WO1989000347A1 - Tool for picking up, storing, contacting, and putting down cables - Google Patents

Tool for picking up, storing, contacting, and putting down cables Download PDF

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WO1989000347A1
WO1989000347A1 PCT/DE1988/000393 DE8800393W WO8900347A1 WO 1989000347 A1 WO1989000347 A1 WO 1989000347A1 DE 8800393 W DE8800393 W DE 8800393W WO 8900347 A1 WO8900347 A1 WO 8900347A1
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WO
WIPO (PCT)
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cable
tool
gripper
tool according
cable end
Prior art date
Application number
PCT/DE1988/000393
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German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Emmerich
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand filed Critical Fraunhofer Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for forming connections by deformation, e.g. crimping tool
    • H01R43/048—Crimping apparatus or processes

Definitions

  • the invention relates to a tool for receiving, storing, contacting and laying cables by means of a multi-axis positioning device according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object a tool for
  • a solution to the object according to the invention is achieved by continuing to assume a tool according to the preamble of patent claim 1, that is to say a device which has a first device which holds a cable end in such a way that it contacts a contact provided and can be inserted into a connector housing.
  • the device additionally has a gripper, which is designed to hold the second cable end in such a way that the second cable end can also be provided with a contact and inserted into a plug housing.
  • a gripper is designed to hold the second cable end in such a way that the second cable end can also be provided with a contact and inserted into a plug housing.
  • a further gripper is provided between the first and the second device for storing the cable held by the first and the second device only at the ends, the length of which is generally greater than the distance between the first and second devices. which has a random storage for receiving the cable. This makes it possible to store and lay cables of any length in the tool.
  • the tool according to the invention thus allows a cable to be picked up and stored in such a way that it does not “sag freely” and can “get caught” on a laying board or the like during the laying process; it is also possible to use the same tool to contact the cable ends and to lay the contacted cable.
  • the first device can have, for example, a laying pipe into which the cable is inserted from one side and fixed after it has been inserted.
  • the first device is also a gripper, since the positioning accuracy for receiving the first cable end must then be lower.
  • the tool can be used not only in connection with an industrial robot, but also in an "active" tool store, as used in the application "Fully automatic contacting and transfer unit” filed on the same day.
  • this tool store can be designed such that the industrial robot first guides the tool and picks up a cable, then places the tool with the cable ends pointing outward in the tool store, in which it is provided with contacts (struck) and opened again after the striking process ⁇ takes. In the meantime, the industrial robot can carry out further activities, so that the dead times are significantly reduced.
  • the transfer of the cable can also take place in the assembly unit, which for this purpose is equipped, for example, with a linear displacement unit and a rotating unit, which first of all converts the tool inserted into a cable delivery unit with an integrated cutting unit and then into a stripping unit. and anchor device transferred.
  • the sensors characterized in claim 10, which can be, for example, force sensors or optical sensors, not only monitor the presence of a cable in the three grippers, but also the successful execution of the contacting and / or joining process.
  • Fig. 1 is a side view of a tool according to the invention.
  • Fig. 2 is a front view.
  • the tool according to the invention for receiving, storing, laying and contacting cables with the aid of a multi-axis positioning device and in particular an industrial robot has an interchangeable flange (I), an intermediate flange (II), two gripping units (III, V) for clamping the outward-pointing cable ends l 1 or 1 "and for laying the cable and a cable storage (IV).
  • the interchangeable flange represents an interface between the industrial robot and the tool, so that different tools can be handled with the robot as required.
  • the supply of the tools with electrical, pneumatic and / or hydraulic energy is ensured via the interchangeable flange.
  • control signals from the controller to Tool and sensor signals are transmitted from the tool to the controller via the interchangeable flange.
  • the intermediate flange represents a connection module between the gripper modules and the interchangeable flange. Docking points (II.1) are located on the intermediate flange, by means of which the tool can be stored in a device, for example the assembly unit briefly described above.
  • the gripping modules III and V With the gripping modules III and V, a cable 1, which is located at a defined location, is clamped in such a way that the respective cable ends point 1 'or 1 "outwards.
  • the gripping modules consist of jaw grippers which have recesses in the jaw plane for gripping of the cable 1.
  • the gripper jaws are designed so that cables with different diameters can be gripped
  • rubber-elastic clamping elements (III.1, VI) which ensure that the gripped cable is exactly aligned with the longitudinal axis of the gripper is cursed.
  • the gripping module can be opened in stages.
  • the half-opened gripper can be used as a laying pipe.
  • the different opening positions of the gripper can be queried and checked using sensors.
  • the grippers can be operated pneumatically, hydraulically or electrically.
  • the gripper consists of a parallel jaw gripper that can be operated electrically, hydraulically or pneumatically. The positions of the gripper can be sensed and checked by sensors.
  • the gripper jaws have a pear-shaped cavity with a built-in funnel (IV.1).
  • the cavity can thus be divided and opened in the longitudinal axis.
  • the geometry of the cavity ensures that when a cable is clamped on one side (by gripper III) and inserted into the closed cavity from the other side, this cable winds itself up along the wall.
  • the cable can therefore be stored without any problems (random storage).
  • the gripper V Gripper for defined gripping of the second cable end
  • the gripper V which is designed in the same way as the gripper III, the cable, which is made available at a defined location, is clamped.
  • the gripper jaws are also designed so that different cable diameters can be gripped.
  • the gripper can be actuated pneumatically, electrically or hydraulically. The positions of the gripper can be sensed and checked by sensors.
  • the robot moves to the tool magazine and picks up the tool via the interchangeable flange I. The flow of information and energy flow between the robot and the tool is ensured.
  • the robot moves to a cable transfer station, in which a cable has been tensioned by a mechanism.
  • the robot positions the tool in the longitudinal axis above the tensioned cable.
  • the gripper III grips the cable in such a way that a defined length of cable protrudes from the gripper (to the left in the drawing).
  • An external conveyor unit feeds the cable into the hollow body in a defined length, in which the cable is wound up due to the geometry of the hollow body.
  • the inlet opening to the hollow body lies directly against the outlet opening of the cable conveyor unit.
  • the robot moves away from the conveyor unit; Gripper V closes and clamps the cable.
  • the cable is cut off in the external conveyor unit.
  • the robot moves the tool to a stripping machine, from which both cable ends, which protrude from the grippers in defined lengths, are stripped.
  • the robot moves the tool to stop machines that provide the cable ends with crimp contacts.
  • the control of the striking machines as well as the stripping machine takes place via the robot control.
  • the robot now moves to the plug housing and inserts a stripped cable end with the gripper V into the plug.
  • the controller recognizes via a (sensor) query whether the plugging process was successful. -
  • the robot swivels the laying tool into the vertical, so that the slightly open gripper jaws of gripper V can be used as a laying pipe.
  • the robot routes the cable according to the path that is specified by the control.
  • the cable is pulled out of the cavity.
  • the second crimp contact is also inserted into a connector housing by the gripper III.
  • the insertion process can be checked using a sensor.
  • the design according to the invention makes it possible to hold the two ends of the cable at defined points with two grippers or clamping units.
  • the third gripper makes it possible, in particular, to open the tangled material store in which the cable can be stored along its longitudinal axis and thus to release the cable ben.
  • the transfer of the cable and the assembly of the cable can take place not only in the state in which the tool is flanged to an industrial robot, but also, for example, partially or completely in a state in which the tool is in an active factory Tool storage, for example the assembly and transfer unit described in a parallel application is used.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

The invention concerns a tool for picking up, storing, contacting, and putting down cables connected through an interchangeable flange to a multi-axis positioning device, and a first device which holds a cable end in such a way that the latter faces outwards and can be provided with a contact and, if necessary, can be inserted in a connector shell, and a second device which fixes the other end of the cable. The tool is characterized by the combination of the following features: the second device is a gripper, designed to grasp the second end of the cable in such a way that the latter faces outwards and can be provided with a contact and, if necessary, can be inserted in a connector shell, a second gripper having an unwound cable store for accommodating the cable is provided between the first and second devices.

Description

Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Kontaktieren und Tool to record, save, contact and
Verlegen von KabelnLaying cables
B e s c h r e i b u n gDescription
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Kontaktieren und Verlegen von Kabeln mittels einer mehrachsigen Positioniereinrichtung gemäß dem Ober¬ begriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tool for receiving, storing, contacting and laying cables by means of a multi-axis positioning device according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Bislang ist keine praxisgerechte Vorrichtung zum automati¬ schen Kontaktieren und Verlegen von Leitungen und insbe¬ sondere von Leitungen mit sogenannten Crimpkontakten be¬ kannt. Lediglich Pilotanlagen sind vereinzelt bekanntge¬ worden, die sich jedoch in der industriellen Praxis nicht durchgesetzt haben.So far, no practical device for automatic contacting and laying of lines, and in particular lines with so-called crimp contacts, is known. Only a few pilot plants have become known, but they have not become established in industrial practice.
Bei den Pilotanlagen der Fa. Unimation und Vektronics treten insbesondere Probleme beim Speichern der Kabel mit angeschlagenen Crimpkontakten und im Handhaben der (biege¬ schlaffen) Kabel auf.In the pilot systems from Unimation and Vektronics, problems arise in particular when storing the cables with stripped crimp contacts and in handling the (flexible) cables.
Lediglich für die Herstellung von Kabelbäumen mit "Schneid/Klemm-Verbindern" unter Verwendung von Kabeltrom¬ meln sind praxisgerechte Lösungen durch verschiedene An¬ meldungen dieser Anmelderin bekanntgeworden.Only for the manufacture of cable harnesses with "cutting / clamping connectors" using cable drums have practical solutions become known through various applications by this applicant.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zumThe invention has for its object a tool for
Aufnehmen, Speichern, Kontaktieren und Verlegen von Kabeln und insbesondere von Kabeln mit Crimpkontakten anzugeben, bei dem praxisgerecht einzelne Kabelstränge im Werkzeug aufgenommen, diese Kabel an den Enden mit Kontakten verse¬ hen, die Kabelstränge mit dem Werkzeug verlegt und die Kontakte in entsprechende Steckergehäuse eingeführt werden können.Pick up, save, contact and lay cables and in particular to specify cables with crimp contacts in which individual cable strands are accommodated in the tool in a practical manner, these cables are provided with contacts at the ends, the cable strands are laid with the tool and the contacts can be inserted into corresponding plug housings.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.A solution to this problem according to the invention is characterized by its developments in the claims.
Überrraschenderweise gelingt eine Lösung der erfindungsge¬ mäß gestellten Aufgabe dadurch, daß weiterhin von einem Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aus¬ gegangen wird, also von einer Einrichtung, die eine erste Einrichtung aufweist, die ein Kabelende derart hält, daß es mit einem Kontakt versehen und in ein Steckergehäuse eingeschoben werden kann.Surprisingly, a solution to the object according to the invention is achieved by continuing to assume a tool according to the preamble of patent claim 1, that is to say a device which has a first device which holds a cable end in such a way that it contacts a contact provided and can be inserted into a connector housing.
Erfindungsgemäß weist die Einrichtung zusätzlich einen Greifer auf, der zum Festhalten des zweiten Kabelendes derart ausgebildet ist, daß das zweite Kabelende ebenfalls mit einem Kontakt versehen und in ein Steckergehäuse ein¬ geschoben werden kann. Hierzu ist es notwendig, daß die erste und die zweite Einrichtung die jeweiligen Kabelenden derart halten, daß diese nach außen weisen. Zur Speiche¬ rung des durch die erste und die zweite Einrichtung ja nur an den Enden gehaltenen Kabels, dessen Länge in der Regel größer als der Abstand zwischen der ersten und zweiten Einrichtung ist, ist zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung ein weiterer Greifer vorgesehen, der einen Wirrgutspeicher zur Aufnahme des Kabels aufweist. Hier¬ durch ist es möglich, Kabel beliebiger Länge im Werkzeug zu speichern und zu verlegen. Das erfindungsgemäße Werkzeug erlaubt damit das Aufnehmen eines Kabels und das Speichern dieses Kabels derart, daß es nicht "frei durchhängt" und sich während des Verlegevor¬ gangs auf einem Verlegebrett oder dgl. "verfangen" kann; ferner ist es möglich, mit dem gleichen Werkzeug die Ka¬ belenden zu kontaktieren sowie das kontaktierte Kabel zu verlegen.According to the invention, the device additionally has a gripper, which is designed to hold the second cable end in such a way that the second cable end can also be provided with a contact and inserted into a plug housing. For this it is necessary that the first and the second device hold the respective cable ends in such a way that they point outwards. A further gripper is provided between the first and the second device for storing the cable held by the first and the second device only at the ends, the length of which is generally greater than the distance between the first and second devices. which has a random storage for receiving the cable. This makes it possible to store and lay cables of any length in the tool. The tool according to the invention thus allows a cable to be picked up and stored in such a way that it does not “sag freely” and can “get caught” on a laying board or the like during the laying process; it is also possible to use the same tool to contact the cable ends and to lay the contacted cable.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Developments of the invention are specified in the subclaims.
Die erste Einrichtung kann beispielsweise ein Verlegerohr aufweisen, in das das Kabel von der einen Seite her einge¬ schoben und nach erfolgtem Einschieben fixiert wird.The first device can have, for example, a laying pipe into which the cable is inserted from one side and fixed after it has been inserted.
Bevorzugt ist es jedoch, wenn gemäß Anspruch 2 die erste Einrichtung ebenfalls ein Greifer ist, da dann die Posi¬ tioniergenauigkeit zum Aufnehmen des ersten Kabelendes geringer sein mu .However, it is preferred if, according to claim 2, the first device is also a gripper, since the positioning accuracy for receiving the first cable end must then be lower.
Der Aufnehm-, Speicher-, Kontaktier- und Verlegevorgang wird durch die im Anspruch 3 angegebene Weiterbildung, gemäß der die drei Greifer unabhängig voneinander und stufenweise ansteuerbar sind, wesentlich erleichtert. Insbesondere ist es dann in Verbindung mit der Weiterbil¬ dung gemäß Anspruch 5 möglich, daß dann der erste und der zweite Greifer bei in die Vertikale geschwenktem Werkzeug als Verlegerohre dienen können.The pick-up, storage, contacting and laying process is considerably facilitated by the development specified in claim 3, according to which the three grippers can be controlled independently of one another and in stages. In particular, it is then possible in connection with the further development according to claim 5 that the first and second grippers can then serve as laying pipes when the tool is pivoted into the vertical.
Die im Anspruch 6 angegebene Weiterbildung ermöglicht das Halten und richtige Zentrieren von Kabeln unterschiedli¬ chen Durchmessers, so daß das erfindungsgemäße Werkzeug das Verlegen nicht nur von Kabeln unterschiedlicher Länge, sondern auch von unterschiedlichem Durchmesser mit hoher Genauigkeit erlaubt.The development specified in claim 6 enables the holding and correct centering of cables of different diameters, so that the tool according to the invention can be used not only to lay cables of different lengths, but also of different diameters with a large diameter Accuracy allowed.
In den Ansprüchen 7 und 8 sind vorteilhafte Ausbildungen des dritten Greifers angegeben, der einen Wirrgutspeicher aufweist.In the claims 7 and 8, advantageous designs of the third gripper are specified, which has a random material store.
Durch die im Anspruch 9 angegebene Weiterbildung kann das Werkzeug nicht nur in Verbindung mit einem Industrierobo¬ ter, sondern auch in einem "aktiven" Werkzeugspeicher, wie er in der am gleichen Tage eingereichten Anmeldung "Voll¬ automatische Kontaktier- und Übergabeeinheit" verwendet werden. Beispielsweise kann dieser Werkzeugspeicher so ausgebildet sein, daß zunächst der Industrieroboter das Werkzeug führt und ein Kabel aufnimmt, dann das Werkzeug mit nach außen weisenden Kabelenden im Werkzeugspeicher ablegt, in dem dieses mit Kontakten versehen (angeschla¬ gen) wird und nach erfolgtem Anschlagvorgang wieder auf¬ nimmt. In der Zwischenzeit kann der Industrieroboter wei¬ tere Tätigkeiten ausführen, so daß die Totzeiten wesent¬ lich verringert werden. Selbstverständlich kann auch die Übergabe des Kabels in der Konfektioniereinheit erfolgen, die hierzu beispielsweise mit einer Linearverschiebe- und einer Dreheinheit ausgerüstet ist, die das in sie einge¬ setzte Werkzeug zunächst zu einer Kabel-Fördereinheit mit integrierter Ablängeinheit und anschließend zu einer Ab¬ isolier- und Anschlageinrichtung überführt.As a result of the further development specified in claim 9, the tool can be used not only in connection with an industrial robot, but also in an "active" tool store, as used in the application "Fully automatic contacting and transfer unit" filed on the same day. For example, this tool store can be designed such that the industrial robot first guides the tool and picks up a cable, then places the tool with the cable ends pointing outward in the tool store, in which it is provided with contacts (struck) and opened again after the striking process ¬ takes. In the meantime, the industrial robot can carry out further activities, so that the dead times are significantly reduced. Of course, the transfer of the cable can also take place in the assembly unit, which for this purpose is equipped, for example, with a linear displacement unit and a rotating unit, which first of all converts the tool inserted into a cable delivery unit with an integrated cutting unit and then into a stripping unit. and anchor device transferred.
Durch die im Anspruch 10 gekennzeichneten Sensoren, die beispielsweise Kraftsensoren oder optische Sensoren sein können, kann nicht nur das Vorhandensein eines Kabels in den drei Greifern, sondern auch das erfolgreiche Ausführen des Kontaktier- und/oder Fügevorgangs überwacht werden.The sensors characterized in claim 10, which can be, for example, force sensors or optical sensors, not only monitor the presence of a cable in the three grippers, but also the successful execution of the contacting and / or joining process.
Kurze Beschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs- beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be¬ schrieben, in der zeigen:Brief description of the drawing The invention is described in more detail below on the basis of an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs, undFig. 1 is a side view of a tool according to the invention, and
Fig. 2 eine Vorderansicht.Fig. 2 is a front view.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels Das erfindungsgemäße Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Verlegen und Kontaktieren von Kabeln mit Hilfe einer mehr- achsigen Positioniereinrichtung und insbesondere eines Industrieroboters weist einen Wechselflansch (I) , einen Zwischenflansch (II) , zwei Greifeinheiten (III,V) zum Festklemmen der nach außen weisenden Kabelenden l1 bzw. 1" und zum Verlegen des Kabels sowie einen Kabelspeicher (IV) auf.DESCRIPTION OF AN EXEMPLARY EMBODIMENT The tool according to the invention for receiving, storing, laying and contacting cables with the aid of a multi-axis positioning device and in particular an industrial robot has an interchangeable flange (I), an intermediate flange (II), two gripping units (III, V) for clamping the outward-pointing cable ends l 1 or 1 "and for laying the cable and a cable storage (IV).
Im folgenden sollen zunächst der Aufbau der einzelnen Module bzw. Bauelemente und anschließend die Funktionswei¬ se des erfindungsgemäßen Werkzeugs beschrieben werden.The structure of the individual modules or components and then the mode of operation of the tool according to the invention will be described below.
Wechselflansch zum IndustrieroboterInterchangeable flange for industrial robots
Der Wechselflansch stellt eine Schnittstelle zwischen Industrierobter und Werkzeug dar, so daß je nach Bedarf verschiedene Werkzeuge mit dem Roboter gehand¬ habt werden können. Über den Wechselflansch wird die Versorgung der Werkzeuge mit elektrischer, pneumati¬ scher und/oder hydraulischer Energie sichergestellt. Außerdem können Steuersignale von der Steuerung zum Werkzeug und Sensor-Signale vom Werkzeug über den Wechselflansch zur Steuerung übertragen werden.The interchangeable flange represents an interface between the industrial robot and the tool, so that different tools can be handled with the robot as required. The supply of the tools with electrical, pneumatic and / or hydraulic energy is ensured via the interchangeable flange. In addition, control signals from the controller to Tool and sensor signals are transmitted from the tool to the controller via the interchangeable flange.
II. ZwischenflanschII. Intermediate flange
Der Zwischenflansch stellt ein Verbindungsmodul zwi¬ schen den Greifermodulen und dem Wechselflansch dar. Am Zwischenflansch befinden sich Andockstellen (II.1), mittels derer das Werkzeug in einer Vorrich¬ tung, beispielsweise der vorstehend kurz beschriebe¬ nen Konfektioniereinheit abgelegt werden kann.The intermediate flange represents a connection module between the gripper modules and the interchangeable flange. Docking points (II.1) are located on the intermediate flange, by means of which the tool can be stored in a device, for example the assembly unit briefly described above.
Wenn das Werkzeug in der Vorrichtung andockt, ist über weitere Schnittstellen (II.2), die beim Andocken geschlossen werden, eine Energieversorgung und eine Informationsübermittlung zum Werkzeug möglich, so daß das Werkzeug dann bestimmte Funktionen ausführen kann und beispielsweise mit konfektionierten Kabel be¬ stückt wird.When the tool docks in the device, energy supply and information transfer to the tool is possible via further interfaces (II.2), which are closed when docking, so that the tool can then perform certain functions and, for example, can be fitted with assembled cables becomes.
III. Greifmodul zum Halten eines KabelendesIII. Gripping module for holding a cable end
Mit den Greifmodulen III bzw. V wird ein Kabel 1, das sich an einer definierten Stelle befindet, derart festgeklemmt, daß die jeweiligen Kabelenden 1' bzw. 1" nach außen weisen. Die Greifmodule bestehen aus Backengreifer, die in der Backenebene Ausnehmungen zum Greifen des Kabels 1 aufweisen. Die Greiferbacken sind dabei so ausgebildet, daß Kabel mit unterschied¬ lichem Durchmesser gegriffen werden können. Am Ende der Greifelemente befinden sich gummielastische Klemmelemente (III.1, V.l), die gewährleisten, daß das gegriffene Kabel genau mit der Längsachse des Greifers fluchtet. Der Greifmodul kann stufenweise geöffnet werden. Wenn der Roboter eine Schwenkachse besitzt, mit der das Werkzeug von der Horizontalen in die Vertikale ge¬ dreht werden kann, kann der halbgeöffnete Greifer als Verlegerohr benutzt werden. Die unterschiedlichen öffnungsStellungen des Greifers können über Sensoren abgefragt und kontrolliert werden. Die Greifer können pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigt werden.With the gripping modules III and V, a cable 1, which is located at a defined location, is clamped in such a way that the respective cable ends point 1 'or 1 "outwards. The gripping modules consist of jaw grippers which have recesses in the jaw plane for gripping of the cable 1. The gripper jaws are designed so that cables with different diameters can be gripped At the end of the gripping elements there are rubber-elastic clamping elements (III.1, VI) which ensure that the gripped cable is exactly aligned with the longitudinal axis of the gripper is cursed. The gripping module can be opened in stages. If the robot has a swivel axis with which the tool can be rotated from the horizontal to the vertical, the half-opened gripper can be used as a laying pipe. The different opening positions of the gripper can be queried and checked using sensors. The grippers can be operated pneumatically, hydraulically or electrically.
IV. Greifer zum Speichern der KabelIV. Grippers to store the cables
Der Greifer besteht aus einem Paralellbackengreifer, der elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden kann. Die Stellungen des Greifers können sen¬ sorisch abgefragt und kontrolliert werden.The gripper consists of a parallel jaw gripper that can be operated electrically, hydraulically or pneumatically. The positions of the gripper can be sensed and checked by sensors.
Die Greiferbacken weisen einen birnenförmigen Hohl¬ raum mit eingebautem Trichter (IV.1) auf. Damit kann der Hohlraum in der Längsachse geteilt und aufge¬ klappt werden kann.The gripper jaws have a pear-shaped cavity with a built-in funnel (IV.1). The cavity can thus be divided and opened in the longitudinal axis.
Die Geometrie des Hohlraumes gewährleistet, daß wenn ein Kabel auf einer Seite festgeklemmt wird (durch Greifer III) und von der anderen Seite in den ge¬ schlossenen Hohlraum eingeschoben wird, sich dieses Kabel von selbst entlang der Wandung aufwickelt. Das Kabel kann also problemlos gespeichert werden (Wirr¬ gutspeicher) .The geometry of the cavity ensures that when a cable is clamped on one side (by gripper III) and inserted into the closed cavity from the other side, this cable winds itself up along the wall. The cable can therefore be stored without any problems (random storage).
V. Greifer zum definierten Greifen des zweiten Kabelendes Mit dem Greifer V, der in gleicher Weise wie der Greifer III ausgebildet ist, wird das Kabel, das an einer definierter Stelle zur Verfügung gestellt wird, festgeklemmt. Die Greiferbacken sind ebenfalls so ausgebildet, daß unterschiedliche Kabeldurchmesser gegriffen werden können. Der Greifer kann pneuma¬ tisch, elektrisch oder hydraulisch betätigt werden. Die Stellungen des Greifers können sensorisch abge¬ fragt und überprüft werden. Am Ende der Greiferele¬ mente befinden sich wie bei dem Greifer III gummi¬ elastische Elemente, die ein genaues Fluchten von Werkzeuglängsachse zum Kabel gewährleisten.V. Gripper for defined gripping of the second cable end With the gripper V, which is designed in the same way as the gripper III, the cable, which is made available at a defined location, is clamped. The gripper jaws are also designed so that different cable diameters can be gripped. The gripper can be actuated pneumatically, electrically or hydraulically. The positions of the gripper can be sensed and checked by sensors. At the end of the gripper elements, as with gripper III, there are rubber-elastic elements which ensure precise alignment of the longitudinal axis of the tool with the cable.
Im folgenden soll die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Werkzeugs beschrieben werden:The mode of operation of the tool according to the invention is to be described below:
- Ausgangslage: Das Werkzeug befindet sich in einem Werk¬ zeugmagazin- Starting position: The tool is in a tool magazine
- Der Roboter bewegt sich zum Werkzeugmagazin und nimmt das Werkzeug über den Wechselflansch I auf. Der Informa¬ tionsfluß und Energiefluß zwischen Roboter und Werk¬ zeug ist sichergestellt.- The robot moves to the tool magazine and picks up the tool via the interchangeable flange I. The flow of information and energy flow between the robot and the tool is ensured.
- Die Greifer III, IV und V öffnen.- Open the grippers III, IV and V.
- Der Roboter bewegt sich zu einer Kabelübergabestation, in der ein Kabel durch einen Mechanismus gespannt wurde.- The robot moves to a cable transfer station, in which a cable has been tensioned by a mechanism.
- Der Roboter positioniert das Werkzeug in Längsachse über dem gespannten Kabel.- The robot positions the tool in the longitudinal axis above the tensioned cable.
- Nach dem Absenken des Werkzeuges durch den Roboter greift der Greifer III das Kabel in der Weise, daß ein definiertes Stück Kabellänge aus dem Greifer (nach links in der Zeichnung) herausragt.- After the tool has been lowered by the robot The gripper III grips the cable in such a way that a defined length of cable protrudes from the gripper (to the left in the drawing).
Es schließt sich Greifer IV; das Kabel ist nun durch die Längsachse des birnenförmigen Hohlraums (IV.1) gespannt.Gripper IV closes; the cable is now stretched through the longitudinal axis of the pear-shaped cavity (IV.1).
Durch eine externe Fördereinheit wird das Kabel in einer definierten Länge in den Hohlkörper hineingefördert, in dem sich das Kabel, bedingt durch die Geometrie des Hohl¬ körpers, aufwickelt. Bei diesem Vorgang liegt die Ein¬ trittsöffnung zum Hohlkörper direkt an der Austritts¬ öffnung der Kabelfördereinheit an.An external conveyor unit feeds the cable into the hollow body in a defined length, in which the cable is wound up due to the geometry of the hollow body. In this process, the inlet opening to the hollow body lies directly against the outlet opening of the cable conveyor unit.
Nach dem Fördern des Kabels bewegt sich der Roboter weg von der Fördereinheit; Greifer V schließt sich und klemmt das Kabel fest.After the cable has been conveyed, the robot moves away from the conveyor unit; Gripper V closes and clamps the cable.
In der externen Fördereinheit wird das Kabel abgeschnit¬ ten.The cable is cut off in the external conveyor unit.
Der Roboter bewegt das Werkzeug zu einer Abisolierma¬ schine, von der beide Kabelenden, die in definierten Längen aus den Greifern herausragen, abisoliert werden.The robot moves the tool to a stripping machine, from which both cable ends, which protrude from the grippers in defined lengths, are stripped.
Der Roboter bewegt das Werkzeug zu Anschlagmschinen, die die Kabelenden mit Crimpkontakten versehen. Die Steue¬ rung der Anschlagmaschinen wie auch der Abisoliermaschi¬ ne erfolgt über die RoboterSteuerung.The robot moves the tool to stop machines that provide the cable ends with crimp contacts. The control of the striking machines as well as the stripping machine takes place via the robot control.
Der Roboter fährt nun zum Steckergehäuse und steckt ein angeschlagenes Kabelende mit dem Greifer V in den Stek¬ ker ein. Über eine (Sensor)-Abfrage erkennt die Steue¬ rung, ob der Steckvorgang erfolgreich war. - Der Roboter schwenkt das Verlegewerkzeug in die Verti¬ kale, so daß die leicht geöffneten Greiferbacken von Greifer V als Verlegerohr eingesetzt werden können.The robot now moves to the plug housing and inserts a stripped cable end with the gripper V into the plug. The controller recognizes via a (sensor) query whether the plugging process was successful. - The robot swivels the laying tool into the vertical, so that the slightly open gripper jaws of gripper V can be used as a laying pipe.
- Der Roboter verlegt das Kabel gemäß der Bahn, welche durch die Steuerung vorgegeben wird. Das Kabel wird dabei aus dem Hohlraum herausgezogen.- The robot routes the cable according to the path that is specified by the control. The cable is pulled out of the cavity.
- Nach Beendigung des Verlegevorgangs wird der zweite Crimpkontakt durch den Greifer III ebenfalls in ein Steckergehäuse eingesteckt. Der Einsteckvorgang kann über einen Sensor überprüft werden.- After the laying process has been completed, the second crimp contact is also inserted into a connector housing by the gripper III. The insertion process can be checked using a sensor.
- Nach erfolgtem Einsteckvorgang des zweiten Kontaktes öffnen sich alle drei Greifer und geben das verlegte Kabel frei.- After the second contact has been inserted, all three grippers open and release the installed cable.
- Der Roboter bewegt das Werkzeug nach oben; es kann ein neuer Ablauf erfolgen.- The robot moves the tool up; a new procedure can take place.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels näher beschrieben worden; innerhalb des allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschie¬ densten Modifikationen möglich.The invention has been described in more detail above with the aid of an exemplary embodiment; A wide variety of modifications are of course possible within the general inventive concept.
In jedem Falle ist es durch die erfindungsgemäße Ausbil¬ dung, gemäß der das Werkzeug drei voneinander unabhängig ansteuerbare Greif- oder Klemmeinheiten aufweist, möglich, mit zwei Greifern bzw. Klemmeinheiten die beiden Enden des Kabels an definierten Stellen festzuhalten. Der dritte Greifer ermöglicht es insbesondere, den Wirrgutspeicher, in welchem das Kabel gespeichert werden kann, entlang seiner Längsachse zu öffnen und damit das Kabel freizuge- ben.In any case, the design according to the invention, according to which the tool has three gripping or clamping units which can be controlled independently of one another, makes it possible to hold the two ends of the cable at defined points with two grippers or clamping units. The third gripper makes it possible, in particular, to open the tangled material store in which the cable can be stored along its longitudinal axis and thus to release the cable ben.
Auch kann die Übergabe des Kabels und das Konfektionieren des Kabels nicht nur in dem Zustand erfolgen, in dem das Werkzeug an einem Industrieroboter angeflanscht ist, son¬ dern beispielsweise auch zum Teil oder vollständig in einem Zustand, in dem das Werkzeug in einen aktiven Werk¬ zeugspeicher, beispielsweise die in einer parallelen An¬ meldung beschriebene Konfektionier- und Übergabeeinheit eingesetzt ist. Also, the transfer of the cable and the assembly of the cable can take place not only in the state in which the tool is flanged to an industrial robot, but also, for example, partially or completely in a state in which the tool is in an active factory Tool storage, for example the assembly and transfer unit described in a parallel application is used.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Kontaktieren und Verlegen von Kabeln, das über einen Wechselflansch (I) mit einer mehrachsigen Positioniereinrichtung verbunden ist, und eine erste Einrichtung (III) , die ein Kabelende derart hält, daß dieses nach außen weist und mit einem Kontakt versehen und gegebenenfalls in ein Steckergehäuse einge¬ schoben werden kann, und eine zweite Einrichtung (V) auf¬ weist, die das andere Kabelende fixiert, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:1. Tool for receiving, storing, contacting and laying cables, which is connected via an interchangeable flange (I) to a multi-axis positioning device, and a first device (III), which holds a cable end in such a way that it points outwards and with a Can be provided contact and optionally inserted into a connector housing, and has a second device (V) which fixes the other cable end, characterized by the combination of the following features:
- die zweite Einrichtung ist ein Greifer (V) , der zum Festhalten des zweiten Kabelendes derart ausgebildet ist, daß das zweite Kabelende nach außen weist und mit einem Kontakt versehen sowie gegebenenfalls in ein Steckergehäu¬ se eingeschoben werden kann, zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung ist ein weiterer Greifer (IV) vorgesehen, der einen Wirrgutspei¬ cher zur Aufnahme des Kabels aufweist.- The second device is a gripper (V), which is designed to hold the second cable end in such a way that the second cable end faces outwards and can be provided with a contact and optionally inserted into a plug housing, between the first and the second The device is provided with a further gripper (IV) which has a wired goods storage device for receiving the cable.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung eben¬ falls ein Greifer ist.2. Tool according to claim 1, characterized in that the first device is also a gripper.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Greifer unabhängig voneinander und stufenweise ansteuerbar sind.3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the three grippers can be controlled independently and in stages.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (III,IV,V) Backen¬ greifer sind. 4. Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grippers (III, IV, V) are jaw grippers.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Grei¬ fer, die jeweils das Kabelende halten, in der Backenebene verlaufende Ausnehmungen aufweisen, die in Art eines Ver¬ legerohrs ausgebildet sind.5. Tool according to claim 4, characterized in that the first and the second gripper, each holding the cable end, have recesses running in the jaw plane, which are designed in the manner of a laying pipe.
6. Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß am der erste und der zweite Greifer auf der Seite des Kabelendes elastische Elemente (III.l,V.l) ausweisen, die das Kabel zentrieren.6. Tool according to claim 4 or 5, characterized in that the first and the second gripper on the side of the cable end have elastic elements (III.l, V.l) which center the cable.
7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere (dritte) Greifer (IV) zur Bildung des Wirrgutspeichers einen Hohlraum (IV.1) aufweist, der entlang seiner Längsachse teilbar ist.7. Tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the further (third) gripper (IV) for forming the random material storage has a cavity (IV.1) which can be divided along its longitudinal axis.
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (IV.1) eine bir¬ nenförmige Ausbildung mit eingesetztem Trichter hat, und der so angeordnet ist, daß das Kabel von der querschnitts¬ engeren Seite des Hohlraums einschiebbar ist.8. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cavity (IV.1) has a bir-shaped design with an inserted funnel, and which is arranged so that the cable can be inserted from the querschnitts¬ narrower side of the cavity is.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug in eine Werkzeug¬ aufnahme einsetzbar ist, in der über einen Zwischenflansch Steuersignale und Energie übertragbar sind.9. Tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tool can be used in a tool holder, in which control signals and energy can be transmitted via an intermediate flange.
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren das Vorhandensein eines Kabels, den Kontaktier- und/oder Fügevorgang über¬ wachen. 10. Tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that sensors monitor the presence of a cable, the contacting and / or joining process.
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