EP0752742B1

EP0752742B1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Herstellung von Leitungssätzen

Info

Publication number: EP0752742B1
Application number: EP19950110515
Authority: EP
Inventors: Werner Gennen; Manfred Backes; Bernhard Fank; Walter Zimprich; Jürgen Kroll
Original assignee: Stocko Metallwarenfabriken Henkels and Sohn GmbH and Co
Current assignee: Stocko Metallwarenfabriken Henkels and Sohn GmbH and Co
Priority date: 1995-07-06
Filing date: 1995-07-06
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2015-07-06
Also published as: DE59500650D1; EP0752742A1

Abstract

Zwecks Bereitstellung eines neuen Kabelkonfektionierverfahrens und einer modular aufgebauten Maschine zur Kabelkonfektionierung, die eine Einzelleiterverarbeitung aufweist, wird an einer Kabelkonfektioniereinrichtung zur maschinellen Bestückung von Leitungen an beiden Enden mit in Gehäusen mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern, insbesondere Schneidklemmkontakten vorgesehen, die Bestückungsstation mit zwei im Abstand zueinander angeordneten Kabelzangen auszurüsten, deren erste das freie Ende des zugeführten Leiters bei fortdauerndem Kabelvorschub greift und deren zweite nach Bereitstellung der gewünschten Kabellänge unter Beendigung des Kabelvorschubs schließt und den Leiter zum Ablängen fixiert, wobei die Kabelzangen axial gegeneinander ein- und ausfahrbar und synchron aus einer Ladeposition in eine Kontaktierposition an einem Kontaktierstempel oder dgl. drehbeweglich sind, und wobei der Kontaktierposition der Kabelzangen benachbart eine getaktet angetriebene und mit der Kabelzangenfunktion koordinierte Rastertransporteinrichtung zur Gehäusezufuhr, Weiterverarbeitung und/oder Entnahme der konfektionierten Leitungssätze vorgesehen ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur maschinellen Bestückung von Leitungen an beiden Enden mit in Gehäusen mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern, insbesondere Schneidklemmkontaktelementen für die automatische Herstellung von Leitungssätzen. Eine derartige Kabelkonfektioniereinrichtung weist eine Kabeleinzugsvorrichtung zum Einzelleitereinzug in die Kabelbearbeitungsstraße, eine Kabelvorschubeinrichtung, eine Kabelschneidstation und eine Bestückungsstation zur Kontaktierung der Leitungen mit den aus einer Artikelzuführung zugeführten Gehäusen auf.
Eine derartige Kabelkonfektioniereinrichtung ist aus der eigenen Fertigung der Anmelderin bekannt. Mit ihr können nur Leiter gleicher Länge verarbeitet werden. In der praktischen Anwendung, zum Beispiel an Waschmaschinen, werden allerdings Kabelbäume gebraucht, deren einzelne Leiter verschiedene Längen aufweisen, um vom Steuerungspult aus zu den einzelnen Maschinenteilen, wie Pumpen, Elektromagnetventilen, Reglern, Trommelantrieben und dgl. geführt werden zu können, die in verschiedener Entfernung zum Bedienungspult angeordnet sind. Es besteht daher Bedarf nach einem Kabelbaum, dessen einzelne Leiter oder Leitungssätze höchst unterschiedlicher Länge an ihren Ende mit Gehäusemodulen versehen sind. Mit der bekannten Kabelkonfektioniereinrichtung konnte dieses Erfordernis unter anderem deshalb nicht erfüllt werden, weil die Maschine mit einem Mehrfachkabeleinzug ausgerüstet ist, der gleichzeitig bis zu 20 Leiter parallel zueinander der Bearbeitung zuführt. Ein nachträgliches Ablängen, Kürzen oder Verschieben zur Herstellung unterschiedlicher Einzelleitungslängen innerhalb des Kabelbaumes ist bei der bekannten Anlage nicht möglich und würde eine komplizierte mechanische Konstruktion erfordern, die mit vernünftigen Mittel nicht realisierbar ist.
Ferner sind Verfahren und Maschinen zur Bestückung von Leitungen mit Kontakten an beiden Enden aus der US-A-3 231 961, der US-A-2,688,133 und der US-A-3,018,679 bekannt. In sämtlichen Patentschriften sind Maschinen zur automatischen Herstellung von Crimpkontakten an beiden Enden von Einzelkabeln beschrieben, die jedoch nicht geeignet sind, eine Mehrzahl einzelner Leiter zu Leitungssätzen unterschiedlicher Länge zu verarbeiten und an ihren Enden mit Gehäusemodulen zu versehen.
Der Erfindung liegt angesichts dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine automatische Bestückung von Leitern unterschiedlicher Länge mit Gehäusen zu ermöglichen, die eine Einzelleiterverarbeitung aufweist, das Konfektionieren in verschiedenen Schritten derart durchführt, daß Rastersprünge vorgenommen werden können und Paarungen von verschiedenen Steckersystemen gleichen Rastermaßes miteinander erlaubt, wobei weitere Bearbeitungen, wie zum Beispiel die Durchführung von Prüfvorgängen von dem Kontaktiervorgang selbst entkoppelbar sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, bei dem die Leitung vor dem Ablängen mit ihrem freien Ende in einer ersten Arbeitsebene fixiert wird, anschließend aus dem Leitungsvorrat die Leitung bei fortdauerndem Vorschub nachgeführt wird, bis die gewünschte Länge des Kabels erreicht ist, daß dann das andere Ende der Leitung fixiert wird und das Kabel in der gewünschten Länge abgelängt wird, daß anschließend das Kabel in eine vorzugsweise darunter angeordnete Kontaktierposition in eine zweite Arbeitsebene verschwenkt wird und seine freien Enden jeweils nach außen verfahren werden, daß dann beide Kabelenden gleichzeitig in je eine Schneidklemme des separat zugeführten Schneidklemmkontaktelementes gedrückt werden, welches in einer Gehäusekammer eines mehrere Gehäusekammern in bestimmtem Rasterabstand aufweisenden Gehäuses sitzt, daß gleichzeitig mit dieser Kontaktierung auf der ersten Arbeitsebene das Fixieren, Längenbereitstellen und Ablängen des nächsten Kabels durchgeführt wird, welches nach dem Verschwenken in die zweite Arbeitsebene mit einem weiteren Schneidklemmkontaktelement des Gehäuses kontaktiert wird, wonach die derart fertiggestellten Leitungssätze einer Weiterverarbeitung oder Entnahme zugeführt werden.
Vorrichtungsmäßig ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bestückungsstation zwei im Abstand zueinander angeordnete Kabelzangen aufweist, deren erste das freie Ende des zugeführten Leiters bei fortdauerndem Kabelvorschub greift und deren zweite nach Bereitstellung der gewünschten Kabellänge unter Beendigung des Kabelvorschubs schließt und den Leiter zum Ablängen fixiert, daß die Kabelzangen axial gegeneinander ein- und ausfahrbar und synchron aus einer Ladeposition in eine Kontaktierposition an einer Kontaktiereinrichtung verschwenkbar sind, und daß der Kontaktierposition der Kabelzangen benachbart eine getaktet angetriebene und mit der Kabelzangenfunktion koordinierte Rastertransporteinrichtung zur Weiterverarbeitung und/oder Entnahme der konfektionierten Leitungssätze vorgesehen ist.
Der wesentliche Erfindungsgedanke beruht in der Bereitstellung von zwei Kabelzangen, die eine gegenüberliegende Verarbeitung und Kontaktierung von freien Leitungsenden mit den in Gehäusen angeordneten Steckern ermöglichen, wobei unterschiedlich lange Leitungen in unterschiedlichen Rasterabständen frei kontaktierbar sind. Dies ergibt sich durch die Möglichkeit, nach der Fixierung des Leiterendes in der ersten Kabelzange den Leitervorschub aufrechtzuerhalten und eine nach unten durchhängende Kabelschlaufe großer Länge zu bilden. Nach der dann vorgenommenen Fixierung des Kabels in der zweiten Kabelzange und Ablängen können die beiden freien Enden mit unterschiedlichen Rastersprüngen konfektioniert werden.
Hierzu ist es vorteilhaft, jede Kabelzange aus einem Wendeteller mit drei jeweils um 120° versetzt auf dem Umfang angeordneten Zangenelementen auszubilden, so daß die Kabelzuführungsebene mit der erwähnten Schlaufenbildung räumlich von der Kontaktierungsebene trennbar ist. Hierdurch ist eine gleichzeitige Leiterbereitstellung und Leiterkontaktierung mit außerordentlich schnellen Taktzeiten ermöglicht. Zweckmäßigerweise weist jede Kabelzange eine feststehende Backe und eine bewegliche Backe am Außenumfang des Wendetellers mit pneumatischem Antrieb auf, wobei die Zangenelemente in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung an den Kabelzangen angeordnet sein können.
Um die Führung des Leiters zwischen der Kabelvorschubeinrichtung/Kabelschneidstation und der Bestückungsstation zu verbessern, ist in einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, im Bewegungsweg des Leiters vor der Bestückungsstation einen axial beweglichen Kabeleinführungstrichter anzuordnen, wobei zusätzlich eine Kabelrücklaufsperre vorgesehen sein kann. Um in der weiteren Vorschubbewegung des Kabels hin zur ersten Kabelzange eine zielgerechte Führung zu erreichen, ist vorteilhafterweise zwischen den Kabelzangen ein Führungsstück ein- und ausfahrbar angeordnet, welches ein Ausweichen des Kabels aus seiner axialen Vorschubrichtung verhindert und ein sicheres Erfassen durch die erste Kabelzange gewährleistet.
Unterhalb des Zwischenraums zwischen den beiden Kabelzangen ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Kabelführungsschacht angeordnet, in den sich der nachgeschobene Leiter in Form einer Schlaufe geordnet hineinerstreckt, bevor er nach Erreichen der gewünschten Länge von der zweiten Kabelzange fixiert und sodann von der Schneidvorrichtung abgelängt wird. Die Messer der Schneidstation sind vorteilhafterweise gegeneinander beweglich, um ein Verbiegen des Leiters während des Schneidvorgangs zu verhindern.
Die Kabelzangen sind axial gegeneinander verfahrbar, um den zwischen ihnen bestehenden Abstand von der Ladeposition für den Kontaktiervorgang verkleinern zu können und zum Kontaktieren wiederum vergrößern zu können. Zur Durchführung der Kontaktierung nach dem Einfahren der Kabelenden in die Gehäuse ist ein über diesen angeordneter Kontaktierstempel vorgesehen, der von oben nach unten verfahrbar ist und eine Einzelkontaktierung durchführt.
Zur Bestückungsstation der erfindungsgemäßen Kabelkonfektioniereinrichtung werden die vorzugsweise mit Schneidklemmkontaktelementen versehenen Gehäuse aus einem Magazin zugeführt. Zum Transport ist unterhalb der Kontaktierposition der Kabelzangen eine getaktet angetriebene und mit der Kabelzangenfunktion koordinierte Rastertransporteinrichtung zur Gehäusezufuhr, Weiterverarbeitung und/oder Entnahme der konditionierten Leitungssätze vorgesehen. Die Rastertransporteinrichtung weist vorzugsweise einen getaktet angetriebenen Antriebsriemen auf, der mit einer Gehäusehalterung zusammenwirkt. In der bevorzugten Ausführungsform ist auch ein Reversierbetrieb vorteilhafterweise möglich.
Um eine günstige Raumaufteilung und modulare Bauweise mit Erweiterungsmöglichkeiten bereitstellen zu können, ist vorgesehen, die Gehäusezuführung und die Kabeleinzugsvorrichtung quer zueinander anzuordnen derart, daß rechtwinklig zueinanderstehende Verarbeitungsrichtungen gegeben sind, wobei die Bestückungsstation im Kreuzungspunkt der Verarbeitungsrichtungen angeordnet ist.
Als Antrieb für die Bestückungsstation sind ein Antriebszylinder für die Kabelzangen-Drehbewegung und ein Servomotor für die Rastertransporteinrichtung vorgesehen. Das Öffnen und Schließen der Wendezangen, d.h. die axiale Verfahrbarkeit wird durch einen zusätzlichen Antrieb gewährleistet, der mit der ersten Kabelzange direkt und mit der zweiten durch eine zentrische Welle verbunden ist, die über einen Indexstift mit dem Antrieb koppelbar ist.
Die beschriebene erfindungsgemäße Kabelkonfektioniereinrichtung stellt eine Einzelleiterverarbeitung bereit, die hochflexibel ist, modular aufgebaut ist und vom Konzept her vorgesehen ist, verschiedenste Steckerprogramme, zum Beispiel Rast 2,5 und Rast 5 mit dem dazugehörigen Leitungsspektrum unterschiedlicher Länge sowie mit Rastersprüngen zu verarbeiten. Dabei wird eine sehr hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aufgrund hoher Positioniergenauigkeit erreicht, wobei durch die Schlaufenbildung unterhalb der Kabelzangen hoher Leitungslängen ermöglicht werden. Insbesondere der parallele Arbeitsablauf von Leitungseinzug und Kontaktierung ist vorteilhaft, da hierdurch eine Taktzeitminimierung durchgeführt werden kann, die noch durch die parallele Verarbeitung beider Leitungsenden verbessert wird. Andererseits ist durch die dichte Anordnung der beiden Kabelzangen zueinander auch die Verarbeitung sehr kurzer Leitungslängen von 120mm möglich.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine Kabelkonfektioniermaschine schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Grundkonzeption einer Kabelkonfektioniereinrichtung,
Fig. 2: die Grundmaschine der Fig. 1 mit ergänzenden Optionen,
Fig. 3: eine Vier-Modul-Version,
Fig. 4: eine Kabelzangen-Einheit der Bestückungsstation schematisch in einer Frontansicht;
Fig. 5: eine vergößerte Darstellung der Kabelzangen in Kontaktierposition mit einer Detail-Darstellung einer Kabelzange in Front- und Seitenansicht und
Fig. 6: eine geänderte, bevorzugte Ausführungsform der Kabelzangen in einer Darstellung gemäß Fig. 5.

Bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Grundkonzeption einer Kabelkonfektioniereinrichtung zur maschinellen Bestückung von in Gehäusen angeordneten Schneidklemmkontaktelementen mit Leitern ist eine Kabeleinzugsvorrichtung 1 zum Einzelleitereinzug in die Maschine vorgesehen, bei der die Andienung der Einzelleiter aus einem Faß 2 heraus oder aus Conipack^(R) erfolgt. Die Kabeleinzugsvorrichtung 1 arbeitet mit einem im einzelnen nicht dargestellten Rollenantrieb, der das unbearbeitete Kabel von einer Rolle abzieht und in die Maschine einführt. Dabei gelangt das Kabel nach einer Blankstellenerkennung und Knotenerkennung zunächst in ein Kabelrichtwerk 3, in welchem eine Begradigung durch horizontal und senkrecht wirkende Rollenkombinationen erfolgt. Anschließend wird das Kabel von einer Vorschubeinrichtung 4 erfaßt und weiter in Richtung auf die Bestückungsstation 5 der Kabelkonfektioniereinrichtung vorgeschoben.
Die Kabelvorschubeinrichtung 4 besteht aus zwei übereinander in einer Ebene angeordneten Zahnriementrieben 6, deren Riemen zwischen sich im benachbarten Trum hinter einem trichterartigen Einführungsbereich aneinanderliegen und geeignet sind, das Kabel zu greifen und vorzuschieben. Hierzu ist ein Riementrieb durch einen Servomotor angetrieben.
In der Bewegungsrichtung des Kabels hinter der Kabelvorschubeinrichtung finden sich Meßräder 7, mit denen Schlupfprüfungen zum Bandvorschub und Längenmessungen durchgeführt werden. Anschließend gelangt das Kabel in die Bestückungsstation 5.
Die Bestückungsstation 5 befindet sich an der Schnittstelle der in der Zeichnung von rechts kommenden Artikelzuführung gemäß Pfeil 8 und der Kabelzuführung wie oben beschrieben, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind. Die Artikelzuführung arbeitet mit einem nicht dargestellten Magazin, in welchem Artikelträger angeordnet sind, die der Aufnahme und genauen Positionierung der Steckerelemente an genau vorgesehener Stelle dienen. Der Artikel besteht aus einem Gehäuse mit Schneidklemm-Kontaktelementen, die mittels nicht dargestellter Transporteinrichtungen für eine gegenüberliegende Verarbeitung auf Schienen der Bestückungsstation 5 zugeführt werden. In der Bestückungsstation 5 übernehmen über den bereits erwähnten Servomotor angetriebene Zahnriemen 9, 10 die Artikelträger mit den Gehäusen und schieben sie in taktweisem Vorschub in eine Kontaktierungsposition innerhalb der Bestückungsstation 5.
Kernbestandteil der Bestückungsstation 5 sind zwei im Abstand zueinander angeordnete Kabelzangen 11, 12, die näher in den Figuren 4 und 5 der Zeichnung dargestellt sind. Dabei zeigt Figur 4 eine schematische Frontansicht mit Antrieb und Lagerung der Kabelzangen 11 und 12. Figur 5 zeigt die Ausbildung einer Kabelzange detaillierter in einer Front- und Seitenansicht.
Die beiden Kabelzangen 11 und 12 sind gegeneinander nach Art eines Öffnungs- und Schließvorgangs gemäß Pfeil 13 in Figur 4 der Zeichnung beweglich und darüber hinaus in Schritten um jeweils 120° verschwenkbar, um eine Ladeposition und eine davon verschiedene Kontaktierposition bereitzustellen. Die Zangen 11 und 12 sind zu diesem Zweck einseitig gelagert, und als komplette Einheit oben am Maschinengestell 14 aufgehängt. Als Drehantrieb ist ein Kolbentrieb 15 vorgesehen, der auf eine Antriebswelle 16 wirkt, die mit den Kabelzangen 11 und 12 in Verbindung steht. Zum horizontalen Öffnen und Schließen der Kabelzangen 11 und 12 gemäß Pfeil 13 ist für jede Kabelzange 11, 12 ein axial angeordneter Zylinder 29, 30 vorgesehen, wobei die Kolbenstange des Zylinders 30 für die Kabelzange 12 zentrisch durch eine Hohlwelle zur Zange 12 geführt ist, während die Kolbenstange des Zylinders 29 für die Kabelzange 11 über einen nicht dargestellten extern geführten Flansch an der Kabelzange 11 angreift.
Jede Kabelzange 11 und 12 besteht aus einem Wendeteller 17 als Grundkörper, an dessen Außenumfang um jeweils 120° versetzt drei Zangenelemente 18, 19, 20 mit je einer Oberbacke 21 und einer Unterbacke 22 gemäß Fig. 5 angeordnet sind. Die Oberbacke ist beweglich am Wendeteller 17 angelenkt und wird pneumatisch geöffnet und geschlossen. Das Zangenelement 18 befindet sich in der Darstellung der Figur 5 in der für das Laden mit dem Leiter vorgesehenen Position, während das Zangenelement 19 in der Kontaktierposition ist, wie zeichnerisch im linken Teil der Figur 5 dadurch verdeutlicht ist, daß sich dort links und rechts der Kabelzangen 11, 12 Artikelträger 23 mit Schneidkontaktelementen 24 befinden, in die die freien Enden des zu kontaktierenden Kabels eingeschoben werden können. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 sind die Zangenelemente in radialer Erstreckungsrichtung auf dem Wendeteller angeordnet, wodurch sich als Vorteil ergibt, daß anstelle des bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 notwendigen horizontalen Hin- und Rückverfahrens des kontaktierten kompletten Verbindersystems aus Kabel, Kontakt und Gehäuse nunmehr ein vertikales Verfahren ermöglicht ist, das apparativ und zeitlich günstig ist.
Ein weiteres wichtiges, jedoch zeichnerisch nicht dargestelltes Element der Bestückungsstation ist ein Füllstück oder Führungsstück, welches in der Ladeposition von oben zwischen die Kabelzangen 11 und 12 derart einfahrbar ist, daß der Raum zwischen den Zangen, dem Kabel benachbart, ausgefüllt ist. Hierdurch wird eine Kabelführung durch die zweite Kabelzange 12 hindurch in die erste Kabelzange 11 bereitgestellt, die eine treffsichere Führung in den Raum zwischen der Oberbacke und der Unterbacke bis zur Fixierung gewährleistet. Um im übrigen die Gegeneinanderbewegung der Kabelzangen 11 und 12 nicht zu beeinträchtigen, wird das Füllstück nach Erfüllung seiner Führungsposition wieder nach oben aus dem Zwischenraum herausgezogen.
Aus der Bestückungsstation 5 heraus führt eine Rastertransporteinrichtung 25, die den Artikeltransport mittels der Antriebsriemen 9 und 10 bewerkstelligt.
Die Rastertransporteinrichtung 25 weist für jedes Ende des herzustellenden Kabelzweiges einen Antriebsriemen 9 bzw. 10 auf, die sich zu beiden Seiten der Kabelzangen erstrecken. Die endlosen Antriebsriemen 9, 10 bewirken eine Längsbewegung des Artikelträgers und den Transport durch die Bestückungsstation bis zur Entnahme des fertigkonfektionierten Kabels. Die Antriebsriemen 9 und 10 werden vom Servomotor angetrieben, wobei jede beliebige Position der Artikelträger vor- und rückwärts angefahren werden kann.
Die Bestückungsstation ist ferner mit einer nicht dargestellten Kabelschneidstation ausgerüstet, deren Schneidwerkzeuge benachbart nah an der zweiten Kabelzange 12 angeordnet sind.
Im weiteren Bewegungsweg der fertigkontaktierten Artikel auf der Rastertransporteinrichtung 25 finden sich mechanische und elektrische Prüfeinrichtungen, Stationen zur Weiterverarbeitung der mit Leitungslängen bestückten Schneidklemmkontaktelementen und einer Entnahmestation zum geordneten Entlassen der geprüften und als einwandfrei erkannten Leitungssätze in Sammelschienen.
Gemäß der Ausführungsform in Fig. 2 der Zeichnung, die schematisch eine vollständige Ein-Modul-Version einer erfindungsgemäßen Kabelkonfektioniereinrichtung zeigt, wird in der Prüfstation 26 eine mechanische und elektrische Prüfung der Kontaktierung durchgeführt. In der Position 27 findet ein Verschließen der Gehäuse mittels eines Deckels statt. In der Entnahmestation 28 werden die fertigen Leitungssätze entnommen und die derart freigemachten Artikelträger abgesenkt und in ihre Ausgangsposition zur Artikelzuführung zurückverfahren.
Fig. 3 der Zeichnung zeigt schematisch eine Vier-Modul-Version einer erfindungsgemäßen Kabelkonfektioniereinrichtung als Beispiel für die Variabilität, die durch den modularen Aufbau bereitgestellt ist. Die Maschine der Figur 3 weist vier Kabelzuführungs- und Verarbeitungsmodule A, B, C, D in obiger Einzelausgestaltung auf.
Die vorstehende beschriebene Kabelkonfektioniereinrichtung arbeitet wie folgt:
Aus dem Faß 2 als Leitungsvorratseinrichtung wird eine Leitung, wie in Fig. 1 der Zeichnung gestrichelt angedeutet, von der Kabeleinzugsvorrichtung abgezogen und in die Maschinen zu Kabelkonfektionierung eingezogen. Die Leitung wird dabei verschiedenen Prüfungen, wie einer Blankstellenerkennung und einer Knotenerkennung unterzogen. Gegen einen Rücklauf der Leitung ist eine Kabelrücklaufsperre vorgesehen.
Die Leitung gelangt in das Kabelrichtwerk 3 und wird dort von den horizontal und vertikal angeordneten Richtrollen axial gerichtet und spannungsfrei gemacht.
Die Leitung wird sodann von der Kabelvorschubeinrichtung 4 übernommen, die aus zwei nebeneinander oder übereinander angeordneten innenverzahnten Förderriemen 6 gebildet wird, die die Leitung zwischen ihren in Leitungslängsachsrichtung umlaufenden Umfangsflächen klemmen und axial in Richtung auf die Bestückungsstation 5 fördern. Zum Zwecke der leichteren Aufnahme der Leitung sind die Zahnriemen 6 einlaufseitig trichterartig zueinander angeordnet.
Vor dem Eintritt in die Bestückungsstation 5 werden an der Leitung mittels der Meßeinrichtung 7 noch Messungen durchgeführt, beispielsweise Schlupfmessungen und Feststellung der Leitungslänge, wobei letztere Messung zur Steuerung der Schneidwerkzeuge der in der Bestückungsstation 5 integrierten Schneidstation herangezogen wird.
Quer zu der eben beschriebenen Verarbeitungsrichtung ist die Artikelzufuhr angeordnet. Gemäß Pfeil 8 der Fig. 1 werden aus einem nicht dargestellten Magazin heraus Artikelträger in zwei zueinander parallelen Reihen koaxial mit den Antriebsriemen 9, 10 der Rastertransporteinrichtung 25 zugeführt. Die Artikelträger sind bestückt mit mit in Gehäusen befindlichen Schneidklemmkontaktelementen, die in der Bestückungsstation 5 mit je einem Ende der aus der Kabeleinzugsvorrichtung 1 zugeführten Leitung bestückt werden. Zu diesem Zweck werden die Artikel taktweise in Kontaktierposition benachbart zu den Kabelzangen 11, 12 der Bestückungsstation 5 geführt und nach der Kontaktierung mittels der Rastertransporteinrichtung 25 weiterverarbeitet oder der Entnahme zugeführt.
Zur eigentlichen Kontaktierung müssen zunächst die Kabelzangen mit der abgelängten Leitung bestückt werden. Hierzu übernimmt eine axialbewegliche Kabelschnute in Form eines Röhrchens die Führung der Leitung zwischen den Meßrädern 7 und den Kabelzangen 11, 12, um einen sicheren Übergang für den Eintritt der Leitung in die erste Kabelzange 11 zu gewährleisten, die das freie Ende der Leitung fixiert. Die parallel angeordneten Zangenelemente der zweiten Kabelzange 12 sind während der Durchführung der Leitung geöffnet und zwischen den Kabelzangen befindet sich ein abgesenktes Füllstück zur Führung der Bewegung der Leitung. Die Zangenelemente befinden sich in der Ladeposition, die oberhalb und versetzt zur Kontaktierposition angeordnet ist. Nach der Fixierung des Leitungsendes in der ersten Kabelzange 11 bildet sich durch die weitere Vorschubbewegung die aus Fig. 5 der Zeichnung erkennbare Leitungsschlaufe 28 einer gewünschten Leitungslänge zwischen 120mm und 2800mm. Ist die gewünschte Länge erreicht, fixiert die zweite Kabelzange 12 die Leitung und wird in der benachbarten Schneidstation das Ablängen der Leitung und Freilegen des zweiten Endes der Leitung zur Kontaktierung vorgenommen.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt werden die Kabelzangen um 120° gedreht und wird damit die Leitungsschlaufe 28 in die Kontaktierposition verfahren. Hierzu wird das Füllstück aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Kabelzangen 11, 12 herausgefahren und wird die Kabelschnute zurückgefahren, um die vorgesehene axiale Bewegung der Kabelzangen 11, 12 zueinander zu ermöglichen. Zunächst müssen nämlich die Kabelzangen 11, 12 vor der Durchführung der 120°-Drehung gegeneinandergefahren werden, um in der Kontaktierposition zwischen den Artikelträgern positioniert werden zu können. Nach der Drehung in die Kontaktierposition, die der linken Zeichnung in Fig. 5 entnehmbar ist, werden die Kabelzangen 11, 12 auseinandergefahren und werden hierdurch die vorstehenden freien Leitungsenden der Leitungsschlaufe in die entsprechenden angelieferten Schneidklemmkontaktelemente eingeführt. Von oben werden anschließend Kontaktierstempel nach unten gefahren, die die Bestückung vollenden.
Die Kontaktierung wird taktweise in einer Wiederholung dieser Schritte mit weiteren Einzelleitungen fortgesetzt, wobei sowohl unterschiedliche Gehäuse als auch Gehäuse mit unterschiedlichen Gehäuserastern bestückbar sind als auch Rastersprünge mit unterschiedlicher Anzahl auf den gegenüberliegenden Verarbeitungsseiten sowie Leerstellen möglich sind. Beladung der Kabelzangen und Kontaktierung an anderer Stelle finden jeweils gleichzeitig statt, was schnelle Taktzeiten ermöglicht. Das Öffnen der Zangenelemente 18, 19, 20 wird pneumatisch vorgenommen, während das Schließen durch Druckfedern bewirkt wird.
Nach der vollständigen Kontaktierung wird eine elektrische Durchgangsprüfung, Kurzschlußprüfung und Messung des Kabelüberstands über definierter Schneidklemme durchgeführt. Fehlermeldungen führen zur automatischen Kennzeichnung durch einseitiges Abtrennen des Kabels. Fehlerfrei konditionierte Leitungssätze bzw. Leitungsmodule werden am Ende der Rastertransporteinrichtung 25 an einer Entnahmestation entnommen, während die freigemachten Artikelträger zurück zum Magazin geführt werden.

Bezugszeichenliste

1: Kabeleinzugsvorrichtung
2: Faß
3: Kabelrichtwerk
4: Kabelvorschubeinrichtung
5: Bestückungsstation
6: Zahnriemen
7: Meßräder
8: Pfeil
9: Antriebsriemen
10: Antriebsriemen
11: Kabelzange
12: Kabelzange
13: Pfeil
14: Maschinengestell
15: Kolbenantrieb
16: Antriebswelle
17: Wendeteller
18: Zangenelement
19: Zangenelement
20: Zangenelement
21: bewegliche Backe
22: feststehende Backe
23: Artikelträger
24: Schneidkontaktelement
25: Rastertransporteinrichtung
26: Prüfstation
27: Deckelschließeinrichtung
28: Leitungsschlaufe
29: Zylinder
30: Zylinder

Claims

Verfahren zur machinellen Bestückung von Leitungen an beiden Enden mit in Gehäusen mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern, insbesondere Schneidklemmkontaktelementen, für die automatische Herstellung von Leitungssätzen, bei dem eine Leitung von einem Leitungsvorrat abgezogen, gerichtet und zu einem zu kontaktierenden Kabel abgelängt wird, wobei
die Leitung vor dem Ablängen mit ihrem freien Ende auf einer ersten Arbeitsebene fixiert wird, anschließend aus dem Leitungsvorrat die Leitung bei fortdauerndem Vorschub nachgeführt wird, bis die gewünschte Länge des Kabels unter Durchhang bzw. Schlaufenbildung erreicht wird, daß dann das andere Ende der Leitung fixiert und benachbart abgelängt wird, daß anschließend das Kabel in eine vorzugsweise darunter angeordnete Kontaktierposition in einer zweiten Arbeitsebene verschwenkt wird und seine freien Enden jeweils nach außen verfahren werden, daß hierauf beide Kabelenden gleichzeitig in je eine Schneidklemme des separat zugeführten Schneidklemmkontaktelementes gedrückt werden, welches in einer Gehäusekammer eines mehrere Gehäusekammern in bestimmtem Rasterabstand aufweisenden Gehäuses sitzt, und daß gleichzeitig mit dieser Kontaktierung auf der ersten Arbeitsebene das Fixieren, Längenbereitstellen und Ablängen des nächsten Kabels durchgeführt wird, welches nach dem Verschwenken in die zweite Arbeitsebene mit einem weiteren Schneidklemmkontaktelement des Gehäuses kontaktiert wird, wonach der derart fertiggestellte Leitungssatz einer Weiterverarbeitung oder Entnahme zugeführt wird.
Kabelkonfektioniereinrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur maschinellen Bestückung von Leitungen an beiden Enden mit in Gehäusen angeordneten Steckern, insbesondere Schneidklemmkontaktelementen für die automatische Herstellung von Leitungssätzen, welche eine Kabeleinzugsvorrichtung (1) zum Einzelleitereinzug, eine Kabelvorschubeinrichtung (4), eine Kabelschneidstation und eine Bestückungsstation (5) zur Konfektionierung der Leitungen mit den aus einer Artikelzuführung zugeführten Gehäusen aufweist, wobei
die Bestückungsstation (5) zwei im Abstand zueinander angeordnete Kabelzangen (11, 12) aufweist, deren erste (11) das freie Ende des zugeführten Leiters bei fortdauerndem Kabelvorschub greift und deren zweite (12) nach Bereitstellung der gewünschten Kabellänge unter Beendigung des Kabelvorschubs schließt und den Leiter zum Ablängen fixiert, daß die Kabelzangen (11, 12) axial gegeneinander ein- und ausfahrbar sowie synchron aus einer Ladeposition in eine Kontaktierposition an einer Kontaktiereinrichtung verschwenkbar sind, und daß der Kontaktierposition der Kabelzangen (11, 12) benachbart eine getaktet angetriebene und mit der Kabelzangenfunktion koordinierte Rastertransporteinrichtung (25) zur Weiterverarbeitung und/oder Entnahme der konfektionierten Leitungssätze vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 2, wobei jede Kabelzange (11, 12) aus einem Wendeteller (17) mit drei jeweils um 120° versetzt auf dem Umfang angeordneten Zangenelementen (18, 19, 20) ausgebildet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei jede Kabelzange (11, 12) Zangenelemente (18, 19, 20) mit einer feststehenden Backe (22) und einer beweglichen Backe (21) am Außenumfang des Wendetellers (17) aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Zangenelemente (18, 19, 20) in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung an den Kabelzangen (11, 12) angeordnet sind.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein pneumatischer Antrieb zur Öffnung der Kabelzangen (11, 12) vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei ein axialbeweglicher Kabeleinführungstrichter im Bewegungsweg des Leiters vor der Bestückungsstation (5) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei ein Führungsstück zwischen den Kabelzangen (11, 12) ein- und ausfahrbar anordbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei ein Kabelführungsschacht unterhalb der beiden Kabelzangen (11, 12) angeordnet ist, in den sich der nachgeschobene Leiter in Form einer Schlaufe geordnet hineinerstreckt.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der zweiten Kabelzange (12) benachbart eine Schneidvorrichtung angeordnet ist, deren Messerwerkzeuge gegeneinander beweglich sind.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei die Kabelzangen (11, 12) axial auseinanderfahrbar sind und beidseitig der Kabelzangen (11, 12) oberhalb der Gehäuse je ein nach oben und unten verfahrbarer Kontaktierstempel zur Durchführung des Kontaktiervorgangs vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Rastertransporteinrichtung (25) einen getaktet angetriebenen Antriebsriemen (9, 10) auf jeder Kontaktierungsseite der Bestückungsstation (5) aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 12, wobei ein Reversierbetrieb mit den Antriebsriemen (9, 10) ermöglicht ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit eine modulare Bauweise und eine Gehäusezuführung, die rechtwinklig zur Kabeleinzugsvorrichtung (1) angeordnet ist, wobei die Bestückungsstation (5) im Kreuzungspunkt der Verarbeitungseinrichtungen angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Antriebszylinder für die Kabelzangen (11, 12) und ein Servomotor für die Rastertransporteinrichtung (25) als Antrieb vorgesehen ist, wobei zur axialen Verfahrbarkeit der Kabelzangen (11, 12) ein zusätzlicher Antrieb, vorzugsweise Kolbenantrieb, vorgesehen ist.