EP3494617A1 - Montagevorrichtung - Google Patents

Montagevorrichtung

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EP3494617A1
EP3494617A1 EP17731836.7A EP17731836A EP3494617A1 EP 3494617 A1 EP3494617 A1 EP 3494617A1 EP 17731836 A EP17731836 A EP 17731836A EP 3494617 A1 EP3494617 A1 EP 3494617A1
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EP
European Patent Office
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mounting device
assembly
plug housing
plug
force
Prior art date
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EP17731836.7A
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Jens JEDAMSKI
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Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Original Assignee
Leoni Bordnetz Systeme GmbH
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Publication date
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Publication of EP3494617B1 publication Critical patent/EP3494617B1/de
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    • H01R13/52—Dustproof, splashproof, drip-proof, waterproof, or flameproof cases
    • H01R13/5205—Sealing means between cable and housing, e.g. grommet
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    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Definitions

  • the invention relates to a mounting device for mounting a plug to a cable, in particular a shielded high-voltage cable.
  • high-voltage cable is understood to be a cable for electrical power transmission, which has at least two wires surrounded by a common cable jacket.
  • the cable is suitable for transmitting currents in the range of several amperes and is designed to transmit voltages in the range of several 100 volts.
  • Such high-voltage cables are used in particular in assembly vehicles for supplying, for example, electric traction motors.
  • Such high-voltage cables typically have a shield.
  • the plug usually has a contact carrier, are mounted in the socket or plug contacts to which a respective conductor of the cable is contacted.
  • the contact carrier itself is typically an approximately cylindrical plastic part with corresponding receptacles for the contacts.
  • the cable is usually a shielded cable with the shield of the cable contacted over the connector.
  • the plug typically has a shielding sleeve, which is, for example, at least partially slipped over the contact carrier and makes electrical contact with a metal sleeve of the plug housing.
  • the contact carrier usually has latching elements, with which it is latched in the final assembled state in the connector housing.
  • a faulty installation of the plug on the one hand there is a risk that the individual wires of the cable are injured, so that there is an increased risk of short circuit. Furthermore, there is also the risk of incorrect positioning of the contact carrier within the plug, which can also lead to malfunction.
  • the present invention seeks to provide a mounting device, with a reliable and safe assembly of a cable, so a reliable installation of the plug is ensured on the cable.
  • the mounting device is generally used for mounting a plug to a cable, especially a high-voltage cable and in particular a shielded high-voltage cable.
  • the cable is in particular a two-core cable.
  • the plug generally has a plug housing and a contact carrier, which can be locked at a predetermined position within the plug housing with the latter via at least one latching element.
  • the mounting device has:
  • a force measuring unit which measures a mounting force exerted during the relative displacement, that is to say in particular the mounting force with which the contact carrier is pressed into the plug housing, -
  • An evaluation unit via which the measured assembly force is checked, whether it is within a predetermined tolerance range and
  • An output unit for outputting a control signal, if the assembly was in order or faulty.
  • the monitoring is preferably semi-automatic.
  • the insertion of the preassembled plug into the device takes place, for example, manually.
  • the relative displacement between the holder and counter-bearing as well as the knife holder and the evaluation of the measurement results are then carried out in particular fully automatically.
  • this mounting device with the integrated mounting force monitoring the assembly force applied during the assembly of the contact carrier and the plug housing is based on the consideration that this expended assembly force is usually within a predetermined tolerance range, provided that a correct assembly takes place. Too high a mounting force indicates, for example, that the wires are damaged or other deformations of plug components occur. Too little assembly force indicates, for example, that not the correct relative position between the contact carrier and connector housing was taken.
  • a sensor for monitoring the correct relative position between the connector housing and the contact carrier is additionally provided and the evaluation unit is further set up for checking whether the correct relative position is taken.
  • the holder is moved in operation with the inserted therein plug against the anvil.
  • the pressure pin presses the contact carrier into the plug housing.
  • the force measuring unit measures the force applied to the counter bearing, in particular the force exerted on the pressure pin.
  • the force measuring unit is a load cell.
  • the additional sensor is configured as a position sensor that measures the relative position between the holder and the anvil.
  • This embodiment is based on the consideration that the relative position of the holder with respect to the anvil correlates to the relative position between the connector housing and contact carrier. It therefore does not require a complicated direct measurement of the relative position between the connector housing and contact carrier are made. A correct relative position between these two parts is given when holder and abutment occupy a defined position to each other.
  • the holder expediently has a front and a rear holding part for fixing the plug housing between these two holding parts. If the connector housing rests between the two holding parts therefore corresponds to the distance between the two holding parts of a defined connector length. Through the two holding parts then the connector housing is defined in the direction of the anvil displaced. The pressure pin then presses the contact carrier into the connector housing.
  • the rear holding part has to receive the thereby exerted mounting force on a rear abutment on which the plug housing is supported.
  • This abutment is for example by a particular partial formed annular ridge, in which the back emerging on the connector housing cable can be inserted.
  • the front holding part has a front contact element for the plug housing, which has a passage opening for the pressure pin.
  • the contact element is designed, for example, as a partial ring and in particular as a ring element, against which the plug housing is supported with its end face.
  • the two holding parts are displaceable relative to each other. It is preferably provided that the two holding parts are pressed against each other with a certain force, such as spring force, so that the connector housing is clamped with a certain holding force between the two holding parts.
  • FIGS. show partially in simplified representations:
  • FIG. 1 is a fragmentary view of a two-wire high-voltage cable attached thereto parts of a plug, which are shown in the manner of an exploded view,
  • Fig. 2 is a perspective view of a mounting device
  • Fig. 3 is an enlarged detail of the mounting device shown in FIG. 2.
  • the cable 2 shown in FIG. 1 is designed in particular as a high-voltage cable. It comprises a plurality of wires 4, in the embodiment, two wires, which are surrounded by a jacket 6. The two wires 4 are usually surrounded in a manner not shown here by a shield, such as a braided shield. At a front end of the cable 2, a plug 8 is arranged. This has as essential components a connector housing 10 and a contact carrier 12. Furthermore, in particular, a shielding sleeve 14 is provided which has outwardly bent arms 16.
  • the plug housing 1 0 is preferably designed in several parts and has an inner metal sleeve 18 which protrudes to the rear from an outer part of the plug housing 10.
  • the outer part and the contact carrier 12 are made of an insulating material, in particular plastic.
  • the shielding sleeve 14 is made of a conductive material, in particular metal. In the final assembled state contacted the shield sleeve 14 with its radially outwardly projecting arms, the inner wall of the metal sleeve 18 within the connector housing 10.
  • the plug 8 still includes a sealing element 20 which in the final assembled state from behind against the connector housing 10 and in particular against the Metal sleeve 18 is pressed.
  • a nut 22 is provided in the exemplary embodiment, which can be screwed to a rear, conical portion of the outer part of the plug housing 10.
  • the contact carrier 12 has a first latching lug 24, which is arranged radially outside, for example, in a central region. At the rear end, in the exemplary embodiment, the contact carrier 12 has elastic fingers, which form latching lugs 26. Both the locking lug 24 and the locking tabs 26 engage in a final assembly position with corresponding counter-elements on the connector housing 10, especially on the outer part made of plastic.
  • contact elements not shown here, for example, contact sockets or contact pins are arranged here.
  • the conductors of the two wires 4 are electrically contacted with these contact elements.
  • the contact carrier 12 usually has an at least approximately round cross-sectional geometry.
  • the mounting device 28 shown in Figures 2 and 3 is used for semi-automated assembly and monitoring of the assembly process of the plug. 8
  • a first step the cable is brought from the situation shown in Fig. 1 in pre-assembly position.
  • the connector housing 10 is pushed forward over the contact carrier 12 until it at least largely rests within the connector housing 10.
  • the prepared cable is then inserted into the mounting device 28.
  • the contact carrier 12 is displaced relative to the plug housing 10 with an assembly force F until the latching lug 24 and the latching lugs 26 engage. This defines the correct final assembly position.
  • the expended assembly force F is monitored by the mounting device 28.
  • the correct relative position between contact carrier 12 and connector housing 10 is monitored.
  • a not shown here evaluation is provided within the mounting device.
  • this output unit 30 is a display.
  • the mounting device 28 is formed overall in an approximately L-shaped, as can be seen with reference to FIG. 2.
  • the mounting device comprises a mounting table 32, which will be explained in more detail below in connection with FIG.
  • the aforementioned output unit 30 is integrated.
  • the evaluation unit is also contained in this vertical subarea, for example.
  • a holder 34 with a front holding part 34A and with a rear holding part 34B are arranged on the mounting table 32.
  • an abutment 36 is placed, which has a to the holder 34 oriented towards pressure pin 38.
  • a load measuring unit 40 designed as a load cell is additionally arranged, which serves to detect the applied assembly force F.
  • guide elements 42 are additionally provided for guiding the cable 2.
  • the holder 34 is thus slidably mounted in the longitudinal direction of the mounting table 32 in the direction of the anvil 36. The displacement takes place with the aid of a feed 44, for example, an electric motor driven spindle drive. About this feed 44, the required mounting force F is exercised.
  • the front holding part 34 A has an approximately annular contact element with a circular passage opening 46. Against the annular contact element, the plug housing is placed with its front end face.
  • the rear holding part 34B is approximately U-shaped, so that the plug housing 10 can be inserted with its rear end, especially with the metal sleeve 18 in the rear holding part 34B.
  • the rear holding part 34B additionally has an abutment 48 which is designed, for example, as a part-annular web. Its clear width is less than the outer diameter of the metal sleeve 18 so that it is supported on the abutment 48.
  • the two holding parts 34A, 34B can be displaced relative to each other in the longitudinal direction, to allow easy insertion of the connector housing 10 between these two holding parts 34A, 34B.
  • the mounting device 28 also comprises a position sensor 50, via which the relative position between the holder 34 and the anvil 36 is measured.
  • this position pins which are moved in the process against the abutment 36 against the longitudinal direction to the rear. These pins are arranged in the embodiment of FIG 3 below the passage opening 46 and especially on the front holding part 34A.
  • the assembly process is started automatically.
  • the holder 34 moves against the abutment 36.
  • the pressure pin 38 comes into contact with the front side of the contact carrier 12, so that it is pressed into the connector housing 10.
  • the position sensor 50 detects the correct end position
  • the feed stops and the holder 34 is reset again.
  • the assembly force F is detected and evaluated via the force measuring unit 40. If the measured position and the measured assembly force F are within a predetermined tolerance range, an i. O. signal delivered.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

Die Montagevorrichtung (28) dient zur zuverlässigen Montage eines Steckers (8) an einem Kabel (2) der Stecker (8) umfasst dabei ein Steckergehäuse (10) sowie einen Kontaktträger (12), welcher an einer vorgegebenen Position innerhalb des Steckergehäuses (10) mit zumindest einem Rastelement (24, 26) verrastbar ist. Die Montagevorrichtung (28) weist hierzu auf: - einen Halter (34) für das Steckergehäuse (10) mit dem darin in einer Vor- montageposition einliegenden Kontaktträger (12), - einem Gegenlager (36) mit einem Druckzapfen (38) zum Eindrücken des Kontaktträgers (12) in das Steckergehäuse (10) aus der Vormontagepositi- on in eine Endmontageposition, - einen Vorschub (44) zur automatischen Relativverschiebung des Halters (34) und des Gegenlagers (36) gegeneinander, - eine Kraftmesseinheit (40), die bei der Relativverschiebung die ausgebüb- te Montagekraft (F) misst, - eine Auswerteeinheit, über die die gemessene Montagekraft (F) überprüft wird, ob sie innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt sowie - eine Ausgabeeinheit (30) zur Ausgabe eines Kontrollsignals.

Description

Beschreibung
Montagevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung zur Montage eines Steckers an einem Kabel, insbesondere ein geschirmtes Hochvoltkabel.
Unter Hochvoltkabel wird vorliegend ein Kabel zur elektrischen Leistungsübertragung verstanden, welches zumindest zwei von einem gemeinsamen Leitungsmantel umgebene Adern aufweist. Das Kabel ist dabei geeignet zur Übertragung von Strömen im Bereich von mehreren Ampere und ist ausgelegt zur Übertragung von Spannungen im Bereich von mehreren 100 Volt. Derartige Hochvolt-Kabel werden insbesondere in Montagekraftfahrzeugen zur Versorgung beispielsweise von elektrischen Fahrmotoren eingesetzt.
Derartige Hochvolt-Kabel weisen typischerweise eine Schirmung auf. Bei der Konfektionierung eines derartigen Kabels, also bei der endseitigen Anbringung eines Steckers, muss insbesondere aufgrund der hohen im Betrieb auftretenden Spannungen eine korrekte Montage gewährleistet sein, um einem eventuell sicherheitskritischen Ausfall des Kabels vorzubeugen. Der Stecker weist dabei üblicherweise einen Kontaktträger auf, in dem Buchsen- oder Steckkontakte gelagert sind, an denen ein jeweiliger Leiter des Kabels kontaktiert ist. Der Kontaktträger selber ist dabei typischerweise ein in etwa zylindrisches Kunststoffteil mit entsprechenden Aufnahmen für die Kontakte. Bei dem Kabel handelt es sich üblicherweise um ein geschirmtes Kabel, wobei die Schirmung des Kabels über den Stecker kontaktiert ist. Hierzu weist der Stecker typischerweise eine Schirmhülse auf, die beispielsweise zumindest teilweise auch über den Kontaktträger überstülpt ist und einen elektrischen Kontakt mit einer Metallhülse des Steckergehäuses herstellt. Der Kontaktträger weist dabei üblicherweise Rastelemente auf, mit denen er im endmontierten Zustand im Steckergehäuse verrastet ist.
Bei einer fehlerhaften Montage des Steckers besteht zum einen die Gefahr, dass die einzelnen Adern des Kabels verletzt werden, so dass dadurch eine erhöhte Kurzschlussgefahr besteht. Weiterhin besteht auch die Gefahr einer nicht korrekten Positionierung des Kontaktträgers innerhalb des Steckers, was ebenfalls zu Fehlfunktionen führen kann.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Montagevorrichtung anzugeben, mit der eine zuverlässige und sichere Konfektionierung eines Kabels, also eine zuverlässige Montage des Steckers am Kabel gewährleistet ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Montagevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Die Montagevorrichtung dient allgemein zur Montage eines Steckers an einem Kabel, speziell ein Hochvoltkabel und insbesondere ein geschirmtes Hochvoltkabel. Bei dem Kabel handelt es sich dabei insbesondere um ein zweiadriges Kabel. Der Stecker weist dabei allgemein ein Steckergehäuse sowie einen Kontaktträger auf, welcher an einer vorgegebenen Position innerhalb des Steckergehäuses mit diesem über zumindest ein Rastelement verrastbar ist. Für eine zuverlässige Montage weist die Montagevorrichtung dabei auf:
- Einen Halter für das Steckergehäuse mit dem darin in einer Vormontageposition einliegenden Kontaktträger,
- einem Gegenlager mit einem Druckzapfen zum Eindrücken des Kontaktträgers in das Steckergehäuse aus der Vormontageposition in eine Endmontageposition,
- einen Vorschub zur automatischen Relativverschiebung des Halters und des Gegenlagers gegeneinander, wobei bevorzugt der Halter gegen das Gegenlager verschoben wird,
- eine Kraftmesseinheit , die eine bei der Relativverschiebung ausgeübte Montagekraft misst, also insbesondere die Montagekraft, mit der der Kontaktträger in das Steckergehäuse eingepresst wird, - eine Auswerteeinheit, über die die gemessene Montagekraft überprüft wird, ob sie innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt sowie
- eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe eines Kontrollsignals, ob die Montage in Ordnung oder fehlerhaft war.
Mit dieser Montagevorrichtung ist damit eine zumindest teilautomatisierte und damit prozesssichere Überwachung der Montage erreicht. Die Überwachung erfolgt hierbei vorzugsweise halbautomatisch. Das Einlegen des vormontierten Steckers in die Vorrichtung erfolgt dabei beispielsweise manuell. Die Relativverschiebung zwischen Halter und Gegenlager sowie die Messerfassung und die Auswertung der Messergebnisse erfolgen dann insbesondere vollautomatisch.
Die Ausgestaltung dieser Montagevorrichtung mit der integrierten Montagekraftüberwachung der beim Zusammenfügen des Kontaktträgers und des Steckergehäuses aufgewandte Montagekraft beruht dabei auf der Überlegung, dass diese aufgewandte Montagekraft üblicherweise innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, sofern eine korrekte Montage erfolgt. So weist eine zu hohe Montagekraft darauf hin, dass beispielsweise die Adern beschädigt werden oder sonstige Verformungen von Steckerbauteilen erfolgen. Eine zu geringe Montagekraft deutet beispielsweise darauf hin, dass nicht die korrekte Relativposition zwischen Kontaktträger und Steckergehäuse eingenommen wurde.
In zweckdienlicher Ausgestaltung ist zusätzlich ein Sensor zur Überwachung der korrekten Relativposition zwischen dem Steckergehäuse und dem Kontaktträger vorgesehen und die Auswerteeinheit ist weiterhin zur Überprüfung eingerichtet, ob die korrekte Relativposition eingenommen ist.
Hierdurch wird also sichergestellt, dass die beiden Teile korrekt zueinander montiert sind, sodass die Rastelemente auch ineinander greifen. Insgesamt werden daher bei der Montagevorrichtung zwei unabhängige Parameter überwacht, nämlich einerseits die Montagekraft und andererseits die Montageposition. Ein i. O.Signal wird dabei von der Ausgabeeinheit zweckdienlicherweise nur dann ausgegeben, wenn beide Kriterien / Parameter innerhalb eines vorgegebenen Toleranz- bereiches liegen. Insgesamt ist dadurch eine zuverlässige Prozessüberwachung bei der Konfektionierung des Steckers erreicht.
Zweckdienlicherweise wird der Halter im Betrieb mit den darin einliegenden Stecker gegen das Gegenlager verschoben. Dabei drückt der Druckzapfen den Kontaktträger in das Steckergehäuse hinein.
Zweckdienlicherweise ist daher vorgesehen, dass die Kraftmesseinheit die auf das Gegenlager, speziell die auf den Druckzapfen ausgeübte Kraft misst.
Speziell handelt es sich bei der Kraftmesseinheit um eine Kraftmessdose.
Zweckdienlicherweise ist der zusätzliche Sensor als ein Positionssensor ausgebildet, der die Relativposition zwischen dem Halter und dem Gegenlager misst. Diese Ausgestaltung beruht auf der Überlegung, dass die Relativposition des Halters bezüglich des Gegenlagers korreliert zu der Relativposition zwischen Steckergehäuse und Kontaktträger. Es braucht daher keine aufwändige direkte Messung der Relativposition zwischen dem Steckergehäuse und Kontaktträger vorgenommen werden. Eine korrekte Relativposition zwischen diesen beiden Teilen ist dann gegeben, wenn Halter und Gegenlager eine definierte Position zueinander einnehmen.
In konstruktiver Hinsicht weist der Halter zweckdienlicherweise ein vorderes sowie ein rückwärtiges Halteteil zur Fixierung des Steckergehäuses zwischen diesen beiden Halteteilen auf. Wenn das Steckergehäuse zwischen den beiden Halteteilen einliegt entspricht daher der Abstand zwischen den beiden Halteteilen einer definierten Steckerlänge. Durch die beiden Halteteile wird dann das Steckergehäuse definiert in Richtung zum Gegenlager verschoben. Der Druckzapfen drückt dann den Kontaktträger in das Steckergehäuse hinein.
Das rückwärtige Halteteil weist dabei zur Aufnahme der dabei ausgeübten Montagekraft ein rückwärtiges Widerlager auf, an dem sich das Steckergehäuse abstützt. Dieses Widerlager ist dabei beispielsweise durch einen insbesondere teil- ringförmigen Steg gebildet, in den das rückseitig am Steckergehäuse austretende Kabel eingelegt werden kann.
Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung weist das vordere Halteteil ein vorderes Anlageelement für das Steckergehäuse auf, welches eine Durchtrittsöffnung für den Druckzapfen aufweist. Das Anlageelement ist dabei beispielsweise als ein Teilring und insbesondere als ein Ringelement ausgebildet, gegen das sich das Steckergehäuse mit seiner Stirnseite abstützt.
Um ein einfaches Einlegen des Steckergehäuses in den Halter zu ermöglichen sind die beiden Halteteile relativ zueinander verschiebbar. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die beiden Halteteile mit einer gewissen Kraft, beispielsweise Federkraft aufeinander gedrückt werden, sodass das Steckergehäuse mit einer gewissen Haltekraft zwischen den beiden Halteteilen eingeklemmt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen Teilweise in vereinfachten Darstellungen:
Fig. 1 eine ausschnittsweise Darstellung eines zweiadrigen Hochvolt-Kabels mit daran angebrachten Teilen eines Steckers, die nach Art einer Explosionsdarstellung gezeigt sind,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Montagevorrichtung sowie
Fig. 3 ein vergrößerter Ausschnitt der in der Fig. 2 dargestellten Montagevorrichtung.
In den Figuren sind gleichwirkende Teile jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das in der Fig. 1 dargestellte Kabel 2 ist insbesondere als ein Hochvolt-Kabel ausgebildet. Es umfasst dabei mehrere Adern 4, im Ausführungsbeispiel zwei Adern, welche von einem Mantel 6 umgeben sind. Die beiden Adern 4 sind üblicherweise in hier nicht näher dargestellter Weise von einer Schirmung, beispielsweise ein Schirmgeflecht umgeben. An einem Stirnende des Kabels 2 wird ein Stecker 8 angeordnet. Dieser weist als wesentliche Komponenten ein Steckergehäuse 10 sowie einen Kontaktträger 12 auf. Weiterhin ist insbesondere noch eine Schirmhülse 14 vorgesehen, welche nach außen aufgebogene Arme 16 aufweist.
Das Steckergehäuse 1 0 ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet und weist eine innenliegende Metallhülse 18 auf, die nach hinten aus einem Außenteil des Steckergehäuses 10 hervorragt. Das Außenteil sowie der Kontaktträger 12 bestehen aus einem Isolierwerkstoff, insbesondere Kunststoff. Die Schirmhülse 14 besteht demgegenüber aus einem leitfähigen Material, insbesondere Metall. Im endmontierten Zustand kontaktiert die Schirmhülse 14 mit ihren radial nach außen abstehenden Armen die Innenwandung der Metallhülse 18 innerhalb des Steckergehäuses 10. Weiterhin umfasst im Ausführungsbeispiel der Stecker 8 noch ein Dichtungselement 20, welches im endmontierten Zustand von hinten gegen das Steckergehäuse 10 und insbesondere gegen die Metallhülse 18 gepresst wird. Hierzu ist im Ausführungsbeispiel eine Schraubmutter 22 vorgesehen, welcher mit einem rückwärtigen, konischen Teilbereich des Außenteils des Steckergehäuses 10 verschraubbar ist.
Der Kontaktträger 12 weist eine erste Rastnase 24 auf, die radial außenseitig beispielsweise in einem mittleren Bereich angeordnet ist. Am rückwärtigen Ende weist im Ausführungsbeispiel der Kontaktträger 12 elastische Finger auf, welche Rastlaschen 26 bilden. Sowohl die Rastnase 24 als auch die Rastlaschen 26 verrasten in einer Endmontageposition mit entsprechenden Gegenelementen am Steckergehäuse 10, speziell an dessen Außenteil aus Kunststoff.
Innerhalb des Kontaktträgers 12 sind hier nicht näher dargestellte Kontaktelemente, beispielsweise Kontaktbuchsen oder auch Kontaktstifte angeordnet. Die Leiter der beiden Adern 4 sind dabei mit diesen Kontaktelementen elektrisch kontaktiert. Der Kontaktträger 12 weist üblicherweise eine zumindest annähernd runde Querschnittsgeometrie auf. Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Montagevorrichtung 28 dient zur halbautomatisierten Montage und Überwachung des Montagevorgangs des Steckers 8.
In einem ersten Schritt wird das Kabel ausgehend von der in Fig. 1 dargestellten Situation in Vormontageposition gebracht. Hierzu wird das Steckergehäuse 10 nach vorne über den Kontaktträger 12 geschoben, bis dieser zumindest weitgehend innerhalb des Steckergehäuses 10 einliegt. Das so vorbereitete Kabel wird dann in die Montagevorrichtung 28 eingelegt. Mittels dieser wird der Kontaktträger 12 mit einer Montagekraft F relativ zum Steckergehäuse 10 verschoben bis die Rastnase 24 sowie die Rastlaschen 26 einrasten. Dies definiert die korrekte Endmontageposition. Die aufgewandte Montagekraft F wird dabei von der Montagevorrichtung 28 überwacht. Parallel wird auch die korrekte Relativposition zwischen Kontaktträger 12 und Steckergehäuse 10 überwacht. Für die Überwachung ist innerhalb der Montagevorrichtung eine hier nicht näher dargestellte Auswerteeinheit vorgesehen. Im Falle einer korrekten Montage wird ein entsprechendes i. O.Signal auf einer Ausgabeeinheit 30 der Montagevorrichtung ausgegeben. Im Ausführungsbeispiel ist diese Ausgabeeinheit 30 ein Display.
Beispielsweise ist die Montagevorrichtung 28 insgesamt in etwa L-förmig ausgebildet, wie dies anhand der Fig. 2 zu entnehmen ist. Insbesondere umfasst die Montagevorrichtung einen Montagetisch 32, welcher nachfolgend im Zusammenhang mit der Fig. 3 näher erläutert wird. Im vertikalen Teilbereich der Montagevorrichtung 28 ist die bereits erwähnte Ausgabeeinheit 30 integriert. Auch die Auswerteeinheit ist beispielsweise in diesem vertikalen Teilbereich enthalten.
Wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, sind auf dem Montagetisch 32 ein Halter 34 mit einem vorderen Halteteil 34A sowie mit einem rückwärtigen Halteteil 34B angeordnet. Gegenüberliegend zum Halter 34 ist ein Gegenlager 36 platziert, welches ein zum Halter 34 hin orientierten Druckzapfen 38 aufweist. Am Gegenlager 36 ist ergänzend noch eine als Kraftmessdose ausgebildete Kraftmesseinheit 40 angeordnet, die zur Erfassung der ausgeübten Montagekraft F dient. Im rückwärtigen Bereich, also gegenüberliegend zum Gegenlager 36, sind ergänzend noch Führungselemente 42 zur Führung des Kabels 2 vorgesehen. Der Halter 34 ist in Längsrichtung des Montagetisches 32 also in Richtung zum Gegenlager 36 verschiebbar gelagert. Die Verschiebung erfolgt dabei mit Hilfe eines Vorschubs 44, beispielsweise eines elektromotorisch angetriebenen Spindelantriebs. Über diesen Vorschub 44 wird die erforderliche Montagekraft F ausgeübt.
Das vordere Halteteil 34A weist ein in etwa ringförmiges Anlageelement mit einer kreisrunden Durchtrittsöffnung 46 auf. Gegen das ringförmige Anlageelement wird das Steckergehäuse mit seiner frontseitigen Stirnseite gelegt.
Das rückwärtige Halteteil 34B ist dabei in etwa u-förmig ausgebildet, sodass das Steckergehäuse 10 mit seinem rückseitigen Ende, speziell mit der Metallhülse 18 in das rückwärtige Halteteil 34B eingelegt werden kann. Das rückwärtige Halteteil 34B weist ergänzend noch ein Widerlager 48 auf, welches beispielsweise als ein teilringförmiger Steg ausgebildet ist. Dessen lichte Weite ist dabei geringer als der Außendurchmesser der Metallhülse 18, sodass diese sich an dem Widerlager 48 abstützt. Ergänzend ist weiterhin vorgesehen, dass die beiden Halteteile 34A, 34B relativ zueinander sich in Längsrichtung verschieben lassen, um ein einfaches Einlegen des Steckergehäuses 10 zwischen diese beiden Halteteile 34A, 34B zu ermöglichen.
Ergänzend umfasst die Montagevorrichtung 28 noch einen Positionssensor 50, über den die Relativposition zwischen dem Halter 34 und dem Gegenlager 36 gemessen wird. Im Ausführungsbeispiel weist dieser Positionsstifte auf, die beim Verfahren gegen das Gegenlager 36 entgegen der Längsrichtung nach hinten verschoben werden. Diese Stifte sind im Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 3 unterhalb der Durchtrittsöffnung 46 und speziell am vorderen Halteteil 34A angeordnet.
Nachdem das vorkonfektionierte Kabel 2 mit dem Steckergehäuse 10 zwischen die beiden Halteteile 34A, 34B eingelegt ist, wird der Montagevorgang automatisch gestartet. Hierzu verfährt der Halter 34 gegen das Gegenlager 36. Dabei kommt der Druckzapfen 38 in Kontakt mit der Frontseite des Kontaktträgers 12, sodass dieser in das Steckergehäuse 10 hineingepresst wird. Sobald der Positionssensor 50 die korrekte Endposition erfasst, stoppt der Vorschub und der Halter 34 wird wieder zurückgesetzt. Während dieses Vorgangs wird dabei die Montage- kraft F über die Kraftmesseinheit 40 erfasst und ausgewertet. Sofern die gemessene Position sowie die gemessene Montagekraft F innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, wird ein i. O. -Signal abgegeben.
Kabel
Ader
Mantel
Stecker
Steckergehäuse
Kontaktträger
Schirmhülse
Arm
Metallhülse
Dichtelement
Schraubmutter
Rastnase
Rastlasche
Montagevorrichtung
Ausgabeeinheit
Montagetisch
Halter
A vorderes HalteteilB rückwärtiges Halteteil
Gegenlager
Druckzapfen
Kraftmesseinheit
Führungselement
Vorschub
Durchtrittsöffnung
Widerlager
Positionssensor
Montagekraft

Claims

Ansprüche Montagevorrichtung (28) zur Montage eines Steckers (8) an einem Kabel (2), insbesondere ein geschirmtes Hochvoltkabel, wobei der Stecker (8) ein Steckergehäuse (10) sowie einen Kontaktträger (12) aufweist, welcher an einer vorgegebenen Position innerhalb des Steckergehäuses (10) mit zumindest einem Rastelement (24, 26) verrastbar ist, wobei die Montagevorrichtung (28) aufweist
- einen Halter (34) für das Steckergehäuse (10) mit dem darin in einer Vormontageposition einliegenden Kontaktträger (12),
- einem Gegenlager (36) mit einem Druckzapfen (38) zum Eindrücken des Kontaktträgers (12) in das Steckergehäuse (10) aus der Vormontageposition in eine Endmontageposition,
- einen Vorschub (44) zur automatischen Relativverschiebung des Halters (34) und des Gegenlagers (36) gegeneinander,
- eine Kraftmesseinheit (40), die eine bei der Relativverschiebung ausgeübte Montagekraft (F) misst,
- eine Auswerteeinheit, über die die gemessene Montagekraft (F) überprüft wird, ob sie innerhalb eines vorgegeben Toleranzbereichs liegt sowie
- eine Ausgabeeinheit (30) zur Ausgabe eines Kontrollsignals.
Montagevorrichtung (28) nach dem vorhergehenden Ansprüche, bei der zusätzlich ein Sensor (50) zur Überwachung der korrekten Relativposition zwischen dem Steckergehäuse (10) und dem Kontaktträger (12) vorgesehen ist und die Auswerteeinheit überprüft, ob die eine korrekte Relativposition eingenommen ist.
Montagevorrichtung (28) nach Anspruch 2, bei der ein die Auswerteeinheit lediglich dann auf eine ordnungsgemäße Montage erkennt, wenn sowohl die ausgeübte Montagekraft (F) als auch der die korrekte Relativposition eingenommen ist.
4. Montagevorrichtung (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kraftmesseinheit die die auf das Gegenlager (36) ausgeübte Montagekraft (F) misst.
5. Montagevorrichtung (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kraftmesseinheit (40) als eine Kraftmessdose ausgebildet ist.
6. Montagevorrichtung (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, bei der der zusätzliche Sensor als ein Positionssensor (50) zur Messung der Relativposition zwischen dem Halter (34) und dem Gegenlager (36) ausgebildet ist.
7. Montagevorrichtung (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Halter (34) eine ein vorderes Halteteil (34A) sowie ein rückwärtiges Halteteil (34B) zur Fixierung des Steckergehäuses (10) zwischen den beiden Halteteilen (34A, 34B) aufweist.
8. Montagevorrichtung (28) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der das rückwärtige Halteteil (34B) ein rückwärtiges Widerlager (48) für das
Steckergehäuse (10) aufweist.
9. Montagevorrichtung (28) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, bei der das vordere Halteteil (34A) ein vorderes Anlageelement für das Steckergehäuse (10) aufweist, welches eine Durchtrittsöffnung (46) für den Druckzapfen (38) aufweist.
10. Montagevorrichtung (28) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der das vordere Halteteil (34A) relativ zum rückwärtigen Halteteil (34B) zum Einlegen des Steckergehäuses (10) verschiebbar ist.
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