EP0773610B1

EP0773610B1 - Verfahren und Vorrichtung zur halbautomatischen Herstellung von Leitungssätzen

Info

Publication number: EP0773610B1
Application number: EP19950117298
Authority: EP
Inventors: Jürgen Kroll; Walter Zimprich; Werner Gennen; Manfred Backes
Original assignee: Stocko Metallwarenfabriken Henkels and Sohn GmbH and Co; Stocko Metallwarenfabriken
Current assignee: Stocko Metallwarenfabriken Henkels and Sohn GmbH and Co; Stocko Metallwarenfabriken
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 2000-04-05
Anticipated expiration: 2015-11-03
Also published as: DE59508142D1; EP0773610A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestückung von Leitungen an einem Ende mit in Gehäusen mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern mit Schneidklemmkontaktelementen für die Herstellung von Leitungssätzen, wobei jedes zu bestückende Gehäuse ausgehend von einem Magazin automatisch so zu einer Kontaktierstation gefördert wird, daß das erste zu bestückende Schneidklemmkontaktelement, welches in einer Gehäusekammer eines mehrere Gehäusekammern in bestimmtem Rastabstand aufweisenden Gehäuse sitzt, in Höhe einer Kabeleinführöffnung und unterhalb eines Kontaktierstempels angeordnet ist, anschließend die zu bestückende Leitung von Hand durch die Kabeleinführöffnung in die Gehäusekammer eingeführt wird und hierauf der Kontaktierstempel abwärtsbewegt wird und das Schneidklemmkontaktelement kontaktierend auf das Leitungsende drückt, wonach das Gehäuse automatisch weiterverfahren wird, bis das nächste zu bestückende Schneidklemmkontaktelement in Höhe der Kabeleinführöffnung angeordnet ist und ein derart fertiggestellter Leitungssatz anschließend einer Prüfung und Weiterverarbeitung oder Entnahme zugeführt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Eine derartige Kabelkonfektioniereinrichtung ist aus der eigenen Fertigung der Anmelderin bekannt. Mit ihr können Leiter unterschiedlicher Länge mit Gehäusen bestückt werden, die einen Rasterabstand von nicht weniger als 5 mm aufweisen. In der praktischen Anwendung, zum Beispiel in der Weißgeräteindustrie, werden allerdings immer mehr Steckverbindungen benötigt, die eine geringere Rasterteilung, beispielsweise 2,5 mm, aufweisen. Ferner besteht der Bedarf, daß bereits vorgefertigte, aber unvollständige Kabelzweige, das heißt beispielsweise einseitig bereits mit Gehäusen versehene Kabelzweige zusätzlich mit Gehäusen bestückt werden sollen. Mit der bekannten Kabelkonfektioniereinrichtung konnte dieses Erfordernis unter anderem deshalb nicht erfüllt werden, weil die Maschine nicht zur Bearbeitung der eine wesentlich kleinere Außengeometrie aufweisenden Gehäuse mit einem Rastermaß von weniger als 5 mm Abstand ausgerüstet ist. Eine solche Umrüstung der bekannten Anlage würde eine komplizierte mechanische Konstruktion erfordern, die aus wirtschaftlichen Gründen nicht vertretbar ist.
Eine weitere Kabelkonfektioniereinrichtung ist aus der US-A-4,918,804 bekannt. Diese modular aufgebaute bekannte Kabelkonfektioniereinrichtung erlaubt zwar eine Anpassung der Vorrichtung an verschiedene Einsatzzwecke, jedoch ist eine Überprüfung der durchgeführten Kontaktierung und somit eine qualitative Kontrolle der Produkte bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich. Darüber hinaus bedarf jede einzelne Bearbeitungsstation dieser bekannten Kabelkonfektioniereinrichtung eines separaten Antriebssteuerungssystems, über welches die jeweilige Bearbeitungsstation antreibbar ist. Die aus diversen Antriebswellen, einer Überlastkupplung und jeweils einem separaten Antrieb aufgebauten Antriebssteuerungssysteme stellen einen hohen Kostenfaktor dar und erhöhen den gesamten steuerungstechnischen Aufwand der Vorrichtung erheblich. Um eine taktweise aufeinanderfolgende Bearbeitung mit dieser bekannten Vorrichtung zu ermöglichen, ist es bei diesem bekannten modularen Aufbau erforderlich, die Antriebssteuerungssysteme einzelner aufeinanderfolgender Bearbeitungsstationen über Kupplungspaare miteinander zu verbinden, wodurch der Aufbau einer solchen Vorrichtung weiter kompliziert und verteuert wird.
Aus der DE-A-42 33 561 ist weiterhin eine Vorrichtung zur Kabelkonfektionierung von Leitungen mit einem Gehäusemodul zur Zuführung von Gehäusen in Gehäuse-Werkstückträger bekannt. Die Ausschleuseeinrichtung dieser bekannten Vorrichtung ist mit einer Pufferspeichereinrichtung gekoppelt, so daß auch die ausgeschleusten Aufnahmehorden bis zu ihrer weiteren Verarbeitung zwischengespeichert werden können. Dieser in der Ausschleuseeinrichtung angeordnete Pufferspeicher dient ausschließlich dazu, die leeren Aufnahmehorden aus der Artikelzuführung wegzufördern, um sie dann einer Vertikalspeicherung zuführen zu können. Eine Erhöhung der Taktfrequenz dieser bekannten Vorrichtung wird durch den Pufferspeicher nicht erzielt.
Der Erfindung liegt angesichts dieses Standes der Technik die A u f g a b e zugrunde, eine Bestückung von Leitern unterschiedlicher Länge mit Gehäusen zu ermöglichen, die eine Einzelleiterverarbeitung aufweist, daß Rastersprünge vorgenommen werden können und daß bereits vorgefertigte, aber unvollständige Kabelzweige sowie Leitungen unterschiedlicher Länge komplettiert werden können und darüber hinaus schnelle Taktzeiten möglich sind
Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse der Kontaktierstation über eine Pufferstrecke totzeitfrei zugeführt werden.
Um eine sichere Kontaktierung des Leitungsendes mit dem Schneidklemmkontaktelement zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß das Absenken des Kontaktierstempels durch das vollständige Einstecken des Leitungsendes in die zu kontaktierende Gehäusekammer ausgelöst wird.
Zur Kontrolle der Qualität der vorgenommenen Kontaktierung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß jedes Gehäuse nach dem Kontaktieren zumindest einer Prüfung auf Durchgang, Kurzschluß und Kabel-Einstecktiefe unterzogen wird.
Vorrichtungsmäßig ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen der Wendeeinrichtung und der Bestückungsstation eine mit einem eigenen Antrieb versehene Pufferstrecke angeordnet ist.
Um einen Leerlauf der Maschine zu vermeiden und einen totzeitfreien Betrieb zu gewährleisten, ist zwischen dem Magazin und der Kontaktierstation eine Pufferstrecke angeordnet, wodurch aufgrund der vor der Kontaktierstation angeordneten Pufferstrecke die zu bestückenden Gehäuse der Kontaktierstation totzeitfrei zugeführt werden.
Der Vortrieb der Gehäuse entlang der Artikelschiene erfolgt in der Pufferstrecke vorzugsweise über einen Reibriemenantrieb durch Reibschluß mit der Unterseite der zu transportierenden Gehäuse.
Der wesentliche Erfindungsgedanke beruht auf der Bereitstellung der Gehäuse in vertikaler Anordnung zur Kontaktierlage, dem automatischen Zuführen und Positionieren der Gehäuse in Kontaktierlage und dem manuellen Zuführen des Leiters in die zu kontaktierende Gehäusekammer. Mit einer solchermaßen ausgestalteten Kabelkonfektioniereinrichtung ist es möglich, Leitungen unterschiedlicher Länge sowie bereits vorgefertigte Leitungen mit Gehäusen mit unterschiedlichen Rasterabständen frei zu kontaktieren. Aufgrund des einfachen und klar strukturierten Aufbaus der erfindungsgemäß ausgestalteten Maschine ist mit dieser Kabelkonfektioniereinrichtung eine schnelle, günstige und variable Fertigung von Leitungssätzen möglich.
Um eine möglichst kompakte Bauweise sowie eine einfache Bedienung der Maschine zu ermöglichen, ist das Blockmagazin zur Aufnahme der zu verarbeitenden Gehäuse in einem manuell verschwenkbaren Laderahmen mit einem Ladeschieber angeordnet. Zum Beladen der Maschine mit einem neuen Blockmagazin kann hierzu der Laderahmen abwärtsgeschwenkt und ein neues Magazin eingelegt werden. In dieser Position besteht nicht die Gefahr, daß Gehäuse aus dem Blockmagazin herausfallen können. Zur Verarbeitung wird der Laderahmen mittels des Ladeschiebers in die vertikale Arbeitsposition verschwenkt, so daß einerseits die Gehäuse senkrecht in die Artikelzuführung gleiten können und andererseits der Platzbedarf für das Blockmagazin sehr gering ist.
Die Entleerung der parallel nebeneinander angeordneten Kanäle des Blockmagazins erfolgt gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung über einen Magazinschieber, der das Blockmagazin in die Entleerstellung über der Wendeeinrichtung verschiebt. Um festzustellen, ob ein Blockmagazin abgearbeitet wurde, liegt ein kapazitiver Näherungsschalter an dem Blockmagazin an, der beim Vorschieben des entleerten Blockmagazins frei liegt und so die Maschine zur Bestückung mit einem neuen vollen Blockmagazin stoppt.
Die unterhalb des Blockmagazins angeordnete Wendeeinrichtung zum Umlenken der senkrecht gelagerten Gehäuse in die horizontale Kontaktierlage ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als um 90° verschwenkbarer Drehteller ausgebildet. Die Wendeeinrichtung weist dabei vorteilhafterweise einen verstellbaren Anschlag zum Einstellen der maximal aufnehmbaren Gehäusezahl auf. Um darüber hinaus feststellen zu können, ob sich Gehäuse in der Wendeeinrichtung befinden, wird vorgeschlagen, daß die Wendeeinrichtung eine einstellbare Lichtschranke aufweist, die die aus dem Blockmagazin in die Wendeeinrichtung herabgleitenden Gehäuse erfaßt.
Die Entleerung der Wendeeinrichtung in horizontaler Richtung erfolgt in der Artikelzuführung vorteilhafterweise durch eine Gehäusevorschubeinrichtung, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel als von einem Zahnrad angetriebener Schieber ausgebildet ist. Um ein einfaches und störungsfreies Verschieben der Gehäuse durch die Gehäusevorschubeinrichtung entlang der Artikelschiene der Artikelzuführung zu gewährleisten, weist der Schieber der Gehäusevorschubeinrichtung eine an die Gehäuse angepaßte Geometrie auf.
Als Antrieb für die Gehäusevorschubeinrichtung ist ein um 180° verschwenkbarer pneumatischer Schwenkantrieb vorgesehen.
Innerhalb der Bestückungsstation erfolgt der Gehäusetransport über die Rastertransporteinrichtung, die über ein anhebbares, kammartiges Transportelement von unten in die Gehäusekammern greift und die Gehäuse entlang der Artikelschiene verschiebt. Um auch eine Bestückung der Gehäuse mit Rastersprüngen zu ermöglichen, ist die Rastertransporteinrichtung entsprechend der zu bestückenden Rasterung programmierbar.
Zur eigentlichen Bestückung der Leitungsenden mit den in den Gehäusen angeordneten Steckern weist die Kontaktierstation die Kabeleinführöffnung sowie dazu senkrecht einen in einer Aufnahme gehaltenen Kontaktierstempel auf, der von oben das Schneidklemmkontaktelement auf das in der Gehäusekammer befindliche Leitungsende aufdrückt. Zum Einstellen auf verschiedene Gehäusegeometrien und Kontaktierstempel ist die Aufnahme für den Kontaktierstempel über Langlöcher justierbar.
Die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Kontaktierstempels erfolgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel über einen um 180° verschwenkbaren Exzenterantrieb. Der Exzenterantrieb hat den Vorteil, daß er auf der Bewegungsbahn bis zum unteren Totpunkt eine schnelle Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung ermöglicht, wohingegen sich im Bereich des unteren Totpunktes die Bewegung verlangsamt. Darüber hinaus ermöglicht der Exzenterantrieb im Bereich des unteren Totpunktes eine hohe Kraftübertragung, welche notwendig ist, um über den Kontaktierstempel das Schneidklemmkontaktelement auf das Leitungsende aufzuschieben. Zur lagegenauen Positionierung der zu bestückenden und zu prüfenden Gehäuse ist im Bereich der Kontaktierstation und der Prüfstation eine Artikelzentriervorrichtung angeordnet. Die Artikelzentriervorrichtung steht vorzugsweise über ein zahnstangenartig ausgebildetes Halteelement mit auf der der Kabeleinführöffnung abgewandten Seite der Gehäuse ausgebildeten Zähnen in Eingriff, um so die Gehäuse lagegenau zu positionieren.
Um eine Vollauslastung der Maschine zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß zur Überwachung des lückenlosen Gehäusetransportes im Bereich der Bestückungsstation eine Laserkontrolleinrichtung angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist gegenüber der Kabeleinführöffnung auf der anderen Seite des zu bestückenden Gehäuses eine Staudüse angeordnet. Diese vorteilhafterweise auf dem Halteelement der Artikelzentriervorrichtung angeordnete Staudüse liegt abdichtend gegen ein Loch in der Rückseite der zu bestückenden Gehäusekammer an. Durch die Anordnung der Staudüse auf der gegenüberliegenden Seite der Kabeleinführöffnung soll gewährleistet werden, daß der Kontaktierstempel erst dann abwärts zur Kontaktierung des Schneidklemmkontaktelementes mit dem Leiterende bewegt wird, wenn das zu kontaktierende Leitungsende vollständig in die Gehäusekammer eingefügt ist. Durch das vollständige Einstecken des Leitungsendes in die Gehäusekammer wird ein Gegendruck in der Staudüse aufgebaut, wodurch der Antrieb des Kontaktierstempels angeregt wird. Vorzugsweise sind die Staudüse und der Antrieb des Kontaktierstempels über einen pneumatisch-elektrischen Wandler miteinander verbunden.
Um ein Überfahren der in Transportrichtung hinter der Kontaktierstation angeordneten Prüfstation zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß am Ende der Gehäusetransportstrecke entlang der Bestückungsstation in Höhe der Prüfstation eine Artikelbremse ausgebildet ist, welche beispielsweise aus einer Kufe mit einem federnden Blech gebildet ist.
Zur Überprüfung der in der Kontaktierstation hergestellten Kontakte weist die Prüfstation mindestens einen vertikal und mindestens zwei horizontal verfahrbare Prüfstifte auf, wobei der mindestens eine vertikal verfahrbare Prüfstift vorzugsweise als beide Gabelfedern des in der Gehäusekammer angeordneten Kontaktelementes überbrückendes Prüfschwert ausgebildet ist.
Über den mindestens einen vertikal verfahrbaren und einen der mindestens zwei horizontal verfahrbaren Prüfstifte ist der Durchgang der Kontaktierung prüfbar. Eine Kurzschlußprüfung und/oder eine Prüfung auf eine ausreichende Einstecktiefe der Leitungsenden kann über die horizontal verfahrbaren Prüfstifte durchgeführt werden.
Um die fertig bestückten Gehäuse zur Entnahme oder Weiterverarbeitung zu sammeln, wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, daß in Transportrichtung hinter der Prüfstation eine Sammelschiene angeordnet ist.
Als Antriebe für die verschiedenen Bauteile der erfindungsgemäß ausgestalteten Kabelkonfektioniereinrichtung sind vorzugsweise Pneumatikantriebe vorgesehen. Um ein Überfahren der Schwenkbereiche zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß die pneumatischen Arbeitsglieder Kontrollelemente zur Abfrage der Endstellung des Verschwenkwinkels aufweisen.
Um dem Bedienungspersonal eine günstige Arbeitsposition vor der Maschine zu ermöglichen, ist die gesamte Kabelkonfektioniereinrichtung vorzugsweise auf einem Maschinenständer angeordnet. Zur Bedienung und Kontrolle der Maschine ist im Blickfeld des Bedienungspersonals ein Steuerungspult mit Klartextanzeige vorgesehen.
Weiterhin wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Endlagen der pneumatischen Arbeitsglieder mit Stoßdämpfern versehen sind, die der Lärmdämmung dienen.
Zum Umrüsten der Maschine auf einen neuen zu verarbeitenden Leitungsdurchmesser wird vorgeschlagen, daß die Kabeleinführöffnung in einer auswechselbaren Buchse angeordnet 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 mit einem Rastermaß von 2,5 mm mit dem dazugehörigen Leitungsspektrum unterschiedlicher Länge sowie mit Rastersprüngen zu verarbeiten. Weiterhin ist es mit der erfindungsgemäß ausgestalteten Maschine möglich, bereits vorgefertigte, aber unvollständige Kabelzweige mit auch sehr kurzen Kabellängen zu komplettieren.
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 Vorderansicht auf eine schematisch dargestellte Grundkonzeption einer Kabelkonfektioniereinrichtung;
Fig. 2: eine Vorderansicht der Artikelzuführung;
Fig. 3: einen Schnitt entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2;
Fig. 4: eine ausschnittweise Darstellung der Bestückungsstation mit Pufferstrecke und Sammelschiene in Vorderansicht;
Fig. 5: eine ausschnittweise Vorderansicht der Kontaktierstation und
Fig. 6: eine Seitenansicht der Kontaktierstation;
Fig. 7: einen Schnitt entlang der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6 und
Fig. 8: eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Prüfstation.

Dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Grundkonzept einer Kabelkonfektioniereinrichtung zur Bestückung von in Gehäusen angeordneten Schneidklemmkontaktelementen mit Leitern ist der modulare Aufbau einer solchen Maschine zu entnehmen. Die wesentlichen Baugruppen einer solchermaßen ausgestalteten Kabelkonfektioniereinrichtung sind eine Artikelzuführung 1, eine Bestückungsstation 2 sowie ein Steuerungspult 3. Um eine günstige Arbeitsposition für das Bedienungspersonal zu schaffen, ist die gesamte Kabelkonfektioniereinrichtung auf einem Maschinenständer 4 angeordnet, so daß die Maschine in sitzender Position zu bedienen ist.
Bevor nachfolgend auf die detaillierte Ausgestaltung der einzelnen Bauelemente der Kabelkonfektioniereinrichtung eingegangen wird, wird vorab anhand der schematischen Vorderansicht gemäß Fig. 1 die räumliche Anordnung der einzelnen Bauteile der Artikelzuführung 1, der Bestückungsstation 2 sowie des Steuerungspultes 3 erläutert.
Die Artikelzuführung 1 umfaßt im wesentlichen ein senkrecht stehendes Blockmagazin 5, welches aus einer Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Kanälen 6 zur Aufnahme der zu bestückenden Gehäuse 7 besteht. Um die senkrecht zur Kontaktierlage in dem Blockmagazin 5 gelagerten Gehäuse 7 in die horizontale Kontaktierlage umzulenken, ist unterhalb des Blockmagazins 5 eine Wendeeinrichtung 8 angeordnet. Um die zu bestückenden Gehäuse 7 von der Artikelzuführung 1 zur Bestückungsstation 2 zu verfahren, weist die Kontaktiermaschine eine die beiden Stationen 1 und 2 verbindende Artikelschiene 9 auf.
Zum Transport der Gehäuse 7 (dargestellt in Fig. 2 und 5) von der Wendeeinrichtung 8 zur Bestückungsstation 2 weist die Artikelzuführung 1 darüber hinaus eine Gehäusevorschubeinrichtung 10 sowie eine zwischen der Wendeeinrichtung 8 und der Bestückungsstation 2 angeordnete Pufferstrecke 11 auf. Die in Transportrichtung hinter der Artikelzuführung 1 angeordnete Bestückungsstation 2 besteht aus einer Kontaktierstation 12 und einer Prüfstation 13.
Das im Blickfeld des Bedienungspersonals angeordnete Steuerungspult 3 weist ein Bedienfeld 14 sowie eine Klartextanzeige 15 auf, über die das Bedienungspersonal unverschlüsselt alle Daten über den Betrieb der Maschine abrufen und ablesen kann.
Fig. 2 zeigte eine detaillierte Vorderansicht der Artikelzuführung 1. Das Blockmagazin 5 zur Aufnahme der zu bestückenden Gehäuse 7 ist in einem Laderahmen 16 angeordnet, der über einen Ladeschieber 17 zur Befüllung des Laderahmens 16 mit einem Blockmagazin 5 nach hinten verschwenkt werden kann. Der Transport des Blockmagazins 5 in die Entleerstellung oberhalb der Wendeeinrichtung 8 erfolgt über einen Magazinschieber 18, der über einen angeformten Winkel 19 (dargestellt in Fig. 3) in zwischen den einzelnen Kanälen 6 des Blockmagazins 5 ausgebildeten Nuten eingreift und das Blockmagazin 5 taktweise über die Wendeeinrichtung 8 zieht. Die als um 90° verschwenkbarer Drehteller ausgebildete Wendeeinrichtung 8 befindet sich bei senkrechter Stellung der Artikelschiene 9 der Wendeeinrichtung 8 (dargestellt in Fig. 1) in der Füllposition. In dieser Stellung können Gehäuse 7 aus dem oberhalb der Wendeeinrichtung 8 angeordneten Kanal 6 des Blockmagazins 5 in die Wendeeinrichtung 8 gleiten. Anschließend werden die senkrecht zur Kontaktierlage ausgerichteten Gehäuse 7 um 90° in die spätere Kontaktierlage verschwenkt.
Um festzustellen, ob das Blockmagazin 5 durch ein gefülltes Blockmagazin 5 zu ersetzen ist, liegt an dem Blockmagazin 5 ein kapazitiver Näherungsschalter 20 an, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, der freigeschaltet wird, wenn der Magazinschieber 18 hinter den letzten Kanal 6 des Blockmagazins 5 greift und dieses um einen weiteren Takt verschiebt. Sobald der kapazitive Näherungsschalter 20 nicht mehr an dem Blockmagazin 5 anliegt, wird die Kabelkonfektioniereinrichtung gestoppt, damit das Bedienungspersonal das leere Blockmagazin 5 entnehmen und ein gefülltes Blockmagazin 5 in den Laderahmen 16 einlegen kann.
Da mit der Kabelkonfektioniereinrichtung verschieden große Gehäuse 7, das heißt Gehäuse mit verschiedener Polzahl, nämlich 3- bis 20polige Gehäuse 7 verarbeitet werden können, weist die Wendeeinrichtung 8 einen einstellbaren Anschlag auf. Die Einstellung des Anschlages ist dabei in Abhängigkeit von der Polzahl der zu verarbeitenden Gehäuse 7 so einzustellen, daß das oberste in der Artikelschiene 9 der Wendeeinrichtung 8 angeordnete Gehäuse 7 bündig mit der Wendeeinrichtung 8 abschließt, um die Wendeeinrichtung 8 nicht zu blockieren. Weiterhin ist die Wendeeinrichtung 8 mit einer einstellbaren Lichtschranke 21 ausgerüstet, über die festgestellt werden kann, ob sich in der senkrechten Füllposition der Wendeeinrichtung 8 Gehäuse 7 in der Wendeeinrichtung 8 befinden.
Die zum Entleeren der Wendeeinrichtung 8 vorgesehene Gehäusevorschubeinrichtung 10 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem von einem Zahnrad 22 angetriebenen Schieber 23, dessen Querschnitt an die Gehäusegeometrie angepaßt ist, um ein leichtes Verschieben der Gehäuse 7 entlang der Artikelschiene 9 zu ermöglichen. Der nicht dargestellte Antrieb der Gehäusevorschubeinrichtung 10 erfolgt über einen 180° verschwenkbaren pneumatischen Schwenkantrieb.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist zwischen der Wendeeinrichtung 8 und der Bestückungsstation 2 eine Pufferstrecke 11 angeordnet. Der genauere Aufbau dieser Pufferstrecke 11 ist der Abbildung Fig. 4 zu entnehmen. Der Transport entlang der Pufferstrecke 11 erfolgt über einen Reibriemen 24, der über einen Spannhebel 25 vorgespannt die Gehäuse 7 durch Reibschluß mit der Unterseite der Gehäuse 7 in Richtung der Bestückungsstation 2 transportiert.
Innerhalb der Bestückungsstation 2 erfolgt der Transport der Gehäuse 7 über eine Rastertransporteinrichtung 26, die in Fig. 4 unterhalb der Artikelschiene 9 dargestellt ist. Zum Transport der Gehäuse 7 weist die Rastertransporteinrichtung 26 ein kammartiges Transportelement 27 auf, welches mit seinen kammartigen Vorsprüngen von unten in die Gehäusekammern der zu transportierenden Gehäuse 7 eingreift und diese entlang der Artikelschiene 9 verschiebt. Um Gehäuse 7 mit unterschiedlichem Rastermaß bearbeiten zu können sowie Rastersprünge zu erlauben, ist die Rastertransporteinrichtung 26 entsprechend der zu bestückenden Rasterung programmierbar.
Neben der Rastertransporteinrichtung 26 besteht die Bestückungsstation 2 im wesentlichen aus der Kontaktierstation 12 und der Prüfstation 13. Die in Fig. 4 oberhalb der Artikelschiene 9 angeordnete Kontaktierstation 12 ist in den Abbildungen Fig. 5, 6 und 7 detaillierter dargestellt.
Zum Einführen einer zu kontaktierenden Leitung in eine Gehäusekammer eines Gehäuses 7 weist die Kontaktierstation 12 eine Kabeleinführöffnung 28 auf, durch die das zu bestückende Leitungsende von Hand eingeführt wird. Senkrecht zur Kabeleinführöffnung 28 ist oberhalb der zu bestückenden Gehäusekammer ein Kontaktierstempel 29 angeordnet, der in einer über Langlöcher 30 verstellbaren Aufnahme 31 gehalten ist. Wie weiter aus Fig. 5 ersichtlich, erfolgt der Antrieb der Auf- und Abbewegung des Kontaktierstempels 29 über einen Exzenterantrieb 32. Wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich, ist die Kabeleinführöffnung 28 in einer auswechselbaren Buchse 28a angeordnet, um je nach Leitungsdurchmesser die Maschine durch Einsetzen einer neuen Buchse 28a mit einer entsprechenden Kabeleinführöffnung 28 umzurüsten.
Um die zu bestückenden Gehäuse 7 im Bereich der Bestückungsstation 2 lagegenau zu positionieren, ist eine Artikelzentriervorrichtung 33 vorgesehen, die, wie aus Fig. 7 ersichtlich, über ein zahnstangenartig ausgebildtes Halteelement 34 verfügt, welches mit auf der der Kabeleinführöffnung 28 abgewandten Seite der Gehäuse 7 ausgebildeten Zähnen in Eingriff steht, um so das zu bestückende Gehäuse 7 lagegenau zu positionieren. Neben der Artikelzentriervorrichtung 33 mit ihrem Haltelement 34 verfügt die Bestückungsstation 2 über eine Laserkontrolleinrichtung 35, um festzustellen, ob Lücken zwischen den hintereinander entlang der Artikelschiene geförderten Gehäuse 7 auftreten.
Damit der Kontaktierstempel 29 erst dann ein Schneidklemmkontaktelement auf ein durch die Kabeleinführöffnung 28 in eine Gehäusekammer eingeführtes Leitungsende aufdrückt, wenn dieses Leitungsende vollständig in die Gehäusekammer eingeführt ist, ist gegenüber der Kabeleinführöffnung 28 auf der anderen Seite des zu bestückenden Gehäuses 7 eine Staudüse 36 angeordnet die abdichtend gegen ein Loch in der Rückseite der zu bestückenden Gehäusekammer anliegt. Durch das durch die Kabeleinführöffnung 28 in die Gehäusekammer eingeschobene Leitungsende wird das Loch in der Rückseite der Gehäusekammer abgedichtet, so daß in der Staudüse 36 ein Staudruck erzeugt wird. Dieser Staudruck wird über einen (nicht dargestellten) pneumatisch-elektrischen Wandler in ein Startsignal zur Betätigung des Exzenterantriebs 32 zum Absenken des Kontaktierstempels 29 umgewandelt. Nach der Kontaktierung des Leitungsendes mit dem Gehäuse 7 wird das Gehäuse 7 über die Rastertransporteinrichtung 26 so weiterbefördert, daß die nächste zu bestückende Gehäusekammer vor der Kabeleinführöffnung 28 und unter dem Kontaktierstempel 29 zu liegen kommt. Nach vollständiger Bestückung wird das Gehäuse 7 mittels der Rastertransporteinrichtung 26 zur Prüfstation 13 verschoben. Um ein Überfahren der Prüfstation 13 zu verhindern, weist die Artikelschiene 9 im Bereich der Prüfstation 13 eine Artikelbremse 37 auf.
Die in Fig. 8 dargestellte Prüfstation 13 besteht aus mindestens einem vertikal verfahrbaren Prüfstift sowie mindestens zwei parallel zueinander angeordneten, horizontal verfahrbaren Prüfstiften 39. Durch das Einführen der Prüfstifte 38 und 39 kann der in der Kontaktierstation 12 gefertigte Kontakt auf Durchgang, Kurzschluß sowie Kabel-Einstecktiefe überprüft werden.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann in Transportrichtung hinter der Prüfstation 13 im Anschluß an die Artikelschiene 9 eine Sammelschiene 40 vorgesehen sein, um die fertig bestückten Gehäuse 7 zur Weiterverarbeitung oder Entnahme zu sammeln.
Die vorstehend beschriebene Kabelkonfektioniereinrichtung arbeitet wie folgt:
Ausgehend von dem Blockmagazin 5 gleiten die zu bestückenden Gehäuse 7 bei senkrechter Füllstellung der Artikelschiene 9 der Wendeeinrichtung 8 in die Wendeeinrichtung 8. Die senkrecht zur Kontaktierlage in dem Blockmagazin 5 hintereinander gestapelten Gehäuse 7 werden anschließend über die Wendeeinrichtung 8 um 90° in die horizontale Kontaktierlage verschwenkt. Über die Gehäusevorschubeinrichtung 10 werden die in der Wendeeinrichtung 8 befindlichen Gehäuse 7 aus der Wendeeinrichtung 8 in die Pufferstrecke 11 hinter der Wendeeinrichtung 8 gedrückt. Die Pufferstrecke 11 ermöglicht eine totzeitfreie Arbeitsweise der Maschine, da die in der Pufferstrecke 11 angeordneten Gehäuse 7 die Zeit überbrücken, die notwendig ist, um ausgehend von dem Blockmagazin 5 über die Wendeeinrichtung 8 neue Gehäuse 7 in Richtung der Bestückungsstation 2 zu fördern. Über den Reibriemen 24 der Pufferstrecke 11 gelangen die Gehäuse 7 dann in die sich an die Artikelzuführung 1 anschließende Bestückungsstation 2. Innerhalb der Bestückungsstation 2 werden die Gehäuse 7 über die Rastertransporteinrichtung 26 so transportiert, daß die zu bestückende Gehäusekammer des Gehäuses 7 vor der Kabeleinführöffnung 28 zu liegen kommt. Durch die Kabeleinführöffnung 28 wird dann von Hand das zu bestückende Leitungsende in die Gehäusekammer des Gehäuses 7 eingeführt. Das in die Gehäusekammer eingeführte Leitungsende erzeugt an der auf der gegenüberliegenden Seite der Kabeleinführöffnung 28 angeordneten Staudüse 36 einen Staudruck, welcher über einen pneumatisch-elektrischen Wandler den Exzenterantrieb 32 des Kontaktierstempels 29 betätigt. Durch den sich absenkenden Kontaktierstempel 29 wird das in der Gehäusekammer angeordnete Schneidklemmkontaktelement auf das zu kontaktierende Leitungsende aufgedrückt. Nach erfolgter Kontaktierung wird das Gehäuse 7 über die Rastertransporteinrichtung 26 um ein eingestelltes Rastermaß so lange weitergefördert, bis das Gehäuse 7 vollständig bestückt ist.
In Transportrichtung hinter der Kontaktierstation 12 ist die Prüfstation 13 angeordnet, in der über vertikale und horizontale Prüfstifte 38 und 39 die in der Kontaktierstation 12 erfolgte Kontaktierung auf Durchgang, Kurzschluß und Kabel-Einstecktiefe überprüft wird. Fehlermeldungen werden dem Bedienungspersonal sofort auf der Klartextanzeige 15 des Steuerungspults 3 angezeigt, so daß diese fehlerhaft gefertigten Artikel direkt manuell aus der Kabelkonfektioniereinrichtung entnommen werden können. Fehlerfrei kontaktierte Leitungssätze können bei Bedarf am Ende der Artikelschiene 9 zur Weiterverarbeitung oder Entnahme auf die Sammelschiene 40 geschoben.

Bezugszeichenliste

1: Artikelzuführung
2: Bestückungsstation
3: Steuerungspult
4: Maschinenständer
5: Blockmagazin
6: Kanal
7: Gehäuse
8: Wendeeinrichtung
9: Artikelschiene
10: Gehäusevorschubeinrichtung
11: Pufferstrecke
12: Kontaktierstation
13: Prüfstation
14: Bedienfeld
15: Klartextanzeige
16: Laderahmen
17: Ladeschieber
18: Magazinschieber
19: Winkel
20: Näherungsschalter
21: Lichtschranke
22: Zahnrad 16
23: Schieber
24: Reibriemen
25: Spannhebel
26: Rastertransporteinrichtung
27: Transportelement
28: Kabeleinführöffnung
28a: Buchse
29: Kontaktierstempel
30: Langloch
31: Aufnahme
32: Exzenterantrieb
33: Artikelzentriervorrichtung
34: Halteelement
35: Laserkontrolleinrichtung
36: Staudüse
37: Artikelbremse
38: Prüfstift
39: Prüfstift
40: Sammelschiene

Claims

Verfahren zur Bestückung von Leitungen an einem Ende mit in Gehäusen mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern mit Schneidklemmkontaktelementen für die Herstellung von Leitungssätzen, wobei jedes zu bestückende Gehäuse ausgehend von einem Magazin automatisch so zu einer Kontaktierstation gefördert wird, daß das erste zu bestückende Schneidklemmkontaktelement, welches in einer Gehäusekammer eines mehrere Gehäusekammern in bestimmtem Rastabstand aufweisenden Gehäuse sitzt, in Höhe einer Kabeleinführöffnung und unterhalb eines Kontaktierstempels angeordnet ist, anschließend die zu bestückende Leitung von Hand durch die Kabeleinführöffnung in die Gehäusekammer eingeführt wird und hierauf der Kontaktierstempel abwärtsbewegt wird und das Schneidklemmkontaktelement kontaktierend auf das Leitungsende drückt, wonach das Gehäuse automatisch weiterverfahren wird, bis das nächste zu bestückende Schneidklemmkontaktelement in Höhe der Kabeleinführöffnung angeordnet ist und ein derart fertiggestellter Leitungssatz anschließend einer Prüfung und Weiterverarbeitung oder Entnahme zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gehäuse der Kontaktierstation über eine Pufferstrecke totzeitfrei zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absenken des Kontaktierstempels durch das vollständige Einstecken des Leitungsendes in die zu kontaktierende Gehäusekammer ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäuse nach dem Kontaktieren zumindest einer Prüfung auf Durchgang, Kurzschluß und Kabel-Einstecktiefe unterzogen wird.
Kabelkonfektioniereinrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Bestückung von Leitungen an einem Ende mit in Gehäusen (7) mit bestimmten Rasterabständen angeordneten Steckern, insbesondere Schneidklemmkontaktelementen, für die Herstellung von Leitungssätzen, welche eine Bestückungsstation (2) zur Kontaktierung der Leitungen mit dem ausgehend von einem Magazin (5) über eine Artikelzuführung (1) zugeführten Gehäuse (7) sowie eine Prüfstation (13) zur Prüfung der in der Bestückungsstation (2) gefertigten Kontaktierung aufweist, wobei die Gehäuse (7) senkrecht zur Kontaktierlage hintereinander in parallelen Kanälen (6) eines senkrecht stehenden Blockmagazins (5) angeordnet sind, die Artikelzuführung (1) eine Wendeeinrichtung (8) zum Umlenken der Gehäuse (7) in die Kontaktierlage sowie eine Artikelschiene (9) und eine Gehäusevorschubeinrichtung (10) zum Verschieben der Gehäuse (7) zur Bestückungsstation (2) umfaßt und die Bestückungsstation (2) eine getaktet angetriebene Rastertransporteinrichtung (26) zur Positionierung der zu bestückenden Gehäusekammer in Höhe einer Kabeleinführöffnung (28) zum manuellen Einführen des Leitungsendes aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Wendeeinrichtung (8) und der Bestückungsstation (2) eine mit einem eigenen Antrieb versehene Pufferstrecke (11) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferstrecke (11) einen Reibriemenantrieb aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockmagazin (5) in einem manuell verschwenkbaren Laderahmen (16) mit einem Ladeschieber (17) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockmagazin (5) über einen Magazinschieber (18) in die Entleerstellung über der Wendeeinrichtung (8) verschiebbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Feststellen der Entleerung des Blockmagazins (5) ein kapazitiver Näherungsschalter (20) am Blockmagazin (5) anliegt.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeeinrichtung (8) der Artikelzuführung (1) als um 90° verschwenkbarer Drehteller ausgebildet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeeinrichtung (8) einen verstellbaren Anschlag zum Einstellen der maximal aufnehmbaren Gehäusezahl aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeeinrichtung (8) eine einstellbare Lichtschranke (21) aufweist, um festzustellen, ob sich Gehäuse (7) in der Wendeeinrichtung (8) befinden.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entleerung der Wendeeinrichtung (8) in horizontaler Richtung die Gehäusevorschubeinrichtung (10) vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusevorschubeinrichtung (10) als von einem Zahnrad (22) angetriebener Schieber (23) ausgebildet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (23) der Gehäusevorschubeinrichtung (10) eine an die Gehäuse (7) angepaßte Geometrie aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Gehäusevorschubeinrichtung (10) ein um 180° verschwenkbarer pneumatischer Schwenkantrieb vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Gehäuse (7) innerhalb der Bestückungsstation (2) über die Rastertransporteinrichtung (26) erfolgt, die über ein anhebbares, kammartiges Transportelement (27) von unten in die Gehäusekammern greift und die Gehäuse (7) entlang der Artikelschiene (9) verschiebt.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastertransporteinrichtung (26) entsprechend der zu bestückenden Rasterung programmierbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierstation (12) die Kabeleinführöffnung (28) sowie dazu senkrecht einen in einer Aufnahme (31) gehaltenen Kontaktierstempel (29) aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (31) für den Kontaktierstempel (29) über Langlöcher (30) justierbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktierstempel (29) über einen um 180° verschwenkbaren Exzenterantrieb (32) auf- und abbewegbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Kontaktierstation (12) und der Prüfstation (13) eine Artikelzentriervorrichtung (33) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikelzentriervorrichtung (33) über ein zahnstangenartig ausgebildetes Halteelement (34) mit auf der der Kabeleinführöffnung (28) abgewandten Seite der Gehäuse (7) ausgebildeten Zähnen in Eingriff steht, um so das Gehäuse (7) lagegenau zu positionieren.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des lückenlosen Gehäusetransportes im Bereich der Bestückungsstation (2) eine Laserkontrolleinrichtung (35) vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der Kabeleinführöffnung (28) auf der anderen Seite des zu bestückenden Gehäuses (7) eine Staudüse (36) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudüse (36) auf dem Halteelement (34) der Artikelzentriervorrichtung (33) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudüse (36) abdichtend gegen ein Loch in der Rückseite der zu bestückenden Gehäusekammer anliegt.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Einstecken des Leitungsendes durch die Kabeleinführöffnung (28) in die Gehäusekammer ein Staudruck erzeugbar ist, der den Antrieb (32) des Kontaktierstempels (29) betätigt.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Staudüse (36) und der Antrieb (32) des Kontaktierstempels (29) über einen pneumatisch-elektrischen Wandler miteinander verbunden sind.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Gehäusetransportstrecke entlang der Bestückungsstation (2) in Höhe der Prüfstation (13) eine Artikelbremse (37) vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstation (13) mindestens einen vertikal (38) und mindestens zwei horizontal (39) verfahrbare Prüfstifte aufweist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine vertikal verfahrbare Prüfstift (38) als beide Gabelfedern des in der Gehäusekammer angeordneten Kontaktelementes überbrückendes Prüfschwert ausgebildet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß über den mindestens einen vertikal (38) und einen der mindestens zwei horizontal (39) verfahrbaren Prüfstifte der Durchgang der Kontaktierung prüfbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß über die horizontal verfahrbaren Prüfstifte (39) untereinander eine Kurzschlußprüfung und/oder eine Prüfung der Einstecktiefe der Leitungsenden durchführbar ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter der Prüfstation (13) eine Sammelschiene (40) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß alle Antriebe als Pneumatikantriebe ausgebildet sind.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Arbeitsglieder Kontrollelemente zur Abfrage der Endstellung des Verschwenkwinkels aufweisen.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Konfektioniereinrichtung auf einem Maschinenständer (4) angeordnet ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bedienung und Kontrolle der Maschine im Blickfeld des Bedienungspersonals ein Steuerungspult (3) mit Klartextanzeige (15) vorgesehen ist.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlagen der pneumatischen Arbeitsglieder mit Stoßdämpfern versehen sind.
Kabelkonfektioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabeleinführöffnung (28) in einer auswechselbaren Buchse (28a) angeordnet ist.