DE3939310A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen herstellung von elektrischen modulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Herstellung von elektrischen Modulen, die elektri­ sche Leitungen aufweisen, an deren beiden Enden elektrische Kontaktelemente angeordnet sind, wobei die Kontaktelemente in Gehäusekammern von Gehäusen sitzen.

Derartige elektrische Module entsprechen z. B. den Darstellungen von Modulen unterschiedlicher Konfiguration in Fig. 1a bis c. Sie weisen mehrere neben- und/oder übereinander angeordnete elektrische Leitungen 1 auf, an die endseitig nach der Schneid­ klemmtechnik elektrische Kontaktelemente (nicht dargestellt) angebracht sind. Die Kontaktelemente stecken in Kammern (nicht dargestellt) von Gehäusen 2, 3.

In Fig. 1a ist ein Modul erkennbar mit zwanzig Leitungen 1, die linksseitig in ein einziges Gehäuse 2 und rechtsseitig gruppen­ weise in fünf Gehäuse 3 führen. Der Modul nach Fig. 1b verfügt ebenfalls über zwanzig Leitungen 1, die linksseitig gruppenweise in drei Gehäuse 2 und rechtsseitig gruppenweise in fünf Gehäuse 3 führen. Die linken Gruppen stimmen nicht mit den rechten Gruppen überein, so daß Leitungen 1 einer linken Gruppe in unterschiedliche Gehäuse 3 auf der rechten Seite münden. Beim Modul-Beispiel gemäß Fig. 1c sind zwölf Leitungen 1 vorgesehen, die jeweils lediglich in ein Gehäuse 2 und 3 führen.

Die automatische Herstellung solcher Module bereitet erhebliche Schwierigkeiten. Zum Kontaktieren der in den Kammern eines Gehäuses sitzenden Kontaktelemente müssen die Leitungsenden so positioniert werden, daß sie sich vor der vorbestimmten Kammer eines vorbestimmten Gehäuses befinden. Es ist erforderlich, das Programm der Vorrichtung kurzfristig zu ändern und Module unterschiedlicher Konfiguration z. B. gemäß Fig. 1a bis c zu produzieren. Eine solche Vorrichtung ist derzeit nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von elektrischen Modulen zu schaffen, mit denen Module unterschiedlicher Konfiguration mit gleichen oder unter­ schiedlichen elektrischen Leitungen, sowie gleichlangen und/oder unterschiedlich langen Leitungen herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den von diesen Ansprüchen abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Anhand der Zeichnung wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a bis c unterschiedliche Konfigurationen von elektrischen Modulen,

Fig. 2 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung von elektrischen Modulen,

Fig. 2a Palettenrahmen für Gehäusemagazine im Umlauf an der Station zum Kontaktieren von Schneidklemmen,

Fig. 3a und b schematisch eine Leitungsvorschubein­ richtung von vorne,

Fig. 4a und b schematisch eine Leitungsspreizeinrich­ tung von vorne,

Fig. 5a und 5b eine mit der erfindungsgemäßen Spreizvorrich­ tung gespreizte und eine verdichtete Rasterstegleitung,

Fig. 6 schematisch eine Leitungsvorschubein­ richtung von der Seite gesehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gemäß Fig. 2 ein Lei­ tungsmagazin 4 auf. Das dargestellte Leitungsmagazin 4 ist z. B. für Leitungsgebinde (Spulen, Fässer, od. dgl.) ausgelegt. Dem Leitungsmagazin 4 in einer Linie nachgeordnet sind eine Lei­ tungsvorschubeinrichtung 5, eine Spreizeinrichtung 6, eine Zentriereinrichtung 7, ein Leitungstrennmesser 8 und eine Lei­ tungseinzugeinrichtung 9. Im Bereich des Leitungsmagazins 4 ist eine Leitungsrichtstation vorgesehen bzw. es sind Leitungsricht­ werke integriert.

Zwischen der Zentriereinrichtung 7 und der Leitungseinzugvor­ richtung 9 in ihrer Ausgangsstellung gemäß Fig. 2 ist außerdem das Einlaufende einer Transportvorrichtung 10 positioniert, die zwei auf seitlichem Abstand voneinander angeordnete, an sich bekannte Transportdoppelgurte 11, 12 aufweist, die sich recht­ winklig zur Linie der vorgenannten Einrichtungen erstrecken. Beidseitig neben den Transportdoppelgurten 11, 12 sind in Trans­ portrichtung (Pfeilrichtung 13) der Gurte nacheinander aufge­ stellt eine Eindrückvorrichtung 14 zum Eindrücken der Leitungs­ enden in die Schneidklemme von elektrischen Kontaktelementen, eine Durchgangsprüfvorrichtung 15, eine Kodierschneideinrichtung 16 und eine Beschriftungseinrichtung 17. Selbstverständlich können noch weitere oder andere Einrichtungen neben den Gurten 11, 12 angeordnet sein.

Die Leitungseinzugvorrichtung 9 ist in Doppelpfeilrichtung 18 auf die Zentriereinrichtung 7 zu (strichliert abgebildete Stel­ lung in Fig. 2) und wieder zurück verfahrbar angeordnet. Damit die Leitungseinzugeinrichtung beim Verfahren in Doppelpfeilrich­ tung 18 durch die Gurte 11, 12 nicht gestört wird, ist vorgese­ hen, daß die Gurte am Einlaufende der Transportvorrichtung 10, also im Bereich zwischen der Leitungseinzugsvorrichtung 9 und der Zentriereinrichtung 7, auseinanderspreiz- oder -fahrbar angeordnet sind.

Das Leitungsmagazin 4 ist für zwanzig Leitungsvorratsgebinde ausgelegt. Es werden jeweils die Leitungen 1 eingefädelt, die für ein Modul benötigt werden. Das Einfädeln erfolgt von Hand, und zwar in die Einrichtungen 5 bis 7 bis zum Leitungstrennmes­ ser 8. Die eingefädelten Leitungen werden durch Klemmelemente in axialer Richtung fixiert. Die Leitungsenden der nicht benötigten Leitungen werden in Klemmzangen der Leitungsvorschubeinrichtung 5 abgelegt (nicht dargestellt). Zwischen der Leitungsvorschub­ einrichtung 5 und der Spreizeinrichtung 6 können an sich be­ kannte Leitungsführungskanäle angeordnet sein (nicht darge­ stellt). Die Leitungsführungskanäle werden entsprechend der Leitungsanordnung im Modul mit Leitungen belegt. Die in Trans­ portrichtung 13 zuerst angeordnete Leitung eines Leitungssatzes bildet die Bezugsachse für das Modul bzw. für die nachfolgenden Bearbeitungsstationen 14 bis 17.

Die für ein Modul benötigten Leitungen befinden sich nach dem Einfädeln in der Trennmessereinrichtung 8. Es erfolgt ein Genau­ schneidevorgang für die eingefädelten Leitungen. Die Leitungsab­ schnitte fallen in einen Sammelbehälter.

Mittels der Spreizeinrichtung 6 werden die für den Modul benö­ tigten Leitungen gruppiert, d. h. auf vorbestimmte Abstände voneinander gebracht, so daß die Leitungsenden den Abstand aufweisen, den sie für das Eindrücken in die Schneidklemmen der in den Gehäusekammern sitzenden Kontaktelemente benötigen.

Dieser Abstand entspricht der zu bestückenden Gehäusesequenz in der Eindrückvorrichtung 14. Zwischen benachbarten Gehäusen eines Moduls wird ein Rastersprung als Distanzmaß vorgesehen, wobei sich das Distanzmaß aus dem Abstand der Gehäusekammern ergibt.

Nachdem mit der Spreizeinrichtung 6 die Leitungsenden positio­ niert worden sind wird mit einer Zentrierschablone (nicht darge­ stellt) der Zentriereinrichtung 7 das Spreizschema kontrolliert. Danach fährt die Leitungseinzugvorrichtung 9 vor und übernimmt mit entsprechenden Übernahmezangen die gespreizten Leitungsen­ den, wobei gleichzeitig die Zentrierschablone zurückgezogen wird. Nach Lösen der axialen Leitungsfixierung für die zu för­ dernden Leitungen, fördert die Leitungsvorschubeinrichtung 5 die Leitungen des Leitungssatzes um eine jeweils vorgegebene Länge. Synchron dazu wird die Leitungseinzugvorrichtung 9 mit den gefaßten Leitungsenden zurückgezogen bis in die Ausgangslage. Danach werden die Leitungen im Bereich der Vorschubeinrichtung 5 axial fixiert und gegebenenfalls Durchhanglängen für bestimmte Leitungen des Moduls nach Aufhebung der Fixierung mit der Lei­ tungsvorschubvorrichtung 5 nachgefördert. Die nachgeförderten Leitungen werden danach wieder axial fixiert.

Anschließend wird mittels der Spreizeinrichtung 6 der Leitungs­ satz im Bereich des Trennmessers aufgeteilt bzw. gespreizt entsprechend der zu bestückenden Gehäusesequenz des Moduls, die in der linksseitigen Eindrückvorrichtung 14 vorgesehen ist. Auch an dieser Stelle ist zwischen benachbarten Gehäusen eines Moduls ein Rastersprung als Distanzmaß vorgesehen. Mit einer weiteren Zentrierschablone (nicht dargestellt) der Zentriereinrichtung 7 wird der gespreizte Leitungssatz ebenfalls zentriert. Danach schließen die vordem geöffneten Transportdoppelgurte 11, 12, so daß der Leitungssatz in den Doppelfördergurten 11, 12 fixiert ist. Anschließend tritt das Leitungstrennmesser 8 in Aktion und trennt die Leitungen des Leitungssatzes von den aus dem Lei­ tungsmagazin 4 kommenden Leitungen 1.

Die Doppelfördergurte 11, 12 führen einen Transportschritt in Pfeilrichtung 13 aus, wonach das Öffnen der Doppelfördergurte 11, 12 wieder erfolgen kann, damit die Leitungseinzugvorrich­ tung 9 zur Zentriereinrichtung 7 vorfahren kann. Mit weiteren Transportschritten wird der Leitungssatz 29a zu den Bearbei­ tungsstationen 14 bis 17 transportiert. In der Bearbeitungssta­ tion 14 werden die Leitungen in Schneidklemmen von Kontaktele­ menten eingedrückt, die in Gehäusekammern von zu bestückenden Gehäusen sitzen, wobei die zu bestückenden Gehäuse in der erfor­ derlichen Sequenz in der Bearbeitungsstation 14 lagern. Alle Leitungen werden gleichzeitig eingedrückt. Danach erfolgt eine elektrische Durchgangsprüfung in der Bearbeitungsstation 15. Dann werden gegebenenfalls Deckel in der erforderlichen Sequenz auf die Gehäuse aufgebracht und Kodierungen in der Bearbeitungs­ station 16 eingeschnitten. In der Bearbeitungsstation 17 können Beschriftungen vorgenommen werden. Schließlich wird der fertige Modul aus den Doppelfördergurten 11, 12 ausgegeben.

Bekannt sind sogenannte Mehrleitungsautomaten, mit denen Leitun­ gen aus einem Leitungsmagazin parallel zueinanderliegend gezogen werden können. Mittels Vorschubeinrichtungen können auch Über­ längen bestimmter Leitungen erzeugt werden. Mit derartigen Mehr­ leitungsautomaten können Module gemäß Fig. 1c erzeugt werden, wobei darüber hinaus einzelne Leitungen Überlängen aufweisen können. Module gemäß Fig. 1a und b oder Module ähnlicher Konfi­ guration können mit den bekannten Mehrleitungsautomaten nicht erzeugt werden. Nach der Erfindung gelingt dies jedoch mit einer besonderen Leitungsvorschubvorrichtung 5 und einer besonderen Spreizeinrichtung 6 sowie durch die Verwendung der Schneidklemm­ technik für die Kontaktierung von bereits in Gehäusekammern sitzenden elektrischen Kontaktelementen.

Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung 5 ist in der Lage, alle Leitungen 1 - z. B. wie abgebildet zwanzig Leitungen 1 - zu lagern und im Bedarfsfall ausgewählte Leitungen 1 nach Aufhebung ihrer axialen Fixierung zu fördern. In Fig. 3 ist beispielsweise eine Vorrichtung dargestellt, mit der das gelingt. Sie weist eine obere Vorschubwalze 19 und eine untere Vorschubwalze 20 auf. Die um ihre Achsen 19a, 20a drehbaren und gleichmäßig ange­ triebenen Walzen sind übereinander angeordnet und in Doppel­ pfeilrichtung 23 voneinanderweg und aufeinanderzu bewegbar gelagert. Die Oberflächen der Walzen 19, 20 sind mit im gleichen Abstand nebeneinander angeordneten Ringrillen 21 versehen. Zwischen den neben den Rillen 21 verbleibenden Stegen 22 der Walzen sind die Leitungen 1 eingeklemmt, die vorgeschoben werden sollen. Gemäß Fig. 3a sind alle zwanzig Leitungen 1 eingeklemmt. Sie werden demgemäß bei entsprechender Drehung der Walzen alle gleichzeitig vorgeschoben. Gemäß Fig. 3b befinden sich Leitungen 1b im Freiraum 24 zwischen sich gegenüberliegenden Ringrillen 21. Die Leitungen 1b können daher nicht vorgeschoben werden. Die Auswahl der zu fördernden Leitungen 1 wird mit einer auswechsel­ bar angeordneten Schablone (nicht dargestellt) getroffen, mit der die Leitungen 1 bei geöffneten Walzen 19, 20 derart positio­ niert werden, daß die zu fördernden Leitungen 1 beim Schließen der Walzen 19, 20 zwischen sich gegenüberliegend angeordneten Stegen eingeklemmt werden. Beim Drehen der Walzen werden somit nur die eingeklemmten Leitungen 1 aus dem Leitungsmagazin 4 gezogen. Bei der Umstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine andere Modulkonfiguration werden mit einer entsprechend anderen Schablone andere zusätzliche oder weniger Leitungen 1 in den Bereich der Stege 22 gebracht. Der Abstand zwischen benach­ barten Stegen 22 ist vorzugsweise größer als der Rasterabstand von Kammern von zu bestückenden Gehäusen.

Die erfindungsgemäße Leitungssatzspreizeinrichtung 6 nach Fig. 4 weist eine Deckplatte 25 und unter der Deckplatte 25 in Dop­ pelpfeilrichtung 26 quer zur Längserstreckung der Leitungen 1 einzeln verschiebbare Einzelleitungsblöcke 27 mit Einzellei­ tungsführungskanälen 28 auf. In den Einzelleitungsführungskanä­ len 28 steckt je eine Leitung 1. Die Einzelleitungsblöcke 27 können entsprechend der Polzahl der zu bestückenden Gehäuse und der hieraus resultierenden Gehäuseabstände gruppiert und vonein­ ander auf Abstand gebracht werden, so daß dementsprechend auch die Leitungsenden der Leitungen 1 gruppiert und gespreizt wer­ den. Fig. 4a zeigt Leitungen in Einzelleitungsführungskanälen, wobei das Rastermaß von Leitung zu Leitung gleich groß ist. Fig. 4b zeigt Leitungen in Einzelleitungsführungskanälen 28 von Blöcken 27, die auf das Rastermaß von Leitung zu Leitung ent­ sprechend der zu bestückenden Gehäusepolzahlen und der hieraus resultierenden Gehäuseabstände gebracht sind. Diese Anpassung erfolgte durch Gruppieren der Einzelleitungsblöcke und seitli­ ches Versetzen der Gruppen.

Der für einen Modul benötigte Leitungssatz wird entsprechend der Gehäusebestückung so aufgeteilt bzw. gespreizt, daß im Über­ gangsbereich zwischen benachbarten Gehäusen eine Lücke in Größe eines Rastersprunges entsteht. Der Spreizvorgang wird durch Versetzen der Leitungsführungsblöcke erreicht. Im Anschluß an den Spreizvorgang wird eine Zentriereinrichtung über den Lei­ tungssatz gefahren (nicht dargestellt), so daß auch die Lei­ tungsenden exakt im Rastermaß angeordnet sind.

Nach Einziehen des kompletten Leitungssatzes mit allen erforder­ lichen Durchhanglängen sowie nach Zentrieren der Leitungen und nach Schließen der Doppelfördergurte wird der komplette Lei­ tungssatz mittels eines, vorzugsweise des Trennmessers 8 ge­ schnitten.

Die Leitungen eines Moduls werden entsprechend der Gehäusebe­ stückung gespreizt und mittels einer Zentriereinrichtung ausge­ richtet. Der so vorbereitete Leitungssatz wird von der Leitungs­ einzugseinrichtung unter gleichzeitigem Zurückziehen der Zen­ triereinrichtung (nicht dargestellt) mittels einer Übernahme­ zange erfaßt. Synchron mit der Leitungsvorschubeinrichtung verfährt die Leitungseinzugeinrichtung in die Endlage nach rechts.

Der Transport der für die Modulfertigung vorbereiteten Leitungs­ sätze erfolgt mit den parallel angeordneten Doppelfördergurten 11, 12. Das Abstandsmaß der Bearbeitungsstationen ist fest vorgegeben, so daß für den Antrieb ein System mit festem Trans­ portschritt installiert werden kann. Im Bereich der Leitungsein­ zugvorrichtung können die Doppelfördergurte 11, 12 geöffnet werden. Zu diesem Zweck sind - wie an sich bekannt - kurz hinter dem Einlaufende der Doppelfördergurte entsprechende Gelenke vorgesehen.

Die vorbereiteten Leitungssätze werden durch die Doppelförder­ gurte den Verarbeitungsstationen zugeführt.

Wie Fig. 2 andeutungsweise und 2a näher zeigt, sind im Bereich der Eindrückstation 14 zu beiden Seiten der Doppelfördergurte 11, 12 die Gehäuse 2, 3 entsprechend der Modulkonfiguration in Palettenrahmen 31 bevorratet. Die Palettenrahmen 31 befinden sich in der Station zum Kontaktieren im Umlauf. Ein Übergabe­ system entnimmt jeweils eine komplette Gehäusesequenz pro Modul­ seite und führt diese der zugehörigen Eindrückvorrichtung zu. Leitungen 1 und Gehäuse 2, 3 werden durch Zentrierungen zueinan­ der ausgerichtet. Während eines Arbeitshubes der Eindrückvor­ richtung werden alle Leitungsenden des Modules in die Schneid­ klemmen eingedrückt (kontaktiert). Der bestückte Palettenrahmen 31 wird schrittweise durch die Übernahmeeinheit getaktet.

Sobald ein Palettenrahmen 31 leer gearbeitet ist, erfolgt ein seitliches Ausschleusen dieses Palettenrahmens. Zunächst werden die leeren Palettenmagazine entnommen. Anschließend werden volle Palettenmagazine in der erforderlichen Sequenz in den Paletten­ rahmen 31 eingesetzt und der Bestückung wieder zugeführt. Pro Palettenrahmen 31 können Gehäusesequenzen für ca. 50 Module bevorratet sein.

Die Palettenmagazine können ausgelegt sein für den Flächenbedarf einer aus niederpoligen Gehäusen bestehenden Gehäusesequenz (d. h. zum Beispiel max. 10 Stück 2-polige Gehäuse pro Sequenz). Bei Einsatz von z. B. nur einem 20-poligen Gehäuse wird das Magazin in mehreren parallel angeordneten Reihen mit diesen Gehäusen befüllt. Das oben genannte Übergabesystem entnimmt diese Sequenz und führt diese der Eindrückvorrichtung zu. Durch entsprechende konstruktive Gestaltung der Gehäusezentrierung und der Eindrück­ vorrichtung wird die sequentielle Verarbeitung der hochpoligen Gehäuse ermöglicht, so daß eine optimierte Beladung der Magazine gegeben ist.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 und 2a werden die Palettenrah­ men 31 auf einer im wesentlichen rechteckigen Umlaufbahn 32, 32a gefördert, wobei die Umlaufbahn 32 dargestellt ist, die dem in Fig. 2 rechten Teil der Eindrückstation 14 zum Eindrücken der Leitungsenden in die Kontaktelemente der zugehörigen Gehäuse 3 zugeordnet ist. Die dem linken Teil der Eindrückstation 14 zugeordnete Umlaufbahn 32a ist spiegelbildlich ausgeführt. Die mit 31a und 31b bezeichneten Palettenrahmen sind leer und werden zurückgefahren. Der Palettenrahmen 31c befindet sich an einer Stelle, an der ein leeres Palettenmagazin entnommen und ein mit Gehäusen 3 besetztes Palettenmagazin eingelegt wird. Der mit 31e bezeichnete Palettenrahmen mit Palettenmagazin befindet sich in einer Warteposition. Der mit 31f bezeichnete Palettenrahmen befindet sich in der Entnahmeposition. Hier erfolgt ein taktwei­ ser Vorschub des Palettenrahmens 31f unter das Übergabesystem, wobei jeweils eine Gehäusesequenz der Kontaktierungseinrichtung bzw. Eindrückvorrichtung zugeführt wird.

Die Gehäusesequenz wird mit einer Ausrichteinheit (nicht darge­ stellt) zur Bezugsachse des Leitungssatzes (erste Leitung) und im Abstand der Gehäuse justiert. Die Gehäusesequenz wird kom­ plett über die Leitungsenden gefahren. Alle Leitungsenden der Modulseite werden durch einen Pressenhub in die zugeordneten Schneidklemmen eingedrückt. Die fertig bestückten Module werden in der nachfolgenden Station 15 auf Stromdurchgang geprüft. Mittels der Kodierschneideinrichtung 16 wird z. B. aus einer Vollkodierung eines Gehäuses die jeweils erforderliche Kodierung geschnitten. Es werden alle Gehäuse während eines Arbeitsganges kodiergeschnitten. Die Messersätze sind entsprechend eingerich­ tet. In der Bearbeitungsstation 17 besteht die Möglichkeit, die einzelnen Gehäuse mittels z. B. eines programmierbaren Tinten­ strahldruckers zu beschriften.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann je nach Aufgabenstellung bei Bedarf entsprechend Pfeilrichtung 29 (Fig. 2) erweitert werden.

Der Funktionsablauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt.

Zunächst werden die für das zu fertigende Modul erforderlichen Leitungsenden 1 in der richtigen Reihenfolge von Hand bis zum Leitungstrennmesser 8 in die Leitungszuführungen und die Lei­ tungsrichtstation eingefädelt. Klemmelemente fixieren die Lei­ tungen 1 in axialer Richtung.

Der Leitungssatz wird nun durch Auslösen eines Arbeitstaktes des Leitungstrennmessers 8 an den Leitungsenden auf Bezugsmaß ge­ schnitten. Die Abschnitte fallen in einen Sammelbehälter.

Die Leitungsführungen sind im Bereich des Trennmessers 8 ent­ sprechend dem Rastermaß der Gehäuse 2, 3 zueinander eingerich­ tet. Wenn mehrere Gehäuse 2 bzw. 3 nebeneinander bestückt werden sollen, ist ein zusätzlicher Abstand in Größe des Rastermaßes zwischen benachbarten Gehäusen erforderlich. Die Leitungen müssen also entsprechend im Abstand zueinander gespreizt werden. Dies erfolgt durch Verschieben der Einzelleitungsführungen mittels passender Schablonen. Es sind jeweils zwei Schablonen für die Fertigung eines Modultyps erforderlich. Diese Schablonen sind schnell austauschbar gestaltet, so daß die Umrüstzeit sehr kurz ist.

Sobald der Leitungssatz mittels der ersten Schablone für die Bearbeitung am Maschinenständer rechts gespreizt ist, wird eine passende Zentrierschablone über den Leitungssatz gefahren.

Die Leitungseinzugvorrichtung 9 zur Übernahme der Leitungsenden wird vorgefahren. Eine Übernahmezange faßt die Leitungsenden. Die Zentrierschablone wird beim Vorfahren der Übernahmezange zurückgeschoben. Der Leitungsendensatz ist nun komplett gefaßt.

Die Leitungsvorschubvorrichtung 9 wird ebenfalls mit dem Lei­ tungssatz gekoppelt. Die axiale Fixierung der Leitungen wird gelöst. Der Leitungssatz wird nun von der Leitungseinzugeinrich­ tung 9 und -vorschubeinrichtung 5 eingezogen bis zur Endlage der Übernahmezange.

Nach dem Schließen der Leitungssatzklemmeinheit rechts wird die gemeinsame Grundlänge aller Leitungen 1 des Moduls über die Leitungsvorschubeinrichtung 5 nachgefördert. Für das Ablängen von Leitungslängenunterschieden werden die Leitungen 1 nun wieder axial fixiert und die Leitungsvorschubeinrichtung 5 wird geöffnet. Mittels einer Schablone werden im Bereich der Lei­ tungsvorschubeinrichtung 5 die Leitungsführungen so gespreizt, daß nur bestimmte Leitungen nach dem Schließen der Vorschubein­ richtung mit den Vorschubwalzen gekoppelt sind. Die Vorschubein­ richtung 5 fördert nach Lösen der Leitungsklemmungen nur die ausgewählten Leitungen nach, wobei mittels einer geeigneten Meßvorrichtung die Förderlänge gemessen wird und den ausgewähl­ ten Leitungen zugerechnet wird. Anschließend werden die Leitun­ gen 1 wieder axial fixiert. Der beschriebene Vorgang des Lei­ tungslängennachförderns ist z. B. viermal pro Modul möglich, wobei die zu fördernden Leitungen 1 nach Auslegung der Schablo­ nen unterschiedlich sind. Auf diese Weise sind innerhalb eines Moduls Leitungslängenunterschiede herstellbar. Die Leitungsvor­ schubeinrichtung 5 besitzt einen Servoantrieb mit Encoder, so daß die eingezogenen Leitungslängen exakt gemessen werden kön­ nen.

Nach Einschieben der Leitungslängen wird der Leitungssatz im Bereich des Trennmessers 8 durch die zweite Spreizschablone ent­ sprechend der Gehäusesequenz am Maschinenständer links aufge­ teilt. Eine Klemmeinrichtung fixiert den Leitungssatz links.

Der Leitungssatz befindet sich in der zum Bestücken erforderli­ chen Anordnung in den Klemmzangen.

Das Leitungstrennmesser 8 wird nun ausgelöst. Der komplette Leitungssatz wird geschnitten. Anschließend erfolgt ein synchro­ nisierter Transportschritt der Doppelfördergurte 11, 12 und der Leitungsklemmzangen. Während dieser Bewegung wird der fixierte Leitungssatz in das Doppelgurtfördersystem übernommen.

Die erste Leitung eines Satzes ist immer die Bezugsachse des Moduls. Sobald der Leitungssatz eine der nachfolgenden Bearbei­ tungsstationen erreicht hat wird die Station gestartet. Nach Abschluß der Bearbeitung erfolgt eine Fertigmeldung seitens der Station.

Nachgeschaltete Bearbeitungsstationen können sein:
Schneidklemmen kontaktieren. Hier werden die Leitungsenden gleichzeitig in die Schneidklemmen der entsprechend positio­ nierten Gehäusesätze eingepreßt. Entsprechend der Modulkonfigu­ ration werden die Gehäuse in Palettenmagazinen geliefert. Die Palettenmagazine werden in Palettenrahmen 31 aufgenommen. Diese Palettenrahmen 31 befinden sich in den Stationen zum Kontaktie­ ren der Schneidklemmen im Umlauf, so daß ein ausreichender Vorrat an Palettenrahmen 31 zum manuellen Befüllen vorhanden ist.

Die Module werden in Stationen zur Durchgangsprüfung und Lei­ tungslängenprüfung von Prüfeinrichtungen an beiden Maschinen­ ständern kontaktiert. Es wird geprüft, ob elektrischer Durchgang zwischen den Kontakten besteht. Mittels einer integrierten Einrichtung kann geprüft werden, ob die Leitungen in ausreichen­ der Länge in den Gehäusen positioniert sind.

Fertige Module werden von den Doppelfördergurten in eine Ablage­ wanne transportiert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich nicht nur zur Herstellung von Modulen mit Einzelleitungen 1 wie vorbeschrie­ ben, sondern auch mit einer oder mehreren Rasterstegleitungen 35, die mehrere nebeneinander und parallel zueinander verlaufen­ de Adern bzw. Leiterdrähte 36 aufweisen und mit diesen einen flachen Streifen bilden, wobei die einzelnen Leiterdrähte 36 durch die Isolation oder Isolationsstege streifenförmig mitein­ ander verbunden sind. Die Verwendung von Rasterstegleitungen 35 vereinfacht die Zuführung, weil mehrere Leiterdrähte 36 zusam­ menhängend gehandhabt werden können. Hierdurch wird die Herstel­ lung der Module wesentlich vereinfacht, und von dieser Vereinfa­ chung sind nicht nur die einzelnen Verfahrensschritte betroffen, sondern auch die Vorrichtung, da weniger Gebinde und Leitungs­ führungen benötigt werden und die Anzahl der während des Her­ stellungsprozesses zu beherrschenden Leitungen verringert wird. Wie schon erwähnt, kann nur eine Rasterstegleitung 35 mit der erforderlichen Anzahl Leiterdrähte 36 verwendet werden oder es können auch mehrere Rasterstegleitungen 35 mit gleicher oder unterschiedlicher Anzahl Leiterdrähte 36 verwendet werden. Die Anzahl und Größe der Rasterstegleitungen 35 ist nach den Erfor­ dernissen zu bestimmen. Wenn Module mit unterschiedlich langen Leiterdrähten 36 benötigt werden, sind mehrere Rasterstegleitun­ gen 35 in der entsprechenden Anzahl vorzusehen, so daß durch unterschiedliche Längenbemessung die längeren Leiterdrähte 36 verwirklicht werden können. Dabei sind Rasterstegleitungen 35 in der Anzahl wie die Anzahl unterschiedlich langer Leiterdrähte 36 vorzusehen.

Gemäß Fig. 5a und 5b sind vier Rasterstegleitungen 35 nebenein­ anderliegend vorgesehen, wobei von links nach rechts die erste Rasterstegleitung zehn Leiterdrähte 36 aufweist und mit 35a bezeichnet ist, die zweite Rasterstegleitung drei Leiterdrähte 36 aufweist und mit 35b bezeichnet ist, die dritte Rasterste­ gleitung fünf Leiterdrähte 36 aufweist und mit 35c bezeichnet ist und die vierte Rasterstegleitung zwei Leiterdrähte 36 auf­ weist und mit 35d bezeichnet ist.

Das Verfahren zur Herstellung der Module mit Rasterstegleitungen 35 ist im wesentlichen gleich mit dem vorbeschriebenen Verfahren bei Verwendung von Einzelleitungen 1. Die Rasterstegleitungen 35 werden mit Hilfe einer vergleichbaren Spreizeinrichtung 6 ent­ sprechend der Sequenz der zu bestückenden Gehäuse 2, 3 und der hieraus resultierenden Gehäuseabstände mit Zwischenabstand in Größe eines Rastermaßes geführt bzw. gespreizt. Die Spreizein­ richtung 6 erlaubt beidseitiges Spreizen bzw. Verdichten nach Programm, so daß auch Ketten gefertigt werden können. Die mit Zwischenabstand voneinander geführten bzw. gespreizten Raster­ stegleitungen 35 sind in Fig. 5a dargestellt. Diese Rasterste­ gleitungen 35a bis 35d sind für die Bestückung eines Gehäuse­ satzes vorgesehen. Dagegen zeigt Fig. 5b gleiche Rastersteglei­ tungen 35a bis 35d, die für die Bestückung an einem mehrpoligen, hier 20-poligen Gehäuse 2 bzw. 3 verdichtet sind, d. h. es ist kein Zwischenabstand zwischen den Rasterstegleitungen vorhanden, so daß die einzelnen Leiterdrähte 36 im Rasterabstand voneinan­ der liegen.

Es ist vorteilhaft, Rasterstegleitungen 35 mit einer solchen Anzahl Leiterdrähte 36 vorzusehen, die der Anzahl der in den zu bestückenden Gehäusen 2 bzw. 3 vorhandenen Anzahl der Gehäuse­ kammern entspricht, so daß für jedes Gehäuse 2 bzw. 3 eine Rasterstegleitung 35 vorgesehen ist.

Die Rasterstegleitungen 35 können auch mit einer vergleichbaren Vorschubeinrichtung 5 zwecks Vorschub bzw. verlängerten Vorschub (unterschiedliche Längen) vorgeschoben werden.

Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 6 kommt eine Leitungsvorschub­ einrichtung 5 zum Einsatz, die im Sinne eines Revolverkopfes mehrere untere Walzen 20.1 aufweist, deren Ringrillen 21a bzw. Ringstege 22a an die zugehörigen Breiten bestimmter Raster­ stegleitungen 35 entsprechend angepaßt sind. Dabei sind die mehreren Walzen 20.1 jeweils an einem bestimmten Stegleitungs­ satz angepaßt, dessen Anzahl der Rasterstegleitungen 35 bzw. Anzahl der Leiterdrähte 36 nach dem Erfordernis willkürlich festgesetzt und somit vorbestimmt ist. Der Revolverkopf ermög­ licht es auf einfache und schnelle Weise, jeweils die dem Rasterstegleitungssatz zugehörige Walze 20.1 in Funktionsstel­ lung zu bringen. Anstelle einer oberen Walze ist hier ein mit 41 bezeichnetes umlaufendes Transportband mit einem oberen bzw. unteren Trum 41a, 41b vorgesehen, das längs der Transportrich­ tung umläuft. Der wenigstens eine Riemen des Transportbandes 41 läuft um Räder bzw. Walzen. Die untere Walze 20.1 drückt in ihrer Funktionsstellung mit ihren ringförmigen Stegen 22a von unten gegen das Untertrum 41b des Transportbandes 41, wobei die vorzuschiebenden Rasterstegleitungen 35 zwischen den Stegen 22a und dem Untertrum 41b liegen und die gegebenenfalls nicht vorzuschiebenden Rasterstegleitungen 35 sich im Bereich der Ringrillen 21a befinden, in die sie mittels der Spreizeinrich­ tung seitlich verschoben sind.

Der in Fig. 6 mit 42 bezeichnete Revolverkopf ist unterhalb der mit 5a bezeichneten Leitungsvorschubeinrichtung angeordnet und umfaßt hier vier verschiedene untere Walzen 20.1, die in ihrer Rillen- bzw. Stegform an den zugehörigen Rasterstegleitungssatz angepaßt sind. Es können somit in der Anzahl der unteren Walzen 20.1 vorhandene, hier vier Rasterstegleitungssätze bzw. Program­ me durchgeführt werden.

Der Revolverkopf 42 weist eine drehbar gelagerte Welle 43 auf, deren Längsmittelachse 43a horizontal und rechtwinklig zu den Rasterstegleitungen 35 gerichtet ist. Von der Welle 43 erstrec­ ken sich radial nach außen vier Tragarme 44, an denen die unte­ ren Walzen 20.1 drehbar gelagert sind. Vorzugsweise sind jeweils zwei gleiche untere Walzen 20.1 zu einem Walzenpaar zusammenge­ faßt, die in Längsrichtung der Rasterstegleitungen 35 in einer Höhe hintereinander angeordnet und an T-förmigem Querbalken 45 der Tragarme 44 frei drehbar gelagert sind. Der Revolverkopf 42 ist durch eine geeignete Einrichtung mit einem Antrieb höhenver­ stellbar gelagert (siehe Doppelpfeile 46), so daß das jeweilige Walzenpaar gegen die Unterseite des Transportbandes 41 gehoben werden kann. Vor dem Drehen um seine Längsmittelachse 43a wird der Revolverkopf 42 gesenkt und nach dem Drehen des jeweiligen Walzenpaares 20.1 in die Funktionsstellung, was ebenfalls durch einen nicht dargestellten Antrieb erfolgt, wieder angehoben. In dieser Stellung ist der Revolverkopf 42 jeweils arretiert. Es ist eine geeignete Steuerung vorgesehen, mit der der Revolver­ kopf 42 wahlweise so verdrehbar ist, daß das gewünschte Walzen­ paar 20.1 in Funktionsstellung gelangt.

Zum Funktionsablauf wird auf den Funktionsablauf gemäß Fig. 1 verwiesen. Allerdings ist ein zusätzlicher Schneidevorgang bzw. eine hierzu geeignete Vorrichtung vorgesehen, um die Adern 36 an ihren Enden voneinander zu trennen, was vor der Kontaktierung der Adern 36 mit den Schneidklemmen erfolgt. Hierzu werden die Stege der wenigstens einen Rasterstegleitung 35 im Kontaktbe­ reich ausgeschnitten. Diese Stellen sind in Fig. 5a und 5b mit 48 bezeichnet.

Claims (28)

1. Verfahren zur automatischen Herstellung von elektrischen Modulen mit an einem Leitungssatz beidseitig angeordneten Gehäusen und an die Leitungsenden des Leitungssatzes elektrisch kontaktierend angeordneten in Gehäusekammern der Gehäuse steckenden elektrischen Kontaktelementen, wobei von einer Vorschubeinrichtung aus einem Leitungsmagazin gleichzeitig einem Leitungssatz entsprechend mehrere Leitungen in Längsrichtung der Leitungen gezogen, die aus der Vorschubeinrichtung kommenden Leitungen gegebenenfalls vorderendig beschnitten, von einer Leitungseinzugeinrichtung an den Vorderenden ergriffen und in Längsrichtung der Leitungen gegebenenfalls unter gleichzeitigem Vorschieben durch die Vorschubeinrichtung weitertransportiert werden und gegebenenfalls einzelne Leitungen mit der Vorschubeinrich­ tung nachgefördert werden, danach der Leitungssatz hinteren­ dig abgeschnitten und von einer Quertransportvorrichtung, die den Leitungssatz beidendig einklemmt, quer zur Längs­ richtung der Leitungen en bloc schrittweise weitertranspor­ tiert wird, wobei an die seitlich aus der Quertransportvor­ richtung herausragenden Leitungsenden elektrische Kontakt­ elemente angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderendigen Leitungsenden von Einzelleitungen oder Rasterstegleitungen vor der Übernahme durch die Leitungsein­ zugeinrichtung und die hinterendigen Leitungsenden des Leitungssatzes vor dem Quertransport, vorzugsweise vor dem Abschneiden, auf ein vorbestimmtes Rastermaß gespreizt und gruppiert werden und daß die Leitungsenden während des Stillstands nach einem Quertransportschritt in einem Arbeitsgang in Schneidklemmen von elektrischen Kontaktele­ menten gedrückt werden, die bereits den Rasterabmessungen der Spreizungen und Gruppierungen der Leitungsenden des Leitungssatzes entsprechend in Gehäusekammern, von in einer Bestückungsvorrichtung positionierten Gehäusen stecken, wonach die Gehäuse gegebenenfalls geschlossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Zwischenabstand voneinander eingeführte oder gespreiz­ te Rasterstegleitungen (35a bis 35d), insbesondere zur Kontaktierung von jeweils einem Gehäuse (2 bzw. 3), auf eine Lage ohne Zwischenabstand verdichtet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizungen und Gruppierungen der Leitungsenden des Leitungssatzes mittels Schablonen kontrolliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse des Moduls nach dem Kontaktieren kodiert werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse nach dem Kodieren beschriftet werden.

6. Vorrichtung zur automatischen Herstellung von elektrischen Modulen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Leitungsmagazin (4) und dem Leitungsmagazin in einer Linie jeweils auf Abstand nachgeordnet eine Leitungsvorschubein­ richtung (5), ein Trennmesser (8), sowie eine Leitungsein­ zugeinrichtung (9), wobei zwischen Leitungstrennmesser (8) und Leitungseinzugeinrichtung (9) in ihrer Ausgangsstellung eine Quertransportvorrichtung (10) angeordnet ist, mit parallel zueinander auf Abstand angeordneten Transportmit­ teln für die Halterung von Leitungsenden und wobei neben den Transportmitteln Bearbeitungsstationen aufgestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leitungsvorschu­ beinrichtung und dem Leitungstrennmesser eine Spreiz- und Gruppiereinrichtung (6) für das Spreizen und Gruppieren der Leitungsenden eines aus Einzelleitungen (1) oder Rastersteg­ leitungen (35) bestehenden Leitungssatzes angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spreiz- und Gruppiereinrichtung (6) und dem Trennmesser (8) eine Zentriereinrichtung (7) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung (7) eine auf- und abfahrbar und auswechselbar gelagerte Schablone aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und/oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitungseinzugeinrichtung (9) auf die Zentrier­ einrichtung (7) vor- und wieder zurückfahrbar angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertransportvorrichtung (10) zwei auf seitlichem Abstand voneinander angeordnete Transportdoppelgurte (11, 12) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportdoppelgurte (11, 12) im Bereich zwischen der Leitungseinzugseinrichtung (9) und der Zentriereinrichtung (7) jeweils auseinanderspreizbar angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch eine Bearbeitungsstation (14) jeweils neben einem Transportdoppelgurt (11, 12), die Gehäuse (2, 3) in einem bestimmten seitlichen Abstand voneinander in Transportrichtung der Transportvorrichtung (10) lagert, wobei in den Gehäusekammern der Gehäuse elektrische Kontaktelemente mit Schneidklemmen lagern und wobei die Bearbeitungsstation (14) eine Eindrückeinrichtung zum Eindrücken von Leitungsenden in die Schneidklemmen aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsstation (14) auf jeder Seite eine Umlaufbahn (32) für Magazine zugeordnet ist zur Aufnahme von jeweils einem Gehäuse (2, 3) oder einem Gehäusesatz, daß die Umlaufbahn (32) eine Belade- und Entladestation für leere bzw. volle Magazine aufweist, und daß eine Übergabevorrich­ tung für die Gehäuse zu deren Übergabe vom Magazin an die Eindrückvorrichtung bzw. Bearbeitungsstation (14) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise jeweils mehrere Magazine in einem auf der Umlaufbahn (32) verschiebbaren Rahmen angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leitungsvorschub­ einrichtung (5) und der Spreizeinrichtung (6) an sich bekannte Leitungsführungskanäle angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (5) wenigstens eine angetriebene Walze (19, 20, 20.1) aufweist, die gegen ein mitlaufendes Widerlager drückt und die vorzuschiebenden Leitungen (4, 35) eines Leitungssatzes zwischen sich und dem Widerlager eingeklemmt hält.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in die Oberfläche der Walze (19, 20, 20.1), in gleichem Abstand nebeneinander, Ringrillen (21) eingebracht sind, so daß zwischen den Rillen (21) Ringstege (22) verbleiben, die die vorzuschiebenden Leitungen zwischen sich eingeklemmt halten, wobei die Ringrillen (21) in Querschnitt größer sind als die Einzelleitungen (1) bzw. breiter sind als die Rasterstegleitungen (35).

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich­ net, daß das Widerlager durch eine zweite Walze gebildet ist und die - in der zweiten Walze vorzugsweise vorhandenen - Ringrillen (21) einander gegenüberliegend angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager durch ein in Vorschubrichtung umlaufendes Transportband gebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der oder den Walzen (19, 20, 20.1) eine Schablone zum Zuordnen der Leitungen in die Rillen (21) oder zwischen die Stege (22) vor- oder nachge­ ordnet ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone auswechselbar angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere vorzugsweise untere Walzen (20.1) mit sich voneinander unterscheidenden und an bestimmte Rasterstegleitungen (35a bis 35d) mit gleicher oder unterschiedlicher Anzahl Adern (36) angepaßten Profi­ lierungen vorgesehen sind, die wahlweise zwischen einer Funktionsstellung und einer davon entfernten Bereitschafts­ stellung verstellbar sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die, vorzugsweise vier Walzen (20.1) drehbar an einem Revolverkopf (42) angeordnet sind, der um eine quer zu den Leitungen (35) und horizontal verlaufende Drehachse drehbar und vorzugsweise heb- und senkbar gelagert ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei gleiche, parallel angeordnete Walzen (20.1) ein Walzenpaar bilden.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungssatzspreizein­ richtung (6) die Leitungen (1) einzeln lagernde Blöcke (27) aufweist, die in einer horizontalen Ebene einzeln seitlich versetzbar angeordnet sind und die Leitungssatzspreizein­ richtung (6) über Antriebsmittel zum automatischen vorbe­ stimmten Versetzen und Gruppieren der Blöcke (27) verfügt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Blöcke (27) Einzelleitungsführungskanäle (28) aufweisen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24 und/oder 25, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Einzelleitungsblöcke (27) unter einer Deckplatte (25) lagern.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (14) zum Eindrücken der Leitungsenden in Schneidklemmen vorgesehen ist, die an Kontaktelementen vorgesehen sind, die in Gehäusekammern der Gehäuse (2, 3) stecken, und daß an oder in Durchgangsrichtung (13) vor der Vorrichtung zum Eindrüc­ ken (14) eine Schneidvorrichtung zum Trennen der Leitungsen­ den oder Ausschneiden der zwischen den Leitungsenden vorhandenen Stege (bei 48) vorgesehen ist.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubeinrichtung (5) oder der Leitungseinzugeinrichtung (9) eine Weg-Meßeinrichtung zugeordnet ist.