DE3703010A1 - Verfahren und vorrichtung zur montage von kontaktteilen in steckergehaeusen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Montage von Kontaktteilen in Steckergehäusen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Ein Verfahren zur Montage von Kontaktteilen in Steckerge­ häusen, von dem bei der Formulierung des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ausgegangen worden ist, ist aus der DE- OS 27 40 377 bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Vorrichtung verwendet, bei der eine Crimp-Vorrichtung und eine Fügevorrichtung kombiniert sind. Nach dem "Crimpen" der Leitung wird das Kontaktteil bzw. der Verbinder am Haltestreifen gehalten und einem Greifer zugeführt, der das Kontaktteil ergreift und unter Verwendung des Halte­ streifens als Führung das Kontaktteil für den anschließen­ den Fügevorgang ausrichtet.

Dieses bekannte Verfahren hat damit eine Reihe von Nach­ teilen:

Zum einen wird eine Vorrichtung benötigt, bei der eine Crimp-Einrichtung und eine Fügeeinrichtung starr mit­ einander verkettet sind. Das bekannte Verfahren eignet sich damit nur zum Einsetzen von "gecrimpten" Kontakttei­ len.

Zum anderen ist die zur Durchführung des bekannten Verfah­ rens vorgeschlagene Vorrichtung starr automatisiert, so daß sie sich kaum zur Bestückung unterschiedlicher Stec­ kergehäuse mit variierenden Kontaktteilen bzw. Verbindern eignet.

Des weitern finden bei der bekannten Vorrichtung Positio­ nier- und/oder Fertigungsfehler, wie sie gerade bei auto­ matisierten Lösungen unvermeidbar auftreten, keine Beach­ tung.

Der Erfimdung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage von Kontaktteilen in Steckergehäusen bzw. eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben, mit denen beliebige Kontaktteile in die unter­ schiedlichsten Steckergehäuse flexibel automatisiert eingesetzt werden können.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Grundgedanke besteht darin, daß der Greifer das Kontaktteil mit der daran angebrachten Leitung nicht am Kontaktteil, sondern an der Leitung ergreift. Diese Lösung ist in der eingangs genannten DE-OS 27 40 377 auf Seite 9 ausdrücklich verworfen worden. Die genaue Positionierung bzw. Zentrierung des an der Leitung ergrif­ fenen Kontaktteils erfolgt erfindungsgemäß durch eine Zwangsführung, die zwischen dem Greifer und dem Steckerge­ häuse angeordnet ist.

Durch diese erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen wird einerseits erreicht, daß Positionier- und/oder Fertigungs­ fehler den Fügevorgang nicht verhindern können, da das nur an der Leitung ergriffene Kontaktteil Bewegungen zum Ausgleich von Positionierfehlern ausführen kann. Anderer­ seits wird durch die Zwangsführung beim Fügevorgang si­ chergestellt, daß beim Verfahren des Greifers in Fügerich­ tung das Kontaktteil die vorgesehene Öffnung im Steckerge­ häuse "trifft".

Weiterbildungen sind in den Ünteransprüchen angegeben.

Die im Anspruch 2 angegebene Bewegung und Ausbildung der Zwangsführung erlaubt ein problemloses Bestücken eines Steckergehäuses mit einer Vielzahl von Kontaktteilen und anschließendes Entfernen des Steckergehäuses mit den eingesetzen Kontaktteilen nebst daran angebrachten Lei­ tungen von der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung.

Durch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Weiterbildung kann in einfacher Weise überprüft werden, ob das Kontaktteil beim Einsetzen in das Steckergehäuse auch eingerastet und damit sicher befestigt ist.

In den Ansprüchen 4 folgende ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gekennzeich­ net:

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Zwangsführung für das Kontaktteil und einen Greifer auf, der so ausge­ bildet ist, daß er das Kontaktteil an der daran angebrach­ ten Leitung ergreifen und wenigstens in Richtung der Zwangsführung auf das Steckergehäuse hin verschieben kann.

Dabei ist es von Vorteil, wenn die Zwangsführung konisch in Verschieberichtung zulaufend ausgebildet ist (Anspruch 5), so daß die Austrittsöffnung der Zwangsführung genau zu der Öffnung des Streckergehäuses ausgerichtet ist, in die das Kontaktteil eingeschoben werden soll. Im Anspruch 6 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung gekennzeichnet, die ein einfaches Verschieben der Vorrich­ tung gegenüber dem Steckergehäuse bzw. umgekehrt nach dem Einsetzen des Kontaktteils erlaubt. Durch Öffnen der zweiteiligen Zwangsführung wird die Leitung freigegeben, so daß die Leitung bei einem Verschiebevorgang nicht in der Zwangsführung verbleibt.

Selbstverständlich können als Greifer beliebige Greifer Verwendung finden, die ein Greifen des Kontaktteils an der Leitung ermöglichen. Ein besonders einfacher und damit vorteilhafter Greifer, der dies ermöglicht, ist im An­ spruch 7 gekennzeichnet. Durch die gemäß Anspruch 8 auf den Parallelbacken vorgesehenen Zinken erfolgt bereits ein Vorzentrieren der Leitung einschließlich des daran angebrachten Kontaktteils. Selbstverständlich ist es Voraussetzung für die Funktion der in den Ansprüchen 7 und 8 gekennzeichneten Greifer, daß das Kontaktteil mit der konfektionierten Leitung in einer Lage bereitgestellt wird, in der die Leitung mit dem Parallelbackengreifer gegriffen werden kann.

Die im Anspruch 9 gekennzeichnete Weiterbildung, gemäß der die Zwangsführung Kontaktteil-spezifisch ausgebildet ist, ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Kontaktteile in das Steckergehäuse in einer bestimmten Drehstellung eingesetzt werden müssen. Um nacheinander unterschiedliche Kontaktteile in ein und dasselbe Steckergehäuse montieren zu können ist es entweder möglich, die Zwangsführungen in der Vorrichtung auswechselbar zu gestalten oder nacheinan­ der unterschiedliche Vorrichtungen mit jeweils entspre­ chend angepaßten Zwangsführungen zu verwenden.

Die im Anspruch 10 gekennzeichnete Ausbildung des Greifers ermöglicht das bereits in Verbindung mit Anspruch 3 be­ sprochene Prüfen des Einrastens des Kontaktteils im Stec­ kergehäuse.

Hierzu ist es vorteilhaft, wenn - wie im Anspruch 11 gekennzeichnet - ein Sensor, beispielsweise ein Endschal­ ter vorgesehen ist, der eine "Rückwärtsbewegung" des Greifers bei Beaufschlagung der Vorrichtung entgegen der Fügerichtung nach dem Einsetzen des Kontaktteils erfaßt.

Die Relativpositionierung zwischen der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung und dem Steckergehäuse kann selbstverständlich in nahezu beliebiger Weise erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, den Greifer nicht nur in Richtung des Fügevorgangs beweglich auszugestalten und entsprechende Bewegungsmöglichkeiten der Zwangsführung vorzusehen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung, d. h. die Zwangsführung und der nur in Richtung der Zwangsführung bewegliche Greifer mittels eines Flansches an einer handelsüblichen Positio­ niereinrichtung und insbesondere einem Industrieroboter angebracht werden, der die Vorrichtung relativ zum Stec­ kergehäuse positioniert. Hierdurch erreicht man mit ein­ fachen Mitteln eine flexible Bestückung unterschiedlich­ ster Steckergehäuse. Vorteilhafterweise wird die Vorrich­ tung mit einem Werkzeug-Wechselflansch ausgestattet, so daß der Industrieroboter beispielsweise verschiedene erfindungsgemäße Vorrichtungen der Reihe nach einwechseln kann, um unterschiedliche Kontaktteile einzusetzen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, in der zeigen:

Fig. 1a und 1b eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Seitenansicht und Ansicht von vorne, und

Fig. 2a bis c die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in unterschiedlichen Ablaufstellungen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Flanschplatte 1 auf, mit der sie an einer nicht näher dargestellten Handhabungs- bzw. Positioniereinrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter angebracht werden kann. An der Flanschplatte 1 ist eine Linearführung 2 angebracht, auf der ein Schlitten 3 beispielsweise nit Hilfe eines nicht näher dargestellten Pneumatikzylinders verschiebbar ge­ führt ist. An dem Schlitten 3 ist ein ebenfalls nur sche­ matisch dargestellter Parallelbackengreifer 4 aufgehängt, dessen Backen eine nicht näher dargestellte Leitung mit einem Kontaktteil 5 greifen.

Ferner befindet sich an der Flanschplatte 1 eine um eine Achse 6 schwenkbare Zwangsführung 7, die in Fügerichtung vor den Parallelbackengreifer 4 einschwenkbar ist. Die Zwangsführung 7 weist eine konische Durchtrittsöffnung auf, die das Kontaktteil 5 auf die Steckergehäuseöffnung (in Fig. 1 nicht dargestellt) zwangsführt.

Die Arbeitsweise die in den Fig. 1 schematisch darge­ stellten Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2c näher erläutert.

In Fig. 2a ist dargestellt, daß die beispielsweise an einem Industrieroboter dargestellte Vorrichtung einen in ein nur schematisch dargestellten Bereitstellungseinheit 8 bereitgestelltes Kontaktteil 5 an der daran angebrachten Leitung mit dem Parallelbackengreifer 4 ergreift.

Anschließend verfährt die Vorrichtung zu dem bereitge­ stellten Steckergehäuse 9, in das das Kontaktteil 5 einge­ setzt werden soll. Die schwenkbare Zwangsführung 7 wird vor die Öffnung des Steckergehäuses 9 derart geschwenkt, daß ihre Austrittsöffnung genau mit der Öffnung des Stec­ kergehäuses übereinstimmt, in die das Kontaktteil einge­ setzt werden soll. Durch Bewegen des Schlittens 3 auf der Linearführung 2 mit Hilfe des Pneumatikzylinders wird der Paralllelbackengreifer 4 in Fügerichtung (Pfeil in Fig. 2b) verfahren, so daß die Fügebewegung stattfindet. Dabei wird die gegriffene Leitung mit dem Kontakt so in die Öffnung der Zwangsführung geführt, daß alle auftretenden Toleranzen ausgeglichen werden und der Fügevorgang prob­ lemlos vonstatten geht.

Die Öffnung der Zwangsführung kann dabei Kontaktteil- spezifisch ausgebildet sein, d.h. für jede Kontaktteilgeo­ metrie muß eine eigene Zwangsführung an die Vorrichtung angeflanscht werden. Dies bedeutet aber auch, daß gleiche Kontaktteilfamilien mit derselben Vorrichtung ohne Ände­ rung montiert werden können.

Nach dem Einrasten des Kontaktteils im Steckergehäuse, d.h. nachdem der Parallelbackengreifer die Vorschubbewe­ gung in Richtung auf die Zwangsführung beendet hat, wird der Pneumatikzylinder der Linearführung in Gegenrichtung (Pfeil in Fig. 2c) mit Druckluft beaufschlagt. Hierdurch wird ein Zugtest durchgeführt, der als Qualitätsmerkmal dient, ob der Fügevorgang ordnungsgemäß abgelaufen ist.

Falls das Kontaktteil nämlich nicht im Steckergehäuse eingerastet ist, wird sich der Parallelbackengreifer in Richtung der Säulenführung zurückbewegen und kann dabei einen nicht näher dargestellten Endschalter betätigen. Das Signal des Endschalters gibt somit Auskunft darüber, ob der Fügevorgang ordnungsgemäß oder fehlerhaft abgelaufen ist.

Nach erfolgreichem Einrasten des Kontaktteils im Stecker­ gehäuse wird der Parallelbackengreifer geöffnet und der Industrieroboter kann in die Ausgangslage zurückfahren. Dies wird dadurch erleichtert, daß die Zwangsführung zweiteilig ausgebildet ist, so daß sie ohne in Kollision mit der Leitung zu kommen, ausgeschwenkt werden kann.

Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden, innerhalb dessen natürlich die verschiedensten Modifikationen möglich sind.

Beispielsweise kann das Greifersystem mit einem Werkzeug­ wechselflansch ausgestattet werden, so daß der Industrie­ roboter verschiedene Greifer der Reihe nach einwechseln kann. Voraussetzung für die Funktion des Greifers ist natürlich, daß die mit dem Kontaktteil konfektionierte Leitung in einer Lage bereitgestellt wird, in der sie mit dem Parallelbackengreifer gegriffen werden kann.

Ferner können die Greiferbacken des Parallelbackengreifers mit mehreren Zinken ausgerüstet werden, so daß das Kabel vorzentriert wird.

Claims (12)

1. Verfahren zur Montage von Kontaktteilen in Steckerge­ häusen mit einem Greifer, der jeweils ein Kontaktteil mit angebrachter Leitung ergreift und in das Steckergehäuse einsetzt, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - der Greifer ergreift das Kontaktteil an der daran ange­ brachten Leitung,
• - eine Zwangsführung wird zwischen dem Greifer und dem Einsetzort des Kontaktteils im Steckergehäuse positio­ niert,
• - der Greifer verfährt in Richtung auf das Steckergehäuse und setzt das durch die Zwangsführung vorzentrierte Kontaktteil in das Steckergehäuse ein.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiteilige Zwangsführung zwischen den Greifer und das Steckergehäuse einschwenkbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Überprüfen des Einrastvor­ gangs des Kontaktteils im Steckergehäuse der Greifer nach dem Einsetzen des Kontaktteils im Steckergehäuse eine Bewegung entgegen der Einsetzrichtung auszuführen ver­ sucht.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Vorrichtung weist einen Greifer (4), der die an dem Kontaktteil (5) angebrachte Leitung ergreifen kann, und eine Zwangsführung (7) für das Kontaktteil auf,
• - der Greifer ist wenigstensin Richtung der Zwangsführung verschiebbar gelagert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung (7) konisch ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung zweiteilig ausgebildet und in den Verschiebeweg des Greifer ein­ schwenkbar ist,

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (4) ein Parallel­ backen-Greifer ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen des Greifer zur Vorzentrierung der Leitung mehrere Zinken aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung Kontaktteil­ spezifisch ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer zusätzlich entge­ gen der Einsetzrichtung beaufschlagbar ist.

11. Vorrichtung nach Anbspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor vorgesehen ist, der nach Beendigung des Einsetzvorgangs eine Bewegung des Greifer entgegen der Einsetzrichtung bei Beaufschlagung des Greifers entgegen der Einsetzrichtung erfaßt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung an einer Positioniereinrichtung, beispielsweise einem Industriero­ boter anflanschbar ist.