweiten Transporter 48 auf mehrere zweite Schienen 50 des zweiten Transportsystems 28 verteilt werden. Die zweiten Schienen 50 sind dabei parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Leitungsenden der Leitungselemente 22 werden in geeigneter Weise an jeweils einem zweiten Transporter 48 fixiert, die verteilt über die zweiten Schienen 50 angeordnet sind. Es werden dabei in der Steckerstation E sämtliche für den zu fertigenden Kabelsatz 3 benötigten Leitungselemente 22 aus der Pufferstation D entnommen und an die zweiten Transporter 48 befestigt. Dies erfolgt mit Hilfe des der Steckerstation E zugeordneten Manipulators 32.
• Bei der Steckerstation E handelt es sich um eine vergleichsweise schmale Station. An dieser sind die zweiten Transporter 48 vorzugsweise jeweils eng beieinander angeordnet. Die parallel zueinander angeordneten zweiten Schienen 50 sind vorzugsweise unmittelbar nebeneinander angeordnet.
• F Verteilstation
• Die mit den Leitungselementen 22 bestückten zweiten Transporter 48 werden auf weitere zweite Schienen 50 in der Verteilstation F überführt. In der Verteilstation F erfolgt ein Verteilen der zweiten Transporter 48 und damit der Leitungsenden der Leitungselemente 22 in die durch den Kabelsatz 3 vorgegebene verzweigte Struktur. Die einzelnen zweiten Transporter 48 nehmen daher innerhalb der Vertikalebene eine Verteilstruktur entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes 3 ein. Hierzu werden die zweiten Transporter 48 auf ihrer jeweiligen zweiten Schiene 50 in Längsrichtung 12 an eine vordefinierte Position verfahren. Gleichzeitig werden die parallel zueinander angeordneten zweiten Schienen 50 in Vertikalrichtung 14 auseinandergezogen, so dass sich die gewünschte verzweigte Struktur ergibt. Bei der Darstellung der 3 ist noch eine Zwischensituation dargestellt, bei der innerhalb der Verteilstation F noch nicht die vollständige Verteilerstruktur eingenommen ist. Die Verteilerstruktur ist an den nachfolgenden Bearbeitungsstationen zu erkennen.
• Das Aufspreizen der zweiten Schienen 50 sowie das Verfahren der zweiten Transporter 48 in Längsrichtung an ihre vorgegebene Längsposition braucht nicht zwingend in der Verteilstation F abgeschlossen zu sein. Dies kann beispielsweise auch noch zumindest teilweise in der nachfolgenden Fixierstation G erfolgen.
• G Fixierstation
• In der Fixierstation G werden die einzelnen Leitungselemente aneinander fixiert, speziell um die vorgegebene verzweigte Struktur zu fixieren, also eine gewisse Stabilität zu verleihen. Hierzu sind zweckdienlicherweise mehrere Teilstationen G1, G2, G3 vorgesehen, die beispielsweise für unterschiedliche Fixermethoden ausgebildet sind. So können je nach Bedarf die unterschiedlichen Fixiermethoden für einen jeweiligen Kabelsatz 3 verwendet werden. Beispielsweise ist eine erste Fixierstation G1 zum Aufsprühen eines insbesondere textilen Fixiermittels, eine zweite Fixierstation G2 zum Aufbringen einer Bandierung und eine dritte Fixierstaion G3 zum Anbringen einer Vergussmasse ausgebildet.
• Für diese verschiedenen Varianten sind den Bearbeitungsstationen G1, G2, G3 jeweils eigene Manipulatoren 32 angeordnet, die mit entsprechenden Handhabungseinheiten ausgerüstet sind.
• Wie anhand der Figen 1, 3 zu erkennen ist sind die Verteilstation F sowie die erste Fixierstation G1 miteinander kombiniert, teilen sich daher gemeinsam ein Gerüst 10.
• H Clipstation
• In der Clipstation werden bei Bedarf (Befestigungs-) Clips angebracht. Diese werden typischerweise mittels einer Bandierung am Kabelsatz 3 befestigt. Auch hierzu ist an dem jeweiligen Manipulator 32 eine geeignete Clipsetz-Einheit angebracht.
• I Verpackungsstation
• Die Verpackungsstation I dient zur Entnahme des endgefertigten Kabelsatzes 3 und zum Weitertransport desselben. Hierzu wird der Kabelsatz 3 mit Hilfe des zugeordneten Manipulators 32 von den zweiten Schienen 50 genommen. Für den Weitertransport stehen unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung, beispielsweise eine einfache Ablage auf einem Tisch, auf einem Förderband, etc. Alternativ das Einlegen der Kabelsätze 3 in Transportbehälter. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass für einen kompakten Transport die Kabelsätze 3 zusammengefaltet werden.
• K Sammelstation
• In der Sammelstation K werden die einzelnen zweiten Transporter 48 gesammelt und einer gemeinsamen Rückführschiene 52 zugeführt. Diese verläuft an der Rückseite 20 und erstreckt sich bis zur Steckerstation E. An dieser werden die zweiten Transporter 48 mit Hilfe eines an der Rückseite 20 angeordneten Manipulators 32 wieder in geeigneter Weise mit Steckergehäusen bestückt und somit für die Fertigung des nächsten Kabelsatzes 3 vorbereitet.
• Zweites Transportsystem 28
• Das zweite Transportsystem 28 weist die zuvor beschriebenen zweiten Schienen 50 und die zweiten Transporter 48 auf. Die zweiten Transporter 48 sind vergleichbar wie die ersten Transporter 38 nach Art von entlang der Schienen 50 verfahrbaren Schlitten angeordnet. Die einzelnen zweiten Transporter 48 sind individuell verfahrbar und weisen vorzugsweise ebenfalls wie die ersten Transporter 38 ein elektromagnetisches Antriebssystem auf. Die zweiten Schienen 50 sind jeweils in Vertikalrichtung 40 verfahrbar. Jede Bearbeitungsstation E bis I weist dabei eine Anzahl von zweiten Schienen 50 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Die zweiten Schienen 50 erstrecken sich jeweils lediglich über die Länge eines jeweiligen Gerüsts 10 einer jeweiligen Bearbeitungsstation E bis I. Zur Übergabe der zweiten Transporter 48 zwischen benachbarten Bearbeitungsstationen werden die zweiten Schienen 50 in eine fluchtende Anordnung gebracht.
• Weiterhin umfasst das zweite Transportsystem 28 die gemeinsame Rückführschiene 52, die an der Rückseite 20 entlang verläuft.
• Die einzelnen Bearbeitungsschritte an den einzelnen Bearbeitungsstationen A bis K werden nachfolgend anhand der 4 bis 15 näher erläutert.
• In der 4A ist eine vergrößerte Ansicht auf die Vorderseite 18 dargestellt und zwar insbesondere im Bereich der Schneidstation A. Zu erkennen ist der Blick in das Innere des Gerüstes 10, wo mehrere Bearbeitungseinheiten 30 beispielhaft dargestellt sind. Im Hintergrund sind weiterhin noch die Spulen 24 des Warenlagers 8 zu erkennen. Anhand der 4A sowie 4B wird der Übergabemechanismus zur Übergabe der Leitungselemente 22 an die jeweilige Bearbeitungsstation vom ersten Transporter 38 mit Hilfe der Positioniereinheit 40 erläutert.
• In der 4A ist zunächst die umlaufende Führungsschiene 36 zu erkennen. Diese verläuft vor dem Gerüst 10. Zwischen der Führungsschiene 36 und dem Gerüst 10 ist zusätzlich noch die Querschiene 42 angeordnet, welche längs verschieblich an den Vertikalschienen 44 befestigt ist.
• Die Positioniereinheit 40 weist eine an der Querschiene 42 geführte Basis 54 auf, an der im Ausführungsbeispiel ein um eine parallel zur Längsrichtung 12 orientierte horizontale Achse schwenkbarer Schwenkwarm 56 befestigt ist. An diesem wiederum ist ein Positioniergreifer 58, im Ausführungsbeispiel sind zwei Positioniergreifer 58 angeordnet, die zum Greifen jeweils eines Leitungselements 22 ausgebildet sind.
• An dem ersten Transporter 38 sind - im gleichen Abstand wie die Positioniergreifer 58 zueinander - ebenfalls zwei Greifer 60 angeordnet, die ebenfalls zum Halten der Leitungselemente 22 ausgebildet sind. Wie insbesondere aus der 4B zu erkennen ist, wird das jeweilige Leitungselement 22 im ersten Transporter 38 hängend gehalten, wobei die beiden Greifer 60 die beiden Leitungsenden des Leitungselements 22 greifen, so dass dieses einen U-förmigen Bogen ausbildet. Die Übergabesituation ist beispielhaft in 4B dargestellt. Das jeweilige Leitungsende steht ein gewisses Stück über den Greifer 60 über. Mittels des jeweiligen Positioniergreifers 58, welcher an seinem vorderen Ende bevorzugt nach Art eines U-Bügels oder C-Bügels ausgebildet ist (vgl. hierzu vergrößerte Schemadarstellung in 4B) wird dann ein Teil des Leitungselements 22 oberhalb und unterhalb des Greifers 60 gegriffen. Das Greifen erfolgt hierbei insbesondere durch beispielsweise geeignet ausgebildete Klemmbacken die beispielsweise über Stellantriebe (z.B. elektrisch) betrieben werden. Nach der Aufnahme des Leitungselements 22 in die Positioniergreifer 58 verfährt die Positioniereinheit 40 zu der gewünschten Bearbeitungseinheit 30. Hierzu kann die Positioniereinheit 40 sowohl in Vertikalrichtung 14 als auch in Längsrichtung 12 verfahren werden. Zum Überführen der Enden des Leitungselements 22 in die jeweilige Bearbeitungseinheit 30 erfolgt ein Verschwenken des Schwenkarms 56 etwa um 90°, so dass die Leitungsenden aus ihrer vertikalen Orientierung in eine horizontale Orientierung überführt werden.
• Wie aus der 4A sowie aus der 4B zu erkennen ist, sind die Positioniergreifer 58 jeweils in etwa L-förmig ausgebildet. Der eine L-Schenkel ist dabei am Schwenkarm 56 befestigt. Zweckdienlicherweise ist dieser L-Schenkel in seiner Längsrichtung vorzugsweise nach Art eines Teleskops ausfahrbar. Hierdurch kann also eine Zustellbewegung z.B. in Querrichtung 16 vorgenommen werden, wenn der Schwenkarm 56 in die Horizontalebene verschwenkt ist. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die vom Positioniergreifer 58 gegriffenen Leitungsenden in Querrichtung 16 in die jeweilige Bearbeitungseinheit 30 einzuführen.
• Ein jeweiliger Positioniergreifer 58 und/ oder ein jeweiliger Greifer 60 ist / sind vorzugsweise zum Greifen sowohl einer einzelnen Ader als auch zum getrennten Greifen von zwei Adern eines Adernpaares ausgebildet.
• Anhand der 5A bis 5C wird das Ablängen der Leitungselemente 22 in der Schneidstation A erläutert:
• Die Bearbeitungseinheit 30 weist ebenfalls ein Greifelement 62 zum Greifen eines Leitungsendes des noch nicht abgelängten Leitungselements 22 auf. Dieses Leitungsende steht aus einer Schneidstation hervor und wird von dem Greifelement 62 gegriffen und durch Herausziehen von der hier nicht näher zu erkennenden Spule 24 abgezogen. Das Greifelement 62 ist, wie durch Vergleich der 5A und 5B zu erkennen ist, um eine Vertikalachse um 180° verschwenkbar. Das Leitungsende wird gegriffen, anschließend wird das Greifelement 62 um 180° um die Vertikalachse gedreht, anschließend erfolgt eine Übergabe an den an dieser Position befindlichen (linken) Positioniergreifer 58 der Positioniereinheit 40. Durch das Verschwenken um 180° wird das Leitungsende entlang eines Kreisbogens geführt, wobei der Durchmesser dieses Kreisbogens dem Abstand zwischen den Positioniergreifern 58 entspricht. Durch diese Maßnahme kann daher die Übergabe vom Greifelement 62 an den linken Positioniergreifer 58 erfolgen. Gleichzeitig kann nach Ablängen des Leitungselements 22 das dann zweite Leitungsende unmittelbar von dem rechten Positioniergreifer 58 gegriffen werden, ohne dass ein zusätzliches Verfahren erforderlich ist. Zum Bereitstellen der richtigen Länge für das Leitungselement 22 ist beispielsweise in der Schneidstation 30 ein Förderelement zum Herausschieben des Leitungselements 22 enthalten.
• 6 zeigt eine Situation beim Abisolieren der Leitungsenden. Zu erkennen ist wiederum die Positioniereinheit 40 mit den beiden Positioniergreifern 58, die das Leitungselement 22 an den beiden Enden halten. Die Bearbeitungseinheit 30 ist hier als Abisoliereinheit ausgebildet. Der Schwenkarm 56 ist wieder in die Horizontalebene verschwenkt. Mittels zunächst des linken Positioniergreifers 58 und durch eine lineare Zustellbewegung des L-Schenkels wird das Leitungsende in die Abisoliereinheit 30 eingefügt, dort abisoliert und anschließend wieder zurückgezogen. Anschließend erfolgt das gleiche Vorgehen mit Hilfe des rechten Positioniergreifers 58. Die Positioniereinheit 40 verfährt hierzu ein Stück in Längsrichtung 12, so dass das zweite Leitungsende in definierter Position relativ zur Schneideinheit 30 orientiert ist.
• Nach dem Abisolieren wird zusätzlich noch im Anschluss an das abisolierte Leitungsende eine Dichtung 64 angebracht, wie dies in der 7 dargestellt ist. Die Dichtung ist nach Art eines O-Rings oder Hülse ausgebildet. Das Prinzip ist wiederum ähnlich wie beim Abisolieren bei der 6. Es erfolgt wieder ein Einfügen der Leitungsenden mittels der linearen Stellbewegung der Positioniergreifer 58. Auf Seiten der Bearbeitungseinheit 30 werden die Dichtungen 64 jeweils in einem Röhrchen 65 an einer definierten Position bereitgestellt und gehalten. Das Röhrchen 65 bildet eine Zuführung für das Dichtelement 64. Das Leitungsende wird in das Röhrchen 65 eingeschoben und dabei wird das Dichtelement 64 auf das Leitungsende aufgeschoben.
• Als nächstes erfolgt in der Kontaktierungsstation C das Anbringen eines in der 8 nicht zu erkennenden Kontaktelements. Die Bearbeitungseinheit 30 ist in diesem Fall beispielsweise als Crimpeinheit ausgebildet, welche Crimpkontakte zur Verfügung stellt. Das abisolierte Leitungsende wird wiederum mit Hilfe des Positioniergreifers 58 in die Bearbeitungseinheit 30 eingeführt, dort erfolgt der Crimpprozess bzw. das Befestigen des Kontaktelements.
• Nach dem Anbringen der Kontaktelemente ist das Leitungselement 22 für die Fertigung des Kabelsatzes 3 vorbereitet und wird in die Pufferstation D gebracht. Diese Situation ist in den 9A bis 9D beispielshaft dargestellt. An der Pufferstation D ist wiederum eine Positioniereinheit 40 angeordnet, die wiederum in Längsrichtung 12 sowie in Vertikalrichtung 14 verfahrbar ist. Sie ist wiederum an der Querschiene 42 querverschieblich mittels individuellem Antrieb verschiebbar. Die Querschiene 42 ist entlang seitlicher Vertikalschienen 44 in Vertikalrichtung verfahrbar. Die Positioniereinheit 40 in der Pufferstation D weist wiederum vorzugsweise zwei Positioniergreifer 58 auf, die die Leitungsenden des Leitungselements 22 greifen. Die Übergabe von den entsprechenden Greifern 60 des ersten Transporters 38 ist in der 9A dargestellt. Die Positioniereinheit 40 weist in der Ausführungsvariante gemäß den 9A bis 9D eine schlittenartige Basis 54 auf, an der ein Drehhalter 68 um eine Vertikalachse drehbar angeordnet ist. Der Drehhalter 68 ist im Ausführungsbeispiel U-förmig ausgebildet und weist zwei U-Schenkel aus. Allgemein sind am Drehhalter 68 Schwenkhebel 70 um eine Längsachse schwenkbar angeordnet, die Schwenkhebel 70 wiederum tragen an ihrem anderen Ende einen Grundkörper 72, an dem die beiden Positioniergreifer 58 befestigt sind. Der Grundkörper 72 ist dabei wiederum schwenkbeweglich an den Schwenkhebeln 70 befestigt. Durch ein Verschwenken der Schwenkhebel 70 erfolgt eine Zustellbewegung zum ersten Transporter 38 hin bzw. von diesem weg. Der Drehhalter 68 kann sich zumindest um 180° drehen. Nach Aufnahme des Leitungselements 22 wird dieses durch eine 180°-Drehung vom ersten Transporter 38 mittels der Positioniereinheit 40 an einen Sammelhalter 74 übergeben.
• Von der Pufferstation D werden die einzelnen Leitungselemente 22 mit Hilfe des Manipulators 32 der Steckerstation E gegriffen und die Leitungsenden eines Leitungselementes 22 an zwei getrennte zweite Transporter 48 befestigt.
• Bevorzugt sind die zweiten Transporter 48 hierbei mit geeigneten Steckergehäusen 76 bestückt. Die Leitungsenden werden in diese Steckergehäuse 76 prozesssicher eingesetzt. Beispielsweise ist hierzu beim Einschieben auch eine geeignete Positions- und/oder Kraftüberwachung vorgesehen, um ein prozesssicheres, zuverlässiges Bestücken des Steckergehäuses 76 mit den Leitungsenden der Leitungselemente 22 zu gewährleisten und damit mit der lagegenauen Anordnung der Kontaktelemente. Innerhalb der Steckerstation E werden sukzessive alle für den Kabelsatz 3 erforderlichen Leitungselemente 22 aus der Pufferstation D genommen und mit ihren Leitungsenden jeweils in das Steckergehäuse 76 eingesteckt. Weiterhin ist ein Teil der zweiten Transporter 48 beispielsweise mit Umlenkelementen 78 bestückt und zumindest einige der Leitungselemente 22 werden an definierten Längenpositionen an diesen Umlenkelementen 78 fixiert.
• Die einzelnen zweiten Schienen 50 sind dabei eng beieinander angeordnet.
• Aus der Steckerstation E werden dann die zweiten Transporter 48 mit den daran gehaltenen Leitungselementen 22 an die nachfolgende Bearbeitungsstation, insbesondere die Verteilerstation F überreicht. Die einzelnen zweiten Transporter 48 verfahren dann an unterschiedliche Längenpositionen auf ihrer jeweiligen zweiten Schiene 50. Ergänzend werden die zweiten Schienen 50 innerhalb der Verteilstation F auseinandergezogen, so dass sich durch diese Maßnahme insgesamt die zweiten Transporter 48 entsprechend einer vorgegebenen Verteilstruktur an unterschiedliche Positionen innerhalb einer Vertikalebene verteilt angeordnet werden. Dies ist insbesondere beispielsweise aus der linken Bildhälfte der 11 zu entnehmen. Diese linke Bildhälfte zeigt dabei eine Teilstation der Fixierstation G. Im Ausführungsbeispiel werden bei der Verteilstation F bereits zwei Schritte parallel ergriffen, nämlich zum einen das Verteilen und Überführen der zweiten Transporter in die Verteilstruktur. Parallel hierzu erfolgt bereits auch gleich ein erstes Fixieren. Das heißt eine Teilstation G1 der Fixierstation G ist kombiniert mit der Verteilstation F. Das Fixieren erfolgt dabei mittels des Manipulators 32.
• Die 12, 13, 14 zeigen jeweils ausschnittsweise Darstellungen im Bereich der Teilstationen G1, G2, G3 der Fixierstation G. Und zwar zeigt die 12 eine als Sprüheinheit 80 ausgebildete Umhüllungseinheit zum Aufbringen eines Fixiermittels, wie dies beispielsweise in der WO 2016/026711 A1 beschrieben ist. Beispielsweise wird ein andere Kleber aufgebracht, insbesondere aufgesprüht werden. Das Aufbringen kann auch anderweitig beispielsweise durch Tauchen erfolgen.
• Hierzu ist an einer Roboterhand des Manipulators 32 die Sprüheinheit 80 angeordnet, welche die zusammengefassten Leitungselemente 22 beispielsweise C-förmig umschließt und an diese radial herangefahren werden kann. Innerhalb der Sprüheinheit 80 sind einzelne Sprühköpfe enthalten, über die das Fixiermittel aufgesprüht wird.
• 13 zeigt eine Bandierungseinheit 82, mittels der eine Bandierung angebracht wird. Speziell wird die Bandierung vorliegend zur Befestigung von hier nicht näher dargestellten Clips am Leitungsbündel angebracht. Die Clips sind insbesondere als Befestigungselemente ausgebildet, über die der endgefertigte Kabelsatz 3 später an Komponenten, beispielsweise im Fahrzeug befestigt wird. Das Bandierungsmaterial ist beispielsweise auf einer Spule bevorratet und wird von dieser mittels eines Bandierungskopfes um die miteinander zu verbindenden Leitungselemente 22 gewickelt. Der Bandierungskopf ist wiederum in etwa C-förmig ausgebildet, so dass dieser seitlich über das Leitungsbündel geführt werden kann. Bevorzugt werden gleichzeitig auch die zu Befestigenden Clips automatisch zugeführt. Der Bandierungskopf ist insbesondere identisch zu oder in Anlehnung an die aus der WO 2015/055753 A1 zu entnehmende Montageeinheit ausgebildet.
• 14 zeigt eine Gießeinheit 84, die wiederum an der Roboterhand des Manipulators 32 angeordnet ist. Die Gießeinheit 84 weist zwei Formhälften 86 auf, die aufklappbar ausgebildet sind, so dass sie über das Leitungsbündel gebracht werden können. Nach Schließen der beiden Formhälften 86 wird eine vorzugsweise schnell aushärtende Gießmasse in die Form 56 eingebracht. Die Gussmasse wird dabei über ein Versorgungssystem den Formhälften 86 zugeführt.
• Speziell in der 14 sind die zweiten Transporter 48 gut zu erkennen, insbesondere zusammen mit den Umlenkelementen 78 oder auch den Steckergehäusen 76. Die Umlenkelemente 78 sind insbesondere im Bereich von Abzweigungen angeordnet, bei denen also zumindest ein Leitungselement 22 von dem verbleibenden Strang der Leitungselemente 22 abzweigt.
• In der 15 ist eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der letzten Station, nämlich der Sammelstation K mit Blick auf die Rückseite 20 dargestellt. Nachdem der endgefertigte Kabelsatz 3 in der Verpackungsstation I von den einzelnen zweiten Transportern 48 entnommen wurde, sind diese wieder frei für eine neue Bestückung. In der Sammelstation K werden diese von den einzelnen in Vertikalrichtung 14 verteilt angeordneten zweiten Schienen 50 auf die gemeinsame Rückführschiene 52 gebracht und über diese wieder in Richtung zu der Steckerstation E verbracht. Wie aus der 15 zu entnehmen ist, weist die Sammelstation K ebenfalls mehrere zweite Schienen auf, die ein 180°-Umlenkelement enthalten. Über zumindest eine rückseitige Querschiene 88 werden die zweiten Transporter 48 von den einzelnen zweiten Schienen 50 aufgenommen und in Vertikalrichtung 14 zu der gemeinsamen Rückführschiene 52 verfahren und an diese übergeben.
• Die rückgeführten zweiten Transporter 48 werden im Bereich der Steckerstation E neu mit den Steckergehäusen 76 und/oder den Umlenkelementen 78 bestückt. Dies erfolgt - wie aus der 16 ersichtlich ist, insbesondere an der Rückseite 20 mit Hilfe eines Manipulators 32.
• Bezugszeichenliste

2

Anlage

3

Kabelsatz

4

erster Teil

6

zweiter Teil

8

Warenlager

10

Gerüst

12

Längsrichtung

14

Vertikalrichtung

16

Querrichtung

18

Vorderseite

20

Rückseite

22

Leitungselement

24

Spulen

26

erstes Transportsystem

28

zweites Transportsystem

30

Bearbeitungseinheiten

32

Manipulator

34

erstes Schienensystem

36

Führungsschiene

38

erste Transporter

40

Positioniereinheit

42

Querschiene

44

Vertikalschiene

46

erste Schienen

48

zweite Transporter

50

zweite Schienen

52

gemeinsame Rückführschiene

54

Basis

56

Schwenkarm

58

Positioniergreifer

60

Greifer

62

Greifelement

64

Dichtelement

65

Röhrchen

68

Drehhalter

70

Schwenkhebel

72

Grundkörper

74

Sammelhalter

76

Steckergehäuse

78

Umlenkelement

80

Sprüheinheit

82

Bandierungseinheit

84

Gießeinheit

86

Formhälfte

88

rückseitige Querschiene

A

Schneidstation

B

Abisolierstation

C

Kontaktierungsstation

D

Pufferstation

E

Steckerstation

F

Verteilstation

G (G1, G2, G3)

Fixierstation

H

Clipstation

I

Verpackungsstation

K

Sammelstation

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 3327583 A1 [0005]
• DE 3820638 C2 [0007]
• WO 2016/026711 A1 [0041, 0101]
• WO 2015/055753 A1 [0042, 0045, 0103]

Claims (22)

1. Anlage (2) zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes (3), welcher eine verzweigte Struktur und mehrere einzelne Leitungselemente (22) aufweist, wobei die Anlage (2) aufweist - einen ersten Teil (4) zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung der einzelnen Leitungselemente (22) - einen zweiten Teil (6) zum automatisierten Erzeugen des Kabelsatzes (3) aus den Leitungselementen(22), wobei der erste Teil (4) in einem modularen Aufbau mehrere, insbesondere alle der folgenden ersten Bearbeitungstationen aufweist - eine Schneidstation (A) zum Ablängen der Leitungselemente (22) von einer Spule (24) - eine Abisolierstation (B) zum Abisolieren von Leitungsenden der Leitungselemente (22), wobei die Abisolierstation (B) in der Schneidstation (A) integriert sein kann - eine Kontaktierungsstation (C) zum Anbringen von Kontaktelementen an den abisolierten Leitungsenden - eine Pufferstation (D) zum Zwischenlagern der vorbereiteten Leitungselemente (22) - ein erstes Transportsystem (26) mit ersten Transportern (38) zum individuellen Zuführen der Leitungselemente (22) zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen sowie zu deren Transport zwischen den ersten Bearbeitungsstationen, wobei der zweite Teil (6) in einem modularen Aufbau mehrere, vorzugsweise alle der folgenden zweiten Bearbeitungsstationen aufweist - eine Steckerstation (E) zum Zusammenstellen der vorbereiteten Leitungselemente (22) eines zu fertigenden Kabelsatzes (3), wobei an der Steckerstation (E) bereitgestellt sind -- ein Manipulator (32), -- bewegbare zweite Transporter (48), die zumindest teilweise mit einem Steckergehäuse (76) zur Aufnahme der Kontaktelemente der vorbereiteten Leitungselemente (22) bestückt sind und/oder zur Aufnahme von miteinander stoffschlüssig verbundenen Leitungsenden von mehreren Leitungselementen (22) vorgesehen sind -- bei Bedarf eine Verbindungsvorrichtung zum stoffschlüssigen Verbinden der abisolierten Leitungsenden mehrerer Leitungselemente (22) beispielsweise durch Verschweißen oder Verlöten, wobei der Manipulator (32) zum Einlegen der Kontaktelemente in ein jeweiliges Steckergehäuse (76) und/oder zum Bestücken der zweiten Transporter (48) mit stoffschlüssig miteinander verbundenen Enden ausgebildet ist - eine Verteilstation (F) zum Verteilen der zweiten Transporter (48) mit den daran gehaltenen Leitungselementen (22) in eine vorgegebenen Verteilstruktur entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes (3), - zumindest eine Fixierstation (G) zur Fixierung der Leitungselemente (22) aneinander - ein zweites Transportsystem (28) zum Verfahren der zweiten Transporter (48) zwischen den einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen.
2. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die einzelnen ersten Bearbeitungsstationen und/oder die einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen unmittelbar aneinander angrenzen.
3. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die einzelnen ersten Bearbeitungsstationen und/oder die einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen jeweils vertikal ausgerichtet sind,
4. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die einzelnen ersten Bearbeitungsstationen und/oder die einzelnen zweiten Bearbeitungsstationen jeweils ein Gerüst (10) aufweisen.
5. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die einzelnen Gerüste (10) des ersten Teils (4) sowie des zweiten Teils (6) linear aneinander angeordnet sind und insbesondere auch sämtliche Gerüste (10) sowohl des ersten als auch des zweiten Teils (4, 6) sich unmittelbar aneinander anschließen und eine gemeinsame lineare Gerüstanordnung bilden.
6. Anlage (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei der innerhalb der Gerüste (10) des ersten Teils (4) Bearbeitungseinheiten (30) zur Durchführung der Funktionen der jeweiligen Bearbeitungsstation angeordnet sind.
7. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Transportsystem (26) ein erstes Schienensystem (34) mit zumindest einer ersten Schiene (46) und / oder das zweite Transportsystem (28) ein zweites Schienensystem mit mehreren zweiten Schienen (50) aufweist, wobei entlang der zumindest einen ersten Schiene (34) erste Transporter (38) und entlang der zweiten Schienen (50) die zweiten Transporter (48) verfahrbar sind.
8. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch und nach Anspruch 4 oder 5, bei der die ersten Schienen (46) und / oder die zweiten Schienen (50) an einer Vorderseite (18) der Gerüste (10) angeordnet sind.
9. Anlage (2) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Bearbeitungsstation zumindest eine erste Schiene (46) bzw. eine zweite Schiene (50) aufweist und die ersten bzw. zweiten Schienen (46, 50) benachbarter Bearbeitungsstationen miteinander fluchten, so dass eine Übergabe der Transporter (38, 48) zwischen benachbarten Bearbeitungsstationen ermöglicht ist.
10. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der das erste Schienensystem (34) eine umlaufende Führungsschiene (36) aufweist, entlang derer die ersten Transporter (38) umlaufend innerhalb des ersten Teils (4), insbesondere von der Schneidstation (A) bis zur Pufferstation (D) und wieder zurück, verfahrbar sind.
11. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der das zweite Schienensystem mehrere parallel zueinander orientierte zweite Schienen (50) aufweist, welche senkrecht zu einer Längsrichtung (12) der zweiten Schienen (50), insbesondere in Vertikalrichtung (14), unabhängig voneinander und in Abhängigkeit der vorgegebenen verzweigten Struktur des Kabelsatzes (3) verstellbar sind.
12. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei der mehrere zweite Bearbeitungsstationen jeweils mehrere zueinander frei verstellbare zweite Schienen (50) aufweist, wobei die zweiten Schienen (50) benachbarter zweiter Bearbeitungsstationen jeweils miteinander fluchten und wobei die zweiten Transporter (48) im Betrieb derart angesteuert werden, dass sie in der vorgegebenen Verteilstruktur zwischen benachbarten zweiten Bearbeitungsstationen übergeben werden.
13. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der eine gemeinsame Rückführschiene (52) angeordnet ist, welche von der letzten zweiten Bearbeitungsstation zur Steckerstation (E) geführt ist und zur Rückführung der zweiten Transporter (48) dient.
14. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest die zweiten Transporter (48) selbsttätig individuell verfahrbar sind.
15. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zweiten Transporter (48) elektrisch oder magnetisch antreibbar sind.
16. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der insbesondere für den zweiten Teil (6) mehrere Manipulatoren (32) bereitgestellt sind, welche an einer Vorderseite (18) oder Rückseite (20) der Bearbeitungsstationen entlang verfahrbar sind.
17. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der jede Bearbeitungsstation, der ein Manipulator (32) zugeordnet ist, einen eigenen Manipulator (32) aufweist.
18. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Teil (6) eine Sammelstation (K) aufweist, an der die zweiten Transporter (48) gesammelt werden.
19. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Fixierstation (G) zumindest eine der nachfolgenden Teilstationen (G, G1, G2, G3) aufweist - eine Sprüheinheit (80) zum Aufsprühen eines insbesondere textilen Fixiermittels auf die zu verbindenden Leitungselemente (22) - eine Bandierungseinheit (82) zur Anbringung einer Bandierung auf die zu verbindenden Leitungselemente (22) und/ oder - eine Gießeinheit (84) zum Anbringen einer Vergussmasse auf die zu verbindenden Leitungselemente (22).
20. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der zweite Teil (6) eine Clipstation (H) aufweist zur Befestigung von Clips.
21. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der vor dem ersten Teil (4) noch ein Warenlager (8), insbesondere Hochlager, zur Bereitstellung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Spulen (24) mit unterschiedlichen Typen von Einzelelementen aufweist und die Spulen (24) automatisch der Schneidstation (A) zuführbar sind.
22. Verfahren zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes (3) mit Hilfe einer Anlage (2), wobei der Kabelsatz (3) eine verzweigte Struktur und mehrere einzelne Leitungselemente (22) aufweist, wobei - in einem ersten Teil (4) der Anlage (2) die einzelnen Leitungselemente (22) an ersten Bearbeitungsstationen automatisch vorbereitet und bereitgestellt werden - in einem zweiten Teil (6) der Anlage (2) der Kabelsatz (3) automatisch aus den vorbereiteten Leitungselementen (22) erzeugt wird, wobei im ersten Teil (4) mehrere, insbesondere alle der folgenden Schritte automatisch durchgeführt werden - die Leitungselemente (22) werden von einer Spule (24) abgelängt - Leitungsenden der Leitungselemente (22) werden abisoliert, - Kontaktelemente werden an den abisolierten Leitungsenden angebracht - die vorbereiteten Leitungselemente (22) werden zwischengelagert - die Leitungselemente (22) werden mit Hilfe eines ersten Transportsystems (26) mit ersten Transportern (38) individuell zu den und zwischen den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen verfahren, wobei im zweiten Teil (6) an zweiten Bearbeitungsstationen mehrere, vorzugsweise alle der folgenden Schritte durchgeführt werden - an einer Steckerstation (E) werden die vorbereiteten Leitungselemente (22) eines zu fertigenden Kabelsatzes (3) zusammengestellt, wobei hierzu Steckergehäuse (76), die auf bewegbaren zweiten Transporter (48) angebracht sind, mit Kontaktelementen der vorbereiteten Leitungselemente (22) bestückt werden und / oder miteinander verbundene Leitungsenden mehrerer Leitungselemente (22) an die zweiten Transporter (48) übergeben werden, - die bestückten zweiten Transporter (48) mit den daran gehaltenen Leitungselementen (22) anschließend in eine vorgegebenen Verteilstruktur entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes (3) verfahren werden, - die Leitungselemente (22) aneinander fixiert werden.

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