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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die entweder für die Herstellung
elektrischer Kabelbäume je mit einer Vielzahl elektrischer Leiter, die an einem Ende an
einem gemeinsamen, elektrischen Mehrkontakt-Verbinder und deren andere
Enden an einzelne elektrische Anschlüsse oder anderer Arten angeschlossen sind
oder für die Herstellung einzelner elektrischer Leiter verwendet werden kann,
deren Enden an elektrischen Anschlüssen unterschiedlicher Arten angeschlossen
sind.
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In der US-A-3 019 679 und der US-A-3 612 369 ist eine Vorrichtung zur
Herstellung eines Leiters beschrieben mit einer Einrichtung zum Vorwärtsbewegen eines
Drahts entlang einer Drahtzuführungsbahn um eine Strecke gleich einer
Leiterlänge, mit einer Leiterabschneideeinrichtung an der Bahn, mit einem
Rotationsdrahtträger mit einer Drahtklemme an der Bahn, der an einer Seite der
Schneideeinrichtung angeordnet ist, mit einem Rotationsleiterträger mit einer Leiterklemme
an der Bahn, der an der gegenüberliegenden Seite der Schneideeinrichtung
angeordnet ist, mit einer Drahtanschließstation an einer Seite der Bahn und an einer
Seite der Schneideeinrichtung und mit einer Leiteranschließstation an der
gegenüberliegenden Seite der Bahn und an der gegenüberliegenden Seite der
Schneideeinrichtung, wobei die Träger zur Verschwenkung in entgegengesetzten
Richtungen von der Bahn weg angeordnet sind, im Anschluß auf das Abschneiden
eines Leiters von dem Draht mittels der Leiterschneideeinrichtung und wobei der
Draht und der Leiter von dem Klemmen eingeklemmt sind, um das abgeschnittene
Ende des Drahts in der Drahtanschließstation und das abgeschnittene Ende des
Leiters in der Leiteranschließstation anzuordnen.
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Bei dieser bekannten Vorrichtung hat jede Anschließstation die Gestalt einer
Krimppresse mit einer Einzel-Krimpmöglichkeit zum Ankrimpem eines elektrischen
Anschlusses an dem abgeschnittenen Ende jedes Drahtes und dem
abgeschnittenen Ende jedes Leiters, der an der Anschließstation angebracht wird. Somit ist die
bekannte Vorrichtung nur in der Lage, Leiter derselben Art herzustellen, es sei
denn, die Anschließstationen würden verändert.
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Es besteht ein zunehmender Bedarf, insbesondere in der Automobilindustrie, nach
elektrischen Kabelbäumen, die Leiter, die sich voneinander unterscheiden,
umfassen, beispielsweise nach Kabelbäumen mit einer Vielzahl von Leitern, bei denen
jedes eine Ende an einen elektrischen Mehrkontakt-Verbinder angeschlossen ist,
während die anderen Enden der Leiter an elektrische Anschlüsse
unterschiedlicher Arten angeschlossen sind, oder nach Kabelbäumen, bei denen
beispielsweise ein Leiter einen Anschluß einer ersten Art, der an einem Ende angekrimpt
ist, und einer zweiten Art aufweist, der an dem anderen Ende angekrimpt ist, und
andere Leiter des Kabelbaums einen Anschluß einer dritten Art, der an einem
Ende angekrimpt ist, und einen Anschluß der ersten Art aufweisen, der an dem
anderen Ende angekrimpt ist.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, die in der
Lage ist, Kabelbäume der erstgenannten Art und Leiter für Kabelbäume der
zweitgenannten Art herzustellen.
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Erfindungsgemäß besitzt mindestens eine der Anschließstationen eine Vielzahl
von Anschließmitteln, die in Längsrichtung der Bahn von einander beabstandet
sind, und ist der Träger, der mit dieser Anschließstation in Verbindung steht,
schrittweise und in Längsrichtung der Bahn selektiv einstellbar, um je nach Fall
das zugehörige Drahtende oder Leiterende in einem vorbestimmten der
Anschließmittel anzuordnen.
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Somit kann die schrittweise Bewegung des oder jedes Trägers während
aufeinanderfolgender Arbeitszyklen der Vorrichtung programmiert werden, um je nach Fall
die Drahtenden oder Leiterenden an den jeweiligen Anschließmitteln entsprechend
einer vorbestimmten Folge anzubringen, wobei jedes Anschließmittel mit
elektrischen Anschlüssen einer unterschiedlichen Art versorgt ist.
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Eine der Anschließstationen kann eine Einzel-Anschließeinrichtung aufweisen,
hinter der ein elektrischer Mehrkontakt-Verbinder eingesetzt ist, so daß während
jedes Arbeitszyklusses der Vorrichtung je nach Fall jedes Drahtende oder
Leiterende an einem unterschiedlichen elektrischen Kontakt des
Mehrkontakt-Verbinders angeschlossen wird, wodurch die Vorrichtung vollständige Kabelbäume der
erstgenannten Art herstellt.
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Der Drahtträger und/oder der Leiterträger können an einem Schieber
drehbeweglich angeordnet sein, der die Drahtvorwärtsbewegungseinrichtung trägt, wobei der
Schieber schrittweise und in Längsrichtung der Bahn einstellbar ist.
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Eine Isolations-Schneideeinrichtung kann an der Drahtbahn je nach Fall an jeder
Seite der Leiterschneideeinrichtung oder an einer Seite derselben angeordnet
sein, wobei die oder jede Draht/Leiter-Klemme an ihrem Träger zur Bewegung
relativ hierzu in Richtung auf die zugehörige Isolations- Schneideinrichtung und
von dieser weg angeordnet ist, um die Isolierung je nach Fall von dem Leiterende
oder dem Drahtende abzuziehen, wenn der Draht ein isolierter Draht ist.
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Der Drahtträger und/oder der Leiterträger können mittels einer Kolben/Zylinder-
Einheit verschwenkt werden, die an ihrem Schieber angeordnet ist, wobei der
Schieber mittels einer Kolben/Zylinder-Einheit an einer Einrichtung, die den
Schieber trägt, schrittweise bewegbar ist und die Draht- oder Leiterklemme mittels einer
Kolben/Zylinder-Einheit an dem Träger in Richtung auf die
Isolations-Schneideeinrichtung hin und von dieser wegbewegbar ist.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Darstellung, wie sie ausgeführt
werden kann, wird jetzt beispielhaft auf die begleitenden Zeichnungen Bezug
genommen, in denen zeigen:
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Fig. 1 und 2 schematische Draufsichten auf die Vorrichtung zur Herstellung
eines Kabelbaumes unter Darstellung von zwei aufeinanderfolgenden
Stufen eines ersten Arbeitszyklusses derselben,
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Fig. 3 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 2, jedoch unter Darstellung einer
Stufe eines zweiten Arbeitszyklusses der Vorrichtung,
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Fig. 4 eine schematische Teil-Seitenansicht der Vorrichtung und
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Fig. 5 eine Draufsicht auf einen mittels der Vorrichtung hergestellten
elektrischen Kabelbaum.
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Es wird jetzt auf Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die
Kabelbaum-Herstellungsvorrichtung umfaßt Zuführungsrollen 2 und 2' zum Vorwärtsbewegungen eines Drahts
W entlang einer Drahtzuführungsbahn P (Fig. 1) um die Länge eines während
eines Arbeitszyklusses der Vorrichtung herzustellenden Drahts L, über Leiter-
Schneideklingen 4 an der Bahn P, über einen Draht-Drehträger 6, der eine
Drahtklemme 8 aufweist und an einer Seite der Schneideklingen 4 angeordnet und
längs der Bahn P bewegbar ist, über einen Leiter-Drehträger 10, der eine
Leiterklemme 12 aufweist und an der gegenüberliegenden Seite der Klingen 4
angeordnet und in Längsrichtung der Bahn P bewegbar ist, über eine
Draht-Anschließstation
14 an einer Seite der Bahn P und an einer Seite der Klingen 4 und über eine
Leiter-Anschließstation 16 an der gegenüberliegenden Seite der Bahn P und an
der gegenüberliegenden Seite der Klingen 4. Weiter sind Draht-Klemmen 17 und
19 ebenfalls an jeder Seite der Klingen 4 vorgesehen.
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Während jedes Arbeitszyklusses der Vorrichtung führen die Rollen 2 den Draht W
um die Leiterlänge zu, so daß sich sein vorderes Ende LE, das während des
vorausgehenden Arbeitszyklusses angeschlossen worden ist, über die Rollen 2'
hinaus erstreckt, wie in Fig. 1 dargestellt ist, wobei sich die Rollen 2' und die
Klemmen 8, 12, 17 und 19 in einer Öffnungsstellung befinden, um die
Drahtzuführungsarbeit zu gestatten. Die Klingen 4 werden dann geschlossen, um den Leiter L
von dem Draht W abzuschneiden, die Klemmen 8, 12, 17 und 19 werden
geschlossen, und die Rollen 2' werden geöffnet, und die Träger 6 und 10 werden
in entgegengesetzten Richtungen gemäß Darstellung in Fig. 2 verschwenkt, um
das abgeschnittene Ende SW des Drahts W in der Anschließstation 14 und das
abgeschnittene Ende SL des Leiter L in der Anschließstation 16 anzuordnen. Die
Anschließstationen 14 und 16 werden dann betätigt, um die abgeschnittenen
Enden SW bzw. SR anzuschließen, wonach die Träger 6 und 10 und somit die
abgeschnittenen Draht- und Leiterenden zu ihren Stellungen gemäß Fig. 1
zurückverschwenkt werden. Die Klemmen 12 und 19 werden geöffnet, und die
Zuführungsrollen 2' werden betätigt, um den fertiggestellten Leiter L aus der Vorrichtung
auszuwerfen, die Klemmen 8 und 17 werden geöffnet, und die Zuführungsrollen 2
werden dann wieder betätigt, um den Draht W um eine weitere Leiterlänge entlang
der Bahn P weiterzufuhren, so daß die Vorrichtung zur Durchführung eines
weiteren Arbeitszyklusses bereit ist.
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Für den Fall, daß der Draht W isoliert ist, und wenn die Stationen 14 und 16 in
Hinblick darauf gestaltet sind, nur frei gelegte Enden SW und SL zu akzeptieren,
werden zwei Paar Isolations-Schneideklingen 18 bzw. 20 vorgesehen und
geschlossen, um die Isolierung des Drahts W und des Leiters L an einer Stelle
rückwärts ihrer Enden SW und SL zu zerschneiden, wenn der Leiter L von dem
Draht W abgeschnitten wird, und bevor die Träger 6 und 10 in entgegengesetzten
Richtungen wie beschrieben verschwenkt werden. Ebenfalls vor dem
Verschwenken der Träger wird die Klemme 8 von den Klingen 18 weg und in Richtung auf
den Träger 6 zurückgezogen, so daß der abgeschnittene Endbereich der
Isolierung von dem Ende SW abgezogen wird, und wird die Drahtklemme 12 in
Richtung auf den Träger 10 und von den Klingen 20 zurückgezogen, so daß der
abgeschnittene Endbereich der Isolierung von dem Ende SL abgezogen wird.
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Der Draht W wird von einem endlosen Vorrat (nicht dargestellt) mittels einer Spule
22 und Rollen 24 und 26 abgezogen, wobei eine von der Rolle 24 angetriebene
Meßrolle 28 mit einem elektronischen Drahtlängen-Meßsystem (nicht dargestellt)
in Verbindung steht, das sicherstellt, daß die Spule 22 ein Längenstück des Drahts
W, das genau gleich einer Drahtlänge ist, vor jedem Arbeitszyklus der Vorrichtung
abgibt. Bevor die Zuführungsrollen 2 betätigt werden, um den Draht W zu
bewegen, und während die Spule 22 läuft, bildet der Draht W eine Schlaufe (nicht
dargestellt), deren Länge gleich einem Leiterlängenstück ist, genau stromabwärts der
Rolle 26. Führungsrohr 30, 32 und 34 sind zur Führung des Drahts W und des
Leiters L vorgesehen, die entlang der Bahn P abzuschneiden sind.
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Soweit beschrieben arbeitet die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Lehre der
US-A-3 019 679 und der US-A-3 612 369. Entsprechend dieser Lehre wirken die
Klemmen und die Klingen vertikal, obwohl sie in Fig. 1 bis 4 in Hinblick auf die
Erläuterung ihrer Arbeitsweise als horizontal wirkend dargestellt sind.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung verfügt die Draht-Anschließstation 14
über eine Vielzahl von einzelnen Drahtende-Anschließeinrichtungen, die die Form
von herkömmlichen Krimppressen 36, 38 und 40 haben, die von einer
gemeinsamen Pressenstange 41 betätigt sind und zur Versorgung in herkömmlicher Weise
mit elektrischen Anschlüssen in Streifenform mit Hilfe von
Anschlußstreifen-Führungsbahnen 42, 44 bzw. 48 angeordnet sind. Die Presse 36 wird mit Ende an
Ende liegenden Streifenform-Ringzungenanschlüssen T1, die Presse 38 mit Ende
an Ende liegenden Streifenform-Aufnahmeanschlüssen T2 mit einem größeren
Ansatz und die Presse 40 mit Streifen-Aufnahmeanschlüssen mit einem Ansatz
mit kleinerer Seite versorgt. Die Leiter-Anschließstation 16, als eine Einzel-
Anschließeinrichtung 50, verfügt über eine Leiterende-Einsetzeinrichtung 50 zum
Einsetzen jedes abgeschnittenen Leiterendes SL in einen zugehörigen Kontakt
eines elektrischen Mehrkontaktverbinders MC. Die Verbinder MC sind in eine
Versorgungsbahn 52 eingerastet, um während jedes Zyklusses der Vorrichtung einen
Kontakt eines Verbinders MC mit der Einsetzeinrichtung 50 zur Fluchtung zu
bringen.
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Der Träger 6 ist an einen Schieber 54 angeordnet, der seinerseits in Leisten 56
(Fig. 4) an der Basisplatte zur verschiebbaren Bewegung entlang der Bahn P
angeordnet ist. Der Schieber 54 ist mit Hilfe einer pneumatischen Drei-Stellungs-
Kolben/Zylinder-Einheit 58 bewegbar, die an dem Schieber 54 mittels eines Stifts
60 angeschlossen ist, der in einen Schlitz 62 in einer Basisplatte 63 läuft, wobei
der Kolben 74 der Einheit 58 an der Basisplatte 63 mittels eines Bügels 66
befestigt ist. Der Träger 6 besitzt eine vertikale Welle 68, die exzentrisch und mittels
eines Schwenkzapfens 70 an der Kolbenstange 72 einer Kolben/Zylinder-Einheit
74 angeschlossen ist, deren Zylinder mittels eines Stifts 76 an dem Schieber 54
angeschlossen ist. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wird der Träger 6 aus
seiner Winkelstellung gemäß Fig. 1 zu seiner Winkelstellung gemäß Fig. 2 durch
Betätigung der Einheit 74 verschwenkt, um seine Kolbenstange 72 nach vorn zu
bewegen, und aus seiner Stellung gemäß Fig. 2 zu seiner Stellung gemäß Fig. 1
zurückverschwenkt durch Betätigung der Einheit 74, um seine Kolbenstange 72
zurückzuziehen.
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Das Führungsrohr 30 ist an der Basisplatte 63 mittels eines Bügels 78 (Fig. 4)
angeordnet, während das Führungsrohr 32 an einem Block 80 angeordnet ist, der
seinerseits an der Kolbenstange 82 einer Kolben/Zylinder-Einheit 84 mittels eines
Jochs 86 und Stangen 88 angeordnet ist, die sich von dort erstrecken, wobei die
Klemme 8 an dem Block 80 mittels Stangen 90 fest angeschlossen ist. So kann
die Klemme 8 in Richtung auf den Träger 6 durch Betätigung der Einheit 84 um
ihre Kolbenstange 82 zurückzuziehen, und von dem Träger 6 weg durch
Betätigung der Einheit 84 bewegt werden, um ihre Kolbenstange 82 vorwärtszubewegen.
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Der Träger 10 besitzt eine vertikale Welle 92, die exzentrisch mittels eines
Schwenkzapfens 94 an der Kolbenstange 96 einer Kolben/Zylinder-Einheit 98
angeschlossen ist, deren Zylinder an der Basisplatte 63 mittels eines Zapfens 100
angeschlossen ist. Durch Betätigung der Einheit 98 zur Vorwärtsbewegung ihrer
Kolbenstange 96 kann der Träger 10 aus seiner Winkelstellung gemäß Fig. 1 zu
seiner Winkelstellung gemäß Fig. 2 und zurück aus seiner Stellung gemäß Fig. 2
zu seiner Stellung gemäß Fig. 1 durch Betätigung der Einheit 98 verschwenkt
werden, um seine Kolbenstange 96 zurückzuziehen. Das Führungsrohr 34 ist an
einem Block 102 angeordnet, der an der Kolbenstange 104 einer Kolben/Zylinder-
Einheit 106 in den Träger 10 mittels eines Jochs 108 und Stangen 110, die sich
von dort erstrecken, angeschlossen. Die Klemme 12 ist an dem Block 102 mittels
Stangen 112 fest angeschlossen. Somit kann durch Betätigung der Einheit 106 zur
Vorwärtsbewegung ihrer Kolbenstange 104 die Klemme 12 von dem Träger 10
wegbewegt werden, und durch Betätigung der Einheit 106 zum Zurückziehen ihrer
Kolbenstange 104 kann die Klemme 12 in Richtung auf den Träger bewegt
werden. Zwischen dem Träger 6 und den Klingen 18 ist eine
Drahtmarkierungseinrichtung 114 angeordnet.
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Die Einheiten 58, 74, 84, 98 und 106, die Klemmen 8,12,17 und 19 und die
Klingen 4,18 und 20 und die Mittel zum Zuführen der Anschlüsse T1, T2 und T3 und
der Verbinder MC ebenso wie das elektronische Steuersystem für die Spule 22
werden unter der Steuerung eines Mikroprozessors, nicht dargestellt,
entsprechend einem vorbestimmten Kabelbaumherstellungsprogram in betätigt.
Entsprechend diesem Programm wird der Draht W mittels der Rollen 2 während jedes
Arbeitszyklusses der Vorrichtung vorwärtsbewegt, um den Draht W um eine
vorbestimmte Leiterlänge zuzuführen; ein Anschluß eines vorbestimmten Streifen von
Anschlüssen T1, T2 oder T3 wird einer zugehörigen Presse 36, 38 oder 40
zugeführt; die Verbinder MC werden zum Einrasten gebracht, um einen Kontakt des
vorderen Verbinders MC unter der Einsetzeinrichtung 50 anzuordnen; die Einheit
53 wird betätigt, um den Schieber 54 zu verschieben und somit den Träger 6 zu
einer seiner drei Stellungen längs der Bahn P, damit das abgeschnittene
Drahtende SW in der vorbestimmten Presse 36, 38 oder 40 angeordnet werden
kann, wenn der Träger 6 aus seiner Winkelstellung gemäß Fig. 1 zu seiner
Winkelstellung gemäß Fig. 2 verschwenkt wird. Auch werden entsprechend dem
Programm während des Arbeitszyklusses die Rollen 2', die Klemmen 8, 12, 17 und 19
und die Klingen 4, 18 und 20 geöffnet, damit der Draht W um die genannte
Leiterlänge mittels der Rollen 2 vorwärts bewegt werden kann, und werden die Klingen
4,18, 20 und die Klemmen 17 und 19 geschlossen. Die Klemmen 8 und 12
werden geschlossen und zurückgezogen, um das Drahtende SW und das Leiterende
SL abzustreifen; die Klingen 4, 18 und 20 werden geöffnet, die Träger 6 und 10
werden aus ihrer Winkelstellung gemäß Fig. 1 zu ihrer Winkelstellung gemäß Fig.
2 verschwenkt; die Stange 41 und die Einsetzeinrichtung 50 werden längs eines
Arbeits- und eines Rückstellhubs bewegt; die Träger 6 und 10 werden zu ihren
Winkelstellungen gemäß Fig. 1 zurückbewegt; die Klemmen 12 und 19 werden
geöffnet; und der fertiggestellte Leiter L wird aus der Vorrichtung mittels der Rollen
2' ausgeworfen; und die Rollen 2' und die Klemmen 8 und 17 werden geöffnet, so
daß die Vorrichtung für einen weiteren Arbeitszyklus bereit ist.
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Es wird angenommen, daß während jedes gerade beschriebenen Zyklusses der
Schieber, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, zu einer Stellung bewegt wurde, daß das
abgeschnittene Drahtende SW mittels des Trägers 6 und der Klemme 8 in der
Anbringungseinrichtung 38 angeordnet werden kann, nachdem die Streifen der
Anschlüsse T2 in der Bahn 44 mittels der Einheit 58 betätigt worden sind, um
einen Anschluß, der an dem Drahtende SW anzukrimpen ist, in der
Anbringungseinrichtung
38 anzuordnen. Während des nächstfolgenden Zyklusses kann der
Schieber 54 nach vorn bewegt werden, damit der Träger 6 und die Klemme 8 das
abgeschnittene Drahtende SW in der Presse 36 gemäß Darstellung in Fig. 3
anordnen können, wonach der Streifen von Anschlüssen T1 in der Bahn 42 nach
vorn bewegt worden ist, um einen Anschluß T1 in der Presse 36 anzuordnen.
Während eines weiteres Zyklusses kann der Schieber 54 nach vorn bewegt
werden, damit der Träger 6 und die Klemme 8 das abgeschnittene Drahtende SW in
der Presse 40 anordnen können, wonach der Streifen von Anschlüssen T2 in der
Bahn 48 entsprechend dem Programm nach vorn bewegt worden ist, um einen
Anschluß T3 in der Presse 40 anzuordnen. Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich,
daß die Vorrichtung beispielsweise in Hinblick darauf programmiert werden kann,
den elektrischen Kabelbaum gemäß Darstellung in Fig. 5 herzustellen, bei dem ein
Ende jedes Leiters L1 bis L7 an einen zugehörigen Kontakt des Mehrkontakt-
Verbinders MC angeschlossen ist, während das andere Ende des Leiters L1 an
einem Anschluß T1 angeschlossen ist, das andere Ende jedes Leiters L4 und L6
an einem Anschluß T2 angeschlossen ist und das andere Ende jedes Leiters L2,
L3, L5 und L7 an einem Anschluß T3 angeschlossen ist.
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Wenn die Anschlüsse T1 bis T3 die Isolierung durchstechen, so daß das Ende SW
nicht von der Isolierung freigelegt werden muß, können die Klingen 18 entfallen,
und muß die Klemme 8 nicht in Richtung auf den Träger 6 und von diesem weg
bewegbar sein, und dann, wenn die Kontakte des Verbinders MC die Isolierung
durchstechen, können die Klingen 20 entfallen, und muß die Klemme 12 nicht in
Richtung auf den Träger 10 und von diesem weg bewegbar sein.
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Wenn es weiter erforderlich ist, daß die Vorrichtung diskrete Leiter herstellt,
beispielsweise solche, bei denen ein Ende jedes Leiters an Anschlüsse T1, T2 und
T3 beispielsweise anstelle an dem Kontakten eines Mehrkontakt-Verbinders MC
angeschlossen ist, kann die Anschließstation 16 durch eine Anschließstation
ähnlich der Anschließstation 14 ersetzt werden, und kann der Träger 10 an einem
Schieber ähnlich dem Schieber 54 angeordnet und in ähnlicher Weise schrittweise
entlang der Bahn B bewegbar sein. In diesem Fall müssen, wenn der Draht W
isoliert ist, die Klingen 18 und 20 vorgesehen werden, und müssen die Klemmen 8
und 12 in Richtung auf ihre zugehörigen Träger 6 und 10 und von diesen weg
bewegbar sein, es sei denn, die Anschlüsse T1 bis T3 sind Anschlüsse, die die
Isolierung durchstechen.
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Die Markierungseinrichtung 114 ist programmiert, jeden hergestellten Leiter
entsprechend
der Art zu markieren, in der er angeschlossen worden ist. Die
Markierungseinrichtung und die Draht- und Leiterklemmen können mit Hilfe einer
Servoeinrichtung (nicht dargestellt) betätigt werden.