JP4204962B2 - ケーブル巻線を機械により行う方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブル巻線を行う方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、リールに巻き付けることなく、ケーブル巻線を機械により製造する方法及びその装置に関する。

多くの応用分野で、特に自動車用のワイヤリングハーネスを製造する際に、予め設定された長さのケーブル巻線を提供することが望まれている。設定された長さを有する準備されたケーブル巻線又はワイヤリングハーネスは、簡単に取り扱うことができ、かつ取り付けることができる。

本発明は、リールを使用することなく、ケーブル巻線（リールレスケーブル巻線）を機械により製造するための方法及びその方法を実施するのに適切な装置の提供を課題とする。この方法及び装置は、できるだけ簡単でなければならず、かつ高い製造スピードが可能でなければならない。

上記課題は、リールを使用することなくケーブル巻線を機械により製造するための方法において、本発明によれば、ケーブルドラムから、予め設定された長さだけケーブルストランドを引き出し、それぞれ巻いて巻線とし、さらに巻線として固定することによって解決される。

上記方法を実施するのに適切な装置は、ケーブルドラム用の取付部、保持装置へのケーブル供給装置、切断装置、グリッパを有する巻取装置、固定装置、ケーブルバインダ又はケーブル結束装置を有するテーブル型一時保管装置、このテーブル型一時保管装置に沿って移動可能であるとともにケーブル端を挟んで固定するための挟持固定具を有することを特徴とする。

上記方法を実施する場合には、ケーブルストランドが、ケーブル供給装置を介して保持装置、即ち案内装置に引き込まれ、そこで自由端であるケーブル前端が、巻取装置に結合されているグリッパに受け渡され、授受されて、掴まれる。その後、巻取装置によって、予め設定された長さのケーブルストランドが巻かれる。このとき、ケーブル前端はグリッパによって掴まれたままである。得られた巻線は、巻取装置から固定装置に受け渡され、この固定装置は巻線を受容する。次に固定装置は、巻線を巻取装置の下に配置されているテーブル型一時保管装置上に下ろし、巻線は、このテーブル型一時保管装置上で少なくとも１箇所をケーブルバインダによって巻かれ、固定される。ケーブルバインダによって個々の巻線ストランドが束ねられる。次にケーブル前端が、グリッパによって、テーブル型一時保管装置に沿ってテーブル面上を移動可能な第１の挟持固定具に移動され、第１の挟持固定具にしっかりと挟み込まれる。その後、グリッパは相応の方法で回転し、そしてテーブルに隣接する下側の位置から再び上方に移動し、次に第１の挟持固定具の上方領域に配置されているケーブルストランドを取ってこれをしっかりと保持する。同時に切断装置が移動し接近し、切断装置はケーブルストランドを切断する。ケーブルストランドの切断後に生じるケーブルストランドの後端は、グリッパが降下することによって、第１の挟持固定具に先行する第２の挟持固定具に移動される。このケーブルストランドの端部は、第２の挟持固定具にしっかりと挟み込まれる。これら挟持固定具の移動とともに、巻線はテーブル型一時保管装置に沿って梱包装置に運ばれる。即ちこれらの突出するケーブル端は異なる作業ステーションに移動される。

保持装置からグリッパへのケーブル前端のできるだけ間違いのない、確実な受け渡し、授受を実施するために、保持装置においてケーブル前端が張られることが好ましい。このために保持装置は２つの部分から形成され、それによってグリッパは保持装置のこれらの２つの部分の間にはまり込む。

ケーブル前端を掴むために、巻取装置に取り付けられているグリッパは、受け渡しが実施される場所として機能する保持装置に接近可能である。挟持固定具へのケーブル端の受け渡しの際にも、グリッパは巻取装置に対して独立して挟持固定具に接近する。保持装置での受け渡し過程、授受過程の際に、ならびに挟持固定具への受け渡しの際に、グリッパはそれぞれ下降と上昇を行う。

上記方法を実施するための装置によって、リールレスケーブル巻線が自動的に製造される。装置の受け入れ部にケーブル繰出しドラムが取り付けられている。移送ローラを有するケーブル供給装置がケーブルストランドを掴み、そしてこのケーブルストランドを保持装置に引き込み、この保持装置によりケーブルストランドが保持される。保持装置は繰り出し可能な支持アームを有する。保持装置と支持アームとにばね張力下にある帯状クランプ部、クランピングストリップが設けられ、これらのクランピングストリップは、そこに引き込まれたケーブルストランドの前端を互いに間隔をあけて掴む。したがって、このケーブル前端は、保持装置のクランピングストリップと支持アームのクランピングストリップの間で張られることになる。この過程の間に巻取装置は、挟持固定具の上方の位置に配置されている。巻取装置自体は、展開可能な少なくとも３本の巻取用アームが取り付けられている巻取シャフトから形成されている。そのうえ巻取装置にはグリッパが設けられている。このグリッパは、ばね張力下にあり、かつ２つの相互に隔置されているフォーク形状の挟持部、クランピングクロウを有する。さらにグリッパは、下向きに巻取用アームを越えて移動可能なように巻取シャフトに取り付けられている。ケーブルストランドの前端を掴むために、巻取装置のグリッパが保持装置に接近する。その際、巻取用アームは折り畳まれており、グリッパはそのクランピングクロウによって巻取用アームよりも半径方向に突出している。グリッパが下降することによって、そのクランピングクロウが保持装置とその支持アームとの間に達し、それによってケーブル前端を確実に掴むことができる。その後、巻取装置はテーブル型一時保管装置の上方の位置に移動され、その際、グリッパはケーブルストランドとともに移動し、即ち巻取装置が保持装置から遠ざかり、かつ巻き取った分だけ正確に、ケーブル供給装置がケーブルを同期させて追加して繰出す。これと同時に、外側に向く半円形又は半径方向外側に開く三日月型の巻取用フックを端部に有する巻取用アームが展開される。このとき、巻取用アームによって形成されている巻き芯は、巻取り及び巻線の結束後に巻線から突出するケーブル端のケーブルの突出長さが一様となるように、巻取用アームが種々の広さに展開されることにより形成されている。この巻取過程は、ケーブルストランドの予め設定された長さが巻き取られるまで続けられる。その後、固定装置が巻取装置に向かって下方より持ち上げられる。この固定装置の巻線挟持部材は巻線を受容し、そして再びテーブル型一時保管装置上に下ろされる。次に少なくとも１箇所で、巻線はケーブルバインダ、ケーブル結束装置又は固定要素によって巻かれ、固定される。次にグリッパがケーブル前端を箱形の挟持固定具に引き込み、さらにこのケーブル前端をその挟持固定具に受け渡す。この挟持固定具は箱形の輪郭を有するので、グリッパのクランピングクロウがこの輪郭の全体を掴むことが可能であり、さらにそのことによってケーブル端を挟持固定具に押し込むことができる。その後、グリッパが巻取装置の相応の運動によってケーブルストランドのための保持装置に接近し、この保持装置で巻取装置は回転され、さらに持ち上げられる。次にグリッパはケーブルストランドを掴み、このケーブルストランドは切断装置によって切断される。こうして生じたケーブル後端は、次にグリッパによって、進行方向において第１の挟持固定具の先に配置されている第２の挟持固定具に移動される。第２の挟持固定具にケーブル端がしっかりと挟み込まれ、それによって巻線が固定装置から解放され、巻取過程が終了する。

グリッパ及び挟持固定具のクランピングストリップ及びクランピングクロウには、駆動装置が設けられており、この駆動装置によってクランピングストリップ及びクランピングクロウが開閉される。

巻取シャフト及びその巻取装置には、サーボ駆動装置、サーボモータが備えられ、このサーボモータによって、巻取シャフトのその軸に対する縦方向又は横方向の相互に独立した動作と、巻取シャフトの回転運動及び巻取用アームの展開運動が可能になる。

サーボモータ及び空気圧駆動装置は、互いに調整された作業周期プログラムで制御される。

ケーブル巻線から突出するケーブル端の突出長さを一様とするためには、巻取用アームが所望のケーブル長に応じて展開されることが好ましい。このことによってケーブルに現れる長さの違いを調整することができる。

そのうえ、巻取用アームがわずかに撓むように形成されていることが有利である。この構成は、巻取用アームが弾性材料、例えばプラスチックから製造されることによって、又は巻取用アームが、例えば相応のばね組立体を介して、可撓性をもって、撓むように連結されていることによってもたらされる。

本発明は、ケーブルドラム（１）から、予め設定された長さのケーブルストランド（７）を引き出し、それぞれ巻いて巻線（３）とし、さらに巻線（３）として固定することを特徴とするリールレスケーブル巻線を機械によって製造するための方法及びその方法を実施するための装置に関する。この構成により、リールレスケーブル巻線を、簡単かつ高速に、機械により製造するための方法及びその方法を実施するための装置が提供される。

次に本発明を図面に示す実施形態に基づき詳説する。

図１に示す装置は、本質的にケーブルドラム１の取付部、ケーブル供給装置８、保持装置９、切断装置20、グリッパ11を有する巻取装置２、ケーブルバインダ４を有する固定装置12、テーブル型一時保管装置13、このテーブル型一時保管装置13に沿って移動可能な挟持固定具16及び19から構成されている。

ケーブルドラム１にはケーブルストランド又はワイヤリングハーネス７が蓄えられており、このケーブルストランドは、予め設定された長さの個々のケーブルストランド７ごとに機械により巻かれて巻線３とされる。ケーブルストランド７は、ケーブル供給装置８から保持装置９に引き込まれ、一方この保持装置では自由端であるケーブル前端10が、巻取装置２に接続されているグリッパ11に受け渡される。詳細には示さないが、巻取装置２は、駆動装置を有するアームに保持され、テーブル型一時保管装置13に対して横方向に移動可能である。

図２は、自由端であるケーブル前端10がグリッパ11に受け渡される前の各構成要素相互の位置関係を斜視図により示す。グリッパ11を有する巻取装置２は、受け渡し、授受が行われる場所の上方に位置し、かつケーブル前端10が自由な状態で保持装置９から突き出している。図２には、テーブル型一時保管装置13上に既に完成した２つの巻線３が載置されていることを示し、これら２つの巻線３の各ケーブルストラッド７の前端10と後端18は、それぞれ挟持固定具16と19に挟まれている。巻取装置２にある巻取用アーム21は折り畳まれている。グリッパ11及び巻取用アーム21は、巻取シャフト32に取り付けられている。

図３は、ケーブル端10がグリッパ11によって掴まれている状態を示す。このとき、自由端であるケーブル前端10を支持アーム31に取り付けられているフォーク形状のクランプ部材22で挟み、掴むために、支持アーム31が保持装置９から引き出されている。クランプ部材22は、ケーブル端を挟み固定することができるように、略Ｙ字形形状を有する。同様に、保持装置９には、ケーブル端10を掴む第２のフォーク形状のクランプ部材23が設けられている。フォーク形状の２つのクランプ部材22及び23によってケーブル端10はしっかりと挟み込まれ、そしてグリッパ11が、互いに向かい合う略Ｙ字形のフォーク形状のクランピングクロウを介してケーブル端10を受容する。

グリッパ11がケーブル端10をしっかりと掴んだ後、このグリッパ11を有する巻取装置２は固定装置12に向かって移動し、そしてテーブル型一時保管装置13の上方で停止する。この状態を図４に示す。このとき、グリッパ11自体はまず先にフォーク形状のクランプ部材22を通過するが、この目的のために、フォーク形状のクランプ部材には外方に回転可能なクランピングストリップが設けられている。巻取装置２の巻取シャフト32に取り付けられているプラスチック製の巻取用アーム21が展開されて巻取り過程が開始されるが、このときケーブル前端10はグリッパ11によって依然として掴まれている。

予め設定された長さのケーブルストランド７が巻き取られると、巻取り過程は終了する。その後、固定装置12は、図５に示すように、そのアーム又はクランピングクロウ24が内側に回転されることによって、巻線挟持部材34を介して巻線３を掴む。

この後、巻取装置２の巻取用アーム21は内側に回転し、そして固定装置12が下方へ移動する。このとき、テーブル型一時保管装置13の上方において、巻線３の巻かれた部分は固定装置12の巻線挟持部材34に保持され、ケーブル端10は依然としてグリッパ11に掴まれている。この状態を図６に示す。

次に、巻取装置２は、図７に示すとおり、挟持固定具16、19の上方の巻取装置の初期位置に移動する。このときグリッパ11は、前回同様に、そのクランピングクロウを介してケーブル前端10をしっかりと掴んでいる。グリッパ11の下方への移動によって、ケーブル端10は、グリッパ11から挟持固定具16へと受け渡され、挟持固定具に受容されてしっかりと挟み込まれる。

次に巻取装置２は、図８に示す巻取装置の位置に戻る。この位置において、グリッパ11は、保持装置９に設けられている第２のフォーク形状のクランプ部材23と保持装置９から引き出されている支持アーム31に取り付けられているフォーク形状のクランプ部材22によって張られた状態で掴まれている後方ケーブル端18を掴むことが可能となる。グリッパ11が、この後方ケーブル端18を掴んだ後、保持装置９の支持アーム31は引き戻され、そしてグリッパ11が下方へ移動することによって、後方ケーブル端18をクランピングクロウから挟持固定具19へと受け渡すことができる。

この受け渡し過程を図９に示す。この実施例では、グリッパ11のクランピングクロウは、これらのクランピングクロウが箱形の挟持固定具16及び19を間に挟むようにして、挟持固定具16及び19を長手方向に横切るように移動可能である程度に間隔をあけて相互に配置されている。

本発明による装置の一部分を概略的に示す平面図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。 個々の処理ステップを説明するための、本発明による装置の巻取過程に必要な部分を斜視図により示す図である。

符号の説明

１ ケーブルドラム
２ 巻取装置
３ 巻線
４ ケーブルバインダ
７ ケーブルストランド
８ ケーブル供給装置
９ 保持装置
１０ ケーブル前端
１１ グリッパ
１２ 固定装置
１３ テーブル型一時保管装置
１６ 挟持固定具
１８ ケーブル後端
１９ 挟持固定具
２０ 切断装置
２１ 巻取用アーム
２２ フォーク形状のクランプ部材
２３ フォーク形状のクランプ部材
２４ クランピングクロウ
３１ 支持アーム
３２ 巻取シャフト
３４ 巻線挟持部材

Claims (23)

1. リールを使用することなく、ケーブル巻線を機械によって製造するための方法であって、ケーブルドラム（１）から、予め設定された長さのケーブルストランド（７）を引き出し、それぞれ巻いて巻線（３）とし、さらに巻線（３）として固定する方法であって、
   前記ケーブルストランド（７）の自由端であるケーブル前端（10）を、巻取装置（２）に結合されているグリッパ（11）に受け渡し、
   前記ケーブル前端（10）を前記グリッパ（11）によって掴んだまま、前記予め設定された長さのケーブルストランド（７）を前記巻取装置（２）によって巻き、
   得られた巻線（３）を前記巻取装置（２）から固定装置（12）に受け渡し、この固定装置（12）が、前記得られた巻線（３）を受容して保持し、
   前記固定装置（12）によって、前記巻線（３）を、前記巻取装置（２）の下方に配置されているテーブル型一時保管装置（13）上に下ろし、前記巻線（３）を、当該テーブル型一時保管装置上で少なくとも１箇所（14、15）ケーブルバインダ（４）によって巻き固定し、
   前記ケーブル前端（10）を、前記グリッパ（11）によって、前記テーブル型一時保管装置（13）に沿って前記テーブル型一時保管装置（13）のテーブル平面上を移動可能な第１の挟持固定具（16）に受け渡し、この第１の挟持固定具にしっかりと挟み込み、
   前記グリッパ（11）が、前記第１の挟持固定具（16）の上方の領域に配置されているケーブルストランド（７）を掴み、
   前記ケーブルストランド（７）を切断して、ケーブルストランド（７）の後端（18）を形成し、
   前記後端（18）を、前記グリッパ（11）によって、前記第１の挟持固定具（16）に先行する第２の挟持固定具（19）に受け渡し、この第２の挟持固定具（19）にしっかりと挟み込む、方法。
2. 前記挟持固定具（16、19）が、前記巻線（３）を前記テーブル型一時保管装置（13）に沿って梱包装置に搬送する請求項１記載の方法。
3. 前記ケーブル前端（10）が、保持装置（９）において張り渡される請求項１または２記載の方法。
4. 前記グリッパ（11）を有する巻取装置（２）が、前記ケーブル前端（10）を掴むために、受け渡し場所として機能する保持装置（９）に接近する請求項３記載の方法。
5. 前記グリッパ（11）を有する巻取装置（２）が、前記ケーブル後端（18）を受け渡すために前記挟持固定具（16、19）に接近する請求項１から４のいずれか一項記載の方法。
6. 前記２つのケーブル端（10、18）が同じ方向を向いて前記ケーブル巻線（３）に存在する請求項１から５のいずれか一項記載の方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法を実施するための、リールを使用することなくケーブル巻線を機械によって製造するための装置であって、
   前記装置が、ケーブルドラム（１）用の取付部、保持装置（９）へのケーブル供給装置（８）、切断装置（20）、グリッパ（11）を有する巻取装置（２）、ケーブルバインダ（４）を有する固定装置（12）、テーブル型一時保管装置（13）、前記テーブル型一時保管装置（13）に沿って移動可能な、ケーブル端（10、18）を挟んで固定するための挟持固定具（16、19）を有することを特徴とする装置。
8. 前記ケーブル供給装置（８）が、ケーブルストランド（７）を掴む移送ローラを有する請求項７記載の装置。
9. 前記保持装置（９）が、該保持装置（９）から引出し可能な支持アーム（31）を有し、この支持アームがケーブル前端（10）を掴む請求項７又は８記載の装置。
10. 前記巻取装置（２）が、巻取シャフト（32）に展開可能に取り付けられている少なくとも３本の巻取用アーム（21）及び、同じく巻取シャフト（32）に取り付けられているグリッパ（11）を有する請求項７から９のいずれか一項記載の装置。
11. 前記巻取用アーム（21）が弾性材料からなる請求項１０記載の装置。
12. 前記巻取用アーム（21）が可撓性の構造を有する請求項１０記載の装置。
13. 前記巻取用アーム（21）が選択されたケーブル長に応じて展開される請求項１０から１２のいずれか一項記載の装置。
14. 前記グリッパ（11）が、２つの相互に間隔をもって設けられているフォーク形状のクランピングクロウ（24）を有する請求項７から１３のいずれか一項記載の装置。
15. 前記グリッパ（11）が、前記保持装置（９）において前記ケーブル前端（10）を掴むために、かつ前記ケーブル前端及び後端（10、18）を挟持固定具（16、19）に受け渡すために、巻取用アーム（21）を越えて下方へ移動可能であるように前記巻取シャフト（32）に取り付けられている請求項７から１４のいずれか一項記載の装置。
16. 前記固定装置（12）が、前記巻線（３）をその外周から掴み、形状を固定しかつ保持する巻線挟持部材（34）を有する請求項７から１５のいずれか一項記載の装置。
17. 前記グリッパ（11）が前記巻取シャフト（32）から半径方向に間隔をもって配置され、それによって前記グリッパが、前記巻取用アーム（21）の折り畳まれた状態では、当該巻取用アームから突出し、かつ当該巻取用アーム（21）が展開された状態では、巻線の半径方向内側にある請求項１０から１６のいずれか一項記載の装置。
18. 前記グリッパ（11）のクランピングクロウ（24）がフォーク形状であり、前記挟持固定具（16、19）が箱形の形状を有し、当該クランピングクロウが、前記保持装置（９）と前記支持アーム（31）の間で移動可能であり、かつ当該箱形の挟持固定具（16、19）上を移動可能であるように互いに配置されている請求項９から１４のいずれか一項記載の装置。
19. クランピングストリップ及び前記クランピングクロウに空気圧駆動装置が設けられている請求項７から１８のいずれか一項記載の装置。
20. 前記巻取シャフト（32）及び前記巻取装置（２）にサーボモータが接続され、このサーボモータによって、前記巻取シャフト（32）の、その軸に対する縦方向又は横方向の相互に独立した動作と、前記巻取シャフトの回転運動及び前記巻取用アーム（21）の展開運動が可能となる請求項１０から１７のいずれか一項記載の装置。
21. 前記サーボモータ及び前記空気圧駆動装置が、互いに調整されている作業周期プログラムで制御されている請求項２０記載の装置。
22. 前記ケーブルバインダ（４）が結束装置を含む請求項７から２１のいずれか一項記載の装置。
23. 前記保持装置（９）に、前記ケーブルストランド（７）を切断するための切断装置（20）が設けられている請求項７から２２のいずれか一項記載の装置。

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