EP4294750A1 - Anordnung für den transport eines drahtes von einem drahtkonfektionierungsautomaten zu einer abnahmestelle - Google Patents

Anordnung für den transport eines drahtes von einem drahtkonfektionierungsautomaten zu einer abnahmestelle

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EP4294750A1
EP4294750A1 EP21840786.4A EP21840786A EP4294750A1 EP 4294750 A1 EP4294750 A1 EP 4294750A1 EP 21840786 A EP21840786 A EP 21840786A EP 4294750 A1 EP4294750 A1 EP 4294750A1
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EP
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wire
transfer interface
arrangement according
acceptance
piston
Prior art date
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Andreas Michael Bächler
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Rittal GmbH and Co KG
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Rittal GmbH and Co KG
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    • B65H51/28Arrangements for initiating a forwarding operation

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for transporting a wire from a wire assembly machine to a pick-up point for manual, partially automated or fully automated wiring in switching and control systems.
  • Such an arrangement can be used in particular when all process steps are to be carried out on site and preferably essentially at the same time in order to achieve the greatest possible vertical range of manufacture, from the wire assembly to the wiring of the switching and/or control system.
  • Wire assembly machines arranged wire acceptance and further comprises a wire output, which opens into at least one transport line of the air pressure transport system, wherein the at least one transport line is guided between the wire transfer interface and a collection point.
  • the arrangement according to the invention allows that instead of a pre-assembled wire bundle from a large number of pre-assembled individual wires, which have to be separated again for the automated wiring, a pre-assembled wire to be wired in each case can be produced immediately before the wiring with the aid of the assembly machine and transported as an individual wire via the air pressure transport system Delivery point, such as an articulated robot, to feed, so that the separation of a wire bundle or a wire sequence and, if necessary, the identification of the individual wires of the bundle or the sequence accounted for.
  • the air pressure transport system Delivery point such as an articulated robot
  • the prefabricated wire which is usually a flexible component, is directed to the removal station.
  • the pick-up point has an articulated-arm robot, it can be provided that the transport line opens directly into an end effector of the articulated-arm robot.
  • the articulated-arm robot can have a wire passage brake known from the prior art, consisting of two counter-rotating rollers, bands, or belts forming a gap, with the aid of which the individual wire fed to the end effector is fed at a defined feed rate, for example to a gripper of the end effector, with a feed rate resulting from the rotational speed of the rollers, bands, or belts.
  • a pair of rollers, bands or belts provided anyway for the wire transport on the end effector can be provided in order to brake the wire rushing over the transport line to a defined feed speed.
  • a suitable end effector is known from DE 102019106710 Ai.
  • the acceptance point can be a workstation for the semi-automated wiring, as described in WO 2019/211460 Ai.
  • DE 102018133 319 Ai describes an acceptance point for the fully automated wiring with an articulated arm robot.
  • the wire transfer interface can have an overpressure chamber, which can be subjected to a fluid pressure, for example air pressure, from a pressure source in order to transport a prefabricated wire that has been introduced into the wire transfer interface via the wire acceptance point in the direction of the wire output and through the transport line to the pick-up point.
  • the take-off point can have a wire output, for example a wire brake of the type described above with two counter-rotating rollers, belts or belts forming a gap, the gap being precisely adapted to the wire diameter.
  • Wire slip brakes of this type are known from the prior art.
  • a similar wire slip brake is also described in EP 0654436 Ai.
  • the pick-up point has a robot, for example an articulated-arm robot, with a multifunctional end effector, the end effector having a feed hose for a wire, for example a hose made of polytetrafluoroethylene.
  • the feed hose can be the transport line, which extends to the wire transfer interface.
  • Conveyor rollers, rollers or belts can be provided immediately upstream of the gripper in order to feed the wire to the gripper. These conveyor rollers can be used to decelerate the prefabricated wire, which is fed in at high speed via the transport line, to a speed suitable for removal by a gripper of the end effector, for example according to the principle of a wire passage brake described above.
  • a prefabricated wire can, for example, have a cross section between 0.5 and 6 mm 2 .
  • the wire can be provided with or without wire end treatment (partial stripping, wire end sleeve, etc.).
  • the arrangement can have a plurality of removal stations which are supplied with preassembled wires by the same wire assembly machine.
  • a wire switch can be used to feed the pre-assembled wires individually to the acceptance points.
  • the wire switch can be part of the wire transfer interface or can be integrated into the at least one transport line downstream of the wire transfer interface in the wire feed direction.
  • Wire assembly machines realizable clock rates compared to the clock rates in automated, semi-automated, or manual wiring a wire assembly machine can be used to serve about ten or more pickup points, so that the switch can have a corresponding number of acceptance transport lines on its output side.
  • the wire transfer interface can have an overpressure chamber that opens into the transport line and into the wire acceptance. A fluidic transition between the overpressure chamber and the wire acceptance can be closed and opened via an adjustable closing mechanism of the wire transfer interface.
  • a prefabricated wire provided by the wire processing machine can be inserted through the wire acceptance into the hyperbaric chamber, for which purpose, for example, upstream of the hyperbaric chamber or a suitable means of transport for the wire can be provided in the hyperbaric chamber, for example a pair of conveyor rollers rotating in opposite directions.
  • the adjustable closing element can fluidically seal the overpressure chamber with respect to the wire intake.
  • the hyperbaric chamber can be permanently open to the wire output.
  • the overpressure chamber can be connected to an overpressure source, for example to a compressor.
  • a fluid for example air, can be metered from the overpressure source into the overpressure chamber via a valve at a specific pressure and/or volumetric flow rate, so that the fluid leaves the overpressure chamber via the transport line and in doing so entrains or pushes the prefabricated wire arranged in the overpressure chamber and thus transported through the transport line in the direction of the acceptance point.
  • the adjustable closing element can have a slide, preferably a flat slide, which can be adjusted via a linear actuator, for example a pneumatic piston, between an open position in which the fluidic transition is released and a closed position in which the fluidic transition is closed.
  • a linear actuator for example a pneumatic piston
  • the slide can have a through bore and a ring-shaped sealing element at a distance therefrom, with the through bore connecting a wire inlet channel of the wire acceptance with the overpressure chamber in the open position of the adjustable closing element, and with the ring-shaped sealing element sealingly enclosing the wire inlet channel in the closed position.
  • the closing organ can have a control flap between an open position, with which it releases a wire inlet opening of the wire assumption, and one Closing position, in which the control flap rests against an outside of the wire transfer interface and closes the wire entry opening, can be adjusted.
  • the adjusting flap can be adjusted about a pivot axis between the open position and the closed position and can be driven by a linear drive, for example by a pneumatic piston.
  • the pneumatic lever can drive a toggle lever mechanism with which the adjusting flap is completely removed from the alignment of the wire inlet opening in the open position, so that the wire inlet opening is freely accessible for feeding in a wire, for example with the aid of a transfer tube.
  • the transfer tube In line with the wire entry opening, the transfer tube can be positioned in front of the wire entry opening by a few millimeters, a little less than 10 mm, in order to supply a pre-assembled wire produced by the wire assembly machine in a directed manner to the wire entry opening.
  • the transfer tube can be or have a straight tube section, so that the prefabricated wire, which can be a flexible component, leaves the transfer tube as a substantially straight wire and also maintains this geometry, since the wire is only a few millimeters after leaving the transfer tube , preferably less than 10 mm, until it enters the wire entry opening and is further guided there due to the geometry of the wire entry opening or a wire entry channel adjoining the wire entry opening and is thus retained as a substantially straight conductor.
  • the prefabricated wire which can be a flexible component
  • the adjustable closing element can have a closing piston which can be rotated about its longitudinal axis and has a through hole which extends perpendicularly to the longitudinal axis and which, when the adjustable closing element is in an open position, connects a wire inlet channel of the wire acceptance with the overpressure chamber and thus creates the fluidic transition, and in a closed position rotated in relation thereto the wire inlet channel locked.
  • the wire acceptance can have a wire transport means upstream of its wire entry opening, with which a wire prefabricated by the wire assembly machine is fed into a wire entry opening of the wire acceptance.
  • the wire transport means may comprise a pair of counter-rotating rollers or belts.
  • a gap may be formed between the rollers or rims through which the wire is transported and either into the wire entry port of the wire transfer interface when the pair of counter-rotating rollers or belts is located outside the hyperbaric chamber, or withdrawn from the wire entry port and fed into a channel opening into the wire exit when the pair of counter-rotating rollers or belts is located inside the hyperbaric chamber.
  • the gap such as a roller gap
  • the gap can have an adjustable width, with the width of the gap essentially corresponding to the diameter of a wire to be transported when the rollers or belts are in a transport position.
  • the width of the gap In an inoperative position of the rollers or belts, the width of the gap can be greater than or equal to a dimension of the wire entry opening, so that unhindered wire insertion is possible at least up to the access area of the rollers or belts and, if necessary, the displacement, in particular the pivoting of an adjustable closing element, for example a control flap, between an open position and a closed position, wherein the control flap is pivoted out of alignment with the wire inlet opening in the open position, so that the control flap, when pivoted out of the closed position into the open position, passes between the rollers or belts of the wire transport means that are in the inoperative position is moved.
  • an adjustable closing element for example a control flap
  • a piston that can be adjusted linearly along its longitudinal axis can be arranged upstream of a wire entry opening on an outside of the wire transfer interface. In its retracted position, it is completely withdrawn from the wire entry opening and, in its extended position, it penetrates through the wire entry opening into the wire transfer interface.
  • the piston which is linearly adjustable along its longitudinal axis, can penetrate through the wire entry opening into the wire transfer interface at least far enough for its free end to pass the adjustable closing element, preferably a through bore of a linearly adjustable slide or a locking piston that can be rotated about its longitudinal axis, if the adjustable closing element releases the fluidic transition.
  • the linearly adjustable piston can be used in particular to push a prefabricated wire introduced into the wire transfer interface via the wire entry opening into the pressure chamber beyond the effective range of the adjustable closing element, so that the Hyperbaric chamber for the transport of the wire from the hyperbaric chamber can be fluidically separated in the transport line compared to the wire acceptance.
  • the linearly adjustable piston can have a further adjustability in which the linearly adjustable piston is arranged in a pivoted-in position with its longitudinal axis perpendicular to the wire inlet opening and aligned with the wire inlet opening. In a pivoted-out position, the linearly adjustable piston can be arranged completely outside the line of the wire entry opening, so that the feeding of a prefabricated wire can take place unhindered, for example with the aid of the transfer tube already described above.
  • the wire assembly machine can have a feed head, from which a prefabricated wire produced by the wire assembly machine is fed into a straight transfer pipe.
  • the transfer tube can be aligned with the wire entry opening and the wire can be fed through the transfer tube to the wire transport means as an aligned wire.
  • the wire transfer interface can have a presence sensor which is set up to detect the presence of a wire in the wire transfer interface or the leaving of a wire from the wire transfer interface.
  • the air pressure transport system has a wire diverter.
  • the wire switch can have a wire inlet and several wire outlets.
  • a prefabricated wire can be fed to the wire input from the wire transfer interface.
  • the wire outlets can each be connected to one of the delivery points via a transport line.
  • the wire switch can have an actuator with which the prefabricated wire supplied via the wire input is fed into that one of the transport lines which is connected to a target acceptance point of the acceptance points for the prefabricated wire.
  • the wire diverter can be used to increase the utilization of the wire assembly machine, which represents a significant investment object, by the wire assembly machine serving multiple delivery points using the wire diverter.
  • the cycle rate of the wire assembly machine is about ten times higher than the cycle rate for manual, semi-automated or automated wiring, so that approximately ten acceptance systems can be operated by a common wire assembly machine using the wire switch described with pre-assembled wires.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary embodiment of a wire delivery interface
  • FIG. 3 shows a perspective representation of a slide of a closing element of the wire transfer interface according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a perspective view of the wire transfer interface according to FIG. 2;
  • FIG. 5 is a side view of another exemplary embodiment of a wire transfer interface
  • FIG. 6 shows a plan view of a further exemplary embodiment of a
  • FIG. 7 shows the embodiment and view according to FIG. 6 with the transport means in an inoperative position
  • FIG. 8 shows a perspective representation of a further embodiment of a wire transfer interface according to the invention.
  • FIG. 9 shows a perspective representation of the closure piston of the embodiment according to FIG. 8; 10 is a cross-sectional view of another embodiment of a wire transfer interface;
  • FIG. li shows a perspective representation of the closure piston of the embodiment according to FIG. io;
  • FIG. 12 shows a perspective view of a further embodiment of a wire transfer interface
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 12 with a linearly displaceable piston in its retracted position;
  • FIG. 14 shows the embodiment and view according to FIG. 12, with the linearly adjustable piston being arranged in its extended position.
  • Fig.i shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an arrangement according to the invention for transporting a wire from a wire assembly machine 200 to a delivery point 300.
  • the wire assembly machine 200 serves two different delivery points 300, a delivery point for the robot-assisted wiring of a control or switchgear and a workstation for manual or semi-automated wiring.
  • the automatic wire assembly machine 200 is set up and controlled to provide the two acceptance points 300 with a preassembled wire required for a wiring step just in time according to a predetermined cycle rate and parts list.
  • the wire assembly machine 200 After the wire assembly machine 200 has produced a pre-assembled wire 100, it can be fed from the wire assembly machine 200 into an air pressure transport system 1 with the aid of a wire transfer interface 200. After the pre-assembled wire 100 on the
  • Wire transfer interface 2 has been transferred to the air pressure transport system 1, the wire passes through the wire diverter 27, which introduces the wire according to its intended acceptance point into a transport line 5 assigned to the relevant acceptance point.
  • the transport line can be a hose which has a friction-reducing coating at least on its inner wall.
  • the hose can be solid from a material with a low coefficient of friction exist.
  • the hose can have a coating of polytetrafluoroethylene, for example, or can consist of this material.
  • the hose can be made in several parts and sections of the hose can be connected to one another to form the transport line 5 via hose couplings.
  • the wire 100 along the transport line 5 reaches the designated take-off point 300, it can be braked there with the aid of a wire brake and made available for manual take-off at the take-off point 300 designed as a work station or for feeding the wire 100 to an end effector of the robot-supported take-off point 300 will.
  • a suitable wire slip brake is described, for example, in EP 0654436 Ai.
  • a pair of rollers or rollers that is present in any case and that is present in the end effector for the wire feed can be used as a wire passage brake, so that the rollers or rollers have a dual function.
  • a suitable end effector is described in DE 102019106710 Ai.
  • the wire assembly machine 200 can produce the wires 100 to be wired much more quickly than they can be further processed at the delivery points 300, i.e. the wire assembly machine 200 therefore has a significantly higher cycle rate than the delivery points 300, the wire assembly machine 200 can have a large number and in particular more than that serve two delivery points 300 shown. Experiments have shown that at least approximately ten pick-up points 300 can be served by wire assembly machines 200 that are common in the prior art.
  • the arrangement according to the invention makes it possible for the wires to be produced just in time and made available to the acceptance point, so that a buffer store for prefabricated wires is not absolutely necessary.
  • a buffer memory (not shown) for assembled wires can be provided. This can be arranged, for example, in the transport line 5 between the wire transfer interface 2 and a pick-up point 300 .
  • the production of wire sequences, for example in the form of wire bundles is no longer required, which before wiring the separation and identification of Wires would require and thus greatly increases the processing effort compared to the arrangement according to the invention.
  • FIGS. 2 to 4 show an exemplary embodiment of a wire transfer interface 2 according to the invention.
  • the wire transfer interface 2 has a wire acceptance 3 and a wire output 4 .
  • the wire transfer interface 2 is supplied with prefabricated wires from a wire fabrication machine.
  • a transfer tube 25 can be provided, especially for wires with a small conductor cross-section and thus high bending slack, which is aligned with the wire acceptance, so that the pre-assembled wire after leaving the wire assembly machine only has a few millimeters to go before it reaches it the opening 3 must bridge.
  • the wire passes through a fluidic transition 7 in which a closing element 8 is arranged.
  • the closing element 8 is set up to selectively fluidly separate or release the wire acceptance 3 from an overpressure chamber 6 of the wire transfer interface 2 .
  • the wire can pass through a through hole 11 of a flat slide 9 when a closing element 8 is in an open position.
  • the closing element 8 can be brought into its closed position.
  • the slide 9 can be linearly adjusted, thus in the embodiment according to FIGS. 2 to 3 pushed further into the housing of the wire transfer interface 2 until an annular sealing element 12, which is arranged on a closed side of the slide 9 facing the overpressure chamber 6 is, the fluidic transition 7 between the pressure chamber 6 and the wire inlet channel 13 closes fluidically tight.
  • the slider 9 can be adjusted between the open position and the closed position via a linear actuator 10, for example a pneumatic piston.
  • a fluid pressure in particular an air pressure
  • the compressed air flowing into the wire transfer interface 2 via the pressure connection 31 can only leave the wire transfer interface 2 via the wire outlet 4, with the compressed air entraining or pushing the wire arranged in the overpressure chamber 6 and into a transport line 5, for example a hose, connected to the wire outlet 4 made of polytetrafluoroethylene.
  • Fig. 5 shows an alternative embodiment of a wire transfer interface 2 according to the invention, in which, in contrast to the embodiment according to Figs is pivotable.
  • the adjusting flap 15 In the open position shown in Fig. 5, the adjusting flap 15 is pivoted completely out of alignment with a front wire entry opening 15 of the wire acceptance 3, so that a wire can enter the wire transfer interface 2 unhindered via the wire entry opening 15, for which purpose, for example, as with reference to Fig. 2 was described, a transfer tube 25 of the wire entry opening 15 can be approximated to within a few millimeters.
  • the adjustable flap 14 can be pivoted from the open position shown in Fig. 5 into a closed position in which the standing flap 14 rests against an outside of the wire transfer interface 2 and closes the wire entry opening 15 .
  • the end of the wire still protruding beyond the wire entry opening 15 can then also be pushed completely into the wire transfer interface 2 .
  • the adjusting flap 14 has a sealing element on its side facing the wire inlet opening 15, for example a ring-shaped sealing element, which surrounds the wire inlet opening 15 in the closed position, so that the wire acceptance 3 and thus the fluidically connected overpressure chamber inside the wire transfer interface 2 opposite the wire acceptance 3 is fluidically closed and an overpressure introduced into the overpressure chamber (cf. FIGS. 3 to 4) can only be compensated for via the wire outlet 4 and thus leads to a fluid flow which leaves the wire transfer interface 2 via the wire outlet 4 and in the manner already described the one recorded in the wire transfer interface 2 prefabricated wire entrains or pushes and introduces it into a transport line 5 of an air pressure transport system connected to the wire output 4 .
  • the embodiment according to FIGS. 6 and 7 has a wire transport means 19 which consists of two counter-rotating rollers 20 which have an adjustable roller gap 21 between them.
  • the rollers 20 can assume a transport position according to FIG. 6 and an inoperative position according to FIG.
  • the roller gap 21 has a width which can essentially correspond to the width of a wire to be transported.
  • the nip 21 has a width that is sufficient to be able to pivot the adjusting flap 14 (see FIG. 5) between its open position and its closed position between the rollers 20 without interference.
  • the closing element 8 is designed as a closing piston 18 which can be rotated in a bush and which has a through bore 11 perpendicular to its longitudinal axis and above and below the through bore 11 each have a sealing element 12 to seal the closure piston 18 or the bore 11 relative to the socket.
  • the through hole 11 is aligned with the wire acceptance 3 or a wire entry channel 13 (see FIG. 2), so that a wire can be inserted unhindered through the locking piston 18 into the vacuum chamber of the wire transfer interface 2 .
  • the locking piston 18 can be rotated into its closed position, for example by 90°, so that the overpressure chamber is opposite the wire intake 3 is sealed.
  • the wire transport means 19 with its two rollers 20 rotating in opposite directions is arranged inside the pressure chamber 6 .
  • a closing element in particular a closing piston 18 , is arranged in a channel section connecting the pressure chamber 6 to the wire acceptance 3 .
  • the closure piston 18 can be adjusted between an open position and a closed position in the manner already described with reference to FIGS on the one hand the introduction of a wire into the pressure chamber 6 and on the other hand the fluidic sealing of the wire acceptance 3 with respect to the pressure chamber 6.
  • 11 and 12 has the advantage that due to the arrangement of the wire transport means 19 inside the pressure chamber 6, the wire inserted via the wire acceptance 3 can be fed completely into the Pressure chamber 6 can be drawn in, in particular until a rear end of the wire in the feed direction has completely passed the closing element, in particular the closing piston 18, so that the closing piston 18 can be adjusted freely between its open position and its closed position.
  • Figs. 12 to 14 combines a large number of the properties described with reference to the previous figures and also has on its stall flap 14 a piston 23 which can be adjusted linearly along its longitudinal direction and which, in its retracted position, extends completely out of the wire inlet opening 15 is retracted and which in its extended position penetrates through the wire entry opening 15 into the wire transfer interface 2 when the adjusting flap 14 is in its closed position.
  • This makes it possible for a wire that has previously been pushed essentially completely into the wire intake 3, for example with the aid of a transfer tube 25 (see FIG.
  • the closure flap 14 has no sealing function, in contrast to the embodiment according to FIG. 5.

Landscapes

  • Wire Processing (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Forwarding And Storing Of Filamentary Material (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für den Transport eines Drahtes (100) von einem Drahtkonfektionierungsautomaten (200) zu einer Abnahmestelle (300), wobei die Anordnung einen Drahtkonfektionierungsautomaten (200) und ein Luftdrucktransportsystem (1) aufweist, wobei eine Drahtübergabeschnittstelle (2) zwischen dem Drahtkonfektionierungsautomaten (200) und dem Luftdrucktransportsystem (1) eine im Zugriffsbereich des Drahtkonfektionierungsautomaten (200) angeordnete Drahtannahme (3) und eine Drahtausgabe (4) aufweist, die in mindestens eine Transportleitung (5) des Luftdrucktransportsystems (1) mündet, die zwischen der Drahtübergabeschnittstelle (2) und einer Abnahmestelle (300) geführt ist.

Description

Anordnung für den Transport eines Drahtes von einem Drahtkonfektionierungsautomaten zu einer Abnahmestelle
Die Erfindung betrifft eine Anordnung für den Transport eines Drahtes von einem Drahtkonfektionierungsautomaten zu einer Abnahmestelle für die manuelle, teilautomatisierte oder vollautomatisierte Verdrahtung im Schalt- und Steuerungsanlagen. Eine derartige Anordnung kann insbesondere dann Anwendung finden, wenn zur Erzielung einer möglichst hohen Fertigungstiefe von der Drahtkonfektionierung bis zur Verdrahtung der Schalt- und/oder Steuerungsanlage sämtliche Prozessschritte vor Ort und vorzugsweise im Wesentlichen zeitgleich durchgeführt werden sollen.
Bei der Fertigung von Schalt- und Steuerungsanlagen ist der Prozess der Verdrahtung einer der zentralen und zeitintensivsten Arbeitsvorgänge, der bis heute häufig noch vollständig manuell durchgeführt wird. Dabei steht nicht nur die hohe Komplexität des Arbeitsvorgangs sondern auch der Anspruch an eine vollständige Fehlerfreiheit große Anforderungen an die im Schalt- und Steuerungsanlagenbau tätigen Personen.
Für die Optimierung des Verdrahtungsvorgangs sind unterschiedliche technische Hilfsmittel mit verschiedenen Unterstützungsstufen bekannt. Dies reicht von Handwerkzeugen und/ oder Halbautomaten zur Drahtkonfektionierung bis hin zur vollautomatischen Anlage, welche einzelne Drähte vollständig vorkonfektioniert, beispielsweise ablängt, abisoliert, eine Aderendhülse aufbringt und vercrimpt, um diese anschließend als einen losen, einzelnen Draht, eine Drahtkette sequentiell miteinander verbundener vorkonfektionierter Einzeldrähte oder in Form eines Drahtmagazins, auf dem die Einzeldrähte sequentiell aufgereiht sind, zur Verfügung stellt.
Als Schnittstelle für die Aufnahme und Handhabung vorkonfektionierter Drähte mit einem Roboter für den automatisierten Verdrahtungsvorgang ist jedoch bisher keine technische Lösung bekannt. Insbesondere hat es sich als besonders komplex herausgestellt, als Drahtbündel oder Drahtsequenz bereitgestellte, vorkonfektionierte Drähte für die Handhabung durch den Roboter zu vereinzeln, was insbesondere damit zusammenhängt, dass es sich bei Drähten um biegeschlaffe Bauteile handelt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, welche die Aufnahme und Handhabung vorkonfektionierter Drähte durch eine Abnahmestelle für die teil- oder vollautomatisierte Verdrahtung einer Schalt- oder Steuerungsanlage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Demgemäß ist vorgesehen, dass die Anordnung einen
Drahtkonfektionierungsautomaten und ein Luftdrucktransportsystem aufweist, wobei eine Drahtübergabeschnittstelle zwischen dem Drahtkonfektionierungsautomaten und dem Luftdrucktransportsystem eine im Zugriffsbereich des
Drahtkonfektionierungsautomaten angeordnete Drahtannahme und weiterhin eine Drahtausgabe aufweist, die in mindestens eine Transportleitung des Luftdrucktransportsystems mündet, wobei die mindestens eine Transportleitung zwischen der Drahtübergabeschnittstelle und einer Abnahmestelle geführt ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt es, dass anstelle eines vorkonfektionierten Drahtbündels aus einer Vielzahl vorkonfektionierter Einzeldrähte, die für die automatisierte Verdrahtung wieder vereinzelt werden müssen, ein jeweils zu verdrahtender, vorkonfektionierter Draht unmittelbar vor der Verdrahtung mit Hilfe des Konfektionierungsautomaten herzustellen und als Einzeldraht über das Luftdrucktransportsystem der Abnahmestelle, beispielsweise einem Knickarmroboter, zuzuführen, sodass die Vereinzelung eines Drahtbündels oder einer Drahtsequenz und gegebenenfalls die Identifizierung der Einzeldrähte des Bündels oder der Sequenz entfallen.
Aufgrund der Hindurchleitung des vorkonfektionierten Drahtes durch die Transportleitung wird der vorkonfektionierte Draht, welcher üblicherweise ein biegeschlaffes Bauteil ist, gerichtet der Abnahmestehe zugeführt. So wird gewährleistet, dass der Draht mit seiner Aderendbehandlung, beispielsweise einer Aderendhülse, die Abnahmestelle, beispielsweise den Endeffektor eines Knickarmroboters, zuerst erreicht, sodass der Roboter den Draht an der Aderendbehandlung, beispielsweise der Aderendhülse, prozesssicher greifen kann. Wenn die Abnahmestelle einen Knickarmroboter aufweist, kann vorgesehen sein, dass die Transportleitung unmittelbar in einen Endeffektor des Knickarmroboters mündet. Der Knickarmroboter kann eine aus dem Stand der Technik bekannte Drahtdurchlaufbremse aufweisen, bestehend aus zwei gegenläufigen und einen Spalt ausbildenden Walzen, Bändern, oder Riemen mit Hilfe welcher der dem Endeffektor zugeleitete Einzel draht mit einem definierten Vorschub beispielsweise einem Greifer des Endeffektors, mit einer sich aus der Rotationsgeschwindigkeit der Walzen, Bändern, oder Riemen ergebenden Vorschubgeschwindigkeit zugeführt werden kann. Anstelle einer separaten Drahtdurchlaufbremse kann ein für den Drahttransport an dem Endeffektor ohnehin bereitgestelltes Walzen-, Bänder-, oder Riemenpaar vorgesehen sein, um den über die Transportleitung heraneilenden Draht auf eine definierte Vorschubgeschwindigkeit abzubremsen. Ein geeigneter Endeffektor ist aus der DE 102019106710 Ai bekannt.
Die Abnahmestelle kann ein Arbeitsplatz für die halbautomatisierte Verdrahtung sein, wie er in der WO 2019/211460 Ai beschreiben ist. Eine Abnahmestelle für die vollautomatisierte Verdrahtung mit einem Knickarmroboter ist in der DE 102018133 319 Ai beschrieben.
Die Drahtübergabeschnittstelle kann eine Überdruckkammer aufweisen, die von einer Druckquelle mit einem Fluiddruck, beispielsweise mit einem Luftdruck beaufschlagt werden kann, um einen über die Drahtannahme in die Drahtübergabeschnittstelle eingeführten vorkonfektionierten Draht in Richtung der Drahtausgabe und durch die Transportleitung hindurch bis zu der Abnahmestelle zu transportieren. Die Abnahmestelle kann eine Drahtausgabe aufweisen, beispielsweise eine Drahtbremse der zuvor beschriebenen Bauart mit zwei einen Spalt ausbildenden, gegenläufigen Walzen, Bändern, oder Riemen, wobei der Spalt gerade an den Drahtdurchmesser angepasst ist. Derartige Drahtdurchlaufbremsen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Eine ähnliche Drahtdurchlaufbremse ist auch in der EP 0654436 Ai beschrieben.
Bei einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Abnahmestelle einen Roboter, etwas einen Knickarmroboter, mit einem multifunktionalen Endeffektor aufweist, wobei der Endeffektor einen Zuführschlauch für einen Draht, beispielsweise einen Schlauch aus Polytetrafluorethylen, aufweist. Der Zuführschlauch kann die Transportleitung sein, welche bis zu der Drahtübergabeschnittstelle reicht. Auf diese Weise kann ein beinahe geschlossenes System geschaffen werden, welches die Beaufschlagung mit Druckluft erlaubt und es ermöglicht, dass ein über die Drahtübergabeschnittstelle in das System eingeschleuster, vorkonfektionierter Draht mit hoher Geschwindigkeit durch die Transportleitung bis zu dem Endeffektor des Roboters, beispielsweise bis zu den Greifern des Endeffektors gefördert wird. Dem Greifer unmittelbar vorgelagert können Förderrollen, -walzen, oder -riemen bereitgestellt sein, um den Draht dem Greifer zuzuführen. Diese Förderrollen können dazu verwendet werden, den über die Transportleitung mit hoher Geschwindigkeit zugeführten vorkonfektionierten Draht auf eine für die Abnahme durch einen Greifer des Endeffektors geeignete Geschwindigkeit abzubremsen, etwa nachdem zuvor beschriebenen Prinzip einer Drahtdurchlaufbremse. Ein vorkonfektionierter Draht kann beispielsweise einen Querschnitt zwischen 0,5 und 6 mm2 aufweisen. Der Draht kann mit oder ohne Aderendbehandlung (Teilabzug, Aderendhülse, etc.) versehen sein.
Aufgrund der vergleichsweise hohen Taktraten aus dem Stand der Technik bekannter Drahtkonfektionierungsautomaten kann die Anordnung mehrere Abnahmestehen aufweisen, die von demselben Drahtkonfektionierungsautomaten mit vorkonfektionierten Drähten versorgt werden. Um den Abnahmestellen die vorkonfektionierten Drähte individuell zuführen zu können, kann eine Drahtweiche verwendet werden. Die Drahtweiche kann Bestandteil der Drahtübergabeschnittstelle sein oder in Drahtvorschubrichtung der Drahtübergabeschnittstelle nachgelagert in die mindestens eine Transportleitung integriert sein. Bei einer Ausführungsform kann in Drahtvorschubrichtung bis zu der Weiche im besten Fall lediglich eine einzelne Transportleitung oder es können zwei Transportleitungen für unterschiedliche Drahtquerschnittsbereiche vorgesehen sein, während in Vorschubrichtung der Weiche nachfolgend eine der Anzahl zu versorgender Abnahmestellen beliebige Anzahl Transportleitungen abgehen, wobei jede Transportleitung einer der Vielzahl Abnahmestellen, beispielsweise einem Roboter und/oder einem manuellen Arbeitsplatz, zugeleitet sind. In Anbetracht der mit dem
Drahtkonfektionierungsautomaten realisierbaren Taktraten im Vergleich zu den Taktraten bei der automatisierten, teilautomatisierten, oder manuellen Verdrahtung, kann ein Drahtkonfektionierungsautomat dazu verwendet werden, ca. zehn oder mehr Abnahmestellen zu bedienen, sodass die Weiche an ihrer Ausgangsseite eine entsprechende Anzahl Abnahmetransportleitungen aufweisen kann. Die Drahtübergabeschnittstelle kann eine Überdruckkammer aufweisen, die in die Transportleitung und in die Drahtannahme mündet. Ein fluidischer Übergang zwischen der Überdruckkammer und der Drahtannahme kann über ein einstellbares Schließorgang der Drahtübergabeschnittstelle verschlossen und geöffnet werden. Bei geöffnetem Schließorgan kann einen von dem Drahtkonfektionierungsautomaten bereitgestellten vorkonfektionierten Draht durch die Drahtannahme bis in die Überdruckkammer eingeführt werden, wozu beispielsweise der Überdruckkammer vorgelagert oder in der Überdruckkammer ein geeignetes Transportmittel für den Draht bereitgestellt sein kann, beispielsweise ein Paar gegenläufiger Förderrollen.
Nachdem der vorkonfektionierte Draht über seine gesamte Länge die Drahtannahme passiert hat, das heißt mit seinem in Vorschubrichtung hinteren Ende die Überdruckkammer erreicht hat, kann das einstellbare Schließorgan die Überdruckkammer in Bezug auf die Drahtannahme fluidisch abdichten. Die Überdruckkammer kann permanent zu der Drahtausgabe offen sein. Die Überdruckkammer kann an eine Überdruckquelle, beispielsweise an einen Kompressor angeschlossen sein. Über ein Ventil kann von der Überdruckquelle ein Fluid, beispielsweise Luft, mit einem bestimmten Druck und/ oder Volumenstrom in die Überdruckkammer dosiert werden, sodass das Fluid die Überdruckkammer über die Transportleitung verlässt und dabei den in der Überdruckkammer angeordneten vorkonfektionierten Draht mitreißt bzw. anschiebt und so durch die Transportleitung in Richtung der Abnahmestelle transportiert.
Das einstellbare Schließorgan kann einen Schieber, vorzugsweise einen Flachschieber, aufweisen, der über einen Linearstellantrieb, beispielsweise einen Pneumatikkolben, zwischen einer Offenposition, in der der fluidische Übergang freigegeben ist, und einer Schließposition, in der der fluidische Übergang verschlossen ist, verstellt werden kann.
Der Schieber kann eine Durchgangsbohrung und davon beabstandet ein ringförmiges Dichtelement aufweisen, wobei in der Offenposition des einstellbaren Schließorgans die Durchgangsbohrung einen Drahteintrittskanal der Drahtannahme mit der Überdruckkammer verbindet und wobei in der Schließposition das ringförmige Dichtelement den Drahteintrittskanal dichtend umschließt.
Das Schließorgang kann eine Stellklappe aufweisen, die zwischen einer Offenposition, mit der sie eine Drahteintrittsöffnung der Drahtannahme freigibt, und einer Schließposition, in der Stellklappe an einer Außenseite der Drahtübergabeschnittstelle anliegt und die Drahteintrittsöffnung verschließt, verstellt werden kann.
Die Stellklappe kann zwischen der Offenposition und der Schließposition um eine Schwenkachse verstellbar und von einem Linearantrieb, beispielsweise von einem Pneumatikkolben angetrieben sein. Der Pneumatikhebel kann einen Kniehebelmechanismus antreiben, mit dem die Stellklappe in der Offenposition aus der Flucht der Drahteintrittsöffnung vollständig entfernt ist, sodass die Drahteintrittsöffnung für die Zuführung eines Drahtes, beispielsweise mit Hilfe eines Übergaberohres, frei zugänglich ist. Das Übergaberohr kann in der Flucht der Drahteintrittsöffnung der Drahteintrittsöffnung um wenige Millimeter, etwas weniger als 10 mm, vorgelagert sein, um einen von dem Drahtkonfektionierungsautomaten erzeugten vorkonfektionierten Draht gerichtet der Drahteintrittsöffnung zuzuführen. Das Übergaberohr kann insbesondere ein gerader Rohrabschnitt sein oder einen solchen aufweisen, sodass der vorkonfektionierte Draht, welches ein biegeschlaffes Bauteil sein kann, das Übergaberohr als im Wesentlichen gerader Draht verlässt und diese Geometrie auch beibehält, da der Draht nach dem Verlassen des Übergaberohres nur wenige Millimeter, vorzugsweise weniger als io mm überbrücken muss, bis es in die Drahteintrittsöffnung eintritt und dort aufgrund der Geometrie der Drahteintrittsöffnung beziehungsweise eines sich an die Drahteintrittsöffnung anschließenden Drahteintrittskanals eine weitere Führung erfährt und damit als im Wesentlichen gerader Leiter erhalten bleibt.
Das einstellbare Schließorgan kann einen um seine Längsachse verdrehbaren Verschlusskolben mit einer sich senkrecht zu der Längsachse erstreckenden Durchgangsbohrung aufweisen, die einer Offenposition des einstellbaren Schließorgans einen Drahteintrittskanal der Drahtannahme mit der Überdruckkammer verbindet und damit den fluidischen Übergang herstellt, und in einer dazu verdrehten Schließposition den Drahteintrittskanal verschließt.
Die Drahtannahme kann ihrer Drahteintrittsöffnung vorgelagert ein Drahttransportmittel aufweisen, mit dem ein von dem Drahtkonfektionierungs automaten vorkonfektionierter Draht in eine Drahteintrittsöffnung der Drahtannahme gespeist ist. Das Drahttransportmittel kann beispielsweise ein Paar gegenläufiger Walzen oder Riemen aufweisen. Zwischen den Walzen oder Reimen kann ein Spalt ausgebildet sein, durch den der Draht hindurch transportiert und entweder in die Drahteintrittsöffnung der Drahtübergabeschnittstelle gespeist ist, wenn das Paar gegenläufiger Walzen oder Riemen außerhalb der Überdruckkammer angeordnet ist, oder von der Drahteintrittsöffnung abgezogen und in einen in die Drahtausgabe mündenden Kanal gespeist ist, wenn das Paar gegenläufiger Walzen oder Riemen innerhalb der Überdruckkammer angeordnet ist.
Der Spalt, etwa ein Walzenspalt, kann eine einstellbare Breite aufweisen, wobei in einer Transportstellung der Walzen oder Riemen die Breite des Spaltes im Wesentlichen dem Durchmesser eines zu transportierenden Drahtes entspricht. In einer Außerbetriebsstellung der Walzen oder Riemen kann die Breite des Spalts größer oder gleich einer Abmessung der Draht eintrittsöffnung sein, sodass eine ungehinderte Drahteinführung zumindest bis in den Zugriffsbereich der Walzen oder Riemen ermöglicht wird sowie gegebenenfalls das Verlagern, insbesondere das Verschwenken eines einstellbaren Schließorgans, beispielsweise einer Stellklappe, zwischen einer Offenposition und einer Schließposition, wobei die Stellklappe in der Offenposition aus der Flucht der Drahteintrittsöffnung herausgeschwenkt ist, sodass die Stellklappe bei dem Heraus schwenken aus der Schließposition in die Offenstellung zwischen den sich in der Außerbetriebsstellung befindenden Walzen oder Riemen des Drahttransportmittels hindurch bewegt wird.
Einer Drahteintrittsöffnung an einer Außenseite der Drahtübergabeschnittstelle vorgelagert kann ein entlang seiner Längsachse linear verstellbarer Kolben angeordnet sein, der in seiner eingefahrenen Position vollständig aus der Drahteintrittsöffnung zurückgezogen ist und der in seiner ausgefahrenen Position durch die Drahteintrittsöffnung in die Drahtübergabeschnittstelle eindringt.
Der entlang seiner Längsachse linear verstellbare Kolben kann in seiner ausgefahrenen Position zumindest soweit durch die Drahteintrittsöffnung in die Drahtübergabeschnittstelle eindringen, dass er mit seinem freien Ende das einstellbare Schließorgan, vorzugsweise eine Durchgangsbohrung eines linear verstellbaren Schiebers oder eines um seine Längsachse verdrehbaren Verschlusskolben, passiert, wenn das einstellbare Schließorgang den fluidischen Übergang freigibt. Der linear verstellbare Kolben kann insbesondere dazu verwendet werden, um einen über die Drahteintrittsöffnung in die Drahtübergabeschnittstelle eingeführten vorkonfektionierten Draht bis hinter den Wirkungsbereich des einstellbaren Schließorgans in die Überdruckkammer hineinzuschieben, sodass die Überdruckkammer für den Transport des Drahts aus der Überdruckkammer in die Transportleitung gegenüber der Drahtannahme fluidisch abgetrennt werden kann.
Der linear verstellbare Kolben kann zusätzlich zu seiner Verstellbarkeit entlang seiner Axialrichtung eine weitere Verstellbarkeit aufweisen, bei der der linear verstellbare Kolben in einer eingeschwenkten Stellung mit seiner Längsachse senkrecht zu der Drahteintrittsöffnung und in der Flucht der Drahteintrittsöffnung angeordnet ist. In einer ausgeschwenkten Stellung kann der linear verstellbare Kolben vollständig außerhalb der Flucht der Drahteintrittsöffnung angeordnet sein, sodass das Zuführen eines vorkonfektionierten Drahts, beispielsweise mit Hilfe des bereits zuvor beschriebenen Übergaberohrs ungehindert erfolgen kann.
Der Drahtkonfektionierungsautomat kann einen Förderkopf aufweisen, von dem ein von dem Drahtkonfektionierungsautomaten hergestellter vorkonfektionierter Draht in ein gerades Übergaberohr gespeist wird. Das Übergaberohr kann mit der Drahteintrittsöffnung fluchten und durch das Übergaberohr hindurch kann der Draht dem Drahttransportmittel als ein ausgerichteter Draht zugeführt werden.
Die Drahtübergabeschnittstelle kann einen Präsenzsensor aufweisen, der dazu eingerichtet ist, dass Vorhandensein eines Drahtes in der Drahtübergabeschnittstelle beziehungsweise das Verlassen eines Drahtes aus der Drahtübergabeschnittstelle zu erfassen.
Um mit einem Drahtkonfektionierungsautomaten mehrere Abnahmestellen bedienen zu können, kann vorgesehen sein, dass das Luftdrucktransportsystem eine Drahtweiche aufweist. Die Drahtweiche kann einen Drahteingang und mehrere Drahtausgänge aufweisen. Dem Drahteingang kann von der Drahtübergabeschnittstelle ein vorkonfektionierter Draht zugeführt sein. Die Drahtausgänge können jeweils über eine Transportleitung mit einer der Abnahmestellen verbunden sein. Die Drahtweiche kann ein Stellorgan aufweisen, mit dem der über den Drahteingang zugeführte vorkonfektionierte Draht in diejenige der Transportleitungen eingespeist ist, welche mit einer Ziel-Abnahmestelle der Abnahmestellen für den vorkonfektionierten Draht verbunden ist. Die Drahtweiche kann dazu verwendet werden, die Auslastung des Drahtkonfektionierungsautomaten, welcher ein erhebliches Investitionsobjekt darstellt, zu erhöhen, indem der Drahtkonfektionierungsautomat mehrere Abnahmestellen unter Verwendung der Drahtweiche bedient. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Taktrate des Drahtkonfektionierungsautomaten ca. zehn Mal höher als die Taktrate bei der manuellen, teilautomatisierten oder automatisierten Verdrahtung ist, sodass dementsprechend ungefähr zehn Abnahmesysteme von einem gängigen Drahtkonfektionierungsautomaten unter Verwendung der beschriebenen Drahtweiche mit vorkonfektionierten Drähten bedient werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Fig. l in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Drahtübergabeschnittstelle;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Schiebers eines Schließorgans der Drahtübergabeschnittstelle gemäß Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Drahtübergabeschnittstelle gemäß Fig. 2;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Drahtübergabeschnittstelle;
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer
Drahtübergabeschnittstelle mit einem Transportmittel in der Betriebsstellung;
Fig. 7 die Ausführungsform und Ansicht gemäß Fig. 6 mit dem Transportmittel in einer Außerbetriebsstellung;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drahtübergabeschnittstelle;
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Verschlusskolbens der Ausführungsform gemäß Fig. 8; Fig. 10 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Drahtübergabeschnittstelle;
Fig. li eine perspektivische Darstellung des Verschlusskolbens der Ausführungsform gemäß Fig. io;
Fig. 12 in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer Drahtübergabeschnittstelle;
Fig. 13 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform gemäß der Fig. 12 mit einem linear verstellbaren Kolben in seiner eingefahrenen Position; und
Fig. 14 die Ausführungsform und Ansicht gemäß Fig. 12, wobei der linear verstellbare Kolben in seiner ausgefahrenen Position angeordnet ist.
Die Fig.i zeigt in schematischer Darstellung eine bespielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung für den Transport eines Drahtes von einem Drahtkonfektionierungsautomaten 200 zu einer Abnahmestelle 300. Insbesondere bedient der Drahtkonfektionierungsautomat 200 zwei verschiedene Abnahmestellen 300, eine Abnahmestelle für die robotergestützte Verdrahtung einer Steuerung- oder Schaltanlage und einen Arbeitsplatz für eine manuelle oder teilautomatisierte Verdrahtung. Der Drahtkonfektionierungsautomat 200 ist dazu eingerichtet und angesteuert, just in time entsprechend einer vorgegebene Taktrate und Stückliste den beiden Abnahmestellen 300 einen für einen Verdrahtungsschritt erforderlichen, vorkonfektionierten Draht zur Verfügung zu stellen. Nachdem der Drahtkonfektionierungsautomat 200 einen vorkonfektionierten Draht 100 erzeugt hat, kann diese mit Hilfe einer Drahtübergabeschnittstelle 200 von dem Drahtkonfektionierungsautomaten 200 in ein Luftdrucktransportsystem 1 eingespeist werden. Nachdem der vorkonfektionierte Draht 100 über die
Drahtübergabeschnittstelle 2 in das Luftdrucktransportsystem 1 überführt worden ist, passiert der Draht die Drahtweiche 27, welche den Draht entsprechend seiner bestimmungsgemäßen Abnahmestelle in eine der betreffenden Annahmestelle zugeordnete Transportleitung 5 einleitet. Die Transportleitung kann ein Schlauch sein, welcher zumindest an seiner Innenwandung eine reibungsmindernde Beschichtung aufweist. Alternativ kann der Schlauch massiv aus einem Material mit einem niedrigen Reibkoeffizient bestehen. Der Schlauch kann beispielsweise eine Beschichtung aus Polytetrafluorethylen aufweisen oder aus diesem Material bestehen. Der Schlauch kann mehrteilig ausgeführt sein und über Schlauchkupplungen können Teilabschnitte des Schlauchs zu der Transportleitung 5 miteinander verbunden sein.
Wenn der Draht 100 entlang der Transportleitung 5 die bestimmungsgemäße Abnahmestelle 300 erreicht, kann er dort mit Hilfe einer Drahtbremse abgebremst werden und für die manuelle Abnahme an der als Arbeitsplatz ausgebildeten Abnahmestelle 300 oder für die Zuleitung des Drahtes 100 einem Endeffektor der robotergestützten Abnahmestelle 300 bereitgestellt zu werden. Eine geeignete Drahtdurchlaufbremse ist beispielsweise in der EP 0654436 Ai beschrieben. Im Falle des Knickarmroboters kann ein ohnehin vorhandenes Rollen- oder Walzenpaar, welches für den Drahtvorschub im Endeffektor vorhanden ist, als Drahtdurchlaufbremse verwendet werden, sodass die Walzen oder Rollen eine Doppelfunktion aufweisen. Ein geeigneter Endeffektor ist in der DE 102019106710 Ai beschrieben.
Da der Drahtkonfektionierungsautomat 200 die zu verdrahtenden Drähte 100 wesentlich schneller produzieren kann als sie an den Abnahmestellen 300 weiterverarbeitet werden können, mithin also der Drahtkonfektionierungsautomat 200 eine wesentlich größere Taktrate als die Abnahmestellen 300 aufweist, kann der Drahtkonfektionierungsautomat 200 eine Vielzahl und insbesondere auch mehr als die dargestellten zwei Abnahmestellen 300 bedienen. Versuche haben gezeigt, dass mindestens ca. zehn Abnahmestellen 300 von im Stand der Technik geläufigen Drahtkonfektionierungsautomaten 200 bedient werden können.
Insbesondere ermöglicht es die erfindungsgemäße Anordnung, dass die Drähte just in time produziert und der Abnahmestelle zur Verfügung gestellt werden können, sodass nicht zwingend ein Pufferspeicher für vorkonfektionierte Drähte erforderlich ist. Zur Erhöhung der Auslastung des Drahtkonfektionierungsautomaten 200 kann jedoch ein Pufferspeicher (nicht dargestellt) für konfektionierte Drähte vorgesehen sein. Dieser kann beispielsweise in der Transportleitung 5 zwischen der Drahtübergabeschnittstelle 2 und einer Abnahmestelle 300 angeordnet sein. Weiterhin ist nicht mehr die Anfertigung von Drahtsequenzen beispielsweise in Form von Drahtbündeln erforderlich, welche vor der Verdrahtung die Vereinzelung und Identifizierung der Drähte erfordern würde und damit den Verarbeitungsaufwand gegenüber der erfindungsgemäßen Anordnung weit erhöht.
Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine bespielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drahtübergabeschnittstelle 2. Die Drahtübergabeschnittstelle 2 weist eine Drahtannahme 3 und eine Drahtausgabe 4 auf. Über die Drahtannahme 3 werden der Drahtübergabeschnittstelle 2 vorkonfektionierte Drähte von einem Drahtkonfektionierungsautomaten zugeführt. Um eine prozesssichere und gerichtete Zuführung der Drähte zu ermöglichen, kann insbesondere bei Drähten mit niedrigem Leiterquerschnitt und damit hoher Biegeschlaffheit ein Übergaberohr 25 vorgesehen sein, welche mit der Drahtannahme fluchtet, sodass der vorkonfektionierte Draht nach dem Verlassen des Drahtkonfektionierungsautomaten lediglich noch wenige Millimeter bis zum Erreichen der Öffnung 3 überbrücken muss.
Nach dem Eintritt des Leiters in die Drahtübergabeschnittstelle 2 durch die Drahtannahme 3, passiert der Draht einen fluidischen Übergang 7, in welchem ein Schließorgan 8 angeordnet ist. Das Schließorgang 8 ist dazu eingerichtet, wahlweise die Drahtannahme 3 gegenüber einer Überdruckkammer 6 der Drahtübergabeschnittstelle 2 fluidisch abzutrennen oder freizugeben. Für die Einleitung des Drahtes in die Drahtübergabeschnittstelle 2 und vorzugsweise bis in die Überdruckkammer 6 hinein kann der Draht in einer Offenstellung eines Schließorgans 8 eine Durchgangsbohrung 11 eines Flachschiebers 9 passieren. Nachdem der Draht den Schieber 9 und insbesondere die Durchgangsbohrung 11 vollständig passiert hat, also insbesondere auch mit seinem in Vorschubrichtung hinteren Drahtende in der Überdruckkammer 6 angekommen ist, kann das Schließorgang 8 in seine Schließstellung verbracht werden. Dazu kann der Schieber 9 linear verstellt werden, mithin bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2 bis 3 weiter in das Gehäuse der Drahtübergabeschnittstelle 2 eingeschoben werden, bis ein ringförmiges Dicht element 12, welches an einer verschlossenen Seite des Schiebers 9 der Überdruckkammer 6 zugewandt angeordnet ist, den fluidischen Übergang 7 zwischen Druckkammer 6 und dem Drahteintrittskanal 13 fluidisch dicht verschließt. Der Schieber 9 kann über einen Linearstellantrieb 10, beispielsweise einen Pneumatikkolben, zwischen der Offenposition und der Schließposition verstellt werden.
Nachdem der vorkonfektionierte Draht in der Drahtübergabeschnittstelle 2 angekommen und das Schließorgan 8 in seiner Schließposition angeordnet ist, kann über einen Druckanschluss 31 die Überdruckkammer 6 mit einem Fluiddruck, insbesondere mit einem Luftdruck beaufschlagt werden. Die über dem Druckanschluss 31 in die Drahtübergabeschnittstelle 2 einströmende Druckluft kann die Drahtübergabeschnittstelle 2 lediglich über die Drahtausgabe 4 verlassen, wobei die Druckluft den in der Überdruckkammer 6 angeordneten Draht mitreißt bzw. anschiebt und in eine an die Drahtausgabe 4 angeschlossene Transportleitung 5, beispielsweise einen Schlauch aus Polytetrafluorethylen, einleitet.
Die Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Drahtübergabeschnittstelle 2, bei der abweichend von der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 bis 4 das Schließorgan 8 als eine über einen Linearantrieb 17 und einen Kniehebelantrieb 24 verschwenkte Stellklappe 14 ausgebildet ist, die um eine Schwenkachse 16 verschwenkbar ist. In der in Fig. 5 dargestellten Offenpositioin ist die Stellklappe 15 vollständig aus der Flucht einer vorderen Drahteintrittsöffnung 15 der Drahtannahme 3 herausgeschwenkt, sodass ein Draht ungehindert über die Drahteintrittsöffnung 15 in die Drahtübergabeschnittstelle 2 eintreten kann, wozu beispielsweise, wie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde, ein Übergaberohr 25 der Drahteintrittsöffnung 15 bis auf wenige Millimeter angenähert werden kann. Nachdem der Draht zumindest größtenteils in der Drahtübergabeschnittstelle 2 angekommen ist und allenfalls noch über sein rückwärtiges Ende über die Drahteintrittsöffnung 15 aus der Drahtannahme 3 herausragt, kann die Stellklappe 14 aus der in Fig. 5 gezeigten Offenposition in eine Schließposition verschwenkt werden, bei der die Stehklappe 14 an einer Außenseite der Drahtübergabeschnittstelle 2 anliegt und die Drahteintrittsöffnung 15 verschließt. Im Zuge des Verschwenken der Stellklappe 14 in die zuvor beschriebene Schließposition kann dann auch das noch über die Drahteintrittsöffnung 15 herausragende Ende des Drahtes vollständig in die Drahtübergabeschnittstelle 2 eingeschoben werden. Die Stellklappe 14 weist an ihrer der Drahteintrittsöffnung 15 zugewandten Seite ein Dichtelement auf, beispielsweise ein ringförmiges Dichtelement, welches die Drahteintrittsöffnung 15 in der Schließposition umgibt, sodass die Drahtannahme 3 und damit die fluidisch mit dieser verbundene Überdruckkammer im Innern der Drahtübergabeschnittstelle 2 gegenüber der Drahtannahme 3 fluidisch verschlossen ist und ein in die Überdruckkammer eingebrachter Überdruck (vergl. Fig. 3 bis 4) ausschließlich über die Drahtausgabe 4 ausgeglichen werden kann und somit zu einem Fluidstrom führt, der die Drahtübergabeschnittstelle 2 über die Drahtausgabe 4 verlässt und dabei in der bereits beschriebenen Weise den in der Drahtübergabeschnittstelle 2 aufgenommenen vorkonfektionierten Draht mitreißt bzw. anschiebt und in eine an die Drahtausgabe 4 angeschlossene Transportleitung 5 eines Luftdrucktransportsystems einleitet.
In Erweiterung der Ausführungsform gemäß Fig. 5 weist die Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 ein Drahttransportmittel 19 auf, welches aus zwei gegenläufig angetriebenen Walzen 20 besteht, die zwischen sich einen einstellbaren Walzenspalt 21 aufweisen. Insbesondere können die Walzen 20 eine Transportposition gemäß Fig. 6 und eine Außerbetriebsposition gemäß Fig. 7 einnehmen. In der Transportposition gemäß Fig. 6 weist der Walzenspalt 21 gerade eine Breite auf, welche der Breite eines zu transportierenden Drahtes im Wesentlichen entsprechen kann. In der in Fig. 7 gezeigten Außerbetriebsstellung weist der Walzenspalt 21 eine Breite auf, die ausreichend ist, um die Stellklappe 14 (vergl. Fig. 5) zwischen ihrer Offenposition und ihrer Schließposition zwischen den Walzen 20 störungsfrei verschwenken zu können.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 8 und 9 ist abweichend von Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 bis 4 das Schließorgang 8 als ein in einer Buchse verdrehbarer Verschlusskolben 18 ausgebildet, der eine Durchgangsbohrung 11 senkrecht zu seiner Längsachse sowie oberhalb und unterhalb von der Durchgangsbohrung 11 jeweils ein Dicht element 12 aufweist, um den Verschlusskolben 18 beziehungsweise die Bohrung 11 gegenüber der Buchse abzudichten. In einer Offenstellung fluchtet die Durchgangsbohrung 11 mit der Drahtannahme 3 beziehungsweise einem Drahteintrittskanal 13 (vergl. Fig. 2), sodass ein Draht ungehindert durch den Verschlusskolben 18 hindurch in die Unterdruckkammer der Drahtübergabeschnittstelle 2 eingeführt werden kann. Nachdem der Draht vollständig, das heißt auch mit seinem in Vorschubrichtung hinteren Ende den Verschlusskolben passiert hat, insbesondere vollständig durch die Durchgangsbohrung 11 in die Druckkammer eingetreten ist, kann der Verschlusskolben 18 in seine Schließstellung verdreht werden, beispielsweise um 90°, sodass die Überdruckkammer gegenüber der Drahtannahme 3 abgedichtet ist.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 10 und 11 ist das Drahttransportmittel 19 mit seinen beiden gegenläufigen Walzen 20 im Innern der Druckkammer 6 angeordnet. Ein Schließorgan, insbesondere ein Verschlusskolben 18 ist in einem die Druckkammer 6 mit der Drahtannahme 3 verbindenden Kanalabschnitt angeordnet. Der Verschlusskolben 18 kann in der bereits mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 beschriebenen Weise zwischen einer Offenposition und einer Schließposition verstellt werden, um einerseits die Einführung eines Drahtes in die Druckkammer 6 und andererseits die fluidische Abdichtung der Drahtannahme 3 gegenüber der Druckkammer 6 zu erreichen. Gegenüber den in den vorangegangenen Figuren gezeigten Ausführungsformen weist die Ausführungsform gemäß den Fig. 11 und 12 den Vorteil auf, dass aufgrund der Anordnung des Drahttransportmittels 19 im Innern der Druckkammer 6 der über die Drahtannahme 3 eingeführte Draht vollständig und ohne Zuhilfenahme weitere technischer Mittel in die Druckkammer 6 eingezogen werden kann, insbesondere auch bis ein in Vorschubrichtung hinteres Drahtende das Schließorgan, insbesondere den Verschlusskolben 18 vollständig passiert hat, sodass der Verschlusskolben 18 ungehindert zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstellung verstellt werden kann.
Die in den Fig. 12 bis 14 gezeigte Ausführungsform kombiniert eine Vielzahl der mit Bezug auf die vorangegangenen Figuren beschriebenen Eigenschaften und weist darüber hinaus an seiner Stallklappe 14 einen entlang seiner Längsrichtung linear verstellbaren Kolben 23 auf, der in seiner eingefahrenen Position vollständig aus der Drahteintrittsöffnung 15 zurückgezogen ist und der in seiner ausgefahrenen Position durch die Drahteintrittsöffnung 15 in die Drahtübergabeschnittstelle 2 eindringt, wenn sich die Stellklappe 14 in ihrer Schließposition befindet. Dies ermöglicht es, dass ein zuvor beispielsweise mit Hilfe eines Übergaberohrs 25 (vergl. Fig. 2) im Wesentlichen vollständig in die Drahtannahme 3 eingeschobener Draht mit Hilfe des Kolbens 23 soweit in die Überdruckkammer 6 eingeschoben werden kann, dass auch ein in Vorschubrichtung hinteres Ende des Drahtes einen Verschlusskolben 18 eines Schließorgans vollständig passiert hat und damit der Verschlusskolben 18 durch eine 90° Drehung um seine Längsachse ungehindert und ohne die Zerstörung des Drahtes zu gefährden von seiner Offenstellung in die Schließstellung gedreht werden kann, um die Druckkammer 6 gegenüber der Drahtannahme 3 fluidisch abzudichten. Demgemäß weist bei dieser Ausführungsform die Verschlussklappe 14 keine Dichtungsfunktion auf, abweichend von der Ausführungsform gemäß Fig. 5.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarte Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste: Luftdrucktransportsystem Drahtübergabeschnittstelle Drahtannahme Drahtausgabe Transportleitung Überdruckkammer Übergang Schließorgan Schieber Linearstellantrieb Durchgangsbohrung Dichtelement Drahteintrittskanal Stellklappe Drahteintrittsöffnung Schwenkachse Linearantrieb Verschlusskolben Drahttransportmittel Walze Walzenspalt Kanal Kolben Kniehebelantrieb Übergaberohr Präsenzsensor Drahtweiche Drahteingang Drahtausgang Stellorgan Druckanschluss

Claims

Ansprüche:
1. Anordnung für den Transport eines Drahtes (100) von einem Drahtkonfektionierungsautomaten (200) zu einer Abnahmestelle (300), wobei die Anordnung einen Drahtkonfektionierungsautomaten (200) und ein Luftdrucktransportsystem (1) aufweist, wobei eine Drahtübergabeschnittstelle (2) zwischen dem Drahtkonfektionierungsautomaten (200) und dem Luftdrucktransportsystem (1) eine im Zugriffsbereich des Drahtkonfektionierungsautomaten (200) angeordnete Drahtannahme (3) und eine Drahtausgabe (4) aufweist, die in mindestens eine Transportleitung (5) des Luftdrucktransportsystems (1) mündet, die zwischen der Drahtübergabeschnittstelle (2) und einer Abnahmestelle (300) geführt ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Drahtübergabeschnittstelle (2) eine Überdruckkammer (6) aufweist, die in die Transportleitung (5) und in die Drahtannahme (3) mündet.
3. Anordnung nach Anspruch 2, bei der ein fluidischer Übergang (7) zwischen der Überdruckkammer (6) und der Drahtannahme (3) über ein einstellbares Schließorgan (8) der Drahtübergabeschnittstelle (2) verschlossen und geöffnet werden kann.
4. Anordnung nach Anspruch 3, bei der das einstellbare Schließorgan (8) einen Schieber (9) aufweist, der über einen Linearstellantrieb (10), beispielsweise einen Pneumatikkolben, zwischen einer Offenposition, in der der fluidische Übergang (7) freigegeben ist, und einer Schließposition, in der der fluidische Übergang (7) verschlossen ist, verstellt werden kann.
5. Anordnung nach Anspruch 4, bei der der Schieber (9) eine Durchgangsbohrung (11) und davon beabstandet ein ringförmiges Dichtelement (12) aufweist, wobei in der Offenposition des einstellbaren Schließorgans (8) die Durchgangsbohrung (11) einen Drahteintrittskanal (13) der Drahtannahme (3) mit der Überdruckkammer (6) verbindet, und wobei in der Schließposition das ringförmige Dichtelement (12) den Drahteintrittskanal (13) dichtend umschließt.
6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, bei der das Schließorgan (8) eine Stellklappe (14) aufweist, die zwischen einer Offenposition, in der sie eine Drahteintrittsöffnung (15) der Drahtannahme (3) freigibt, und einer Schließposition, in der die Stellklappe (14) an einer Außenseite der Drahtübergabeschnittstelle (2) anliegt und die Drahteintrittsöffnung (15) verschließt, verstellt werden kann.
7. Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Stellklappe (14) zwischen der Offenposition und der Schließposition um eine Schwenkachse (16) verstellbar und von einem Linearantrieb (17), beispielsweise von einem Pneumatikkolben, angetrieben ist.
8. Anordnung nach Anspruch 3, bei der das einstellbare Schließorgan (8) einen um seine Längsachse verdrehbaren Verschlusskolben (18) mit einer sich senkrecht zu der Längsachse erstreckenden Durchgangsbohrung (11) aufweist, die in einer Offenposition des einstellbaren Schließorgans (8) einen Drahteintrittskanal (13) der Drahtannahme (3) mit der Überdruckkammer (6) verbindet und damit den fluidischen Übergang (7) herstellt, und in einer dazu verdrehten Schließposition den Drahteintrittskanal (13) verschließt.
9. Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der die Drahtannahme (3) ihrer Drahteintrittsöffnung (15) vorgelagert ein Drahttransportmittel (19) aufweist, mit dem ein von dem Drahtkonfektionierungsautomaten (200) vorkonfektionierter Draht in eine Drahteintrittsöffnung (15) der Drahtannahme (3) gespeist ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei das Drahttransportmittel (19) ein Paar gegenläufiger Riemen, Gurte, oder Walzen (20) aufweist, zwischen denen ein Spalt (21) ausgebildet ist, durch den ein Draht (100) hindurch transportiert und entweder in die Drahteintrittsöffnung (15) der Drahtübergabeschnittstelle (2) gespeist ist, wenn das Paar gegenläufiger Riemen, Gurte, oder Walzen (20) außerhalb der Überdruckkammer (6) angeordnet ist, oder von der Drahteintrittsöffnung (15) abgezogen und in einen in die Drahtausgabe (4) mündenden Kanal (22) gespeist ist, wenn das Paar gegenläufiger Riemen,
Gurte, oder Walzen (20) innerhalb der Überdruckkammer (6) angeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch io, bei der der Spalt (21) eine einstellbare Breite aufweist, wobei in einer Transportstellung der Riemen, Gurte, oder Walzen (20) die Breite des Spaltes (21) im Wesentlichen dem Durchmesser eines zu transportierenden Drahtes (100) entspricht, und wobei in einer Außerbetriebsstellung der Riemen, Gurte, oder Walzen (20) die Breite des Spaltes (21) größer oder gleich einer Abmessung der Drahteintrittsöffnung (15) ist.
12. Anordnung nach Anspruch 3, bei der einer Drahteintrittsöffnung (15) an einer Außenseite der Drahtübergabeschnittstelle (2) vorgelagert ein linear verstellbarer Kolben (23) angeordnet ist, der in seiner eingefahrenen Position vollständig aus der Drahteintrittsöffnung (15) zurückgezogen ist, und der in seiner ausgefahrenen Position durch die Drahteintrittsöffnung (15) in die Drahtübergabeschnittstelle (2) eindringt.
13. Anordnung nach Anspruch 12, bei der der linear verstellbare Kolben (23) in seiner ausgefahrenen Position zumindest soweit durch die Drahteintrittsöffnung (15) in die Drahtübergabeschnittstelle (2) eindringt, dass er mit seinem freien Ende das einstellbare Schließorgan (8), vorzugsweise einen linear verstellbaren Schieber (9) oder einen um seine Längsachse verdrehbaren Verschlusskolben (18) mit einer Durchgangsbohrung (11), passiert, wenn das einstellbare Schließorgan (8) den fluidischen Übergang (7) freigibt.
14. Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, bei der der linear verstellbare Kolben (23) zusätzlich zu seiner Verstellbarkeit entlang seiner Axialrichtung eine weitere Verstellbarkeit aufweist, bei der der linear verstellbare Kolben (23) in einer eingeschwenkten Stellung mit seiner Längsachse senkrecht zu der Drahteintrittsöffnung (15) und in der Flucht der Drahteintrittsöffnung (15) angeordnet ist, und bei der der linear verstellbare Kolben (23) in einer ausgeschwenkten Stellung vollständig außerhalb der Flucht der Drahteintrittsöffnung (15) angeordnet ist.
15. Anordnung nach Anspruch 9, bei der der Drahtkonfektionierungsautomat (200) einen Förderkopf aufweist, von dem ein von dem
Drahtkonfektionierungsautomaten (200) hergestellter Draht (100) in ein gerades Übergaberohr (25) gespeist ist, das mit der Drahteintrittsöffnung (15) fluchtet und durch welches hindurch der Draht (100) dem Drahttransportmittel (19) als ausgerichteter Draht (100) zugführt ist.
16. Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der die Drahtübergabeschnittstelle (2) einen Präsenzsensor (26) aufweist, der dazu eingerichtet ist, das Vorhandensein eines Drahtes (100) in der Drahtübergabeschnittstelle (2) zu erfassen.
17. Anordnung nach einem der vorangegangen Ansprüche, bei der das Luftdrucktransportsystem (1) eine Drahtweiche (27) aufweist, wobei die Drahtweiche (27) einen Drahteingang (28) und mehrere Drahtausgänge (29) aufweist, wobei dem Drahteingang (28) von der Drahtübergabeschnittstelle (2) ein vorkonfektionierter Draht (100) zugeführt und jeder der Drahtausgänge (29) über eine der Transportleitungen (5) mit einer der Abnahmestellen (300) verbunden ist, und wobei die Drahtweiche (27) ein Stellorgan (30) aufweist, mit dem der über den Drahteingang (28) zugeführte vorkonfektionierte Draht (100) in diejenige der Transportleitungen (5) eingespeist ist, welche mit einer Ziel- Abnahmestelle (300) der Abnahmestellen (300) für den vorkonfektionierten Draht (100) verbunden ist.
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