DE3940070A1 - Vorrichtung zum aufbauen und pruefen von leitungssystemen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbauen und Prüfen von Leitungssystemen, insbesondere von Kabelbäumen, mit einer Vielzahl von Kontakten, insbesondere Gegensteckerelemen­ ten, für die Leitungsenden bzw. Stecker des Kabelbaums.

Für viele Zwecke, z. B. Maschinensteuerungen, Rechnerinstalla­ tionen, Kraftfahrzeuge und andere Zwecke, werden immer komple­ xere Kabelbäume benötigt. Das fehlerfreie Herstellen solcher Kabelbäume ist sehr schwierig und aufwendig, selbst wenn Einzeldrähte unterschiedlicher Farbkodierung verwendet werden. Noch komplizierter wird der Aufbau, wenn aus Kostengründen wie immer mehr üblich dazu übergegangen wird, nur noch eine Leiterfarbe oder aber nur noch wenige Leiterfarben für unter­ schiedliche Kabelstärken oder dergleichen zu verwenden.

Das Aufbauen solcher Kabelbäume kann auf Vorrichtungen der eingangs genannten Art durchgeführt werden. Bisher bekannte Vorrichtungen haben aber einen sehr komplizierten Aufbau.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die einfach aufgebaut ist und das schnelle und zuverlässige Aufbauen und Prüfen der Leitungssysteme ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß mit jedem der Kontakte einerseits eine Elektrode (Anode oder Kathode) einer in der Nähe desselben angeordneten Leuchtdiode, deren andere Elektrode (Kathode oder Anode) über einen Schalter mit einem Pol einer Gleichspannungs-Stromversorgung verbunden ist, und andererseits ein anwählbarer Anschluß eines Vielfachschalters verbunden ist, der wahlweise mit dem anderen Pol der Stromver­ sorgung (Masse) oder einer Meßeinrichtung zum Bestimmen des elektrischen Zustands des Kontakts verbindbar ist.

In der Nähe der Kontakte oder Gegensteckerelemente, zwischen denen die Leitungen aufgebaut werden sollen, ist also jeweils eine Leuchtdiode vorgesehen. Diese Leuchtdiode kann einerseits über den Schalter mit der Stromversorgung verbunden werden und andererseits über den Vielfachschalter mit dem anderen Pol der Stromversorgung, der normalerweise die Masse ist. Auf diese Weise kann jeweils eine der Leuchtdioden zum Leuchten gebracht werden. Man wird dabei nacheinander die beiden Leuchtdioden zum Leuchten bringen, zwischen deren entsprechenden Kontakten gerade eine Leitung aufgebaut werden soll. Ist die Umschalt­ frequenz genügend hoch, so erhält man den Eindruck, daß beide Lampen gleichzeitig leuchten, so daß man deutlich sieht, wo eine Leitung verlegt werden muß. Nach einigen oder mehreren solchen Blinkperioden kann dann die Stromversorgung ausge­ schaltet werden und einer der beiden Kontakte mit Hilfe des Vielfachschalters an Masse gelegt werden. Der andere der beiden Kontakte, zwischen denen die Leitungsverbindung herge­ stellt werden soll, wird an eine Meßeinrichtung gelegt, mit der z. B. der Widerstand gegen Masse gemessen werden kann. Liegt dieser Widerstand unterhalb eines gewissen Wertes von vielleicht 200Ω oder wird hier bei einer logischen Schaltung der Wert "low" bestimmt, so ist die Leitungsverbindung herge­ stellt, und das Verfahren kann mit dem nächsten Kontaktpaar fortgesetzt werden.

Auf diese Weise können immer nur zwei Leuchtdioden angespro­ chen werden und die anschließende Messung nur zwischen diesen beiden Punkten durchgeführt werden, selbst wenn von einem Kontakt mehrere Ladungen sternförmig zu mehreren Kontakten führen sollen. Ist z. B. eine Verbindung zwischen Kontakt 1 und 2 bereits hergestellt und soll auch eine Verbindung zwischen Kontakt 1 und 3 hergestellt werden, so wird trotzdem zwischen Kontakt 1 und 3 nicht über die Leitung zwischen den Kontakten 1 und 2 ein niedriger Widerstand angezeigt, da auf einem solchen Meßpfad eine der beiden Leuchtdioden sperrt. Diese Sternpunktmessungen sind mit bis zu 128 miteinander zu verbin­ denden Kontakten möglich.

Als Vielfachschalter wird zweckmäßigerweise ein Multiplexer verwendet.

Das nacheinander erfolgende Einschalten der Leuchtdioden der betreffenden Kontakte könnte zwar theoretisch von Hand erfol­ gen. Zweckmäßigerweise ist aber eine Steuereinrichtung vorge­ sehen, mit der nacheinander bei eingeschalteter Stromversor­ gung zwei Kontakte über den Vielfachschalter mit Masse und anschließend bei ausgeschalteter Stromversorgung der eine Kontakt mit Masse, der andere mit der Meßeinrichtung verbind­ bar ist, wobei bei Feststellung einer Verbindung zwischen den Kontakten ein weiteres Kontaktpaar für aufeinanderfolgende Verbindung mit Stromversorgung bzw. Masse/Meßeinrichtung ausgewählt wird.

Mit solchen Steuereinrichtungen kann das Verfahren automati­ siert werden. Durch automatisches Anzeigen der entsprechenden Dioden sowie aufgrund der Tatsache, daß diese erst nach Herstellung der Verbindung erlöschen, ist es auch möglich, relativ ungeübte Hilfskräfte mit der Erstellung der Kabelbäume zu beauftragen.

Zweckmäßigerweise wird vorgesehen, daß die Umschaltung zwi­ schen Verbindung mit Stromversorgung und Masse/Meßeinrichtung für dieselben beiden Kontakte mehrfach bis zur Feststellung einer Verbindung zwischen den Kontakten wiederholt wird. Die Lampen erlöschen also solange nicht, bis die richtige Verbin­ dung hergestellt ist.

Weiter ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform vorgesehen, daß zusätzlich zu den Paaren von Leuchtdioden weitere Anzeigen oder Leuchtelemente aktivierbar sind. Diese Anzeigen könnten z. B. an dem Vorratsfach leuchten, in dem sich Kabel der gewünschten Länge bzw. des gewünschten Leitungsdurchmessers befinden. Diese zusätzlichen Leuchtelemente könnten auch am Weg der zu verlegenden Leitung angeordnet sein, falls die Leitung nicht auf dem kürzesten Weg zwischen den beiden Leuchtdioden bzw. den dort vorgesehenen Kontakten verlegt werden soll.

Es kann weiter vorgesehen werden, daß nacheinander für alle Paare von Kontakten jeweils der eine an Masse und der andere mit der Meßeinrichtung verbindbar ist. Auf diese Weise kann z. B. nach Fertigstellung des Kabelbaums überprüft werden, ob dieser fehlerfrei ist. Eine entsprechende Anordnung könnte aber auch zur Überprüfung anderer elektrischer Leitungssysteme eingesetzt werden, die nicht durch Verlegen von einzelnen Leitungen gebildet werden, wie z. B. Leitungsplatinen. Hier wird zum Zwecke der Prüfung die unbestückte Platine in eine entsprechende Anordnung von Kontakten eingesetzt, wobei dann die Messung zwischen allen denkbaren Kontaktpaaren durchge­ führt wird und die gemessenen leitenden Verbindungen mit den gewünschten Verbindungen verglichen werden.

Es kann eine Aufzeichnungseinrichtung vorgesehen werden, mit der die gemessenen elektrischen Zustände für alle Kontaktpaare aufzeichenbar sind. Auf diese Weise kann bei einem Kabelbaum festgestellt werden, welche der Kontakte miteinander verbunden sind. Oas Gerät kann insofern dafür eingesetzt werden, eine Kabelbaumstruktur zu "lernen", so daß anschließend weitere Kabelbäume nach diesem Muster hergestellt werden können.

Durch solch eine Messung kann selbstverständlich nicht die Reihenfolge, mit der die Kabel vorher verlegt worden sind, bestimmt werden. Dies kann aber erreicht werden, wenn der Kabelbaum Leitung für Leitung aufgebaut wird und dabei aufein­ anderfolgend Änderungen der Leitungsverbindung aufgezeichnet werden, so daß man eine sequenzielle Aufzeichnung der nachein­ ander hergestellten Leitungsverbindungen erhält.

Normalerweise wird man Multiplexer verwenden, die 64 Eingän­ ge/Ausgänge aufweisen. Hat der Kabelbaum mehr Endpunkte seiner Leitungen, so können mehrere Multiplexer parallelgeschaltet werden.

Die Steuerung geschieht zweckmäßigerweise durch einen Rechner, der auch einen Bildschirm aufweisen kann, da so Resultate und/oder Instruktionen angezeigt werden können. Weiter ist es zweckmäßig, wenn die Vorrichtung einen Drucker aufweist, da so z. B. Etiketten für die Kabel gedruckt werden können oder die Kabel selbst bedruckt werden können.

Es ist auch möglich, mehrere Systeme zum Aufbauen und Prüfen zusammenzukoppeln, so daß ein Rechner gleichzeitig mehrere Vorrichtungen steuert.

Zweckmäßigerweise werden die Leuchtdioden mit Niederspannung gespeist und auch die Prüfungen bei Niederspannung durchge­ führt, da so keine empfindlichen Bauteile zerstört werden. Es können weiter Einrichtungen vorgesehen werden, mit denen das einwandfreie Erstellen des Kabelbaums signalisiert wird. Wird ein Fehler festgestellt, so kann eine entsprechende Fehlermel­ dung angezeigt werden, indem gleichzeitig die beiden Endpunkte der Leitung aufleuchten, die fehlerhaft ist.

Da das System modular aufgebaut werden kann können in 19"-Ein­ schüben bis zu 24 Europaplatinen pro Einschub untergebracht werden, wobei jede Platine 64 Meßpunkte aufweist. Dies ergibt zusammen 1536 Meßpunkte pro Einschub. Zum Durchmessen dieser 1536 Punkte kann erreicht werden, daß die Anlage ungefähr 10 Sekunden benötigt, wobei 1 178 880 Messungen durchgeführt werden.

Die Speicherung der Vorgaben oder Ergebnisse erfolgt elektro­ nisch mit bekannten Mitteln, z. B. auf Disketten oder Festplat­ ten. Erfolgt die Speicherung im ASCII-Code, so können Änderun­ gen der gewünschten Plänen leicht mit irgendwelchen Textverar­ beitungsprogrammen durchgeführt werden.

Mit Hilfe zusätzlicher Programme können die Punkte auch mit Namen gekennzeichnet werden und die Verlegelisten auch auf Namen aufbauen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die schematisch den Aufbau einer erfindungsgemä­ ßen Vorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung weist Kontakte oder Gegensteckerelemente auf, von denen in der Figur die Kontakte 1 bis 4 gezeigt sind. Von diesen Kontakten sollen, wie dies in der Figur dargestellt ist, z. B. die Kontakte 1, 2 mit einer Leitung 5 mit Steckern 6 verbunden werden, die gestrichelt gezeigt sind.

Die Kontakte 1 bis 4 sind jeweils mit der gleichnamigen Elektrode von Leuchtdioden 7 verbunden, deren andere Elektro­ den über einen Schalter 8, der z. B. ein Transistorschalter sein kann, mit einer Stromversorgung 9 verbunden sind, deren anderer Anschluß mit Masse verbunden ist. Gleichzeitig sind die Kontakte 1 bis 4 mit Eingängen/Ausgängen eines Multiple­ xers 10 verbunden, die in der Figur mit 11 bis 14 bezeichnet sind. Weitere Anschlüsse des Multiplexers 10 sind nur angedeu­ tet, obwohl ein Multiplexer mehr, zweckmäßigerweise 64, solche Anschlüsse hat.

Oie Vorrichtung weist weiter einen Rechner 15 auf, mit dem der Multiplexer 10 adressiert werden kann. Dieser Rechner 15 ist auch mit dem Schalter 8 verbunden. Der Rechner 15 ist weiter mit zusätzlichen Anzeigelampen 16 versehen, mit denen z. B. der Verlegeweg des Kabels oder zusätzliche Information wie z. B. Kabeltyp oder Kabellänge angezeigt werden kann. Mit Rechner 15 und Multiplexer 10 ist eine Meßeinrichtung 17 verbunden, die den elektrischen Zustand eines Kontaktes 1 bis 4, z. B. den Widerstand gegen Masse bestimmen kann. An den Rechner 15 sind weiter eine Bildschirmeinheit 18, ein Drucker 19 sowie eine Speichereinheit 20 in Form einer Festplatte oder eines Disket­ tenlaufwerkes angeschlossen.

Zum Aufbauen eines Kabelbaumes wird zunächst der Schalter 8 eingeschaltet und z. B. abwechselnd die Kontakte 1 und 2 über den Multiplexer 10 mit Masse verbunden, so daß die Leuchtdi­ oden 17 der Kontakte 1 und 2 abwechselnd blinken, wobei dieses Blinken so schnell geschehen kann, daß man praktisch Dauer­ licht erhält. Von Zeit zu Zeit wird dann durch den Rechner 15 der Schalter 8 geöffnet und der eine der beiden Kontakte, z. B. Kontakt 2, an Masse gelegt, während der andere Kontakt mit der Meßeinrichtung 17 verbunden wird. Stellt diese einen kleinen Widerstand fest, da das Kabel 5 korrekt verbunden ist, wird mit dem nächsten Kontaktpaar aufgrund der gespeicherten Daten fortgefahren. Ist die Kabelverbindung 5 noch nicht herge­ stellt, so blinken anschließend wieder die Leuchtdioden 7 der Kontakte 1 und 2.

Sind alle im Rechner gespeicherten Leitungsverbindungen hergestellt, so erfolgt die eben genannte Messung mit Hilfe des Meßgerätes 17 für alle Paare von Kontakten, d. h. alle möglichen Kombinationen. Es wird dadurch festgestellt, zwi­ schen welchen der theoretisch möglichen Kontaktpaare Leitungsverbindungen hergestellt sind. Stimmen diese mit den vorgegebenen Werten überein, so kann ein weiterer Kabelbaum nach Entfernen des alten aus der Vorrichtung hergestellt werden. Ist keine Übereinstimmung vorhanden, so erfolgt eine Fehlermeldung, indem auch die Leuchtdioden neben den entspre­ chenden beiden Kontakten aufleuchten, zwischen denen die Verbindung fehlerhaft ist.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Aufbauen und Prüfen von Leitungssystemen, insbesondere von Kabelbäumen mit einer Vielzahl von Kontakten, insbesondere Gegensteckerelementen, für die Leitungsenden bzw. Stecker des Kabelbaums, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit jedem der Kontakte (1 bis 4) einerseits eine Elektrode (Anode oder Kathode) einer in der Nähe derselben angeordneten Leuchtdiode (7), deren andere Elektrode (Kathode oder Anode) über einen Schalter (8) mit einem Pol einer Gleichspannungs-Stromversorgung (9) verbunden ist, und andererseits ein anwählbarer Anschluß (11 bis 14) eines Vielfachschalters (10) verbunden ist, der wahlweise mit dem anderen Pol der Stromversorgung (Masse) oder einer Meßeinrichtung (17) zum Bestimmen des elektrischen Zustands des Kontaktes (1 bis 4) verbindbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vielfachschalter (10) ein Multiplexer ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (15) vorgesehen ist, mit der nacheinander bei eingeschalteter Stromversor­ gung (9) zwei Kontakte (1 bis 4) über den Vielfachschalter (10) mit Masse und anschließend bei ausgeschalteter Stromversorgung (9) der eine Kontakt (1 bis 4) mit Masse, der andere mit der Meßeinrichtung (17) verbindbar ist, wobei bei Feststellung einer Verbindung zwischen den Kontakten (1 bis 4) ein weiteres Kontaktpaar für aufeinan­ derfolgende Verbindung mit Stromversorgung (9) bzw. Masse/Meßeinrichtung (17) ausgewählt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung zwischen Verbindung mit Stromversorgung (9) und Masse/Meßeinrichtung (17) für dieselben beiden Kontakte (1 bis 4) mehrfach bis zur Feststellung einer Verbindung zwischen den Kontakten wiederholt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den Paaren von Leuchtdi­ oden (7) weitere Anzeigen oder Leuchtelemente (16) akti­ vierbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander für alle Paare von Kontakten (1 bis 4) jeweils eine mit Masse und die andere mit der Meßeinrichtung (17) verbindbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen elektrischen Zustände für alle Kontaktpaare (1 bis 4) aufzeichenbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (20) zum aufeinanderfolgenden Aufzeichnen von Änderungen der Leitungsverbindungen (5, 6) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Multiplexer (10) parallel geschaltet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rechner (15) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Bildschirm (18) aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeich­ net, daß sie einen Drucker (19) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Systeme zum Aufbauen und Prüfen zusammengekoppelt sind.