EP0126842B1 - Crimpverfahren sowie Crimpvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Crimpverfahren sowie Crimpvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0126842B1
EP0126842B1 EP84101154A EP84101154A EP0126842B1 EP 0126842 B1 EP0126842 B1 EP 0126842B1 EP 84101154 A EP84101154 A EP 84101154A EP 84101154 A EP84101154 A EP 84101154A EP 0126842 B1 EP0126842 B1 EP 0126842B1
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EP
European Patent Office
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robot arms
cable
crimping
additional
grippers
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EP84101154A
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Rudolf Reinertz
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Grote and Hartmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Grote and Hartmann GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes
    • H01R43/052—Crimping apparatus or processes with wire-feeding mechanism
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    • Y10T29/514—Separate tool stations for selective or successive operation on work including assembling or disassembling station and means to sever work prior to disassembling comprising means to strip insulation from wire
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    • Y10T29/5193—Electrical connector or terminal

Definitions

  • the invention relates to a crimping method of the type specified in the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a device for carrying out the method according to the first part of patent claim 4.
  • Such a method and such a device for carrying out the method are known from DE-C-1 190533.
  • the known device is used for cutting to length, stripping and one- or both-sided attachment of connectors to individual strands or wires.
  • Devices of this type have been developed so far that strand or wire lengths of 50 to 3000 mm can be processed and quantities of 1400 to 6000 pieces per hour can be produced.
  • the object of the invention is to increase the work output per unit of time of a method of the type mentioned at the beginning with simple means.
  • a device for performing this method is characterized in claim 4.
  • Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
  • the crimping device has four robot arms 2, 3, 4 and 5.
  • the robot arms 4 and 2 are viewed in the working direction (arrow direction 1) - as is known per se - arranged one behind the other and are pivotable in a vertical axis 6 on a machine frame, not shown.
  • a device 8 for cutting and stripping In the space 7 between the robot arms 4 and 2 there is a device 8 for cutting and stripping, which is only indicated schematically.
  • Each robot arm 4, 2 is equipped with grippers 9 which are located below the robot arms and are arranged opposite each other in the vicinity of the intermediate space 7; the grippers 9 can open and close while grasping and holding a line 10 and releasing it again.
  • the robot arms 4, 2 are designed and supported such that they can also slide back and forth in the direction of the arrow 11.
  • measuring rollers 12 and feed rollers 13 In the direction of arrow 1 in front of the grippers 9 of the robot arm 4, measuring rollers 12 and feed rollers 13 are arranged, which push the line 10 through the grippers of the robot arms
  • the robot arms 4, 2 each operate a stop device 14, 15 which, viewed in plan view, each sits laterally next to the corresponding robot arm on a machine frame (not shown).
  • the stop device 14 belongs to the robot arm 4 and the stop device 15 to the robot arm 2.
  • the robot arm 4 can be pivoted about the axis 6 in the double arrow direction 16 and the robot arm 2 in the direction of the double arrow 17, the arms - as known - with the cutting edge - and stripping device 8 can transport the manufactured cable end into the working space of the respective stop device.
  • the device described corresponds to the prior art and works as follows.
  • the line 10 is intermittently drawn off and cut to length from a cable drum (not shown) with a transport device (not shown) and pushed by the measuring rollers 12 and feed rollers 13 through the grippers 9 of the robot arms 4, 2.
  • the grippers are closed, the line is cut and stripped with the cutting device 8, the robot arms 4, 2 sliding back in the direction of the arrow 11 and possibly sliding forward again.
  • the robot arms 4, 2 then pivot to the respective stop device 14, 15, the stripped end being placed in the working tool of the stop device and a connector being crimped.
  • the robot arms then swivel back again and the grippers 9 open, whereupon the finished crimped line (not shown) is removed from the robot arm 2 and the line 10 still located in the robot arm 4 is pushed through the robot arm 2 with the front crimped end, until the desired length is reached. Then the described process is repeated.
  • the robot arms move up and down in the direction of the arrow 18. However, the pivoting movement takes place in a horizontal plane.
  • the invention provides that the device for crimping is equipped with two further robot arms, preferably robot arms 5 and 3 of identical construction.
  • the robot arms 5, 3 are expediently located exactly below the robot arms 4, 2 (FIG. 1), but their grippers 9 are directed upwards. Accordingly, the measuring rollers 12 and feed rollers 13 are located above the robot arm 5.
  • the robot arms 5, 3 can execute the same movements as the robot arms 4, 2 and act on the line 19. In the space 7 between the robot arms 5, 3 there is also a device 8 for severing and stripping the line 19.
  • the robot arm 5 operates the stop device 14 and the robot arm 3 the on Impact device 15.
  • the robot arms 5, 3 and the other associated devices of the lower level cannot be seen, because they are structurally identical and are arranged directly below the devices of the upper level.
  • all four robot arms 4, 2 and 5, 3 are mounted such that they perform a movement on an imaginary horizontal positioning plane 20 when pivoted, the stop devices 14, 15 or their working tools being located in the positioning plane 20. Accordingly, the robot arms 4, 2 move downward by the absolute amount x and the robot arms 5, 3 move upward by the amount y when pivoting to the stop devices.
  • the amounts x and y are preferably the same.
  • the robot arms preferably slide on an inclined plane to the positioning plane 20 or are equipped with an incline drive so that the lifting or lowering by the amount x or y can be ensured when pivoting.
  • the robot arms 4, 2 - as is known per se - also subsequently perform a vertical movement in the direction of the double arrow 18 for crimping, while the robot arms 5, 3 likewise move in the direction of the double arrow 18 for the same purpose .
  • the crimping method according to the invention provides that the processing of the lines 10 and 19 in cycles is carried out as follows, the comparison in the table below meaning the same cycle time in each case.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Numerical Control (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Crimpverfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem ersten Teil des Patentanspruchs 4.
  • Ein derartiges Verfahren sowie eine solche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind aus der DE-C-1 190533 bekannt. Die bekannte Vorrichtung dient zum Ablängen, Abisolieren und ein- oder beidseitigen Anschlagen von Verbindern an Einzellitzen oder Drähte. Vorrichtungen dieser Art sind so weit entwickelt worden, dass Litzen- oder Drahtlängen von 50 bis 3000 mm verarbeitet und Stückzahlen von 1400 bis 6000 Stück pro Stunde hergestellt werden können.
  • Diese Stückzahlen befriedigen jedoch noch nicht. Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Arbeitsgeschwindigkeit der Vorrichtungen zu erhöhen. Dabei ist versucht worden, bestimmte Arbeitsgänge schneller ablaufen zu lassen, indem schnellere Antriebsmittel eingesetzt worden sind. Dies hat jedoch zu Problemen bezüglich der zu beherrschenden Massenkräfte geführt, so dass die Lösungsversuche sehr aufwendig geworden sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist, die Arbeitsleistung pro Zeiteinheit eines Verfahrens der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln zu steigern.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils gelöst.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Patentanspruch 4 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Crimpvorrichtung,
    • Fig. 2 schematisch eine Draufsicht auf die Crimpvorrichtung.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Crimpen weist vier Robotarme 2, 3, 4 und 5 auf. Die Robotarme 4 und 2 sind in Arbeitsrichtung betrachtet (Pfeilrichtung 1 ) - wie an sich bekannt - hintereinander angeordnet und lagern in einer vertikalen Achse 6 schwenkbar auf einem nicht dargestellten Maschinengestell. Im Zwischenraum 7 zwischen den Robotarmen 4 und 2 befindet sich eine lediglich schematisch angedeutete Einrichtung 8 zum Schneiden und Abisolieren. Jeder Robotarm 4, 2 ist mit Greifern 9 ausgerüstet, die sich unterhalb der Robotarme befinden und jeweils in der Nähe des Zwischenraums 7 sich gegenüberliegend angeordnet sind; die Greifer 9 können sich öffnen und schliessen und dabei eine Leitung 10 fassen und halten und wieder freigeben. Die Robotarme 4, 2 sind so ausgebildet und gelagert, dass sie auch in Pfeilrichtung 11 vor- und zurückgleiten können. In Pfeilrichtung 1 vor den Greifern 9 des Robotarms 4 sind Messrollen 12 und Vorschubrollen 13 angeordnet, die die Leitung 10 durch die Greifer der Robotarme 4, 2 schieben und die gewünschte Länge abmessen können.
  • Die Robotarme 4, 2 bedienen je eine Anschlageinrichtung 14, 15, die in der Draufsicht betrachtet jeweils seitlich neben dem korrespondierenden Robotarm auf einem nicht dargestellten Maschinengestell sitzen. Dabei gehört die Anschlageinrichtung 14 zum Robotarm 4 und die Anschlageinrichtung 15 zum Robotarm 2. Der Robotarm 4 ist um die Achse 6 in Doppelpfeilrichtung 16 verschwenkbar und der Robotarm 2 in Richtung des Doppelpfeiles 17, wobei die Arme - wie bekannt - ein mit der Schneide - und Abisoliereinrichtung 8 hergestelltes Leitungsende in den Arbeitsraum der jeweiligen Anschlageinrichtung transportieren können.
  • Insoweit entspricht die beschriebene Vorrichtung dem Stand der Technik und arbeitet wie folgt. Die Leitung 10 wird taktweise von einer nicht dargestellten Kabeltrommel mit einer nicht dargestellten Transporteinrichtung abgezogen und abgelängt und von den Messrollen 12 und Vorschubrollen 13 durch die Greifer 9 der Robotarme 4, 2 geschoben. Nach Vorliegen der gewünschten Länge werden die Greifer geschlossen, die Leitung mit der Schneideinrichtung 8 durchtrennt und abisoliert, wobei die Robotarme 4, 2 in Pfeilrichtung 11 zurück- und ggf. wieder vorgleiten. Danach verschwenken die Robotarme 4, 2 zu der jeweiligen Anschlageinrichtung 14, 15, wobei jeweils das abisolierte Ende in das Arbeitswerkzeug der Anschlageinrichtung gelegt und ein Verbinder gecrimpt wird. Anschliessend schwenken die Robotarme wieder zurück, und die Greifer 9 öffnen sich, worauf die fertig gecrimpte Leitung (nicht dargestellt) aus dem Robotarm 2 genommen und die sich noch im Robotarm 4 befindende Leitung 10 mit dem vorderen gecrimpten Ende durch den Robotarm 2 geschoben wird, bis die gewünschte Länge erreicht ist. Dann wiederholt sich der beschriebene Vorgang. Zum Einlegen der abisolierten Enden der Leitungen in die Crimpwerkzeuge und Entenhmen der gecrimpten Leitungsenden daraus kann vorgesehen sein, dass sich die Robotarme in Pfeilrichtung 18 auf und ab bewegen. Die Schwenkbewegung erfolgt jedoch in einer horizontalen Ebene.
  • Die Erfindung sieht vor, dass die Vorrichtung zum Crimpen mit zwei weiteren Robotarmen, vorzugsweise baugleichen Robotarmen 5 und 3, ausgerüstet ist. Zweckmässigerweise befinden sich die Robotarme 5, 3 genau unterhalb der Robotarme 4, 2 (Fig. 1), wobei jedoch ihre Greifer 9 nach oben gerichtet sind. Demgemäss befinden sich die Messrollen 12 und Vorschubrollen 13 oberhalb des Robotarms 5. Die Robotarme 5, 3 können die gleichen Bewegungen wie die Robotarme 4, 2 ausführen und wirken auf die Leitung 19 ein. Im Zwischenraum 7 zwischen den Robotarmen 5, 3 befindet sich ebenfalls eine Einrichtung 8 zum Durchtrennen und Abisolieren der Leitung 19. Der Robotarm 5 bedient die Anschlageinrichtung 14 und der Robotarm 3 die Anschlageinrichtung 15. In Fig. 2 sind die Robotarme 5, 3 und die anderen dazugehörigen Einrichtungen der unteren Ebene nicht zu sehen, weil sie baugleich und direkt unter den Einrichtungen der oberen Ebene angeordnet sind.
  • Vorteilhaft ist, wenn alle vier Robotarme 4, 2 bzw. 5, 3 derart gelagert sind, dass sie beim Verschwenken eine Bewegung auf eine imaginäre horizontale Positionierebene 20 durchführen, wobei sich in der Positionierebene 20 die Anschlageinrichtungen 14, 15 bzw. deren Arbeitswerkzeuge befinden. Demgemäss bewegen sich die Robotarme 4, 2 beim Verschwenken zu den Anschlageinrichtungen um den absoluten Betrag x nach unten und die Robotarme 5, 3 um den Betrag y nach oben. Dabei sind die Beträge x und y vorzugsweise gleich. Die Robotarme gleiten vorzugsweise auf einer schiefen Ebene zur Positionierebene 20 oder sind mit einem Steigungsantrieb ausgerüstet, damit der Hub bzw. das Absenken um den Betrag x bzw. y beim Verschwenken gewährleistet werden kann. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Robotarme 4, 2 - wie an sich bekannt - zusätzlich anschliessend für das Crimpen noch eine vertikale Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles 18 ausführen, während die Robotarme 5, 3 sich zum gleichen Zweck ebenfalls in Richtung des Doppelpfeiles 18 bewegen.
  • Das erfindungsgemässe Crimpverfahren sieht vor, dass das taktweise Verarbeiten der Leitungen 10 und 19 wie folgt durchgeführt wird, wobei die Gegenüberstellung in der folgenden Tabelle jeweils die gleiche Taktzeit bedeutet.
    Figure imgb0001
  • Auf diese Weise gelingt es, mit einer einfachen Verdoppelung der Robotarme eine ganz erhebliche Leistungssteigerung der bekannten Crimpvorrichtung zu erzielen. Zusätzliche neu zu entwickelnde Maschinenelemente sind nicht erforderlich. Der Rückgriff auf die bekannten Elemente, gepaart mit einer Taktung der Arbeitszyklen derart, dass die Robotarme die Anschlageinrichtungen paarweise nacheinander bedienen, und die Wahl einer gemeinsamen Positionierebene sowie die Anordnung der zusätzlichen Elemente in der zweiten Ebene mit jeweils benachbarten Greifern bezüglich der Positionierebene bringt den überraschenden Effekt einer ganz beachtlichen Leistungssteigerung, für die seit langem ein dringendes Bedürfnis bestand.

Claims (12)

1. Crimpverfahren, bei dem Leitungsstücke bestimmter Länge von einer sehr langen, gerollten Leitung (10) abgetrennt und die sich gegenüberliegenden Enden abisoliert und gecrimpt werden, wobei die Leitung (10) zyklisch um eine der Länge der Leitungsstücke entsprechende Länge vorgerückt wird und die von der Isolation befreiten Enden der Leitung (10) und des Leitungsstücks nach den Seiten ausgeschwenkt und zum Crimpen in je eine Crimpeinrichtung eingeführt werden, woraufhin die Enden nach dem Crimpen wieder zurückgeschwenkt werden, das gecrimpte Leitungsstück entnommen und die gecrimpte Leitung weitertransportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu der ersten Leitung (10) bzw. dem ersten Leitungsstück eine zweite Leitung (19) bzw. ein zweites Leitungsstück geführt und in der gleichen Weise zum Crimpen vorbereitet und verschwenkt wird, wobei das Crimpen jeweils in derselben Crimpvorrichtung erfolgt und folgende Arbeitszyklen taktweise durchgeführt werden:
Taktweiser Funktionsablauf, wobei die Gegenüberstellung in der nachfolgenden Tabelle jeweils die gleiche Taktzeit bedeutet:
Figure imgb0002
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Leitungen bzw. der Leitungsstücke beim Verschwenken auf einer schiefen Ebene in eine gemeinsame Positionierebene transportiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden um den gleichen Betrag x bzw. y zur Positionierebene hin verschwenkt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zwei Robotarmen (2, 4), die in Arbeitsrichtung hintereinander angeordnet und um eine vertikale Achse (6) schwenkbar angeordnet sind, im Zwischenraum zwischen den Robotarmen (2, 4) sich eine Einrichtung (8) zum Schneiden und Abisolieren befindet, jeder Robotarm (2, 4) mit Greifern (9) ausgerüstet ist, die sich unterhalb der Robotarme (2, 4) befinden und in der Nähe des Zwischenraums sich gegenüberliegend angeordnet sind, vor dem Greifer (9) des vorderen Robotarms (4) Messrollen (12) und Vorschubrollen (13) lagern, die eine Leitung (10) durch die Greifer (9) der Robotarme (2, 4) schieben und eine gewünschte Länge abmessen können, wobei seitlich neben den Robotarmen (2, 4) jeweils eine Anschlageinrichtung (14, 15) positioniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit zwei weiteren Robotarmen (5, 3) ausgerüstet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Robotarme (5, 3) baugleich mit den ersten Robotarmen (4, 2) ausgeführt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Robotarme (5, 3) sich genau unterhalb der ersten Robotarme (4, 2) befinden, wobei jedoch ihre Greifer (9) nach oben ragen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Messrollen (12) und die Vorschubrollen (13) des weiteren Robotarmes (5) oberhalb des weiteren Robotarmes (5) befinden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Zwischenraum (7) zwischen den weiteren Robotarmen (5, 3) eine Einrichtung (8) zum Durchtrennen und Abisolieren der Leitung (19) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Robotarme (5, 3) die gleichen Bewegungen wie die ersten Robotarme (4, 2) ausführen, so dass der weitere Robotarm (5) die Anschlageinrichtung (14) und der weitere Robotarm (3) die Anschlageinrichtung (15) bedient.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass alle Robotarme (4, 2 und 5, 3) derart gelagert sind, dass sie beim Verschwenken eine Bewegung auf eine Positionierebene (20) hin durchführen, wobei sich in der Positionierebene (20) die Arbeitswerkzeuge der Anschlageinrichtungen (14, 15) befinden und die Positionierebene zwischen den Robotarmen (4,2 und 5, 3) liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Greifer (9) der ersten Robotarme (4, 2) und der Abstand der Greifer (9) der weiteren Robotarme (5, 3) zur Positionierebene hin gleich ist (x = y).
12. Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Robotarme (2-5) mit einem Steigungsantrieb ausgerüstet sind.
EP84101154A 1983-04-27 1984-02-04 Crimpverfahren sowie Crimpvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired EP0126842B1 (de)

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DE8312379U DE8312379U1 (de) 1983-04-27 1983-04-27 Crimpvorrichtung
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EP (1) EP0126842B1 (de)
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