DE4231776C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Orientieren, Separieren und Positionieren der aus Litzen oder aus dünnen Drähten bestehenden Leitungen von vieladrigen Rundkabeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Orientie­ ren, Separieren und Positionieren der aus Litzen oder aus dünnen Drähten beste­ henden Leitungen von vieladrigen Rundkabeln, mit den Merkmalen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und 2 beschriebenen Gattungen.

In der Praxis sind Maschinen zur automatischen Verarbeitung von vieladrigen Rundka­ beln bekannt, mit denen in der Regel maximal dreiadrige Rundkabel verarbeitet wer­ den können. Der Drahtquerschnitt der Einzelleitungen liegt bei 1-1,5 mm² und dient meist als Netzleitung für eine Spannung von 220 Volt. Vieladrige Rundkabel mit mehr als drei Leitungen werden heute nach wie vor manuell vereinzelt und an Stecker oder andere Kontaktleisten angeschlossen.

Im Bereich der Übertragungstechnik werden heute jedoch, aufgrund der Miniaturisie­ rung der Einzelbauteile und der dadurch stark vermehrt zu übertragenden Signale, vieladrige Rundkabel benötigt, die als einzelnes Rundkabel ein mehrfaches an Leitun­ gen der bisher automatisch verarbeiteten dreiadrigen Rundkabel umfassen.

Aus dem Stand der Technik sind einige Versuche zum Lösen der automatischen Vereinzelung und Positionierung von mehreren Leitungen in dem gewünschten Rastabstand bekannt. Aus der DE-OS 32 24 840 ist ein Verfahren zum Entdrallen und Ausrichten von Kabeladern bekannt, bei dem die abgemantelten und verdrallten Adern des am Ende der Ummantelung festgehaltenen Kabels auf eine Platte aufgelegt und mit Hilfe einer rotierenden zu den Adern querstehenden Profilwalze über den ge­ samten Bereich der freiliegenden Adern vorzugsweise mehrmals ausgestreift wird. Die Profilwalze besitzt Nuten für die Einzelleitungen des Rundkabels. Die Profilwalze wird periodisch über den Bereich der freiliegenden Adern hin und her bewegt, wobei die Profilwalze durch eine Feder mit definiertem Druck gegen die auf der Platte aufliegen­ den Adern gedrückt wird. Die Platte ist nicht mit Nuten für die Aufnahme der Einzellei­ tungen versehen. Ein definierter Sitz der entdrallten Einzelleitungen auf der als Auflage dienenden Platte ist nicht gegeben. Eine automatisierte Weiterverarbeitung der ent­ drallten Leitungen des vieladrigen Kabels ist daher nicht möglich.

Aus der DE-OS 29 27 401 ist ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vereinzeln und Positionieren der Adern eines mehradrigen Kabels bekannt, bei dem die entdrall­ ten Kabel in eine Ebene dicht parallel nebeneinander liegend gebracht werden. Sodann werden die Adern vereinzelt, und die vereinzelten Adern in Lücken eines kammförmigen Werkstückträgers in willkürlicher Reihenfolge abgelegt. Die entdrallten Adern werden durch Ausstreifen des Adernbündels zwischen festen und/oder angefe­ derten Druckstücken mit seitlichen Begrenzungen in eine Ebene dicht nebeneinander liegend gebracht und gehalten. Sodann werden die Adern mit Hilfe eines Trennkeile aufweisenden Teiles vereinzelt und nach jeder Vereinzelung über Schlitze auf einen vorgegebenen Teilungsabstand gebracht, der eine unmittelbare Übernahme durch den kammförmigen Werkstückträger erlaubt. Das Trennteile aufweisende Teil kann nach Art einer Walze ausgebildet sein, in der eine Nut von der Breite der Summe der Aderndurchmesser und von der Tiefe eines Aderndurchmessers eingearbeitet ist, von der aus über die Umfangsrichtung versetzte Trennkeile Einzelnuten von der Breite eines Aderndurchmessers in den gewünschten Teilungsabstand der Leitungen führen. Durch Drehen der Walze werden in einem ersten Arbeitsschritt die Adern auf einen un­ profilierten Zylindermantelabschnitt ausgestreift, die ausgestreiften Adern dann in einem zweiten Arbeitsweg durch Überführen in die Nut gebündelt, und von dieser Ausgangslage aus in einem dritten Arbeitsschritt als Adernbündel mit Hilfe der Trenn­ keile in Einzeladern mit entsprechender Abstandsteilung überführt.

Die Nuten in dem kammförmigen Werkstoffträger gemäß der DE-OS 29 27 401 erfassen die Einzeladern in dem bestimmten Rastabstand nur punktförmig. Das bei elastischen Lit­ zen und bei sehr dünnen isolierten Drähten auftretende Federn der Leitungen führt zu ei­ nem Herausspringen der Leitungen aus den Nuten des kammförmigen Werkstückträgers und verhindert so eine fehlerfreie, automatisierte Weiterverarbeitung. Bei dem Gegen­ stand der DE-OS 29 27 401 ist auch die Verarbeitung von vieladrigen Rundkabeln mit ei­ ner unterschiedlichen Anzahl von Leitungen und die Verarbeitung von verschiedenen Lei­ tungsdurchmessern nicht möglich. Der Gegenstand der DE-OS 29 27 401 läßt auch das Erkennen von Nichtfügungen bzw. von Fehlfügungen einzelner Leitungen nicht zu. Eine Einzelleitung kann beispielsweise statt in der Nut auf dem Trennstück zwischen zwei Nuten zu liegen kommen. Bei einer automatisierten Bearbeitung, bei der Vereinzelung und Positionierung, der dann eine entsprechend automatisierte Weiterverarbeitung folgt, kommt es so zu Fehl- oder Nichtbelegung von Nuten, die nicht erkannt werden können und deshalb beim bestimmungsgemäßen Einsatz eines derartigen Kabels zu erheblichen nicht akzeptierbaren Fehlern führen kann. Bei entsprechenden Einsatzfällen von entspre­ chenden vieladrigen Rundkabeln werden Fehlerquoten gefordert, bei denen eine nicht- oder fehlgefügte Leitung auf eine Million korrekt gefügter Leitungen kommt.

Aus der DE-PS 24 39 171 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Festlegen der frei­ en Enden mehrerer beliebig orientierter elektrischer Leitungsdrähte in vorgegebener beab­ standeter Anordnung an einer Arbeitszone bekannt. An diesem Verfahren und der ent­ sprechenden Vorrichtung werden anfangs die Leitungsdrähte so positioniert, daß sie über einer ebenen Oberfläche einer Schablone und in ihrer Gesamtlänge liegen, wobei sich die Leitungsdrähte über ein Vorderende der Schablone hinaus zu einer Arbeitszone erstrecken. Die Leitungsdrähte werden an dem entgegengesetzten Ende der Schablone festgehalten und es wird eine Kraft auf die Leitungsdrähte ausgeübt, so daß die über der Schablone liegenden Abschnitte der Leitungsdrähte gleichzeitig in einzelne in der Oberfläche der Schablone ausgebildete Nuten gedrückt werden, wobei die Nuten voneinander beabstandet sind und sich vom Vorderende zum entgegengesetzten Ende der Schablone erstrecken. Bei dem Gegenstand der DE-PS 24 39 171 verändern sich Abstände zwischen den Nuten wenigstens über einen Teil der Länge der Nuten auf der Schablone und die Kraft auf die Leitungsdrähte wird mittels eines walzenförmigen Teils ausgeübt, das in Längsrichtung der Nuten quer über die Oberfläche der Schablone abgerollt wird und sich quer zu den Nuten erstreckt. Die Schablone ist mit einem Schablonenhalter auf einer Platte befestigt. Die Schablone gemäß zum Gegenstand der DE-PS 24 39 171 hat den Nachteil, daß die Schablone für die Leitungsdrähte einstückig ausgeführt ist. Es lassen sich deshalb die Phasen für die Orientierung, die Separierung und die Positionierung der Leitungsdrähte des vieladrigen Rundkabels nicht trennen und folgerichtig sind die drei genannten Phasen auch nicht einzeln austauschbar auf einem Werkzeugträger angeordnet. Es lassen sich beim Gegenstand der DE-PS 24 39 171 infolge der fehlenden Trennung der Phasen für Orientierung, Separierung und Positionierung keine vieladrigen Rundkabel verarbeiten, die eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen besitzen, die jedoch gleichen Durchmesser haben. Außerdem lassen sich auch keine vieladrigen Rundkabel verarbeiten, die einen verschieden großen Leitungsdurchmesser haben. Ein weiterer Nachteil der DE-PS 24 39 171 ist das Fehlen einer motorisch angetriebenen Walze. Mit einer motorisch angetriebenen Walze kann durch Synchronisation von Translationsbewegungen und Rotationsbewegungen die Walze ohne Schlupf über die Leitungen bewegt werden. Bzgl. der Gefahr einer Beschädigung der Leitungen ist dies besonders wichtig. Darüber hinaus können gemäß dem Gegenstand der DE-PS 24 39 171 auch von der Fügevorrichtung fehlgefügte Leitungen auf der Schablone nicht erfaßt werden, da eine entsprechende Meßeinrichtung zur Erfassung fehlgefügter Leitungen nicht vorhanden ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für vieladrige Rundkabel einen für die automatisierte Massenfertigung geeignetes Verfahren und eine entsprechende Vorrich­ tung zum Vereinzeln und Positionieren der Leitungen zu schaffen, das insbesondere die Nicht- oder Fehlfügungen der Leitungen auf dem Werkzeugträger vermeidet, ein Heraus­ federn der Leitungen aus den Nuten des Werkstückträgers umgeht, eine automatische Weiterverarbeitung der Leitungen des Rundkabels mit Handhabungsgeräten ermöglicht und die Verarbeitung von vieladrigen Rundkabeln mit einer unterschiedlichen Anzahl von Leitungen und von verschiedenen Leitungsdurchmessern zuläßt.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die in dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind in den Merkmalen der Unteransprüche 3 bis 15 gekenn­ zeichnet.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß durch das Einlegen der Leitungen in der Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase in ihrer Ge­ samtlänge in die Konturen der Nuten des ebenen Werkstückträgers erreicht wird, daß für die isolierten Leitungen mit Litzenseele oder sehr dünnen Drähten ein unverrückba­ rer Sitz der Leitung auf dem Werkstückträger erreicht wird. Damit ist eine automatisie­ rungsgerechte Weiterverarbeitung mit Handhabungsgeräten jederzeit möglich. Das Einlegen der Leitungen in ihrer vollständigen Länge in die Konturen der Nuten der Werkzeugstückträger verhindert auch das Herausfedern der Leitungen aus den Nuten des Werkzeugträgers. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Orientierungs-, Sepa­ rierungs- und Positionierungsphase für die Leitungen des vieladrigen Rundkabels auf dem Werkstückträger in drei einzelne Abschnitte unterteilt wird und dabei diese drei Abschnitte austauschbar auf dem Werkzeugträger angeordnet sind. Durch die unter­ schiedliche Gestaltung der Nuten in den drei zitierten Phasen lassen sich vieladrige Rundkabel verarbeiten, die eine unterschiedliche Anzahl von Leitungen besitzen, die jedoch den gleichen Durchmesser haben. Ferner lassen sich vieladrige Rundkabel verarbeitet, die einen verschieden großen Leitungsdurchmesser haben. Dazu ist es le­ diglich erforderlich, einen oder mehrere der Teilabschnitte für das Orientieren, Sepa­ rieren und Positionieren auszutauschen, die dann jeweils die entsprechend unter­ schiedlichen und für den Anwendungsfall erforderlichen abgeänderten Nutenbreiten und -tiefen besitzen. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist schließlich die vorgesehene Meßeinrichtung zur Erfassung und Bereitstellung eines Fehlfügesignals, wenn eine oder mehrere der Leitungen in den Nuten des Werkstückträgers nicht oder nicht richtig eingefügt worden sind, beispielsweise indem eine Leitung über zwei Nuten läuft oder die Leitung überhaupt nicht in eine Nut eingefügt worden ist. Dadurch läßt sich die für die Massenfertigung wie auch für die Anwendung von Leitungen in hoher Stückzahl erforderliche Qualität und das Erreichen einer entsprechend geringen Fehlerquote er­ möglichen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und von Zeich­ nungen noch näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Orientieren, Separieren und Positionieren der aus Litzen oder aus dünnen Drähten bestehenden Leitungen von vieladrigen Rundkabeln mit einer Meßeinrichtung zur Er­ fassung von nichtgefügten Leitungen,

Fig. 2 einen Werkstückträger mit den Profilen von Nuten zum Vereinzeln von Leitungen in drei Abschnitten für die Orientierung, die Separierung und die Positionierung der Leitungen,

Fig. 3 einen stark vergrößerten Schnitt durch einen Teil des Werkstückträgers mit Nuten für die Leitungen, wobei die Nuten mit Einlaufschrägen verse­ hen sind und

Fig. 4 in Teilschnittdarstellung einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Fügevorrichtung mit einem Fügeelement in Form einer Walze und Ab­ standshalter für die wirren Leitungen des Rundkabels.

Die Fig. 1 zeigt eine Prinzipdarstellung der Vorrichtung zum Orientieren, Separieren und Positionieren von Leitungen eines vieladrigen Rundkabels. Die Vorrichtung be­ steht aus einem Werkstückträger 1 und einer Fügevorrichtung 2. Die Fügevorrichtung 2 ist an einem Handhabungsgerät 3 montiert, das der Übersichtlichkeit halber nur schematisiert als Kasten dargestellt ist. Das vieladrige Rundkabel wird von seinem Mantel befreit, es wird also in abisoliertem Zustand zwischen Werkstückträger 1 und Fügevorrichtung 2 eingebracht. Die Abmantelung des Rundkabels erfolgt je nach den konstruktiven Erfordernissen in einer solchen Länge, daß die Länge des Werkstück­ trägers einschließlich des dort aufgebrachten Nutenprofils im Bogenmaß von den Ein­ zelleitungen - in Zukunft als Leitungen bezeichnet - des Rundkabels sich über diese Längenausdehnung erstrecken. Die Leitungen des Rundkabels liegen zunächst wirr durcheinander als Haufwerk auf dem Werkstückträger.

Die Leitungen des Kabels haben als Seelen entweder Litzen oder sehr dünne Drähte, die im Bereich von Bruchteilen von Millimetern im Durchmesser liegen. Zusammen mit der die Leiterseelen umgebenen Isolation haben diese Leitungen die starke Neigung sich federnd zu verhalten. In dem Werkstückträger 1 sind Nuten 4 eingelassen, die sich in Konturen über die gesamte ebene Fläche des Werkstücksträgers erstrecken, siehe dazu Fig. 2.

Die Nutenführungen, also die Konturen der Nuten, sind in der Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase der Leitungen in ihrer Gesamtlänge vollstän­ dig auf dem Werkstückträger ausgebildet. Diese Nuten haben dabei die Breite des Durchmessers der Leitungen. Die Tiefe der Nuten entspricht ebenfalls dem Durchmesser dieser Leitungen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Werkstückträger in drei einzelne Abschnitte aufgeteilt und zwar in den Abschnitt 5 für die Orientierung der Leitungen, den Abschnitt 6 für die Separierung der Leitungen und den Abschnitt 7 für die Positionierung der Leitungen auf dem Werkstückträger. Die drei Abschnitte 5, 6 und 7 sind mit den dem jeweiligen Abschnitt zugeordneten unterschiedlichen Nuten­ führungen jeweils einzeln auf dem Werkstückträger angebracht, was hier nicht näher dargestellt ist. Ferner ist die Anbringung der drei Abschnitte 5, 6 und 7 auf dem Werk­ stückträger so gestaltet, daß sie jederzeit leicht einzeln austauschbar sind, was hier ebenfalls nicht näher dargestellt wird. Es geschieht dies in einer den Anforderungen der Praxis und dem Stand der Technik entsprechenden Weise.

Dem Werkstückträger 1 ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Schwingungs­ modul 8 zugeordnet, das in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 unterhalb des Werkstückträgers 1 angebracht ist. Das Schwingungsmodul 8 dient dazu, den Werk­ stückträger 1 in zwei Richtungen in Bewegung zu versetzen, wenn die Leitungen eines vieladrigen Rundkabels orientiert, separiert und positioniert werden sollen. Das Schwingungsmodul 8 erzeugt Bewegungen in den beiden Richtungen, die die Ebene des Werkstückträgers definiert, also in der xy-Ebene.

Die Führung der Fügevorrichtung 2 ist senkrecht zur Längenausdehnung der Leitungen des Kabels nachgiebig ausgebildet. Zu diesem Zweck sind Federn 9 an ent­ sprechenden Führungsbolzen 10 angebracht worden. Die Nachgiebigkeit besteht also in z-Richtungen, die sich senkrecht zu der ebenen Fläche des Werkstückträgers 1 er­ streckt, in den die Leitungen in ihrer ganzen Länge eingelegt werden. Die Vorrichtung zum Orientieren, Separieren und Positionieren von Leitungen umfaßt ferner eine Meß­ einrichtung zur Erfassung und Bereitstellung eines entsprechenden Fehl-Füge-Signals, wenn eine oder mehrere Leitungen in den Nuten des Werkstückträgers ent­ weder nicht gefügt worden sind oder eine Leitung in zwei verschiedene Nuten einge­ legt wurde. Diese Meßeinrichtung wird später bei der Funktionsbeschreibung noch näher erläutert.

Die Fügevorrichtung 2 verfügt ferner über ein Fügeelement zum Eindrücken der Leitungen 11 in die Profile der Nuten 4 auf dem Werkstückträger 1. Dieses Fügeele­ ment kann als Keil ausgeführt sein, das dabei eine den Leitungen und dem Werk­ stückträger zugeordnete Oberflächenform hat, die ein Einschieben der Leitungen in die Nuten begünstigt. Eine zeichnerische Darstellung für ein derartiges Teil ist in der vorliegenden Anmeldung nicht geoffenbart. Eine weitere Ausführungsform für das Fügeelement ist als Walze 12 ausgebildet. Diese Fügeelemente können durch einen eigenen Motor 13 angetrieben werden. Die Fügeflächen des Keils bzw. der Walze 12 können dabei gegenüber den Leitungen auf dem Werkstückträger glatt ausgeführt sein, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist. Es ist jedoch auch möglich die Fläche des Keils bzw. der Walze 12 gegenüber den Leitungen auf dem Werkstückträger mit Nuten zu versehen, die den Nutenprofilen für die Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase entsprechen, die auf dem Werkstückträger bereits in voller Länge aufgebracht sind. Die Nuten auf dem Fügeelement sind dabei in der Breite entsprechend dem Durchmesser der zu fügenden Leitungen ausgeführt. Die Tiefe der Nuten auf dem Fügeelement ist jedoch geringer als der Durchmesser dieser Leitungen ausgeführt, damit die Leitungen nicht in den auf dem Fügeelement ausgeführten Nutenkonturen haften bleiben können.

Nachfolgend soll das Verfahren und die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch näher beschrieben werden. Das hier nicht dargestellte abisolierte Kabel wird mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten Greifeinheit auf dem Werkstückträger 1 positioniert. Die Fügevorrichtung 2 wird mit ihrem Fügeelement mit Hilfe des hier nur schematisch dargestellten Handhabungsgerätes 3 derart über die Leitungen des Rundkabels positioniert, daß die aus dem Kabelmantel austretenden Leitungen und das Fügeelement direkt über dem Abschnitt 5 für die Orientierung zu liegen kommt. Durch eine Translationsbewegung des Fügeelements bzw. des Handhabungsgerätes und einer gleichzeitig ablaufenden drehenden Bewegung des Fügeelements werden die Leitungen zunächst in die einzige Nut des Teilabschnittes 5 eingelegt. Gleichzeitig führt der Werkstückträger 1 zusammen mit den Abschnitten 5, 6 und 7 Vibrationsbewegungen in der xy-Ebene aus, die durch den Schwingungsmodul 8 ausgelöst werden. Das Separieren der Leitungen erfolgt in dem Abschnitt 6 für die Separierung unter Fortführung der Translationsbewegung mit einer gleichzeitigen Drehbewegung des Fügeelements. Während in der Orientierungsphase die Leitungen dicht nebeneinander parallel ausgerichtet wurden, werden sie in der Separierungsphase durch schmale Einzelstege voneinander getrennt. Die schmalen Einzelstege trennen jetzt bereits die Leitungen. Die Nuten sind derart ausgeführt, daß der Querschnitt der Nuten jeweils seitlich am Übergang in die Fläche bzw. Stege des Werkstückträgers mit Einlaufschrägen (24) ausgestattet ist, siehe dazu Fig. 3. Dort sind die Stege allerdings stark vergrößert dargestellt, da die Leitungen mit Isolierung etwa in der Größenordnung von 1 bis 2 mm Durchmesser liegen können.

Wird mittels des Handhabungsgerätes die Fügevorrichtung bzw. das Fügeelement über den Abschnitt 6 zur Separierung geführt, so beginnt nunmehr das Einlegen der Leitungen in den Abschnitt 7 für die Positionierung der Leitungen. So wird das gleiche Verfahren der translatorischen Bewegung kombiniert mit einer drehenden Bewegung des Fügeelements weiter angewandt, bis die Leitungen am Ende des Abschnitts 7 in dem gewünschten Rastabstand liegen, der beispielsweise der Weiterverarbeitung für einen entsprechenden Abstand der Stifte eines Steckers oder den Anschluß an eine Leiterplatte dienen kann. Während des gesamten Füge- bzw. Einlegevorgangs der Leitungen wird dabei die Vibrationsbewegung des Werkstückträgers 1 aufrechterhal­ ten. Durch Einlaufschrägen (24) an den eingearbeiteten Konturen der Nuten wird sichergestellt, daß die einzelnen Leitungen in hohem Umfang zwangsläufig in die dafür vorgesehenen Konturen zu liegen kommen. Die drehenden Bewegungen des Füge­ elements können mit Hilfe eines direkt in dem Fügeelement positionierten Antriebs­ motors oder auch mit jeder anderen geeigneten Vorrichtung realisiert werden.

Die Einzelnut auf dem Abschnitt 5 für die Orientierung wird dabei so ausgelegt, daß sie so breit ist, wie die Anzahl der Leitungen multipliziert mit dem Durchmesser dieser Leitungen. Dadurch ist es möglich, daß die Verlegung der Leitungen stets in der Mitte des Werkstückträgers beginnt. Durch die Änderung der Breite dieser Nut lassen sich sowohl zusätzliche oder weniger Leitungen pro Rundkabel mit dem gleichen Leitungs­ durchmesser berücksichtigen, als auch Leitungen mit anderen Durchmessern durch die entsprechende Veränderung der Nutbreite verarbeiten. Da die Abschnitte 5, 6 und 7 auf dem Werkstückträger ausgetauscht werden können, lassen sich in dem Abschnitt 7 für die Positionierung andere Rastabstände jederzeit erzeugen. Legt man die Anzahl der Nuten bzw. Konturen über dem gesamten Werkzeugträger auf eine maximale Anzahl von Leitungen des Rundkabels aus, so lassen sich nur durch Ände­ rung bzw. Verkleinerung der Einzelnut im Abschnitt 5 für die Orientierung jeweils Rundkabel mit einer geringeren Anzahl von Leitungen dadurch verarbeiten, daß lediglich der 5. Abschnitt für die Orientierung ausgetauscht wird. Die Leitungen werden dann von der Mitte ausgehend in den beiden anderen Abschnitten 6 und 7 ohne Aus­ tauschen der Abschnitte 6 und 7 verarbeitet. Die Leitungen sind damit auf dem Werk­ stückträger 1 in den Abschnitten 5, 6 und 7 in ihrer gesamten Länge in die Konturen der Nuten eingelegt. Die Leitungen liegen damit praktisch flächenhaft auf einer Ebene auf. Dadurch wird eine punktförmige Auflage über eine kurze Länge vermieden und ein unverrückbarer Sitz der federnden Leitungen erreicht. Die Funktionsbereiche für das Orientieren, Separieren und Positionieren liegen auf dem Werkstückträger bzw. in den entsprechenden Nutenkonturen. Sollten bei dem Fügeelement auch Nuten in ent­ sprechenden Konturen zusätzlich zu dem Werkstückträger vorgesehen sein, so dienen sie lediglich einer sichereren Verteilung der Leitungen auf dem Werkstückträger. Die Tiefe für die Nuten auf dem Fügeelement wird so gering ausgelegt, daß die Leitungen in diesen Nuten nicht haften bleiben können.

Durch das Austauschen der für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Ab­ schnitte unter den Abschnitten 5, 6 und 7 kann die Verarbeitung von Rundkabeln mit verschiedener Anzahl von Leitungen praktisch mit dem gleichen Werkstückträger erfolgen, dadurch werden insbesondere Kostenersparnisse erzielt.

Durch die Ausgestaltung des Werkstückträgers als ebene Fläche in Kombination mit der Nachgiebigkeit der Führung der Fügevorrichtung bzw. des Fügeelements senk­ recht zur Längenausdehnung der Leitungen des Kabels auf dem Werkstückträger ist es auch möglich, über eine Meßeinrichtung die Erfassung von einer Leitung oder von mehreren Leitungen zu ermöglichen, die während des Fügevorgangs nicht in die Nuten des Werkstückträgers eingelegt worden sind. Beispielsweise kann eine Leitung auf dem Steg zwischen zwei Nuten liegen bleiben oder es kann vorkommen, daß eine Leitung zunächst in der einen Nut und dann über einen Steg in eine andere Nut ein­ gefügt wird. Mit dem hier gezeigten Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung ist es also zusätzlich möglich, eine Prozeßkontrolle mit Hilfe eines Regelkreises durch­ zuführen. Sobald eine Leitung 11, siehe dazu Fig. 1 - alle anderen Leitungen 11 sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden -, außerhalb der Nut zu liegen kommt und die Fügevorrichtung 2 mit ihrem Fügeelement über diese Leitung fährt, entsteht zunächst eine Relativbewegung zwischen dem Werkstückträger 1 und der Fügevorrichtung 2 durch die in z-Richtung vorgesehene Nachgiebigkeit, wie sie bereits vorher beschrieben wurde. Zur Erfassung eines solchen Fehlers bzw. Störfalls lassen sich mehrere Wege beschreiten. Prinzipiell gilt, daß die Meßeinrichtung die Änderung des Auslenkungsweges zwischen dem Werkstückträger und Fügeelement erfaßt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Änderung des Auslenkungsweges der Fügevorrichtung 2 gegenüber dem Werkstückträger 1 mittels einer Auswerteein­ richtung erfaßt wird und dann ein entsprechendes Fehlfügesignal erzeugt wird. Dies kann man mit einem Wegmeßsystem 14 erlassen, das in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt ist. Die Änderung des Auslenkungsweges entspricht dem Durchmesser der jeweils fehlgefügten Leitung 11. Als Meßgröße der Auslenkung dient die Wegdifferenz der Fügevorrichtung bei einer Fehl- oder Nichtfügung einer Leitung.

Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung eines Fehlers bei der Fügung besteht darin, daß die Meßeinrichtung die Änderung des Auslenkungsweges der Fügevorrichtung 2 mittels einer Kraftmeßdose 15 erfaßt. Die Kraftmeßdose mißt die veränderte Kraft der Fügevorrichtung 2 auf die Leitung bzw. den Werkstückträger und erzeugt ein ent­ sprechendes Fehlfügesignal. Ferner besteht noch die Möglichkeit, daß die Meßvor­ richtung mittels geeigneter Sensoren das Vorhandensein eines Spaltes zwischen der Fügevorrichtung bzw. dem Fügeelement und dem Werkstückträger 1 erfaßt. Dieser Spalt hat bei einer Fehl- oder Nichtbelegung einer Nut mit einer Leitung etwa die Höhe eines Leitungsdurchmessers. Aus dieser Größe wird wiederum ein Fehlfügesignal erzeugt. Als Sensoren zur Feststellung eines derartigen Spaltes 16 lassen sich bei­ spielsweise optische Sensoren verwenden oder auch alle anderen für einen derartigen Anwendungszweck geeigneten Sensoren.

Die vorstehend geschilderten Erzeugungen von Fehlfügesignalen werden zur Verar­ beitung einer elektronischen Auswerteeinheit 17 zugeführt. Von der Auswerteeinheit 17 wird ein entsprechendes Signal an eine Steuereinheit 18 des Handhabungsgerätes 3 gegeben. Mit Hilfe der Fehlfügesignale können unterschiedliche Fehlerstrategien zur Behebung über die Steuereinheit 18 des Handhabungsgerätes erfolgen, die nicht Gegenstand dieser Anmeldung sind.

Eine weitere Möglichkeit Nicht- oder Fehlfügungen der Leitungen 11 auf dem Werk­ stückträger 1 zu vermeiden ist es, die zunächst wirren als Haufwerk vorliegenden Lei­ tungen des abisolierten Rundkabels 22 mittels Abstandshaltern 19 und 20 unmittelbar vor dem Einlegen durch das Fügeelement zunächst von der ebenen Fläche des Werk­ stückträgers 1 entfernt zu halten. Dazu ist in Fig. 4 ein Ausschnitt aus einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei die Fügevorrichtung mit einem als Walze 12 ausgeführten Fügeelement ausgerüstet ist. Das als Walze 12 ausgebildete Fügeelement drückt die wirren Leitungen des abisolierten Rundkabels in den Werk­ stückträger 1. In Bewegungsrichtung 21 des Fügeelements unmittelbar vor dem Füge­ element sind Abstandshalter 19 und 20 angeordnet, die die in diesem Abschnitt noch nicht in die Nuten des Werkstückträgers eingedrückten wirren Leitungen 11 zunächst von der ebenen Fläche des Werkstückträgers mit den Nutenkonturen fernhalten. Dadurch wird vermieden, daß sich die wirren Leitungen versehentlich in irgendeiner willkürlichen Form auf die Konturen der Nuten des Werkstückträgers 1 auflegen. Zu diesem Zweck ist der Abstandshalter 20 beweglich ausgeführt. Vor dem Einführen der als Haufwerk vorliegenden Leitungen auf den Werkstückträger wird er mittels eines Armes 23 zunächst abgesenkt. Nach erfolgtem Einlegen wird der bewegliche Ab­ standshalter 20 in Richtung des Abstandshalters 19 nach oben gefahren. Dadurch werden die Leitungen 11 von der ebenen Fläche des Werkstückträgers 1 entfernt ge­ halten.

Bezugszeichenliste

 1 Werkstückträger
 2 Fügevorrichtung
 3 Handhabungsgerät
 4 Nuten
 5 Abschnitt für die Orientierung
 6 Abschnitt für die Separierung
 7 Abschnitt für die Positionierung
 8 Schwingungsmodul
 9 Federn
10 Führungsbolzen
11 Leitungen
12 Walze
13 Motor
14 Wegmeßsystem
15 Kraftmeßdose
16 Spalt
17 Auswerteeinheit
18 Steuereinheit des Handhabungsgerätes
19 Abstandshalter
20 beweglicher Abstandshalter
21 Bewegungsrichtung des Fügeelements
22 Rundkabel
23 Arm
24 Einlaufschrägen

Claims (15)

1. Verfahren zum Orientieren, Separieren und Positionieren der aus Litzen oder aus dünnen Drähten bestehenden Leitungen von vieladrigen Rundkabeln, wobei die Leitungen zwischen einer Fügevorrichtung mit mindestens einem Antrieb und einem austauschbaren Werkstückträger vereinzelt werden und zwischen der Fügevorrichtung und den Leitungen des Kabels beim Fügen Relativbewegungen stattfinden, der gesamte Vereinzelungsvorgang durch Steuerungsmittel geführt und die Leitungen in der Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase durch entsprechende Konturen von Nuten geformt werden, indem sie in ihrer Gesamtlänge vollständig in die Konturen der Nuten (4) des ebenen Werkstückträgers (1) eingelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auftrennen der Gesamtlänge der Konturen der Nuten in drei einzelne Teilabschnitte (5, 6, 7) jeweils für die Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase und das Austauschen dieser einzelnen Abschnitte auf dem Werkstückträger die Konturen und Anzahl der Nuten (4) in ihrer Gesamtlänge auf dem Werkstückträger (1) verändert werden können, und daß beim Fügen der Leitungen der Werkstückträger in den beiden Richtungen der durch ihn gebildeten Ebene fortdauernd bewegt wird, daß eine Meßeinrichtung zur Erfassung von einer oder mehreren in die Nuten (4) des Werkstückträgers (1) nicht gefügten Leitungen (11) vorgesehen ist, daß dabei von der Meßeinrichtung entsprechende Fehlfügesignale erzeugt werden, und daß diese Signale zur Betätigung eines der Vorrichtung zugeordneten und sie steuernden Handhabungsgerätes (3) abgegeben werden.

2. Vorrichtung zum Orientieren, Separieren und Positionieren der aus Litzen oder aus dünnen Drähten bestehenden Leitungen von vieladrigen Rundkabeln, die über eine Fügevorrichtung und einen austauschbaren Werkstückträger für die Leitungen des Kabels verfügt, die mit mindestens einem Antrieb versehen sind und von Steue­ rungsmitteln geführt werden, wobei der Orientierungs-, Separierungs- und der Positionierungsphase jeweils entsprechende Konturen von Nuten für die Leitungen zugeordnet sind, zwischen der Fügevorrichtung und den Leitungen des Kabels Relativbewegungen beim Fügen stattfinden, die Führung der Fügevorrichtung gegenüber dem Werkstückträger senkrecht zur Längenausdehnung der Leitungen des Kabels nachgiebig ausgebildet ist, und daß die Nutenführungen in der Orientierungs-, Separierungs- und Positionie­ rungsphase der Leitungen (11) in ihrer Gesamtlänge vollständig auf dem als ebene Fläche ausgeführten Werkstückträger (1) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß für die Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase für die Leitungen der Werkstückträger in drei einzelne Teilabschnitte (5, 6, 7) aufgeteilt ist, daß dabei diese drei Abschnitte mit den dem jeweiligen Abschnitt zugeordneten unterschiedlichen Nutenführungen jeweils einzeln auf dem Werkstückträger (1) austauschbar sind, daß dem Werkstückträger ein Schwingungsmodul (8) zugeordnet ist, der zur Erzeugung von Bewegungen in den beiden Richtungen der Werkstückträgerebene dient, daß schließlich eine Meßeinrichtung zur Erfassung und Bereitstellung eines entsprechenden Fehlfügesignals von einer oder mehrerer in die Nuten (4) des Werkstückträgers (1) nicht gefügten Leitungen (11) vorgesehen ist, und daß der Vorrichtung als Antrieb wenigstens ein Handhabungsgerät (3) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachgiebigkeit der Fügevorrichtung (2) gegenüber den Leitungen (11) mittels in der Führung der Fügevorrichtung angeordneten Federn (9) erzeugt wird.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung die Änderungen des Auslenkungsweges der Fügevor­ richtung (2) gegenüber dem Werkstückträger (1) mittels einer Auswerteeinheit er­ faßt und ein Fehlfügesignal erzeugt wird.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung die Änderung des Auslenkungsweges der Fügevorrich­ tung (2) mittels einer Kraftmeßdose (15) die veränderte Kraft der Fügevorrichtung auf die Leitungen (11) bzw. den Werkstückträger (1) erfaßt und ein Fehlfügesignal abgibt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung mittels Sensoren das Vorhandensein eines Spaltes zwi­ schen der Fügevorrichtung (2) und dem Werkstückträger (1) in der Höhe eines Leitungsdurchmessers erfaßt und in ein Fehlfügesignal umwandelt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren als optische Sensoren ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fehlfügesignal an die Steuereinheit (18) des Handhabungsgerätes (3) übertragen wird.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fügevorrichtung (2) als Fügeelement eine Walze zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fügevorrichtung (2) als Fügeelement ein Keil zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügefläche der Walze bzw. des Keils gegenüber den Leitungen auf dem Werkstückträger (1) glatt ausgeführt ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügefläche der Walze bzw. des Keils gegenüber den Leitungen auf dem Werkstückträger (1) mit Nuten (4) für die Orientierungs-, Separierungs- und Positionierungsphase ausgeführt sind, und daß diese Nuten die Breite des Durchmessers der Leitungen (11), jedoch eine geringere Tiefe als der Durchmesser dieser Leitungen aufweisen.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2, 9,10, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Fügeelement ein eigener Motorantrieb (13) zur Verfügung steht.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Nuten jeweils seitlich am Übergang in die Fläche des Werkstückträgers mit Einlaufschrägen (24) ausgestaltet ist.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst als wirres Haufwerk vorliegenden Leitungen (11) vor dem Bearbeiten durch das Fügeelement (12) mittels Abstandshaltern (19, 20) von der ebenen Oberfläche des Werkstückträgers (1) in Abstand gehalten werden.