DE3822146A1 - Vollautomatische kabelkonfektionier- und uebergabeeinheit zum abisolieren, anschlagen und speichern von kabeln in crimptechnik - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit zum Konfektionieren, Kontaktieren, Speichern und Übergeben von Kabeln an ein Verlegewerkzeug, das Kabel aufnehmen, speichern und verlegen kann.

Bislang ist keine praxisgerechte Vorrichtung zum automati­ sierten Kontaktieren und Verlegen von Leitungen insbeson­ dere mit sogenannten Crimpkontakten bekannt. Lediglich vereinzelt sind Pilotanlagen bekannt geworden, die sich jedoch in der industriellen Praxis nicht durchgesetzt haben.

Für die Herstellung von Kabelbäumen mit "Schneid/Klemm- Verbindern" unter Verwendung von Kabeltrommeln sind zwar praxisgerechte Lösungen durch Anmeldungen dieser Anmelde­ rin bekannt geworden, bei der Übertragung der dort vorge­ schlagenen Lösungen auf das Verlegen von Leitungen mit Crimpkontakten ergeben sich jedoch große Totzeiten durch das dann erforderliche häufige Wechseln der Werkzeuge.

Aber auch bei der Herstellung von Kabelbäumen mit "Schneid/Klemm-Verbindern", bei denen nicht das Kabel aus einer Kabeltrommel während des Verlegevorgangs herausgezo­ gen werden soll, ergeben sich durch die bekannten Lösun­ gen, bei denen ein Industrieroboter ein Werkzeug nimmt, mit diesem Handhabungsaufgaben ausführt und dieses Werk­ zeug dann wieder in einen Arbeitsspeicher ablegt, um mit einem anderen Werkzeug andere Handhabungsaufgaben auszu­ führen, unzumutbare Totzeiten.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die zur Herstellung eines Kabelbaums benötigten Zeiten dadurch zu reduzieren, daß einerseits weniger Werkzeug-Wechselvorgän­ ge erforderlich werden, und daß andererseits Werkzeuge, die im Moment nicht von der mehrachsigen Positionierein­ heit und insbesondere von einem Industrieroboter geführt werden, bereits bestimmte Funktionen ausführen können. Anders ausgedrückt, beruht die Erfindung auf dem Grundge­ danken, die "Totzeiten" von Werkzeugen im Werkzeug-Wech­ selspeicher dadurch auszuschalten, daß die Werkzeuge wäh­ rend dieser Zeit "aktiv" im Werkzeug-Wechselspeicher Funk­ tionen ausführen. Hierzu wird erfindungsgemäß ein als Kabelkonfektionier-und Übergabeeinheit ausgebildeter "Werkzeug-Wechselspeicher für Verlegewerkzeuge" geschaf­ fen.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit eine Verfahreinheit auf, auf der wenig­ stens zwei bevorzugt drehbare (Anspruch 5) Aufnahmevor­ richtungen für die erfindungsgemäß in der Einheit abzule­ genden Verlegewerkzeuge vorgesehen sind. Die Verfahrein­ heit ist auf einer Lineareinheit in Richtung der Längs­ achse der Lineareinheit und auf Führungsschienen senkrecht zur Richtung der Längsachse verschiebbar.

Entlang der Längsachse der Lineareinheit sind wenigstens eine Kabelfördereinheit, eine Abisoliereinheit sowie gege­ benenfalls verschiedene Vorrichtungen vorgesehen, die unterschiedliche Kontakte und insbesondere Crimpkontakte an den in das Verlegewerkzeug geförderten und an einem oder beiden Enden abisolierten Kabel anbringen (anschla­ gen).

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß weist die Kabelkonfektionier- und Überga­ beeinheit eine Steuereinheit auf, die die Bewegungen und Funktionen der Einheit unabhängig voneinander steuert. Diese Steuereinheit kann dabei im Datenaustausch mit der Steuereinheit der mehrachsigen Positioniereinheit, die die aus der Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit entnomme­ nen Werkzeuge führt, stehen.

Dabei ist es möglich, beliebige Kabelbaum-Konfigurationen einzugeben, die in der Kabelkonfektioniereinheit hergestellt werden (Anspruch 3).

Durch den im Anspruch 4 gekennzeichneten Kabelspannmecha­ nismus läßt sich insbesondere ein Verlegewerkzeug "bestüc­ ken", wie es in der am gleichen Tage eingereichten paral­ lelen Anmeldung "Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Kon­ taktieren und Verlegen von Kabeln" beschrieben ist, und das drei in Reihe angeordnete Greifer aufweist, von denen die beiden äußeren das Kabel mit nach außen gerichteten Enden festklemmen und der innere als "Kabelspeicher" dient.

Die im Anspruch 6 gekennzeichnete Weiterbildung dient insbesondere bei derartigen Werkzeugen dazu, das Werkzeug im erfindungsgemäß als Kabelkonfektionier- und Übergabe­ einheit ausgebildeten Kabelspeicher mit Energie zu versor­ gen, so daß dieser zu einem "aktiven Werkzeug-Wechsel­ speicher" wird.

Hierzu ist es besonders bevorzugt, daß dieser die üblichen Elemente aufweist, die ein automatisiertes Wechseln der Werkzeuge mittels eines Industrieroboters (Anspruch 7) gewährleisten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, deren einzige Figur eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit zeigt.

Auf einer NC-gesteuerten Lineareinheit 1 kann eine Ver­ schiebeeinheit 2, die sich ebenfalls durch eine lineare NC-Achse in x-Richtung bewegen läßt, in y-Richtung frei positioniert werden. Zur Orientierung des Kooerdinaten­ systems wird auf die Figur verwiesen.

Auf der Verschiebeeinheit 2 befinden sich zwei identische Aufnahmevorrichtungen 3 für Speicher und Verlegewerkzeuge. Mit Hilfe eines Industrieroboters kann ein Speicher- und Verlegewerkzeug an der Aufnahmevorrichtung 3 angedockt werden. Wenn das Werkzeug angedockt hat, ist automatisch eine Signal- und Energieübertragung durch definierte Schnittstellen 8 möglich. Die Aufnahmevorrichtungen sind auf durch die Steuerung ansteuerbaren Drehtellern 9 ange­ bracht.

Entlang der Verschiebeeinheit sind mindestens eine Kabel­ fördereinheit 5, eine Abisoliereinheit 6 und verschiedene Vorrichtungen 7 a, 7 b . . . zum Anschlagen von unterschiedlichen Crimpkontakten angebracht.

In der verlängerten Längsachse der Kabelfördereinheit 5 befindet sich auf der anderen Seite der Linearführung 1 eine Kabelspanneinrichtung 4, die aus einem Greifer und einem Zylinder zur Ausführung der Hubbewegung besteht, und mit der Kabel gespannt werden können.

Mit der in der Zeichnung dargestellten Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit ist es möglich, ein Kabel wie folgt zu konfektionieren:

Ausgangslage: Die Speicher- und Verlegewerkzeuge befinden sich in einem nicht dargestellten (passiven) Werkzeugspei­ cher.

• - Der Industrieroboter greift sich ein Verlege- und Spei­ cherwerkzeug.
• - Die Verschiebbeinheit 2 wird so positioniert, daß die Längsachse einer der beiden drehbaren Aufnahmevorrichtun­ gen 3 mit der Längsachse der Fördereinheit 5 und des Ka­ belspannmechanismus 4 übereinstimmt.
• - Über die Steuerung wird eine definierte Kabellänge geför­ dert, so daß das Kabel ein bestimmtes Stück aus der Kabel­ fördereinheit herausragt.
• - Der Hubzylinder der Kabelspanneinheit 4 wird über die Steuerung betätigt, wodurch der Zylinder ausfährt und der Greifer das aus der Kabelfördereinheit 5 herausragende Kabelstück greift. Danach fährt der Zylinder in seine Ausgangslage zurück und spannt dadurch das Kabel.
• - Der Roboter positioniert nun das Verlege- und Speicher­ werkzeug über der Aufnahmevorrichtung 3 und übergibt das Werkzeug an die Vorrichtung.
• - Über die Steuerung wird ein Greifer im Verlege- und Speicherwerkzeug betätigt, der das gespannte Kabel direkt am Greifer der Kabelspanneinrichtung greift.
• - Über einen weiteren Greifer wird beispielsweise ein Wirrgutspeicher derart geschlossen, daß sich das gespannte Kabel nun in diesem Wirrgutspeicher befindet.
• - Über die Fördereinheit 5 wird nun ein Stück Kabel defi­ nierter Länge in den Wirrgutspeicher eingelagert. Die Öffnung des Wirrgutspeichers befindet sich direkt an der Austrittsöffnung der Kabelfördereinheit 5.
• - Über die Lineareinheit 1 wird nun das Verlege- und Spei­ cherwerkzeug in y-Richtung verschoben.
• - Über die Steuerung wird ein weiterer Greifer im Verlege- und Speicherwerkzeug betätigt. Er greift das Kabel direkt an der Austrittsöffnung der Kabelfördereinheit 5.
• - In der Kabelfördereinheit 5 wird das Kabel abgeschnit­ ten.
• - Es befindet sich nun ein Kabel von definierter Länge und definiertem Durchmesser derart in einem Werkzeug, daß das Kabel in einem Wirrgutspeicher gespeichert ist und die Kabelenden in Greifern definiert zur Verfügung stehen.
• - Die Verfahreinheit fährt nun mit dem Werkzeug zur Ab­ isoliermaschine 6, die - da die Aufnahmevorrichtung auf einem Drehteller angebracht ist - beide Kabelenden ab­ isoliert.
• - An den Anschlagmaschinen können die Kabelenden mit gegebenenfalls unterschiedlichen Crimpkontakten versehen werden.
• - Die zweite Aufnahmevorrichtung 3 wird nun so positio­ niert, daß sie in der Längsachse der Kabelfördereinheit 5 zu liegen kommt.
• - Der bereits beschriebene Vorgang wiederholt sich nun. Der Roboter greift sich aber, nachdem er der Aufnahmevor­ richtung 3 das zweite Verlege- und Speicherwerkzeug über­ geben hat, das erste Verlege- und Speicherwerkzeug, in dem sich bereits ein fertig konfektioniertes Kabel befindet. Der Roboter verlegt dieses Kabel auf einem Verlegebrett während das nächste Kabel konfektioniert wird.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens - die "Totzeiten" von Werkzeugen im Werkzeug-Wechsel­ speicher dadurch auszuschalten, daß die Werkzeuge während dieser Zeit "aktiv" im Werkzeug-Wechselspeicher Funktionen ausführen - beschrieben worden. Selbstverständlich ist es innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens möglich, auf bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vorhandene Elemente - beispielsweise auf die Drehteller - zu verzich­ ten. In diesem Falle wäre es dann möglich, das zweite Kabel nach Aufnehmen des Werkzeugs mit einem Industrie­ roboter abzuisolieren und anzuschlagen.

Claims (7)

1. Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit zum Konfektio­ nieren, Kontaktieren, Speichern und Übergeben von Kabeln an ein Verlegewerkzeug, das Kabel aufnehmen, speichern und verlegen kann, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• - eine Verfahreinheit (2) ist auf einer Lineareinheit (1) in Richtung der Längsachse der Lineareinheit und auf auf Führungsschienen senkrecht zur Richtung der Längsachse bewegbar,
• - auf der Verfahreinheit (2) sind wenigstens zwei Auf­ nahmevorrichtungen (3) für die Verlegewerkzeuge ange­ bracht,
• - entlang der Längsachse der Lineareinheit sind minde­ stens eine Kabelfördereinheit (5), eine Abisoliereinheit (6) sowie gegebenenfalls verschiedene Anschlagmaschinen für unterschiedliche Kontakte und insbesondere Crimpkon­ takte angeordnet.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit die Bewe­ gungen und Funktionen der Einheit unabhängig voneinander steuert.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit entsprechend einer in die Steuereinheit eingegebenen Kabelbaumgeometrie die Anfahrpositionen der Verfahreinheit zur Beschickung des eingesetzten Verlegewerkzeuges generiert.

4. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kabelspannmechanismus (4) in der verlängerten Längsachse der Kabelfördereinheit (5) vorgesehen ist.

5. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Werkzeugaufnahme­ vorrichtungen (3) auf von der Steuereinheit gesteuerten Drehtellern vorgesehen sind.

6. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sog. Andockstellen für Werkzeuge sowie Schnittstellen zur Energie- und Signal­ übertragung in den Werkzeugaufnahmen vorgesehen sind.

7. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Werkzeugaufnahmevor­ richtungen durch einen Industrieroboter Verlege- und Spei­ cherwerkzeuge einsetzbar sind.