DE3703011A1 - Werkzeug zum verlegen und ablaengen von kabeln mit hilfe einer handhabungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe einer Handhabungsein­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Werkzeug, von dem bei der Formulierung des Oberbe­ griffs des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird, ist in der älteren Patentanmeldung P 36 11 805.2 beschrieben, die eine Zusatzanmeldung zu der Patentanmeldung P 36 06 059.3 darstellt.

Ferner ist ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 in der älteren Patentanmeldung P 36 07 069.6 beschrieben.

Auf diese älteren Patentanmeldungen wird im folgenden zur Erläuterung aller hier nicht näher beschriebenen Einzel­ heiten ausdrücklich Bezug genommen.

Die in diesen Patentanmeldungen beschriebenen Werkzeuge werden insbesondere zum Verlegen von Kabeln bei der Her­ stellung von Kabelbäumen verwendet.

Die in den älteren Patentanmeldungen P 36 06 059.3 und P 36 07 069.6 beschriebenen Werkzeuge können jeweils ein Kabel verlegen und ablängen. Da bei der Herstellung von Kabelbäumen üblicherweise unterschiedliche Kabel, d.h. Kabel mit unterschiedlicher Farbe und/oder Querschnitt verwendet werden, müssen die zur Herstellung verwendeten Industrieroboter mehrfach das Verlegewerkzeug wechseln. Dieser Vorgang nimmt - wie ohne weiteres einzusehen ist - beträchtliche Zeit in Anspruch.

Um wenigstens die vergleichsweise aufwendigen Verlegewerk­ zeuge mit Antriebs- und Ablängeinheiten nicht so oft bereitstellen zu müssen, wie unterschiedliche Kabel bei einem Kabelbaum verwendet werden, ist in der älteren Patentanmeldung P 36 11 805.2 vorgeschlagen worden, die verschiedenen erforderlichen Kabel dadurch auszutauschen, daß entsprechende Wechselmodule vom Verlegewerkzeug aufge­ nommen bzw. abgelegt werden.

Aber auch bei diesem Werkzeug sind zwischen dem Verlegen der einzelnen Kabel noch Umrüstzeiten erforderlich, die vor allem dadurch bestimmt werden, daß der Industrierobo­ ter bzw. die Handhabungseinrichtung ihre momentane Posi­ tion verlassen und eine außerhalb des Kabelbaums gelegene Umrüststation anlaufen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe einer Handha­ bungseinrichtung anzugeben, mit dem unterschiedliche Kabel ohne Umrüstung verlegt werden können.

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

Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, bei einem Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sämtliche benötigten Kabel ständig mit sich zu führen. Hierdurch entstehen keine Nebenzeiten mehr, wie sie bei den in den älteren Patentanmeldungen beschriebenen Kabeln zum Wechseln des Verlegewerkzeugs bzw. zum Wechseln der Kabel von einer Teilebereitstellung in das Verlegewerk­ zeug notwendig sind.

Hierzu weist das erfindungsgemäße Werkzeug eine bewegliche Kabel-Wechseleinheit auf, die Führungen für eine Mehrzahl von Kabeln, jeweils einem Kabel zugeordnete Gegenrollen und Klemmelemente aufweist, die das jeweilige Kabel in seiner Führung festlegen. Durch Bewegen der Wechseleinheit kann jeweils eine Kabelführung in den Bereich der An­ triebsrolle überführt werden, so daß das in dieser Führung geführte Kabel zwischen der Antriebsrolle und der diesem Kabel zugeordneten Gegenrolle geführt ist. Um während des Verfahrvorgangs nicht Kabel aus dem Werkzeug herauszuzie­ hen, legt das Klemmelement in jeder Kabelführung das Kabel fest, solange es nicht zwischen dem Antriebsrad und der Gegenrolle geführt ist.

Durch das erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug, bei dem die Kabel ständig mitgeführt werden, kann das Wechseln der Kabel im Verlegewerkzeug beispielsweise während der Ver­ fahrzeiten des Industrieroboters von letzten verlegten Kabel zum Angfangspunkt des nächsten Kabels erfolgen, so daß keinerlei Totzeiten bzw. Umrüstzeiten entstehen.

Das erfindungsgemäße Werkzeug hat darüber hinaus den Vorteil, daß es wesentliche kostengünstiger als ältere Werkzeuge ist, da aufwendige Teile, wie die Kabel-Vor­ schubeineheit oder die Ablängeinheit nur einmal vorhanden sein müssen.

Die erfindungsgemäß vorgesehene bewegliche Kabel-Wechsel­ einheit kann beliebig aufgebaut sein. Beispielsweise können die einzelnen Führungen nebeneinander angeordnet sein und die Kabel-Wechseleinheit linear verschoben wer­ den. Besonders vorteilhaft ist jedoch die im Anspruch 2 gekennzeichnete Ausbildung, bei der die einzelnen Führun­ gen in Art von Trommelrevolver-Kammern sind. Aufgrund dieser Anordnung muß die bewegliche Kabel-Wechseleinheit zum einen nur eine technisch vergleichsweise einfach zu realisierende Drehbewegung ausführen, zum anderen kann die Anordnung der Führungen sehr platzsparend erfolgen, so daß das erfindungsgemäße Werkzeug nur wenig Raum beansprucht.

Durch die im Anspruch 3 gekennzeichnete Drehung des erfin­ dungsgemäßen Werkzeugs aus einer Ruhestellung um wenig­ stens +180° wird verhindert, daß sich die Kabel verdre­ hen, was beispielsweise dann der Fall wäre, wenn sich die Wechseleinheit mehrfach um die Drehachse drehen würde.

Durch die in den Ansprüchen 4, 5 und 7 gekennzeichneten Maßnahmen wird die Kabelbaumherstellung mit dem erfin­ dungsgemäßen Werkzeug weiter vereinfacht. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Betätigung der einzelnen Elemente und insbesondere der Ablängeinheit (Anspruch 7) und der Wechseleinheit (Anspruch 4) durch die Steuerung des Industrieroboters erfolgt, an dem das Werkzeug ange­ bracht ist (Anspruch 6).

Das im Anspruch 8 gekennzeichnete Führungsrohr, das der Ablängeinheit nachgeordnet ist, unterstützt - wie bereits in den älteren Patentanmeldungen ausgeführt - das Verlegen der Kabel in vorteilhafter Weise, da übliche Kabel- Mantelmaterialien gut in dem Führungsrohr gleiten.

Durch die im Anspruch 9 gekennzeichnete Umsteuerbarkeit der Antriebseinheit ist es möglich, das Kabel nach dem Ablängen etwas zurückzuziehen, so daß es nicht aus der Führung herausragt und damit bei Bewegungen nicht beschä­ digt werden kann.

In jedem Falle ist es vorteilhaft, wenn Sensoren für die Anwesenheitskontrolle für die Kabel vorgesehen sind, da dann eventuelle Fehler bei der Kabelbaumherstellung sofort erkannt und beispielsweise der Steuerung des Industriero­ boters gemeldet werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrie­ ben, in der zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug, und

Fig. 2 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Werkzeug.

Das in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Werkzeug weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Kabel-Wechseleinheit 2 mittels eines Elektromotors 3 drehbar gelagert ist.

In der in Art eines "Revolvers" ausgebildeten Wechselein­ heit 2 sind insgesamt sechs Kabelführungen 11 bis 16 vorgesehen, in die Kabel 11′ bis 16′ eingesetzt sind. Jede Kabelführung weist eine Gegenrolle 4 sowie ein Klemmele­ ment 5 auf, das normalerweise das Kabel in der Kabelfüh­ rung festlegt, so daß es nicht aus der Führung beispiels­ weise durch Bewegungen des Werkzeugs herausgezogen werden kann.

Fest in dem Gehäuse sind eine in Richtung auf das Kabel bzw. die jeweilige Gegenrolle von einem Andrückzylinder 6 beaufschlagte Antriebsrolle 7 vorgesehen. Ferner sind ein Entspannzylinder 8 und eine Ablängeinheit 9 so angeordnet, daß der Entspannzylinder 8 das Klemmelement des Kabels entarretiert, das zwischen der Antriebsrolle und der jeweiligen Gegenrolle geführt ist, bzw. die Ablängeinheit bei entsprechender Betätigung dieses Kabel ablängt. In der Verlängerung der Kabelführung, in der sich die Antriebs­ rolle befindet, ist ferner ein Führungsrohr 10 vorgesehen, mittels dem das Kabel verlegt wird.

Das erfindungsgemäße Werkzeug arbeitet wie folgt:

Zunächst werden sämtliche Kabelführungen 11 bis 16 mit den zur Herstellung des Kabelbaums benötigten Kabeln 11′ bis 16′ bestückt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß in die Kabelführung, die sich im Bereich der Antriebs­ rolle befindet, ein Kabel eingesetzt und das Kabel mittels der Antriebsrolle eingezogen wird. Das Einsetzen der Kabel wird durch die konische Öffnung der Führung am Beginn der Führung unterstützt. Nach dem Einziehen des Kabels wird die revolverähnliche Wechseleinheit weitergedreht, so daß sich eine noch leere Führung im Bereich der Antriebsrolle befindet, die in gleicher Weise bestückt wird.

Nach dem Einsetzen der benötigten Zahl von Kabeln in Kabelführungen wird der Verlegevorgang aufgenommen, wie er in den älteren vorstehend genannten Patentanmeldung be­ schrieben ist. Auch das Ablängen mittels der Ablängeinheit erfolgt analog. Lediglich zum Wechseln der Kabel ist es nicht erforderlich, ein neues Werkzeug bzw. ein neues Wechselmodul an den Industrieroboter anzuflanschen, viel­ mehr muß lediglich die Kabelführung, in der das nunmehr benötigte Kabel enthalten ist, in den Bereich der An­ triebsrolle gedreht werden. Dies kann beispielsweise von der Industrieroboter-Steuerung aus gesteuert werden, die den Elektromotor 2 mit entsprechenden Steuersignalen beaufschlagt.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Verdrehen der Wechseleinheit in den sowieso nötigen Verfahrzeiten zwi­ schen dem Endpunkt eines bereits verlegten Kabels und dem Anfangspunkt eines noch zu verlegenden Kabels erfolgt.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens - ein Verlegewerkzeug zu schaffen, bei dem sämtliche benötigten Kabel ständig mitgeführt werden - beschrieben worden. Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikatio­ nen möglich: Beispielsweise kann die Zahl der Kabelführun­ gen größer als sechs sein. Ferner können Sensoren vorgese­ hen sein, die eine Anwesenheitskontrolle für die Kabel gestatten. Ferner kann die Antriebsrichtung der Antriebs­ rolle auch umkehrbar sein, um ein Kabel nach dem Ablängen in die Führung "zurückziehen" zu können.

In jedem Falle erhält man jedoch ein kompaktes und einfach zu bedienendes Werkzeug, mit dem eine Mehrzahl von Kabeln ohne Umrüstzeiten verlegt werden kann. Das Werkzeug ist darüber hinaus sehr kostengünstig, da aufwendige Teile, wie die Vorschubeinheit oder die Ablängeinheit nur einmal vorhanden sein müssen.

Claims (10)

1. Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe einer Handhabungseinrichtung, bei dem das zu verle­ gende Kabel zwischen einer Antriebsrolle und einer Gegen­ rolle geführt ist, und eine Ablängeinheit das Kabel nach dem Verlegen ablängt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - es ist eine bewegliche Kabel-Wechseleinheit (2) vorgese­ hen, die Führungen (11-16) für eine Mehrzahl von Kabeln (11′-16′), jeweils einem Kabel zugeordnete Gegenrollen (4) und Klemmelemente (5) aufweist die das jeweilige Kabel festlegen,
• - durch Bewegen der Wechseleinheit ist jeweils eine Kabel­ führung in den Bereich der Antriebsrolle (7) überführ­ bar, so daß das jeweilige Kabel zwischen der Antriebs­ rolle und der diesem Kabel zugeordneten Gegenrolle geführt ist,
• - eine Entspanneinheit (8) entarretiert das Klemmelement, das dem in den Bereich der Antriebsrolle überführten Kabel zugeordnet ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechseleinheit drehbar ist und die Führungen in der Wechseleinheit mit gleichem Abstand von der Drehachse und gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Wechseleinheit aus einer Ruhestellung um wenigstens +180° drehbar ist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechseleinheit elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch bewegbar ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspanneinheit elek­ trisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbar ist.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug einen Flansch aufweist, mit dem es an einem Industrieroboter oder dgl. anbringbar ist.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablängeinheit in an sich bekannter Weise einen elektrisch, pneumatisch oder hydrau­ lisch betätigbaren Schneid-Schieber (9) aufweist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablängeinheit ein Füh­ rungsrohr (10) nachgeordnet ist, das insbesondere aus PTFE besteht.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit der An­ triebsrolle umsteuerbar ist.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren für die Anwesenheits­ kontrolle für die Kabel vorgesehen sind.