DE3721634A1 - TOOL FOR STORING, LAYING AND CONTACTING CABLES WITH THE HELP OF AN INDUSTRIAL ROBOT - Google Patents

TOOL FOR STORING, LAYING AND CONTACTING CABLES WITH THE HELP OF AN INDUSTRIAL ROBOT

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DE3721634A1
DE3721634A1 DE19873721634 DE3721634A DE3721634A1 DE 3721634 A1 DE3721634 A1 DE 3721634A1 DE 19873721634 DE19873721634 DE 19873721634 DE 3721634 A DE3721634 A DE 3721634A DE 3721634 A1 DE3721634 A1 DE 3721634A1
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The invention concerns a tool for picking up, storing, contacting, and putting down cables connected through an interchangeable flange to a multi-axis positioning device, and a first device which holds a cable end in such a way that the latter faces outwards and can be provided with a contact and, if necessary, can be inserted in a connector shell, and a second device which fixes the other end of the cable. The tool is characterized by the combination of the following features: the second device is a gripper, designed to grasp the second end of the cable in such a way that the latter faces outwards and can be provided with a contact and, if necessary, can be inserted in a connector shell, a second gripper having an unwound cable store for accommodating the cable is provided between the first and second devices.

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Werkzeug zu entwickeln, mit dem in der Kabelbaum­ montage, insbesondere auf dem Gebiet der Crimptechnik, einzelne Kabelstränge im Werkzeug aufgenommen werden können; diese Kabel an den Enden mit Kontakten ver­ sehen werden können; die Kabelstränge mit dem Werkzeug verlegt werden können und die Kontakte in entsprechen­ de Steckergehäuse eingeführt werden können.The invention is based on the task, to develop a tool with which in the wiring harness assembly, especially in the field of crimping technology, individual cable strands can be picked up in the tool can; ver these cables at the ends with contacts can be seen; the harnesses with the tool can be relocated and the contacts in correspond de connector housing can be inserted.

Bisher werden diese Arbeitsschritte bei der Kabelbaum­ montage von Crimpkabelbäumen manuell durchgeführt.So far, these work steps at the wiring harness assembly of crimp wire harnesses carried out manually.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekenn­ zeichnet.An inventive solution to this problem is with know their further training in the claims draws.

Erfindungsgemäß befinden sich im Werkzeug drei voneinan­ der unabhängig ansteuerbare Greif- oder Klemmeinheiten. Mit zwei Greifern ist es möglich, die beiden Enden des Kabels an definierten Stellen festzuhalten. Der dritte Greifer ermöglicht es, den Wirrgutspeicher, in welchem das Kabel gespeichert werden kann, entlang seiner Längs­ achse zu öffnen.According to the invention there are three of each other in the tool the independently controllable gripping or clamping units. With two grippers it is possible to pull the two ends of the To hold the cable at defined points. The third Gripper enables the random material storage in which the cable can be stored along its length open axis.

Die Greiferfinger eignen sich außerdem zum Verlegen und Fügen der Kabel.The gripper fingers are also suitable for laying and Joining the cables.

Die Erfindung wird anhand eines möglichen Ausführungs­ beispieles beschrieben.The invention is based on a possible embodiment example described.

Das erfindungsgemäße Werkzeug zum Speichern, Verlegen und Kontaktieren von Kabeln mit Hilfe eines Industrieroboters weist einen Wechselflansch (I), einen Zwischenflansch (II), zwei Greifeinheiten zum Festklemmen der Kabelenden und zum Verlegen des Kabels (III und V) und einen Kabelspeicher auf. The tool according to the invention for storing, laying and Contacting cables using an industrial robot has an interchangeable flange (I), an intermediate flange (II), two gripping units for clamping the cable ends and for laying the cable (III and V) and a cable storage on.  

Im folgenden sollen zunächst der Aufbau der einzelnen Module bzw. Bauelemente und anschließend die Funktions­ weise des erfindungsgemäßen Werkzeuges vorgestellt werden.In the following, the structure of the individual should first Modules or components and then the function presented the tool of the invention will.

I. Wechselflansch zum IndustrieroboterI. Interchangeable flange for industrial robots

Der Wechselflansch stellt eine Schnittstelle zwischen Industrieroboter und Werkzeug dar, so daß je nach Bedarf verschiedene Werkzeuge mit dem Roboter gehandhabt werden können. Über den Wechselflansch wird die Versorgung der Werkzeuge mit elektrischer und pneumatischer Energie sicher­ gestellt. Außerdem können Signale vom Werkzeug über den Wechselflansch der Steuerung mitgeteilt werden.The interchangeable flange provides an interface between industrial robot and tool that depending on your needs with different tools can be handled by the robot. On the Exchangeable flange becomes the supply of the tools safe with electrical and pneumatic energy posed. It can also receive signals from the tool communicated to the controller via the interchangeable flange will.

II. ZwischenflanschII. Intermediate flange

Der Zwischenflansch stellt einen Verbindungsmodul zwischen den Greifermodulen und dem Wechselflansch dar. Am Zwischenflansch befinden sich Andockstellen (II.1), wodurch das Werkzeug in einer Vorrichtung abgelegt werden kann.The intermediate flange provides a connection module between the gripper modules and the interchangeable flange There are docking points on the intermediate flange (II.1), making the tool in one device can be filed.

Wenn das Werkzeug in der Vorrichtung andockt, ist über weitere Schnittstellen, die beim Andocken ge­ schlossen werden, eine Energieversorgung und eine Informationsübermittlung zum Werkzeug möglich (II.2).When the tool docks in the device via other interfaces that are used when docking be closed, an energy supply and one Information about the tool is possible (II.2).

III. Greifmodul zum Halten eines KabelendesIII. Gripping module for holding a cable end

Mit dem Greifmodul wird ein Kabel, welches sich an einer definierten Stelle befindet, festgeklemmt. Die Greiferbacken sind dabei so ausgebildet, daß Kabel mit unterschiedlichem Durchmesser gegriffen werden können. Am Ende der Greifelemente befinden sich gummielastische Klemmelemente (III.1, V.1), die ge­ währleisten, daß das gegriffene Kabel genau mit der Längsachse des Greifers fluchtet.With the gripping module a cable is attached a defined point is clamped.  The gripper jaws are designed so that Gripped cables with different diameters can be. At the end of the gripping elements are rubber-elastic clamping elements (III.1, V.1), the ge ensure that the gripped cable fits exactly with the Longitudinal axis of the gripper is aligned.

Der Greifmodul kann stufenweise geöffnet werden. Wenn der Roboter eine Schwenkachse besitzt, mit der das Werkzeug von der Horizontalen in die Vertikale gedreht werden kann, kann der halbgeöffnete Greifer als Verlegerohr benutzt werden. Die unterschiedlichen Öffnungsstellungen des Greifers können über Sensoren abgefragt und kontrolliert werden. Der Greifer kann pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt werden.The gripping module can be opened in stages. If the robot has a swivel axis with which the tool from the horizontal to the vertical the half-open gripper can be rotated can be used as a pipe. The different Open positions of the gripper can be via sensors be queried and checked. The gripper can pneumatically, hydraulically or electrically operated will.

IV. Greifer zum Speichern der KabelIV. Grippers for storing the cables

Der Greifer besteht aus einem Parallelbackengreifer, der elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden kann. Die Stellungen des Greifers können sen­ sorisch abgefragt und kontrolliert werden.The gripper consists of a parallel jaw gripper, which operates electrically, hydraulically or pneumatically can be. The positions of the gripper can sen be checked and checked carefully.

Die Greiferbacken bestehen aus einem birnenförmigen Hohlraum mit eingebautem Trichter (IV.1), der in der Längsachse geteilt ist und aufgeklappt werden kann. Die Geometrie des Hohlraumes gewährleistet, daß wenn ein Kabel auf einer Seite festgeklemmt wird (durch Greifer III) und auf der anderen Seite in den ge­ schlossenen Hohlraum eingeschoben wird, sich dieses Kabel von selbst entlang der Wandung aufwickelt. Das Kabel kann also problemlos gespeichert werden (Wirrgutspeicher). The gripper jaws consist of a pear-shaped one Cavity with built-in funnel (IV.1) which in the Longitudinal axis is divided and can be opened. The geometry of the cavity ensures that if a cable is clamped on one side (by Gripper III) and on the other side in the ge closed cavity is inserted, this Cable winds itself along the wall. The cable can therefore be stored without any problems (Random goods storage).  

V. Greifer zum definierten Greifen des zweiten KabelendesV. gripper for defined gripping of the second Cable end

Mit dem Greifer wird das Kabel, welches an definier­ ter Stelle zur Verfügung gestellt wird, festgeklemmt. Die Greiferbacken sind so ausgebildet, daß unter­ schiedliche Kabeldurchmesser gegriffen werden können. Der Greifer kann pneumatisch, elektrisch oder hydrau­ lisch betätigt werden. Die Stellungen des Greifers können sensorisch abgefragt und überprüft werden. Am Ende der Greifelemente befinden sich gummielasti­ sche Elemente, die ein genaues Fluchten von Werkzeug­ längsachse zum Kabel gewährleisten.With the gripper the cable which is to be defined ter place is made available, clamped. The gripper jaws are designed so that under different cable diameters can be gripped. The gripper can be pneumatic, electric or hydraulic be operated. The positions of the gripper can be queried and checked by sensors. There are rubber elastic at the end of the gripping elements elements that are an exact alignment of tools Ensure the longitudinal axis to the cable.

Wirkungsweise des WerkzeugesHow the tool works

  • - Ausgangslage: das Werkzeug befindet sich im Werkzeugmagazin- Starting position: the tool is in the Tool magazine
  • - Der Roboter bewegt sich zum Werkzeugmagazin und nimmt das Werkzeug über den Wechselflansch auf. Der Informationsfluß und Energiefluß zwischen Roboter und Werkzeug ist sichergestellt.- The robot moves to the tool magazine and takes the tool over the interchangeable flange. The flow of information and energy flow between Robots and tools are ensured.
  • - Alle Greifer öffnen.- Open all grippers.
  • - Der Roboter bewegt sich zu einer Kabelübergabe­ station, in der ein Kabel durch einen Mechanismus gespannt wurde.- The robot moves to a cable transfer station in which a cable through a mechanism was excited.
  • - Der Roboter positioniert das Werkzeug in Längsachse über das gespannte Kabel.- The robot positions the tool in the longitudinal axis over the tensioned cable.
  • - Nach dem Absenken des Werkzeuges durch den Roboter greift der Greifer II das Kabel in der Weise, daß ein definiertes Stück Kabellänge aus dem Greifer herausragt. - After the tool has been lowered by the robot the gripper II grips the cable in such a way that a defined length of cable from the gripper protrudes.  
  • - Es schließt sich Greifer IV; das Kabel ist nun durch die Längsachse des birnenförmigen Hohlkör­ pers gespannt.- Gripper IV closes; the cable is now through the longitudinal axis of the pear-shaped hollow body pers excited.
  • - Durch eine Fördereinheit wird nun das Kabel in einer definierten Länge in den Hohlkörper hinein­ gefördert, wo sich das Kabel, bedingt durch die Geometrie des Hohlkörpers, aufwickelt. Bei diesem Vorgang liegt die Eintrittsöffnung zum Hohlkörper direkt an der Austrittsöffnung der Kabelförderein­ heit an.- The cable is now in by a conveyor unit a defined length into the hollow body promoted where the cable, due to the Geometry of the hollow body, wound up. With this The process is the entrance opening to the hollow body directly at the outlet of the cable conveyor on.
  • - Nach dem Fördern des Kabels bewegt sich der Roboter weg von der Fördereinheit; Greifer V schließt sich und klemmt das Kabel fest.- After the cable has been fed, the robot moves away from the conveyor unit; Gripper V closes and clamps the cable.
  • - In der Fördereinheit wird das Kabel abgeschnitten.- The cable is cut off in the conveyor unit.
  • - Der Roboter bewegt das Werkzeug zu einer Abisolier­ maschine, wo beide Kabelenden, die in definierten Längen aus den Greifern herausragen, abisoliert werden.- The robot moves the tool to stripping machine where both cable ends defined in Protruding lengths from the grippers, stripped will.
  • - Der Roboter bewegt das Werkzeug zu Anschlagmaschinen, wo die Kabelenden mit Crimpkontakten versehen werden. Die Steuerung der Anschlagmaschinen wie auch der Ab­ isoliermaschine erfolgt über die Robotersteuerung.- The robot moves the tool to slotting machines, where the cable ends are provided with crimp contacts. The control of the sling machines as well as the Ab Isolation machine is done via the robot controller.
  • - Der Roboter fährt nun zum Steckergehäuse und steckt ein angeschlagenes Kabelende mit Greifer V in den Stecker ein. Über eine Abfrage erkennt die Steuerung, ob der Steckvorgang erfolgreich war.- The robot now moves to the connector housing and is plugged in a struck cable end with gripper V in the Plug in. The controller recognizes via a query whether the mating process was successful.
  • - Der Roboter schwenkt das Verlegewerkzeug in die Ver­ tikale, wodurch die leicht geöffneten Greiferbacken von Greifer V als Verlegerohr eingesetzt werden können.- The robot swivels the laying tool into the ver tical, which makes the slightly open gripper jaws of gripper V can be used as a laying pipe.
  • - Der Roboter verlegt das Kabel gemäß der Bahn, welche durch die Steuerung vorgegeben wird. Das Kabel wird dabei aus dem Hohlraum herausgezogen. - The robot lays the cable according to the path which is specified by the controller. The cable will pulled out of the cavity.  
  • - Nach Beendigung des Verlegevorganges wird der zweite Crimpkontakt durch den Greifer III eben­ falls in ein Steckergehäuse eingesteckt. Der Steckvorgang kann über einen Sensor überprüft werden.- After completion of the laying process, the second crimp contact by the gripper III if plugged into a connector housing. The Mating process can be checked via a sensor will.
  • - Nach erfolgtem Steckvorgang des zweiten Kontaktes öffnen sich alle drei Greifer.- After the second contact has been plugged in all three grippers open.
  • - Der Roboter bewegt das Werkzeug nach oben; es kann ein neuer Ablauf erfolgen.- The robot moves the tool up; it can a new process will take place.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels näher beschrieben worden; innerhalb des all­ gemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen möglich.The invention is based on an embodiment example has been described in more detail; within space the general idea of the invention are, of course various modifications possible.

Claims (11)

1. Modulartig aufgebautes Werkzeug zum Aufnehmen (Speichern), Verlegen und Kontaktieren von Kabelsträngen, bestehend aus einem Wechselflansch (I) zum Anbringen des Werkzeuges an einen Industrieroboter, einem Zwischenflansch (II) zum definierten Ablegen des Werkzeuges, einem Greifer (III) zum definierten Halten des Kabels und zum Einfügen des Kabels mit einem Crimpkontakt in ein Steckergehäuse, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Greifer (IV) mit Wirrgut­ speicher zur Aufnahme des Kabels und ein Greifer (V) zum Halten des zweiten Kabelendes sowie zum Einfügen des Ka­ bels mit Crimpkontakten in ein Steckergehäuse und zum Ver­ legen des Kabels in einer Einheit integriert sind.1.Modular tool for picking up (storing), laying and contacting cable harnesses, consisting of an interchangeable flange (I) for attaching the tool to an industrial robot, an intermediate flange (II) for the defined storage of the tool, a gripper (III) for the defined one Holding the cable and for inserting the cable with a crimp contact in a connector housing, characterized in that a gripper (IV) with random material store for receiving the cable and a gripper (V) for holding the second cable end and for inserting the cable Crimp contacts are integrated in a connector housing and for laying the cable in one unit. 2. Werkzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel variable Längen und Durchmesser aufweisen können.2. Tool according to claim 1, characterized in that the Cables can have variable lengths and diameters. 3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Speicher-, Verlege- und Kontaktierwerk­ zeug in einer Einheit aus verschiedenen Modulen aufgebaut ist, wovon drei Module unabhängig voneinander ansteuerbare Greif- oder Klemmodule sind. 3. Tool according to one of claims 1 to 2 characterized thereby records that the storage, laying and contacting built in one unit from different modules is what three modules can be controlled independently Gripping or clamping modules are.   4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch ge­ kennzeichnet, daß mit beiden Greifeinheiten (III und V) unterschiedliche Kabeldurchmesser gegriffen werden können.4. Tool according to one of claims 1 to 3 thereby ge indicates that with both gripping units (III and V) different cable diameters can be gripped can. 5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Ende der Greiffinger gummielasti­ sche Elemente angebracht sind, die gewährleisten, daß bei gegriffenen Kabeln die Längsachse der Kabel mit der Werkzeuglängsachse fluchten (III.1 und V.1).5. Tool according to one of claims 1 to 4 thereby ge indicates that at the end of the gripper fingers rubber elastic cal elements are attached to ensure that with gripped cables, the longitudinal axis of the cables with the tool longitudinal axis are aligned (III.1 and V.1). 6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Greifeinheiten (III und V) stufenweise geöffnet werden können. Beim Schwenken des Werkzeuges in die Vertikale durch den Roboter können die Greiffinger somit als Verlegerohre ver­ wendet werden.6. Tool according to one of claims 1 to 5 thereby ge indicates that both gripping units (III and V) can be opened gradually. When panning of the tool in the vertical by the robot the gripper fingers can thus be used as installation pipes be applied. 7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlraum des Wirrgutspeichers entlang seiner Längsachse teilbar ist.7. Tool according to one of claims 1 to 6 thereby ge indicates that the cavity of the random storage is divisible along its longitudinal axis. 8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Geometrie des Wirrgutspeichers birnenförmig mit eingesetztem Trichter (IV.1) ist.8. Tool according to one of claims 1 to 7 thereby ge indicates that the geometry of the random storage is pear-shaped with an inserted funnel (IV.1). 9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich ein Kabel, welches von der quer­ schnittsengeren Seite her in den Speicher eingeschoben wird, ringförmig an die Außenwand anlegt.9. Tool according to one of claims 1 to 8 thereby ge indicates that there is a cable that runs from the cross slimmer side inserted into the memory is placed in a ring on the outer wall. 10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Andocken des Werkzeuges durch den Zwischenflansch an eine Vorrichtung eine Signal- und Energieübertragung vom Werkzeug zur Vorrichtung sowie zur Steuerung sichergestellt ist. 10. Tool according to one of claims 1 to 9 thereby ge indicates that when the tool is docked by the Intermediate flange to a device a signal and Energy transfer from the tool to the device as well for control is ensured.   11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Fügevorgang über nicht eingezeich­ nete Sensoren überwacht und abgefragt werden kann.11. Tool according to one of claims 1 to 10 thereby ge indicates that the joining process is not shown nete sensors can be monitored and queried.
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