DE3820635A1 - Verlegewerkzeug zum verlegen von vorkonfektionierten leitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verlegewerkzeug zum Verlegen von vorkonfektionierten und insbesondere von bereits beidseitig mit Crimpkontakten versehenen Leitungen mittels einer mehrachsigen Positioniereinheit.

Kabelbäume mit sog. Crimpkontakten werden gegenwärtig rein manuell verlegt. Es sind zwar Ansätze zur automatisierten Verlegung in Form von Pilotanlagen bekannt geworden, bei diesen Anlagen treten aber Probleme insbesondere bei der Handhabung von vorkonfektionierten Leitungen auf:

So werden bei den Pilotanlagen der Firmen UNIMATION und VEKTRONICS zum Speichern und Handhaben der Kabel (biege­ schlaffe Teile!) sog. Trommelspeicher verwendet, d.h. die vorkonfektionierten Leitungen werden zur Magazinierung im Werkzeug jeweils auf eine Rolle aufgewickelt. Da für jede Leitung eine eigene Rolle verwendet werden muß, ist das Verlegewerkzeug nicht nur teuer, sondern auch groß und umständlich zu handhaben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verlegewerk­ zeug zum Verlegen von vorkonfektionierten und insbesondere von bereits beidseitig mit Crimpkontakten versehenen Lei­ tungen mittels einer mehrachsigen Positioniereinheit der­ art weiterzubilden, daß die vorkonfektionierten Teile ohne großen Aufwand aus einem Bereitstellungsmagazin gegriffen und verlegt werden können.

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

Erfindungsgemäß weist das Verlegewerkzeug zum Verlegen von vorkonfektionierten und insbesondere von beidseitig mit Kontakten versehenen Leitungen einen Doppelbackengreifer auf, der ein Greifen einer in einer Bereitstellungseinheit bereitgestellten Leitung derart erlaubt, daß die Leitungs­ enden nach außen weisen.

Mit dem Doppelbackengreifer werden die vorkonfektionierten, d.h. die zumindest auf die "richtige Länge" abgelängten Kabel oder die bereits ein- oder beidseitig angeschlage­ nen, d.h. mit Kontakten und insbesondere mit Crimpkontak­ ten versehenen Kabel an einer definierten Stelle, bei­ spielsweise unmittelbar hinter den Crimpkontakten gegrif­ fen. Damit können die vorkonfektionierten Leitungen ohne Schwierigkeiten aus einer Bereitstellungseinheit, bei­ spielsweise einem Magazin wie es in der am gleichen Tage eingereichten Anmeldung "Magaziniereinrichtung für konfek­ tionierte Kabel", aber auch anderen Bereitstellungsein­ richtungen, in denen die Leitungen definiert bereitge­ stellt sind, entnommen werden. Weiterhin ist ein problem­ loses Verlegen und Fügen der beiden Kontakte durch das definierte Halten der Kabel in Bezug auf das Verlegewerk­ zeug möglich.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Selbstverständlich ist es möglich, beliebige Doppelbacken­ greifer zu verwenden, deren Backen einzeln betätigbar sind, und die das Aufnehmen von Leitungen an zwei "Punk­ ten" mit nach außen gerichteten Leitungsenden erlauben.

Ein besonders einfacher Greifer ist im Anspruch 2 gekenn­ zeichnet, gemäß dem der Doppelbackengreifer ein Parallel­ backengreifer ist, wobei jedes Backenelement zwei nach unten gerichtete Backen aufweist, die durch ein Joch ver­ bunden sind, und von denen jeder derart ausgebildet ist, daß die Leitung am Kabel oder am Crimpkontakt gegriffen werden kann.

Durch diese Ausbildung läßt sich in einfacher Weise ein Doppelbackengreifer realisieren, bei dem die Leitungen an definerter Stelle gegriffen werden, und dazwischen frei "durchhängen" können.

Unabhängig von der Ausbildung des Greifers ist es vorteil­ haft, wenn die Geometrie der Greiferbacken (bzw. der Form­ backen) so ausgebildet ist, daß Kabel mit unterschiedli­ chem Durchmesser gegriffen werden können. Eine Ausbildung, durch die dies in einfacher Weise realisiert wird, ist im Anspruch 3 gekennzeichnet, gemäß dem jeder Backen zum Greifen der Leitung eine über die Backenbreite verlaufende Ausnehmung aufweist.

Bei einem Verlegewerkzeug gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hängen die Kabel während der Magazinierung und des Ver­ legevorgangs zwischen den "Formbacken" durch. Dies ist beispielsweise bei einem Verlegeverfahren, bei dem ein senkrecht stehendes Verlegebrett verwendet wird, und das beispielsweise in der am gleichen Tage angemeldeten Anmel­ dung "Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kabel­ bäumen" beschrieben ist, nicht störend. Bei einem waag­ recht angeordneten Verlegebrett kann das "Durchhängen" der Kabel jedoch dazu führen, daß sich ein Kabel während des Verlegevorgangs an auf dem Verlegebrett angeordneten Ele­ menten "verfängt".

Deshalb ist gemäß Anspruch 4 eine Einrichtung vorgesehen, die das zwischen den Backen durchhängende Kabel zwischen die Backen einzieht.

Diese Einrichtung zum Einziehen des durchhängenden Kabels kann gemäß Anspruch 5 beispielsweise einen Bügel aufwei­ sen, der in Bewegungsrichtung der Doppelbacken sowie in Richtung auf das Joch bewegbar ist, und der Elemente zum Aufnehmen des durchhängenden Kabel aufweist.

Gemäß Anspruch 6 weisen die Elemente zum Aufnehmen des Kabels zwei frei drehbare Rollen auf, die bevorzugt mit zwei am Joch mittels eines Antriebs drehbaren Rollen der­ art zusammenwirken, daß sie gemeinsam mit den an dem Bügel angebrachten Rollen das Kabel zwischen die Backen und das Joch einziehen (Anspruch 7).

Selbstverständlich ist es gemäß Anspruch 8 auch möglich, daß die Einrichtung zum Einziehen des durchhängenden Ka­ bels alternativ wenigstens einen weiteren Greifer auf­ weist.

In jedem Falle ist es bevorzugt, wenn die Funktion der Doppelbacken sowie gegebenenfalls der Einrichtung zum Einziehen des Kabel über einen Wechselflansch von der Steuerung der Positioniereinheit steuerbar ist (Anspruch 9).

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens exemplarisch unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:

Fig. 1a bzw. 1b ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung in zwei Ansichten,

Fig. 2a bis 2c ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung in verschiedenen Arbeitsstellungen, und

Fig. 2d das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer anderen Ansicht.

Das in Fig. 1 gezeigte Verlegewerkzeug weist einen Werk­ zeug-Wechselflansch 1 und einen Zwischenflansch bzw. ein Joch 2 auf. An dem Joch 2 sind Greiferbacken 21 und 22 in Richtung eines Pfeils 3 verschiebbar geführt. Jeder Grei­ ferbacken 21 bzw. 22 weist zwei Greiferelemente bzw. Form­ greifer 21′ bzw. 21′′ und 22′ bzw. 22′′ auf, die so ausge­ bildet sind, daß sie in einem speziell geformten Element 4′ bzw. 4′′ mit einer entsprechenden Ausnehmung 5′ bzw. 5′′ eine in Fig. 1 nicht dargestellte Leitung an einer defi­ nierten Stelle, beispielsweise unmittelbar hinter den Crimpkontakten greifen können. Die Leitungsenden zeigen dabei jeweils nach "außen".

Im folgenden soll die Funktionsweise des in Fig. 1 darge­ stellten Verlegewerkzeugs beschrieben werden:

Der Werkzeug-Wechselflansch 1 stellt eine Schnittstelle zwischen einer Positioniereinrichtung, beispielsweise einem Industrieroboter und dem Werkzeug dar. Der Werkzeug- Wechselflansch kann dabei insbesondere so ausgebildet sein, daß nach Bedarf unterschiedliche Werkzeuge mit ihm aufgenommen werden können.

Ferner wird über den Wechselflansch die Versorgung des Werkzeugs mit Energie (elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Energie) sowie ein entsprechender Austausch von Steuer- und Informationssignalen abgewickelt.

Mit den beiden Doppelgreifern lassen sich die Leitungen an definierten Stellen greifen. Voraussetzung hierfür ist die folgerichtige Bereitstellung der Kabel im angeschlagenen Zustand, zumindest aber von bereits abgelängten Kabel. (Derartig bereitgestellte und vorbereitete Kabel werden im folgenden unter dem Begriff "vorkonfektioniert" zusammenge­ faßt.)

Hierzu müssen die Kabel in einem entsprechenden Speicher angeordnet sein, der das Greifen mit dem erfindungsgemäßen Greifer erlaubt.

Der Industrieroboter bewegt das Werkzeug zum Kabel-Spei­ cherplatz und nimmt ein Kabel mit den beiden Greifern 21 bzw. 22 bzw. den entsprechenden Formgreifern 4 an den Kabelenden auf. Die Ausnehmungen 5′ bzw. 5′′ in den Form­ greifern sind dabei so ausgelegt, daß Kabel mit unter­ schiedlichem Durchmesser gegriffen werden können.

Der Roboter bewegt das Werkzeug zum Verlegebrett; das gegriffene Kabel hängt dabei zwischen den Greiferbacken 21′ bzw. 22′ und 21′′ bzw. 22′′ frei durch. Deshalb ist es bevorzugt, wenn ein Verlegewerkzeug gemäß Fig. 1 zum Ver­ legen von Kabeln an "senkrecht" angeordneten Verlegebret­ tern eingesetzt wird, da bei dieser Anordnung ein "Verfan­ gen" des frei durchhängenden Kabels an Verlegehilfen oder dgl. kaum vorkommen kann.

Mit einer der beiden Greifer-Hälften (′bzw.′′) wird zu­ erst der eine Kontakt in das auf dem Verlegebrett befind­ liche Steckergehäuse eingesteckt. Anschließend wird der andere Kontakt eingesteckt, der Greifer wird geöffnet und die verlegte Leitung freigegeben.

Selbstverständlich ist es auch möglich, mit Leitungen zu arbeiten, die in der Magaziniereinrichtung nur einseitig oder überhaupt noch nicht mit Kontakten versehen sind, und diese Leitungen vor dem Verlegen "anzuschlagen", d.h. in dem Zustand, in dem sie von dem Greifer gegriffen sind, einseitig oder beidseitig mit Kontakten zu versehen.

Das Werkzeug kann nach dem Fügen, d.h. dem Verlegen des Kabels entweder in einem Werkzeug-Wechselmagazin abgelegt, oder zum Greifen und Verlegen einer weiteren Leitung ver­ wendet werden.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin­ dungsgemäßen Werkzeuges, das insbesondere so ausgebildet ist, daß vorkonfektionierte Leitungen zwischengespeichert werden können, ohne daß während des "Verfahrens" des Werk­ zeugs ein "Verfangen" bzw. "Verheddern" der Kabel mit anderen Komponenten einer Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen auftreten kann.

Dieses Ausführungsbeispiel weist zunächst die gleichen Komponenten wie das in Verbindung mit Fig. 1 beschriebene Ausführungsbeispiel auf. Diese Komponenten sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, so daß auf eine Be­ schreibung dieser Teile an dieser Stelle verzichtet wird.

Um zu verhindern, daß ein Kabel 6, das von den Greifern an den Kabelenden beispielsweise unmittelbar vor an den Enden angeschlagenen Crimpkontakten 7′ und 7′′ gegriffen ist, und das bei entsprechender Länge "durchhängt", sich beispiels­ weise in auf dem Verlegebrett befindlichen Komponenten "verfängt", ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel eine Einrichtung vorgesehen, die das Kabel 6 in den "Zwischenraum" 8 zwischen den Greiferbacken 21′ und 21′′ "einzieht". Diese Einrichtung soll im folgenden be­ schrieben werden:

Eine Führung 10 ist an dem Joch 2 in Richtung eines Pfeils 11 verschiebbar geführt. An der Führung 10 ist ein Träger 13 in Richtung eines Pfeils 12 verschiebbar geführt. An dem Träger 13 sind zwei frei drehbare Rollen 14′ und 14′′ angelenkt. Ferner sind an dem Joch 2 zwei Rollen 15′ bzw. 15′′ vorgesehen, die mittels eines nicht näher dargestell­ ten Antriebs drehbar sind.

Im folgenden soll die Funktionsweise dieser Ausführungs­ beispiel beschrieben werden:

Zunächst wird - wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel - die Leitung 6 mit den Greiferbacken 21 bzw. 22 bzw. 4 derart gegriffen, daß die beiden Leitungsenden, die insbe­ sondere mit Crimpkontakten versehen sein können, nach außen weisen.

Nach dem Greifen der Leitung bzw. des Kabels 6 hängt die­ ses - wie in Fig. 2a gezeigt - durch.

Nach Beendigung des Greifvorgangs wird die Führung 10 in Richtung des Pfeils 11 (Fig. 2d) auf die Ebene der Grei­ ferbacken verschoben, so daß das Kabel 6 von den Rollen 14 "aufgenommen" wird. Anschließend wird der Träger 13 mit den beiden Rollen 14 und dem darauf liegenden Kabel 6 in Richtung des Pfeils 12 auf das Joch 2 hin derart verscho­ ben, daß das Kabel 6 zwischen den Rollen 14 und 15 "ge­ führt" ist (Fig. 2b).

Durch eine entsprechende (synchrone) Drehung der Rollen 15 kann das Kabel 6 vollständig als "Wirrgut" in den Raum 8 "eingezogen" werden (Fig. 2c).

Beim Verlegen der Leitung 6 wird zunächst der erste Crimp­ kontakt 7 in eine Kontaktkammer des Steckergehäuses einge­ steckt. Beim folgenden Verlegevorgang können die geschlos­ senen Greiferbacken als "Verlegedüse" fungieren. Während des Verlegevorgangs wird die Leitung 6 aus dem als Kabel­ speicher dienenden Raum 8 herausgezogen. Hierzu sind die Antriebsräder 15 vorteilhafter Weise mit einem "Freigang" versehen.

Der "Befüllungsgrad" des Kabelspeichers kann über Sensoren während des Verlegevorgangs überwacht werden. So kann beispielsweise eine Kraftmessung der in der Leitung wir­ kenden Zugkraft erfolgen, um festzustellen, ob der Spei­ cher leer ist.

Ferner kann über ein Wegmeßsystem, das beispielsweise an den "Reibrädern" 14 angebracht ist, die Leitungslänge beim Befüllen des Speichers gemessen und somit das Entleeren des Speichers überwacht werden.

Wenn die gesamte Leitungslänge, die sich zuvor im Lei­ tungsspeicher befunden hat, verlegt worden ist, wird der Träger 13 mit den Reibrädern 14 wieder nach unten und anschließend seitlich in Richtung des Pfeils 11 verfahren, so daß die Leitung nicht mehr auf den Rädern 14 aufliegt.

Anschließend wird das zweite Leitungsende in die Kontakt­ kammer eines weiteren Steckergehäuses eingesteckt.

Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden. Selbstverständlich sind innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens die verschiedensten Modifikationen möglich:

So können die verschiedensten Sensoren vorgesehen werden, die beispielsweise die Greiferzustände (offen, geschlossen usw.) überwachen.

Auch ist es selbstverständlich möglich, mit dem erfin­ dungsgemäßen Werkzeug nicht nur Leitungen mit Kontakten an beiden Steckern zu verlegen, sondern es können auch Kabel, die lediglich abgelängt sind, aus einem Speicher entnommen und beispielsweise zu einer Anschlagmaschine überführt, dort angeschlagen und nachfolgend entweder in einer Be­ reitstellungseinheit abgelegt oder die Leitung verlegt werden.

Weiterhin ist es auch möglich, die Kabel nicht nur aus einem Speicher, sondern aus beliebigen Bereitstellungsein­ heiten zu entnehmen; dabei ist es nur erforderlich, daß die Kabel definiert bereitgestellt werden:

Die Kabel können beispielsweise auch direkt einer An­ schlagmaschine entnommen werden. In solchen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die beiden Backen eines "Doppel­ greifers", also beispielsweise die Backen 21′ und 21′′ nicht über ein Joch verbunden sind, sondern getrennt be­ tätigt werden können, so daß zunächst das eine Ende und dann das andere Ende der Leitung gegriffen wird.

Ein derartiger, "wahlfrei" betätigbarer Doppelgreifer kann auch beim Verlegen insbesondere unter engen Raumverhält­ nissen von Vorteil sein.

Ferner kann die Einrichtung, die das "durchhängende Kabel" in den Speicherraum 8 überführt, anstelle der Rollen und des verschiebbaren Rollen-Trägers auch einen oder mehrere, gegebenenfalls einzeln betätigbare Greifer aufweisen, die das durchhängende Kabel ergreifen und soweit nach oben ziehen, bis es sich über "Verlege-Niveau" befindet. Dabei kann das Kabel nicht als "Wirrgut", sondern durch geziel­ tes Verschieben jedes zweiten Greifers mäanderförmig ge­ speichert werden.

Claims (9)

1. Verlegewerkzeug zum Verlegen von vorkonfektionierten und insbesondere von bereits beidseitig mit Crimpkontakten versehenen Leitungen mittels einer mehrachsigen Positio­ niereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Doppelbackengreifer vorge­ sehen ist, der ein Greifen einer in einer Bereitstellungs­ einheit bereitgestellten Leitung derart erlaubt, daß die Leitungsenden über die Greiferbacken hinaus nach außen weisen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelbackengreifer ein Parallelbackengreifer ist, und daß jedes Backenelement zwei nach unten gerichtete Backen aufweist, die durch ein Joch verbunden sind, und daß jeder Backen derart ausgebil­ det ist, daß die Leitung am Kabel oder am Crimpkontakt gegriffen werden kann.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Backen zum Greifen der Leitung eine über die Backenbreite verlaufende Ausnehmung aufweist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die das zwischen den Backen durchhängende Kabel zwi­ schen die Backen einzieht.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einziehen der Kabel einen Bügel aufweist, der in Bewegungsrichtung der Doppelbacken sowie in Richtung auf das Joch bewegbar ist, und der Elemente zum Aufnehmen des durchhängenden Kabel aufweist.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Aufnehmen des Kabels zwei frei drehbare Rollen (Reibräder) sind.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Joch zwei mittels eines Antriebs drehbare Rollen vorgesehen sind, die gemeinsam mit den an dem Bügel angebrachten Rollen das Kabel zwi­ schen die Backen und das Joch einziehen.

8. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Einziehen des durchhängenden Kabels wenigstens einen weiteren Grei­ fer aufweist.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Doppelbacken sowie gegebenenfalls der Einrichtung zum Einziehen des Kabel über einen Wechselflansch von der Steuerung der Positioniereinheit steuerbar ist.