WO1991015042A1 - Verfahren zur herstellung von steckverbindungen - Google Patents

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WO1991015042A1
WO1991015042A1 PCT/DE1991/000139 DE9100139W WO9115042A1 WO 1991015042 A1 WO1991015042 A1 WO 1991015042A1 DE 9100139 W DE9100139 W DE 9100139W WO 9115042 A1 WO9115042 A1 WO 9115042A1
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housing
workpiece carrier
module
plug
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PCT/DE1991/000139
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Inventor
Uwe Klawonn
Peter Lorenz
Joachim Wendt
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for assembling or disassembling contact members with insulating base, case or sleeve

Definitions

  • the invention relates to a method for producing plug-in connections, in particular electrical connecting lines for motor vehicles, the line ends of which also each
  • Contact connection elements are provided, which can be fed to a plug device for forming non-positive connections in at least one plug level.
  • plug-in connections defined in this way, which so far have only been carried out automatically in partial areas by means of appropriately controlled production machines.
  • This circumstance can be explained on the one hand by the wide variety of configurations of such plug connections, in which the most varied of plug devices can be combined with the most varied of cable shapes and types and are equipped with the most varied of contact connection elements with respect to the production of positive connections with one another.
  • Plug connections counter a higher degree of automation in mass production.
  • the object on which the invention is based is to design the process sequence for producing such various types of plug connections in such a way that, even under the described conditions of diversity in embodiments and types, a largely automated production of these plug connections free of manual handling is possible is.
  • the connecting lines can be fed by means of a line feed device of a first level to a compensating section unit for aligning the contact connection elements and a second level for aligning to a defined length stop, that the connecting lines are occasionally intermittently transferred from a line transfer unit to a line workpiece carrier.
  • ger can be fed, which by means of a workpiece carrier line transport device in " a plug-in level of a housing processing module can be moved, that the housing processing module is coupled to a housing module for supplying housing workpiece carriers, that the housing processing module is a line positioning module for the cable workpiece carrier and a housing for the housing workpiece carrier Positioning module for realizing the plug-in process with a plug-in module in the plug-in level and that the housing workpiece carriers with the inserted connecting lines can be transferred to a disposal area by means of a workpiece carrier housing transport device.
  • both the individual lines with their contact connection elements and the connector devices accommodating them in the housings can be fed to one another in the freely selectable plug-in levels by means of the corresponding positioning modules in order to implement the plugging process, so that they are independent the structural conditions of the plug devices with their housings and regardless of the configuration of the cable connection elements which are to be introduced into the plug devices, the plug connections can be produced automatically.
  • the method can be simplified by using a manual assembly station, both with regard to the outlay required and with regard to its flexibility, without influencing the fully automatic manufacturing process when plugged in.
  • FIG. 1 shows the fully automatic method without manual intervention
  • FIG. 2 shows a simplified method with the use of a manual loading station.
  • FIG. 1 shows a possible embodiment of a production line in which the method according to the invention for producing of plug connections can run off fully automatically.
  • the individual method steps are divided into three main areas, the compensating section unit AS in the first area having the first level a for aligning the contact connection elements fed via the line feed device LZE and in the second level b the alignment of the contact connection elements to a defined length stop he follows.
  • the actual plug-in process takes place in the area of the housing processing module GVM through the plug-in module SM.
  • the plug-in module SM effects the joining of the contact connection elements with their line ends in the plug-in level c to the plug devices (not shown) brought up in the housing positioning module PMG with the workpiece carrier-housing transport device WTGT by means of the housing workpiece carrier WTG.
  • the transfer of the line ends from the compensation section unit AS into the area of the housing processing module GVM takes place with the line transfer unit LÜ, which are moved by means of the line workpiece carriers WTL with the workpiece carrier line transport device WTLT into the plugging level c of the housing processing module GVM.
  • the individual lines and the plug devices receiving them are moved with their corresponding positioning modules (line positioning module, housing positioning module) into the plugging position required for production. Since both the line positioning module PML and the housing positioning module PMG can be controlled independently of one another, in the housing processing module GVM almost any plug connections can be made with the most varied contact connection elements and the most varied designs for the plug devices.
  • Plug devices in the area of the processing module GVM are made in the third area with the housing module GM.
  • the housing module GMH is used to remove the housing module required for production from the housing magazine GMH and the housing positioning module PMG via the workpiece carrier housing transport device WTGT Carried out the mating process.
  • plug connections from the area of the housing processing module GVM are transferred via the workpiece carrier housing transport device WTGT in the direction of the arrow to the disposal area ES, in order not to show the housing module handling device GMH there again after removal of the finished plug connections Manufacturing process to be available.
  • FIG. 2 shows a somewhat simplified process sequence, in which, however, the essential processing areas, such as the compensation section unit AS, the housing processing module GVM and the housing module GM with their corresponding performance features are retained.
  • a manually operated assembly station MBS is provided in the area of the housing module GM, at which the housing workpiece carriers WTG required for production are manually equipped with the corresponding plug devices (not shown) and also by means of the workpiece carrier housing transport device.
  • device WTGT to the housing positioning module PMG.
  • three further levels d, e, f are specified in this method in the area of the housing module, with which striking states during the workflow are described.
  • Level d indicates that the housing workpiece carriers WTG are transferred to the workpiece carrier housing transport device WTGT at this point in order to get to the housing positioning module PMG from this, similar to the method described in FIG.
  • the level unspecified housings are manually inserted into the housing workpiece carriers WTG, while in level f the housing workpiece carriers WTG occurring in the disposal area ES are returned to the manual loading station MBS to be available again.
  • the actual plug-in process in which the contact connection elements are introduced into the plug devices with the aid of the plug-in module SM, also proceeds in this method without manual intervention.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steckverbindungen, insbesondere von elektrischen Verbindungsleitungen für Kraftfahrzeuge, deren Leitungsenden jeweils mit Kontaktanschlußelementen versehen sind, die in einer Steckereinrichtung zur Bildung von kraftschlüssigen Verbindungen in mindestens einer Steckebene zuführbar sind. Mit Kontaktelementen versehene Verbindungsleitungen werden einer Ausgleichsstreckeneinheit (AS) zum Ausrichten zugeführt und mit einer Leitungsübergabeeinheit (LÜ) an einen Leitungs-Werkstückträger (WTL) übergeben, der im Bereich der Steckebene (c) durch entsprechende Leitungs- und Gehäuse-Positioniermodule (PML, PMG) die Verbindungsleitungen mit Steckereinrichtungen verbindet. Derartige Verfahren werden in Kabelkonfektioniereinrichtungen zur Herstellung von Steckverbindungen eingesetzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Steckverbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Steck¬ verbindungen, insbesondere von elektrischen Verbindungsleitun- gen für Kraftfahrzeuge, deren Leitungsenden jeweils mit
Kontaktanschlußelementen versehen sind, die einer Steckerein¬ richtung zur Bildung von kraftschlüssigen Verbindungen in min¬ destens einer Steckebene zuführbar sind.
Zur Herstellung derartig definierte Steckverbindungen sind eine Vielzahl von Handhabungen erforderlich, die bisher nur in Teil¬ bereichen mittels entsprechend gesteuerter Fertigungsmaschinen automatisch ablaufen. Dieser Umstand ist einerseits durch die variantenreichen Ausgestaltungsformen derartiger Steckverbin- düngen zu erklären, bei denen die unterschiedlichsten Stecker¬ einrichtungen mit verschiedenartigsten Kabelformen und -arten kombinierbar und hinsichtlich der Herstellung kraftschlüssiger Verbindungen untereinander mit den verschiedenartigsten Kontakt¬ anschlußelementen ausgestattet sind. Andererseits steht den durch die Vielfalt bedingten kleinen Stückzahlen gleichartiger . Steckverbindungen ein höherer Automatisierungsgrad im Massen¬ fertigungsbereich entgegen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, den Verfahrensablauf zur Herstellung derartiger verschiedenartiger Steckverbindungen so zu gestal- ten, daß auch unter den geschilderten Bedingungen der Viel¬ fältigkeiten in Ausführungsformen und -arten eine weitestgehend automatisierte und von manuellen Handhabungen befreite Ferti¬ gung dieser Steckverbindungen möglich ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verbindungs- leitungen mittels einer Leitungszuführungseinrichtung einer ersten Ebene einer Ausgleichsstreckeneinheit zur Ausrichtung der Kontaktanschlußelemente und einer zweiten Ebene zur Ausrichtung auf einen definierten Längenanschlag zuführbar sind, daß die Verbindungsleitungen jeweils vereinzelt taktweise von einer Leitungsübergabeeinheit einem Leitungs-Werkstückträ- ger zuführbar sind, der mittels einer Werkstückträger-Leitungs- transporteinrichtung in "eine Steckebene eines Gehäuseverarbei¬ tungsmoduls verfahrbar ist, daß das Gehäuseverarbeitungsmodul mit einem Gehäusemodul zur Zuführung von Gehäuse-Werkstückträ¬ gern gekoppelt ist, daß das Gehäuseverarbeitungsmodul für den Leitungs-Werkstückträger ein Leitungs-Positionier odul und für den Gehäuse-Werkstückträger ein Gehäuse-Positioniermodul zur Realisierung des Steckvorganges mit einem Steckmodul in der Steckebene enthält, und daß die Gehäuse-Werkstückträger mit den eingesteckten Verbindungsleitungen mittels einer Werkstückträ- ger-Gehäusetransporteinrichtung in einen Entsorgungsbereich überführbar sind.
Mit der Realisierung eines derartig strukturierten Verfahrens lassen sich praktisch alle gängigen Steckverbindungen, insbeson- dere für den Einsatz im Automobilbau, vollautomatisch herstel¬ len, ohne daß durch manuelle Eingriffe Qualitätsverluste hinge¬ nommen werden müssen bzw. ohne daß damit erhöhte Qualitäts¬ sicherungen notwendig werden. Als wesentlich für das erfinderische Verfahren ist in diesem Zusammenhang anzusehen, daß sowohl die einzelnen Leitungen mit ihren Kontaktanschlußelementen als auch die sie aufnehmenden Steckereinrichtungen in den Gehäusen durch die entsprechenden Positioήier odule zur Realisierung des Steckvorganges in jeweils frei wählbaren Steckebenen einander zuführbar sind, so daß unabhängig von konstruktiven Gegebenheiten der Steckerein¬ richtungen mit ihren Gehäusen und unabhängig von der Ausgestal¬ tung der Kabelanschlußelemente, die in die Steckereinrichtungen einzubringen sind, die Steckverbindungen automatisch herstell¬ bar sind. Die konsequente Aufgliederung der Fertigung in einen Ausgleichs¬ streckenbereich zur Ausrichtung der Leitungen mit der sich an¬ schließenden Überführung in den eigentlichen Verarbeitungsbe¬ reich - Gehäuseverarbeitungsmodul - in dem unabhängig davon die Steckereinrichtungen durch die Gehäusemodule zugeführt sind, läßt eine volle Freizügigkeit in der Herstellung der unterschiedlichsten Arten von Steckverbindungen zu. Weder die Stückzahlen noch die konstruktiven Gegebenheiten der Stecker¬ einrichtungen und/oder deren Kontaktanschlußelemente mit den entsprechenden Leitungen erfordern irgenswelche Änderungen im Verfahrensablauf. Es sind lediglich die Verfahrenswege der entsprechenden Positioniereinrichtungen an das zu fertigende Spektrum der unterschiedlichsten Steckverbindungen anzupassen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Automatisierungsgrad des Verfahrens dahingehend erweitert werden, daß das Gehäusemodul eine Gehäuse odulhandhabungsein- richtung enthält, mit der die Gehäuse-Werkstückträger einer Gehäusemagazineinheit entnehmbar und mit der Werkstückträger- Gehäusetransporteinrichtung dem Gehäuse-Positioniermodul zuführbar sind. Bei der Gehäusemodulhandhabungseinrichtung handelt es sich üblicherweise um eine maschinengesteuerte Greifeinrichtung, mit der die Gehäuse-Werkstückträger dem Gehäuse-Positioniermodul zugeführt werden. Diese Maßnahme eignet sich in besonderer Weise zu Herstellung von Steckver¬ bindungen mit vergleichsweise ähnlich zu handhabenen Bauformen der Steckereinrichtungen.
Zur Fertigung von sehr unterschiedlichen Steckverbindungen mit relativ kleinen Stückzahlen kann das Verfahren durch den Ein¬ satz einer manuellen Bestückungsstation sowohl im Hinblick auf den aparativen Aufwand als auch hinsichtlich seiner Flexibili¬ tät vereinfacht werden ohne den vollautomatisch ablaufenden Fertigungsvorgang beim Stecken an sich zu beeinflussen.
Das Verfahren wird durch zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei der Figur 1 das vollautomatische Verfahren ohne manuellen Eingriff entnehmbar ist, während die Figur 2 ein vereinfachtes Verfahren mit dem Einsatz einer manuellen Bestückungsstation zeigt.
Die Figur 1 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Ferti¬ gungsstraße, in dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstel- lung von Steckverbindungen vollautomatisch aublaufen kann. Die einzelnen Verfahrensschritte sind in drei Hauptbereiche aufge¬ teilt, wobei im ersten Bereich die Ausgleichsstreckeneinheit AS mit der ersten Ebene a zur Ausrichtung der über die Leitungszu- führungseinrichtung LZE zugeführten Kontaktanschlußelemente und in der zweiten Ebene b die Ausrichtung der Kontaktanschlußele¬ mente an einen definierten Längenanschlag erfolgt. Der eigent¬ liche Steckvorgang findet in dem Bereich des Gehäuseverarbei¬ tungsmoduls GVM durch das Steckmodul SM statt. Das Steck- modul SM bewirkt in der Steckebene c das Zusammenfügen der Kontaktanschlußelemente mit deren Leitungsenden mit den im Gehäuse-Positioniermodul PMG mit der Werkstückträger-Gehäuse¬ transporteinrichtung WTGT mittels der Gehäuse-Werkstückträger WTG herangeführten nicht dargestellten Steckereinrichtungen. Die Überführung der Leitungsenden von der Ausgleichsstrecken¬ einheit AS in den Bereich des Gehäuseverarbeitungsmoduls GVM geschieht mit der Leitungsübergabeeineit LÜ, die mittels der Leitungs-Werkstückträger WTL mit der Werkstückträger-Leitungs- transporteinrichtung WTLT in die Steckebene c des Gehäuse- Verarbeitungsmoduls GVM gefahren werden. Zur Durchführung des Steckvorganges werden die einzelnen Leitungen und die sie auf¬ nehmenden Steckereinrichtungen mit ihren entsprechenden Posi¬ tioniermodulen (Leitungs-Positioniermodul, Gehäuse-Positionier¬ modul) in die für die Fertigung notwendige Steckposition ver- fahren. Da sowohl das Leitungs-Positioniermodul PML als auch das Gehäuse-Positioniermodul PMG voneinander unabhängig steuer¬ bar sind, können in dem Gehäuseverarbeitungsmodul GVM annähernd beliebige Steckverbindungen mit den unterschiedlichsten Kontakt¬ anschlußelementen und den verschiedensten Bauformen für die Steckereinrichtungen gefertigt werden. Die Heranführung der
Steckereinrichtungen in den Bereich des Verarbeitungsmoduls GVM erfolgt im dritten Bereich mit dem Gehäusemodul GM. Hier wird mittels der Gehäuse odulhandhabungseinrichtung GMH aus dem Gehäusemagazin GMZ das entsprechend zur Fertigung benötigte Gehäusemodul entnommen und über die Werkstückträger-Gehäuse- transporteinrichtung WTGT dem Gehäuse-Positioniermodul PMG zur Durchführung des Steckvorganges zugeführt.
Weiterhin ist angedeutet, daß die Steckverbindungen aus dem Bereich des Gehäuseverarbeitungsmoduls GVM über die Werkstück¬ träger-Gehäusetransporteinrichtung WTGT in Pfeilrichtung zum Entsorgungsbereich ES überführt werden, um dort in nicht dargestellter Weise nach Entnahme der fertigen Steckverbin¬ dungen wieder der- Gehäuse odulhandhabungseinrichtung GMH zum weiteren Fertigi-ingsablauf zur Verfügung zu stehen.
Mit der Figur 2 ist ein etwas vereinfachter Verfahrensablauf dargestellt, bei dem jedoch die wesentlichen Verarbeitungsbe¬ reiche, wie die Ausgleichsstreckeneinheit AS, das Gehäusever¬ arbeitungsmodul GVM und das Gehäusemodul GM mit ihren entspre¬ chenden Leistungsmerkmalen erhalten sind. Bei diesen Verfahrens- ablauf ist im Bereich des Gehäusemoduls GM statt einer Gehäu- semodulhandhabungseinrichtung eine manuell bedienbare Bestückungsstation MBS vorgesehen, an der die zur Fertigung benötigten Gehäuse-Werkstückträger WTG mit den entsprechenden nicht dargestellten Steckereinrichtungen von Hand bestückt und ebenfalls mittels der Werkstückträger-Gehäusetransporteinrich- tung WTGT dem Gehäuse-Positioniermodul PMG zugeführt werden. In Ergänzung zu dem durch Figur 1 beschriebenen Verfahren sind in diesem Verfahren im Bereich des Gehäusemoduls noch drei weitere Ebenen d, e, f angegeben, mit denen markante Zustände beim Arbeitsablauf beschrieben werden. So ist mit der Ebene d ange¬ deutet, daß an dieser Stelle die Gehäuse-Werkstückträger WTG der Werkstückträger-Gehäusetransporteinrichtung WTGT übergeben werden, um von dieser, ähnlich wie in dem Verfahren zu Figur 1 beschrieben, zum Gehäuse-Positioniermodul PMG zu gelangen. In der Ebene e werden die nicht näher bezeichneten Gehäuse in die Gehäuse-Werkstückträger WTG manuell eingelegt, während in der Ebene f die Rückführung der im Entsorgungsber-eich ES anfallen¬ den Gehäuse-Werkstückträger WTG vorgenommen wird, um anschlie¬ ßend der manuellen Bestückungsstation MBS wieder zur Verfügung zu stehen. Der eigentliche Steckvorgang, bei dem die Kontaktanschußelemen¬ te mit Hilfe des Steckmoduls SM in die Steckereinrichtungen eingebracht werden, verläuft auch bei diesem Verfahren ohne manuellen Eingriff.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Steckverbindungen, insbesondere von elektrischen Verbindungsleitungen für Kraft- fahrzeuge, deren Leitungsenden jeweils mit Kontaktanschlu߬ elementen versehen sind, die einer Steckereinrichtung zur Bildung von kraftschlüssigen Verbindungen in mindestens einer Steckebene zuführbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß die Verbindungsleitungen mittels einer Leitungszuführungs- einrichtung (LZE) einer ersten Ebene (a) einer Ausgleichs¬ streckeneinheit (AS) zur Ausrichtung der Kontaktanschlu߬ elemente und einer zweiten Ebene (b) zur Ausrichtung auf einen definierten Längenanschlag zuführbar sind, - daß die Verbindungsleitungen jeweils vereinzelt taktweise von einer Leitungsübergabeeinheit (LÜ) einem Leitungs-Werkstück- träger (WTL) zuführbar sind, der mittels einer Werkstückträ¬ ger-Leitungstransporteinrichtung (WTLT) in eine Steckebene (c) eines Gehäuseverarbeitungsmoduls (GVM) verfahrbar ist, - daß das Gehäuseverarbeitungsmodul (GVM) mit einem Gehäusemo¬ dul (GM) zur Zuführung von Gehäuse-Werkstückträgern (WTG) gekoppelt ist,
- daß das Gehäuseverarbeitungsmodul (GVM) für den Leitungs-Werk- stückträger (WTL) ein Leitungs-Positioniermodul (PML) und für den Gehäuse-Werkstückträger (WTG) ein Gehäuse-Positionier¬ modul (PMG) zur Realisierung des Steckvorganges mit einem Steckmodul (SM) in der Steckebene (c) enthält, und
- daß die Gehäuse-Werkstückträger (WTG) mit den eingesteckten Verbindungsleitungen mittels einer Werkstückträger-Gehäuse- transporteinrichtung (WTGT) in einen Entsorgungsbereich (ES) überführbar sind.
2. Verfahren zur Herstellung von Steckverbindungen nach- Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß das Gehäusemodul (GM) eine Gehäusemodulhandhabungseinrich- tung (GMH) enthält, mit der die Gehäuse-Werkstückträger (WTG) einer Gehäusemagazineiήheit (GMZ) entnehmbar und mit der Werkstückträger-Gehäusetransporteinrichtung (WTGT) dem Gehäuse-Positioniermodul (PMG) zuführbar sind.
3. Verfahren zur Herstellung von Steckverbindungen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , - daß das Gehäusemodul (GM) mit einer Rückführung (RF) der Werkstückträger-Gehäusetransporteinrichtung (WTGT) an eine manuelle Bestückungsstation (MBS) ausgestattet ist, von der die Gehäuse-Werkstückträger (WTG) mittels der Werkstückträger- Gehäusetransporteinrichtung (WTGT) dem Gehäuse-Positionier¬ modul (PMG) zuführbar sind (Fig. 2).
PCT/DE1991/000139 1990-03-28 1991-02-19 Verfahren zur herstellung von steckverbindungen WO1991015042A1 (de)

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