DE3544219A1 - Verfahren und vorrichtung fuer eine kabelbaumfertigungseinrichtung - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Kabelbaumfertigungseinrichtung, die mittels eines Industrieroboterarmes eine automati­ sierte Kabelbaummontage ermöglicht, mit den Merkmalen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung.

Stand der Technik

Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind an sich be­ kannt. Es gibt automatisierte Abläng- und Anschlagma­ schinen, für die die Kabelbereitstellung mittels Kabel­ fässern und einer entsprechenden Kabelzuführung erfolgt. Die Kabelzuführungen weisen jeweils Längen­ messeinrichtungen und entsprechende Schneidwerkzeuge zum Abmessen der gewünschten und programmierten Länge der angeschlagenen Kabel auf. Es sind ferner Industrie­ roboterarme bekannt, die derartige verschieden lange abgelängte und angeschlagene Kabel auf einem Verlegebrett zu einem Kabelbaum verlegen, wobei der Ro­ boterarm unter Zuhilfenahme einer entsprechenden elek­ tronischen Steuerungseinrichtung arbeitet. Dabei ist es üblich, daß fertiggestellte Kabel nach dem Abläng- und Anschlagvorgang zwischenzulagern und es per Hand oder mit einem Transportmittel dem Roboterarm zur Verlegung des Kabelbaums auf dem Verlegebrett zuzuführen. Eine andere bekannte Fertigungsmethode besteht darin, daß zunächst das abgelängte und angeschlagene Kabel in der entsprechenden Maschine hergestellt wird und anschlie­ ßend dieses Kabel von dem gleichen Roboterarm auf dem Verlegebrett als Teil des Kabelbaums verlegt wird. Sowohl das Verfahren des Zwischenlagerns des abgelängten und angeschlagenen Kabels als Teil eines Kabelbaums als auch die Methode, das anzufertigende Kabel zuerst abzu­ längen und anzuschlagen und es zeitlich danach auf dem Verlegebrett zu verlegen haben den Nachteil, daß ein sehr schnelles Verlegen der angeschlagenen Kabel zu dem Kabelbaum nicht möglich ist. Dies trifft für die Zwischenlagerung und den Transport des angeschlagenen Kabels von der Abläng- und Anschlagmaschine zu dem Roboterarm an dem Verlegebrett zu, ganz abgesehen von den Problemen einer geordneten Lagerung der bereits an­ geschlagenen verschieden langen Kabel. Ein sehr schnelles Verlegen der angeschlagenen Kabel ist aber auch dann nicht möglich, wenn der Industrieroboterarm zunächst zur Herstellung des abgelängten und angeschla­ genen Kabels benützt wird und dann anschließend dieses Kabel auf dem Verlegebrett zu dem Kabelbaum montiert.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für eine Kabelbaumferti­ gungseinrichtung gemäß dem Gegenstand des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das die Herstellung von verschieden langen angeschlagenen Kabeln und insbe­ sondere eine sehr schnelles Verlegen dieser angeschla­ genen Kabel als Teil eines Kabelbaumes ermöglicht, wobei gleichzeitig ein definiertes Instellungbringen der Kabelkontakte an dem Verlegebrett und ein geord­ neter Transport des angeschlagenen Kabels zwischen der Abläng- und Anschlagmaschine und dem Verlegebrett gewährleistet sein soll.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 6 ange­ gebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind mit den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 5 und 7 bis 33 gekennzeichnet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß das Verlegewerkzeug einmal zur Herstellung des abgelängten und angeschlagenen Kabels ausgebildet ist. Ferner ist mit Hilfe des Verlegewerkzeugs auch ein Zwi­ schenspeichern des abgelängten und angeschlagenen Kabels möglich. Darüber hinaus ermöglicht das Verlegewerkzeug auch noch das Positionieren und das Verlegen des angeschlagenen Kabels auf dem Verlege­ brett. Durch die Ausbildung des Verlegewerkzeugs für zahlreiche Funktionsaufgaben ist ein zeitgleicher Ablauf des Verlegens des bereits abgelängten und angeschlagenen Kabels auf dem Verlegebrett und parallel dazu das Ablängen und Anschlagen eines anderen verschieden langen Kabels auf der Abläng- und Abschlag­ maschine möglich. Das Verlegewerkzeug hat dabei auch die Funktion einer Übergabestation zwischen dem Abläng­ und Anschlagvorgang und dem Verlegevorgang auf dem Verlegebrett. Dadurch werden die beiden Vorgänge der Herstellung des angeschlagenen Kabels und der Verlegung zu einem Kabelbaum auf dem Verlegebrett zeitlich ent­ koppelt, dadurch kann der Verlegevorgang sehr schnell durchgeführt werden. Da der Transport des fertiggestell­ ten und angeschlagenen Kabels mit Hilfe des Verlege­ werkzeuges erfolgt und dieses Verlegewerkzeug gleichzeitig auch zur Positionierung der angeschlagenen Kontakte dient, kann das angeschlagene Kabel roboter­ mäßig ohne jeden Fehler verarbeitet werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen und von Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 das Verfahren und eine Vorrichtung zum Ablängen und Anschlagen sowie zum Speichern und zum Po­ sitionieren des Kabels,

Fig. 6 eine automatisierte Montagezelle zum Herstellen von Kabelbäumen und

Fig. 7 als Einzelheit des Öffnungs- und Schließmechanismus des Kabel­ greifers die dazu vorgesehene Greiferführung.

Aus Fig. 1 ist die Prinzipdarstellung einer automatisierten Abläng- und Anschlagmaschine für die Herstellung von angeschlagenen Kabeln als Teil eines Kabelbaums ersichtlich. Die Abläng- und Anschlagma­ schine ist Teil einer Kabelbaumfertigungseinrichtung, die später noch näher erläutert wird. Die Kabelbereit­ stellung erfolgt in Kabelfässern und über Kabelzufüh­ rungen, die hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Ferner ist eine Ablängeinrichtung vorgesehen, die über eine Längenmeßeinrichtung verfügt, um nach Ablauf der beispielsweise über einen Rechner einprogrammierten Länge des Kabels dieses abzuschneiden, dazu wiederum ist eine entsprechende Schneidvorrichtung vorgesehen. Sowohl die Längenmeßeinrichtung wie auch die Schneidvorrichtung sind in Fig. 1 nicht darge­ stellt und entsprechen dem Stand der Technik. Das anzu­ schlagende Kabel 5 wird über die nur symbolisch ange­ deutete Kabelzuführung 1 einem Verlegewerkzeug zuge­ führt, das als Greiferrolle 2 ausgebildet ist. Dieses Verlegewerkzeug dient gleichzeitig zur Herstellung des abgelängten und angeschlagenen Kabels, ferner zum Zwi­ schenspeichern des angeschlagenen Kabels, zum Positio­ nieren und schließlich zum Verlegen des angeschlagenen Kabels als Teil eines Kabelbaums, was später noch näher erläutert wird. Das Kabel 5 wird von der Kabelzuführung 1 über einen ersten Kabelgreifer 3 und einen zweiten Kabelgreifer 4, die Bestandteile der Greiferrolle 2 sind - siehe dazu Fig. 2 -, in die Aufnahme 6 der Anschlagmaschine 7 bis zum Anschlag eingeschoben. Unter Zuhilfenahme von entsprechenden elektronischen Steuer­ ungseinrichtungen wird zunächst das Weiterschieben des Kabels 5 gestoppt. Die automatisierte Anschlagmaschine 7 schlägt nunmehr einen in der Vorratsrolle B gespei­ cherten Kontakt 9 als ersten Kontakt auf dem Kabel an.

Die Greiferrolle 2 besteht dabei aus einer ersten Wange 10 und einer zweiten Wange 11 einer mitrotierenden Rolle 12, einer Lagerhülse 13 sowie den beiden bereits genannten ersten und zweiten Kabelgreifer 3 und 4. Es ist dabei die mitrotierende Rolle 12 mit der zweiten Wange 11 starr verbunden. Die mitrotierende Rolle 12 bzw. die zweite Wange 11 sind auf der Lagehülse 13 gelagert. Deshalb ist die zweite Wange 11 zusammen mit der mitrotierenden Rolle 12 drehbeweglich angeord­ net. Die erste Wange 10 dagegen ist unbeweglich angeordnet.

Nachdem nun der erste Kontakt 9 an dem Kabel 5 angeschlagen worden ist, beginnt sich die mitrotierende Rolle 12 zu drehen. Diese Drehbewegung veranlaßt ein Roboterarm, wobei die Übertragung dieses Drehmoments später noch näher beschrieben wird. Bei Beginn der Drehung der mitrotierenden Rolle wird zunächst das Kabel 5 mit seinem ersten Kontakt 9 ein kleines Stück aus der Abschlagmaschine 7 zurückgezogen bis der erste Kontakt 9 den zweiten Kabelgreifer 4 anschlägt. Damit ist für die Messung der Länge eine definierte Anschlag­ position des Kabels 5 erreicht. Die mitrotierende Rolle 12 und mit ihr die zweite Wange 11 drehen sich nun so lange, bis die programmierte Länge des Kabels 5 erreicht ist. Das Kabel 5 wird dann an einer Schnittstelle, die mit dem Pfeil 14 in Fig. 4 bezeichnet ist, abgeschnitten. Das Schnittwerkzeug ist jedoch nicht dargestellt. Das Kabel 5 schaut nach dem Abschneiden noch ein gewisses Stück aus dem ersten Kabelgreifer 3 heraus, das erforderlich ist, um einen Kontakt anschlagen zu können.

Nunmehr wird die Greiferrolle 2 insgesamt gedreht, was mit Hilfe einer Wendeeinrichtung 15 geschieht, auf der die Greiferrolle 2 in nicht dargestellter Weise befestigt ist. Diese Drehung beträgt in dem dargestellten Beispiel 180 Grad. Während der an der zweiten Wange 11 befestigte zweite Kabelgreifer 4 nun­ mehr durch das Aufwickeln des Kabels 5 undefiniert im Raum steht, ist der erste Kabelgreifer 3 an der nicht drehbar ausgeführten ersten Wange 10 in einer genau definierten geometrischen Position. Durch die Wendung der Greiferrolle 2 über die Wendeeinrichtung 15 wird das über dem ersten Kabelgreifer 3 überstehende und ab­ geschnittene Ende des Kabels 5 in die Aufnahme 6 der automatischen Anschlagmaschine 7 eingeschoben. Dort wird wiederum automatisch ein zweiter Kontakt 16 an­ geschlagen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, eine zweite Anschlagmaschine vorzusehen, so daß dann die Wendeeinrichtung für die Greiferrolle zum Anschlagen des zweiten Kontaktes 16 wegfällt. Die anzuschlagenden Kontakte können beispielsweise als Crimp-Kontakte ausgeführt sein, jedoch ist auch jede andere Art von Kontakten möglich, die sich für eine automatierte Be­ festigung eignet.

Nach dem Anschlagen des zweiten Kontaktes 16 wird die mitrotierende Rolle 12 noch einmal derart ein kleines Stück weiterbewegt, daß das Kabel 5 soweit auf der mitrotierenden Rolle 12 aufgewickelt wird, bis der zweite Kontakt 16 an dem ersten Kabelgreifer 3 anschlägt, siehe dazu Fig. 2. Damit ist eine geomet­ risch definierte Stellung des zweiten Kontaktes 16 an dem Kabelgreifer und damit an der Greiferrolle insge­ samt erzwungen worden.

Mit Hilfe der Greiferrolle 2 bzw. der mitrotierenden Rolle 12 ist damit also ein Zwischenspeichern des ange­ schlagenen Kabels durch Aufrollen des Kabels 5 möglich. Es können damit auch unterschiedlich lange Kabel 5 durch entsprechend häufige Umdrehungen der mitrotierenden Rolle 12 gespeichert werden. Der Greiferrolle können damit je nach Programmierung der elektronischen Steuerschaltung unterschiedlich lange und auch unterschiedlich dicke angeschlagene Kabel mit genauer geometrischer Positionierung über die Kabel­ greifer gespeichert werden.

Nachdem nun das abgelängte und angeschlagene Kabel 5 auf der Speicherrolle zwischengespeichert ist und der erste Kontakt 9 und der zweite Kontakt 16 jeweils bis zum Anschlag in den ersten Kabelgreifer 3 bzw. den zweiten Kabelgreifer 4 eingezogen und angeschlagen sind, wird die Greiferrolle 2 mit dem Kabel 5 auf der Wendeeinrichtung 15 in Bereitstellungsposition für den Industrieroboterarm gebracht, der zum Verlegen des angeschlagenen Kabels als Teil eines Kabelbaumes ver­ wendet wird. Das als Greiferrolle ausgebildete Ver­ legewerkzeug dient damit gleichzeitig als Übergabestation für das abgelängte und angeschlagene Kabel von dem Abläng- und Anschlagvorgang zu dem Ver­ legevorgang für den Kabelbaum. Der zweite Kontakt 16 an der ersten Wange 10 befindet sich dabei in einer geometrisch genau definierten Position, da die erste Wange 10 während des Aufwickel- und Speichervorgangs nicht verdreht wurde und eine exakte Zuordnung der Greiferrolle 2 zu der Wendeeinrichtung 15 besteht. Die Greiferrolle 2 ist damit auch als Positioniereinrichtung für die Kontakte des angeschla­ genen Kabels 5 ausgebildet. In dem gewählten Aus­ führungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 ist dabei der erste Kabelgreifer 3 jeweils unten angeordnet. Es ist noch anzumerken, daß der Industrieroboterarm zum Drehen der zweiten Wange 11 bzw. der mitrotierenden Rolle 12 in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1, 3, 4 und 5 nicht dargestellt ist.

Um jedoch eine Bereitstellung der Greiferrolle 2 für den Industrieroboterarm zum Verlegen des gespeicherten Kabels 5 möglich zu machen, muß die Greiferrolle 2 vom Arm eines Industrieroboters lösbar ausgeführt sein. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, dient dazu ein Greiferdorn 17 des Industrieroboterarmes. Dieser Greiferdorn 17 rastet selbsttätig mittels einer Schnappverbindung 18 in die Greiferrolle 2 ein, wobei die Schnappverbindung in der Lagerhülse 13 der Greiferrolle 2 untergebracht ist. Durch eine entsprechende Handhabe 19, die dem Greiferdorn 17 ge­ gegenüberliegt, kann durch Druckeinwirkung auf die Handhabe 19 in Richtung des Greiferdorns 17 die Schnappverbindung 18 wieder gelöst werden.

Um ein Lösen des gespeicherten Kabels 5 innerhalb der Greiferrolle 2 zu verhindern, ist im nichtgegriffenen Zustand, d. h. wenn der Greiferdorn 17 nicht in die Lagerhülse 13 rastend eingefahren ist, die erste Wange 10 gegenüber der zweiten Wange 11 bzw. der mitrotierenden Rolle 12 arretiert. Die zweite Wange 11 bzw. die mitrotierende Rolle 12 werden dabei mittels einer über der Lagerhülse 13 angeordneten Arretiervorrichtung aus einer Tellerfeder 20 und einer Arretierscheibe 21 arretiert. Diese Arretierung zwischen der mitrotierenden Rolle und der ersten Wange wird im gegriffenen Zustand wieder aufgehoben, d. h. wenn der Roboterarm die Greiferrolle erfaßt hat bzw. in die Lagerhülse eingefahren ist, dies geschieht dadurch, daß auf die Greiferrolle 2 im gegriffenen Zustand durch den Greiferdorn 17 bzw. ein Lager 22 ein Druck auf die zweite Wange 11 und damit auch die mitrotierende Rolle ausgeübt wird, der die Arretierung der zweiten Wange bzw. der mitrotierenden Rolle aufhebt, so daß die mitrotierende Rolle und die zweite Wange damit auf der Lagerhülse frei drehbar bleiben, wenn der Greiferdorn in die Lagerhülse der Greiferrolle eingefahren ist. Auf dem Greiferdorn 17 des Industrieroboterarmes ist ein Lager 22 vorgesehen, das als Teil des Roboterarmes ausgebildet ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, drückt dieses Lager 22 im eingefahrenen Zustand des Greiferdorns auf die zweite Wange 11, die ja in diesem Zustand frei beweglich ist. Die Greiferrolle 2 ist damit mit einer Aufnahme zur Drehmomentübertragung für den Aufwickelvorgang des angeschlagenen Kabels 5 versehen. Die Drehmomentüber­ tragung für diesen Aufwickelvorgang erfolgt dabei über den Industrieroboterarm bzw. den Greiferdorn 17.

Der erste Kabelgreifer 3 und der zweite Kabelgreifer 4, die wie bereits geschildert zur Positionierung der angeschlagenen Kontakte 9 und 16 dienen, werden dann auch zur Verlegung des angeschlagenen Kabels 5 verwendet. Zu diesem Zweck sind der erste und der zweite Kabelgreifer 3 und 4 aus jeweils zwei Hälften eines geschlitzten Röhrchens 23 und 24 zusammenge­ setzt, siehe dazu die Fig. 2 und 7. Diese beiden Hälften 23 und 24 der beiden Kabelgreifer sind über eine Greiferführung öffen- und schließbar ausgeführt. Die Greiferführung besteht aus zwei Halbringen 25 und 26, die über eine Kulisse 27 betätigt werden. Die Kulisse 27 steht unter dem Druck einer ersten Feder 28, die dafür sorgt, daß durch die beiden schiefen Ebenen 29, 30 die beiden Halbringe 25 und 26 und damit die daran befestigten beiden Hälften 23 und 24 des geschlitzen Röhrchens zusammengepreßt sind. In un­ mittelbarer Nähe der beiden Hälften 23 und 24 des geschlitzten Röhrchens ist eine zweite Feder 31 zwischen die Halbringe 25 und 26 eingelassen. Der Federdruck der zweiten Feder 31 ist dabei kleiner ausgebildet als der Federdruck der ersten Feder 28.

Der Öffnungs- und Schließmechanismus für die Kabel­ greifer 3 und 4 ist also in die Greiferrolle 2 integriert. Eine Öffnung der beiden Kabelgreifer 3 und 4 kann dadurch erreicht werden, daß eine außerhalb der Greiferrolle angeordnete Handhabe durch Druck auf die Kulisse 27 entgegen der Kraft der ersten Feder 28 und mit Unterstützung der Druckkraft der zweiten Feder 31 die Kabelgreifer öffnet. Zu diesem Zweck sind zur Betätigung der Kulissen 27 Stößel vorgesehen, die bei­ spielsweise als Teil eines Pneumatikzylinders ausge­ bildet sein können. Diese Stößel sind damit auch den beiden Wangen 10 und 11 starr zugeordnet. Die Greiferführung, also das Öffnen und das Schließen der Ka­ belgreifer, ist dabei in die erste und die zweite Wange 10 und 11 eingebaut. Diese Öffnungs- und Schließmechanismen für die Kabelgreifer 3 und 4 werden also bei dem Aufwickelvorgang für das angeschlagene Kabel 5 mit der gesamten Greiferrolle bewegt bzw. gedreht. Die Betätigung dieses Öffnungs- und Schließ­ mechanismus ist jedoch außerhalb der Greiferrolle 2 angeordnet, was insofern vorteilhaft ist, als der auf­ wendige Betätigungsmechanismus nicht in die Greifer­ rolle miteingebaut werden muß.

Die Greiferrolle 2 hat mehrere Funktionen. Sie dient einmal zum Herstellen des abgelängten und abgeschlagenen Kabels 5 beim Abläng- und Abschlag­ vorgang. Weiter dient sie als Zwischenspeicher für das abgelängte und angeschlagene Kabel 5. Sie dient schließlich auch als Positioniereinrichtung des Kabels 5, wenn dieses von der Abläng- und Anschlagmaschine zu dem Verlegevorgang übergeben wird. Die Positioniereinrichtung der Greiferrolle 2 für das angeschlagene Kabel 5 besteht aus der bereits geschil­ derten Arretiervorrichtung zwischen der ersten und zweiten Wange 3 und 4 bzw. der mitrotierenden Rolle 12, ferner den beiden Kabelgreifern 3 und 4 sowie dem Antriebsmechanismus für den Aufwickelvorgang der Greiferrolle 2 und der Wendeeinrichtung 15.

Aus Fig. 6 ist eine automatisierte Montagezelle zur Herstellung von Kabelbäumen zu ersehen, die dort nur als Prinzipskizze dargestellt ist. Ein Roboter 39 ist mit zwei Portalarmen 37 und 38 ausgestattet, wobei an jedem dieser Portalarme ein In­ dustrieroboterarm 35 bzw. 36 angeordnet ist. Jedem der beiden Industrieroboterarme 35 und 36 ist je ein Verlegebrett 33 und 34 zur Bearbeitung zugeordnet. Die beiden Verlegebretter 33 und 34 sind dabei auf einem Rundschalttisch 40 montiert, der drehbar ausgeführt ist und beispielsweise durch eine 180-Grad-Drehung die beiden Verlegebretter 33 und 34 wechselweise den Industrieroboterarmen 35 und 36 zur Bearbeitung zubringt. Auf den Verlegebrettern 33 und 34 sind Verlegehilfen 41 angebracht, die beispielsweise als Stift ausgeführt sein können, um die die abgelängten und angeschlagenen Kabel als Teil des Kabelbaumes dann herumgelegt werden. Ferner sind auf den Verlegebrettern 33 und 34 Steckeraufnahmen 42 vorgesehen, in die die Industrieroboterarme 35 und 36 dafür bereitgehaltene Steckergehäuse einstecken. jedem Verlegebrett 33 und 34 ist jeweils auch ein Ausschieberechen 41 zugeordnet, die den fertig montierten Kabelbaum aus dem Verlegebrett herausschieben. Die Industrieroboterarme 35 und 36 holen sich die Steckergehäuse aus den Steckermagazinen 44 und bedienen auch weitere Werkzeuge 45, die bei­ spielsweise für den Abbindevorgang erforderlich sind. Mit 46 ist die Zuführung für die Kabelbinder bezeichnet.

Der Portalroboter 39 mit den beiden Industrieroboter­ armen 35 und 36 führt nicht nur die Arbeiten zur Mon­ tage des Kabelbaums durch, sondern auch weitere Zusatzarbeiten, wie etwa das Abbinden der Kabelbäume, das Stecken der Gehäusestecker und dgl. mehr. Einem Industrieroboterarm 35 ist mindestens ein Verlegebrett 33 und wenigstens eine Abläng- und Anschlagmaschine 7 zugeordnet. In dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel sind jedem Verlegearm 35 bzw. 36 je zwei Abläng- und Anschlagmaschinen 7 zugeordnet. Die Zuordnung derartiger Abläng- und Anschlagmaschinen wird nach den konstruktiven Bedürfnissen erfolgen, so daß auch mehr als zwei Abläng- und Anschlagmaschinen 7 jedem Industrieroboterarm zugeordnet werden können.

Einer Abläng- und Anschlagmaschine 7 sind jeweils Kabelfässer 32, die Kabelzuführungen 1 mit Längenmeßeinrichtungen und Schnittstellen 14 und eine Vorratsrolle 8 zugeordnet, die die an dem Kabel 5 zu befestigenden Kontakte enthält. Im Arbeitsbereich des Industrieroboterarmes 35 bzw. 36 liegt auch die Greiferrolle 2 mit der Spu­ lenwendeeinrichtung 15, die Bestandteil der Spulen­ wickeleinrichtung 47 sind, und die auch die Antriebsmechanismen bzw. den Roboterarm für die Hand­ habung der Greiferrolle enthält, die hier jedoch nicht dargestellt sind.

Das als Greiferrolle 2 ausgeführte Verlegewerkzeug wird von einem Industrieroboterarm 35 ergriffen. Die Greiferrolle 2 wurde von der Wendeeinrichtung 15 in einer definierten Position für das Ergreifen durch den Roboterarm 35 abgelegt. Das Verlegen des abglängten und angeschlagenen Kabels 5 auf dem Verlegebrett 33 beginnt mit dem zweiten Kontakt 16, der an dem ersten Kabelgreifer zurückgezogen anliegt, wobei dieser der ersten Wange 10 montiert ist und sich auch nach dem Speichervorgang des abgelängten und angeschlagenen Kabels 5 noch in einer genau definierten geometrischen Position befindet. Dieser zweite Kontakt 16 wird auf dem Verlegebrett in ein dort bereits positioniertes Steckergehäuse eingeführt und der Klemmkontakt 16 rastet in dem Steckergehäuse ein. Das Verlegen des Kabels 5 auf dem Verlegebrett 33 kann einerseits dadurch geschehen, daß das Kabel 5 passiv von der mitrotierenden Rolle 12 beim Verlegen über die Ver­ legehilfen abgezogen wird, oder es kann andererseits auch dadurch geschehen, daß die mitrotierende Rolle 12 selbst aktiv angetrieben wird und so das aufgewickelte Kabel 5 entsprechend abrollt. Nachdem das aufgewickelte Kabel 5 verlegt ist, wird der erste Kontakt 9 in ein zweites in dem Verlegebrett genau positioniertes Steckergehäuse eingeführt und rastet dort ebenfalls ein. Auf diese Weise wird auch mit allen anderen unterschiedlich langen oder dicken Kabeln verfahren, die über die verschiedenen Greiferrollen 2 von der jeweiligen Abläng- und Anschlagmaschine für das Verlegen bereitgestellt worden sind. Die Roboterarme 35 und 36 führen nach dem vollständigen Verlegen aller Kabel 5 als Teil eines Kabelbaumes noch die ergänzenden Arbeiten wie beispielsweise das Abbinden und dgl. durch. Der fertige Kabelbaum wird dann mittels der Ausschieberechen 43 von dem Verlegebrett entfernt. Die Roboterarme 35 und 36 können sich bei den Verlegevor­ gängen für die Verlegebretter 33 und 34 dadurch abwechseln, daß durch Drehen des Rundschalttisches 40 die Verlegebretter jeweils einem anderen Industrie­ roboterarm zur Bearbeitung zugeführt werden.

Nach dem Abschluß des Verlegevorgangs eines einzelnen abgelängten und angeschlagenen Kabels mit der Greiferrolle 2 wird die leere Greiferrolle 2 in der entsprechenden Spulenwickelein­ richtung 47 abgelegt. Dort kann dann erneut das Ablängen, Anschlagen und Speichern eines Kabels 5 erfolgen.

Claims (33)

1. Verfahren für eine Kabelbaumfertigungseinrichtung, die mittels eines Industrieroboters eine automatisierte Kabelbaummontage unter Zuhilfenahme einer elektronischen Steuerungseinrichtung ermög­ licht, und die Kabelfässer mit Kabelzuführungen, eine automatisierte Abläng- und Anschlagmaschine mit einer Längenmesseinrichtung zum Herstellen verschie­ den langer angeschlagener Kabel als Teil eines Kabelbaumes und ein Verlegebrett umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Herstellen, das Zwi­ schenspeichern, das Positionieren und das Verlegen des angeschlagenen Kabels als Teil eines Kabelbaumes mit dem gleichen Verlegewerkzeug erfolgt, daß ferner im Arbeitsbereich eines Armes des Industrieroboters zum Verlegen von Kabeln als Teil eines Kabelbaumes wenigstens eine Abläng- und Anschlagmaschine und ein Verlegebrett angeordnet sind, daß weiterhin einerseits das Verlegen von verschieden langen angeschlagenen Kabeln zu einem Kabelbaum und andererseits das Her­ stellen, Zwischenspeichern und Positionieren von ver­ schieden langen angeschlagenen Kabeln gleichzeitig durchgeführt wird und daß schließlich dabei das Ver­ legewerkzeug von dem jeweiligen Industrieroboterarm lösbar ausgeführt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenspeichern des angeschlagenen Kabels (5) durch Aufrollen des Kabels auf einer mitrotie­ renden Rolle (12) erfolgt, die Bestandteil der Grei­ ferrolle (2) ist.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich lange angeschlagene Kabel durch entsprechend häufige Umdrehungen der mitrotierenden Rolle (12) gespeichert werden.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlegewerk­ zeug als Übergabestation für das abgelängte und an­ geschlagene Kabel von dem Ablenk- und Anschlagvor­ gang zu dem Verlegevorgang für den Kabelbaum verwen­ det wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionier­ ung des ersten und zweiten Kontaktes (9 ,16) jeweils durch kurzzeitiges Zurückziehen des Kabels (5 ) in­ folge Weiterdrehen der mitrotierenden Rolle (12) und durch jeweiligen Anschlag des ersten und zweiten Kon­ taktes an dem ersten und zweiten Kabelgreifer (3, 4 ) erfolgt, wobei die jeweilige Stellung der Kabelgreifer eine geometrisch definierte Stellung des ersten und zweiten Kontaktes erzwingt.

6. Vorrichtung für eine Kabelbaumfertigungseinrichtung, die mittels eines Industrieroboters eine automa­ tisierte Kabelbaummontage unter Zuhilfenahme einer elektronischen Steuerungseinrichtung ermöglicht, und die Kabelfässer mit Kabelzuführungen, eine automati­ sierte Abläng- und Anschlagmaschine mit einer Längen­ messeinrichtung zum Herstellen verschieden langer ange­ schlagener Kabel als Teil eines Kabelbaumes und ein Verlegebrett umfaßt, für ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verlegewerkzeug am Arm des Industrieroboters gleichzeitig zur Verlegung des angeschlagenen Kabels für den Kabelbaum als auch als Zwischenspeicher für das Kabel sowie auch als Positioniereinrichtung für die Kontakte des angeschla­ genen Kabels (5) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher für das abgelenkte und ange­ schlagene Kabel als Greiferrolle (2) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferrolle aus einer ersten (10) und einer zweiten (11) Wange einer mitrotierenden Rolle (12), einer Lagerhülse (13) und einem ersten (3) und einem zweiten (4) Kabel­ greifer besteht.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiferrolle (2) zur Aufnahme von unterschiedlich langen Kabeln ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme un­ terschiedlich langer angeschlagener Kabel mittels einer mitrotierenden Rolle (12) erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die mitrotie­ rende Rolle (12) und die zweite Wange (11) starr mitein­ ander verbunden sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wange (11) drehbeweglich angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wange (10) starr angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer­ rolle von dem Arm eines Industrieroboters lösbar aus­ gebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in nichtge­ griffenem Zustand, wenn der Greiferdorn (17) des Roboterarmes nicht eingefahren ist, die erste Wan­ ge (10) gegenüber der zweiten Wange (11) bzw. der mitrotierenden Rolle (12) arretiert ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentan­ sprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der zweiten Wange (11) bzw. der mitro­ tierenden Rolle (12) mittels einer über der Lager­ hülse (13) angeordneten Arretiervorrichtung aus einer Tellerfeder (20) und einer Arretierscheibe (21) erfolgt.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im gegriffenen Zustand, wenn der Roboterarm die Greiferrolle erfaßt hat, die Arretierung zwischen der zweiten Wange (11) bzw. der mitrotierenden Rolle (12) und der ersten Wange (10) aufgehoben ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentan­ sprüche 6 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Industrieroboterarm mit einem Greiferdorn (17) ver­ sehen ist, wobei auf dem Greiferdorn ein Lager (22) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Greifer­ rolle (2) im gegriffenen Zustand durch den Greifer­ dorn (17) bzw. das Lager (22) ein Druck auf die zweite Wange (11) bzw. die mitrotierende Rolle (12) ausgeübt wird, der die Arretierung der zweiten Wange bzw. der mitrotierenden Rolle aufhebt.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer­ rolle (2) mit einer Aufnahme zur Drehmomentübertra­ gung für den Aufwickelvorgang des angeschlagenen Kabels (5) versehen ist.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment­ übertragung für den Aufwickelvorgang des angeschla­ genen Kabels über den Industrieroboterarm erfolgt.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer­ dorn (17) des Industrieroboterarmes selbsttätig mit­ tels einer Schnappverbindung in die Greiferrolle ein­ rastet und daß die Greiferrolle durch eine entspre­ chende Handhabe unter Druck wieder aus der Schnapp­ verbindung lösbar ausgeführt ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der erste (3) und der zweite (4) Kabelgreifer jeweils aus zwei Hälften eines geschlitzten Röhrchens (23, 24) bestehen, die über eine Greiferführung öffen- und schließbar ausgeführt sind, wobei die Greiferführung über eine unter Federdruck einer ersten Feder (28) stehende Kulisse (27) betätigt wird, während in unmittelbarer Nähe der beiden Hälften des geschlitzten Röhrchens (23, 24) des Kabelgreifers eine zweite Feder (31) an­ geordnet ist, deren Federdruck kleiner als der Fe­ derdruck der ersten Feder (28) ausgeführt ist.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungs­ und Schließmechanismus für die Kabelgreifer (34) in die Greiferrolle (2) integriert ist, und daß die Betätigung dieses Mechanismus durch eine außerhalb der Greiferrolle angeordnete Handhabe durch Druck erfolgt.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungs­ und Schließmechanismus für die Kabelgreifer (3, 4) in die Wangen (10, 11) eingebaut ist.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Kabelgreiferführungen zum Öffnen oder Schließen der Kabelgreifer außerhalb der Greiferrolle den beiden Wangen (10, 11) mit starr zugeordneten Stößeln erfolgt.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel zur Betätigung der Kabelgreiferführung als Teil eines Pneumatikzylinders ausgebildet sind.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Greiferrolle (2) eine Wendevorrichtung (15) zugeordnet ist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wendung der Greiferrolle (2) 180° beträgt.

30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Patentan­ sprüche 6 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung der Greiferrolle ( 2) für das angeschlagene Kabel (5) aus der Arretiervorrichtung zwischen der ersten und der zweiten Wange (10, 11) bzw. der mitrotierenden Rolle (12), den beiden Kabel­ greifern (3, 4), dem Antriebsmechanismus für den Aufwickelvorgang der Greiferrolle ( 2) und der Wende­ einrichtung (15) besteht.

31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Portalroboter (39) mit zwei Portalarmen (37, 38) je­ dem dieser Portalarme je ein Industrieroboterarm (35, 36) zugeordnet ist.

32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Industrie­ roboterarm (35, 36) je ein Verlegebrett (33, 34) zuge­ ordnet ist.

33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Industrieroboterarmen (35, 36) zugeordneten Verlegebretter (33, 34) auf einem Rundschalttisch (40) angeordnet sind, der drehbar ausgeführt ist.