WO2016088091A1

WO2016088091A1 - Zentriereinheit, crimpvorrichtung und kabelbearbeitungsanlage

Info

Publication number: WO2016088091A1
Application number: PCT/IB2015/059356
Authority: WO
Inventors: Willi Blickenstorfer; Markus WALSER; Michael Jost
Original assignee: Schleuniger Holding Ag
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-06-09
Also published as: JP2017538268A; CH712088B1; KR20170088991A; CN107005016A; JP2017536684A; WO2016088088A1; CN107005015B; KR20170088990A; CH712087B1; CN107005016B; CN107005015A

Abstract

Eine Zentriereinheit (Z) für ein Vorrichtung zur Kabelbearbeitung, insbesondere für eine Crimpstation, weist einen Trägerrahmen (1 ) und zumindest zwei relativ zum Trägerrahmen (1) verstellbare Zentrierbacken (2a, 2b) auf. Diese sind unabhängig voneinander und relativ zum Trägerrahmen (1) verstellbar. Verwendung findet eine derartige Zentriereinheit (Z) in einer Kabelbearbeitungsanlage mit zumindest zwei Bearbeitungsstationen, vorzugsweise mehreren in zumindest teilweise kreisförmiger Anordnung positionierten Bearbeitungsstationen, wobei zumindest eine Abisolierstation und eine Crimpvorrichtung (C) vorgesehen sind, sowie zumindest eine Bewegungseinheit zum Zuführen und zum Zurückziehen eines Endes eines zu bearbeitenden Kabels (K) zu und von den Bearbeitungsstationen.

Description

Zentriereinheit, Crimpvorrichtung und Kabelbearbeitungsanlage

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Europäischen Anmeldung Nr. EP14196417.1 , eingereicht am 4. Dezember 2014, deren Gesamtheit durch Verweisung ausdrücklich und explizit zur Gänze und in allen beliebigen Teilen, für alle Absichten und Zwecke, hier einbezogen ist, in gleicher Weise wie bei identischer vollständiger Aufnahme in der gegenständlichen Anmeldung.

Die Erfindung betrifft Zentriereinheit für ein Vorrichtung zur Kabelbearbei- tung, insbesondere für eine Crimpstation, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , weiters eine Vorrichtung zum Verbinden von Bauteilen mit den Enden von Kabeln durch einen Crimpvorgang, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8, sowie eine Kabelbearbeitungsanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12. Die üblichen Leitungen, die im Automobil eingebaut werden (0,35-6 mm²), sind relativ gutmütig, auch wenn sie etwas verbiegen und etwas nachzittern, wenn sie mit Schwung nach unten gedrückt werden. Beim Crimpvorgang gibt es jedoch keine nennenswerten Problemfälle. Zunehmend werden jedoch auch sehr dünne Leitungen z. B. 0,13 mm² im Automobil verbaut. Es sind sogar Leitungen mit einem Leitungsquerschnitt von 0,05 mm2 angedacht. Das Problem bei der Verarbeitung von dünnen Leitungsquerschnitten auf vollautomatischen Kabelverarbeitungsanlagen ist es, dass mit dünner werdendem Leitungsquerschnitt die Grössenverhältnisse ungünstiger werden. Leitungsgreifer, Crimpstationen, Crimpwerkzeuge sind ursprünglich für grös- sere Querschnitte konstruiert worden. Bei dünneren Querschnitten, aber gleichbleibendem Überstand des Leitungsendes aus dem Leitungsgreifer entsteht natürlich das Problem, dass das dünne überstehende Leitungsende nicht so achsstabil ist, wie eine dickere Leitung. Wenn die Absenkbewegung des Greifers in der üblichen Weise ausgelöst wird, dann geschieht das als Stoßimpuls im unteren Bereich der Absenkbewegung. Das aus dem Greifer frei überstehende Leitungsende muss dieser Absenkbewegung folgen und wird in die Crimpkralle abgesenkt. Dabei kann es passieren, dass einzelne Drähte nicht sauber in die Crimpkralle gelangen oder die axiale Einlegetiefe variiert so stark, dass die geforderte Eignung zur Anfertigung der Kabel in- nerhalb geforderter Spezifikationen (MFU-Werte) bezüglich Einlegetiefe in der Crimpkralle nicht oder nur grenzwertig realisierbar sind. Um ein schonenderes Einlegen des Leitungsendes in die Crimpkralle zu erreichen, ist eine möglichst stoßarme Absenkbewegung des Greifers mit Leitungsende erforderlich. Es wurden daher in der WO 2009/017653 A1 ein Vorrichtung und ein Verfahren zum Absenken und Positionieren von Leitungen in einer als Crimpstation ausgebildeten Bearbeitungsstation einer Bearbeitungsvorrichtung vorgeschlagen. Ein Servoantrieb ist zum Absenken des Greifers mit dem Leitungsende unabhängig vom Crimppressenhub vorgesehen. Das

Crimpwerkzeug besitzt ebenfalls einen Servoantrieb für den Kontaktstreifen- Vorschub, der somit ebenfalls unabhängig von der Crimppresse erfolgen kann. Diese Einrichtung ermöglicht es, die einzelnen Prozesse nacheinander zu starten: Kontaktstreifen exakt vorschieben in die Crimpposition im

Crimpwerkzeug, dann Leitungsgreifer mit Leitungsende in Crimpachse schwenken, dann Greifer mit Leitung mit Hilfe des Servoantriebes über Zahnrad und Zahnstangentrieb soweit absenken, bis das Leitungsende in der Crimpkralle liegt, dann erst die Crimppresse auslösen und den Kontakt am Leitungsende vercrimpen. Alle Bewegungen sind per Servoachse programmierbar und können stossfrei abgewickelt werden, jedoch sind diese

Servoachsen sehr teuer und aufwendig. Wohl ist diese bekannte Lösung für das präzise, stoßfreie Handling von dünnen Leitungen sehr gut geeignet, allerdings auch sehr teuer und aufwendig. Ausserdem wird die Maschinenleistung durch die Folgesteuerung vergleichsweise geringer ausfallen.

Zum Beheben dieser Nachteile ist aus der WO 201 1/004272 A1 eine Vorrich- tung zum Absenken und Positionieren dünner Leitungen in einer

Crimpstation bekannt, welche ein Pressen-Grundgestell mit einem Antrieb aufweist, der einen Pressenschlitten entlang einer Mittelachse mit einem Geschwindigkeitsverlauf ähnlich einer Sinuskurve von einem oberen Totpunkt in einen unteren Totpunkt und zurück bewegt. Weiters ist ein parallel zur Mittelachse angeordneter zentrischer Stösse! vorgesehen, der einendig an einer Halterung befestigt ist, über die der Stössel mit dem Pressenschlitten der Crimpstation starr verbunden ist, so dass sich Pressenschlitten und Stössel in einem Abwärtshub synchron bewegen. Mittels eines separaten Greifers mit einem Greiferkopf und mindestens einem Greiferbacken-Paar, positioniert der Greifer mindestens ein Leitungsende eines Leiters in einer

Crimpzone eines am Pressenschlitten angeordneten Crimpwerkzeugs, aufweisend ein Crimpwerkzeug-Oberteil und ein Crimpwerkzeug-Unterteil, in einer definierten Einschwenkposition zum Vercrimpen mit Cnmpkrallen eines Kontaktelements. Dabei ist dem zentrischen Stössel mindestens eine voreilende Absenkeinrichtung beigeordnet oder nebengeordnet, die den

Greiferkopf gegenüber dem Abwärtshub des Stössels voreüend beaufschlagt und geschwindigkeitsreduziert voreilend absenkt und dabei das Leitungsende von der Einschwenkposition in eine definierte Crimpposition bewegt. Nachteilig bei dieser Leitungspositionierungsvorrichtung sind der hohe konstruktive Aufwand, die damit hohen Herstellungskosten und sie ist schwierig einzustellen.

Um den konstruktiven Aufwand zu reduzieren und gleichzeitig eine gezielte Positionierung auch sehr dünner elektrischer Leitungen in einer Bearbeitungsstation einer Bearbeitungsvorrichtung zu ermöglichen, ist in der EP 2590275 A1 eine Leitungspositionierungsvorrichtung offenbart, deren Ab- senkvorrichtung ein über mindestens ein Federelement gefedertes Druckstück zur Auflage auf der Leitungsführung aufweist, wobei das mindestens eine Federelement in einem Rohr angeordnet ist. Das Druckstück wird dabei durch eine Bewegung der Absenkvorrichtung vertikal zur Längsachse der in der Leitungsführung aufgenommenen Leitung unmittelbar auf die Leitungs- führung aufgebracht, so dass das Druckstück auf einer Oberseite der Leitungsführung zum Aufliegen kommt. Damit kann das Schwingen der Lei- tungsführung und dem aus der Leitungsführung herausragenden freien Ende der Leitung sowohl in einer zur Längsachse der Leitung horizontalen Richtung als auch in einer zur Längsachse der Leitung vertikalen Richtung unterbunden werden. Die Absenkung verhindert jedoch weitere Bewegungen der zu verarbeitenden Leitung, die allenfalls im Verarbeitungsvorgang vorteilhaft oder notwendig sein könnten, und auch die Justierung in die passende Position sowie das Umstellen auf andere Verarbeitungsparameter ist relativ aufwendig.

Die US 6038763 A offenbart eine zangen- oder pinzettenförmige Greifanord- nungen, die ortsfest auf einer Trägerplatte befestigt ist und mit welcher Kabel oder Drähte positioniert werden können. Auch die EP 0586252 A2 hat eine federbelastete Greifeinrichtung ähnlich einer Flachzange oder Pinzette zum Gegenstand.

Hingegen zeigen sowohl die CH 673858 A5 als auch die US 4779334 A bei- de Greifeinrichtungen mit V-förmig ausgeschnittenen Backen, welche an den Enden von gegeneinander verschwenkbaren Armen angebracht sind und ein Kabel bzw. einen länglichen Gegenstand zangenartig greifen. Mit diesen Vorrichtungen sind weder eine gegenläufige noch eine gleichsinnige Bewegung der Klemmbacken, insbesondere aber keine parallele Verfahrbarkeit entlang gerader Bahnen möglich.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Leitungspositionierung bei Leitungsbearbeitungsanlagen, insbesondere umfassend eine Crimpstation, derart zu verbessern, dass auf einfache Art und Weise eine optimale Positionierung des zu bearbeitenden Kabelendes in axialer als auch in zumindest einer transversalen Richtung zu seiner Längsachse ermöglicht ist. Dabei soll die Positionierung einfach einstellbar und auch adaptierbar sein und hohe Flexibilität in Bezug auf die einstellbare Position des Kabelendes aufweisen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 , 10 und 14 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Figuren und in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.

In einer erfindungsgemässen Zentriereinheit für ein Vorrichtung zur Kabelbe- arbeitung, insbesondere für eine Crimpstation, können selbst dünnste Leitungen, insbesondere Mikro-Koaxialkabel und auch sehr feine Litzenkabel zuverlässig bezüglich Längs- und Querposition an die Bearbeitungsstelle, beispielsweise zwischen die Crimpkrallen eines Crimpkontaktesoder eines anderen am Ende des Kabels anzubringenden Bauteil eingeführt werden, ohne dass der Innenleiter, Dielektrikum oder die Abschirmung verbogen oder beschädigt werden.

Dazu ist die Anordnung aus Trägerrahmen und zumindest zwei relativ zum Trägerrahmen verstellbaren Zentrierbacken, zwischen welchen das zu bearbeitende Kabel aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumin- dest zwei der einander gegenüberliegenden Zentrierbacken unabhängig voneinander relativ zueinander und relativ zum Trägerrahmen verstellbar sind. Damit kann über die unabhängig voneinander bewegbaren Zentrierbacken die Zentrierung im Durchmesser sowie in der Höhe verstellt und damit das Kabelende in beliebiger Höhen-Position relativ zur Bearbeitungsstelle bzw. dem am Kabel anzubringenden Bauteil, insbesondere einem

Crimpkontakt, axial geklemmt oder axial verschiebbar geführt werden. Alle diese Bewegungen können nacheinander oder auch gleichzeitig erfolgen. Bevorzugt sind die zumindest zwei unabhängig voneinander verstellbaren Zentrierbacken mittels unabhängig voneinander ansteuerbarer Antriebe be- weg bar.

Bevorzugt überschneiden dabei die maximal möglichen Versteilwege der einander gegenüberliegenden und unabhängig voneinander verstellbaren Zentrierbacken einander zumindest teilweise. Weiter bevorzugt können diese Verstellwege einander komplett überschneiden. Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist jede der unabhängig voneinander verstellbare Zentrierbacken mittels jeweils eines eigenen Antriebs bewegbar und sind die Antriebe unabhängig voneinander betätigbar. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Zentrierbacken oder deren Antriebe mit zumindest einer Überwachungs- und/oder Steuereinheit gekoppelt. Vorzugsweise ist diese Steuereinheit programmierbar ausgeführt. Damit ist auf einfache und sehr flexible Programmierung der Position jeder der Zentrierbacken unabhängig von der anderen Zentrierbacke für jeden Verarbeitungsschritt und alle Arten von Kabeln möglich. Die Positionen und Parameter für Kabelführung, Kabelzentrierung und Kabelklem- mung können einfach und rasch verändert und an die jeweiligen Bedürfnisse im Zuge der Kabelbearbeitung angepasst werden. Dies kann beispielsweise über eine Koppelung mit der Programmierung der Anlagensteuerung erfol- gen, durch welche die Positionen und Parameter abhängig von den Einstellungen der übrigen Anlagenteile angepasst werden. Auch eine individuelle Programmierung der Zentriereinheit ist möglich.

Vorzugsweise ist dabei die Überwachungs- und/oder Steuereinheit zur Bewegung der Zentrierbacken aufeinander zu und voneinander weg ausgelegt ist, um eine Führung bzw. Klemmung des Kabelendes zu bewerkstelligen und wie gewünscht bzw. notwendig anzupassen. Alternativ dazu und vorzugsweise zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Überwachungsund/oder Steuereinheit zur gleichgerichteten Bewegung der Zentrierbacken ausgelegt ist. Damit ist die genaue relative Positionierung von Kabelende und Bearbeitungsposition, am Kabelende anzubringenden Bauteil bzw.

Crimpkontakt, durchführbar.

Um eine in zumindest einer Querrichtung des Kabels fest vorgebbare Position des Kabels zu erhalten, ist eine Ausführungsform der Zentriereinheit vorgesehen, bei welcher die einander zugewandten Seiten der einander gegen- überliegenden Zentrierbacken jeweils mit zumindest einem konkaven Ausschnitt versehen sind, vorzugsweise mit einem V-förmigen Ausschnitt.

Bevorzugt ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass jede der Zentrierbacken an je einem Schiebeteil ausgebildet ist, wobei diese Schiebeteile im Träger- rahmen parallel und relativ zueinander verschiebbar geführt sind, und wobei jeder Schiebeteil mit je einem Antrieb gekoppelt ist.

Wenn gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der Trägerrahmen in einer Höhe zwischen den äussersten Endpositionen der Zentrierbacken an zumindest einer seiner Seiten offen ist, kann das zu bear- beitende Kabel einfach durch eine Schwenkeinheit quer zur Kabellängsachse in den Bereich der Zentrierbacken geschwenkt werden, so dass grosse axiale Kabelbewegungen vermieden werden können. Vorzugsweise ist dazu der Trägerrahmen in einer Richtung senkrecht zur Verfahrrichtung der Zentrierbacken offen, um eine möglichst einfache und kompakte Ausführung der Zentriereinheit und deren verfahrbarer Elemente zu gewährleisten. Bei einer Ausführungsform mit Zentrierbacken auf oder an Schiebeteilen sind auch diese Schiebeteile vorteilhafterweise mit derartigen Durchführungen oder mit gleichartigen Ausschnitten versehen.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Crimpvorrichtung zum Verbinden von Bauteilen mit den Enden von Kabeln durch einen

Crimpvorgang, die mit einem Crimpwerkzeug und einer davor angeordneten und wie in einem der vorhergehenden Absätze beschriebenen Zentriereinheit ausgestattet ist.

Bevorzugt ist dabei die Zentriereinheit in einem unveränderlichen Abstand unmittelbar vor dem Crimpwerkzeug positioniert. Diese Position befindet sich vorzugsweise in einem Bereich, der unmittelbar an den abisolierten Abschnitt eines eingeführten Kabels anschliesst. Dadurch dass die Zentrierung unmittelbar vor der Crimppresse und damit dem mit dem Kabelende zu verbindenden Bauteil angeordnet ist, und sich die Zentrierbacken wie oben erläutert unabhängig voneinander bewegen lassen, kann die Zentrierung im Durch- messer sowie in der Höhe verstellt werden. Damit kann eine genau definierte und präzise steuerbare Bewegung des Kabelendes an eine vordefinierte Position selbst bei einem grösseren Kabelüberhang, d.h. grossem Abstand zwischen dem Kabelende und den Greiferbacken der Kabelhandhabungseinheit, bewirkt werden. Alle dafür notwendigen Bewegungen, sowohl in Kabellängsrichtung als auch in Kabelquerrichtung können nacheinander oder auch gleichzeitig erfolgen.

Die Kabel-Zentrierung kann nahe an der Crimppresse und dem darin aufgenommenen Crimpkontakt angeordnet werden. Je nach Konstruktion der Presse und den vorhandenen Platzverhältnissen könnte die Kabel- Zentrierung sogar in die Crimppresse integriert werden. Da der Greifer/Klemmbacken keine Vertikalbewegung (Kabelabsenkung) ausführen muss, kann dieser robuster und leichter konstruiert werden, was wiederum eine höhere Dynamik der dadurch insgesamt leichteren Schwenkeinheit er- Saubt.

Vorzugsweise sind in die Zentriereinheit und das Crimpwerkzeug auf einem gemeinsamen Träger montiert.

Um dabei dennoch eine einfache und rasche Zugänglichkeit zum

Crimpwerkzeug und auch zu den beweglichen Teilen der Zentriereinheit zu gewährleisten, ist diese vorzugsweise relativ zum Crimpwerkzeug

verschwenkbar. Die Zentriereinheit ist dabei vorzugsweise um eine Achse verschwenkbar, die vorzugsweise horizontal orientiert ist. Diese Achse verläuft bevorzugt in einem unteren Bereich des Trägerrahmens. Die Zentriereinheit, insbesondere der Trägerrahmen, ist um diese Achse verschwenkbar vorzugsweise auf dem gemeinsamen Träger montiert. Um dabei insbesondere die Zugänglichkeit von oben für Kontroll- und Wartungsarbeiten zu erleichtern, ist die Schwenkachse für die Zentriereinheit vorzugsweise im unteren Bereich des Trägerrahmens angeordnet.

Auch eine Kabelbearbeitungsanlage mit zumindest zwei Bearbeitungsstatio- nen, vorzugsweise mehreren in zumindest teilweise kreisförmiger Anordnung positionierten Bearbeitungsstationen, kann zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ausgestattet sein. Typischerweise ist in einer derartigen Anlage zumindest eine der Bearbeitungsstationen eine Abisolierstation und ist eine weitere der Bearbeitungsstationen eine Crimpvorrichtung. Zum Zuführen und zum Zurückziehen eines Endes eines zu bearbeitenden Kabels zu und von den Bearbeitungsstationen ist eine Bewegungseinheit vorhanden, vorzugsweise eine Schwenkeinheit auch zum Schwenken des Endes des Kabels entlang der kreisförmigen Anordnung der Bearbeitungsstationen. Diese Bewegungseinheit zur Handhabung des Kabels weist eine Klemmvorrichtung zum Festhalten des Kabels auf, insbesondere einen Greifer mit Klemmbacken für das Kabel.

Die Kabelbearbeitungsanlage ist erfindungsgemäss nun dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Crimpvorrichtung und der Bewegungseinheit eine Zentriereinheit wie weiter oben beschrieben angeordnet ist. Eine alternative Ausführungsform einer derartigen Kabelbearbeitungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpvorrichtung wie in den vorhergehenden Absätzen beschrieben ausgebildet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeich- nungen Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Die Bezugszeichenliste ist Bestandteil der Offenbarung. Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Bauteile, Bezugszeichen mit unterschiedlichen Indices geben funktionsgleiche oder ähnliche Bauteile an.

Es zeigen dabei: Fig. 1a eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemässen Zentriereinheit in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 1 b eine Darstellung der Zentriereinheit, gesehen von der Seite der

Handhabungseinheit für das Kabel, Fig. 1c eine Darstellung der Zentriereinheit, gesehen von der Seite der

Crimpstation,

Fig. 2a bis 2e eine Abfolge von Schritten beim Einlegen des Kabelendes in einen Crimpkontakt als Beispiel für einen am Kabelende anzubringenden Bauteil, Fig. 3a eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemässen Zentriereinheit in einer weiteren Ausführungsform mit seitlicher Öffnung zur Kabeleinschwenkung,

Fig. 3b eine Darstellung der Zentriereinheit der Fig. 3a, gesehen von der

Seite der Handhabungseinheit für das Kabel, Fig. 3c eine Darstellung der Zentriereinheit der Fig. 3a, gesehen von der

Seite der Crimpstation,

Fig. 3d den Bereich der Öffnung zur Kabeleinschwenkung in vergrössertem

Massstab, und

Fig. 4 eine Crimpstation mit einer erfindungsgemässen Zentriereinheit und einer gemeinsamen Steuereinheit.

Fig. 1 zeigt eine Zentriereinheit Z für zu bearbeitende Kabelenden, insbesondere für das Einlegen der Enden dünner abisolierter Kabel in beispielsweise Crimpkontakte, in einer Explosionsdarstellung. Die Fig. 1 b und 1 c zeigen die Zentriereinheit Z in zusammengebautem Zustand einmal aus der Richtung einer unmittelbar benachbarten Bearbeitungsstation (Fig. 1 b) bzw. aus der Richtung, aus welcher durch eine Bewegungs-, Handhabungs- bzw. Transporteinheit für das Kabel, beispielsweise einer Schwenkeinheit mit Greifern einer Kabelbearbeitungsanlage, das Kabel K durch die Zentriereinheit Z hindurch zur Bearbeitungsstation geführt werden kann (Fig. 1 c). Ein Trägerrahmen 1 ist mittels Lagerungsblöcken 1 a an einer Trägerstruktur befestigt, welche Lagerungsblöcke 1 a eine vorzugsweise horizontale Achse am unteren Ende des Trägerrahmens 1 definieren. Die Lagerungsblöcke 1 a sind vorzugsweise auf einem gemeinsamen Träger für die Zentriereinheit Z und die unmittelbar dahinter angeordnete Bearbeitungsstation für das Kabelende montiert, insbesondere einer Crimpvorrichtung C mit einem oberen

Crimpwerkzeug 1 1 und einem unteren Crimpwerkzeug 12 zum Befestigen vorzugsweise eines Kontaktes 9 bzw. Steckers am Kabelende.

Im Trägerrahmen 1 sind zwei Zentrierbacken 2a, 2b verschiebbar geführt gehalten, wobei die vorzugsweise konkaven, insbesondere V-förmig bzw. dreiecksförmig ausgeschnittenen Kabelaufnahmen der Zentrierbacken 2a, 2b einander zugewandt sind. Die Zentrierbacken 2a, 2b sind auf Trägerplatten 3a, 3b als Schiebeteile befestigt oder daran ausgebildet, welche Trägerplatten 3a, 3b im Trägerrahmen 1 in vertikaler Richtung verschiebbar geführt sind. Die Verschiebung der Trägerplatten 3a, 3b relativ zueinander und relativ zum Trägerrahmen 1 wird durch jeweils einen Linearmotor 4a, 4b als Antriebseinrichtung bewerkstelligt. Beide Linearmotoren 4a, 4b sind auf einer gemeinsamen Motorhalteplatte 5 befestigt, die vorzugsweise ihrerseits mit dem Trägerrahmen 1 verbunden ist. Die Achsen 6a, 6b der Linearmotoren 4a, 4b sind beispielsweise über schräg verzahnte Zahnräder oder in Form eines Schneckengetriebes mit den Trägerplatten 3a, 3b gekoppelt.

Diese Linearmotoren 4a, 4b sind bevorzugt mit einer Überwachungs- und/oder Steuereinheit S verbunden, mittels derer sie unabhängig voneinander und auch richtungsmässig unabhängig betätigbar sind. Diese Ansteue- rung erfolgt vorzugsweise programmierbar über eine entsprechend programmierbare Steuereinheit, welche auch Teil der Anlagensteuerung sein kann, in welcher die beschriebene Zentriereinheit Z eingebunden ist. Damit können über entsprechende Programmierung und Ansteuerung der Linearmotoren 4a, 4b die Trägerplatten 3a, 3b und damit auch die Zentrierbacken 2a, 2b unabhängig voneinander in vertikaler Richtung aufwärts und abwärtsverfahren werden. Die Zentrierbacken 2a, 2b können dadurch geöffnet bzw. geschlossen werden und auch gemeinsam und parallel in ein und derselben Richtung verfahren werden, um eine dazwischen zentriertes oder auch ge- klemmtes Kabel K zu positionieren. Abhängig von der Verfahrrichtung und der Geschwindigkeit der Motorachsen können die Zentrierbacken 2a, 2b somit geschlossen, geöffnet oder in ihrer„Zentrumslage¹¹ verschoben werden. Alle diese Bewegungen können auch einander überlagernd programmiert werden, so dass beispielsweise das Öffnen oder Schliessen der Zentrierung auch gleichzeitig mit der Verschiebung der„Zentrumslage" erfolgen kann.

Durch ein Abdeckblech 7 werden die Trägerplatten 3a, 3b am Trägerrahmen 1 gehalten, um gemeinsam mit diesem die Führung der Trägerplatten 3a, 3b sicherzustellen und das Eindringen von Verschmutzungen zu vermeiden (siehe auch Fig. 1 b). Falls die Trägerplatten 3a, 3b alternativ dazu bereits in Führungen am Trägerrahmen 1 verschiebbar eingesetzt sind, dient das Abdeckblech 7 ausschliesslich dem Schutz der Führungen und Trägerplatten 3a, 3b.

Im Trägerrahmen 1 ist ein vertikales Lang loch 8 ausgebildet, durch welches das zu verarbeitende Ende des Kabels K geführt werden und im Zuge des Anbringens eine Bauteils wie etwa eines Crimpkontaktes 9 am Kabeiende von den Zentrierbacken 2a, 2b in beliebiger Höhe entlang des Langloches 8 geklemmt oder geführt werden kann. Die Zentriereinheit Z könnte aber bei allen Bearbeitungsschritten zum Einsatz kommen, wo eine spezielle Abfolge von Führung und/oder Klemmung in unterschiedlichen Positionen der Ka- belachse erforderlich ist. In Fig. 1 b ist das Kabel K ebenfalls eingezeichnet.

Bevorzugt ist die Zentriereinheit Z mit einer Crimpvorrichtung C zum Verbinden von Bauteilen mit den Enden von Kabeln K durch einen Crimpvorgang kombiniert. Die Zentriereinheit Z ist dabei bevorzugt in einem vorzugsweise unveränderlichen Abstand unmittelbar vor dem zumindest einen

Crimpwerkzeug 1 , 12 der Crimpvorrichtung C positioniert. Um dabei die bestmögliche Führung und Genauigkeit beim Einlegen des Kabelendes in den Bauteil wie etwa einen Crimpkontakt 9 zu gewährleisten, ist die Zentriereinheit Z bevorzugt in jenem Bereich vor der Crimpvorrichtung C angeordnet, der bei eingelegtem Kabel, d.h. beim Verfahrensschritt unmittelbar vor dem Aufcrimpen des Kontaktes 9 bzw. Steckers am Kabelende unmittelbar an den abisolierten Abschnitt eines eingeführten Kabels K anschliesst.

Wie eingangs schon angedeutet, sind vorzugsweise die Zentnereinheit Z und die Crimpvorrichtung C mit ihrem Crimpwerkzeug 1 1 , 12 auf einem gemeinsamen Träger montiert, um den gegenseitigen Abstand und die gegenseitige Ausrichtung quer zur Kabellängsachse A sicher und reproduzierbar einzuhalten. Um dennoch die Zentriereinheit Z und deren Elemente sowie auch das Crimpwerkzeug 1 1 , 12 für Wartung, Austausch oder Reparatur gut zugänglich zu machen, wird bevorzugt die Zentriereinheit Z relativ zur Crimpstation C oder zumindest dem Crimpwerkzeug 1 1 , 12 verschwenkbar montiert sein. Die Verschwenkung erfolgt dabei vorzugsweise um eine horizontale Achse 15 auf dem gemeinsamen Träger, wobei diese Achse 15 im unteren Bereich des Trägerrahmens 1 liegt, vorzugsweise im Bereich der Unterkante des Trägerrahmens 1 verläuft. Wenn nötig und vorteilhaft können auch andere Positionen und Ausrichtungen der Schwenkachse vorgesehen sein, bei- spielsweise seitlich und vertikal am Trägerrahmen 1 , um diesen wie eine Tür von der Crimpvorrichtung C wegschwenken zu können. Auch die Anbringung des Trägerrahmens 1 in einer vorzugsweise vertikalen oder auch horizontalen Schiebeführung zur Entfernung durch einfaches Herausziehen wäre bei besonders geringem Platzangebot unter Vermeidung des Platzbedar- fes für die Schwenkbewegung denkbar. Die Zentriereinheit Z ist vorteilhaft- erweise und wie in Fig. 4 dargestellt mit zwei seitlichen Zapfen in Lagerblöcken 14 auf dem gemeinsamen Träger verschwenkbar montiert, wobei die Zentriereinheit Z zumindest in einer Stellung senkrecht zur Kabelachse A und in der maximal möglichen weggeschwenkten Stellung durch beliebige Mittel fixierbar ist. Ebenfalls sind in Fig. 4 die zwischen Crimpstation C und Über- wachungs- und/oder Steuereinheit S verlaufende Sensor- und/oder Steuerlei- tung 13 als auch die zwischen der Zentriereinheit Z und der Überwachungsund/oder Steuereinheit S verlaufende Sensor- und/oder Steuerleitung 13 eingezeichnet.

Eine besonders vorteilhafte Anwendung findet die oben beschriebene Zent- riereinheit Z in einer Kabelbearbeitungsanlage mit zumindest zwei Bearbeitungsstationen, vorzugsweise mehreren in zumindest teilweise kreisförmiger Anordnung positionierten Bearbeitungsstationen. Typischerweise wird eine Zentrierung der zu bearbeitenden Kabelenden in Anlagen benötigt, die zumindest eine Abisolierstation und eine Crimpvorrichtung aufweisen, in wel- eher Kontakte oder Stecker 9 auf die abisolierten Kabelenden durch auferimpen aufgebracht werden. Das Kabel K wird in diese Anlagen durch eine Bewegungseinheit zum Zuführen und zum Zurückziehen eines Endes eines zu bearbeitenden Kabels zu und von den Bearbeitungsstationen positioniert. Diese Bewegungseinheit übernimmt in Form eines Schwenkarmes mit Kabelgreifern 10 als Klemmvorrichtung zum Festhalten des Kabels K auch das allfällige Schwenken des Endes des Kabels entlang der kreisförmigen Anordnung der Bearbeitungsstationen. Auch die Crimpvorrichtung wie oben erläutert ist vorzugsweise als eine der Bearbeitungsstationen dieser Anlage zur Kabelbearbeitung darin integriert. In weiterer Folge soll unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2e ein vorteilhaftes Verfahren zum Anbringen beispielsweise eines Crimpkontaktes am Ende eines abisolierten Kabels K als Beispiel für den vorteilhaften Einsatz der oben beschriebenen Zentriereinheit Z beschrieben werden. Nach dem

Abisolieren und Konfektionieren des Kabelendes, auf welchem ein Stecker oder Crimpkontakt 9 befestigt werden soll, muss dieses Kabelende in beispielsweise den Crimpkontakt 9 exakt eingelegt werden, um eine Beschädigung des Kabelendes zu vermeiden und eine gute Befestigung und Kontak- tierung zu gewährleisten. Dabei erfolgt ein Klemmen des Kabels K durch die Greifer 10 in einer gegenüber der Achse des Crimpkontaktes 9 versetzten Achse und mit seinem Ende ausserhalb des Crimpkontaktes 9. Anschliessend wird das Kabelende durch axiales Bewegen des Kabels K und durch Bewegen der Achse A des abisolierten Endes des Kabels K in die Achse des Crimpkontaktes 9, entweder gleichzeitig oder in aufeinanderfolgenden Schritten eingelegt, wonach das Aufcrimpen des Crimpkontaktes 9 auf das vollständig eingeführte Kabel K erfolgen kann. Mittels der oben erläuterten Zentriereinheit Z wird das Kabel K mittels des Greifers 10 in die Zentriereinheit Z axial eingeschoben, wie in Fig. 2a dargestellt ist. Das Kabelende ragt schliesslich durch das vertikale Langloch 8 und kommt mit seinem unmittelbar an das abisolierte Ende anschliessenden Längsabschnitt zwischen den Zentrierbacken 2a, 2b zu liegen. Wie in Fig. 2b dargestellt ist, werden diese Zentrierbacken 2a, 2b dann programmgesteuert durch die Überwachungs- und/oder Steuereinheit S aufeinander zu gefahren, jedoch nicht gänzlich klemmend um das Kabel geschlossen. Das Kabelende ist nun zwischen den Zentrierbacken 2a, 2b geführt, d.h. in Höhe und Querrichtung exakt geführt und dennoch axial in Richtung auf den Crimpkontakt 9 hin beweglich (siehe insbesondere Fig. 2d im Vergleich mit Fig. 2c).

Während also in Fig. 2a die Zentrierbacken 2a, 2b noch offen sind und die Kabel-Achse und die Zentrierbacken-Mittelachse auf der gleichen Höhe sind, liegt die Achse des Crimpkontaktes 9, die im fertigen Zustand mit der Kabel- Achse A zusammenfallen soll, noch tiefer. In dieser Zwischenposition ist si- chergestellt, dass das abisolierte Kabelende den Crimpkontakt 9 nirgends touchiert.

Anschliessend werden, wie in Fig. 2c gezeigt, beide Zentrierbacken 2a, 2b vorzugsweise wieder programmgesteuert abgesenkt, womit auch das abisolierte Kabelende auf die Achse des Crimpkontaktes 9 hin abgesenkt wird, diese vorzugsweise aber noch nicht gänzlich erreicht. Der relative Abstand der Zentrierbacken 2a, 2b zueinander bleibt dabei typischerweise gleich, könnte bei Bedarf aber auch noch weiter geschlossen oder auch wieder geöffnet werden.

Wie dann Fig. 2d zeigt, wird das Kabel K in einem weiteren Schritt durch die Greifer 10 bzw. Klemmbacken der Schwenkeinheit axial auf den Crimpkontakt 9 hin in die axial lagerichtige Endposition geschoben. Dieser Schritt kann noch von einem gänzlichen Absenken der Zentrierbacken 2a, 2b zum kompletten koaxialen Einlegen des Kabels K in den Crimpkontakt 9 gefolgt werden, wenn diese Übereinstimmung der Achsen nicht bereits im vor- hergehenden Schritt vollständig erfolgt sein sollte.

Schliesslich wird der Crimpkontakt 9 mittels der Crimpwerkzeuge 1 1 , 12 auf das abisolierte Ende des Kabels K gecrimpt. Je nach Anforderung wird dabei das Kabel K von den Zentrierbacken 2a, 2b nur geführt oder kann durch weiteres programmgesteuertes Schliessen der Zentrierbacken 2a, 2b auch mit leichtem Druck sicher in Position gehalten werden.

Aile diese Verfahrbewegungen, insbesondere jene der Zentrierbacken 2a, 2b sind programmgesteuert vorgegeben. Ebenso können die oben in Einzelschritten erläuterten Bewegungen auch in beliebiger Weise zusammenge- fasst oder auch zu einem kontinuierlichen Bewegungsvorgang zusammenge- fasst werden.

Mit einer Zentriereinheit Z wie in den Fig. 1 a bis 1 c dargestellt, können die eben erläuterten Zentrier- und Einlegevorgänge optimal gestaltet werden, es ist jedoch zu Beginn eine relativ grosse Bewegung der Greifer 10 und damit der Bewegungs- bzw. Handhabungseinheit oder der Schwenkeinheit in axia- ler Richtung des Kabels K notwendig.

Um eine übermässig grosse axiale Bewegung des Kabels zu vermeiden, die auch eine grossen Bewegungsspielraum der relativ schweren Bewegungseinheit zum Zuführen und Zurückziehen des Kabelendes kann die Zentriereinheit Z wie in Fig. 3a bis 3d dargestellt weiterentwickelt werden. Im Träger- rahmen 1 ist an zumindest einer Seite eine Ausnehmung 1 c ausgearbeitet. Auf der Seite dieser Ausnehmung 1 c, die vorzugsweise in einer Richtung orientiert ist, die einen vorzugsweise stumpfen Winkel mit der Verfahrrichtung der Zentrierbacken 2a, 2b einschliesst.ist auch die Trägerplatte 3b für die obere Zentrierbacke 2b mit einer Ausnehmung versehen oder zumindest in diesem Bereich von jeglichem Material freigehalten. Gleiches gilt ebenso für die Abdeckplatte 7. Vorzugsweise ist die Richtung der Ausnehmung 1 c senkrecht auf die vorzugsweise vertikale Verfahrrichtung der Zentrierbacken 2a, 2b ausgerichtet. Das erlaubt ein einfaches seitliches Einschwenken des Kabelendes in das Langloch 8 der Zentriereinheit Z mittels vorzugsweise ei- ner Schwenkeinheit der Kabelbearbeitungsanlage.

In der Trägerplatte 3a für die untere Zentrierbacke 2a ist eine Ausnehmung 3c ausgebildet, die in ihrer Grösse vorzugsweise der Ausnehmung 1c des Trägerrahmens 1 entspricht. Durch diese Ausnehmung 1 c, 3c, die sich in jedem Fall in einer Höhe des Trägerrahmens 1 zwischen den äussersten Endpositionen der Zentrierbacken 2a, 2b befindet, vorzugsweise im zentralen Bereich zwischen diesen Endpositionen, kann das Kabel K (wie im vergrös- serten Ausschnitt der Fig. 3d gut zu erkennen ist) seitlich in den Bereich zwischen die geöffneten Zentrierbacken 2a, 2b und quer zur Kabellängsachse eingeschwenkt werden.

Bezugszeichenliste

1 Trägerrahmen

1 a Lagerungsblöcke für Trägerrahmen

1 c Ausnehmung im Trägerrahmen

2a, 2b Zentrierbacken

3a, 3b Trägerplatten der Zentrierbacken

3c Ausnehmung in Trägerplatte

4a, 4b Antriebe der Zentrierbacken

5 Motormontageplatte

6a, 6b Achsen der Antriebe

7 Abdeckplatte

8 Vertikales Langloch

9 Crimpkontakt

10 Greifer für Kabel

1 1 , 12 Crimpwerkzeuge

13 Sensor- bzw. Steuerleitungen

14 Lagerblock

15 Schwenkachse für Zentriereinheit Z Zentriereinheit

C Crimpstation

K Kabel

S Steuereinheit

A Kabelachse

Claims

Patentansprüche

Zentriereinheit (Z) für eine Vorrichtung zur Kabelbearbeitung, insbesondere für eine Crimpstation (C), welche Zentriereinheit (Z) einen Trägerrahmen (1 ) und zumindest zwei einander gegenüberliegende, relativ zum Trägerrahmen (1 ) verstellbare Zentrierbacken (2a, 2b) aufweist, zwischen welchen das zu bearbeitende Kabel (K) aufgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei der einander gegenüberliegenden Zentrierbacken (2a, 2b) unabhängig voneinander relativ zueinander und relativ zum Trägerrahmen (1 ) verstellbar sind.

Zentriereinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die maximal möglichen Verstellwege der einander gegenüberliegenden und unabhängig voneinander verstellbaren Zentrierbacken (2a, 2b) einander zumindest teilweise überschneiden, vorzugsweise einander komplett überschneiden.

Zentriereinheit (Z) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede der unabhängig voneinander verstellbare Zentrierbacken (2a, 2b) mittels jeweils eines eigenen Antriebs (4a, 4b) bewegbar ist und die Antriebe (4a, 4b) unabhängig voneinander betätigbar sind.

Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierbacken (2a, 2b) oder deren Antriebe (4a, 4b) mit zumindest einer vorzugsweise programmierbaren Über- wachungs- und/oder Steuereinheit (S) gekoppelt sind.

Zentriereinheit (Z) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und/oder Steuereinheit (S) zur Bewegung der Zentrierbacken (2a, 2b) aufeinander zu und voneinander weg ausgelegt ist.

6. Zentriereinheit (Z) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungs- und/oder Steuereinheit (S) zur gleichgerichteten Bewegung der Zentrierbacken (2a, 2b) ausgelegt ist.

7. Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Seiten der einander gegenüberliegenden Zentrierbacken (2a, 2b) jeweils mit zumindest einem konkaven Ausschnitt versehen sind, vorzugsweise mit einem V- förmigen Ausschnitt.

8. Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Zentrierbacken (2a, 2b) an je einem Schiebeteil (3a, 3b) ausgebildet ist, wobei diese Schiebeteile (3a, 3b) im Trägerrahmen (1 ) parallel und relativ zueinander verschiebbar geführt sind, und wobei jeder Schiebeteil (3a, 3b) mit je einem Antrieb (4a, 4b) gekoppelt ist.

9. Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Trägerrahmen (1 ) in einer Höhe zwischen den äussersten Endpositionen der einander gegenüberliegenden Zentrierbacken (2a, 2b), vorzugsweise im zentralen Bereich zwischen diesen Endpositionen, als auch ein allfäiliger Schiebeteil (3a, 3b), an zumindest einer seiner Seiten eine Durchführung (1 c) aufweist, vorzugsweise an einer parallel zur Verfahrrichtung der Zentrierbacken (2a, 2b) liegenden Seite.

10. Crimpvorrichtung zum Verbinden von Bauteilen mit den Enden von Kabeln durch einen Crimpvorgang, mit einem Crimpwerkzeug (1 1 , 12) und einer davor angeordneten Zentriereinheit, gekennzeichnet durch eine Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

1 1 . Crimpvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinheit (Z) in einem unveränderlichen Abstand unmittelbar vor dem Crimpwerkzeug (1 1 , 12) positioniert ist, vorzugsweise in ei- nem Bereich, in welchem im Zuge der Kabelbearbeitung der unmittelbar an den abisolierten Abschnitt eines eingeführten Kabels (K) anschliessende Längenbereich positioniert wird.

12. Crimpvorrichtung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeich- net, dass die Zentriereinheit (Z) und das Crimp Werkzeug (1 1 , 12) auf einem gemeinsamen Träger montiert sind. 3. Crimpvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinheit (Z) relativ zum

Crimpwerkzeug, vorzugsweise um eine Achse, vorzugsweise um eine horizontale Achse (15), verschwenkbar ist und die Zentriereinheit (Z) vorzugsweise in einem unteren Bereich des Trägerrahmens (1 ) verschwenkbar auf dem gemeinsamen Träger montiert ist.

14. Kabelbearbeitungsanlage mit zumindest zwei Bearbeitungsstationen, vorzugsweise mehreren in zumindest teilweise kreisförmiger Anordnung positionierten Bearbeitungsstationen, wobei zumindest eine der Bearbeitungsstationen eine Abisolierstation und eine zumindest weitere Bearbeitungsstation eine Crimpvorrichtung (C) ist, und mit zumindest einer Bewegungseinheit zum Zuführen und zum Zurückziehen eines Endes eines zu bearbeitenden Kabels zu und von den Bearbeitungsstationen, vorzugsweise auch zum Schwenken des Endes des Kabels entlang der kreisförmigen Anordnung der Bearbeitungsstationen, wobei die Bewegungseinheit eine Klemmvorrichtung zum Festhalten des Kabels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Crimpvorrichtung (C) und der Bewegungseinheit eine Zentriereinheit (Z) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angeordnet ist.

15. Kabelbearbeitungsanlage mit zumindest zwei Bearbeitungsstationen, vorzugsweise mehreren in zumindest teilweise kreisförmiger Anordnung positionierten Bearbeitungsstationen, wobei zumindest eine der Bearbeitungsstationen eine Abisolierstation und eine zumindest weite- re Bearbeitungsstation eine Crimpvorrichtung (C) ist, und mit zumin- dest einer Bewegungseinheit zum Zuführen und zum Zurückziehen eines Endes eines zu bearbeitenden Kabels zu und von den Bearbeitungsstationen, vorzugsweise auch zum Schwenken des Endes des Kabels entlang der kreisförmigen Anordnung der Bearbeitungsstatio- nen, wobei die Bewegungseinheit eine Klemmvorrichtung zum Festhalten des Kabels aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Crimpvorrichtung (C) nach einem der Ansprüche 10 bis 13 ausgebildet ist.