EP3739697A1 - Vorrichtung sowie verfahren zum automatischen konfektionieren eines leitungspaares - Google Patents

Vorrichtung sowie verfahren zum automatischen konfektionieren eines leitungspaares Download PDF

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EP3739697A1
EP3739697A1 EP20173527.1A EP20173527A EP3739697A1 EP 3739697 A1 EP3739697 A1 EP 3739697A1 EP 20173527 A EP20173527 A EP 20173527A EP 3739697 A1 EP3739697 A1 EP 3739697A1
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EP
European Patent Office
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gripping
line
elements
longitudinal direction
gripping elements
Prior art date
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EP20173527.1A
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English (en)
French (fr)
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EP3739697B1 (de
EP3739697C0 (de
Inventor
Tim Herrmann
Roland Jaecklein
Sarah KOPP
Paulo MARTINS
Ana Carolina ROQUEZ BUITRAGO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Original Assignee
Leoni Bordnetz Systeme GmbH
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Publication date
Application filed by Leoni Bordnetz Systeme GmbH filed Critical Leoni Bordnetz Systeme GmbH
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Publication of EP3739697C0 publication Critical patent/EP3739697C0/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H01B13/0207—Details; Auxiliary devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02—Stranding-up
    • H01B13/0221—Stranding-up by a twisting take-up device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532—Conductor
    • Y10T29/53243—Multiple, independent conductors

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for automatically assembling a pair of lines.
  • the device has two grippers arranged one behind the other in the longitudinal direction of the cable. Each of the grippers is provided for gripping one of the line ends in a clamping manner and at the same time for loosely feeding the other line end through.
  • the twisted pair of lines is rotated by means of a rotary gripping device, one of the line elements being loosely guided in the two grippers so that it is rotated and aligned in a predetermined rotary position. The end of the line is then fixed in the gripper in the aligned rotational position.
  • a placement device is provided.
  • the in the correct rotational position aligned line ends to the assembly device.
  • This has two grippers arranged one behind the other in the longitudinal direction, which are designed to grip one end of the line in a clamping manner and to guide the other end of the line through.
  • the two grippers can move in the longitudinal direction independently of one another, so that the line ends can be displaced in the longitudinal direction independently of one another.
  • the invention is based on the object of specifying a device and a method in which an automatic alignment of the contact elements is made possible when assembling a line pair.
  • the object is achieved according to the invention by a device with the features of claim 1. Furthermore, the object is achieved according to the invention by a method with the features of claim 13.
  • the device is designed for the automatic alignment of contact elements of a line pair in a respective target position.
  • Alignment in a target position is understood to mean a lateral alignment of the contact elements relative to one another and / or an angular orientation of the contact elements to one another in addition to the alignment in a predetermined target rotational position of the contact elements with respect to a longitudinal or plug axis.
  • the line pair generally comprises two line elements, the contact elements being arranged at each end on a line element.
  • the line pair is in particular a twisted line pair.
  • the line elements are preferably individual wires, that is to say electrical conductors (solid wire or stranded wire) surrounded by a wire jacket. In the simplest case, the line pair is thus two twisted single wires.
  • the alignment takes place in relation to a predetermined target position which the contact elements must assume with respect to a contact receptacle of a plug housing into which the contact elements are subsequently inserted for alignment.
  • the target position is made up of a target rotational position and a lateral target position and / or a target angular position at which the respective contact element is to be oriented with respect to a longitudinal direction.
  • a respective contact element is automatically brought into the specified position.
  • the predefined position specifically the predefined rotational position, is determined in particular by a setpoint position, for example a latching lug, which can only be inserted into the plug housing in a certain predefined rotational position of the contact element, so that the latching lug engages with a latching element that corresponds to the latching lug, for example, arranged in the plug housing . Only then is the contact element correctly arranged both electrically and mechanically within the connector housing.
  • the predetermined position of the contact element in particular the distance between the two contact elements, and the angular position of the contact element are also determined by the framework conditions given by the connector housing.
  • the angular position of the contact element is typically selected axially parallel to an orientation of an opening for the contact element to be inserted in the connector housing.
  • the device For alignment in the respective predetermined rotational position, the device has a main gripper for gripping the line pair, which gripper rotates around an axis of rotation is rotatable, which extends in a longitudinal direction.
  • the main gripper is thus rotatable about its own longitudinal axis and is preferably designed in the manner of pliers for gripping the line pair in a rotationally fixed manner.
  • the device also has two gripping elements for each gripping of a line end of the respective line element. I.e. in each case one gripping element grips a line end of a line element.
  • the main gripper is here preferably arranged centrally between the two gripping elements.
  • the two gripping elements are designed both for loose guidance and for clamping, non-rotatable fixing of the respective line end.
  • the gripping elements are designed to grip line elements of different diameters.
  • Loose guiding is understood here to mean that the respective gripping element grips the respective line end in such a way that it is held by the gripping element, but a longitudinal and / or rotary movement of the respective line element is enabled. In this case, the end of the line is only guided by the respective gripping element.
  • the clamping fixation is understood to mean that the respective line element is held in a clamping manner by the respective gripping element in such a way that no longitudinal and / or rotary movement of the line element is possible.
  • the main gripper grips the line pair in a rear area at a distance from the contact elements. For example, a few centimeters (e.g. -3-10 cm) after the contact elements. In the case of a twisted pair of lines, this is preferably gripped in an area in which the pair of lines is already twisted. The area is understood to mean, for example, the last 2 cm to 3 cm of the twisted area of the line pair before the twist is released to form the line ends.
  • the line pair is consequently held at three points by the main gripper and the two gripping elements, namely the line pair itself by the main gripper and one line end by one gripping element.
  • the gripping elements grip the line ends in front of the main gripper either on the contact element, but preferably in the area between the contact element and the main gripper.
  • the device comprises a control unit for controlling the main gripper and the two gripping elements.
  • the main gripper and the two gripping elements are controlled in such a way that, as already mentioned above, the line ends are gripped by the gripping elements and the line pair is gripped by means of the main gripper.
  • the main gripper is rotated in order to bring the respective contact element into the specified (rotating) position.
  • the end of the line with the respective contact element to be rotated is preferably held loosely by the gripping element assigned to it. I.e. it is held at the location specified by the gripping element, while rotation about its longitudinal axis is enabled. By rotating the pair of lines about the longitudinal axis, the contact element is therefore automatically rotated about its longitudinal axis.
  • the two gripping elements are arranged side by side with respect to the longitudinal direction. The line ends are therefore gripped laterally to one another individually and independently of one another via the two gripping elements.
  • the two gripping elements are designed and are controlled during operation by means of the control unit in such a way that the gripped line ends execute a translatory and / or rotary movement relative to one another for further alignment.
  • the device is therefore designed in such a way that, in addition to the alignment in the predetermined rotational position, a further Alignment can be done by means of a translational and / or rotational movement of the gripping elements.
  • this alignment of the contact elements by means of the gripping elements in several dimensions enables an individual alignment of the respective contact element in a predetermined target position during operation.
  • Translational movement is generally understood to mean, on the one hand, a lateral displacement of the gripped line elements perpendicular to the longitudinal direction.
  • translational movement is also understood to mean a relative displacement of the two line ends in the longitudinal direction. The movements of the gripping elements and thus the line ends and the contact elements attached to them take place here relative to one another and in particular independently of one another.
  • “Rotational movement” is understood - independently of the rotation of the entire line pair - to additionally mean a rotation of the individual line element about a pivot axis.
  • This pivot axis is, for example, a pivot axis running parallel to the longitudinal direction and parallel to the axis of rotation of the main gripper.
  • this parallel pivot axis preferably does not coincide with the axis of rotation of the main gripper.
  • it is a pivot axis oriented at an angle, but preferably not at right angles to the longitudinal direction, so that a tilting movement of the contact element can be performed relative to the longitudinal direction.
  • the gripping elements enable and provide that the two line ends are laterally displaced relative to one another and especially independently of one another. “Moved laterally with respect to one another” is understood here in particular to mean that they can be moved perpendicular to the longitudinal direction - viewed in the direction of view along the longitudinal direction within a projected plane.
  • the lateral alignment enables, for example, an adaptation of the lateral spacing of the contact elements to different lateral target spacings.
  • the device can be used universally for different connector housings with different connector patterns.
  • This lateral relative displacement of the contact elements to one another also enables the line ends to be positioned parallel to one another, one above the other or also diagonally next to one another or also at a distance from one another over a plurality of locking distances.
  • the additional lateral degree of freedom enables individual assembly of different types of connector housings and / or connector patterns.
  • the contact element brought into the correct rotational position is also inserted into the connector housing with the aid of the device while maintaining the predetermined rotational position.
  • the control unit is designed in particular in such a way that the two contact elements are successively brought into the predetermined rotational position. This is done by first bringing the first contact element into the specified rotational position by turning the pair of lines by means of the main gripper.
  • the first contact element is only loosely guided by the respective gripping element, so that a rotation of the line end and thus of the first contact element is made possible by rotating the line pair.
  • the respective other, second contact element is held in a rotationally fixed manner by its gripping element, so that it does not rotate.
  • the second, non-rotatably held contact element is further aligned (lateral Position and / or angular position) for example while the first contact element is brought into the desired rotational position.
  • the first contact element By rotating the line pair by rotating the main gripper about the axis of rotation, the first contact element, which is only loosely guided, is initially rotated. If the first contact element has been brought into the predetermined rotational position by the rotation of the line pair, the gripping element assigned to it fixes it in a rotationally fixed manner, so that the first contact element can no longer be moved out of the predetermined rotational position. The further (second) contact element is then brought into the specified rotational position by turning the pair of lines by means of the main gripper.
  • the second contact element is only loosely guided by the gripping element assigned to it, so that the rotation of the line pair by the main gripper enables the line end and thus the second contact element to be rotated until it also reaches the specified rotary position.
  • the contact elements are preferably brought into the predetermined rotational position by rotating the pair of lines by means of the main gripper in different directions. I.e. To align the one contact element in the specified rotational position, the main gripper and thus the line pair, for example, when viewed in the longitudinal direction, rotates to the left, while the main gripper and thus the line pair then rotates to the right to bring the other contact element into the specified rotational position.
  • the rotation in different directions of rotation is based on the idea that this results in little or no influence on the twisting of the line pair. In other words, for example, any over-twisting caused by the rotation of the line pair for aligning the first contact element is compensated for by rotating the line pair in the opposite direction when aligning the other contact element.
  • the two contact elements are, for example, aligned differently at the same time, that is to say they are guided differently and perform different movements.
  • the control unit is also designed to control the main gripper and the two gripping elements fully automatically. I.e. the control of the main gripper and the two gripping elements takes place in particular without manual interaction by an operator.
  • the contact elements are preferably only inserted into the connector housing after the two contact elements have been aligned in the specified target position.
  • the first, already aligned contact element is already inserted before the second contact element is then aligned and then inserted.
  • a sensor unit for detecting the current rotational position of the respective contact element is preferably provided.
  • the control unit is designed here to control the main gripper and the two gripping elements as a function of sensor information provided by the sensor unit, in particular to align the line elements and especially the line ends.
  • the sensor unit preferably has a camera which is set up to detect an alignment of a side profile of the contact element. Since the contact elements are usually not rotationally symmetrical, the current rotational position can often be determined using a side profile of the contact element. Alternatively, markings are attached to the contact elements, which are used for alignment.
  • the main gripper and the gripping elements are expediently arranged, in particular fastened, on a common carrier.
  • the main gripper is preferably fastened to the common carrier in such a way that at least viewed in a plan view in the direction of the longitudinal axis of the main gripper - is located between the two gripping elements.
  • the carrier is in particular plate-shaped and is also referred to as a base plate.
  • the carrier itself is again designed to be fastened to an adjustment mechanism, in particular a robot arm, and is also fastened to such an adjustment mechanism during operation.
  • an adjustment mechanism in particular a robot arm
  • the carrier with the grippers attached to it can be moved to desired target positions where connectors are to be assembled with the line elements.
  • the arrangement of the main gripper and the gripping elements on the common carrier has proven to be advantageous here, since only the carrier is preferably arranged on the robot arm for attachment to the adjustment mechanism.
  • the carrier has, for example, appropriate fastening means for a preferably reversible fastening to the robot arm.
  • a movable kinematic unit is provided for each gripping element.
  • the gripping elements are, for example, attached to the associated kinematic unit or also part of the kinematic unit.
  • the kinematics unit is arranged, for example, between the respective gripping element and the carrier.
  • the two gripping elements are thus attached to the carrier indirectly via the kinematic units.
  • the kinematic units achieve a particularly precise alignment of the line ends as well as sufficient mobility of the gripping elements to both grip the line ends and to align them for the aforementioned assembly.
  • the respective kinematics unit is designed for the further alignment (in addition to the alignment in the target rotational position) of the respective contact element.
  • the two kinematic units are independent of one another, so that the two gripping elements can be moved independently of one another.
  • the gripping elements are preferably movable within an X-Y plane that extends perpendicular to the longitudinal direction.
  • the gripping elements in conjunction with the kinematic units, are designed for movement within the projection plane.
  • This is understood to mean that the gripping elements - and thus also the contact elements held by them - can perform a lateral movement during operation, that is to say a movement laterally to the longitudinal direction.
  • the movement of the gripping elements takes place, for example, strictly within a plane perpendicular to the longitudinal axis.
  • a movement within the projection plane is also understood to mean a movement in which there is a movement component in the direction of the longitudinal direction, for example a spiral movement.
  • a movement (of the gripped contact elements) via a linear guide is provided, which allows displacement in the X and / or Y direction. This enables a lateral alignment of the line ends perpendicular to the longitudinal direction.
  • a rotary movement of the kinematics unit is preferably provided for performing the rotary movement about an axis parallel to the axis of rotation.
  • the axis is in particular spaced apart from the axis of rotation.
  • This rotational movement for example a pivoting movement, enables the contact element to be rotated, in particular in the plane of projection.
  • This rotational movement is in particular superimposed with a linear movement.
  • a tilting movement is preferably made possible by the kinematic unit, ie a center axis of the gripping elements can be tilted relative to the longitudinal direction or the axis of rotation.
  • the central axis of the respective gripping element is understood to mean the (central) axis of the respective line element that is held by the gripping element. This results in a desired axially parallel alignment of the contact element with respect to a plug-in direction or a central axis a plug-in opening into which the contact element is to be inserted.
  • the two gripping elements each comprise a gripping arm, the two gripping arms being oriented towards one another in the direction of the axis of rotation.
  • the gripping arms are in particular attached to the kinematic units which are each arranged laterally next to the longitudinal direction and thus also laterally next to the main gripper.
  • the kinematic units are preferably arranged together with the main gripper on the common carrier.
  • a respective gripping arm is preferably divided into two partial arms, which can be moved relative to one another in order to grasp the respective line end.
  • the two partial arms are particularly supported in the aforementioned linear guide.
  • One of the partial arms is preferably mounted in a fixed manner and the other is movably mounted.
  • the movable mounting of the at least one partial arm in the linear guide is preferably only used to grip the respective line end of the line element.
  • the adjustment / movement of the gripped line element e.g. within the X-Y plane, that is to say the lateral alignment of the line element is preferably carried out exclusively via the kinematic unit.
  • the respective upper part arm is moved towards the lower, fixed part arm.
  • the gripping jaws of the gripping element e.g. are formed at the end of the partial arms, closed.
  • the upper part arm is moved upwards accordingly.
  • the two partial arms can be moved relative to one another or also together within the linear guide. Due to the relative movability, the gripping jaws of the gripping element are opened and closed to grip the end of the line.
  • the mobility of the two gripping arms is made possible overall by the kinematic units. Movement, especially within the XY plane, enables the contact elements to be shifted and, in particular, aligned, to plug this into the connector housing. In particular in the event that the plug openings for the contact elements are arranged in different positions within the XY plane, this mobility on the part of the gripping elements that hold the contact elements is advantageous.
  • the kinematic units have six axes of movement and are in particular designed as so-called hexapods.
  • the hexapod is understood here to be a kinematic unit that enables very precise alignment of workpieces in three-dimensional space.
  • the six axes of movement are preferably three translatory and three rotary axes of movement.
  • the mobility of the kinematic units in the form of hexapods is achieved here in particular, for example, by pneumatic or hydraulic cylinders. These cylinders are typically arranged between two carrier plates, one being fastened to the carrier and the respective gripping element being fastened to the other.
  • the advantage of designing the kinematic units as hexapods is that this enables the aforementioned mobility of the gripping elements in a simple and precise manner.
  • the gripping elements can be moved in the longitudinal direction.
  • the displaceability of the gripping elements in the longitudinal direction is used here to introduce the contact elements into the plug-in openings of the plug housing.
  • the contact elements are inserted into the connector housing.
  • the ability to move in the longitudinal direction is achieved either through the ability to move the robot arm and thus the entire device or through the ability to move the kinematic units in the longitudinal direction, so that only the two gripping elements are moved in the longitudinal direction.
  • the desired insertion of the contact elements into corresponding plug-in openings in the connector housing takes place via the mobility in the longitudinal direction.
  • the device is designed to carry out a pull-out test, also referred to as a pullout test.
  • the pull-out test is carried out in particular immediately after the contact elements have been inserted into the connector housing.
  • the advantage here is that the pull-out test enables, in addition to the pure assembly of the contact elements in the connector housing, a check with regard to a mechanical holding force.
  • the device is thus also designed to check the plug connection for a tight fit.
  • the gripping elements are designed and controlled in such a way that they exert a predetermined pull-out force on the line elements against the insertion or longitudinal direction.
  • the gripping elements are preferably force-monitored.
  • force-monitored is understood to mean that the gripping elements preferably each have a force sensor.
  • a force acting on the gripping elements is detected and optionally monitored.
  • an insertion force is monitored when the contact elements are inserted into the connector housing.
  • the exerted force is recorded and monitored during the pull-out test.
  • the pull-out test is therefore deemed to have been passed, for example, if the force sensors detect a predetermined value while pulling the gripping elements on the line ends arranged inside the connector housing without the contact elements being able to be pulled out of the connector housing, i.e. without being released.
  • a reliable, simple and inexpensive technical implementation of the pull-out test is thereby achieved.
  • the device 2 is to feed contact elements 4, which are only shown schematically, in the correct position into a connector housing 6 (cf. Fig. 3 ) educated.
  • the contact elements 4 are each arranged at the end on a line element 8 of an in particular twisted line pair 10.
  • the device 2 has a main gripper 12, which in the exemplary embodiment is designed in the manner of tongs with two gripping legs.
  • the main gripper 12 is used to grasp the line pair 10 and is around a longitudinal direction L (cf. Fig. 2 ) extending axis of rotation D rotatable.
  • the device 2 has two gripping elements 14a, b for each gripping of a line end 16 of the respective line element 8.
  • the two gripping elements 14a, b are each arranged on a movable kinematic unit 18, which in turn is arranged in the exemplary embodiment on a carrier 20, which is in particular plate-shaped are.
  • the gripping elements 14a, b preferably each have a holding arm 21 which is fastened to a front support plate 19 of the respective kinematic unit 18.
  • the holding arm 21 runs perpendicular to the longitudinal direction L.
  • the holding arm 21 and thus the respective gripping element 14a, b is also assigned a guide, in particular a linear guide 23.
  • the respective holding arm 21 is slidably attached to the kinematic unit 18 via the guide.
  • the linear guide 23 enables transverse displacement perpendicular to the longitudinal axis L and perpendicular to a longitudinal orientation of the holding arm 21.
  • the holding arm 21 is preferably divided in the direction of its longitudinal orientation into two partial arms 21 a, 21 b, which can be displaced relative to one another via the linear guide 23.
  • Preferably only one partial arm 21a, 21b is displaceable. This allows you to for example to be adjusted towards each other, for example to clamp or release the line element 8.
  • the respective line element 8 is guided or held at the end on the holding arm 21, in particular between two gripping jaws formed at the end. As the partial arms 21a, 21b can be moved relative to one another, line elements 8 with different diameters can be gripped.
  • the main gripper 12 is also arranged on the common carrier 20.
  • the main gripper 12 is arranged centrally between the two gripping elements 14a, b.
  • the movable kinematic units 18 are designed as hexapods in the exemplary embodiment. In general, they are designed to implement several degrees of freedom of movement and preferably have translational and rotational degrees of freedom of movement. For example, they have six axes of movement X t , Y t , Z t , X r , Y r , Z r . It is thus made possible that the gripping elements 14a, b and thus also the line ends 16 gripped by them with the contact elements 4 in six directions of movement, namely three translational directions X t , Y t , Z t and three rotational directions X r , Y r , Z r are movable (cf. Fig. 2 ).
  • the kinematic units 18 are not limited to the design as hexapods.
  • the kinematic units allow a rotary movement about a respective rotary or pivot axis d and preferably also a tilting movement, in particular about the X-axis and / or the Y-axis.
  • This enables the carrier plate 19 and thus the gripping elements 14 to be tilted relative to the longitudinal direction L.
  • an angular position that is to say a longitudinal orientation of the contact elements 4
  • the contact element 4 can thereby be aligned axially parallel to the longitudinal direction.
  • the gripping elements 14a, b and thus the contact elements 4 are in particular within an XY plane E (cf. Fig. 2 ), which extends perpendicular to the longitudinal direction L, movable. This enables the contact elements 4 to be aligned laterally. The angular position can also be adjusted.
  • the device described here is distinguished by the fact that, in addition to an alignment of the contact elements 4 in a desired rotational target position, further alignment (lateral, tilting) is also made possible.
  • the device can be used universally for a wide variety of purposes, types of connector housings, line types, etc.
  • the infeed or plugging movement is also made possible with the same unit. It is therefore not necessary to reach around the aligned line elements 8 or contact elements 4.
  • the two line ends 16 of the line pair 10 are gripped by the gripping elements 14a, b, while the line pair 10 is gripped by the main gripper 12, preferably in a twisted area.
  • the respective contact elements 4 are then brought into a predetermined rotational position by rotating the main gripper 12 and thus by rotating the pair of lines 10.
  • the contact elements 4 must have a preferred and predetermined orientation (target position) in order to be able to be plugged into the connector housing 6.
  • the predetermined target position is understood to mean a position of the contact elements 4 in which they can be plugged into the connector housing 6 for assembly.
  • the two contact elements 4 usually have to be aligned parallel to one another, in particular axially parallel to the plug openings, in the desired (same) rotational position and with a predetermined lateral distance (according to the grid dimension of the plug openings).
  • the contact elements 4 are now brought into the predetermined rotational position in such a way that preferably only one of the gripping elements 14a (first gripping element 14a) releases a gripping force on the line end 16, which is preferably held by it in a rotationally fixed manner, with the contact element 4 arranged thereon, so that the line end 16 is merely guided loosely by the first gripping element 14a. Then the main gripper 12 and thus the line pair 10 are rotated about the axis of rotation D so that the line end 16, which is now only loosely guided, also rotates. As a result, the contact element 4 is brought into the predetermined rotational position.
  • the first gripping element 14a fixes the contact element 4 brought into the predetermined rotational position by increasing the gripping force and this process is repeated analogously with the contact element 4, which is held by the (second) gripping element 14b.
  • the alignment of the contact elements 4 in the predetermined rotational position is thus preferably carried out purely rotationally.
  • the contact elements 4 brought into the predetermined rotational position are then further aligned by a translatory and / or rotational movement of the kinematic units 18 and brought into a predetermined target position, for example moved in front of a plug-in opening (not shown here) of the connector housing 6. After this alignment, the contact elements 4 are inserted into the plug housing 6 by a movement in the longitudinal direction L.
  • a plan view of the device 2 is shown.
  • the arrangement of the device 2 on a robot arm 22 is shown.
  • the previously mentioned insertion of the contact elements 4 into the connector housing 6 takes place either through a translatory movement of the kinematic units 18 along the longitudinal axis L.
  • the insertion is preferably carried out with a complete movement of the device 2 along the longitudinal axis L caused by the robot arm 22
  • the control unit 24 is shown as a schematic rectangle. This is designed to control the device 2 and preferably also the robot arm 22 in such a way that the movements of the main gripper 12, the two gripping elements 14 a, b and the kinematic units 18 required to carry out the above-described assembly process are carried out.
  • This control takes place in particular fully automatically, i.e. H. without manual interaction by an operator.
  • This has the particular advantage that a fully automated assembly of especially twisted line pairs 10 is made possible.
  • the device 2 has a sensor unit 26 to detect a current position and to check whether the contact elements 4 are each located in the predetermined target position.
  • this includes two cameras which monitor a front region 28 of the device from two opposite directions. It is preferably also conceivable to arrange several cameras in such a way that the front area 28, in which the contact elements 4 are preferably moved into the predetermined rotational / target position and inserted into the connector housing 6, is monitored from several directions.
  • the control unit 24 is designed in such a way that, as a function of the sensor information generated by the sensor unit 26, the contact elements 4 are aligned by translational and rotational movements on the part of the elements 12, 14a, b and 18.
  • Fig. 3 is a partial longitudinal section through a connector housing 6 with a contact element 4 inserted therein.
  • Fig. 3 thus shows a final state of assembly.
  • a pull-out test is carried out by the device before a release.
  • a gripping element 14a is only shown schematically, which grips the line element 8 in the manner of pliers.
  • a pull-out force F is applied to the contact element 4 inserted into the connector housing 6 by moving the device 2 counter to the longitudinal direction L.
  • This is used to check whether a latching element 30 arranged, for example, on the contact element 4 is latched to a latching contour 32 formed within the connector housing 6, and thus to check whether the contact element 4 cannot be pulled out of the connector housing 6 below a predetermined pull-out force F, for example is.

Landscapes

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  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
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Abstract

Die Vorrichtung und das Verfahren dienen zum automatischen Konfektionieren eines insbesondere verdrillten Leitungspaares (10), wobei das Leitungspaar (10) zwei Leitungselemente (8) mit jeweils einem endseitig an einem Leitungsende (16) angeordneten Kontaktelement (4) aufweist. Die jeweiligen Kontaktelemente (4) werden in eine vorgegebene Drehposition gebracht, indem das Leitungspaar (10) mit einem Hauptgreifer (12) gegriffen wird, der eine Drehachse (D) aufweist, um die er drehbar ist, und wobei die Leitungsenden (16) jeweils von einem Greifelement (14a, 14b) gegriffen werden. Das jeweilige Kontaktelement (4) wird durch Drehen des Leitungspaares (10) mittels des Hauptgreifers (12) in die vorgegebene Drehposition gebracht.

Description

  • Die Erfindung betrifft Vorrichtung sowie Verfahren zum automatischen Konfektionieren eines Leitungspaares.
  • Beim Konfektionieren von elektrischen Leitungen werden endseitig mit Kontaktelementen versehene Leitungselemente eines insbesondere verdrillten Leitungspaares in ein Steckergehäuse eingesetzt. Die Kontaktelemente müssen dabei lagerichtig im Steckergehäuse angeordnet werden. Bei insbesondere verdrillten Leitungspaaren ist dabei häufig ein unterschiedliches Drehen der Kontaktelemente der beiden Leitungselemente erforderlich.
  • Aus der EP 3 301 768 A1 ist eine Vorrichtung zum lagerichtigen Ausrichten von konfektionierten Leitungsenden eines verdrillten Leitungspaares zu entnehmen. Die Vorrichtung weist dabei zwei in Kabellängsrichtung hintereinander angeordnete Greifer auf. Jeder der Greifer ist zum klemmenden Greifen eines der Leitungsenden und gleichzeitig zum losen Durchführen des anderen Leitungsendes vorgesehen. Um ein jeweiliges Leitungsende in eine richtige Drehposition zu bringen, wird das verdrillte Leitungspaar mittels einer Drehgreifeinrichtung gedreht, wobei eines der Leitungselemente in den beiden Greifern lose geführt ist, sodass dieses verdreht und in eine vorgegebene Drehposition ausgerichtet wird. Anschließend wird das Leitungsende im Greifer in der ausgerichteten Drehposition fixiert.
  • Zum Bestücken eines Steckergehäuses mit einem derartigen verdrillten Leitungspaar mit ausgerichteten Leitungsenden ist gemäß der EP 3 301 769 A1 eine Bestückungsvorrichtung vorgesehen. Hierzu erfolgt zunächst eine Übergabe der in die richtige Drehposition ausgerichteten Leitungsenden an die Bestückungsvorrichtung. Diese weist wiederum zwei in Längsrichtung hintereinander angeordnete Greifer auf, die zum klemmenden Greifen des einen Leitungsendes und zum Durchführen des anderen Leitungsendes ausgebildet sind. Die beiden Greifer können dabei in Längsrichtung unabhängig voneinander verfahren, sodass die Leitungsenden unabhängig voneinander in Längsrichtung versetzt werden können.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren anzugeben, bei denen beim Konfektionieren eines Leitungspaares ein automatisches Ausrichten der Kontaktelemente ermöglicht ist.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der Unteransprüche. Die im Hinblick auf die Vorrichtung aufgeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.
  • Zu einem besseren Verständnis werden nachfolgend die gegenständlichen Merkmale der Vorrichtung und die korrespondierenden verfahrenstechnischen Merkmale parallel beschrieben.
  • Die Vorrichtung ist zum automatischen Ausrichten von Kontaktelementen eines Leitungspaares in eine jeweilige Sollposition ausgebildet. Unter Ausrichten in eine Sollposition wird hierbei neben dem Ausrichten in eine vorgegebenen Soll-Drehposition der Kontaktelemente bzgl. einer Längs- oder Steckachse auch ein laterales Ausrichten der Kontaktelemente relativ zueinander und / oder eine Winkelorientierung der Kontaktelemente zueinander verstanden.
  • Das Leitungspaar umfasst allgemein zwei Leitungselemente, wobei die Kontaktelemente jeweils endseitig an einem Leitungselement angeordnet sind. Bei dem Leitungspaar handelt es sich insbesondere um ein verdrilltes Leitungspaar. Bei den Leitungselementen handelt es sich bevorzugt um einzelne Adern, also um von einem Adermantel umgebene elektrische Leiter (massiver Draht oder Litzendraht). In einem einfachsten Fall handelt es sich somit bei dem Leitungspaar um zwei verdrillte Einzeladern.
  • Das Ausrichten erfolgt dabei in Bezug auf eine vorgegebene Sollposition, die die Kontaktelemente bezüglich einer Kontaktaufnahme eines Steckergehäuses einnehmen müssen, in die die Kontaktelemente nachfolgend zum Ausrichten eingesteckt werden. Die Sollposition setzt sich dabei zusammen aus einer Soll-Drehposition sowie einer lateralen Sollposition und / oder einer Soll-Winkelposition, unter der das jeweilige Kontaktelement bezüglich einer Längsrichtung orientiert sein soll.
  • Ein jeweiliges Kontaktelement wird dabei automatisch in die vorgegebene Position gebracht. Die vorgegebene Position, speziell die vorgegebene Drehposition bestimmt sich insbesondere durch eine Sollposition beispielsweise einer Rastnase, die lediglich in einer bestimmten vorgegebenen Drehposition des Kontaktelements in das Steckergehäuse gesteckt werden kann, sodass hierbei die Rastnase mit einem beispielsweise in dem Steckergehäuse angeordneten zur Rastnase korrespondierenden Rastelement verrastet. Nur dann ist das Kontaktelement sowohl elektrisch als auch mechanisch innerhalb des Steckergehäuses korrekt angeordnet. Die vorgegebene Lage des Kontaktelements, insbesondere der Abstand der beiden Kontaktelemente zueinander, und die Winkellage des Kontaktelements bestimmen sich ebenfalls durch die durch das Steckergehäuse gegebenen Rahmenbedingungen. Die Winkellage des Kontaktelements wird dabei typischerweise achsparallel zu einer Orientierung einer Öffnung für das einzusteckende Kontaktelement im Steckergehäuse gewählt.
  • Zum Ausrichten in der jeweiligen vorgegebenen Drehposition weist die Vorrichtung einen Hauptgreifer zum Greifen des Leitungspaares auf, welcher um eine Drehachse drehbar ist, die sich in eine Längsrichtung erstreckt. Der Hauptgreifer ist somit um seine eigene Längsachse drehbar und bevorzugt zangenartig zum drehfesten Greifen des Leitungspaares ausgebildet.
  • Zudem weist die Vorrichtung zusätzlich zu dem Hauptgreifer zwei Greifelemente zum jeweiligen Greifen eines Leitungsendes des jeweiligen Leitungselements auf. D. h. jeweils ein Greifelement greift ein Leitungsende eines Leitungselements. Der Hauptgreifer ist hierbei bevorzugt mittig zwischen den beiden Greifelementen angeordnet. Die beiden Greifelemente sind sowohl zu einem losen Führen als auch zu einem klemmenden, drehfesten Fixieren des jeweiligen Leitungsendes ausgebildet. Die Greifelemente sind dabei zum Greifen von Leitungselementen unterschiedlicher Durchmesser ausgebildet. Unter dem losen Führen wird hierbei verstanden, dass das jeweilige Greifelement das jeweilige Leitungsende derart greift, dass dieses zwar durch das Greifelement gehalten ist, jedoch eine Längs- und/oder Drehbewegung des jeweiligen Leitungselements ermöglicht ist. Hierbei erhält das Leitungsende durch das jeweilige Greifelement also lediglich eine Führung. Unter dem klemmenden Fixieren wird demgegenüber verstanden, dass das jeweilige Leitungselement durch das jeweilige Greifelement derart klemmend gehalten ist, dass keine Längs-und/oder Drehbewegung des Leitungselements ermöglicht ist.
  • Der Hauptgreifer greift das Leitungspaar in einem rückwärtigen Bereich beabstandet von den Kontaktelementen. Beispielsweise wenige Zentimeter (z.B.-3-10 cm) nach den Kontaktelementen. Bei einem verdrillten Leitungspaar wird dieses vorzugsweise in einem Bereich gegriffen, in dem das Leitungspaar bereits verdrillt ist. Unter dem Bereich werden beispielsweise die letzten 2 cm bis 3 cm des verdrillten Bereichs des Leitungspaares verstanden, bevor sich die Verdrillung zur Ausbildung der Leitungsenden auflöst.
  • Das Leitungspaar wird folglich durch den Hauptgreifer sowie die beiden Greifelemente an drei Punkten gehalten, nämlich das Leitungspaar an sich durch den Hauptgreifer sowie jeweils ein Leitungsende durch jeweils eine Greifelement.
  • Die Greifelemente greifen die Leitungsenden also vor dem Hauptgreifer entweder am Kontaktelement, vorzugsweise jedoch im Bereich zwischen dem Kontaktelement und dem Hauptgreifer.
  • Zudem umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit zur Steuerung des Hauptgreifers sowie der beiden Greifelemente. Die Steuerung des Hauptgreifers sowie der beiden Greifelemente erfolgt hierbei derart, dass wie bereits zuvor erwähnt, die Leitungsenden von den Greifelementen gegriffen werden sowie das Leitungspaar mittels des Hauptgreifers gegriffen wird.
  • Um das jeweilige Kontaktelement in die vorgegebene (Dreh-) Position zu bringen, wird der Hauptgreifer gedreht. Das Leitungsende mit dem jeweiligen zu drehenden Kontaktelement wird hierbei vorzugsweise lose durch das ihm zugeordnete Greifelement gehalten. D.h. es wird an dem durch das Greifelement vorgegebenen Ort gehalten, gleichzeitig ist eine Drehung um seine Längsachse ermöglicht. Durch das Drehen des Leitungspaares um die Längsachse erfolgt daher automatisch ein Drehen des Kontaktelements um seine Längsachse.
  • Wie eingangs erwähnt, ist neben dem Ausrichten der Leitungsenden in die richtige Drehposition auch ein Ausrichten der Leitungsenden in eine laterale Soll-Position und/oder in einer gewünschten Winkelorientierung vorgesehen. Um ein derartiges zusätzliches Ausrichten zusätzlich zu der Drehorientierung des einzelnen Leitungsendes zu ermöglichen, sind die beiden Greifelemente bezüglich der Längsrichtung seitlich nebeneinander angeordnet. Über die beiden Greifelemente sind daher die Leitungsenden individuell und unabhängig voneinander seitlich zueinander gegriffen.
  • Weiterhin sind die beiden Greifelemente derart ausgebildet und werden im Betrieb mittels der Steuereinheit derart angesteuert, dass die gegriffenen Leitungsenden relativ zueinander eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung für eine weitergehende Ausrichtung ausführen. Die Vorrichtung ist daher derart ausgebildet, dass neben der Ausrichtung in die vorgegebenen Drehposition eine weitergehende Ausrichtung mittels einer translatorischen und/oder rotatorischen Bewegung der Greifelemente erfolgen kann.
  • Insgesamt wird im Betrieb durch diese Ausrichtung der Kontaktelemente mittels der Greifelemente in mehreren Dimensionen ein individuelles Ausrichten des jeweiligen Kontaktelements in eine vorgegebene Soll-Position ermöglicht.
  • Unter "translatorische Bewegung" wird allgemein zum einen eine laterale Verschiebung der gegriffenen Leitungselemente senkrecht zur Längsrichtung verstanden. Daneben wird unter "translatorischer Bewegung" auch eine Relativverschiebung der beiden Leitungsenden in Längsrichtung verstanden. Die Bewegungen der Greifelemente und damit der Leitungsenden und der daran angebrachten Kontaktelemente erfolgen hierbei relativ zueinander und insbesondere unabhängig voneinander.
  • Unter "rotatorischer Bewegung" wird - unabhängig von der Verdrehung des gesamten Leitungspaares - ergänzend eine Drehung des einzelnen Leitungselements um eine Schwenkachse verstanden. Bei dieser Schwenkachse handelt es sich beispielsweise um eine parallel zur Längsrichtung und parallel zur Drehachse des Hauptgreifers verlaufende Schwenkachse. Vorzugsweise fällt diese parallel verlaufende Schwenkachse jedoch nicht mit der Drehachse des Hauptgreifers zusammen. Alternativ handelt es sich um eine winklig, vorzugsweise jedoch nicht rechtwinklig zur Längsrichtung orientierte Schwenkachse, so dass eine Kippbewegung des Kontaktelementes relativ zur Längsrichtung ausgeführt werden kann.
  • Insbesondere ist mittels der Greifelemente ermöglicht und vorgesehen, dass die beiden Leitungsenden relativ zueinander und speziell unabhängig voneinander lateral verschoben werden. Unter "lateral zueinander verschoben werden" wird hierbei insbesondere verstanden, dass sie - in Blickrichtung entlang der Längsrichtung innerhalb einer projizierten Ebene gesehen - senkrecht zur Längsrichtung verfahren werden können.
  • Durch das laterale Ausrichten ist hierbei beispielsweise eine Anpassung des seitlichen Abstands der Kontaktelemente an unterschiedliche laterale Sollabstände ermöglicht. Hierdurch kann die Vorrichtung für unterschiedliche Steckergehäuse mit unterschiedlichen Steckmustern universal eingesetzt werden. Auch wird durch diese laterale Relativverschiebung der Kontaktelemente zueinander sowohl ein Positionieren der Leitungsenden parallel nebeneinander, übereinander oder auch diagonal nebeneinander oder auch beabstandet über mehrere Rastabstände zueinander ermöglicht. Insgesamt wird durch den zusätzlichen lateralen Freiheitsgrad ein individuelles Konfektionieren auch von unterschiedlichen Typen von Steckergehäusen und/oder Steckmustern ermöglicht.
  • Durch diese - auch überlagerten - Bewegungen sind zusammenfassend weitere Bewegungsfreiheitsgrade verwirklicht, die weitergehende Ausrichtbewegungen ermöglichen, nämlich ein laterales Ausrichten seitlich zur Längsrichtung, ein Ausrichten der Winkelorientierung der Leitungsenden / Kontaktelemente bezüglich der Längsrichtung sowie ggf. auch ein translatorisches Ausrichten in Längsrichtung. Diese Ausrichtbewegungen - insbesondere die beiden erstgenannten - werden im Betrieb durchgeführt.
  • In zweckdienlicher Weiterbildung wird zudem mit Hilfe der Vorrichtung das in die richtige Drehposition gebrachte Kontaktelement unter Beibehaltung der vorgegebenen Drehposition in das Steckergehäuse eingesteckt wird.
  • Die Steuereinheit ist dabei insbesondere derart ausgebildet, dass die beiden Kontaktelemente sukzessive in die vorgegebene Drehposition gebracht werden. Dies erfolgt, indem zunächst das eine, erste Kontaktelement durch Drehen des Leitungspaares mittels des Hauptgreifers in die vorgegebene Drehposition gebracht wird. Hierbei wird das erste Kontaktelement durch das jeweilige Greifelement lediglich lose geführt, sodass eine Drehung des Leitungsendes und somit des ersten Kontaktelements durch eine Drehung des Leitungspaares ermöglicht ist. Das jeweils andere, zweite Kontaktelement ist hierbei durch sein Greifelement drehfest gehalten, sodass bei diesem keine Drehung stattfindet. Vorzugsweise wird das zweite, drehfest gehaltene Kontaktelement weitergehend ausgerichtet (laterale Position und / oder Winkellage) beispielsweise während das erste Kontaktelement in die gewünschte Drehposition gebracht wird.
  • Durch die Drehung des Leitungspaares mittels der Drehung des Hauptgreifers um die Drehachse erfolgt also zunächst ein Drehen des lediglich lose geführten ersten Kontaktelements. Ist das erste Kontaktelement durch die Drehung des Leitungspaares in die vorgegebene Drehposition gebracht worden, fixiert das ihm zugeordnete Greifelement dieses drehfest, sodass das erste Kontaktelement nicht mehr aus der vorgegebene Drehposition gebracht werden kann. Nachfolgend wird das weitere (zweite) Kontaktelement durch Drehen des Leitungspaares mittels des Hauptgreifers in die vorgegebene Drehposition gebracht. Hierbei wird nun analog zu dem ersten Kontaktelement das zweite Kontaktelement durch das ihm zugeordneten Greifelement lediglich lose geführt, sodass durch die Drehung des Leitungspaares durch den Hauptgreifer eine Drehung des Leitungsendes und somit des zweiten Kontaktelements ermöglicht ist, bis dieses ebenfalls die vorgegebene Drehposition erreicht.
  • Vorzugsweise erfolgt die Verbringung der Kontaktelemente in die vorgegebene Drehposition durch die Drehung des Leitungspaares mittels des Hauptgreifers in unterschiedlichen Richtungen. D. h. zur Ausrichtung des einen Kontaktelements in die vorgegebene Drehposition dreht sich der Hauptgreifer und somit des Leitungspaar beispielsweise in Längsrichtung betrachtet nach links, während sich anschließend der Hauptgreifer und somit des Leitungspaar zur Verbringung des anderen Kontaktelements in die vorgegebene Drehposition nach rechts dreht. Der Drehung in unterschiedlichen Drehrichtungen liegt der Gedanke zugrunde, dass hierdurch kein oder nur ein geringer Einfluss auf die Verdrillung des Leitungspaares erfolgt. Mit anderen Worten wird beispielsweise ein gegebenenfalls Überdrillen durch die Drehung des Leitungspaares zur Ausrichtung des ersten Kontaktelements dadurch kompensiert, dass bei der Ausrichtung des anderen Kontaktelements das Leitungspaar in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird.
  • Das weitergehende Ausrichten der Kontaktelemente, speziell ihre laterale Relativverschiebung und/oder die Ausrichtung in die gewünschte Winkelorientierung wird vor, nach, während des Drehens oder alternierend zum Drehen der Leitungselemente zur Ausrichtung in deren Soll-Drehposition durchgeführt. Durch die unabhängige Bewegbarkeit der beiden Greifelemente werden die beiden Kontaktelemente beispielsweise zur gleichen Zeit unterschiedlich ausgerichtet, werden also unterschiedlich geführt und führen unterschiedliche Bewegungen aus.
  • Die Steuereinheit ist weiterhin dazu ausgebildet, die Steuerung des Hauptgreifers sowie der beiden Greifelemente vollautomatisch auszuführen. D. h. die Steuerung des Hauptgreifers sowie der beiden Greifelemente erfolgt insbesondere ohne eine manuelle Interaktion durch einen Bediener.
  • Das Einstecken der Kontaktelemente in das Steckergehäuse erfolgt vorzugsweise erst nach der Ausrichtung beider Kontaktelemente in die vorgegeben Sollposition. Alternativ wird das erste, bereits ausgerichtete Kontaktelement bereits eingesteckt, bevor dann das zweite Kontaktelement ausgerichtet und dann eingesteckt wird.
  • Bevorzugt ist eine Sensoreinheit zur Erkennung der aktuellen Drehposition des jeweiligen Kontaktelements vorgesehen. Die Steuereinheit ist hierbei derart ausgebildet, den Hauptgreifer sowie die beiden Greifelemente in Abhängigkeit von seitens der Sensoreinheit bereitgestellten Sensorinformationen zu steuern, insbesondere die Leitungselemente und speziell die Leitungsenden auszurichten.
  • Bevorzugt weist die Sensoreinheit hierbei eine Kamera auf, die derart eingerichtet ist, eine Ausrichtung eines Seitenprofils des Kontaktelements zu detektieren. Da die Kontaktelemente üblicherweise nicht roatationssymmetrsich sind lässt sich anhand eines Seitenprofils des Kontaktelements häufig die aktuelle Drehposition feststellen. Alternativ sind an den Kontaktelementen Markierungen angebracht, anhand derer die Ausrichtung erfolgt.
  • Zweckdienlicherweise sind der Hauptgreifer sowie die Greifelemente an einem gemeinsamen Träger angeordnet, insbesondere befestigt. Hierbei ist der Hauptgreifer bevorzugt derart an dem gemeinsamen Träger befestigt, dass erzumindest in einer Aufsicht in Richtung der Längsachse des Hauptgreifers betrachtet - sich zwischen den beiden Greifelementen befindet. Der Träger ist insbesondere plattenförmig und wird auch als Grundplatte bezeichnet.
  • Bevorzugt ist der Träger selbst wiederum zur Befestigung an einem Verstellmechanik, insbesondere Roboterarm ausgebildet und im Betrieb an einer solchen Verstellmechanik auch befestig. Durch die Anordnung an einer Verstellmechanik lässt sich der Träger mit den daran angebrachten Greifern an gewünschte Sollpositionen verfahren, wo eine Konfektionierung von Steckern mit den Leitungselementen erfolgen soll.
  • Insbesondere die Anordnung des Hauptgreifers sowie der Greifelemente an dem gemeinsamen Träger hat sich hierbei als vorteilhaft erwiesen, da somit zur Befestigung an der Verstellmechanik bevorzugt lediglich der Träger an dem Roboterarm angeordnet wird. Hierzu weist der Träger beispielsweise entsprechende Befestigungsmittel zu einer vorzugsweise reversiblen Befestigung an dem Roboterarm auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist für jedes Greifelement jeweils eine bewegliche Kinematikeinheit vorgesehen. Die Greifelemente sind beispielsweise an der zugeordneten Kinematikeinheit befestigt oder auch Teil der Kinematikeinheit. Die Kinematikeinheit ist beispielsweise zwischen dem jeweilige Greifelement und dem Träger angeordnet. Somit sind die beiden Greifelemente mittelbar über die Kinematikeinheiten an dem Träger befestigt. Durch die Kinematikeinheiten ist eine insbesondere genaue Ausrichtung der Leitungsenden sowie eine hinreichende Beweglichkeit der Greifelemente erreicht, um die Leitungsenden sowohl zu greifen als auch für die bereits erwähnte Konfektionierung auszurichten. Die jeweilige Kinematikeinheit ist dabei für die weitergehende Ausrichtung (zusätzlich zur Ausrichtung in die Dreh-Sollposition) des jeweiligen Kontaktelements ausgebildet. Die beiden Kinematikeinheiten sind dabei unabhängig voneinander, so dass die beiden Greifelemente unabhängig voneinander bewegbar sind.
  • Bevorzugt sind die Greifelemente innerhalb einer X-Y-Ebene bewegbar, die sich senkrecht zur Längsrichtung aufspannt. Allgemein sind die Greifelemente in Verbindung mit den Kinematikeinheiten für eine Bewegung innerhalb der Projektionsebene ausgebildet. Hierunter wird verstanden, dass die Greifelemente - und damit auch die von Ihnen gehaltenen Kontaktelemente - im Betrieb eine laterale Bewegung, also eine Bewegung seitlich zur Längsrichtung ausführen können. Die Bewegung der Greifelemente erfolgt dabei beispielsweise streng innerhalb einer Ebene senkrecht zur Längsachse. Unter einer Bewegung innerhalb der Projektionsebene wird auch eine Bewegung verstanden, bei der eine Bewegungskomponente in Richtung der Längsrichtung vorliegt, beispielsweise eine spiralförmige Bewegung.
  • Zusätzlich oder Alternativ zu einer Bewegung mittels der Kinematikeinheiten ist eine Bewegung (der gegriffenen Kontaktelemente) über eine Linearführung vorgesehen, die ein Verschieben in X- und / oder Y-Richtung erlaubt. Hierdurch ist vorzugsweise eine laterale Ausrichtung der Leitungsenden senkrecht zur Längsrichtung ermöglicht.
  • Zusätzlich oder Alternativ zur Bewegung innerhalb der X-Y-Ebene ist vorzugsweise eine Drehbewegung der Kinematikeinheit zur Ausübung der rotatorischen Bewegung um eine Achse parallel zur Drehachse vorgesehen. Die Achse ist dabei insbesondere beabstandet zur Drehachse. Diese rotatorische Bewegung, beispielsweise Schwenkbewegung, ermöglicht ein Verdrehen des Kontaktelements insbesondere in der Projektionsebene. Diese rotatorische Bewegung ist dabei insbesondere mit einer Linearbewegung überlagert.
  • Vorzugsweise ist durch die Kinematikeinheit eine Kippbewegung ermöglicht, d.h. es ist ein Verkippen einer Mittenachse der Greifelemente relativ zu der Längsrichtung bzw. der Drehachse ermöglicht. Unter Mittenachse des jeweiligen Greifelements wird dabei die (Mitten-) Achse des jeweiligen Leitungselements verstanden, das von dem Greifelement gehalten ist. Hierdurch ist eine gewünschte achsparallele Ausrichtung des Kontaktelements zu einer Steckrichtung bzw. einer Mittenachse einer Stecköffnung ermöglicht, in die das Kontaktelement eingesteckt werden soll.
  • In bevorzugter Ausgestaltung umfassen die beiden Greifelemente jeweils einen Greifarm, wobei die beiden Greifarme in Richtung zur Drehachse aufeinander zu orientiert sind. Die Greifarme sind dabei insbesondere an den Kinematikeinheiten befestigt, die jeweils seitlich neben der Längsrichtung und damit auch seitlich neben dem Hauptgreifer angeordnet sind. Die Kinematikeinheiten sind vorzugsweise zusammen mit dem Hauptgreifer auf dem gemeinsamen Träger angeordnet.
  • Vorzugsweise ist ein jeweiliger Greifarm in zwei Teilarme unterteilt, die relativ zueinander zum Greifen des jeweiligen Leitungsendes verfahrbar sind. Die beiden Teilarme sind hierzu insbesondere in der erwähnten Linearführung gelagert. Vorzugsweise ist einer der Teilarme fest und der andere beweglich gelagert. Die bewegliche Lagerung des zumindest einen Teilarms in der Linearführung dient vorzugsweise lediglich zum Greifen des jeweiligen Leitungsendes des Leitungselements. Die Verstellung / Bewegung des gegriffenen Leitungselements z.B. innerhalb der X-Y-Ebene, also das laterale Ausrichten des Leitungselements erfolgt vorzugsweise ausschließlich über die Kinematikeinheit.
  • Zum Greifen eines Leitungselements wird der jeweils obere Teilarm auf den unteren, feststehenden Teilarm zu bewegt. Dadurch werden die Greifbacken des Greifelements, die z.B. endseitig an den Teilarmen ausgebildet sind, geschlossen. Zum Öffnen der Greifbacken wird entsprechend der obere Teilarm nach oben bewegt. Alternativ sind die beiden Teilarme relativ zueinander oder auch gemeinsam innerhalb der Linearführung verfahrbar. Durch die relative Verfahrbarkeit werden Greifbacken des Greifelements zum Greifen des Leitungsendes auf- und zugefahren. Durch ein gemeinsames Verfahren der beiden Teilarme erfolgt optional ein laterales Ausrichten der Kontaktelemente.
  • Die Beweglichkeit der beiden Greifarme ist insgesamt durch die Kinematikeinheiten ermöglicht. Durch die Beweglichkeit speziell innerhalb der X-Y-Ebene ist ein Verschieben und insbesondere Ausrichten der Kontaktelemente erreicht, um diese in das Steckergehäuse einzustecken. Insbesondere für den Fall, dass die Steckeröffnungen für die Kontaktelemente innerhalb der X-Y-Ebene an unterschiedlichen Positionen angeordnet sind, ist diese Beweglichkeit seitens der Greifelemente, die die Kontaktelemente halten, von Vorteil.
  • Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung weisen die Kinematikeinheiten sechs Bewegungsachsen auf und sind insbesondere als sogenannte Hexapods ausgebildet. Unter dem Hexapod wird hierbei eine Kinematikeinheit verstanden, die sehr präzise Ausrichtungen von Werkstücken im dreidimensionalen Raum ermöglicht. Bei den sechs Bewegungsachsen handelt es sich hierbei bevorzugt um drei translatorische sowie drei rotatorische Bewegungsachsen. Die Beweglichkeit der als Hexapods ausgebildeten Kinematikeinheiten wird hierbei insbesondere beispielsweise durch Pneumatik- oder Hydraulikzylinder erreicht. Diese Zylinder sind dabei typischerweise zwischen zwei Trägerplatten angeordnet, wobei die eine am Träger befestigt ist und an der anderen das jeweilige Greifelement befestigt ist. Der Vorteil der Ausbildung der Kinematikeinheiten als Hexapods ist, dass hierdurch die bereits erwähnte Beweglichkeit der Greifelemente einfach und präzise ermöglicht ist.
  • In zweckdienlicher Weiterbildung sind die Greifelemente in Längsrichtung verfahrbar. Die Verfahrbarkeit der Greifelemente in Längsrichtung dient hierbei einem Einführen der Kontaktelemente in die Stecköffnungen des Steckergehäuses. Mit anderen Worten werden die Kontaktelemente durch das Verfahren der Greifelemente in Längsrichtung in das Steckergehäuse gesteckt. Die Verfahrbarkeit in Längsrichtung ist entweder durch eine Verfahrbarkeit des Roboterarms und somit der gesamten Vorrichtung erreicht oder durch eine Verfahrbarkeit der Kinematikeinheiten in Längsrichtung, sodass lediglich die beiden Greifelemente in Längsrichtung verfahren werden. Über die Verfahrbarkeit in Längsrichtung erfolgt insbesondere das gewünschte Einstecken der Kontaktelemente in entsprechende Stecköffnungen im Steckergehäuse.
  • In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt jedoch mittels der Greifelemente, speziell über die Kinematikeinheiten keine Bewegung in Längsrichtung, insbesondere keine Zustellbewegung der Kontaktelemente zum Einstecken in die jeweilige Stecköffnung.
  • Gemäß einer zweckdienlichen Weiterbildung ist die Vorrichtung zur Durchführung eines Auszugstests, auch als Pullout-Test bezeichnet, ausgebildet. Die Durchführung des Auszugstests erfolgt hierbei insbesondere unmittelbar nach einem Einstecken der Kontaktelemente in das Steckergehäuse. Der Vorteil hierbei ist, dass durch den Auszugstest neben der reinen Konfektionierung der Kontaktelemente in das Steckergehäuse auch eine Kontrolle bezüglich einer mechanischen Haltekraft ermöglicht ist. Die Vorrichtung ist somit auch dazu ausgebildet, die Steckverbindung auf einen festen Sitz hin zu überprüfen. Die Greifelemente sind hierbei derart ausgebildet und werden derart angesteuert, dass Sie eine vorgegebene Auszugskraft auf die Leitungselemente entgegen der Steck- oder Längsrichtung ausüben.
  • Bevorzugt sind hierzu die Greifelemente kraftüberwacht. Unter kraftüberwacht wird hierbei verstanden, dass die Greifelemente bevorzugt jeweils einen Kraftsensor aufweisen. Mittels diesen wird eine auf die Greifelemente einwirkende Kraft, insbesondere in oder entgegen der Längsrichtung erfasst und ggf. überwacht. Gemäß einer ersten Variante wird hierbei eine Steckkraft beim Einstecken der Kontaktelemente in das Steckergehäuse überwacht. Alternativ oder ergänzend wird gemäß einer zweiten Variante beim Auszugstest die ausgeübte Kraft erfasst und überwacht. Der Auszugstest gilt somit beispielsweise dann als bestanden, wenn die Kraftsensoren während eines Ziehens der Greifelemente an den innerhalb des Steckergehäuse angeordneten Leitungsenden einen vorgegebenen Wert erfassen, ohne dass sich die Kontaktelemente aus dem Steckergehäuse herausziehen lassen, also lösen. Hierdurch ist eine zuverlässige sowie einfache und kostengünstige technische Realisierung des Auszugstests erreicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen teilweise in stark vereinfachten Darstellungen:
    • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Vorrichtung,
    • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung sowie
    • Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Längsschnitt eines skizzierten Steckergehäuses mit darin angeordnetem Kontaktelement.
  • In den Figuren sind gleichwirkende Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen dargestellt.
  • Die Vorrichtung 2 gemäß Fig. 1 ist zum lagerichtigen Zuführen von lediglich schematisch gezeigten Kontaktelementen 4 in ein Steckergehäuse 6 (vgl. Fig. 3) ausgebildet. Die Kontaktelemente 4 sind hierbei jeweils endseitig an einem Leitungselement 8 eines insbesondere verdrillten Leitungspaares 10 angeordnet.
  • Die Vorrichtung 2 weist einen Hauptgreifer 12 auf, der im Ausführungsbeispiel zangenartig mit zwei Greifschenkeln ausgebildet ist. Der Hauptgreifer 12 dient einem Greifen des Leitungspaares 10 und ist um eine sich in eine Längsrichtung L (vgl. Fig. 2) erstreckende Drehachse D drehbar.
  • Weiterhin weist die Vorrichtung 2 zwei Greifelemente 14a, b auf, zum jeweiligen Greifen eines Leitungsendes 16 des jeweiligen Leitungselements 8. Die beiden Greifelemente 14a, b sind jeweils an einer beweglichen Kinematikeinheit 18 angeordnet, welche wiederum im Ausführungsbeispiel an einem insbesondere plattenförmig ausgebildeten Träger 20 angeordnet sind.
  • Die Greifelemente 14a,b weisen dabei vorzugsweise je einen Haltearm 21 auf, der an einer vorderen Trägerplatte 19 der jeweiligen Kinematikeinheit 18 befestigt ist. Der Haltearm 21 verläuft senkrecht zur Längsrichtung L. Dem Haltearm 21 und damit dem jeweiligen Greifelement 14a, b ist weiterhin eine Führung, insbesondere eine Linearführung 23 zugeordnet. Insbesondere ist der jeweilige Haltearm 21 über die Führung an der Kinematikeinheit 18 verschiebbar befestigt. Über die Linearführung 23 ist eine Querverschieblichkeit senkrecht zur Längsachse L und senkrecht zu einer Längsorientierung des Haltearms 21 ermöglicht. Der Haltearm 21 ist vorzugsweise in Richtung seiner Längsorientierung in zwei Teilarme 21a, 21b unterteilt, die über die Linearführung 23 gegeneinander verschiebbar sind. Bevorzugt ist lediglich ein Teilarm 21a, 21b verschiebbar. Hierdurch können sie beispielsweise aufeinander zu verstellt werden, um z.B. das Leitungselement 8 zu klemmen oder freizugeben. Das jeweilige Leitungselement 8 ist dabei endseitig am Haltearm 21 geführt bzw. gehalten, insbesondere zwischen zwei endseitig ausgebildeten Greifbacken. Durch die Verfahrbarkeit der Teilarme 21a, 21b relativ zueinander können Leitungselemente 8 mit unterschiedlichen Durchmessern gegriffen werden.
  • Der Hauptgreifer 12 ist ebenfalls an dem gemeinsamen Träger 20 angeordnet. Insbesondere ist der Hauptgreifer 12 mittig zwischen den beiden Greifelementen 14a, b angeordnet.
  • Die beweglichen Kinematikeinheiten 18 sind im Ausführungsbeispiel als Hexapods ausgebildet. Allgemein sind sie zur Ausführung von mehreren Bewegungsfreiheitsgraden ausgebildet und weisen vorzugsweise translatorische sowie rotatorische Bewegungsfreiheitsgrade auf. Beispielsweise weisen sie sechs Bewegungsachsen Xt, Yt, Zt, Xr, Yr, Zr auf. Somit ist es ermöglicht, dass die Greifelemente 14a,b und damit auch die von ihnen gegriffenen Leitungsenden 16 mit den Kontaktelementen 4 in sechs Bewegungsrichtungen, nämlich drei translatorische Richtungen Xt, Yt, Zt und drei rotatorische Richtungen Xr, Yr, Zr bewegbar sind (vgl. Fig. 2).
  • Die Kinematikeinheiten 18 sind nicht auf die Ausgestaltung als Hexapods beschränkt. Allgemein erlauben die Kinematikeinheiten eine Drehbewegung um eine jeweilige Dreh- oder Schwenkachse d und vorzugsweise auch eine Kippbewegung insbesondere um die X-Achse und/oder die Y-Achse. Hierdurch ist eine Verkippung der Trägerplatte 19 und damit der Greifelemente 14 gegenüber der Längsrichtung L ermöglicht. Dadurch lässt sich eine Winkellage, also eine Längsorientierung der Kontaktelemente 4, bezüglich der Längsrichtung L justieren. Speziell lässt sich dadurch das Kontaktelement 4 achsparallel zur Längsrichtung ausrichten.
  • Durch die Kinematikeinheiten 18 insbesondere auch in Verbindung mit der Linearführung 23 sind die Greifelemente 14a, b und damit die Kontaktelemente 4 insbesondere innerhalb einer X-Y-Ebene E (vgl. Fig. 2), die sich senkrecht zur Längsrichtung L erstreckt, bewegbar. Dadurch ist ein laterales Ausrichten der Kontaktelemente 4 ermöglicht. Zudem lässt sich auch die Winkellage justieren.
  • Insgesamt zeichnet sich die hier beschriebene Vorrichtung dadurch aus, dass neben einer Ausrichtung der Kontaktelemente 4 in eine gewünschte Dreh-Sollposition auch ein weiteres Ausrichten (lateral, Verkippen) ermöglicht ist. Dadurch ist die Vorrichtung universell für vielfältige Einsatzzwecke, Typen von Steckergehäusen, Leitungstypen etc. einsetzbar. Weiterhin ist ergänzend auch die Zustell-oder Steckbewegung mit der gleichen Einheit ermöglicht. Ein Umgreifen der ausgerichteten Leitungselemente 8 bzw. Kontaktelemente 4 ist daher nicht erforderlich.
  • Im Betrieb der Konfektionierungseinrichtung 2 werden die beiden Leitungsenden 16 des Leitungspaares 10 von den Greifelementen 14a,b gegriffen, während das Leitungspaar 10 durch dem Hauptgreifer 12 vorzugsweise in einem verdrillten Bereich gegriffen wird. Anschließend werden die jeweiligen Kontaktelemente 4 durch Drehen des Hauptgreifers 12 und somit durch Drehen des Leitungspaares 10 in eine vorgegebene Drehposition gebracht. Zusätzlich erfolgt auch ein weiteres Ausrichten, um die Kontaktelemente in eine Sollposition zu bringen.
  • Dieser Ausgestaltung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Kontaktelemente 4 eine bevorzugte und vorgegebene Ausrichtung (Sollposition) haben müssen, um in das Steckergehäuse 6 gesteckt werden zu können. Unter der vorgegebenen Sollposition wird eine Position der Kontaktelemente 4 verstanden, in der diese das Steckergehäuse 6 zur Konfektionierung eingesteckt werden können. Die beiden Kontaktelemente 4 müssen dabei üblicherweise parallel zueinander, insbesondere achsparallel zu den Steckeröffnungen, in der gewünschten (gleichen) Drehposition und mit vorgegebenem seitlichem Abstand (entsprechend dem Rastermaß der Stecköffnungen) ausgerichtet werden.
  • Das Verbringen der Kontaktelemente 4 in die vorgegebene Drehposition erfolgt nun derart, dass vorzugsweise erst eines der Greifelemente 14a (erstes Greifelement 14a) eine Greifkraft auf das von ihm vorzugsweise drehfest gehaltene Leitungsende 16 mit dem daran angeordneten Kontaktelement 4 löst, sodass durch das erste Greifelement 14a lediglich ein loses Führen des Leitungsendes 16 erfolgt. Anschließend wird der Hauptgreifer 12 und somit das Leitungspaar 10 um die Drehachse D gedreht, sodass sich auch das nun nur noch lose geführte Leitungsende 16 dreht. Hierdurch wird das Kontaktelement 4 in die vorgegebene Drehposition gebracht. Ist dies erfolgt, fixiert das erste Greifelement 14a durch Erhöhung der Greifkraft das in die vorgegebene Drehposition gebrachte Kontaktelement 4 und dieser Vorgang wiederholt sich mit dem Kontaktelement 4, welches von dem (zweiten) Greifelement 14b gehalten wird analog. Die Ausrichtung der Kontaktelemente 4 in die vorgegebene Drehposition erfolgt somit vorzugsweise rein rotatorisch.
  • Beispielsweise anschließend werden die in die vorgegebene Drehposition gebrachten Kontaktelemente 4 durch eine translatorische und / oder rotatorische Bewegung der Kinematikeinheiten 18 weiter ausgerichtet und in eine vorgegebene Sollposition gebracht, beispielsweise vor eine Stecköffnung (hier nicht dargestellt) des Steckergehäuses 6 verfahren. Nach diesem Ausrichten erfolgt durch eine Bewegung in Längsrichtung L ein Einstecken der Kontaktelemente 4 in das Steckergehäuse 6.
  • In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung 2 gezeigt. Ebenso ist in Fig. 2 die Anordnung der Vorrichtung 2 an einen Roboterarm 22 gezeigt. Das vorher erwähnte Einstecken der Kontaktelemente 4 in das Steckergehäuse 6 erfolgt entweder durch eine translatorische Bewegung der Kinematikeinheiten 18 entlang der Längsachse L. Bevorzugt erfolgt das Einstecken mit einem durch den Roboterarm 22 bedingten kompletten Verfahren der Vorrichtung 2 entlang der Längsachse L. Weiterhin ist in Fig. 2 die Steuereinheit 24 als schematisches Rechteck gezeigt. Diese ist derart ausgebildet, die Vorrichtung 2 und vorzugsweise auch den Roboterarm 22 derart anzusteuern, dass die zur Durchführung des zuvor beschriebenen Konfektionierungsverfahrens notwendigen Bewegungen des Hauptgreifers 12, der beiden Greifelemente 14 a,b sowie der Kinematikeinheiten 18 ausgeführt werden.
  • Diese Ansteuerung erfolgt hierbei insbesondere vollautomatisch, d. h. ohne eine manuelle Interaktion durch ein Bedienungspersonal. Hierdurch ist der besondere Vorteil erreicht, dass ein voll automatisierte konfektionieren von insbesondere verdrillten Leitungspaaren 10 ermöglicht ist.
  • Zur Detektion einer aktuellen Position und zur Überprüfung, ob sich die Kontaktelemente 4 jeweils in der vorgegebenen Sollposition befinden, weist die Vorrichtung 2 eine Sensoreinheit 26 auf. Diese umfasst im Ausführungsbeispiel zwei Kameras, die einen vorderen Bereich 28 der der Vorrichtung aus zwei entgegengesetzten Richtungen überwachen. Bevorzugt ist es auch denkbar, mehrere Kameras derart anzuordnen, dass der vordere Bereich 28, in dem vorzugsweise die Verbringung der Kontaktelemente 4 in die vorgegebene Dreh- / Sollposition sowie ein Einstecken dieser in das Steckergehäuse 6 erfolgt, aus mehreren Richtungen überwacht wird. Die Steuereinheit 24 ist dabei derart ausgebildet, in Abhängigkeit von der Sensoreinheit 26 generierten Sensorinformationen die Ausrichtung der Kontaktelemente 4 durch translatorische und rotatorische Bewegungen seitens der Elemente 12, 14a,b sowie 18 auszuführen.
  • In Fig. 3 ist ein ausschnittsweise dargestellter Längsschnitt durch ein Steckergehäuse 6 mit einem darin eingesteckten Kontaktelement 4 dargestellt. Fig. 3 zeigt somit einen Endzustand der Konfektionierung. In diesem wird vor einer Freigabe ein Auszugstest seitens der Vorrichtung durchgeführt. Von der Vorrichtung 2 ist in Fig. 3 lediglich schematisch ein Greifelement 14a dargestellt, welches zangenartig das Leitungselement 8 greift. Bei dem Auszugstest wird das in das Steckergehäuse 6 eingesteckte Kontaktelement 4 durch eine Bewegung der Vorrichtung 2 entgegen der Längsrichtung L mit einer Auszugskraft F beaufschlagt. Dies dient zur Prüfung, ob ein beispielsweise an dem Kontaktelement 4 angeordnetes Rastelement 30 an eine innerhalb des Steckergehäuse 6 ausgeformten Rastkontur 32 verrastet ist, und somit zur Prüfung, ob ein Ausziehen des Kontaktelements 4 aus dem Steckergehäuse 6 nicht unterhalb einer beispielsweise vorgegebenen Auszugskraft F ermöglicht ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Vorrichtung
    4
    Kontaktelement
    6
    Steckergehäuse
    8
    Leitungselement
    10
    Leitungspaar
    12
    Hauptgreifer
    14a,b
    Greifelement
    16
    Leitungsende
    18
    Kinematikeinheit
    19
    Trägerplatte
    20
    Träger
    21
    Haltearm
    21a,b
    Teilarm
    22
    Roboterarm
    24
    Steuereinheit
    26
    Sensoreinheit
    28
    vorderer Bereich
    30
    Rastelement
    32
    Rastkontur
    L
    Längsrichtung
    Xt
    translatorische X-Richtung
    Yt
    translatorische Y-Richtung
    Zt
    translatorische Z-Richtung
    Xr
    rotatorische X-Richtung
    Yr
    rotatorische Y-Richtung
    Zr
    rotatorische Z-Richtung
    D
    Drehachse
    d
    Schwenkachse
    E
    X-Y-Ebene

Claims (15)

  1. Vorrichtung zum automatischen Konfektionieren eines Leitungspaares (10), welches zumindest zwei Leitungselemente (8) mit jeweils einem endseitig angeordneten Kontaktelement (4) aufweist, mit
    - einem Hauptgreifer (12) zum Greifen des Leitungspaares (10), welcher um eine sich in eine Längsrichtung (L) erstreckende Drehachse (D) drehbar ist,
    - zwei Greifelementen (14a, 14b) zum jeweiligen Greifen eines Leitungsendes (16) des jeweiligen Leitungselements (8), sowie
    - einer Steuereinheit (24), zur Steuerung des Hauptgreifers (12) sowie der beiden Greifelemente (14a, 14b), derart, dass im Betrieb
    - die Leitungsenden (16) von den Greifelementen (14a, 14b) gegriffen werden
    - das Leitungspaar (10) mit dem Hauptgreifer (12) gegriffen wird,
    - durch Drehen des Hauptgreifers (12) das jeweilige Kontaktelement (4) in eine vorgegebene Drehposition gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die beiden Greifelemente (14a, 14b) bezüglich der Längsrichtung (L) seitlich nebeneinander angeordnet sind und derart ausgebildet sind, dass eine translatorische und/oder rotatorische Ausrichtung der gegriffenen Leitungsenden (16) relativ zueinander ermöglicht ist.
  2. Vorrichtung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    wobei die Greifelemente (14a, 14b) derart ausgebildet sind, dass eine translatorische und/oder rotatorische Bewegung der gegriffenen Leitungsenden (16) innerhalb einer Projektionsebene senkrecht zur Längsrichtung (L) ermöglicht ist.
  3. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Steuereinheit (24) derart ausgebildet ist, dass die beiden Kontaktelemente (4) sukzessive in die vorgegebene Drehposition gebracht werden, indem
    - zunächst das eine Kontaktelement (4) durch Drehen des Leitungspaares (10) mittels des Hauptgreifers (12) in die vorgegebene Drehposition gebracht wird,
    - dieses Kontaktelement (4) durch das ihm zugeordnete Greifelement (14a, 14b) anschließend drehfest gehalten wird und
    - nachfolgend das weitere Kontaktelement (4) durch Drehen des Leitungspaares (10) mittels des Hauptgreifers (12) in die vorgegebene Drehposition gebracht wird.
  4. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptgreifer (12) sowie die Greifelemente (14a, 14b) an einem gemeinsamen Träger (20) angeordnet sind, welcher bevorzugt zur Befestigung an einer Verstellmechanik, insbesondere an einem Roboterarm ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei eine Linearführung (23) für eine laterale Ausrichtung der Leitungsenden (16) senkrecht zur Längsrichtung (L) ausgebildet ist.
  6. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei für jede der beiden Greifelemente (14a, 14b) eine Kinematikeinheit (18) ausgebildet ist und die Kinematikeinheiten (18) eine voneinander unabhängige Bewegung der Greifelemente (14a, 14b) ermöglichen, wobei bevorzugt die Kinematikeinheiten (18) sechs Bewegungsachsen aufweisen und insbesondere als Hexapods ausgebildet sind.
  7. Vorrichtung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    wobei zumindest eine der Kinematikeinheiten (18) zur Ausführung einer rotatorischen Bewegung um eine Schwenkachse (d) parallel zur Drehachse (D) und / oder wobei zumindest eine der Kinematikeinheiten (18) zur Ausführung einer Kippbewegung bezüglich der Längsrichtung (L) ausgebildet ist ausgebildet ist.
  8. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Greifelemente (14a, 14b) jeweils einen Greifarm (21) umfassen, und die Greifarme (21) in Richtung zur Drehachse (D) aufeinander zu orientiert sind.
  9. Vorrichtung (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    wobei ein jeweiliger Greifarm (21) in zwei Teilarme (21a, 21b) unterteilt ist, die relativ zueinander zum Greifen des jeweiligen Leitungsendes (16) und insbesondere zusätzlich auch gemeinsam linear verfahrbar sind.
  10. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Greifelemente (14a, 14b) in Längsrichtung (L) verfahrbar sind.
  11. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    die zur Durchführung eines Auszugstests nach Einstecken der Kontaktelemente (4) in ein Steckergehäuse (6) ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    wobei die Greifelemente (14a, 14b) kraftüberwacht sind.
  13. Verfahren zum automatischen Konfektionieren eines insbesondere verdrillten Leitungspaares (10) mit Hilfe einer Vorrichtung (2), wobei das Leitungspaar (10) zwei Leitungselemente (8) mit jeweils einem endseitig an einem Leitungsende (16) angeordneten Kontaktelement (4) aufweist, wobei die jeweiligen Kontaktelemente (4) in eine vorgegebene Drehposition gebracht werden, indem
    - das Leitungspaar (10) mit einem Hauptgreifer (12) gegriffen wird, der eine Drehachse (D) aufweist, um die er drehbar ist,
    - die Leitungsenden (16) jeweils von einem Greifelement (14a, 14b) gegriffen werden,
    - das jeweilige Kontaktelement (4) durch Drehen des Leitungspaares (10) mittels des Hauptgreifers (12) in die vorgegebene Drehposition gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die beiden Greifelemente (14a, 14b) bezüglich der Längsrichtung (L) seitlich nebeneinander angeordnet sind und eine translatorische und/oder rotatorische Ausrichtung der gegriffenen Leitungsenden (16) erfolgt.
  14. Verfahren (2) nach dem vorhergehenden Anspruch,
    wobei mittels der Greifelemente (14a, 14b) eine translatorische und/oder rotatorische Ausrichtung der gegriffenen Leitungsenden (16) innerhalb einer Projektionsebene senkrecht zur Längsrichtung (L) erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
    bei dem nach dem Ausrichten der Kontaktelemente (4) in eine jeweilige vorgegebene Sollposition die Kontaktelemente (4) mit Hilfe der Greifelemente (14a, 14b) in ein Steckergehäuse (6) eingesteckt werden.
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