-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaumes für ein Fahrzeug, einen Kabelbaum sowie ein Fahrzeug.
-
Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen, bei welchen mit einer Handhabungseinrichtung einzelne Kabel abgerollt, abgelenkt und im Anschluss - wenn alle Kabel verlegt sind - gebündelt werden.
-
Es ist aber problematisch im Stand der Technik, dass bestehende Automatisierverfahren beziehungsweise Vorrichtungen nicht flexibel einsetzbar sind, sondern trotz des Einsatzes der Vorrichtung bei der Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug sehr lohnkostenintensive Handarbeit notwendig ist. Das zentrale Problem ist hierbei, dass jeder Fahrzeugkabelbaum einzigartig ist. Mit anderen Worten muss die Herstellung der Kabelbäume in hohem Maße flexibel sein.
-
Aus der amerikanischen Patentschrift
US 4 677 734 ist ein Roboter-Kabelbaum-Montagesystem bekannt, mit welchem Kabelbäume automatisch mit vorgestanzten und vorkonfigurierten Enden hergestellt werden können. Das Roboter-Kabelbaum-Montagesystem beinhaltet weiterhin ein Kabelvorbereitungs-Subsystem, ein Kabelaufrollsystem, ein Kabelabschluss-Subsystem, ein Kabelwarteschlagen-Subsystem, ein Lay Up-Subsystem sowie zugehörige Roboter und eine logische Steuerung. Es verbleibt jedoch das Problem, dass mittels des Roboter-Kabelbaum-Montagesystems lediglich einfache Konfigurationen und Segmente eines Kabelbaums hergestellt werden können. Es ist jedoch mit dem System nicht möglich, höchst flexibel komplexe Kabelbäume vollständig herzustellen.
-
Insofern besteht weiterhin ein Bedarf darin, ein System und/oder ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung bereitzustellen, mit welcher auf einfache Art und Weise möglichst flexibel verschiedene und dabei komplexere Kabelbäume hergestellt werden können.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug, einen Kabelbaum sowie ein Fahrzeug zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele.
-
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug geschaffen wird, wobei eine Kabelbaumherstellungseinrichtung, eine Handhabungseinrichtung sowie eine Aufbauplattform verwendet werden, wobei die Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung einem maschinellen Trainingslernprogramm - manchmal auch als „Machine Learning“ bezeichnet - unterzogen wird, und wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- a) Bestimmen eines optimalen Verlaufs, insbesondere Kabelverlegeverlauf, für mindestens zwei Kabel eines herzustellenden Kabelbaums unter Verwendung der trainierten Kabelbaumherstellungsvorrichtung sowie unter Berücksichtigung von vorgebbaren Start- und Endpunkten für jedes der mindestens zwei Kabel des herzustellenden Kabelbaums,
- b) Montieren und/oder Anordnen der mindestens zwei Kabel des Kabelbaums auf der Aufbauplattform unter Verwendung der Handhabungseinrichtung und gemäß des in Verfahrensschritt a) bestimmten optimalen Verlaufs,
- c) Erhalt des Kabelbaums.
-
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise auch hochkomplexe Kabelbäume und bei einem nur geringen Einsatz von lohnintensiver Handarbeit hergestellt werden können. Insbesondere ist es durch das Verfahren möglich, eines der teuersten Teile eines Fahrzeugs auf kostengünstige Art und Weise herzustellen. Darüber hinaus wird die Fahrzeugqualität erhöht, da durch die maschinelle Herstellung übliche Flüchtigkeitsfehler, welche bei lohnintensiver Handarbeit auftreten, vermieden werden können. Darüber hinaus können Standzeiten zur Fehlersuche vermieden werden, da die verwendeten Kabelbäume deutlich weniger Fehler aufweisen. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der in a) bestimmte optimale Verlauf auch in Abhängigkeit einer geometrischen und/oder räumlichen Gegebenheit eines Fahrzeugs bestimmt wird, für welches Fahrzeug der Kabelbaum vorgesehen ist. Darüber hinaus ist es auf einfache und kostengünstige Art und Weise durch das Verfahren möglich, die vom Kunden des Fahrzeugherstellers erwartete hohe Anzahl an verschiedenen Fahrzeugtypen und Varianten - welche jeweils einen anderen, das heißt unterscheidbaren Kabelbaum, nötig machen - flexibel herzustellen. Das Training - im Rahmen des maschinellen Trainingslernprogramms - der Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung, insbesondere eines Verlege-Algorithmus der Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung, wird mit Hilfe von bereits bestehenden Wickelmustern ausgeführt. Das maschinelle Trainingslernprogramm, insbesondere der Trainings-Algorithmus, muss bevorzugt mit einer Vielzahl verschiedener Trainingsdaten versorgt werden, sodass durch den Trainings-Algorithmus Parameter ermittelt werden können, welche für eine Verlegung gemäß eines gewünschten Kabelweges relevant sind. Der zu Beginn eines Herstellungsverfahrens anzugebende Input ist dabei vorzugsweise für jedes Kabel die jeweilige Kabelspezifikation, das heißt der jeweilig vorgebare Start- und Endpunkt. In Kombination mit der Aufbauplattform, welche Verlegeelemente aufweist, kann vorzugsweise die eigentliche Herstellung des Kabelbaums ausgeführt werden, wobei die verschiedenen Kabel um die Verlegelemente herum angeordnet werden. Mittels vorzugsweise einer Spline-Berechnung kann dabei eine Kurve und/oder ein Weg durch alle angegebenen, insbesondere bestimmten und/oder vorgegebenen, Punkte ermitteln werden, sodass die Handhabungseinrichtung in der Lage ist, die Kabel gemäß dem Spline-Muster anzuordnen und aufgrund des Trainings der Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung die Verlege-Geschwindigkeit und die Verlege-Position bestimmen kann.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufbauplattform hydraulisch angetrieben wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Aktuierung der Aufbauplattform, insbesondere eine translatorische Verlagerung, bewirkt werden kann.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufbauplattform ein Lochraster aufweist, in welchem Verlegeelemente anordenbar sind, wobei vorzugsweise die Verlegeelemente als Stifte ausgebildet sind, und wobei vorzugsweise die Verlegeelemente lösbar in Löcher des Lochrasters der Aufbauplattform einsteckbar sind, in der Art, dass die Verlegeelemente zur Umlenkung der mindestens zwei Kabel des Kabelbaums verwendet werden können.
-
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verlegeelemente der Aufbauplattform verlagerbar in einem Lochraster der Aufbauplattform angeordnet sind, in der Art, dass die Verlegeelemente - je nach Bedarf - gezielt aus der Aufbauplattform aus- und eingefahren werden können. Hierbei ist insbesondere bevorzugt vorgesehen, dass die Verlegeelemente elektrisch und/oder fluidisch, das heißt hydraulisch oder pneumatisch, aktuiert oder aktuierbar sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich, auf einfache Weise vollautomatisch die Verlegeelemente der Aufbauplattform - nach Bedarfein- und auszufahren.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bestimmung des optimalen Verlaufs gemäß Verfahrensschritt a) in Abhängigkeit von geometrischen und/oder örtlichen Gegebenheiten des Fahrzeugs erfolgt, für welches der Kabelbaum bestimmt ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass beispielsweise bauraumbedingte Engstellen oder Stellen mit einem hohen Umlenkwinkel nur für die Kabel verwendet werden, welche zwingend dort durchgeführt werden müssen, jedoch für die übrigen Kabel alternative Kabelverlegeverläufe bestimmt werden. Auch ist hiermit bevorzugt vorgesehen, dass der gemäß Verfahrensschritt a) bestimmte optimale Verlauf in Abhängigkeit von zu erwartenden Temperaturbedingungen, welche in einem Betrieb des Fahrzeugs üblicherweise an den entsprechenden Stellen auftreten, bestimmt wird.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens zwei Kabel des herzustellenden Kabelbaums einzeln, das heißt sequentiell nacheinander, verlegt werden und in einem weiteren Verfahrensschritt b1) nach dem Verfahrensschritt b) - das heißt nachdem alle Kabel der mindestens zwei Kabel in Verfahrensschritt b) verlegt sind - gebündelt werden. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass vor einer Fertigstellung des Kabelbaums, das heißt, dass für den Kabelbaum alle notwendigen Kabel verlegt sind, keine Bündelung stattfindet, wodurch gegebenenfalls bei schon gebündelten Kabeln ein weiteres Kabel einzulegen wäre. Jedoch ist es bevorzugt vorgesehen, dass in bereits fertiggestellten Bereichen des Kabelbaums, die dort vorhandenen Kabel schon vor vollständiger Fertigstellung des Kabelbaums gebündelt werden. Hierbei ist es bevorzugt vorgesehen, dass dieses Bündeln mit einer weiteren beziehungsweise separaten Handhabungseinrichtung ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird das Bündeln von Kabeln in schon fertiggestellten Bereichen nicht mit derselben Handhabungseinrichtung ausgeführt, mit welcher das Montieren und/oder die Anordnung der Kabel ausgeführt wird.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das maschinelle Trainingslernprogramm vor jeder Verfahrensdurchführung durchgeführt wird. Hierdurch ist es möglich, dass das Verfahren zur Herstellung des Kabelbaums für das Fahrzeug in einem hohen Maße individuell an die zu bewältigende Herstellungsaufgabe angepasst werden kann.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das maschinelle Trainingsprogramm nach jeder Verfahrensdurchführung durchgeführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass Probleme und/oder besonders vorteilhaft verlaufende Herstellungsverfahren für einen Kabelbaum als Erfahrung für die zukünftig herzustellenden Kabelbäume für Fahrzeuge Verwendung finden können.
-
Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Kabelbaum geschaffen wird, hergestellt oder herstellbar gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug oder eines Verfahrens gemäß einem der zuvor genannten Ausführungsformen. In Zusammenhang mit dem Kabelbaum verwirklichen sich insbesondere die Vorteile, welche schon in Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug erläutert wurden.
-
Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, aufweisend einen Kabelbaum gemäß der Erfindung oder einem Kabelbaum gemäß dem zuvor genannten Ausführungsbeispiel. In Zusammenhang mit dem Fahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, welche schon in Zusammenhang mit dem Verfahren oder dem Kabelbaum erläutert wurden.
-
Die Aufgabe wird insbesondere auch gelöst, indem eine Kabelbaumherstellungsvorrichtung geschaffen wird, welche eine Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung, eine Handhabungseinrichtung sowie eine Aufbauplattform aufweist, wobei die Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug auszuführen.
-
Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung jeweils mit der Handhabungseinrichtung sowie der Aufbauplattform wirkverbunden, insbesondere steuertechnisch wirkverbunden, ist. In Zusammenhang mit der Kabelbaumherstellungsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, welche schon in Zusammenhang mit dem Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug, dem Kabelbaum und/oder dem Fahrzeug erläutert wurden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 einen schematischen Ablaufplan einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Kabelbaums für ein Fahrzeug,
- 2 eine Kabelbaumherstellungsvorrichtung, aufweisend eine Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung, eine Handhabungseinrichtung sowie eine Aufbauplattform, wobei die Kabelherstellungsvorrichtung bei dem Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaumes für ein Fahrzeug verwendet wird.
-
Der 1 ist ein schematischer Ablaufplan einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Kabelbaums 1 für ein Fahrzeug zu entnehmen, wobei eine Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung 5, eine Handhabungseinrichtung 7 sowie eine Aufbauplattform 9 verwendet werden, wobei die Kabelbaumherstellungssteuereinrichtung 5 einem maschinellen Trainingslernprogramm unterzogen wird, und wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- a) Bestimmen eines optimalen Verlaufs für mindestens zwei Kabel 11 eines herzustellenden Kabelbaums 1 unter Verwendung der trainierten Kabelbaumherstellungssteuervorrichtung 5 sowie unter Berücksichtigung von vorgebbaren Start- und Endpunkten für jedes der mindestens zwei Kabel 11 des herzustellenden Kabelbaums 1,
- b) Montieren und/oder Anordnen der mindestens zwei Kabel 11 des Kabelbaums 1 auf der Aufbauplattform 9 unter Verwendung der Handhabungseinrichtung 7 und gemäß des in Verfahrensschritt a) bestimmten Optimalverlaufs.
- c) Erhalt des Kabelbaums 1.
-
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Aufbauplattform 9 hydraulisch angetrieben wird.
-
Des Weiteren ist der 2 zu entnehmen, dass die Aufbauplattform 9 ein Lochraster 13 aufweist, in welchem Verlegeelemente 15 anordenbar sind, wobei vorzugsweise die Verlegeelemente 15 als Stifte 17 ausgebildet sind, und wobei vorzugsweise die Verlegeelemente 15 lösbar in Löcher 19 des Lochrasters 13 der Aufbauplattform 9 einsteckbar sind, in der Art, dass die Verlegeelemente 15 zur Umlenkung der mindestens zwei Kabel 11 des Kabelbaums 1 verwendet werden können.
-
Darüber hinaus ist bevorzugt vorgesehen, dass die Bestimmung des optimalen Verlaufs gemäß Verfahrensschritt a) in Abhängigkeit von geometrischen und/oder örtlichen Gegebenheiten des Fahrzeugs erfolgt, für welches der Kabelbaum 1 bestimmt ist.
-
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die mindestens zwei Kabel 11 des herzustellenden Kabelbaums 1 einzeln, das heißt sequenziell nacheinander, verlegt werden und in einem weiteren Verfahrensschritt b1) nach dem Verfahrensschritt b) gebündelt werden.
-
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das maschinelle Trainingslernprogramm vor jeder Verfahrensdurchführung durchgeführt wird.
-
Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass das maschinelle Trainingsprogramm nach jeder Verfahrensdurchführung durchgeführt wird.
-
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
-
