DE1790008C3

DE1790008C3 - Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1790008C3
Application number: DE19681790008
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. 7141 Moeglingen Bofinger; Werner 7144 Asperg Gennies; Walter 7057 Winnenden Hartl; Siegfried 7251 Wimsheim Schlag; Juergen 1000 Berlin Wolf
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1968-08-24
Filing date: 1968-08-24
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE1790008B2; DE1790008A1

Description

Vorrichtungen der nachstehend noch näher erläuterten Bauart werden beispielsweise zur weitgehend automatisch erfolgenden Hersteilung der Verdrahtung von Geräten der Nachrichtentechnik verwendet, wie z. B. für Schränke oder Gestelle, in denen nach einem System angeordnete Anschlußpunkte mit adaptierbaren einheitlichen Anschlußfahnen enthalten sind.

Aus der DD-PS 44 385 ist eine Maschine zum Verlegen von Kabeln bekannt, die im wesentlichen aus einem trommeiförmigen Maschinenteil, einem verschiedene Vorrichtungen aufweisenden Arbeitskopf und einem Programmgeber besteht Als Verkabelungsebene dient die Mantelfläche des trommeiförmigen Maschinenteiles, welches in Achsrichtung und innerhalb festgelegter Grenzen auch um seine Längsachse bewegbar ist. Der Arbeitskopf kann feststehend oder auch zur Längsachse des Maschinenteiles parallel

2¹J verschieblich angeordnet sein.

Die vom Programmgeber gesteuerten Elektromotoren und entsprechend ausgebildeten Getriebeglieder der Maschine bewirken, daß der Arbeitskopf innerhalb des Verdrahtungsfeldes automatisch jeden Koordina tenpunkt erreicht. Hierdurch ist mittels der verschiede nen und ebenfalls vom Programmgeber gesteuerten Vorrichtungen des Arbeitskopfes die Herstellung verschiedener Ausführungen von sogenannten Kabelbäumen möglich.

« In der Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, Jg. 97 (1964) Heft 7, Seiten 497-502, wird der Einsatz und die Steuerung einer Verdrahtungsmaschine beschrieben, mittels der die Anschlußfahnen von z. B. Federleisten vollautomatisch verdrahtet werden können. Die Ver drahtungsmaschine arbeitet mit zwei Wickelwerkzeu gen und mehreren Umlenkfingern. Wickelwerkzeuge und Umlenkfinger sind auf Schlitten montiert, die rechtwinklige Bewegungen ausführen. Die Feder'eisten werden hier in einem Raum gehalten

■'■> und dieser auf einem ebenen Spanntisch der Verdrahtungsmaschine befestigt. Der Tisch kann in acht verschiedene Längsstellungen in y-Richtung verschoben und um seinen Mittelpunkt in der x-y-Ebene um 360° in Intervallen von 90° geschwenkt werden. Die Befehle

■>⁰ zur Bewegungssteuerung der verschiedenen Vorrichtungen liefert ein Programmgeber, der beispielsweise als Lochkarten ausgebildete Informationsträger auswertet. Aus der DE-AS 12 38 978 ist ferner eine halbautoma-

^r><» tisch arbeitende Vorrichtung für die Montage und Verdrahtung von elektrischen Bauelementen auf einer Schaltungsplatte, einem Chassis od. dgl. bekannt. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem pultförmigen Arbeitstisch mit Konsole, die verschwenk-

^h(l bare Seitenflügel aufweist. Ferner trägt die Konsole einen Deckenabschnitt, in dem ein Filmprojektor angeordnet ist. Dieser ist mit einer willkürlich betätigbaren Fortschaltevorrichtung gekoppelt, wodurch nacheinander verschiedenartige Anweisungen auf

'·"' die Arbeitsfläche des Tisches projizierbar sind.

Die Seitenflügel enthalten mit den benötigten Bauelementen gefüllte Vorratsschalen, denen je eine Lampenanzeige zugeordnet ist. Auch den durch die

Arbeitsplatte hindurchgefühlte.'; Drahtenden von unter der Arbeitsplatte angeordneten Drahtrollen verschiedener Farbkennzeichnung ist je eine Lampenanzeige zugeordnet- Die Lampenanzeigen werden von photoelektrischen Wandlern geschaltet, die über ein Linsensystem und Spiegel ihrerseits von lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Randbezirken eines Filmes gesteuert werden und auf diese Weise folgerichtig die Vorratsschale mit dem zur Bestückung vorgesehenen Bauelement markieren, bzw. den zur manuellen Verarbeitung anstehenden Schaltdraht kennzeichnen.

Eine Verdrahtungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist schließlich dem Sonderdruck aus »Elcogramm«, Hauszeitung der Deutschen ELCO GmbH, Pinneberg, Nr. 4 vom April 1967, Seiten 1 bis 4, entnehmbar. In Abhängigkeit von der Größe der Verdrahtungsvorriditung findet beispielsweise ein Arbeitstisch Verwendung, welcher einen geraden Aufsatz mit darin eingespannten Steckerrahmen aufweist Zur Kennzeichnung jedes Anschlußstiftes der im Steckerrahmen gehalterten Federleisten enthält tier obere Bereich des Aufsatzes zwei Reihen Ziffernanzeigelampen. Unter dem Verdrahtungsaufsatz sind ferner eine größere Anzahl rohrförmige Behälter abgestufter Länge angeordnet, die entsprechende, bereits mit abisolierten Enden versehene Schaltdrähte enthalten. Auch diese Drahtbehälter sind jeweils durch eine Anzeigelampe markiert.

Zur Verdrahtungsvorrichtung gehört ferner noch ein Schaltschrank mit daran angeschlossenem Wickelwerkzeug, das manuell geführt wird, sowie ein als Lochstreifenleser ausgebildeter Programmgeber. Letzterer steuert die verschiedenen Anzeigelampen, das Wickelwerkzeug, und er veranlaßt auch verschiedene Funktionskontrollen während der Verdrahtungsherstellung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Verdrahtungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine schnelle Umrüstbarkeit für großflächige Verkabelungen unterschiedlicher Anlagen zu erreichen und eine Anpassung an den auf die Bedienungsperson bezogenen natürlichen Arbeitsablauf zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst.

Gegenüber der eingangs beschriebenen, vollautomatisch arbeitenden Maschine zum Verlegen von Kabeln, bietet die Verdrahtungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung unter anderem den Vorteil ihrer Eignung auch für großflächige Kabelbäume, was bei der zuvor erwähnten Maschine wegen des unverhältnismäßig hohen Gewichtes der zu bewegenden Maschinenteile unwirtschaftlich wäre.

Die mit zwei Wickelwerkzeugen und mehreren Umlenkfingern vollautomatisch arbeitende Verdrahtungsmaschine kann mit ihren Werkzeugen innerhalb eines Verdrahtungsfeldes zwar jeden Koordinatenpunkt exakt ansteuern, jedoch ergeben sich häufig Unterbrechungen des Arbeitsablaufes, weil die Lage der Anschlußfahnen in den Federleisten vielfach nicht die engen Toleranzgrenzen der vorgegebenen Koordinatenpunkte einhalten. Derartige Unterbrechungen können bei halbautomatisch arbeitenden Verdrahtungsvorrichtungen nicht auftreten, da das Wickelwerkzeug manuell geführt und unabhängig von der augenblicklichen Lage einer Anschlußfahne in vorteilhafter Weise stets funktionsfähig einsetzbar ist.

Auch hinsichtlich der eingangs beschriebenen halbautomatisch arbeitenden Vorrichtungen bietet die erfindungsgemäße Verdrahtungsvorrichtung Vorteile. Diese kommen insbesondere dann voll zur Geltung, wenn Kabelbäume für Gestelle angefertigt werden, weil deren Anschlußpunkte sich über eine Fläche von mehreren Quadratmetern verteilen. Durch die gewölbte Anordnung bzw. Ausbildung der Verkabelungsebene wird für den Bediener der Wickelpistole ein natürlicher, dem Bewegungsradius seines Armes entsprechender

lu Arbeitsablauf in vertikaler Richtung erreicht. Die Verwendung der gebogenen Lochschienen gestattet ein kurzfristiges Umrüsten der auswechselbar gehalterten Leistenträger, welche dadurch rasch den Anschlußteilungen einer abweichenden Gestelltype angepaßt werden können. Das heißt, das die am Leistenträger geschraubten Steckerleisten ohne Schwierigkeiten gegen solche abweichender Polzahl bzw. Länge austauschbar sind. Hier bleibt schließlich auch der Vorteil erhalten, daß die den Federleistengruppen zugeordneten Anzeigelampen an den Leistenträgern befestigt sind, welche zusammen mit der digitalen Stiftanzeige den Anfang und das Ende des zu verlegenden Drahtzuges fixieren, wodurch Überlegungen erforderndes Umsetzen erhaltener optischer Informationen durch die lokale Anordnung der Anzeigelampen bei dem Bediener der Wickelpistole vermieden wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruches 1 sind den Unteransprüchen zu

)<i entnehmen.

Die Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung der numerisch gesteuerten Verdrahtungsvorrichtung;

r> F i g. 2 den Steuerschrank und einen Teil des Kabelbrettes;

Fig.3 das Kabelbrett der numerisch gesteuerten Verdrahtungsvorrichtung nach F i g. 1 in einer Schnittansicht;

Fig.4 die Anbringung der Vorratsrollen des zu verlegenden Schaltdrahtes in einer Schnittdarstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung besteht aus einem dem mechanischen Aufbau haltgebenden Gestell 1, das mit

4^r> Blechen 2 verkleidet ist, einem Kabelbrett 3, einem Steuerschrank 4, einem Anzeigefeld 5, einem Schaltdrahtvorratsraum 6 und einem in der Höhe verstellbaren Podest 7. Eine Wickelpistole 8 ist an den Steuerschrank 4 angeschlossen.

^r)(i Der in F i g. 2 gezeigte Steuerschrank 4 enthält die für die numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung notwendigen Elemente, wie Ein- 9 und Ausschalttasten 10, Sicherungen 11, einen handelsüblichen Lochstreifenleser 12 mit Auf- 13 und Abwickelspulen 14 und

si Lochstreifen 32, verschiedene Befehlstaster 15, Kontrolleuchten 16, einen Impulszähler 17 mit Schlüsselschalter 18, die eigentliche Steuerschaltung und Durchschalteinrichtung 19, beispielsweise Koordinatenschalter.

mi Das in Fig.2 und 3 dargestellte Kabelbrett 3 ist gewölbt ausgebildet. Dadurch wird die Handhabung der Wickelpistole 8, insbesondere im Hinblick auf ein rechtwinkliges Aufsetzen auf die Stiftebene, erleichtert. Durch die Ausbildung mit Lochschienen 20 ist der

··' Aufbau des Kabelbrettes 3 modifizierbar und kann an verschiedene Kabelformen angepaßt werden. In den Lochschienen 20 sind Steckerleistenträger 21 mit drehbaren Umlenkstiften 22, Bezeichnungsstreifen 23,

Anzeigelampen 24 und Steckerleisten 25 befestigt. Die Steckerleisten 25 nehmen die Federleisten 33 des zu verlegenden Kabels auf. Von der Rückseite sind die Steckerleisten 25 mit der Durchschalteinrichtung 19 verbunden. ϊ

Der in Fig.4 gezeigte Schaltdrahtvorratsraum 6, unterhalb des KabelbrcUes 3, wird vorne von drei Türen 26 verschlossen. Im Innern sind auf einem Träger 27 Vorratsrollen 28 mit den verschiedenen zu verlegenden Schaltdrähten 29 angebracht. Die Vorratsrollen 28 ι ο werden durch einen Magneten 30 in ihrer jeweiligen Stellung festgehalten. Von den Vorratsrollen 28 kann, nach Freigabe durch den Magneten 30, der benötigte Schaltdraht 29 durch eine Auslaßöffnung 31 entnommen werden. Der jeweils richtige Schaltdraht 29 wird durch eine Lampe 35 signalisiert.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ersieht man aus dem Arbeitsablauf der numerisch gesteuerten Verdrahtungsvorrichtung. Alle Informationen über das zu erstellende Kabel oder die Verdrahtung sind in einem Lochstreifen 32 gespeichert. Es kann ein 5- oder 8-KanaI-Streifen verwendet werden. Der Lochstreifen 32 wird zweckmäßigerweise von einer EDV-Anlage erstellt Die auf dem Lochstreifen 32 gespeicherte Information wird durch den Lochstreifenleser 12 aufgenommen und nach einer Code-Prüfung in der Steuerschaltung in einen zweistufigen Speicher eingelesen. Als Informationsspeicher kann auch ein anderer Träger, beispielsweise Lochkarten oder Magnetbänder, eingesetzt werden. Bei Arbeitsbeginn der numerisch jo gesteuerten Verdrahtungseinrichtung, die durch Drükken der Eintaste 9 eingeschaltet wurde, wird der Lochstreifen 32 vor die erste Information in den Lochstreifenleser 12 eingelegt. Nach Einschalten des Lochstreifenlesers 12 wird die erste Information y, eingelesen und der Lochstreifenleser 12 wird dann automatisch angehalten. Wenn eine begonnene Arbeit weitergeführt werden soll, dann braucht der Lochstreifen 32 nur an eine beliebige Stelle vor der noch nicht verarbeiteten Information in den Lochstreifenleser 12 eingelegt zu werden. Der Lochstreifenleser 12 liest bis zur noch nicht verarbeiteten Information automatisch weiter, und erst nachdem er die erste neue Information gelesen hat, wird er wieder stillgesetzt. Eine Einrichtung verhindert, daß Teile des Kabels ausgelassen werden. 4>

Soll nun der erste Drahtzug gelegt werden, dann wird die Befehlstaste 15 »Legen« gedruckt und die Durchschalteeinrichtung 19 bringt die den Informationen entsprechenden Gruppen und Stifte 34 der Federleisten 33 zur Anzeige. Dabei wird als Gruppe w eine gesamte Federleiste 33 bezeichnet und mit Stift 34 der einzelne Anschluß. Die Anzeige der Gruppen, in denen Anfang und Ende des Drahtzuges liegen, geschieht durch Ausleuchten der betreffenden Federleiste 33, wobei die Anzeige der zuerst zu bearbeitenden v, Gruppe flackert und die Anzeige der nachfolgenden Gruppe ruhig leuchtet Im Fall, daß Anfang und Ende in einer Gruppe liegen, flackert während des gesamten Legevorgangs diese Anzeige. Die Stiftanzeige geschieht digital durch zwei oberhalb des Kabelbrettes 3 hi angebrachte Anzeigefelder 5. Es wird der erste Anfangsstift angezeigt Die Anzeige der Stifte 34 kann auch durch ein Anzeigefeld auf der verwendeten Wickelpistole 8 oder akustisch von einem entsprechenden Speicher, Platte, Magnetband, erfolgen. Hierbei ist 1 :■ zu bemerken, daß die Stifte 34 immer in der gewohnten Art von links nach rechts gezählt werden. Eine weitere Anzeige gibt an, welcher Schaltdraht 29 verwendet werden soll. Dies geschieht durch eine Lampe 35, die neben der jeweiligen Auslaßöffnung 31 aufleuchtet. Gleichzeitig entriegelt der Magnet 30 die betreffende Vorratsrolle 28, so daß der Schaltdraht 29 ohne Schwierigkeiten entnommen werden kann. Wechsel: innerhalb des Arbeitsablaufes die Schaltdrahtsorte, so leuchtet an der nun zu benutzenden Auslaßöffnung 31 eine Lampe 35 auf und gleichzeitig ertönt ein akustisches Aufmerksamkeitssignal, das noch besonders auf diesen Wechsel hinweist.

Die Bedienungsperson entnimmt den gekennzeichneten Schaltdraht 29 der Auslaßöffnung 31 und führt ihn in eine Wickelpistole 8, in der er zum Aufwickeln vorbereitet wird. Eine eingebaute elektrische Auslösesperre verhindert, daß die Wickelpistole 8, ohne auf einem Stift 34 aufzusitzen oder auf einem falschen Stift 34, arbeiten kann, lsi die Wickelpistoie 8 auf dem angezeigten Stift 34 aufgesetzt, so wird dies durch eine nun aufleuchtende Lampe 36 an der Wickelpistole 8 signalisiert. Nach erfolgtem Anwickeln kommt der nächste Stift 34 zur Anzeige und kann mit dem Schaltdraht 29 bewickelt werden. Nach jedem fertig gelegten Drahtzug wird er sofort auf Durchgang geprüft. Stellt sich dabei ein Fehler heraus, läuft der Lochstreifenleser 12 nicht weiter, und ein optisches und akustisches Signal wird gegeben. Durch Drücken von Befehlstasten 15 am Steuerschrank 4 kann der jeweilige Anfang und das Ende des gelegten Drahtzuges nochmals zur Anzeige gebracht werden, so daß sich ein langwieriges Verfolgen des gelegten Drahtzuges erübrigt Ergibt die Prüfung eine Gutaussage oder wird ein eventueller Fehler beseitigt, liest der Lochstreifenleser 12 die nächste Information ein und der nächste zu verlegende Drahtzug kommt zur Anzeige.

Sollen vcrdralltc Leitungen gelegt werden, ändert sich der Ablauf etwas. Bei verdrallten Leitungen wird zuerst für beide Drähte der Anfang angezeigt und nach dem Anwickeln der Drahtenden erfolgt erst die Anzeige der Stifte 34, an denen die verdrallte Leitung endet. Nach erfolgtem Anwickeln des letzten Drahtendes der verdrallten Leitung, erfolgt die Durchgangsprüfung, die erst den einen und dann den anderen Drahtzug prüft. Nur bei Gutaussage oder nach erfolgter Fehlerbeseitigung nimmt der Lochstreifenleser 12 die nächste Information auf, und der nächste Drahtzug kommt zur Anzeige. Jeder richtig gelegte Drahtzug kann durch einen Impulszähler 17 gezählt werden. Dieser Impulszähler 17 ist nur durch einen Schlüsselschalter 18 rückstellbar. Das Ende des Lochstreifens 32 und somit das Ende des Legevorganges wird durch eine Kontrolleuchte 16 angezeigt.

Während des nun folgenden Arbeitsganges, in dem das Kabel oder die Verdrahtung abgebunden, geheftet oder ähnlich festgelegt wird, kann nochmals eine Gesamtprüfung erfolgen. Dazu wird der Lochstreifen 32 an seinen Anfang zurückgespult und nach dem Drücken der Befehlstaste 15 »Prüfen« läuft der Lochstreifenleser 12 an. Es wird nun jeder Drahtzug noch einmal auf Durchgang geprüft, dabei erfolgt keinerlei Anzeige. Sollte ein Drahtzug fehlerhaft sein, so bleibt der Lochstreifenleser 12 stehen und der Anfangspunkt des fehlerhaften Drahtzuges wird angezeigt Wie schon beschrieben, kann auch jetzt wieder Anfang und Ende nacheinander zur Anzeige gebracht werden, so daß der fehlerhafte Drahtzug eindeutig lokalisiert wird. Nach der Fehlerbeseitigung läuft das Prüfprogramm weiter ab, so daß nach Durchlauf des Lochstreifens 32 ein fehlerfreies Kabel vorhanden ist

Zusätzlich zu den bisher beschriebenen Anzeigen können noch besondere Anweisungen durch Lampenanzeigen 37 signalisiert werden. Diese Anweisungen können an jeder beliebigen Stelle des Legevorganges eingefügt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche: 17 90 0G8

1. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung zur halbautomatischen Herstellung der Verkabelung für Schranke, Gestelle od-dgL, die Federleisten für Steckverbindungen mit nach einem System angeordneten einheitlichen Anschlußfahnen aufweisen, mit einem Verdrahtungsfeld, in dem die Federleisten an Leistenträgerschienen gehaltert und durch Anzeigelampen als Cmppenanzeige optisch markierbar sind, mit einem zentral angebrachten, digitalen Anzeigefeld zur Kennzeichnung des jeweils zu verdrahtenden Anschlußstiftes, mit einer manuell geführten, durch die Steuerung gegen Fehlbetätigunf verriegelbaren Wickelpistole zum Anschließen der Schaltdrähte an die Anschlußstifte, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrahtungsfeld als konkav gewölbtes Kabelbrett ausgebildet ist, das aus mehreren mit Abstand parallel und vertikal zueinander angeordneten, gebogenen Lochschienen (20) besteht, zwischen denen die quer verlaufenden und auswechselbar gehalterten Leistenträger (21) angeordnet sind, an welche Steckerleisten (25) angeschraubt sind, auf die abziehbar die zu verdrahtenden Federleisten (33) aufgesetzt sind.

2. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach jedem gelegten Drahtzug eine Durchgangsprüfung erfolgt, nach deren Gutaussage auf die nächste Anzeige weitergeschaltet wird.

3. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppenanzeige der zu bearbeitenden Federleiste (33) flackert, während die Gruppenanzeige der folgenden Federleiste (33) ruhig leuchtet.

4. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wechsel der Drahtfarbe die Lampe (35) der zu verwendenden neuen Drahtrolle (28) flackert und gleichzeitig ein aktustisches Zeichen gegeben wird.

5. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegungen unbenutzter Vorratsrollen (28) elektromagnetisch gesperrt sind und nur diejenige, von welcher der zu verwendende Schaltdraht (29) der Wickelpistole (8) zugeführt werden soll, freigegeben ist.

6. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufsetzen der Wickelpistole (8) auf die richtige Anschlußfahne der Federleiste (33) eine an der Wickelpistole vorgesehene Lampe (36) aufleuchtet.

7. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Anzeigefeld (33) für den herzustellenden Anschluß der Federleiste (33) über dem Kabelbrett (3) angeordnet ist.

8. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Anzeigefeld (33) an der Wickelpistole (8) befestigt ist.

9. Numerisch gesteuerte Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtzüge der fertigen Verkabelung während des Abbindens noch einmal automatisch durchprüfbar sind.