DE2126860A1

DE2126860A1 - Maschine zur Ausbildung von Kabelbäumen

Info

Publication number: DE2126860A1
Application number: DE19712126860
Authority: DE
Inventors: David Jopson Glastonbury Conn. Logan (V.StA.)
Original assignee: Gerber Scientific Instrument Co
Current assignee: Gerber Systems Corp
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-05-27
Publication date: 1972-05-18
Also published as: FR2098052A5; GB1347281A; US3693228A

Description

Maschine zur Ausbildung von Kabelbäumen

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Auslegen von Drähten zur Ausbildung eines Kabelbaumes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zu schaffen, mit der selbsttätig Kabelbäume der verschiedensten Ausbildungen hergestellt werden können und die vor allem die Möglichkeit bietet, jederzeit Ersatzkabelbäume für bereits vorhandene Anlagen in einfachster Weise zu fertigen, so dass die bisher übliche Fertigung auf Lagerbestände, um bei Bedarf dann einen benötigten Kabelbaum zur Verfügung zu haben, wegfällt.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine Maschine zum Auslegen von Drähten zur Ausbildung eines Kabelbaumes vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine ebene Aufreissplatte, durch an einen Abstand zueinander aufweisenden Stellen auf der Aufreissplatte angeordnete Drahthaitevorrichtungen, durch einen die Aufreissplatte überspannenden, in einer X—Richtung längsbeweglichen Schlitten, durch einen am Schlitten verschiebbar gelagerten, quer über die Aufreissplatte in einer Y-Richtung beweglichen Support, durch einen

-2-

209821/0512

Drahtvorrat aufnehmende Spulen und durch Einrichtungen zum Aualegen von Draht auf der Aufreiaaplatt· bei Bewegung d«a Sehlittena und de a Support· von einer Drahthalt·- vorrlohtune au einer anderen. .

¥1· der apäteren leaohreibung zu entnehmen iat, wird die Seateilte Aufgabe damit gelttat.

Vorzugsweise enthalten die einrichtungen aus Auflegen von Draht einen Trichter, durch den Draht von den Spulen geführt wird und der an aeinem unteren Ende alt einer nah· einem Sohneidwerkzeug gelegenen öffnung versehen iat, welche über ein gekrümmtea Teil alt deai Triohter in Verbindung a tent und in einer Ebene Bankrecht aur Aufreiaaplatte aualäuft. Hierbei Iat bevorzugt der Triohter von einen Lager drehbar um ein· Aohae ie Support getragen, die im allgemeinen aeiikrecht aur Eben· der Aufreiaaplatte ateht.

Ferner iat in bevorzugter Yeiae der Maachine ein die Bewegung·— bahn dea Schlitten· und dea Supporte ateuernder Rechner zugeordnet, der Auagangsbefehle erhält, ao daaa der Support eine Anzahl von vorbestimmten Bahnen über der Aufreissplatte durchläuft und einen Kabelbaum von vorbestimmter Geatalt bildet.

Weitere erfindungaweaentlich· Merkmal· werden au· dar folgenden Beaohreibung einea AuafÜhrungabeiapiela de· Erfindungagegenatand·a klar.

Fig. 1 zeigt eoh«matiach die Hauptbauteile einer Maachine gemäaa der Erfindung)

Fig. 2 iat eine perepektiviaohe Darβteilung de· körperlichen Aufbaus der in Flg. 1 gezeigten Bauteile)

-3-BAP ORIGINAL

209821/0512

Fig* 3 ist eine Draufsicht auf einen inii. der in ·■-'- Fig./ 2 dargestellten Maschine gefertigten Kabelbaum und zeigt einige Vorrichtungen ■ zum Halten der Drähte des Kabelbaumes j

Fig. k zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine in der Maschine verwendete Drahthaltevorrichtung j

Fig. 5 zeigt schematisch verschiedene Bauteile des Supports, der auf einem Schlitten die Aufreissplatte in einer X- bzw. Y-Richtung überquert und bei seiher Bewegung Draht ausgibt.

Xn Fig. 1 ist ein Kabelmarkierungesystem 10 angedeutet, das nicht unbedingt Bauteil der Maschine sein muss, da durch die programmierten Ausgangsbefehle 22 die Möglichkeit besteht, glatten Draht zu verwenden, wobei die Ausgangsbefehle Anweisungen bezüglich der Stärke und Länge jedes Drahtes im Kabelbaum enthalten. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet das Kabelmarkierungssystem 10 jedoch ein geeignetes Mittel für die vorherige Kennzeichnung von Draht mit kodierten Marken, so dass ein fortlaufender Draht in vorbestimmte Längen unterteilt wird, Wie er auch für eine spätere Kennzeichnung in Befestigungssteckern oder anderen Verbindungen am einen oder anderen Ende der Drahtabschnitte markiert wird. Vorzugsweise besteht die Markierung der Drähtlängen aus einem magnetischen Material» das von einem passenden Fühler, der für diesen Zweck im Support angeordnet ist und später noch beschrieben werden wird, erkannt wird.

Ein automatisierter "Zeichen*;-Ti sch 12 trägt einen Schlitten ■14, der auf Schienen verschiebbar ist, die auf zwei Seiten

209821/0512

des rechteckigen Tisches 12 angeordnet sind. Der Schlitten 14 hat in seinem Inneren einen nicht gezeigten Antrieb zu seiner Bewegung in der X-Richtungüber den Tisch hinweg. Ein weiteres Bauteil des automatisierten "Zeichen¹¹-Tisches 12 bildet ein Support 16, der in der Y-Richtung am Schlitten lh in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Programm, das von der Steuerung 18 geliefert wird, bewegt werden kann.

Die entsprechenden Signale für den Antrieb zur Bewegung des Supports 16 sowohl in der X- wie in der Y-Richtung entsprechend einem in der Steuerung 18 gespeicherten Programm werden über ein: Verbindungskabel 20 (Fig. 2) zugeführt. Die Steuerung 18 ist in einem Gehäuse untergebracht, das nicht nur zur Aufnahme des Programms zur Herstellung eines Kabelbaumes von bestimmter Gestalt, z. B. des in Fig. 3 dargestellten Kabelbaumes, dient, sondern auch zur Aufnahme anderer geeigneter Ausgangsbefehle. Alle diese Befehle und Anweisungen werden durch das Kästchen 22 (Fig. 1) symbolisiert. Die Ausgangsbefehle können in zwei Kartensätzen enthalten sein, von denen der erste ein Lagekartensatz ist, der die Zahl, die X-Y-Stellung und die Grosse jeder Drahthai te vor richtung 25 bzw. 29 zusammen mit sonstigen anderen Kabelhaltevorrichtungen, die an Zwischenpunkten erforderlich sein können, wie z. B. die Vorrichtungen 24, 26 und 28 (Fig. 3)j enthält. Ein zweiter Kartensatz bildet vorzugsweise einen Leitkartensatz, der für jeden in den Kabelbaum der Fig. aufzunehmenden Draht eine Karte hat. Dieser Leitkartensatz bildet eine Ausgangsinformation, die aus dem Ausgangspunkt für jeden Draht und der Anschluss- und Stiftzahl für jeden solchen Draht über seinen Weg besteht, um die für den Support 16 erforderliche Bewegungsbahn zum Auslegen des Drahtes von seinem Ausgangs- zu seinem Endpunkt anzugeben. Eine Folgenumerierung eines jeden Kartensatzes zu Kennzeichnungszwecken

-5-

209821/0512

kann als Teil der Ausgangsbefehle 22 ebenfalls vorgesehen sein.

Der Kabelbaum in Fig. 3 dient nur der Darstellung; es ist klar, dass mit der erfindungsgeraässen Maschine ein Kabelbaum von irgendeiner anderen vorbestimmten Gestalt ausgelegt werden kann. Jeder der den Kabelbaum bildenden Drähte kann im Durchmesser oder der Stärke zu anderen Drähten des Kabelbaumes unterschiedlich sein, weshalb Fig. 2 den Support 16 mit sechs Drahtspulen versehen sseigt, die in geeigneter Weise durch das Kabelmarkierungssystem 10 gekennzeichnet worden sind. In Fig. 5 ist eine solche Spule 30 zusammen mit dem Support 16 schematisch gezeigt. Es ist noch zu bemerken, dass eine Aufreissplatte 32 in vorbestimmter Ausbildung am Tisch 12 durch ein Vakuum oder dgl. gehalten ist. Diese Aufreissplatte 32 ist mit geeigneten Drahthaitevorrichtungen 25 bzw. 29 (Fig. h) versehen; eine derartig· Drahthaitevorriehtung ist im einzelnen in der Patentanmeldung P 20 16 986.2 beschrieben. Bin wesentliches Merkmal dieser Vorrichtung ist, dass der Draht selbst durch Schlitze in einem Rechen geführt werden kann und jeder Draht lösbar darin gehalten ist, so dass eine yorbestimmte Spannung im Draht bei seinem Auslegen durch den Support 16 vorhanden ist. Die Aufreissplatte ist vorzugsweise zur Ausbildung eines bestimmten Kabelbaumes hergerichtet und kann für spätere Verwendung gelagert werden.

Der Support 16 trägt (Fig. 5-) drehbar eine Spule 30 mit Draht 3kt der durch eine Führung 36 Ό-tid über eine angetriebene Rolle 38 läuft sowie sich abwärts durch einen Trichter k2 erstreckt. Dieser Trichter k2 hat ein unteres, gekrümmtes Teil kk, das den Draht 34 umlenkt, so dass er radial durch eine Öffnung k6 austritt, die sich am unteren Teil der

-6-

209821/0812

Krümmung kk nahe der Oberfläche der Aufreissplatte 32 befindet. Der Trichter 42 ist zusammen mit dem gekrümmten Teil kk am Support 16 drehbar um eine vertikale Achse gelagert, die normalerweise senkrecht zur Aufreissplatte 32 steht. Für die Drehbarkeit des Trichters dient ein geeignetes Lager ^8 am Support 16. Der Trichter wird in Abhängigkeit von der programmierten Richtung für die Drahtauflage zu irgendeinem Zeitpunkt entsprechend den von der Steuerung 18 zugeführt en Ausgangsbefehlen 22 gedreht. Zur Drehung dient ein Motor 50, der über ein Getriebe 52 mit dem drehbaren Trichter k2 gekoppelt ist. Die Steuerung 18 liefert ein Signal für den Motor 50, um anfangs den aus der Öffnung k6 austretenden Draht 3k mit der Richtung der Anfangsbahn des Supports 16 auszurichten. Wenn der Draht einmal einen vorbestimmten Weg in der Ausbildung des Kabelbaumes begonnen hat, so wird der Zug des Drahtes dazu dienen, den drehbaren Trichter im richtigen Winkel zu halten, so dass kein fortlaufendes Ausrichtsignal erforderlich ist. Damit der Draht nach Wahl von der Rolle 38 abwärts durch den Trichter kZ geführt werden kann, ist eine magnetbetätigte Klemmrolle kO vorgesehen, die horizontal auf die Rolle 38 hin oder von dieser weg bewegt werden kann.

Der Support 16 enthält ferner Einrichtungen zum Einsetzen des Drahtes in einen entsprechenden Schlitz der Ausgangs- wie auch der End-Drahthaitevorrichtung. Vorzugsweise besteht diese Einrichtung aus einem magnetbetätigten Drahteinsetzwerkzeug 5k, das ein festes oberes Teil 55 sowie ein hin- und herbewegliches unteres Teil 56 hat, wobei das untere Teil gegabelt ist und einen radialen Abstand zueinander aufweisende innere und aussere Schenkel hat, die den Draht 3^ auf beiden Seiten des in Fig. k gezeigten Rechens führen sowie tragen und somit ein geeignetes Mittel für das Einsetzen des Drahtes in den richtigen Schlitz bilden.

-7-

209821/0512

Der Support 16 ist ferner mit einer Einrichtung zum Durchtrennen des Drahtes nach dessen Einsetzen in einen* Schlitz des Rechens versehen, die aus einem magnetbetätigten Schneidwerkzeug 6o mit einer Führungsöffnung für den Draht 3^ am unteren Ende und einer hin- und herbeweglichen Schneidklinge besteht, die quer über die (nicht gezeigte) Öffnung in Abhängigkeit von einem Signal von der Steuerung 18 bewegbar ist. Das Schneidwerkzeug ist vorzugsweise zwischen der Öffnung k6 des gekrümmten Teils kk und dem Drahteinsetzwerkzeug 5k gelegen. Es enthält ein festes Teil 58, das einen (nicht gezeigten) Magnetstössel zur Betätigung der hin- und herbeweglichen Klinge aufnimmt. Das von dem Teil 58 herabhängende Schneidwerkzeug 6o umschliesst die FührungsÖffnung zur Aufnahme des Drahtes 3^» während die Schneidklinge in dem herabhängenden Teil, quer über die Öffnung beweglich, angeordnet ist.

Sowohl das Drahteinsetzwerkzeug wie das Schneidwerkzeug sind vorzugsweise an dem drehbaren Trichter k2 des Supports 16 befestigt, so dass sie immer in der Betriebsstellung liegen. Schliesslich ist am oberen Ende des gekrümmten Teils hk - genauer gesagt, an der Verbindungsstelle zwischen dem trichterförmigen und dem gekrümmten Teil - eine Fühleinrichtung für die vormarkierten, vom Kabelmarkierungssystem 10 am Draht angebrachten Marken vorgesehen. Der Fühler 61 bildet ein geeignetes Mittel für das periodische Prüfen der auszulegenden Drahtlängen, um irgendwelche sich summierenden Fehler zu erkennen, die als Folge eines fehlerhaften Markierungssystems, eines falschen AusgangsProgramms oder aus irgendwelchen anderen Gründen auftreten können.

Die Anwendung eines automatisierten Supports 16, wie er oben mit Bezug auf Fig. 5 beschrieben wurde, hat zum Ergebnis, dass

-8-

209821/0512

2128860

eilte wiederverwendbare Aufreissplatte 32 ^um Auslegen von KabeJLTjaumen einer vorbestimmten, gewünschten Gestalt gefcraueht werden kann, wodurch die heutzutage bestehende Notwendigkeit, bei der Herstellung von Kabelbäumen eine Überzahl von diesen fertigen zu müssen, tun einen Ersatz, entweder zum Austauschi oder zur Reparatur bei früheren Anlagen zur Verfugung zu haben,, beseitigt, wird. Es ist jedoch klar» dass die Drahthai te vor richtungen, oder· Sechen τοπ einer bestimmten Atifreissplatte abgenommen werden können und lediglich der Ort dieser Bauteile auf der Auf—, reissplatte für die spätere Fertigung eines Ka.beIbaumes zum Austausch eines früher hergestellten gespeichert werden muss. Obwohl die Drahthaltevorrichtung oder der Rechen selbst nicht die alleinige Grundlage der Erfindung bildet, verlangt seine Bedeutung für die Gesamtanordnung, die hier beschrieben wurde, eine wenigstens kurze Schilderung. Die Vorrichtung 29 nach der Pig. 4 hat eine im allgemeinen flache Grundplatte 62, die an ihrer Unterseite mit herausstehenden (nicht gezeigten) Stiften oder dgl. versehen sein kann, so dass sie an einer bestimmten Stelle auf der Aufreissplatte 32 angebracht uerden kann. Die Grundplatte 62 besteht vorzugsweise aus einem steifen oder starren Kunststoff oder Metall und hat einen hochstehenden, bogenförmigen Teil 6k, der einen festen Rechen auf der Grundplatte bildet und eine Mehrzahl von nach oben offenen Schlitzen 66 hat. Diese Schlitze sind vorzugsweise breit genug, um die verschiedenen Drähte A-E locker aufzunehmen, "die selbstverständlich in ihrem Durchmesser etwas verschieden sein können, wenn ein Support mit sechs Spulen, wie oben angedeutet wurde, verwendet wird. Die Schlitze 66 im starren Kamm 6k sind bevorzugt so weit, dass sie den stärksten dieser Drähte locker aufnehmen. Ferner/ tragt denr fes_te Kamm 6,k vorzugsweise einen an der konvexeii Auss;enaeite des Kamms 6k njittels eines

20982170512

_ 9 —

Klebers befestigten Streifen oder eine Lage 68 aus nachgiebigem Werkstoff. Dieser Streifen 68 besteht vorteilhafterweise aus einem elastomeren Material, wie Gummi oder dgl», und hat eine Mehrzahl von nach oben offenen Schlitzen 69, von denen jeder mit den Schlitzen 66 im starren Kamm 6k übereinstimmt. Jedoch ist die Breite der Schlitze 69 in dem elastomeren Material ganz wesentlich geringer als die der Schlitze 66 im Kamm 6k. Es ist klar, dass durch diesen Aufbau der nachgiebige Streifen eine Zugkraft auf den Draht ausübt, so dass die Spannung in den Drähten, nachdem sie in ihre jeweiligen Schlitze eingesetzt sind, den Stützwerkstoff 68 in die weiteren Schlitze 66 im Rechen 6k selbst hineinzieht, was dazu führt, dass diese Drähte unter einer Spannung gehalten werden, wie es bei dem Auslegen von Kabel— bäumen mit dem sich bewegenden Support \6 notwendig ist. Je grosser der Zug auf den einzelnen Draht ist, um so grosser ist tatsächlich die auf den Draht vom Rechen ausgeübte Kraft,, um ihn auf seinen Platz zu halten. Ein entgegengesetzt liegender Kamm wird am anderen Ende eines jeden der Drähte angeordnet, wie Fig. 3 zeigt, und es ist klar, dass bei Verwendung eines gebogenen Rechens, wie dem Ausgangsrechen 29, an jeder dieser Stellen die Längen der vom gleichen Rechen ausgehenden und jeweils in einem gleichen Rechen endenden Drähte einander gleich gemacht werden können. Es ist auch klar, dass, nachdem ein Kabelbaum unter Verwendung dieser Rechen ausgelegt worden ist, die Enden in üblicher Weise abisoliert und gekennzeichnet bzw. identifiziert werden, so dass die Durchgangsprüfungen oder dgl. durchgeführt und Anschlussstreifen eder -stifte angebracht werden können.

Der Lagekartensatz und der Leitkartensatz für jeden einzelnen Draht, die die Ausgangsbefehle 22 für den Rechner 18 bilden, können in bequemer Weise dazu benutzt werden, selbsttätig

209821/0512

- ίο - 1126860

einen Kabelbaum der in Fig. 3 gezeigten Art auszulegen. Der Rechner liest und speichert den Ort einer jeden Drahthaltevorrichtung (Rechen) und der Kabelhalter, er liest die oberste Leitkarte, schickt den Support zum Ort der Ausgangs -Drahthai te vorrichtung 29» verschiebt ihn zum gewünschten Schlitz im Rechen, veranlasst die Zuführung des speziellen Drahtes in abgemessener Länge zwischen der Klemmrolle sowie der angetriebenen Rolle und das Einsetzen des Drahtes in den Rechen. Der Rechner führt den Support und den Schlitten über eine geradlinige Bahn zu jeder einzelnen Kabelhalterung 24, 26, 28 und zum Ort der End-Drahthaltevorrichtung 25· Dann erfolgt eine Verschiebung zu dem vorbestimmten Schlitz im Rechen, was diesmal ausserhalb des Rechens geschieht, so dass der Draht über den gewünschten Rechenschlitz gezogen wird. Wenn die Längenmarkierung richtig abgefühlt worden ist, wird der Support angehalten, der Draht eingesetzt und dann auf Länge geschnitten. Dann wird die nächste Karte gelesen und der entsprechende Draht wird in gleichartiger Feise ausgelegt. Magnetische Längenmarken, die vom Kabelmarkierungssystem angebracht wurden, werden durch den Fühler 61 des Draht— auslegesupports abgefühlt. Wenn es notwendig oder erwünscht ist, so können für jeden Draht auf der Spule zwei Längen— markierungen verwendet werden, wenn zwischen der ^wEnd^H— Markierung des einen Drahtes und der "Anfangs"-Markierung des folgenden Drahtes etwas Abfall zugelassen wird.

Patentansprüche;

-11-

20982t/0512

Claims

1/ Maschine zum Auslegen von Drähten zur Ausbildung eines Kabelbaumes, gekennzeichnet durch eine ebene Aufreissplatte (32), durch an einen Abstand zueinander aufweisenden Stellen auf der Aufreissplatte (32) angeordnete Drahthaltevorrichtungen (25, 29), durch einen «tie Aufreissplatte überspannenden, in einer X-Richtung* längs beweglichen Schlitten (lh), durch einen am Schlitten (i4) verschiebbar gelagerten, quer über die Aufreissplatte (32) in einer Y-Richtung beweglichen Support (i6), durch einen Drahtvorrat aufnehmende Spulen (30) und durch Einrichtungen (40, kZ, kk) zum Auslegen von Draht auf der Aufreissplatte (32) bei Bewegung des Schlittens (1*0 und des Supports (16) von einer Drahthaltevorrichtung (25, 29) zu einer anderen. >

2. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Draht (3^) in die Drahthaltevorrichtung (29), die mit nach oben offenen Schlitzen (66, 69) zur Aufnahme der Drähte und zu deren Halterung versehen ist, einsetzendes Werkzeug

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein nahe dem Kabeleinsetzwerkzeug (5**·) im Support (16) angeordnetes Schneidwerkzeug (60).

k. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass die Einrichtungen zum Auslegen von Draht einen Trichter '{k-Z} aufweisen, durch den Draht (34) von den Spulen(30) geführtwirdund der an sliB«i· tffitepen Ende mit einer nahe dem Schneidwerkzeug (60) gelegenen

-12-

2 0 9E21/0512

Öffnung (46) versehen ist, welche über ein gekrümmtes Teil (44) mit dem Trichter (42) in Verbindung steht und in einer Ebene senkrecht zur Aufreissplatte (32) ausläuft, und dass der Trichter (42) von einem Lager (48) drehbar um eine Achse im Support (16) getragen ist, die im allgemeinen senkrecht zur Ebene der Aufreissplatte (32.) steht.

5· Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Drahteinsetzwerkzeug (54) ein hin- und herbewegliches Gabelteil (56) mit in Abstand zueinander liegenden Schenkeln, die in Öffnungen den Draht (34) aufnehmen, aufweist und mit dem Trichter (42) drehbar ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidwerkzeug (6o) ein hängendes Teil mit einer vom Draht durchlaufenen Führungsoffnung sowie in dem hängenden Teil ein den Draht an der Führungsöffnung abtrennendes Messer hat und mit dem Trichter (42) drehbar ist. ^:

7. Maschine nach einem der Ansprüche T bis 6, gekennzeichnet durch einen die Bewegungsbahn des Schlittens (i4) und des Supports (16) steuernden Rechner (in) und durch Ausgangsbefehle (22) für den Rechner (18), so dass der Support (16) eine Anzahl von vorbestimmten Bahnen über der Aufreissplatte (32) durchläuft und einen Kabelbaum von vorbestimmter Gestalt bildet.

8* Maschine nach einem der Ansprüche1 bis 7, gekennzeichnet durch eirt System (ip) zur Markierung· von vorbestimmten - >Draht längen und durch einen vom Triöivtex· (42:) getragenen, ;_;

20982170512

auf die Markierungen ansprechenden Messfühler (6i), der an das Schneidwerkzeug (6o) aufeinanderfolgende DrahtiängensignaIe gibt.

GA/Hi - 22 638

209821/0512