DE19706449A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Teilleitungssätzen zur Weiterverarbeitung - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung von Teilleitungssätzen zur WeiterverarbeitungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Teilleitungssätzen
zur Weiterverarbeitung aus abgelängten Einzelleitungen, die auf dem einen
Ende wahlweise mit oder ohne Crimpkontakt ausgestattet und auf dem anderen
Ende mit einer Abisolierung versehen sind, mit den Merkmalen der in Oberbe
griff der Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.
Aus der DE-OS 43 11 188 ist ein Leitungskonfektionierungsautomat zur Kon
fektionierung von elektrischen Leitungen vorbekannt. Dieser Leitungskonfek
tionierungsautomat weist einen Mehrfachleitungseinzug auf, an den sich ein
schwenkbarer Leitungsarm anschließt, in dessen Schwenkbereich zwei Bear
beitungsstationen für die zu verarbeitenden Leitungen angeordnet sind. Diese
beiden Bearbeitungsstationen sind einmal als Crimppresse und zum zweiten
als Tüllenbestückungsstation ausgebildet, um eine Tülle über die Verbindung
zwischen dem angepreßten Crimpkontakt und dem abisolierten Leitungsende
zur Isolierung anzubringen. Auf den Leitungsarm folgt eine Abisolierstation zur
Abisolierung von Leitungsenden, die mit einer Trennstation zur abschnittswei
sen Abtrennung der Leitungen von einem fortlaufenden Materialvorrat, wie bei
spielsweise einer Drahtrolle, verbunden ist. Es folgen dann in zwei zueinander
parallelen Reihen je mit fünf Bearbeitungsstationen ausgestattete und damit
zueinander parallele Konfektionierwege für die elektrischen Leitungen. Jede
der fünf Bearbeitungsstationen auf den beiden parallelen Reihen ist jeweils
sowohl ein Stationsgreifer wie auch ein zusätzlicher beweglicher Transfergrei
fer zugeordnet. Die beweglichen antreibbaren Transfergreifer der beiden Kon
fektionierungsreihen sind über eine Brücke antriebsmäßig miteinander gekop
pelt. In den geschilderten Leitungskonfektionierungsautomaten werden elektri
sche Leitungen automatisch konfektioniert, d. h sie werden für den jeweiligen
Anwendungsfall auf eine definierte Länge zugeschnitten und dann bespiels
weise an einem Ende mit einem Crimpkontakt versehen und am anderen Ende
abisoliert. Gegebenenfalls wird das mit einem Kontakt versehene Leitungsende
zur Isolierung mit einer Tülle versehen. Diese Art der Konfektionierung erfolgt
in den Leitungskonfektierungsautomaten mit Hilfe einer Mehrzahl von Bearbei
tungsstationen, bei denen es sich wechselweise um Crimppressen und Tüllen
stationen zum Bestücken der Kontaktenden handelt. Dabei erhält jede Leitung
in der Regel nur einem bestimmten Crimpkontakt, es sind jedoch mehrere
Crimpstationen vorgesehen, um unterschiedliche Leitungen mit verschiedenen
Kontakten versehen zu können. D. h., daß nicht jede Leitung in jeder Bearbei
tungsstation auch tatsächlich bearbeitet werden muß. Auf den geschilderten
Leitungskonfektionierungsautomaten nach der DE-OS 43 11 188 ist die vorlie
genden Erfindung nicht gerichtet.
Leitungskonfektionierungsautomaten gem. dem Gegenstand der DE-OS 43 11 188
lassen sich zur Konfektionierung von Teilleitungssätzen verwenden, wie
sie beispielsweise in der Kraftfahrzeugelektrik gebraucht werden. In der Kraft
fahrzeugselektrik werden unter anderem Leitungsbündel aus einer Vielzahl von
Leitungen eingesetzt, bei denen die Enden sämtlicher Leitungen dieses Lei
tungsbündels über einen Schweißknoten miteinander verbunden sind. Zur
Ausbildung eines solchen Leitungsbündels mit Schweißknoten kann entweder
ein Bündel von Leitungen an einem Ende verschweißt werden, in dem dann ein
sog. Endknoten ausgebildet wird. Es können aber auch zwei oder mehr Lei
tungsteilbündel mit ihren Enden in einem sog. Durchgangsknoten miteinander
verschweißt werden.
Dem Leitungskonfektionierungsautomaten gem. DE-OS 43 11 188 ist noch ei
ne Schweißstation im Aktionsbereich von zwei Mehrleitungsgreifern zugeord
net. Zu diesen Zweck sind den zwei zueinander vorzugsweise parallel verlau
fenden und arbeitenden Reihen von Bearbeitungsstationen je ein Mehrlei
tungsgreifer zugeordnet. Diese Mehrleitungsgreifer nehmen mehrere der Lei
tungen aus den Leitungsbestückungsautomaten auf und führen sie miteinander
mit ihrem abisolierten und zu verschweißenden Leitungsenden in eine
Schweißstation ein. Dazu werden die erfaßten Leitungen durch die Mehrlei
tungsgreifer um 180° verschwenkt und in die Schweißstation eingeführt. Die
Schweißstation befindet sich dabei in Greifbereich der beiden Mehrleitungs
greifer für die beiden Reihen der Bearbeitungsstationen.
Der in der DE-OS 43 11 188 offenbarte Gegenstand aus einem Leitungskon
fektionierungsautomaten mit einer angeschlossenen Schweißstation läßt nur
eine unvollständige Automatisierung des Vorgangs der Herstellung von Teillei
tungssätzen zu. So ist es beispielsweise bei der Verwendung der Teilleitungs
sätze zur Weiterverarbeitung im Kraftfahrzeugen erforderlich, Undichtigkeit
gegen Eindringen von Feuchtigkeit zu vermeiden und darüber hinaus beim
Gebrauch des Teilleitungssatzes im Kraftfahrzeug die dort auftretende Gefahr
von Bruchstellen beim Umbiegen der Einzelleitungen des Teilleitungssatzes zu
verhindern. Für eine vollautomatische Herstellung von Teilleitungssätzen ist es
auch erforderlich, Maßnahmen für einen unbehinderten Transport der Teillei
tungssätze und darüber hinaus jeweils eine reibungslose automatisierungsge
rechte Lagerung und Entnahme der fertiggestellten Teilleitungssätze zu er
möglichen, um so eine ungehinderte Fließbandversorgung auf automatisie
rungsgerechten Weg sicherzustellen. Darüberhinaus muß bei einer vollauto
matischen Herstellung von Teilleitungssätzen zur Weiterverarbeitung die be
treffende Vorrichtung in der Lage sein, beliebig viele und mit unterschiedlichen
Durchmessern versehene Einzelleitungen für die unterschiedlichsten Anwen
dungsfälle und die dann entsprechend abweichenden Ausführungsformen her
stellen zu können.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Her
stellung von Teilleitungssätzen zur Weiterverarbeitung aus bereits abgelängten
und konfektionierten Einzelleitungen für die kostengünstige Massenfertigung
zu schaffen, die insbesondere eine Reduzierung der Transportwege bei der
Herstellung von Teilleitungssätzen wie auch der Greiferwegstrecken auf ein
Minimum ermöglicht, die ferner Undichtigkeiten gegen das Eindringen von
Feuchtigkeit oder Nässe und die beim Gebrauch des Teilleitungssatzes auftre
tende Gefahr von Bruchstellen beim Umbiegen diverser Einzelleitungen an den
Schweißverbindungen vermeidet, die ferner den unbehinderten automatisierten
Transport sowie jeweils eine reibungslose automatisierungsgerechte Lagerung
und Entnahme der fertiggestellten Teilleitungssätze erlaubt und die schließlich
zur Verarbeitung gleichzeitig von mehreren verschieden ausgelegten Leitungs
konfektionierungsmaschinen unterschiedlich an ihren Enden konfektionierte
und mit ihrem Leitungsdurchmesser differierende beliebig viele Einzelleitungen
aufnehmen und verarbeiten kann.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbil
dung des Erfindungsgegenstandes sind in den Merkmalen der Unteransprüche
2 bis 17 gekennzeichnet.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß eine Gesamtvorrich
tung aus integriert zusammenarbeitenden Teilbearbeitungsmodulen vorgese
hen ist, wobei die Teilbearbeitungsmodule in Form von einander nachfolgend
in Serie aufgebauten Modulen bestehen, die jeweils räumlich direkt eng ne
beneinander angeordnet sind. Und die Anordnung der Teilbearbeitungsmodule
in Serie und in enger räumlicher Benachbarung ermöglicht kurze Wegstrecken
beim Transport der entstehenden Teilleitungssätze und damit eine kurze
Durchlaufzeit für die Teilleitungssätze, was für die Massenherstellung und die
Zulieferung zur Bandarbeit für Halbfertigprodukte wesentlich ist und auch zu
einer Kostenminimierung bei der Herstellung führt. Kurze Wege beim Transport
der entstehenden Teilleitungssätze führen auch zu einer Verringerung des
Handhabungsaufwandes für die Teilleitungssätze beim Greifen zwischen den
einzelnen Modulen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß die Teilbearbeitungsmodule zumindest teilweise aus einem
oder mehreren Funktionseinheiten bestehen und daß diese Funktionseinheiten
jeweils austauschbar ausgeführt sind. Das Vorsehen von austauschbaren
Funktionseinheiten in den einzelnen Teilbearbeitungsmodulen ermöglicht die
gleichzeitige Verarbeitung von konfektionierten Einzelleitungen unterschiedlich
ausgelegter Leitungskonfektionierungsmaschinen, ferner auch die Verarbei
tung unterschiedlicher Durchmesser der Einzelleitungen zu einem gemeinsa
men Teilleitungssatz so sind Funktionseinheiten für das Teilbearbeitungsmodul
zum Bündeln und Schweißen sowohl für die eigentliche Schweißelektrode wie
auch für den korrespondierenden Bündlungsquerschnitt der Halteeinrichtung
für die Einzelleitungen zur Bildung unterschiedlicher Querschnitte beim
Schweißen und beim Bündeln vorgesehen, es kann damit die Größe und die
Form der Halteeinrichtung und der Schweißvorrichtung für die Einzelleitungen
verändert werden.
Für das Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung der geschweißten Verbindung
des Teilleitungssatzes sind Funktionseinheit zum Vergießen, zum Umspritzen
oder zum Verpressen eines Isolierstoffes um die geschweißte Verbindung vor
gesehen. Durch das Vergießen der geschweißten Verbindungen bei den fertig
gestellten Teilleitungssatz wird so erreicht, daß Undichtigkeiten gegen Feuch
tigkeit und das Eindringen von Wasser an die geschweißte Verbindung des
Teilleitungssatzes vermieden werden. Bei der Wahl eines entsprechenden
elastischen Vergußmaterials wird auch die Gefahr des Auftreten von Bruchstel
len an den Einzelleitungen beim Umbiegen am Schweißknoten zur Montage
der Einzelleitung vermieden. Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einem Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung der fertiggestellten Teillei
tungssätze mit unterschiedlichen Funktionseinheiten für das Aufwickeln des
gesamten fertiggestellten Teilleitungssatzes vorgesehen. Die Teilleitungssätze
werden je nach ihrer Länge bzw. anderen Praxisanforderungen auf verschie
dene Durchmesser beispielsweise in Kreisform aufgewickelt. Nach Beendigung
der Formgebung durch Aufwickeln auf entsprechende Vorrichtungen beispiels
weise in Kreisform wird der gewickelte Durchmesser des Teilleitungssatzes
bzw. von dessen Einzelleitungen durch Fäden, Schnüre oder Klebestreifen
wenigstens an zwei Stellen des Durchmessers punktuell fixiert. Mit dieser
Maßnahme erreicht man, daß die fertiggestellten Teilleitungssätze einen auto
matisierten Transport und eine reibungslose automatisierungsgerechte Lage
rung beispielsweise also für eine Zwischenlagerung und die Entnahme daraus
möglich wird, d. h., es wird eine Zwischenlagerung bzw. überhaupt eine Abla
gerung der fertiggestellten Teilleitungssätze übereinander möglich ohne das
ein Verhaken der von der Schweißverbindung lose herabhängenden Enden der
Einzelleitungen des Teilleitungssatzes erfolgt, die sich infolge der in unter
schiedlichen Abständen angebrachten Crimpkontakte beim Zusammenfassen
bzw. Zusammenlagern unweigerlich miteinander verhaken. Infolge der vorge
sehenen Maßnahmen des Aufwickelns und des Fixierens dieses Durchmessers
können auch dünne Leitungen bzw. Drähte oder Litzenleitungen verarbeitet
werden, die eine sehr geringe Eigensteifigkeit aufweisen, und damit eine auto
matisierungsgerechte Weiterverarbeitung derartiger Teilleitungssätze zu einem
Gesamtkabelbaum erst ermöglichen. Teilleitungssätze mit lose herabhängen
den Einzelleitungen müssen bei dem Stand der Technik bei einer Zwischenla
gerung, was die Regel bei der Fertigstellung von Halbfertigwaren darstellt, je
weils jeder einzelne Teilleitungssatz gesondert wieder vereinzelt werden, was
einen erheblichen zeitlichen Aufwand verursacht und auch die Gefahr einer
Verletzung der Einzelleitungen der Teilleitungssätze beinhaltet, während eine
Formgebung und Fixierung der fertiggestellten Teilleitungssätze einen eindeu
tigen Qualitätsvorteil bei der automatisierungsgerechten Verarbeitung von
Halbfertigprodukten ergibt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und von
Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig 1 Eine Prinzipdarstellung in Form eines Blockschaltbildes der
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Teilleitungssätzen,
Fig 2 in Prinzip- und Teildarstellung die Schweißvorrichtung mit einer Halte
einrichtung mit Einzelleitungen,
Fig 3 in Teildarstellung die Halteeinrichtung zum Bündeln der Einzelleitungen
des Teilleitungssatzes zum Schweißen,
Fig 4 die geschweißte Verbindung der Einzelleitungen des Teilleitungssatzes
und
Fig 5, 6 und 7 die fertiggestellten Teilleitungssätze mit jeweils einer ver
gossenen geschweißten Verbindung vor Bearbeitung mit
dem Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung.
Aus Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Gesamtvorrichtung 1 zur Herstellung
von Teilleitungssätzen 2 zur Weiterverarbeitung aus abgelängten Einzellei
tungen 3 ersichtlich, wobei die Einzelleitungen 3 an ihrem einen Ende wahlwei
se z. B. mit einem Crimpkontakt oder auch ohne Kontakt ausgeführt sind und
auf dem anderen Ende der Einzelleitung ist eine Abisolierung vorgenommen,
was jedoch aus der Fig. 1 nicht ersichtlich ist. Die erfindungsgemäße Vorrich
tung 1 geht also davon aus, daß ihr die Einzelleitungen 2 im konfektionierten
Zustand zur Verfügung gestellt werden, d. h. es wird ein bereits abgelängtes
für den jeweiligen Anwendungsfall auf eine definierte Länge gebrachtes Lei
tungsstück geliefert, das an den beiden Enden bereits bearbeitet ist. Dabei
kann die Verbindung der Einzelleitung 3 mit dem Crimpkontakt erforderlichen
falls mit einer Isoliertülle versehen sein, die in der Leitungskonfektionierungs
maschine aufgeschoben wird, was jedoch nicht dargestellt ist. Die Gesamtvor
richtung 1 kann von einer oder mehreren Leitungskonfektionierungsmaschinen
4 Einzelleitungen 3 aufnehmen und zur Weiterverarbeitung verwenden. Die
Gesamtvorrichtung 1 besteht aus integriert zusammenarbeitenden Teilbearbei
tungsmodulen, die in einer dem jeweiligen Arbeitsablauf für die Teilleitungssät
ze umfassenden Anzahl in Form einer nacheinander in Serie angeordneten
und dabei räumlich direkt nebeneinander liegenden Modulen ausgeführt ist.
Die Teilbearbeitungsmodule bestehen aus einem Teilleitungsmodul zum Sam
meln 5 von Einzelleitungen von wenigstens einer Leitungskonfektionierungs
maschine 4, ferner dem Teilbearbeitungsmodul zur Bündelung und zum
Schweißen 6 der Verbindungen zwischen den Einzelleitungen, weiter aus ei
nem Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung 7 der geschweißten Verbindungen
und schließlich ein weiteres Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung 8 der fer
tiggestellten Teilleitungssätze 2. Die Teilbearbeitungsmodule 5, 6, 7, 8 sind
zumindest teilweise aus einer oder mehreren Funktionseinheiten aufge
baut,wobei die jeweiligen Funktionseinheit austauschbar ausgeführt sind. So ist
beispielsweise bei dem Teilbearbeitungsmodul zum Sammeln 5 der Einzellei
tungen 3 von einer oder mehreren Leitungskonfektionierungsmaschinen 4 vor
gesehen, daß differierende Greifer und/oder Greiferarme für die unterschied
lich ausgeführten konfektionierten Einzelleitungen 2 zum Ergreifen verwendet
werden können, wobei diese unterschiedlichen Greifer und/oder Greiferarme
differierenden Funktionseinheiten (9, 10) zugeordnet sind. Je nach Anwendung
kann selbstverständlich auch nur der Greifer bei dem einer Funktionseinheit
zugeordneten Greiferarm gewechselt werden. Es wird darauf hingewiesen, daß
in den Fig. 1 bis 7 lediglich Gegenstände, Teilvorrichtungen, Teilbearbei
tungsmodule und Funktionseinheiten als Prinzip- und Teildarstellungen eine
Wiedergabe finden bzw. in der Beschreibung ausgeführt sind, bei denen aus
Gründen der Übersichtlichkeit nur die für die Erfindung wesentlichen Teile oder
Teilfunktionen dargestellt wurden. Außerdem sind nicht dargestellt die Ge
samtsteuerung der Gesamtvorrichtung 1 und die Einzelsteuerungen der Teil
bearbeitungsmodule bzw. Funktionseinheiten für die vollautomatisch ablaufen
den Bearbeitungsvorgänge für die Teilleitungssätze.
Die Funktionseinheiten 9, 10 wie auch alle später noch beschriebenen Funkti
onseinheiten bei anderen Teilbearbeitungsmodulen 6, 7, 8 können nebenein
ander bzw. zusammen in einem Teilbearbeitungsmodul angeordnet sein, es ist
jedoch auch jederzeit möglich nur eine einzige Funktionseinheit in dem jeweili
gen Teilbearbeitungsmodul anzuordnen und dann bei Bedarf die in dem Teil
bearbeitungsmodul befindliche Funktionseinheit gegen eine andere zwischen
gelagerte Funktionseinheit für die unterschiedlichen Anforderungen des jewei
ligen Anwendungsfalls auszutauschen, was in den Figuren jedoch nicht darge
stellt ist. Das Ergreifen und der Transfer der Einzelleitungen 3 von den Lei
tungskonfektionierungsmaschinen 4 zu dem Teilbearbeitungsmodul zum Bün
deln und Schweißen 6 der Einzelleitungen kann bei der erfindungsgemäßen
Anordnung vorteilhaft mit Manipulatoren bzw. deren Greiferarmen und Greifern
durchgeführt werden die jeweils nur mit zwei freien Achsen ausgestattet sein
müssen, es genügt dazu eine Drehbewegung und ein Heben und Senken der
Einzelleitungen 3.
Das Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und zum Schweißen 6 der Verbin
dungen zwischen den Einzelleitungen 3 ist in Reihe mit dem Teilbearbeitungs
modul zum Sammeln 5 und direkt räumlich neben dem Teilbearbeitungsmodul
zum Sammeln 5 angeordnet. Das Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und
Schweißen 6 von Einzelleitungen 3 besteht aus einer Schweißvorrichtung 11,
die aus einem Unterstempel 12 und einem Oberstempel 13 besteht. Die
Schweißvorrichtung ist nur als Prinzipdarstellung gezeigt, es fehlen die An
schlüsse, die Betätigungseinrichtung selbst und dergleichen. Der Unterstempel
12 der Schweißvorrichtung 11 des Teilbearbeitungsmoduls zum Bündeln und
Schweißen 6 ist in U-Form mit einem nach oben offenen Rechteckprofil aus
gebildet. In die nach oben offene Vertiefung 14 des Unterstempels 12 werden
die abisolierten Enden der Einzelleitungen 3 eingeführt. Die Öffnung der Vertie
fung 14 wird zum Schweißen durch den Oberstempel 13, der beispielsweise in
T-Form ausgebildet sein kann, verschlossen und unter Druckausübung auf die
in der Vertiefung 14 liegenden abisolierten Leitungen 13 eine geschweißte
Verbindung 16 geschaffen, siehe dazu die Fig. 2 und 3. Die abisolierten
Enden 15 der Einzelleitungen 3 werden zu einer rechteckförmigen geschweiß
ten Verbindung 16 gasdicht zusammengeschweißt. Die aus massiven Drähten
oder aus Litzen geformten Einzelleitungen 3 werden stets zu einer durch den
Unterstempel 12 und den Oberstempel 13 gebildeten Rechteckform unter
schiedlichen Querschnitts zusammengeschweißt, da auf diese Weise der ge
ringste Obergangswiderstand der geschweißten Verbindung 16 erreicht werden
kann. Bei dem Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und Schweißen 6 ist so
wohl der durch die Schweißelektroden 12, 13 gebildete Querschnitt der
Schweißvorrichtung 11 für die abisolierten Enden 15 der Einzelleitungen als
auch der dazu korrespondierende Bündelungsquerschnitt der nachstehend
noch beschriebenen Halteeinrichtung 17 für die Einzelleitungen 3 durch den
auswechselbaren Einsatz von Funktionseinheiten 18, 19, 20 in seiner Größe
und Form veränderbar, je nach Anzahl der Einzelleitungen 3 sowie je nach dem
unterschiedlichen Durchmesser der abisolierten Enden 15 der Einzelleitungen
wird eine unterschiedliche Querschnittsform bei dem Unterstempel 12 und dem
Oberstempel 13 der Schweißvorrichtung gewählt.
Wie aus Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, ist die Halteeinrichtung 17 zum Sammeln
der zu verschweißenden Leitungen 3 ein Bestandteil des Teilbearbeitungsmo
duls zum Bündeln und Schweißen 6. Die Halteeinrichtung 17 besteht aus we
nigstens zwei in U-Form nach oben offenen drei-seitigen Rechteckprofilen 21,
22. Die beiden auf einer Geraden liegenden U-förmigen dreiseitigen Rechteck
profile dienen der sicheren und definierten Ablage der Einzelleitungen 3 zum
Einlegen der abisolierten Enden 15 in der Schweißvorrichtung 11 bzw. dem
Unterstempel 12.
Um eine Fixierung und eine definierte Lage der Einzelleitung 3 in der Halteein
richtung 17 bis zur Herstellung der geschweißten Verbindung 16 zu gewähr
leisten, ist zwischen den zwei drei-seitigen Rechteckprofilen 21, 22 der Halte
einrichtung 17 in den Zwischenraum zwischen den zwei Rechteckprofilen 21,
22 ein Niederhalter angeordnet. Der Niederhalter besitzt um eine angetriebene
Achse 25 in Sternform angeordnete und elastisch federnd ausgebildete Ausle
ger 24. Die Ausleger 24 dienen dazu, die in den nach oben offenen dreiseitigen
Rechteckprofilen 21, 22 der Halteeinrichtung 17 bereits abgelegte Einzelleitun
gen definiert auf dem abgelegten Ort niederzuhalten. Die Bestückung der Hal
teeinrichtung 17 bzw. der Rechteckprofile 21, 22 geht derart vor sich, daß nach
Ablage einer Einzelleitung 3 durch den Greifer des Teilbearbeitungsmoduls
zum Sammeln von Einzelleitungen der Niederhalter 23 durch einen entspre
chenden Steuerbefehl einen Schritt weiter dreht. Durch das Weiterdrehen des
Niederhalters 23 um einen Schritt wird der auf der bereits abgelegten Einzellei
tung 3 liegende Ausleger 24 weggezogen, in dem er sich elastisch verbiegt und
von der Leitung herabgezogen wird, wie dies mit dem strichliniert gezeichneten
Ausleger 24 angedeutet ist. Durch die Weiterschaltung des Niederhalters um
einen Schritt wird gleichzeitig der dem abgezogenen Ausleger 24 nachfolgende
Ausleger 24 auf die gerade erst abgelegte Einzelleitung bzw. auf die dort vor
her bereits gesammelten Einzelleitungen 3 gedrückt und sichert so erneut die
definierte Lage der in der Halteeinrichtung gesammelten Einzelleitungen. Der
Steuerbefehl zum Weiterschalten des Niederhalters 24 um einen Schritt wird
durch eine Gesamtsteuerung 26 bzw. durch in das Teilbearbeitungsmodul in
diesem Fall des Teilbearbeitungsmoduls zum Bündeln und Schweißen 6 inte
grierte Teilsteuerungen veranlaßt, die hier jedoch nicht näher dargestellt sind.
Als Handhabungsgerät bzw. Manipulator ist das Teilbearbeitungsmodul zum
Bündeln und Schweißen 6 mit einem Manipulator mit maximal lediglich drei
freien Achsen ausgestattet. Die geschweißten Verbindungen 16 der Teillei
tungssätze 2 können je nach den Anforderungen der Praxis in der erfindungs
gemäßen Vorrichtung als Endschweißknoten oder als Durchgangschweißkno
ten ausgeführt sein. Die Funktionseinheit 18, 19, 20 für das Teilbearbeitungs
modul zum Bündeln und Schweißen 6 können zum Schweißen entsprechend
den Anforderungen der Praxis als Widerstandsschweißgeräte oder als Geräte,
die zum Schweißen Ultraschall benützen, ausgebildet sein.
Räumlich direkt neben dem Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und Schwei
ßen 6 ist das Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung 7 von geschweißten Ver
bindungen 16 wiederum in Serie mit den beiden vorangehenden Teilbearbei
tungsmodulen 5 und 6 angeordnet. Das Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung 7
verfügt ebenfalls über einen Manipulator mit Greiferarm bzw. Greifer, der mit
maximal drei freien Achsen ausgestattet ist. Der in dem Teilbearbeitungsmodul
zum Bündeln und Schweißen fertiggestellte Teilleitungssatz 2 wird an einem
definierten Punkt, nämlich an der geschweißten Verbindung 16 mit dem Mani
pulator entnommen und zum Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung der ge
schweißten Verbindungen transportiert. Das Teilbearbeitungsmodul zur Isolie
rung 7 von geschweißten Verbindungen verfügt über eine Funktionseinheit
zum Vergießen 27, eine Funktionseinheit zum Umspritzen 28 und/oder eine
Funktionseinheit zum Verpressen 29 eines Isolierstoffes. Das Vergießen der
geschweißten Verbindung 16 erfolgt in einer nicht dargestellten Form bei
spielsweise mit einem Harz zur Isolierung, so daß sich dann eine isolierte ge
schweißte Verbindung 16 ergibt, wie sie aus der Fig. 5 mit mehreren neben
einander liegenden geschweißten Verbindungen 16 von Teilleitungssätzen 2
ersichtlich ist. Das Vergießen der geschweißten Verbindung 16 mit einem Is
olierstoff ermöglicht es erst, die Undichtigkeiten gegen Eindringen von Feuch
tigkeit und Wasser zu vermeiden und bei dem Gebrauch der fertiggestellten
und dann in den jeweiligen Anwendungsfall montierten Teilleitungssätze die
auftretende Gefahr von Bruchstellen zu verhindern, wenn die Einzelleitungen 3
des Teilleitungssatzes 2 in der Regel fast immer zur Montage umgebogen wer
den, so daß bei einer nicht vollkommen dichten Isolierung der Einzelleitungen,
die von der geschweißten Verbindung ausgehen, es zu häufig auftretenden
Kurzschlüssen bzw. zu Sollbruchstellen kommen kann, siehe dazu auch Fig.
6 und 7.
Als eine Isolierung, die dem Vergießen der geschweißten Verbindung bzw. der
aus ihr herausgehenden Einzelleitungen 3 in ihren Eigenschaften dem Vergie
ßen gleichzusetzen ist, ist das Umspritzen der geschweißten Verbindungen 16
mit der Funktionseinheit 28 anzusehen. Für die Funktionseinheit 29 der Teil
bearbeitungsmoduls zur Isolierung 7 zum Umpressen der geschweißten Ver
bindung 16 mit Isolierungsfolien oder Stoffen wie einem Schrumpfschlauch, hat
man eine eingeschränkte Gebrauchsfähigkeit auf Räume mit geringer Feuch
tigkeit und keiner Nässe.
Die entstehenden Teilleitungssätze 2 werden mit Hilfe von zugeordneten und
hier nicht dargestellten Manipulatoren schrittweise einzeln von einem Teilbear
beitungsmodul zum jeweils nächsten Teilbearbeitungsmodul weiter transpor
tiert. Dies geschieht also nach dem Schweißen von dem Teilbearbeitungsmo
dul 6 zu dem Teilbearbeitungsmodul 7 für die Isolierung und schließlich zu dem
Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung 8, hier wird der bereits fertiggestellte
Teilleitungssatz 2 mit Hilfe unterschiedlicher Funktionseinheiten auf verschie
dene Durchmesser aufgewickelt. Die Funktionseinheiten zum Aufwickeln 31,
32, 33 haben also jeweils unterschiedliche Durchmesser, wobei die unter
schiedlichen Durchmesser für die verschieden langen Einzelleitungen der
Teilleitungssätze und für die Abstimmung auf den jeweiligen Anwendungsfall
erforderlich sind.
Das Aufwickeln der Teilleitungssätze 2 erfolgt zum Formen zweckmäßiger
weise auf Rollen oder Dome zur Bildung eines Kreisdurchmessers, siehe dazu
die Fig. 8 und 9. Nach dem Aufwickeln der fertiggestellten Teilleitungssätze
2 zu einem Kreisdurchmesser in dem Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung
8 wird dort noch eine Fixierung 35 des jeweils gewickelten Durchmessers der
fertiggestellten Teilleitungssätze 2 bzw. von deren Einzelleitungen 3 durchge
führt. Dies geschieht dadurch, daß die Fixierung 35 der gewickelten Durch
messer der fertiggestellten Teilleitungssätze 2 durch punktuelles Umwickeln, d. h.
Zusammenbinden mit Schnüren und/oder Klebestreifen und/oder Klammern
an wenigstens zwei definierten Stellen des Teilleitungssatzdurchmessers aus
geführt wird. Erst durch die mit den Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung 8
ausgeführten Arbeiten des Aufwickelns und anschließenden Fixierens der fer
tiggestellten Teilleitungssätze 2 wird eine automatisierungsgerechte Weiter
verarbeitung der fertiggestellten Teilleitungssätze überhaupt möglich.
Nur das Zusammenrollen und Fixieren dieser so gebildeten Rolle aus dem
Teilleitungssatz ermöglicht den unbehinderten und vollkommen automatisierten
Transport sowie eine jeweils reibungslose und automatisierungsgerechte Zwi
schenlagerung für die Weiterverarbeitung, wenn die Weiterverarbeitung der
fertiggestellten Teilleitungssätze in der Regel nicht direkt an der erfindungsge
mäßen Vorrichtung erfolgen kann, so daß eine Zwischenlagerung bis zur Wei
terverarbeitung bzw. ein größerer Transport erforderlich wird. Wird das Aufwic
keln der fertiggestellten Teilleitungssätze unterlassen und die Teilleitungssätze
2 liegend oder hängend transportiert, so ist es unvermeidlich, daß bei der Zwi
schenlagerung oder beim Transport ein Verhaken der von der geschweißten
Verbindung 16 stets lose herabhängenden und teilweise auch abstehenden an
ihren freien Enden mit Kontakten versehenen Einzelleitungen 3 des Teillei
tungssatzes 2 sich untereinander beim Zusammenfassen bzw. Transport ver
haken. Ein Entwirren der verhakten Einzelleitungen 3 der verschieden ausge
führten Teilleitungssätze 2, wobei die Einzelleitungen in der Regel eine unter
schiedliche Länge besitzen, kann nur per Hand und nicht mehr automisie
rungsgerecht mit einem Automaten erfolgen ohne daß die Teilleitungssätze
teilweise verletzt werden. Durch das Aufwickeln der fertiggestellten Teillei
tungssätze 2 zu Rollen und das Fixieren der Einzelleitungen dieser Rollen an
wenigstens zwei Stellen bringt auch einen Qualitätsvorteil für die Weiterbear
beitung und ermöglicht es beispielsweise, die so gewonnenen Ringe aus den
Teilleitungssätzen in Aufbewahrungsbehältern 34 zu lagern, wobei in diesen
Aufbewahrungsbehältern beispielsweise einsetzbare Tabletts oder Zwischen
lagen mit jeweils einer Schicht von Ringen aus fertiggestellten Teilleitungssät
zen gelagert werden können, die dann einzeln reibungslos und ohne Schwie
rigkeiten von dem Greifer eines Manipulators wieder erfaßt werden können.
Zur Bearbeitung der fertiggestellten Teilleitungssätze 2 in dem Teilbearbei
tungsmodul zur Formgebung 8 genügt es dieses Teilleitungsmodul mit einem
Manipulator mit 2 freien Achsen auszustatten.
Wie bereits Eingangs erwähnt laufen alle Bearbeitungsvorgänge in den Teilbe
arbeitungsmodulen der Gesamtvorrichtung vollautomatisch ab. Dazu ist eine
Gesamtsteuerung 26 vorgesehen, die in den Figuren und in der Beschreibung
nicht näher ausgeführt ist. Diese Gesamtsteuerung 26 für die Gesamtvorrich
tung 1 besitzt ein Bedienungsfeld, das die gewünschten und auszuführenden
Tätigkeiten bzw. Bearbeitungsvorgänge an den Teilbearbeitungsmodulen 5, 6,
7 und 8 mit Hilfe der Funktionseinheiten 9, 10, 18, 19, 20, 27, 28, 29, 31, 32
und 33 auswählbar sind. Dazu sind sowohl die einzelnen Teilbearbeitungsmo
dule 5, 6, 7 und 8 bzw. die wahlweise eingefügten Funktionseinheiten an die
auszuführenden Bearbeitungsabläufe der Gesamtsteuerung anschließbar und
sie arbeiten dann mit ihrer Funktion automatisch an der in der Gesamtsteue
rung vorbestimmten Stelle der Bearbeitungsvorgänge. Es wird nochmals darauf
hingewiesen, daß für alle Teilbearbeitungsmodule 5, 6, 7 und 8 auch je nur
eine Funktionseinheit vorgesehen sein kann, wobei dann bei Anpassung der
Gesamtvorrichtung 1 an veränderte Teilleitungssätze für andere Anwendungen
jeweils die Funktionseinheit in den betreffenden Teilbearbeitungsmodulen aus
getauscht werden muß.
1
Gesamtvorrichtung
2
Teilleitungssatz
3
Einzelleitung
4
Leitungskonfektionierungsmaschine
5
Teilbearbeitungsmodul zum Sammeln von Einzelleitungen
6
Teilbearbeitungsmodul zur Bündelung und zum Schweißen der Verbin
dungen zwischen den Einzelleitungen
7
Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung der geschweißten Verbindungen
8
Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung der fertiggestellten Teilleitungs
sätze
9
Funktionseinheit für Greiferarm und/oder Greifer
10
Funktionseinheit für Greiferarm und/oder Greifer
11
Schweißvorrichtung
12
Unterstempel
13
Oberstempel
14
Vertiefung
15
abisolierte Enden der Einzelleitungen
16
verschweißte Verbindungen
17
Halteeinrichtung
18
Funktionseinheit zum Bündeln und Schweißen
19
Funktionseinheit zum Bündeln und Schweißen
20
Funktionseinheit zum Bündeln und Schweißen
21
dreiseitiges Rechteckprofil
22
dreiseitiges Rechteckprofil
23
Niederhalter
24
Ausleger
25
Achse
26
Gesamtsteuerung
27
Funktionseinheit zum Vergießen
28
Funktionseinheit zum Umspritzen
29
Funktionseinheit zum Verpressen
30
Vergossene verschweißte Verbindung
31
Funktionseinheit zum Aufwickeln
32
Funktionseinheit zum Aufwickeln
33
Funktionseinheit zum Aufwickeln
34
Aufbewahrungsbehälter
35
Fixierung
Claims (17)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Teilleitungssätzen zur Weiterverarbeitung
aus abgelängten Einzelleitungen, die auf dem einen Ende wahlweise mit
oder ohne Crimpkontakt ausgestattet und auf dem anderen Ende mit einer
Abisolierung versehen sind, wobei die Verbindungen der Crimpkontakte mit
den Einzelleitungen erforderlichenfalls mit Isoliertüllen versehen sind, die
mit Einrichtungen zur Produktion von Teilleitungssätzen mit den abisolierten
Enden der Einzelleitungen ausgerüstet ist, wobei die Einrichtungen zum
Transport und zum automatischen Greifen und Schweißen von Einzellei
tungen zu Teilleitungssätzen dienen und die Bearbeitung mit Unterstützung
von Manipulatoren und einer Steuerung vornehmen, dadurch gekennzeich
net, daß eine Gesamtvorrichtung (1) vorgesehen ist, daß die Gesamtvor
richtung (1) aus integriert zusammenarbeitenden Teilbearbeitungsmodulen
(5, 6, 7, 8) besteht, daß die Teilbearbeitungsmodule in einer den jeweiligen
Arbeitsablauf umfassenden Anzahl in Form von einander nachfolgend in
Serie angeordneten und räumlich direkt nebeneinander liegenden Modulen
angeordnet sind, daß die Teilbearbeitungsmodule zumindest teilweise aus
einem oder mehreren Funktionseinheiten bestehen und daß die jeweiligen
Funktionseinheiten austauschbar ausgeführt sind, daß neben dem Teilbe
arbeitungsmodul zum Sammeln (5) von Einzelleitungen (3) von wenigstens
einer Leitungskonfektionierungsmaschine (4) und dem Teilbearbeitungsmo
dul zur Bündelung der Einzelleitungen und zum Schweißen (6) der Verbin
dungen zwischen den Einzelleitungen ein zusätzliches Teilbearbeitungs
modul zur Isolierung (7) der geschweißten Verbindungen (16) und ein
weiteres Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung (8) der fertiggestellten
Teilleitungssätze (2) für die Weiterverarbeitung vorgegeben ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Teilbe
arbeitungsmodul zum Sammeln (5) der Einzelleitungen (3) von der Lei
tungskonfektionierungsmaschine (4) unterschiedliche Funktionseinheiten
(9, 10) mit differierenden Greifern und/oder Greiferarmen vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei dem Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und zum
Schweißen (6) sowohl der durch die Schweißelektroden gebildete Quer
schnitt der Schweißvorrichtung (11) für die abisolierten Enden (15) der Ein
zelleitungen (3) als auch der dazu korrespondierende Bündelungsquer
schnitt der Halteeinrichtung (17) für die Einzelleitungen (3) durch den aus
wechselbaren Einsatz von entsprechenden Funktionseinheiten in seiner
Größe und Form veränderbar ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und zum
Schweißen (6) eine Halteeinrichtung (17) zum Sammeln der zu verschwei
ßenden Einzelleitungen (13) umfaßt und daß die Halteeinrichtung (17) aus
wenigstens zwei in U-Form nach oben offenen dreiseitigen Rechteckprofilen
(21, 22) besteht.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen den zwei dreiseitigen Rechteckprofilen (21, 22)
der Halteeinrichtung (17) ein Niederhalter (23) für die Einzelleitungen (3)
vorgesehen ist und daß der Niederhalter (17) in dem Zwischenraum zwi
schen zwei Rechteckprofilen (21, 22) angeordnet und mit in Sternform an
geordneten und elastisch federnd ausgebildeten Auslegern (24) versehen
ist und daß der Niederhalter (17) drehbar angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß nach Ablage jeder Einzelleitung (3) in der Halteeinrich
tung (17) durch den Steuerbefehl einer Steuerung der Niederhalter (23) ei
nen Schritt weitergedreht und damit der nächste Ausleger (24) auf der zu
letzt abgelegten Einzelleitung und den bereits vorher dort gesammelten
Einzelleitungen zu liegen kommt.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß für das Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung (7) der ge
schweißten Verbindungen (16) des Teilleitungssatzes (2) eine Funktionsein
heit zum Vergießen (27) oder eine Funktionseinheit zum Umspritzen (28)
oder eine Funktionseinheit zum Verpressen (29) eines Isolierstoffes vorge
sehen sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß für das Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung (8) des
fertiggestellten Teilleitungssatzes (2) unterschiedliche Funktionseinheiten
zum Aufwickeln (31, 32, 33) des gesamten fertiggestellten Teilleitungssat
zes auf verschiedene Durchmesser vorgesehen sind und daß das Teilbear
beitungsmodul zur Formgebung (8) eine Fixierung der jeweils gewickelten
Durchmesser der fertiggestellten Teilleitungssätze (2) bzw. von deren Ein
zelleitungen (3) durchführt.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Teilbearbeitungsmodul zum Sammeln (15) der Ein
zelleitungen und das Teilbearbeitungsmodul zur Formgebung (8) des fertig
gestellten Teilleitungssatzes mit Manipulatoren mit jeweils zwei freien Ach
sen ausgestattet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Teilbearbeitungsmodul zum Bündeln und zum
Schweißen (6) und das Teilbearbeitungsmodul zur Isolierung (7) der ge
schweißten Verbindungen mit Manipulatoren mit jeweils maximal drei freien
Achsen ausgestattet sind.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die entstehenden Teilleitungssätze (2) mit Hilfe der
zugeordneten Manipulatoren schrittweise einzeln von einem Teilbearbei
tungsmodul zum jeweils nächsten Teilbearbeitungsmodul gereicht bzw.
transportiert werden.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß für den vollautomatischen Ablauf aller Bearbeitungs
vorgänge der Teilbearbeitungsmodule der Gesamtvorrichtung eine Ge
samtsteuerung vorgesehen ist und daß die Gesamtsteuerung derart ausge
führt ist, daß eingefügte Teilbearbeitungsmodule und in die einzelnen Teil
bearbeitungsmodule wahlweise eingefügte Funktionseinheiten an die aus
zuführenden Bearbeitungsabläufe der Gesamtsteuerung anschließbar und
mit ihrer Funktion automatisch an die vorbestimmte Stelle der Bearbei
tungsvorgänge einfügbar sind.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß mittels eines Bedienungsfeldes für die Gesamtsteue
rung der Gesamtvorrichtung die gewünschten und auszuführenden Tätigkei
ten bzw. Bearbeitungsvorgänge an den Teilbearbeitungsmodulen (5,6, 7, 8)
auswählbar sind.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die fertiggestellten Teilleitungssätze (2) in dem Teil
bearbeitungsmodul zur Formgebung (8) mit der Funktionseinheit (31, 32,
33) zum Aufwickeln zum Formen auf Rollen zur Bildung eines Kreisdurch
messers aufgewickelt werden.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fixierung der gewickelten Durchmesser der fertig
gestellten Teilleitungssätze (2) durch punktuelles Umwickeln mittels Schnü
ren oder Klebestreifen oder Klammern an wenigstens zwei Stellen des
Durchmessers ausgeführt wird.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß die geschweißten Verbindungen (16) der Teillei
tungsätze (2) als Endschweißknoten oder als Durchgangsschweißknoten
ausgeführt sind.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterstempel (12) der Schweißvorrichtung (11)
des Teilbearbeitungsmoduls zum Bündeln und zum Schweißen (6) in
U-Form mit nach oben offenen dreiseitigem Rechteckprofil ausgebildet ist und
daß der Oberstempel (13) zum Verbinden der Einzelleitungen (3) durch
Schweißen in die nach oben offene U-Form des Unterstempels (12) einge
führt wird.
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- 1997-02-19 DE DE19706449A patent/DE19706449C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE102016112120B4 (de) | 2016-07-01 | 2021-10-28 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Vorrichtung und Verfahren zum Verschweißen eines Bündels einzelner Leitungen |
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