EP4026209A1

EP4026209A1 - Clipmodul zur positionierung eines clips an einer vorgegebenen montageposition eines leitungsstrangs sowie montagekopf mit einem derartigen clipmodul

Info

Publication number: EP4026209A1
Application number: EP20758146.3A
Authority: EP
Inventors: Ralph Polonyi
Original assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Current assignee: Leoni Bordnetz Systeme GmbH
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2020-08-14
Publication date: 2022-07-13
Also published as: DE102019213323A1; CN114365356A; DE102019213323B4; JP7347905B2; JP2022546549A; CN114365356B; US20220329051A1; WO2021043561A1

Abstract

Das Clipmodul (10) dient zur automatischen Positionierung eines Clips (4) an beliebigen Winkelpositionen an einem Leitungsstrang (6). Das Clipmodul (10) weist einen Greifer (22) mit Greifelementen (50) zum Greifen des Clips (4) auf. Über eine Steuermechanik lassen sich diese zwischen einer Offenstellung und einer Greifstellung verstellen. Weiterhin ist eine Zustelleinheit (24) vorgesehen, mittels der der Greifer (22) in einer Längsrichtung (18) und in einer Vertikalrichtung (20) verfahrbar ist. Der Greifer (22) ist rotierbar und die Greifelemente (50) sind in beliebigen Winkelstellungen des Greifers (22) betätigbar.

Description

Beschreibung

Clipmodul zur Positionierung eines Clips an einer vorgegebenen Montageposition eines Leitungsstrangs sowie Montagekopf mit einem derartigen

Clipmodul

Die Erfindung betrifft ein Clipmodul zur Positionierung eines Clips an einem Lei tungsstrang sowie einen Montagekopf mit einem derartigen Clipmodul.

Bei der Fertigung von insbesondere elektrischen Kabelsätzen werden häufig so genannte Clips an einem Leitungsstrang des Kabelstrangs, also an einem Lei tungsmantel befestigt. Ein jeweiliger Clip ist dabei nach Art eines Befestigungs elements ausgebildet und dient beispielsweise zur Befestigung des Kabelsatzes an Tragelementen, beispielsweise Karosserie-Elementen, um den Kabelsatz an einer gewünschten Position zu fixieren. Daneben können an den Clips auch ande re Elemente befestigt werden.

Die Clips, die vorliegend für das Clipmodul verwendet werden, weisen dabei typi scherweise zumindest einen, vorzugsweise zwei Befestigungsschenkel auf, die in Richtung des Leitungsstrangs verlaufen und im montierten Zustand am Leitungs strang anliegen. Typischerweise senkrecht hierzu erstreckt sich ein zapfenförmi ges Element (Befestigungszapfen), über das die zuvor beschriebene Befesti gungsfunktion ausgeübt wird. Der Befestigungszapfen ist dabei beispielsweise tannenbaumförmig und/oder als Rastelement oder als eine sonstige Lasche aus gebildet. Die Befestigung der Clips am Leitungsstrang erfolgt dabei typischerweise mithilfe einer Bandierung, also mit Hilfe eines (Klebe-) Bandes, welches um die Befestigungsschenkel des Clips und den Leitungsstrang gewickelt wird. Aus der WO 2015/055753 A1 ist eine Montagestation zum automatisierten An bringen von Clips an einem Leitungsbündel zu entnehmen. Diese Montagestation weist dabei ein Clipmodul auf, welches zum Heranführen eines Clips an einen Lei tungsstrang dient. Ergänzend weist die Montagestation Wickeleinheiten auf, mit denen ein Band zur Befestigung der Clips um diese herumgeführt wird.

Eine automatisierte oder vollautomatische Befestigung derartiger Clips ist schwie rig, insbesondere da häufig an einem Leitungsstrang mehrere Clips an unter schiedlichen Winkelpositionen, also an unterschiedlichen, über den Umfang des Leitungsstrangs verteilten Positionen befestigt werden müssen.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Positionierung von Clips an einem Leitungsstrang an beliebigen Winkelpositionen für eine nachfolgende Befestigung, insbesondere Bandierung der Clips am Lei- tungsstrang zu erlauben.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Clipmodul, welches zur Positionierung eines Clips an einer vorgegebenen Montageposition, speziell an einer vorgegebenen Winkelposition eines Leitungsstrangs ausgebildet ist. Das Clipmodul erstreckt sich dabei allgemein in einer Längsrichtung, einer Querrich tung und einer Vertikalrichtung. Der Leitungsstrang, an dem der Clip zu befestigen ist, erstreckt sich in Querrichtung.

Das Clipmodul weist dabei einen Greifer auf, welcher Greifelemente zum Greifen des Clips umfasst. Auf die Greifelemente wirkt eine Steuermechanik ein, über die die Greifelemente zwischen einer Offenstellung und einer Greifstellung gesteuert verstellbar sind. In der Offenstellung ist der Clip freigegeben und in der Greifstel lung ist der Clip insbesondere klemmend von den vorzugsweise genau zwei Grei felementen gehalten. Weiterhin umfasst das Clipmodul eine Zustelleinheit, mittels der der Greifer in Längsrichtung und in Vertikalrichtung verfahrbar ist. Weiterhin ist der Greifer um eine sich in Querrichtung erstreckende Drehachse rotierbar und mittels der Steuermechanik sind die Greifelemente in unterschiedlichen, insbe sondere in beliebigen Winkelstellungen des Greifers betätigbar, also zwischen der Offenstellung und der Greifstellung verstellbar. Die Betätigung der Greifelemente ist daher unabhängig von der jeweiligen Winkelstellung des Greifers. Durch die Kombination dieser Maßnahmen, nämlich einerseits die Zustellbarkeit des Greifers mit der Zustelleinheit in Längsrichtung und in Vertikalrichtung, sowie andererseits durch die überlagerte Drehbeweglichkeit des Greifers und der Betätigung der Grei felemente in beliebigen Winkelstellungen, besteht daher die Möglichkeit, dass der Clip an verschiedenen und insbesondere beliebigen Winkelpositionen posi tionierbar ist, sodass er also um den Umfang des Leitungsstrangs an beliebigen Winkelpositionen positionierbar ist.

Unter Leitungsstrang wird vorliegend allgemein ein langgestrecktes strangförmi ges, insbesondere biegeflexibles Element verstanden. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen elektrischen Leitungsstrang mit ein oder mehreren elektri schen Leitungselementen, speziell handelt es sich um ein loses Leitungsbündel aus mehreren Leitungselementen, die beispielsweise lediglich abschnittsweise mittels einer Bandierung oder ähnlichem aneinander gehalten sind. Alternativ ist der Leitungsstrang als Schlauch, Stange oder Rohr ausgeführt.

In bevorzugter Ausgestaltung ist dabei der Greifer um zumindest 180° drehbar. Vorzugsweise ist er genau um 180° drehbar oder zumindest um einen Bereich beispielsweise von 160° bis 200° drehbar. Durch die Drehbarkeit um zumindest oder auch genau 180° kombiniert mit der Zustellbewegung kann der Greifer - in Längsrichtung betrachtet - vor oder nach dem Leitungsstrang positioniert werden und jeweils um 180° verdreht werden, sodass der vollständige Umfang des Lei- tungsstrangs vom Greifer umgriffen werden kann.

Der Greifer weist vorzugsweise ein erstes, um die Drehachse drehbares Drehele ment auf, an dem die Greifelemente befestigt sind. Bei diesem Drehelement han delt es sich insbesondere um eine Drehscheibe und speziell um ein Zahnrad.

Sofern in vorliegend von „Scheibe“ gesprochen wird, so wird hierunter allgemein zumindest ein Scheibensegment oder auch eine vollständige Scheibe verstanden. Speziell ist das Drehelement daher als Zahnradscheibe oder insbesondere als Zahnradsegment ausgebildet. Dieses erste Drehelement ist dabei mit einer ersten Stange, insbesondere mit einer ersten Zahnstange, verbunden. Diese erstreckt sich dabei in Längsrichtung. Eine Betätigung der ersten Stange führt dabei zu ei- ner Drehbewegung des Drehelements. Hierzu sind das erste Drehelement sowie die erste Stange in geeigneter Weise miteinander verbunden. Im Falle eines Zahn rads und einer Zahnstange greifen die Zähne wechselweise ineinander ein. All gemein führt daher eine Linearbewegung der ersten Stange zu einer Drehbewe gung des ersten Drehelements, an dem die Greifelemente befestigt sind. Bei der ersten Stange handelt es sich allgemein um ein erstes Stellelement, mit dem das erste Drehelement in eine Drehbewegung versetzbar ist.

In zweckdienlicher Ausgestaltung weist die Steuermechanik, über die die Grei felemente zwischen ihrer Offen- und Greifstellung verstellbar sind, einen Steuern- ocken zur Betätigung der Greifelemente auf. D.h. mithilfe des Steuernockens wer den die Greifelemente von der Offenstellung in die Greifstellung und/oder umge kehrt überführt.

Die Greifelemente sind dabei vorzugsweise nach Art von Kipphebeln ausgebildet, die um eine Kippachse kipp- oder schwenkbar sind. Die Greifelemente erstrecken sich dabei allgemein in einer Hebellängsrichtung von einem Steuerende zu einem Greifende. Der Steuernocken wirkt dabei auf ein Ende der Greifelemente ein, nämlich auf das zuvor erwähnte Steuerende. Das Steuerende weist beispielswei se insbesondere schräg gestellte Steuerflächen auf, gegen die der Steuernocken verschoben wird, sodass die beiden insbesondere gegenüberliegenden Steueren den der Greifelemente durch den Steuernocken gesteuert auseinander gedrückt werden. Durch die Ausgestaltung als Kipphebel führt dies zu einem Zusammen führen der Greifenden und damit zu einem Klemmen des Clips. Der Steuernocken wird dabei allgemein in Richtung der Hebellängsrichtung verstellt, vorzugsweise im Rahmen einer Linearbewegung.

Alternativ zu einer Linearverstellung des Steuernockens sind auch andere Bewe gungsabläufe, beispielsweise eine Exzenterbewegung des Steuernockens, mög- lieh. In diesem Fall ist der Steuernocken beispielsweise drehbar gelagert und kann mittels einer Antriebseinheit, beispielsweise ein Riemenantrieb in geeigneter Wei se verdreht werden. Der Steuernocken ist dabei allgemein in bevorzugter Ausgestaltung unabhängig von der Drehbewegung des ersten Drehelements verstellbar. D.h. der Steuerno cken kann unabhängig von der jeweiligen Drehstellung des Greifers betätigt wer den, um die Greifelemente unabhängig von der aktuellen Drehstellung zu betäti gen.

Zur Betätigung des Steuernockens weist die Steuermechanik in bevorzugter Aus gestaltung ein um die Drehachse drehbares Steuerelement, insbesondere eine Steuerscheibe, und speziell ein zweites Zahnrad auf. Das Steuerelement weist dabei eine spiralformartige Kulissenführung auf, in der der Steuernocken geführt ist. Bei einer Relativbewegung des Steuernockens relativ zur Kulissenführung, wenn sich der Steuernocken in dieser Kulissenführung bewegt, führt dies aufgrund der spiralformartigen Ausgestaltung dazu, dass ein Abstand des Steuernockens zur Drehachse verändert wird. Durch die spiralformartige Kulissenführung wird daher ein radialer Abstand variiert, sodass hierdurch eine radiale Bewegung des Steuernockens in bzw. entgegen der Richtung, in denen die Greifelemente orien tiert sind, speziell in oder entgegen der Hebellängsrichtung ausgeführt wird. Die Greifelemente, speziell deren Hebellängsrichtung, ist - exakt oder zumindest im Wesentlichen - in radialer Richtung orientiert. Das Steuerelement, speziell das zweite Zahnrad bzw. Zahnradscheibe, ist dabei wiederum zumindest segmentartig und vorzugsweise als eine volle Scheibe aus gebildet.

Unter einer „spiralformartigen Kulissenführung“ wird insbesondere eine in das Steuerelement eingebrachte Führungsnut verstanden, die beispielsweise als durchgehender Schlitz ausgebildet ist. Die Führungsnut verläuft bogenförmig, wo bei der radiale Abstand zur Drehachse variiert. Vorzugsweise weist das erste Drehelement eine Führung auf, die sich in einer ra dialen Richtung erstreckt und in der der Steuernocken zusätzlich geführt ist. Der Steuernocken ist daher insbesondere sowohl in der Kulissenführung des Steue relements als auch in der weiteren Führung des ersten Drehelements geführt. Durch diese Maßnahme ist bei einer Relativbewegung, insbesondere einer relati ven Drehbewegung, zwischen dem Steuerelement, insbesondere das zweite Zahnrad, und dem ersten Drehelement, insbesondere erstes Zahnrad, eine Ver stellbewegung des Steuernockens in radialer Richtung ermöglicht. Umgekehrt bleibt der Steuernocken an einer definierten radialen Position, solange das Steue- relement und das erste Drehelement gemeinsam um die Drehachse rotieren. Durch diese Ausgestaltung der Steuermechanik kann daher durch eine Relativ bewegung des Steuerelements gegenüber dem ersten Drehelement der Steuern ocken an beliebigen Winkelpositionen des ersten Drehelements, und damit an be liebigen Winkelpositionen der Greifelemente, betätigt werden.

Die Führung am ersten Drehelement ist dabei insbesondere als eine nutartige Führung am Steuerelement ausgebildet, die sich insbesondere von einem Rand in radialer Richtung zur Drehachse hin erstreckt. Speziell handelt es sich um einen Schlitz, der randseitig offen ist.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Greifelemente federkraftbetätigt in eine Ausgangsstellung überführbar. Bei der Ausgangsstellung handelt es sich dabei insbesondere um die Offenstellung. Über den Steuernocken werden daher die Greifelemente zwangsweise in einer Zwangsposition, insbesondere der Greifstel- lung, gehalten. Wird der Steuernocken (über die Steuermechanik zwangsgeführt) in seine Ausgangsposition zurückgeführt, sodass also die Greifelemente freigege ben werden, sorgt eine Feder rein passiv dazu, dass die Greifelemente wieder in ihre Offenstellung zurückgeführt werden, welche die Ausgangsstellung darstellt. Das drehbare Steuerelement ist vorzugsweise mit einer zweiten Stange verbun den, die sich in Längsrichtung erstreckt. Über die zweite Stange wird das Steue relement daher in eine Drehbewegung versetzt. Speziell wird eine Linearbewe gung der zweiten Stange in eine Drehbewegung des Steuerelements umgesetzt. Bei der zweiten Stange handelt es sich dabei insbesondere um eine zweite Zahn stange. Bei der zweiten Stange handelt es sich allgemein um ein zweites Stel lelemente, mittels dem das Steuerelement betätigt, insbesondere in eine Drehbe wegung versetzt wird.

Insgesamt sind in bevorzugter Ausgestaltung daher das erste Drehelement als erstes Zahnrad und das Steuerelement als zweites Zahnrad ausgebildet, die je weils über eine erste Zahnstange (erste Stange) sowie zweite Zahnstange (zweite Stange) zur Ausübung der Drehbewegung verbunden sind. Die beiden Zahnräder, also allgemein das erste Drehelement sowie das Steuerelement, sind dabei insbe sondere gemeinsam auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, die sich entlang der Drehachse erstreckt.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist allgemein vorgesehen, dass das Steuerele ment mit dem ersten Drehelement derart zwangsgekoppelt ist, dass das Steue relement bei einer Drehbewegung des ersten Drehelements zwangsweise mit dreht. Speziell wird dies durch eine gekoppelte Zwangsführung zwischen den bei den Stellelementen, also zwischen der zweiten Stange für das Steuerelement und der ersten Stange für das erste Drehelement verwirklicht. Dies führt in Summe dazu, dass eine Drehbewegung des ersten Drehelements und damit der Greifele mente ohne eine Verstellung des Steuernockens erfolgt. Gleichzeitig ist das Steu erelement unabhängig von dem ersten Drehelement um die Drehachse (zusätz lich) rotierbar, sodass also hierdurch die gesteuerte radiale Verstellung des Steu ernockens und damit die Betätigung der Greifelemente erfolgt.

In zweckdienlicher Ausgestaltung ist ein erster Antrieb, insbesondere Linearan trieb, für die erste Stange und ein zweiter Antrieb, insbesondere Linearantrieb für die zweite Stange vorgesehen. Bei diesen Antrieben handelt es sich beispielswei se um pneumatische, hydraulische oder elektrische Antriebe.

Für die gewünschte, zuvor beschriebene Zwangskopplung ist in bevorzugter Aus gestaltung der zweite Antrieb mit dem ersten Antrieb derart gekoppelt, dass bei einer Zustellbewegung des ersten Antriebs der zweite Antrieb mitgeführt wird. Der zweite Antrieb ist daher zwangsgekoppelt mit der Bewegung der ersten Stange, ist also mit dieser zumindest mittelbar verbunden. Insgesamt führt dies dazu, dass die zweite Stange mit der ersten Stange gekoppelt ist und von dieser zwangswei se mitgeführt wird. Gleichzeitig ermöglicht diese Ausgestaltung, dass der zweite Antrieb die zweite Stange an beliebigen Positionen der ersten Stange und damit insbesondere auch an beliebigen Winkelpostionen des Greifers betätigen kann.

In zweckdienlicher Ausgestaltung weist die erste Stange ein U-förmiges Profil auf und die zweite Stange ist in diesem U-förmigen Profil geführt. Die zweite Stange ist daher vorzugsweise innerhalb der ersten Stange teleskopartig verschiebbar angeordnet.

Zweckdienlicherweise ist das Steuerelement zwischen zwei ersten Drehelementen angeordnet. Das Steuerelement ist daher sandwichartig zwischen zwei ersten Drehelementen aufgenommen. Durch diese Anordnung ist insbesondere eine zu verlässige und gute Führung speziell des Steuernocken erreicht. Dieser liegt bei spielsweise lose in der Kulissenführung sowie in den Führungen der ersten Drehe lemente ein.

Die erste Stange ist insbesondere auf einem Träger der Zustelleinheit befestigt. D.h. die erste Stange vollführt die gleichen Bewegungen in Längsrichtung und Vertikalrichtung wie die Zustelleinheit.

In bevorzugter Ausgestaltung weist der Greifer und insbesondere auch der zuvor genannte Träger mit der darauf angeordneten ersten Stange in Querrichtung eine Breite von lediglich maximal 20 mm und vorzugsweise von maximal 15 mm auf. Dadurch ist eine insgesamt sehr kompakte Bauweise erreicht. Dadurch ist eine Bandierung möglichst nahe bis zum Befestigungszapfen des Clips möglich.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung weiterhin gelöst durch einen Montagekopf, welcher ein zuvor beschriebenes Clipmodul aufweist. Zusätzlich zum Clipmodul ist zumindest noch ein Wickelmodul angeordnet, das zum Aufbringen einer Bandie- rung um den Clip und damit zu dessen Befestigung am Leitungsstrang ausgebildet ist.

Mittels des Montagekopfes ist daher eine automatisierte oder vollautomatische Positionierung eines Clips und dessen Befestigung mittels Bandierung an einem Leitungsstrang ermöglicht. Das Clipmodul ist beispielsweise in einem Wickelkopf integriert, wie er aus der WO 2015/055 753 A1 zu entnehmen ist

Das zumindest eine Wickelmodul ist vorzugsweise in Querrichtung insbesondere unmittelbar neben dem Clipmodul angeordnet. Zweckdienlicherweise ist beidseitig des Clipmoduls jeweils ein Wickelmodul angeordnet, die jeweils zur automati schen Anbringung der Bandierung an den Befestigungsschenkeln des Clips aus gebildet sind. Der Abstand zwischen den Wickelmodulen entspricht bevorzugt der Breite des Greifers des Clipmoduls bzw. der Breite des Clipmoduls

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren nä her erläutert. Diese zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Montagekopfes zur automati schen Befestigung eines Clips an einem Leitungsstrang,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Clipmoduls, Fig. 3A eine vergrößerte Seitenansicht des Clipmoduls im Bereich eines Greifers sowie

Fig. 3B eine Seitenansicht ähnlich der Fig. 3A mit Blick auf ein freigelegtes Steuerelement.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse hen.

In Fig. 1 ist ein Montagekopf 2 dargestellt, der zur automatischen Befestigung von Clips 4 an einem in der Fig. 1 gestrichelt dargestellten Leitungsstrang 6 dient. Der Montagekopf 2 setzt sich dabei aus mehreren Modulen zusammen, die in ei ner Querrichtung 8 aneinandergereiht sind. Die Montagestation 2 weist ein Clipmodul 10 auf, welches zur Positionierung und zum Heranführen des Clips 4 an den Leitungsstrang 6 ausgebildet ist, und zwar derart, dass der Clip 4 an beliebi- gen Winkelpositionen um den Umfang des Leitungsstrangs 6 positioniert werden kann.

Beidseitig neben dem Clipmodul 10 ist jeweils ein Wickelmodul 12 angeordnet, welches jeweils einen Wickelkopf 14 aufweist, mit dem zur Ausbildung einer Ban- dierung ein Band um den Clip 4 zu dessen Befestigung am Leitungsstrang 6 gewi ckelt wird. Vorzugsweise weist der Montagekopf 2 an seinen äußersten, gegen überliegenden Enden noch jeweils ein Fixiermodul 16 auf, mit denen der Leitungs strang 6 ortsfest insbesondere klemmend beispielsweise mit Hilfe von verstellba ren Klemmelementen, insbesondere Klemmbacken fixiert wird. Der hier dargestell- te Montagekopf 2, speziell der Aufbau der Wickelmodule ist in der zeitgleich mit der vorliegenden Anmeldung eingereichten Anmeldung der Anmelderin mit dem Titel „Montagekopf sowie Verfahren zur automatisierten Umwicklung eines Lei tungsstrangs“ beschrieben. Der Montagekopf 2 ist vorzugsweise weiterhin an einer automatischen Verstellvor richtung befestigt, insbesondere an einem Roboter, speziell an einem mehrachsi gen Gelenkarm roboter. Aus einer Bereitstellungsstation, an der die Clips verein zelt bereitgestellt werden, wird ein jeweiliger Clip aufgenommen und an eine Mon tagestation überführt, an der der Leitungsstrang 6 bereitgestellt ist. Mittels des Clipmoduls 10 wird der gegriffene Clip an der gewünschten Position des Leitungs strangs 6 positioniert und anschließend dort mithilfe des zumindest einen Wickel moduls 12 befestigt.

Das Clipmodul 10, welches sich vorzugsweise im Zentrum des Montagekopfes 2 zwischen zwei Wickelmodulen 12 befindet, ist dabei derart ausgebildet, dass der Clip 4 an eine beliebigen Winkelposition um den Umfang des Leitungsstrangs 6 herangeführt werden kann. Der spezielle Aufbau des Clipmoduls 10 wird im Zusammenhang mit den Fig. 2 sowie 3A,3B näher erläutert:

Das Clipmodul 10 erstreckt sich zunächst in einer Längsrichtung 18, in einer senk recht hierzu orientierten Vertikalrichtung 20 sowie in der hierzu wiederum senk recht orientierten Querrichtung 8. Das Clipmodul 10 weist als wesentliche Kompo nenten einen Greifer 22 sowie eine Zustelleinheit 24 auf, mittels der der Greifer 22 in Längsrichtung 18 sowie Vertikalrichtung 20 verstellbar ist und somit in Richtung zum Leitungsstrang 6 (in der Fig. 2 gestrichelt dargestellt) zustellbar ist.

Die Zustelleinheit 24 weist einen Träger 26 auf, welcher insbesondere ein oberes Ende der Zustelleinheit 24 definiert. Auf diesem Träger 26 ist eine als erste Zahn stange 28 ausgebildete erste Stange (erstes Stellelement) angeordnet. Diese ist mittels eines ersten Antriebs 30 in Längsrichtung 18 relativ zum Träger 26 und damit relativ zur Zustelleinheit 24 verstellbar. Bei dem ersten Antrieb 30 handelt es sich insbesondere um einen Linearantrieb, beispielsweise einen Zylinderantrieb, bei dem zur Ausübung der Stellbewegung ein Kolben ausgefahren wird. Der erste Antrieb 30 ist am Träger 26 befestigt.

Die erste Zahnstange 28 ist dabei insbesondere U-förmig ausgebildet mit einer Längsnut, in der eine als zweite Zahnstange 32 ausgebildete zweite (Steuer- Stange (zweites Stellelement) angeordnet ist. Die zweite Zahnstange 32 ist in nerhalb der Nut der ersten Zahnstange 28 verschieblich angeordnet. Die zweite Zahnstange 32 ist mithilfe eines zweiten Antriebs 34 wiederum in Längsrichtung 18 und innerhalb der ersten Zahnstange 28 relativ zu dieser verschieblich geführt. Der zweite Antrieb 34 ist vorzugsweise wiederum als ein Linearantrieb und bei spielsweise als Zylinder mit einem ausfahrbaren Kolben ausgebildet.

Der zweite Antrieb 34 ist mechanisch, beispielsweise über eine Verbindungsplatte, mit dem ersten Antrieb 30, speziell mit einem ausfahrbaren Element (Kolben) des ersten Antriebs 30 fest verbunden. Eine Stellbewegung des ersten Antriebs 30 führt daher dazu, dass der komplette zweite Antrieb zwangsweise mitgeführt wird. Dies hat zur Folge, dass bei einer Verstellung der ersten Zahnstange 28 mithilfe des ersten Antriebs 3 die zweite Zahnstange 32 zwangsweise mit verstellt wird, ohne dass eine Relativbewegung zwischen den beiden Zahnstangen 30,32 erfolgt.

Für die Zustellbewegung der Zustelleinheit 24 in Längsrichtung 18 ist ein dritter Antrieb 36 sowie für die Bewegung der Zustelleinheit 24 in Vertikalrichtung 20 ist ein vierter Antrieb 38 angeordnet. Diese sind vorzugsweise wiederum als Linear antriebe zur Ausübung von linearen Stellbewegungen ausgebildet. Sämtliche An triebe 30,34,36,38 sind beispielsweise als Pneumatik- oder Hydraulik-Zylinder o- der auch als elektromotorische Stellantriebe ausgebildet. Der vierte Antrieb 38 zur Ausübung der Bewegung in Vertikalrichtung 20 ist beispielsweise an weiteren Bauteilen des Montagekopfes 2 fixiert. Mit dem vierten Antrieb 38 ist eine Längs führung 40, beispielsweise eine Längsschiene in Vertikalrichtung 20 verstellbar. Auf dieser ist eine in Längsrichtung 18 mittels des dritten Antriebs 36 verschiebba re Trageinheit 42 angeordnet, an der wiederum der zuvor erwähnte Träger 26 be festigt ist.

Durch die U-förmige Ausgestaltung der ersten Zahnstange 28 weist diese zumin dest in einem vorderen Endbereich (vgl. hierzu die Fig. 2) zwei an den oberen Stirnseiten des U-Profils ausgebildete Zahnreihen auf. In jede dieser Zahnreihen greift dabei ein als erstes Zahnrad 44 ausgebildetes Drehelement ein. Grundsätz lich besteht auch die Möglichkeit, dass lediglich ein (einziges) erstes Zahnrad 44 und lediglich eine einfache erste Zahnstange 28 ohne U-Profil vorgesehen sind.

In ähnlicher Weise ist mit der zweiten Zahnstange 32 ein als Steuerelement aus gebildetes zweites Zahnrad 46 verbunden. Die Zahnräder 44,46 sind um eine ge meinsame Drehachse 48 drehbar und beispielsweise auf einer gemeinsamen Drehwelle angeordnet.

Die Zahnräder 44,46 sind dabei Teil des Greifers 22. Dieser weist zusätzlich zwei Greifelemente 50 auf, welche vorzugsweise nach Art von Kipphebeln ausgebildet sind, die um eine Kippachse kippbar sind. Die Greifelemente 50 erstrecken sich entlang einer Kipphebel-Längsachse, welche einer radialen Richtung bezüglich der Drehachse 48 entspricht, von einem hinteren (Steuer-)Ende zu einem vorde- ren Greifende. Der Clip 4 wird zwischen den Greifelementen 50 durch ein Ein klemmen zwischen den beiden Greifenden gegriffen. Die Greifelemente 50 sind am ersten Zahnrad 44 befestigt. Wie speziell aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 3A,3B zu erkennen ist, weist der Clip 4 einen zentralen Befestigungszapfen 52 auf, der sich - wenn er vom Greifer 22 gegriffen ist - in radialer Richtung (bezüglich der Drehachse 48) erstreckt. Senkrecht hierzu, also in Querrichtung 8 schließt sich an den Befesti gungszapfen 52 zumindest ein und vorzugsweise zwei Befestigungsschenkel 54 an, die also beidseitig des Befestigungszapfens 52 ausgebildet sind und sich in Querrichtung 8 erstrecken. Das Band für die Bandierung wird später um diese Be festigungsschenkel 54 und den Leitungsstrang 6 gewickelt.

Die gesamte Breite des Greifers 22 in Querrichtung 8 liegt dabei insgesamt in ei- nem Bereich bis maximal 20 mm, vorzugsweise bis maximal 15 mm und vorzugs weise bei etwa 12 mm. Hierdurch wird erreicht, dass lediglich der Befestigungs zapfen 22 gegriffen wird und das Band möglichst nahe an den Befestigungszapfen herangeführt werden kann. Das erste Zahnrad 44 ist insgesamt in etwa scheibenförmig ausgebildet, wobei über einen gewissen Winkelbereich von z.B. etwa 90° von der Kreisform abgewi chen wird und eine Art Befestigungsflansch 56 ausgeformt ist, an der die Grei felemente 50 um ihre Kippachse kippbar befestigt sind. Das erste Zahnrad 44 weist weiterhin eine Führung 58 auf, welche sich in radialer Richtung erstreckt und welche insbesondere als ein Schlitz ausgebildet ist, wel cher bevorzugt zur Randseite hin offen ist. Die Führung 58 erstreckt sich dabei in radialer Richtung zur Drehachse 48 hin. Innerhalb dieser Führung 58 ist ein Bol zen geführt, welcher nachfolgend als Steuernocken 60 bezeichnet wird. Dieser Steuernocken 60 definiert daher allgemein ein Steuerelement, über das die Grei felemente 50 betätigt werden können. Das zweite Zahnrad 46, welches ebenso wie das erste Zahnrad 44 im Ausfüh rungsbeispiel als eine Zahnradscheibe ausgebildet ist, weist eine spiralförmige Kulissenführung 62 auf. In dieser ist der Steuernocken 60 ebenfalls geführt. Die Kulissenführung 62 erstreckt sich dabei beispielsweise in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich von lediglich 20° bis 60°.

Das zweite Zahnrad 46 mit der dazugehörigen zweiten Zahnstange 32 und dem zweiten Antrieb 34 sind in Kombination mit dem Steuernocken 60, der Führung 58 und der Kulissenführung 62 Teil einer Steuermechanik bzw. bilden eine Steuer mechanik aus, mit der die Greifelemente 50 betätigt werden. Diese werden durch die Steuermechanik speziell mithilfe des Steuernockens 60 zwangsweise und kraftbetätigt bevorzugt in eine Greifstellung überführt, wie sie in den Fig. 3A,3B dargestellt ist. Flierzu wird der Steuernocken 60 in eine radial vordere Position verschoben. Die Greifelemente 50 weisen an ihren rückseitigen (Steuer-)Enden schräg zur Längsrichtung 18 verlaufende Steuerflächen auf, entlang derer der Steuernocken 60 gleitet. Bei einer Verschiebung des Steuernockens 60 in radialer Richtung, also in Richtung zu den Greifelementen 50, wird das rückwärtige (Steu- er-)Ende auseinander gedrückt, sodass der Befestigungszapfen 52 geklemmt wird.

Weiterhin ist für jedes Greifelement 50 eine (Zug-)Feder 64 vorgesehen, welche einerseits am vorderen (Greif-)Ende des Greifelements 5 sowie am ersten Zahn rad 44, speziell am Befestigungsflansch 56 angreift. Mithilfe der Federkraft werden die Greifelemente 50 passiv und automatisch in eine Ausgangsstellung zurückge führt, die der Offenstellung entspricht. Dies erfolgt automatisch, sobald der Steu ernocken 60 in radialer Richtung wieder in Richtung der Drehachse 48 zurückver setzt wird und damit die Greifelemente 50 frei gibt.

Der gesteuerte Bewegungsablauf der Steuernocken 60 ist dabei wie folgt:

Bei einer Verschiebung der ersten Zahnstange 28 in Längsrichtung 18 wird zu nächst zwangsweise auch die zweite Zahnstange 32 mitgeführt. Dadurch dreht sich das erste Zahnrad 44 sowie das zweite Zahnrad 46 synchron um die Dreh- achse 48. Hierdurch werden zunächst die Greifelemente 50 in eine gewünschte Winkelstellung bezüglich des Leitungsstrangs 6 überführt. Dies erfolgt bei gegrif fenem Clip 4. Anschließend erfolgt die Anbringung des Bandes an den Befesti gungsschenkeln 54 zur Befestigung des Clips 4.

Danach werden die Greifelemente 50 frei gegeben und in ihre Offenstellung zu rückgeführt. Hierzu ist nunmehr eine Relativ-Drehbewegung zwischen den beiden Zahnrädern 44,46 erforderlich. Hierzu wird die zweite Zahnstange 32 relativ zur ersten Zahnstange 28 in Längsrichtung 18 verschoben. Durch die Führung des Steuernockens 60 einerseits in der spiralförmigen Kulissenführung 62 und ande rerseits in der radialen Führung 58 wird der Steuernocken 60 in radialer Richtung zwangsverstellt. Zum Lösen und Freigeben der Greifelemente wird hierbei der Steuernocken 60 auf die Drehachse 48 zu verschoben. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3B ist hierzu also eine Drehbewegung des zweiten Zahnrads 46 im Uhr- zeigersinn erforderlich.

Wie zuvor beschrieben wird mittels des Greifers 22 jeweils ein Clip 4 aus einer Bereitstellungsstation aufgenommen. Das Clipmodul 10 und insbesondere der gesamte Montagekopf 2 verfahren vorzugsweise zu dieser Bereitstellungsstation und nehmen den Clip auf. Hierzu wird der Greifer 22 mit den Greifelementen 50 über den Clip 4 geführt. Zur klemmenden Fixierung wird anschließend der Steu ernocken 60 in radialer Richtung nach vorne (von der Drehachse 48 weg) versetzt. Hierzu ist eine Relativbewegung zwischen den beiden Zahnrädern 44,46 über den Antrieb der zweiten Zahnstange 32 erforderlich bzw. wird vorgenommen.

Der gesamte Bewegungsablauf zur Positionierung des Clips 4 ist daher insgesamt wie folgt: a) Zunächst werden die Greifelemente 50 in ihrer Ausgangsstellung (Offenstel lung) überführt und nehmen den Clip 4 auf. b) Der Clip 4 wird von den Greifelementen 50 durch die gesteuerte Bewegung des Steuernockens 60 geklemmt. c) Der Clip wird anschließend an den Leitungsstrang 6 herangeführt. Hierzu wird der Greifer 22 mithilfe der Zustelleinheit 24 zunächst an eine gewünsch- ten Längs- sowie Vertikalposition überführt. Gleichzeitig wird mittels einer Drehbewegung des Greifers, speziell über das erste Zahnrad 44, eine defi nierte Winkelposition am Umfang des Leitungsstrangs 6 eingenommen d) Anschließend erfolgt die Bandierung der Befestigungsschenkel 54. e) Nach der Bandierung werden die Greifelemente 50 wieder freigegeben, in dem der Steuernocken 60 zurückgeführt wird und durch die Federn 64 die Greifelemente 50 geöffnet werden.

Danach beginnt der Zyklus von neuem.

Insgesamt ist eine Drehbewegung des Greifers 22 um 180° möglich. Dabei kön nen die Greifelemente 50 beliebige Winkelstellungen einnehmen. Die Steuerung des Steuernockens 60 ist in jeder beliebigen Winkelstellung ermöglicht. Ausge hend von den Fig. 3A,3B, die eine Dreh-Endstellung des Greifers 22 zeigen, lässt sich der Greifer 22, speziell das erste Zahnrad 44, um 180° entgegen des Uhrzei gersinns um die Drehachse 48 drehen.

Bezugszeichenliste

34 zweiter Antrieb

2 Montagestation ₂₀ 36 dritter Antrieb (Längsrichtung)

4 Clip 38 vierter Antrieb (vertikal) 6 Leitungsstrang 40 Längsführung

8 Querrichtung 42 Trageinheit

10 Clipmodul 44 erstes Zahnrad

12 Wickelmodul ₂₅ 46 zweites Zahnrad

14 Wickelkopf 48 Drehachse 16 Fixiermodul 50 Greifelemente

18 Längsrichtung 52 Befestigungszapfen

20 Vertikalrichtung 54 Befestigungsschenkel

22 Greifer so 56 Befestigungsflansch

24 Zustelleinheit 58 Führung 26 Träger 60 Steuernocken

28 erste Zahnstange 62 Kulissenführung 30 erster Antrieb 64 Feder

32 zweite Zahnstange

Claims

Ansprüche

1. Clipmodul (10), welches sich in einer Längsrichtung (18), einer Querrichtung (8) und einer Vertikalrichtung (20) erstreckt und das zur Positionierung eines Clips (4) an einer vorgegebenen Montageposition an einem sich in Querrich tung (8) erstreckenden Leitungsstrang (6) ausgebildet ist mit

- einem Greifer (22), wobei der Greifer (22) Greifelemente (50) zum Greifen des Clips (4) aufweist,

- einer auf die Greifelemente (50) einwirkende Steuermechanik, über die die Greifelemente (50) zwischen einer Offenstellung und einer Greifstellung verstellbar sind,

- einer Zustelleinheit (24), mittels der der Greifer (22) in Längsrichtung (18) und Vertikalrichtung (20) verfahrbar ist, wobei

- der Greifer (22) um eine sich in Querrichtung (8) erstreckende Drehachse (48) rotierbar ist und mittels der Steuermechanik die Greifelemente (50) in unterschiedlichen Winkelstellungen des Greifers (22) zwischen der Offen stellung und der Greifstellung verstellbar sind, so dass der Clip (4) an ver schiedenen Winkelpositionen am Leitungsstrang (6) positionierbar ist.

2. Clipmodul (10) nach Anspruch 1, bei dem der Greifer (22) um zumindest 180° drehbar ist.

3. Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Greifer (22) ein um die Drehachse (48) drehbares erstes Drehelement, ins besondere ein erstes Zahnrad (44) aufweist, an dem die Greifelemente (50) befestigt sind und das mit einer in Längsrichtung (18) verstellbaren ersten Stange, insbesondere erste Zahnstange (28) zur Ausübung der Drehbewe gung verbunden ist.

4. Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Steuermechanik einen Steuernocken (60) aufweist, welcher auf die Grei felemente (50) zu deren Betätigung einwirkt.

5. Clipmodul (10) nach einem dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Greifelemente (50) nach Art von Kipphebeln ausgebildet sind und der Steu ernocken (60) auf ein Ende der Greifelemente (50) einwirkt.

6. Clipmodul (10) nach Anspruch 4 oder 5, bei dem der Steuernocken (60) un abhängig von der Drehbewegung des ersten Drehelements verstellbar ist.

7. Clipmodul (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Steuerme- chanik ein um die Drehachse (48) drehbares Steuerelement, insbesondere ein zweites Zahnrad (46) aufweist, welches eine spiralformartige Kulissenfüh rung (62) aufweist, in der der Steuernocken (60) geführt ist, sodass ein Ab stand des Steuernockens (60) zur Drehachse (48) bei einer Bewegung des Steuernockens (60) in der Kulissenführung verändert wird.

8. Clipmodul (10) nach Anspruch 3 und 4, bei dem das erste Drehelement eine Führung (58) aufweist, die sich in einer radialen Richtung erstreckt und in der der Steuernocken (60) zusätzlich geführt ist.

9. Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die

Greifelemente (50) federkraftbetätigt in eine Ausgangsstellung überführbar ist.

10. Clipmodul (10) nach Anspruch 7, bei dem das drehbare Steuerelement mit einer sich in Längsrichtung (18) erstreckenden zweiten Stange, insbesondere eine zweite Zahnstange (32) zur Ausübung der Drehbewegung verbunden ist,

11. Clipmodul (10) nach Anspruch 3 und 7, bei dem das Steuerelement mit dem ersten Drehelement zwangsgekoppelt ist, sodass das Steuerelement bei ei ner Drehbewegung des ersten Drehelements zwangsweise mit dreht.

12. Clipmodul (10) nach Anspruch 3 und 10, bei dem ein erster Antrieb (30) für die erste Stange und ein zweiter Antrieb (34) für die zweite Stange vorgese- hen sind.

13. Clipmodul (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der zweite An trieb (34) mit dem ersten Antrieb (30) gekoppelt ist derart, dass bei einer Zu stellbewegung des ersten Antriebs (30) der zweite Antrieb (34) zusammen mit der zweiten Stange mitgeführt wird.

14. Clipmodul (10) nach Anspruch 3 und 10, bei der die erste Stange ein U- förmiges Profil aufweist und die zweite Stange im U-förmigen Profil geführt ist.

15. Clipmodul (10) nach Anspruch 3 und 7, bei dem das Steuerelement zwischen zwei ersten Drehelementen angeordnet ist.

16. Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Zu stelleinheit einen Träger (26) aufweist, auf dem die erste Stange befestigt ist.

17. Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Greifer (22) in Querrichtung eine Breite von maximal 20 mm und vorzugswei se von maximal 15 mm aufweist.

18. Montagekopf (2) zum automatischen Befestigen eines Clips (4) an einem Leitungsstrang (6) mit einem Clipmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätzlich zum Clipmodul (10) noch zumindest ein Wi ckelmodul (12) angeordnet ist, das zum Aufbringen einer Bandierung um den Clip (4) zu dessen Befestigung am Leitungsstrang (6) ausgebildet ist.