DE4100797C2 - Anordnung zum Bearbeiten von Leitungsbündeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist der US-PS 4,677,734 zu entnehmen. Diese zeigt eine Einrichtung zur automatischen Herstellung von Kabelbäumen. Im Mittelpunkt steht hier ein Roboter, der den Kabelbaum herstellt und auch das rechnergesteuerte Bestücken mit Kontakten ausführt. Dabei erfolgt der Aufbau eines Kabelbaumes jeweils auf einem Aufbaubrett. Zuvor werden die einzelnen Leitungen innerhalb einer Vorbereitungsstation auf Länge gebracht und markiert, woran sich das Bestücken mit Kontakten anschließt. Bei dieser Vorgehensweise, wobei die Leitungen bereits vor dem Verlegen an beiden Enden mit Kontakten versehen sind und somit ja ihre endgültige Länge haben, muß der Verlegevorgang mit sehr großer Genauigkeit ablaufen. Diese Genauigkeit ist erforderlich, damit sich die jeweiligen Leitungsenden beim Einführen in den betreffenden Steckverbinder nicht als zu lang oder zu kurz erweisen. Um passende Längen der Leitungsenden sicherzustellen, werden die Kabelbäume auf dem jeweiligen Verlegetisch in ihrer wahren Geometrie zusammengestellt. Daher ist es nicht möglich auf diesen Verlegetischen Kabelbäume herzustellen, deren längste Erstreckung größer ist als die längste Erstreckung des Verlegetisches selbst (ca. 10 bis 15 m).

Sollten Kabelbäume von 20 bis 30 m Länge auf diese Weise hergestellt werden, so müßte auch der betreffende Verlegetisch eine Länge von 20 bis 30 m haben. Hierdurch würde ein sehr großer Bedarf an Gebäude-Grundfläche entstehen. Das vollautomatische rechnergesteuerte Kontaktieren und Positionieren der Leitungen erfordert gegenüber einer halbautomatischen Verfahrensweise einen recht hohen Investitionsaufwand. Außerdem ist die hier vorgeschlagene Vorgehensweise, insbesondere infolge des Roboters, nicht sehr schnell.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung derart auszubilden, daß damit Kabelbäume herstellbar sind, deren größte Erstreckung größer ist als die größte Erstreckung des Verlegetisches selbst, wobei eine halbautomatische Vorgehensweise beim Abisolieren, Crimpen und Bestücken anwendbar ist und ein relativ geringer Bedarf an Gebäude-Grundfläche entsteht.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Bearbeiten von Leitungsbündeln, im wesentlichen bestehend aus einem Arbeitstisch mit einer Arbeitsplatte, einem Rechner mit einem Bildschirm einer Tastatur sowie mit einem Diskettenlaufwerk einer automatischen Vorrichtung zum Abisolieren, einer automatischen Bestückungshilfe einer Einspannvorrichtung und einem Crimpautomaten gelöst, wobei an der Hinterkante der Arbeitsplatte eine Ausnehmung für die Säule eines Leitungsträgers vorgesehen ist, und der Leitungsträger im wesentlichen aus einem Unterbau mit der Säule und einem gegenüber dem Unterbau um eine vertikale Achse drehbaren Aufnahmeteil besteht.

Diese Anordnung ermöglicht eine Arbeitsweise, wobei der Kabelbaum vor dem Bestücken vom Verlegetisch auf einem hutförmigen Leitungsträger abgelegt, zum Arbeitstisch gefahren und hier durch Abisolieren, Crimpen und Bestücken fertiggestellt werden kann. Hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, einen Kabelbaum auf einem Verlegetisch sozusagen in Wellenform herzustellen und anschließend zu strecken, so daß seine größte Erstreckung größer ist als die größte Erstreckung des Verlegetisches. Bei diesem Strecken bzw. Ausrichten des Kabelbaumes nehmen die einzelnen Leitungen die Positionen ein, die der endgültigen Form des Kabelbaumes entsprechen, wobei sich jedoch die einzelnen Leitungsenden gegeneinander verschieben. Nach diesem Ausrichten wird der Kabelbaum mit Kabelbindern abgebunden. Danach werden die Kabelenden an den einzelnen Enden des Kabelbaumes bündig abgeschnitten, so daß die sonst beim Einfädeln der Leitungsenden in die Steckverbinder auftretenden Längendifferenzen vermieden werden.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß ein rationellerer Fertigungsablauf bei geringerem Raumbedarf erreicht wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und nachfol­ gend näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Anordnung zum Bearbeiten von Leitungsbündeln,

Fig. 2 einen Leitungsträger mit einem Wickelkörper und

Fig. 3 einen Leitungsträger mit einem aus Stäben gebilde­ ten Wickelkörper.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung 1 zum Bearbeiten von Leitungsbündeln. Dieser Arbeitsplatz zur Ausführung von Konfektionierungsarbeiten an den Leitungsbündeln besteht im wesentlichen aus einem Arbeitstisch 2 mit einem Arbeitsstuhl 3 und einem Leitungsträger 4. Der Arbeitstisch 2 weist unterhalb einer Arbeitsplatte 5 rechts des Arbeitsstuhles 3 einen Stau­ raum 6 für Kleingeräte und Werkzeuge auf. Links vom Arbeits­ stuhl 3 ist ein Gerätefach 7 mit einem Bedienungsfeld 8 angeordnet. Innerhalb des Gerätefaches 7 befindet sich ein Kon­ taktmagazin, das Kontakte in allen benötigten Ausführungen enthält. Auf der Arbeitsplatte 5 befinden sich weiterhin eine Bestückungshilfe 9, ein Abisolierautomat 10 und ein Crimpauto­ mat 11. Auf der linken Seite, der Arbeitsplatte 5 oberhalb des Gerätefaches 7, ist ein Rechner 12 mit einem Bildschirm 13 und einer Tastatur 14 angeordnet. Ein dem Rechner 12 zugeordnetes Diskettenlaufwerk 15 ist über das Bedienungsfeld 8 zugänglich. Der Leitungsträger 4 weist einen hier nicht sichtbaren Unterbau mit einer Säule auf und dient der Aufnahme und Halterung der Leitungsbündel für deren Bearbeitung und Transport. Die Arbeits­ platte 5 ist an ihrer dem Arbeitsstuhl 3 abgewandten Seite mit einer Ausnehmung 17 für den Leitungsträger 4 versehen. Der Lei­ tungsträger 4 befindet sich am Arbeitstisch 2 in Arbeitspositi­ on, wenn sich dessen Säule innerhalb der Ausnehmung 17 befindet.

In dieser Position sind folgende Arbeitsgänge durchführbar.

• - teilautomatisiertes Abisolieren,
• - Crimpen,
• - rechnergestütztes Kontaktieren und
• - Aufschieben der Steckergehäuse.

Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Leitungsträgers 4 mit einem karusselartig um seine senkrechte Achse drehbaren tellerförmigen Aufnahmeteil 18, in dessen Mitte sich ein zylindrischer Wickel­ kern 18 befindet. Am Rande des Aufnahmeteils 18 sind mehrere Klemmhalter 19 angeordnet. Der Aufnahmeteil 18 wird von einem Unterbau 21 getragen, der aus der Säule 23 und einem sternförmi­ gen Fuß mit fünf radialen Armen 22 gebildet ist, deren Enden mit feststellbaren Rädern 24 üblicher Art versehen sind.

Das Verlegen und Anordnen der einzelnen Leitungen zu einem Leitungsbündel geschieht wie bisher auf einem Verlegebrett. Dabei werden die Leitungsbündel, die meist eine verzweigte Baumstruktur aufweisen, aus einzelnen Leitungen aufgrund der jeweiligen Fertigungsvorschrift zusammengestellt, wobei Schutz­ schläuche sowie Kabelbinder angebracht werden.

Es wird nun vorgeschlagen, daß die anschließenden Arbeiten nicht mehr auf dem Verlegebrett sondern auf dem vorbeschriebenen Leitungsträger 4 ausgeführt werden. Das Kabelbündel wird daher vom Verlegebrett abgenommen und auf dem Leitungsträger 4 abge­ legt. Hierzu wird das Kabelbündel um den Wickelkern 18 herumge­ legt und die Enden der einzelnen Zweige des Leitungsbündels jeweils in den Klemmhaltern 19 festgelegt. Der Leitungsträger 4 wird dann zur Durchführung der weiteren Arbeiten mit dem Leitungsbündel zu einem Arbeitsplatz 1 gefahren und hier in Arbeitsposition gebracht, indem die Säule 23 in die Ausneh­ mung 16 der Arbeitsplatte 5 bis zu deren Ende eingefahren wird.

Dann werden die bereits genannten Arbeitsgänge teilautomati­ siertes Abisolieren, Crimpen, rechnergestütztes Kontaktieren und Aufschieben der Steckerendgehäuse unter weitgehender Steuerung durch den Rechner 12 durchgeführt.

Das teilautomatisierte Abisolieren geschieht mittels des Abiso­ lierautomaten 10. Diese digital ansteuerbare Vorrichtung bekannter Art ist in den Arbeitsplatz 1 integriert und erhält ihre Steuersignale vom Rechner 12. Dieser verfügt durch Zugriff auf entsprechende Datenbanken über alle arbeitsplatzrelevanten Daten, die zu einem Leitungsbündel gehören. Vor Beginn der Arbeiten an einem Leitungsbündel werden dessen Daten über die Tastatur 14 aufgerufen. Dann wird die Identität des zu bearbei­ tenden Bündelendes eingegeben. Daraufhin erscheint auf dem Bildschirm 13 ein Menü, in dem alle an diesem Bündelende erscheinenden Leitungsenden aufgeführt sind. Aus diesem Menü können die den einzelnen Leitungen zugeordneten Steuerbefehle für dieses Bündelende durch Anschlag der entsprechenden Schlüs­ seltasten aufgerufen werden. Nachdem die Leitungsenden auf die erforderliche Länge gebracht sind, kann das Abisolieren und Crimpen der Leitungsenden beginnen. Hierzu wird eine der Lei­ tungen ausgewählt und die darauf befindliche Kennung abgelesen. Durch Auswahl dieser Leitung aus dem Menü werden nun die betref­ fenden Steuerbefehle für den Abisolier-Automaten und den Crimp- Automaten aktiviert. Jetzt kann das Leitungsende in die Öffnung des Abisolier-Automaten eingeführt werden. Ist das Ende voll eingeführt, so wird ein Anschlag berührt, der den Abisoliervor­ gang über einen Auslöseschalter einleitet. Aufgrund des indivi­ duellen Steuerbefehls wird jede Leitung unter Berücksichtigung der individuellen Abmessungen abisoliert. Da dieser Vorgang mit großer Genauigkeit abläuft, werden Beschädigungen der Leiter durch das Abisoliermesser sicher vermieden. Wenn ein Leitungs­ ende auf diese Weise abisoliert ist, wird es in die Öffnung des Crimp-Automaten eingeführt. Auch hier wird der Vorgang wieder durch einen Auslöseschalter in Gang gesetzt, wenn das Leitungs­ ende voll in den Kontakt eingeführt ist. Beim Crimpen wird das jeweilige Leitungsende mit einem Kontakt versehen. Hierzu ist vorgesehen, daß das Kontaktmagazin, das alle vorkommenden Arten von Kontakten, also Kontakt-Stifte und -Buchsen enthält, mit dem Crimpautomaten 11 über eine Kontaktzuführung in Verbindung steht. Das Kontaktmagazin ist programmsteuerbar ausgebildet, so daß dieses immer den lt. Fertigungsplan für das gerade abiso­ lierte Leitungsende vorgesehenen Kontakt liefert. Die Kontak­ tierungsarbeit an einem Bündelende ist abgeschlossen, wenn alle Leitungsenden mit einem Kontakt versehen sind.

Eine Ausgestaltung des Crimpautomaten 11 besteht darin, daß dieser mit einer Lichtschranke derart zusammenwirkt, daß der Crimpvorgang ausgelöst wird, wenn das abisolierte Leitungsende voll in den betreffenden Kontakt eingeschoben ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Lichtstrahl so geführt ist, daß er unterbrochen wird, wenn die beim Abisolieren entstandene Schnittfläche der Ummantelung an der gegenüberliegenden Fläche des Kontaktes annähernd anliegt. Der Vorteil der Lichtschranke gegenüber dem Auslöseschalter zeigt sich beim Crimpen von Kon­ takten für größere Leitungsquerschnitte. Hierbei wird nämlich aufgrund der Lichtschranke ein durch Reibung verursachtes vor­ zeitiges Auslösen des Crimpvorgangs vermieden.

Zum rechnergestützten Anschließen von Steckverbindern an die betreffenden Bündelenden wird der an dem Ende des Leitungsbün­ dels anzubringende Steckverbinder in die schraubstockartige Aufnahme der Einspannvorrichtung 16 eingespannt und in Bestückungsposition gebracht. In dieser Position ist die kabelseitige Schnittstelle des Steckverbinders zum Einsetzen der Kontakte zugänglich und der Steckverbinder gegenüber der Bestückungshilfe 9 optimal ausgerichtet. Zur Ausrichtung des Steckverbinders gegenüber der Bestückungshilfe 9 ist die Einspannvorrichtung 16 innerhalb einer zur Arbeitsplatte 5 parallelen Ebene frei verschieb- und verdrehbar ausgebildet und kann in jeder so erreichbaren Position fixiert werden. Zum Ausrichten der Einspannvorrichtung 16 wird über die Tastatur 14 die Identität des zu bearbeitenden Bündel-Endes in den Rech­ ner 12 eingegeben. Daraufhin liefert die Bestückungshilfe 9 gleichzeitig zwei Leitstrahlen, die bestimmten, für den betref­ fenden Steckverbinder charkteristischen Kontaktkammern zugeord­ net sind. Das Ausrichten des Steckverbinders erfolgt dann dadurch, daß die von der Bestückungshilfe 9 gelieferten Markie­ rungen durch Verlagern des Steckverbinders mit den genannten Kontaktkammern zur Deckung gebracht und der Steckverbinder in dieser Position fixiert wird. Danach erscheint auf dem Bild­ schirm 13 ein Menü, das die Kennungen aller an den Steckverbin­ der anzuschließenden Leitungen enthält. Damit kann das Bestücken des Steckverbinders wie folgt durchgeführt werden. Es wird eine der Leitungen zum Einsetzen in den Steckverbinder ausgewählt, deren Kennung abgelesen und die entsprechende, auf dem Bilds­ chirm 13 angezeigte Option durch Anschlagen der zugeordneten Schlüsseltaste ausgewählt. Hierdurch wird eine Ansteuerung der Bestückungshilfe 9 ausgelöst, so daß die Kontaktkammer, in die der Kontaktstift mit der damit verbundenen Leitung einzusetzen ist, durch einen optischen Leitstrahl eindeutig markiert wird. Damit kann das Einsetzen des Stiftes in die richtige Kontakt­ kammer erfolgen. Danach wird die Kennung der nachfolgend einzu­ setzenden Leitung abgelesen und die entsprechende Option aus dem Menü aufgerufen. Daraufhin wird die dem ausgewählten Leitungsen­ de zugeordnete Kontaktkammer durch den Lichtstrahl markiert. Damit kann auch dieser Kontakt in die richtige Kontaktkammer eingesetzt werden. Ist das Einsetzen aller mit diesem Steckver­ binder zu verbindenden Leitungen erfolgt, so wird das nächste Ende des Kabelbaumes mit einem Steckverbinder versehen. Die hierbei angewendete Vorgehensweise wird dadurch ermöglicht, daß der Rechner 12 durch Zugriff auf die abgespeicherten Daten die Koordinaten der jeweils gültigen Kontaktbilder aus den entspre­ chenden Dateien ausliest, und in Form von Steuerbefehlen an die Bestückungshilfe 9 weiterleitet.

Eine Ausgestaltung der Anordnung besteht darin, daß an den Rechner 12 eine Maus angeschlossen ist. Die Maus erzeugt auf dem Bildschirm 13 einen frei beweglichen Cursor, mit dem die einzel­ nen Optionen angesteuert und mittels der Maustaste ausgewählt werden können. Hierbei ist es nicht erforderlich, die den einzelnen Optionen zugeordneten Schlüsseltasten (Menüpunkte) vom Bildschirm 13 abzulesen, um diese dann auf der Tastatur 14 anzu­ schlagen.

Nach Beendigung dieser Arbeiten sind alle Enden des Leitungsbün­ dels mit den vorgesehenen Kontakten, Kabelschuhen bzw. Steckver­ bindern versehen und der Leitungsträger 4 wird zum nächsten Arbeitsplatz gefahren, wo beispielsweise nur noch rein manuelle Restarbeiten ausgeführt werden.

Eine denkbare Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Kennungen der einzelnen Leitungen direkt durch ein optisches Lesegerät gelesen und in den Rechner 12 eingegeben werden. Hier­ durch wird die mögliche Fehlerrate weiter gesenkt.

Fig. 3 zeigt eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Leitungs­ trägers 4 mit dem Aufnahmeteil 18 und den vorbeschriebenen Elementen 20 bis 24. Diese Ausgestaltung besteht darin, daß anstelle des zylindrischen Wickelkerns 19 mehrere vertikale Stäbe 25 verwendet werden. Hierzu ist eine entsprechende Anzahl von Buchsen 26 zur Aufnahme der Stäbe 25 auf einem konzentri­ schen Kreis um den Mittelpunkt des Leitungsträgers mit annähernd gleichmäßiger Winkelteilung angeordnet. In dem gezeigten Bei­ spiel besteht der Wickelkern nur noch aus sechs Stäben. Durch diese Lösung ergibt sich eine bessere Übersichtlichkeit des Leitungsbündels sowie eine bessere Handhabung. Es können auch mehrere Kreise von unterschiedlichem Durchmesser mit darauf angeordneten Buchsen 26 vorgesehen sein. Hierdurch läßt sich der Wickelkern durch Einsetzen der Stäbe 25 in die betreffenden Buchsen 26 an Leitungsbündel von unterschiedlichen Abmessungen anpassen. Um auch die Höhe des Aufnahmeteils 18 an unterschied­ liche Gegebenheiten der einzelnen Arbeitsplätze anzupassen, ist die Säule 23 mit einer Höhenverstellung 27 bekannter Art verse­ hen.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Beispielausführungen beschränkt. Sie erstreckt sich vielmehr auf alle Ausgestaltungen, die im Rahmen der Ansprüche denkbar sind.

Claims (6)

1. Anordnung zum Bearbeiten von Leitungsbündeln, im wesentli­ chen bestehend aus einem Arbeitstisch mit einer Arbeitsplatte, einem Rechner mit einem Bildschirm einer Tastatur sowie mit einem Diskettenlaufwerk einer automatischen Vorrichtung zum Abisolieren, einer automatischen Bestückungshilfe einer Einspannvorrichtung und einem Crimpautomaten, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hinterkante der Arbeitsplatte (5) eine Ausnehmung für die Säule (23) eines Leitungsträgers (4) vorgesehen ist, und der Leitungsträger im wesentlichen aus einem Unterbau (21) mit der Säule (23) und einem gegenüber dem Unterbau (21) um eine vertikale Achse drehbaren Aufnahmeteil (18) besteht.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (18) horizontal ausgerichtet und tellerförmig ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (18) einen zylindrischen Wickelkern (19) aufweist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (18) einen Wickelkern (19) aufweist, der aus vertikalen in Buchsen (26) einsetzbaren Stäben (25) gebildet ist, wobei die Buchsen (26) in annähernd gleicher Winkelteilung auf einem konzentrischen Kreis um die Achse des Aufnahmeteils (18) angeordnet sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchsen (26) auf mehreren konzentrischen Kreisen um die Achse des Aufnahmeteils (18) angeordnet sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (23) mit einer Höhenverstellung (27) versehen ist.