DE3344651A1

DE3344651A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen verlegen von zusatzdraehten auf flachbaugruppen

Info

Publication number: DE3344651A1
Application number: DE19833344651
Authority: DE
Inventors: Egon 8032 Gräfelfing Edinger; Wolfgang 8000 München Kloke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE3344651C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verlegen von
Zusatzdrähten auf Flachbauaruppen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Verlegen von Zusatzdrähten auf Flachbaugruppen mit einem Greifwerkzeug, das von einem Industrie-Roboter geführt ist. Unter Zusatzdrähten sind Drähte zu verstehen, mit denen nachträglich verschiedene Punkte auf der Flachbaugruppe verbunden werden können.
Derzeit werden die vorbereiteten Zusatzdrähte auf unterschiedliche Längen geschnitten, abisoliert und mit Ösen versehen. Als Zwischenlager dient ein Köcher, aus dem sie von Hand entnommen, mit den Lötösen den Kontaktierstellen zugeführt und verlötet werden.
Die Sicherung eines Zusatz drahtes auf der Flachbaugruppe wird gegebenenfalls durch einen in bestimmten Abständen aufgebrachten Klebetropfen hergestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs definierte Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu realisieren. Durch die Erfindung soll ein automatisch wirtschaftliches Verlegen dieser Zusatzdrähte mit hoher Qualität ermöglicht werden, das heißt, ohne daß an der Flachbaugruppe Schaden entsteht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Werkzeug aus zum Beispiel zwei voneinander unabhängig ansteuerbaren, mit mehreren, zum Beispiel drei Zustandsfunktionen ausgestatteten Zangen besteht, die im Klemmbereich ein Spannprisma zum Klemmen eines Drahtes bilden, und daß die Zangenhebel durch Federkraft zusammengehalten und durch ansteuerbare Pneumatikzylinder ganz oder teilweise geöffnet werden, die einen Konus bestimmten Durchmessers zwischen die Zangenhebel schieben und daß sich ferner im unmittelbaren Zugriffsbereich des Greifwerkzeuges direkt am Industrie-Roboter-Grundgestell angeflanschte Funktionsbaugruppen für die Drahtvorbereitung (Ablängen, Abisolieren, Öse wickeln, Löten) befinden.
Die drei Zustandsfunktionen jeder Zange gestatten ein Klemmen, Halböffnen und Öffnen. Die halbgeöffnete Zange erlaubt das geführte Bewegen des Drahtes im Greifwerkzeug, das heißt, der Draht liegt lose im Spannprisma, kann aber nicht herausfallen. Die teilweise mitgeführten Funktionsbaugruppen ermöglichen durch kurze Zugreifwege besonders schnelle Reaktionszeiten.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist Gegenstand der Unteransprüche Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Greifwerkzeug nach der Erfindung in perspektifischer Darstellunge Figur 2 einen durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt nach der Figur 1 vergrößert, Figur 3 das Greifwerkzeug in Verbindung mit einem Industrie-Roboter, Figur 4 das Greifwerkzeug in Verbindung mit einer Lötvorrichtung über einer Flachbaugruppe und Figur 5 einen durch einen strichpunktierten Kreis markierten Ausschnitt aus der Figur 4 vergrößert.
Das Greifwerkzeug besteht aus zwei voneinander unabhängig ansteuerbaren Zangen 1, die im Klemmbereich ein Spannprisma 2 zum Klemmen eines Drahtes 3 bilden. Jede Zange 1 ist mit drei Zustandsfunktionen ausgestattet, und zwar Klemmen, Öffnen, Halböffnen, die in der Figur 2 dargestellt sind. Dabei befindet sich die strichpunktierte Zange im Zustand Öffnen, die gestrichelte Zange im Zustand Halb Öffnen und die mit durchgehenden Linien gezeichnete Zange im Zustand Klemmen. Die halbgeöffnete Zange erlaubt das geführte Bewegen des Drahtes im Greifwerkzeug, das heißt, der Draht liegt lose im Prisma 2 -kann aber nicht herausfallen. Die Zustände "halböffnen" und öffnen werden durch kleine ansteuerbare Pneumatikzylinder 4 erreicht, die einen Konus 5 bestimmten Durchmessers zwischen die Zangenhebel 6 schieben.
Das Spannen des Drahtes 3 erfolgt im eingefahrenen Zustand aller Zylinder durch eine Feder 7. Das gesamte Greifwerkzeug ist über Federn 8 aufgehängt. Für die Drahtvorbereitung (Ablängen, Abisolieren, Öse wickeln, Löten) sind drei Funktionen (Figur 3) notwendig: Richten und Schneiden 9, Abisolieren 10 und Öse wickeln 11.
Die hierfür notwendigen Vorrichtungen 9 bis 11 befinden sich vorzugsweise im unmittelbaren Zugreifbereich des Greifwerkzeuges. Nach dem Ausführungsbeispiel sind diese Funktionsbaugruppen stirnseitig direkt am Industrie-Roboter-Grundgestell angeflanscht, wie aus der Figur 3 hervorgeht.
In der Richt- und Schneidestation 9 wird der von einer Rolle 12 abgehaspelte Draht vorgerichtet und nach dem Herausziehen der vorgegebenen Drahtlänge durch das Greifwerkzeug, abgeschnitten.
Das Abisolieren und das Wickeln der Ösen kann zum Beispiel von einfachen, handelsüblichen Vorrichtungen übernommen bzw. durch speziell konzipierte Werkzeuge durchgeführt werden.
Das Verlöten der Ösen auf einer Flachbaugruppe wird folgendermaßen durchgeführt: Die speziell angepaßte Lötspitze 13 eines handelsüblichen Lötkolbens 14, der gemeinsam mit einer automatischen Lotdrahtzuführung 15 seitlich am Industrie-Roboter-Arm 16 angeflanscht ist, wird mit einer in der Zange 1 befindlichen Drahtöse 3 und der zu verlötenden Kontaktierstelle 17 auf einer Flachbaugruppe 18 senkrecht übereinander gebracht. Beim Absenken auf die Flachbaugruppe wird das Greifwerkzeug gegen die Federn 8 so weit ausgelenkt, bis die Lötspitze 13 die Lötstelle kontaktiert. Nach einer gewissen Verweilzeit wird Lötzinn von der Rolle dosiert zugeführt 15 und die Zange 1 zum Führen des Drahtes halb geöffnet. Sollte beim Verlegevorgang ein zusätzliches Sichern des Drahtes auf der Flachbaugruppe notwendig werden, kann auf dem Greifwerkzeug eine zur Drahtführung ausgerichtete Düse 19 positioniert werden, die zur Herstellung einer festen Verbindung zwischen Flachbaugruppe und Draht an jeder beliebigen Stelle Klebetropfen aufbringen kann.
Das Verlöten eines zweiten Drahtes erfolgt analog zum Verlöten des ersten.
Für die notwendigen Arbeitsgänge kann ein beliebiger Industrie-Roboter eingesetzt werden, der folgenden Anforderungen entspricht: Reichweite und Arbeitsraum, ausreichende Anzahl von Freiheitsgraden, Positioniergenauigkeit, entsprechende Programmierbarkeit und ausreichende Tragfähigkeit.
Nach dem Ausführungsbeispiel findet ein fünf-achsiger Industrie-Roboter 20 Verwendung. Die einzelnen Achsen sind mit 21 bis 25 bezeichnet (Figur 3).
Das Greifwerkzeug ist an der fünften Achse 25 des Industrie-Roboters angeflanscht, das Lötwerkzeug 14 mit dem Lotvorschub 15 seitlich daneben an der dritten Achse 23.
Folgende Arbeitsgänge werden vom Industrie-Roboter ausgeführt: Abholen des Drahtes aus Richt- und Schneidestation (Figur 3), Vorfahren zur Erzielung einer bestimmten Drahtlänge, zur Richt- und Schneidestation zurückfahren und zweites Drahtende greifen, zur Abisolier- und Ösenwickelvorrichtung fahren, über Kontaktierstelle 17 auf die Flachbaugruppe 18 fahren (Figur 4), Öse und Lötspitze senkrecht zueinander positionieren (Figur 5), Absetzen auf Kontaktierstelle, wobei das Greifwerkzeug gegen die Feder 8 ausgelenkt wird, Hochfahren und Draht bis zur zweiten Kontaktierstelle verlegen (eventuell mit Zwischenstop zum Sichern des Drahtes), Kontaktierstelle II, Öse II und Lötspitze senkrecht zueinander positionieren, Absetzen auf Kontaktierstelle II, Auslenken des Greifwerkzeuges gegen Feder 8, und Draht 3 loslassen.
3 Patentansprüche 5 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Verlegen von Zusatz drähten auf Flachbaugruppen mit einem Greifwerkzeug, das von einem Industrie-Roboter geführt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Werkzeug aus zum Beispiel zwei voneinander unabhängig ansteuerbaren, mit mehreren, zum Beispiel drei Zustandsfunktionen ausgestatteten Zangen (1) besteht, die im Klemmbereich ein Spannprisma (2) zum Klemmen eines Drahtes (3) bilden, und daß die Zangenhebel (6) durch Federkraft (7) zusammengehalten und durch ansteuerbare Pneumatikzylinder (4) ganz oder teilweise geöffnet werden, die einen Konus (5) bestimmten Durchmessers zwischen die Zangenhebel schieben und daß sich ferner im unmittelbaren Zugriffsbereich des Greifwerkzeuges direkt am Industrie-Roboter-Grundgestell angeflanschte Funktionsbaugruppen (9 bis 11) für die Drahtvorbereitung (Ablängen, Abisolieren, Öse wickeln, Löten) befinden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Werkzeug über Federn (8) aufgehängt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Funktionsbaugruppen (9 bis 11) für die Drahtvorbereitung eine Richt- und Schneidestation (9), eine Abisolierung und Ösenwickelvorrichtung und eine Lötvorrichtung umfassen.