WO2018189096A1 - Anlage sowie verfahren zur automatisierten vorbereitung und bereitstellung von einzelnen leitungselementen für einen kabelsatz - Google Patents

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WO2018189096A1
WO2018189096A1 PCT/EP2018/059007 EP2018059007W WO2018189096A1 WO 2018189096 A1 WO2018189096 A1 WO 2018189096A1 EP 2018059007 W EP2018059007 W EP 2018059007W WO 2018189096 A1 WO2018189096 A1 WO 2018189096A1
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WO
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gripper
station
individual
plant
processing stations
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/059007
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian Dietlein
Christian Guni
Paul Heisler
Roland Jaecklein
Paulo MARTINS
Onur Tavsel
Original Assignee
Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
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Filing date
Publication date
Application filed by Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg filed Critical Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/28Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for wire processing before connecting to contact members, not provided for in groups H01R43/02 - H01R43/26
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G1/00Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
    • H02G1/12Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof
    • H02G1/1202Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for removing insulation or armouring from cables, e.g. from the end thereof by cutting and withdrawing insulation
    • H02G1/1248Machines
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H01B13/01263Tying, wrapping, binding, lacing, strapping or sheathing harnesses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/20Apparatus 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 system and a method for the automated preparation and provision of individual line elements for a cable set, in particular for a motor vehicle.
  • a harness generally includes a plurality of individual conduit members connected together.
  • the line elements are, in particular, cores, twisted cores (pairs), optical waveguides or prefabricated sub-lines, for example sheathed cables.
  • Under vein is generally understood to be a conductor surrounded by an insulation, either a conductor wire or a stranded conductor.
  • a respective cable set has a branched structure, which corresponds to a later laying structure, for example, within a motor vehicle or in another system.
  • a branched structure is understood here to mean that individual line elements branch off from a main line at different positions of the cable set. Normally, at the end of the cable set, connectors or other contact elements are struck on the end of the cable set at least at some of the line elements.
  • the individual line elements are laid manually along so-called cable boards according to a predetermined individual branched structure, and then the individual line elements are manually fixed to one another, for example by banding.
  • Plug housings are mounted along a line on a vertically oriented laying board. The individual cables between two adjacent connector housings hang down loosely. Then there is still a wrapping, for which purpose the industrial robot makes a tool change.
  • the connector housings are arranged on turntables, which are movable along a linear guide. After fitting the connector housing move the turntable with the attached
  • the object of the invention is to enable a system and a method for the automated preparation and provision of individual line elements for a cable set.
  • the system has a plurality of first processing stations, which are arranged in a preferred embodiment of a modular structure of the system according to immediately adjacent.
  • the system has several, in particular all of the following first processing stations:
  • a contacting station for attaching contact elements, in particular crimping elements, to the stripped line elements
  • a buffer station for temporarily storing the prepared line elements.
  • the system has a first transport system for individually supplying the line elements to the individual first processing stations and for their transport between the first processing stations.
  • the first transport system has first transporters and a guide rail.
  • the guide rail runs along the first processing stations and on it the first transporters are movable rail-guided in particular in the manner of carriages.
  • the first transporters furthermore have at least one gripper for gripping at least one line element for feeding the individual line elements to the individual processing stations.
  • the system therefore has several, in particular all, necessary processing steps for the automated preparation of the line elements. These are designed in the form of the so-called first processing stations.
  • a respective line element is individually supplied to a respective processing station for carrying out the processing stage provided there.
  • the individual line elements are each individually with the help of transporters, for example, along a front of the processing stations moved along and are fed via the transporter successively to the individual processing stations.
  • the line elements held in the respective gripper are each fed to a processing unit of the respective processing station, and subsequently transported again with the aid of the first transporter to the next processing station.
  • the system described here is a first part of a complete system for the complete and automatic production of a cable set.
  • the individual line elements required for the respective cable set are individually prepared and provided in the mentioned collection or buffer station. From this they are then removed and assembled in a second part of the system for a respective cable harness to be manufactured and brought into a desired branched structure of the cable set.
  • a control device specifies how, for example, line elements must be assembled and how the respective cable set is assembled.
  • this measure allows automatic production of the cable set with a high degree of individualization.
  • the process freedom of manufacture allows the overall system to be able to assemble and manufacture consecutive cable harnesses that are manufactured one after another in different configurations without the need for manual intervention. A manual intervention is therefore in particular not required and provided in the described first part of the system for preparing and providing the individual line elements.
  • the individual first processing stations are preferably formed by scaffolds on the type of shelves, which connect directly to each other.
  • these stands are set up vertically and the guide rail extends over the individual stands on a front side, so that the individual line elements are fed in a simple manner from the front of the stands to the individual processing units.
  • the desired modular construction is ensured by the frameworks, so that if required different types of first processing stations can be assembled or the system can be expanded if necessary.
  • the individual line elements continue to be transported hanging on the gripper during their transport with the aid of the first transporters.
  • each of the first transporters has exactly two spaced-apart grippers, and in operation, each of the grippers holds a conduit end of a respective conduit member. Therefore, exactly one line element is respectively held on a respective transporter, specifically at its opposite line ends, so that the line element as a whole is approximately U-shaped hanging from the first transporter. This allows a controlled feeding to the individual processing stations independently, for example, of the respective length of the line elements.
  • the gripper is designed for the separate gripping of two wires of a line element formed by a twisted wire pair.
  • the gripper in particular two spaced-apart clamping areas, which are spaced apart, for example, only by a few centimeters, for example by 1 cm to 5 cm.
  • the transporter has four clamping areas by the preferred arrangement of two grippers spaced apart from each other. Therefore, the ends of each wire pair are held on each gripper.
  • the individual wire ends are individually gripped by the grippers, so that they can be treated individually in the processing stations, for example by attaching contact elements (pins or contact sockets) to a respective wire end.
  • At least one positioning unit is arranged on at least one part of the first processing stations and expediently at each of the first processing stations, that is to say assigned individually to the respective processing station.
  • the positioning unit has at least one positioning gripper and is designed to receive the line element provided by the gripper of the respective transporter with the aid of the positioning gripper, to feed it to a processing unit, for example a cutting machine or a crimping machine, or to deposit it in the buffer station.
  • the positioning unit therefore serves in addition to the grippers of the first transporter for individual handling of the line elements. This makes it possible to automatically receive the line elements in order to supply them to the respectively provided processing and a processing unit at a respective first processing station and then to return them to the Gripper and thus the first transporter for further transport to the next processing station to pass.
  • the positioning unit can be moved within a travel plane at the respective first processing station. This is expediently carried out on a front side of the respective processing station, that is to say in particular on a front side of the framework.
  • the traverse plane is a vertical plane.
  • the positioning unit is movable in particular rail-guided. Similar to the first transporter, the positioning unit is guided in the manner of a carriage along a rail, for example.
  • the positioning unit is movable by means of at least one transverse rail and with the aid of at least one vertical rail.
  • the positioning unit is arranged to be movable on one of the two rails in the manner of a carriage.
  • This rail is finally arranged to be movable in the second direction on the other rail.
  • the first rail, on which the positioning unit is movably arranged is in particular a transverse rail, which extends in particular in the horizontal direction, so that therefore the positioning unit can be moved on the front along the processing station in a longitudinal direction of the installation.
  • This cross rail is adjustable in height at one and preferably at two edges of the respective processing station arranged vertical rails. This allows free movement of the positioning unit within the vertical plane.
  • the positioning unit can therefore be individually moved on the one hand to an arbitrary position for receiving the line elements from the respective first transporter and then transfer the gripped line element to another position within the vertical plane and feed it to a processing station. This is of particular advantage if in a processing station several processing units are placed at different locations, which can be approached individually. For transfer between the gripper and the positioning gripper, the cable elements are slightly over each at the gripper.
  • At least one of the two gripper types ie either the respective gripper attached to the first transporter or the positioning gripper, has two gripping regions spaced apart from one another in the longitudinal direction of the conduit element, wherein the distance between the two gripping regions defines a free space which is dimensioned such that The other gripper can be picked up and grasped.
  • one of these gripper types viewed from the side is executed in particular in the manner of a U and thus encompasses the other gripper type with its two U-legs.
  • a reliable and secure recording and transfer of the line elements between these two gripper types is possible in each case.
  • the positioning unit generally has an in particular rail-guided base and at least one arm arranged thereon and rotatable about an axis. At least one positioning gripper is arranged on this arm.
  • the rotatable arm is optionally a pivoting arm which, for example, can be pivoted about a pivot axis which preferably runs parallel to the transverse rail and thus parallel to the longitudinal direction.
  • it is a rotary arm, which is rotatable about a particular vertical axis of rotation. This extends in particular in the vertical direction.
  • a respective conduit element can be transferred from the gripper position in a simple manner in the direction of a respective processing unit or else into a storage position in the buffer station.
  • the arm is in this case in particular rotatable or pivotable about at least, preferably at exactly 90 degrees, so that a line element held on the positioning gripper can be rotated by at least 90 degrees.
  • the individual duct members on the first transporters are suspended in the vertical plane. This is especially true for the respective line ends. These are preferably transferred by means of the positioning gripper from the vertical direction in a horizontal direction and in this horizontal orientation pass the respective processing unit, for example, for attaching contact elements.
  • Positioning gripper itself extendable, especially linearly extendable or extendable via a multi-joint movement.
  • Positioning gripper telescopic In general, this makes possible an advancing movement in the direction of a processing station, that is to say in particular perpendicularly to the travel plane. This allows different distances of the
  • Offset positioning gripper to the first transporters on the one hand and on the other hand to the processing units.
  • this extensibility also serves to introduce the individual line ends, for example, in a respective processing unit.
  • the positioning gripper therefore has a plurality of superposed degrees of freedom of movement, in particular at least one rotational degree of freedom and a linear delivery degree of freedom.
  • the arm has a kind of articulated arm mechanism, so that a plurality of movements of the individual articulated arms makes it possible to extend and feed to a processing station.
  • Such an articulated arm embodiment is provided in particular in the embodiment of the arm as a rotary arm.
  • the rotary arm is also expediently rotatable about at least or exactly 180 degrees about a vertical axis.
  • This special embodiment of the rotary arm is used in particular in the region of the buffer station, in which the individual line elements are transferred from the gripper to a storage position within the buffer station. In this, the pipe elements are arranged hanging.
  • the positioning unit has exactly two positioning grippers corresponding to the first transporters. These are spaced from each other by the same distance measure as the two grippers of a respective first transporter. This ensures that the two line ends of the respective line element provided by the first transporter can be gripped simultaneously by a respective positioning gripper.
  • the two positioning grippers are individually and independently extendable, in particular telescopically, so that the held by means of the respective positioning gripper line ends are successively and individually fed to a respective processing unit.
  • a respective positioning gripper in accordance with the respective gripper on two clamping areas, so that the wire ends of a twisted pair of wires can be used individually.
  • the guide rail is formed in a preferred embodiment circumferentially.
  • the first transporters are led around.
  • the individual transporters are therefore moved successively from an initial first processing station to the last first processing station formed by the buffer station. From there, they are then subsequently moved back to the initial first processing station via a return rail.
  • the individual first transporters are therefore generally circulating, for example, from the cutting station to the buffer station and back again.
  • the guide rail is preferably arranged on a front side of the processing stations, so that in each case a single way transfer and recording of the line elements is made possible in a simple manner.
  • the first transporters can each be moved individually.
  • they each expediently have their own individual drive unit.
  • They are electrically and / or magnetically driven.
  • the drive takes place, for example, in the manner of a linear motor.
  • the first transporters are generally guided in the manner of carriages along the guide rail.
  • the individual drive unit of a respective transporter in the case of an electromagnetic drive, for example in the simplest case, consists of a nem permanent magnet or from an electromagnet.
  • electromagnets are arranged distributed.
  • magnets, in particular permanent magnets are arranged on the first transporters.
  • FIGS. show in simplified representations:
  • Fig. 1 is a front view of a system for automated production of a
  • Fig. 2 is a fragmentary perspective view of the system in
  • Fig. 3 is a fragmentary perspective view of the system in
  • FIG. 5 is a perspective enlarged view of a run on a guide rail first transporter with two grippers
  • Fig. 6 is an enlarged view of a guided on a cross rail
  • Fig. 7 is a fragmentary view illustrating the transfer of a
  • Fig. 8 is a fragmentary view also for explaining the
  • FIG. 10 shows a representation of the further variant of the positioning unit after the takeover of the line element.
  • the plant 2 shown in Figures 1 to 3 is used for automated production of a cable set 3 and is modularly constructed from a plurality of individual processing stations.
  • the plant has a first part 4 with first processing stations A, B, C, D and a second part with second processing stations E, F, G, H, I, K.
  • a warehouse 8 which is designed in the manner of a high camp, arranged.
  • the individual processing stations A to K each have a framework 10, which essentially defines a scaffolding frame within which processing units for carrying out different work steps are arranged in the first part 4.
  • the frameworks 10 are attached directly adjacent to each other and form a particular linearly extending framework arrangement.
  • the frameworks 10 are lined up in a longitudinal direction 12 to each other.
  • the frameworks 10 are set up in the manner of a shelf. They extend in height in a vertical direction 14 and have a depth extending in a transverse direction 16. Longitudinal direction 12 and vertical direction 14 span a vertical plane, to which the transverse direction 16 is oriented vertically.
  • the warehouse 8 is arranged to extend in the transverse direction 16.
  • the entire framework arrangement has a front side 18 and a rear side 20.
  • the system 2 In the manufacture of the cable set 3, the system 2 in the longitudinal direction 12 of the first processing station A successively through to the last processing station L.
  • the following processing stations are provided:
  • the second part 6 starts with a plug-in station E, followed by a distribution station F, a multipart fixing station G, which in the exemplary embodiment has three sub-stations G1, G2, G3 on followed by a clip station H, a packaging station I and an end or collection station K.
  • first line elements 22 are processed. These are in particular wires or twisted wires. They are provided by the meter via coils 24. The coils 24 are stored in the warehouse 8.
  • the individual prepared line elements 22 are assembled to the cable set 3. All of this is fully automated without manual intervention.
  • the conduit elements 22 in the individual prefabrication stages are further conveyed within the first part 4 by means of a first transport system 26 between the individual first processing stations A to D, respectively.
  • the respective cable sets are successively supplied to the individual processing stations E to J of the second part 6 in their different prefabrication stages by means of a second transport system 28.
  • the individual processing steps in the first part 4 are carried out with the aid of processing units 30, which are arranged within the respective frame 10 of the respective first processing station A to D.
  • manipulators 32 which are designed in the embodiment as a multi-axis articulated arm robot.
  • each individual processing station E to I is assigned its own manipulator 32.
  • the individual manipulators 32 are arranged to be movable in the longitudinal direction 12. In the exemplary embodiment, they are attached hanging on a ceiling rail not shown here.
  • the cable set 3 is spread in the second part 6 according to a desired later branched structure.
  • the cable set 3 is therefore spread in a two-dimensional plane. This is vertically aligned, so it lies in the vertical plane described above.
  • the cable sets 3 are arranged on a front side of the frame 10. The processing therefore takes place on the front side 18 of the frameworks 10 by means of the manipulators 32.
  • a plurality of coils 24 are stored, on which line elements 22 of different types are wound up as endless goods.
  • the individual types of the line elements 22 differ in particular with regard to their cross sections, in particular cross sections of the conductors, color of the core insulation or also by whether it is a single core or a particular twisted wire pair.
  • the unwound from the coils 24 line elements 22 of different types are cut to the length required in each case for the cable set to be manufactured 3.
  • contact elements for example contact bushes or contact pins
  • contact elements are thus fastened to the exposed conductor ends on the respective conductor of the conduit element 22. This is done, for example, by a crimping process.
  • the prepared line elements 22 are collected in the buffer station D.
  • the buffer station D is therefore in the manner of an intermediate storage a plurality of line elements 22, which differ in terms of their type and / or their length.
  • the first transport system 26 serves in each case for transporting the line elements 22 between the individual processing stations A to D. It has a first rail system 34. This comprises a circumferential guide rail 36, are arranged on the individual, individually movable first transporter 38. These first transporters 38 are carrier units which can be moved in the manner of carriages along the guide rail 36. These are each formed for particular hanging recording one or more line elements. The transfer from or to a respective processing station A to D to these first transporters 38 takes place with the aid of
  • Positioning units 40 which are movable along transverse rails 42 in the longitudinal direction 12.
  • the transverse rails 42 in turn are displaceable in the vertical direction 14 along vertical rails 44.
  • the first rail system 34 is generally composed of a plurality of first rails 46.
  • a respective first rail 46 is associated with a respective frame 10 and in particular has its length.
  • the first rail system 34 is therefore also of modular construction corresponding to the framework arrangement.
  • the first rails 46 of adjacent processing stations are aligned with each other to form the circumferential guide rail.
  • second transporters 48 of the second transport system 28 are equipped with the line elements 22. At least part of the second transporter 48 is equipped with plug housings for this purpose. In this, the posted at the line ends of the line elements 22 contact elements are inserted.
  • the second transporters 48 are distributed to a plurality of second rails 50 of the second transport system 28.
  • the second rails 50 are arranged parallel to each other.
  • the individual line ends of the line elements 22 are fixed in a suitable manner to a respective second transporter 48, which are arranged distributed over the second rails 50.
  • all the pipe elements 22 required for the cable set 3 to be manufactured are removed from the buffer pipe. Ferstation D removed and attached to the second transporter 48. This is done with the aid of the plug-in station E associated manipulator 32nd
  • the second transporters 48 equipped with the line elements 22 are transferred to further second rails 50 in the distribution station F.
  • the second transporters 48 and thus the line ends of the line elements 22 are distributed in the branched structure predetermined by the cable set 3.
  • the individual second transporters 48 therefore assume within the vertical plane a distribution structure corresponding to the branched structure of the cable set 3.
  • the second transporters 48 are moved on their respective second rail 50 in the longitudinal direction 12 to a predefined position.
  • the mutually parallel second rails 50 are pulled apart in the vertical direction 14, resulting in the desired branched structure.
  • FIG. 3 an intermediate situation is still shown, in which the complete distributor structure is not yet occupied within the distribution station F.
  • the distributor structure can be recognized at the following processing stations.
  • the individual line elements are fixed to each other, especially to fix the predetermined branched structure, so to give a certain stability.
  • a plurality of substations G1, G2, G3 are expediently provided, which are designed, for example, for different types of fixation methods.
  • the distribution station F and the first fixing station G1 are combined with one another, and therefore jointly share a framework 10.
  • (fastening) clips are attached in the clip station. These are typically fastened to cable harness 3 by means of banding.
  • the packaging station I is used to remove the finished cable set 3 and for further transport of the same. For this purpose, the cable set 3 is removed from the second rails 50 with the aid of the associated manipulator 32.
  • the individual second transporters 48 are collected and fed to a common return rail 52. This runs on the back 20 and extends to the connector station E. At this second transporter 48 are equipped with the help of a arranged on the back 20 manipulator 32 again in a suitable manner with connector housings and thus prepared for the production of the next cable set 3.
  • the second transport system 28 includes the previously described second rails 50 and second transporters 48.
  • the second transporters 48 are similar to the first transporter 38 arranged in the manner of along the rails 50 movable carriage.
  • the individual second transporters 48 are individually movable and have an electromagnetic drive system.
  • the second rails 50 are each movable in the vertical direction 40.
  • Each processing station E to I in this case has a number of second rails 50, which are arranged parallel to each other.
  • the second rails 50 each extend only over the length of a respective stand 10 of a respective processing station E to I. For the transfer of the second transporter 48 between adjacent processing stations, the second rails 50 are brought into an aligned arrangement.
  • FIG. 4 is a fragmentary and enlarged portion of the first part 4 of the system 2 shown, in the area specifically the cutting station A. From this is again the scaffold-like structure of the first processing stations to recognize.
  • the guide rail 36 can be seen, which is formed in particular at a fixed height as a circumferential guide rail 36. It is held on out of the frameworks 10 outstanding holder 70.
  • the vertical rails 44 can be seen, which preferably extend over the entire height of the respective frame 10.
  • the cross rail 42 in the vertical direction 14 is movable.
  • the positioning unit 40 is arranged to be movable in the longitudinal direction 12, in the manner of a carriage.
  • FIG. 4 also shows a first transporter 38, on which a conducting element 22 is held (approximately center of the image).
  • a conducting element 22 is held (approximately center of the image).
  • two positioning units 40 can be seen in FIG. 4, wherein the positioning unit 40 shown approximately in the middle of the picture is shown by a first transporter 38 at the moment of the transfer of the line element 22.
  • a further positioning unit 40 can be seen, which is shown in a position, in particular pivoted by 90 °, in which the line ends of the line element 22 can be supplied, for example, to a processing station.
  • a respective first transporter 38 has an approximately U-shaped carriage which can be driven and moved individually along the guide rail 36.
  • the first transporter 38 in this case has two grippers 72 which are arranged on the upper side.
  • a respective gripper 72 preferably has in each case two clamping regions 74, which are designed for individual clamping of wire ends of a twisted wire pair. A respective line end is therefore gripped in each case by a gripper 72 by clamping.
  • the gripper is pneumatically, hydraulically and preferably electrically actuated, for example, so that the clamping regions 74 are guided into a closed or open position.
  • the clamping regions 74 are each formed by clamping jaws, wherein the two clamping regions 74 of a respective gripper 72 have a common middle jaw. At least part of the clamping jaws has, as can be seen in FIG. 5, a V-shaped groove for the secure guidance of a respective line end.
  • the two grippers 72 are spaced from each other, for example by a few centimeters.
  • the grippers 72 are arranged at opposite end regions of the respective first transporter 36.
  • FIG. 6 shows the first type of positioning unit 40 already shown in FIG.
  • the positioning unit 40 has a base 76, which can be moved in the manner of a carriage, similar to the first transporters 38, on which an arm, in particular designed as a pivoting arm 78A, is pivotally mounted. The pivoting takes place about a horizontal axis which is parallel to the cross rail 42.
  • Arranged on the swivel arm 78A are two positioning grippers 80, which are overall approximately L-shaped.
  • the one L-leg is attached to the pivot arm 78A.
  • This one L-leg is expediently linearly extendable in the manner of a telescope.
  • At the end of this first L-leg are oriented in particular perpendicular thereto individual gripping units 82 which form the second L-leg.
  • a respective gripping unit 82 is expediently identical to the grippers 72 shown in FIG. As can be seen with reference to FIG. 6, a respective one has
  • Positioniergreifer 80 two spaced gripping units 82 on.
  • the two gripping units 82 are therefore each designed for clamping gripping of a respective line end of the line element 22.
  • the gripping units 82 are preferably spaced from one another by the same distance as the grippers 72.
  • the individual clamping regions 74 are aligned with each other during the transfer in the vertical direction 14 exactly oriented, so that So the respective line end the total of three clamping areas 74 passes.
  • the gripper 72 For transfer from the gripper 72 to the positioning gripper 80, the latter therefore moves in the position shown in FIG. 8 to the line element 22 and grips it with its clamping regions 74.
  • the gripper 72 subsequently releases its clamping region 74 and the positioning gripper 80 can move the line element 22 into Direction to a processing unit 30 proceed. This is done by the pivoting about the mentioned horizontal axis shown in the figure 7.
  • the individual positioning grippers 80 can be extended individually in a telescopic manner, so that they can thus be delivered to the processing unit 30 in the transverse direction 16. Due to the mobility of the positioning unit 40, these can also be moved in the vertical direction 14 and in the transverse direction 16, so that a respective line end can be aligned exactly in a desired position. By pivoting the positioning gripper 80 in particular by exactly 90 degrees, therefore, the initially vertically oriented line end is transferred to a horizontal position.
  • FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the positioning unit 40. This is arranged in particular in the region of the buffer station D and serves to transfer the prefabricated individual line elements 22 from the first transporters 38 into a storage position.
  • the positioning unit 40 has a rotary arm 78B, which is arranged rotatably about a vertical axis on a rotary bearing.
  • the pivot bearing and thus the rotary arm 78 B are in turn held on a base 76.
  • an articulated arm 86 is attached in this embodiment, with two pivot axes.
  • the articulated arm 86 in this case has in particular two lateral levers, which are fastened on the one hand pivotably on the rotary arm 78 B and on the other hand on a base body 88.
  • On the main body 88 turn two gripping units 82 are arranged.
  • this second variant of the positioning unit 40 shown in FIGS. 9 and 10 first the line ends are gripped by the gripping units 82. Subsequently, a rotation of the rotary arm 78B takes place in particular 180 degrees, so that the respective line element 22 can be transferred to a designated storage position and to a Sannnnelhalter 90. The individual Sannnnelhalter 90 can in this case be approached individually. Like the first variant of the positioning unit 40, this second variant shown in FIGS. 9 and 10 can also be moved in the longitudinal direction 12 along the transverse rail 42 and the transverse rail 42 in the vertical direction 14.
  • G (G1, G2, G3) fusing station

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Abstract

Die Anlage (2) dient zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen (22) für einen Kabelsatz (3). Die Anlage (2) weist dabei mehrere erste Bearbeitungsstationen auf, nämlich insbesondere eine Schneidstation (A), eine Abisolierstation (B), eine Kontaktierungsstation (C) sowie eine Pufferstation (D). Weiterhin ist ein erstes Transportsystem (26) ausgebildet, welches eine umlaufende Führungsschiene (36) aufweist, die entlang der ersten insbesondere nebeneinander angeordneten Bearbeitungsstationen verläuft. Auf der Führungsschiene (36) sind erste individuell verfahrbare Transporter (38) angeordnet, die Greifer (72) zum Greifen von Leitungsenden eines Leitungselements (22) aufweisen. Über die ersten Transporter (38) erfolgt ein einzelweises Zuführen der Leitungselemente (22) zu den einzelnen Bearbeitungsstationen, um an diesen entsprechende Bearbeitungsschritte durchzuführen.

Description

Beschreibung
Anlage sowie Verfahren zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen für einen Kabelsatz
Die Erfindung betrifft eine Anlage sowie ein Verfahren zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen für einen Kabelsatz, insbesondere für ein Kraftfahrzeug.
Ein Kabelsatz weist allgemein eine Vielzahl von einzelnen Leitungselementen auf, die miteinander verbunden sind. Bei den Leitungselementen handelt es sich insbesondere um Adern, verdrillte Adern (Paare), Lichtwellenleiter oder auch vorgefertigte Teilleitungen, beispielsweise Mantelleitungen. Unter Ader wird allgemein ein von einer Isolierung umgebener Leiter, entweder ein Leiterdraht oder ein Litzenleiter verstanden. Ein jeweiliger Kabelsatz weist dabei eine verzweigte Struktur auf, die einer späteren Verlegestruktur beispielsweise innerhalb eines Kraftfahrzeugs oder in einer sonstigen Anlage entspricht. Unter verzweigter Struktur wird hierbei verstanden, dass einzelne Leitungselemente an unterschiedlichen Positionen des Kabelsatzes von einem Hauptstrang abzweigen. Üblicherweise sind beim fertigen Kabelsatz zumindest an einigen der Leitungselemente endseitig Stecker oder sonstige Kontaktelemente angeschlagen.
Das Herstellen und die Handhabung derartiger Kabelsätze ist aufwendig. Speziell in der Kraftfahrzeugindustrie gibt es - selbst bei einem gleichen Kraftfahrzeug- Modell - aufgrund der unterschiedlichen und vom Kunden individuell vorgebbaren Ausstattungsvarianten eine Vielzahl von unterschiedlichen Kabelsatz-Typen. Üblicherweise wird ein Kabelsatz für ein individuell vom Kunden konfiguriertes Kraftfahrzeug erst nach Bestelleingang des Kunden gefertigt. Aufgrund der gewünsch- ten kurzen Lieferzeiten ist ein möglichst schnelles Herstellen eines individuellen Kabelsatzes angestrebt.
Aufgrund der großen Typen- und Variantenvielfalt dieser individuellen Kabelsätze ist eine Automatisierung der Herstellung derartiger Kabelsätze schwierig, weswegen bis heute bei der Herstellung von Kabelsätzen speziell für die Kraftfahrzeugindustrie weiterhin ein hoher manueller Anteil erforderlich ist. Typischerweise werden die einzelnen Leitungselemente entlang von sogenannten Kabelbrettern entsprechend einer vorgegebenen individuellen verzweigten Struktur manuell verlegt und anschließend werden die einzelnen Leitungselemente beispielsweise durch Bandierungen manuell aneinander fixiert.
Aus der DE 33 27 583 A1 ist ein teilautomatisiertes Verfahren zur Herstellung von Kabelsätzen aus Einzelleitern zu entnehmen. Bei diesem Verfahren werden zunächst die vorgefertigten Einzelleiter mit Hilfe von Kupplungsstücken lösbar miteinander verbunden und zu einer Endlosleitung zusammengefasst, welche beispielsweise auf einer Aufwickelvorrichtung aufgewickelt werden. Anschließend werden die Kupplungsstücke von den Einzelleitern wieder gelöst und in einer weiteren Einrichtung werden an den Enden Steckergehäuse befestigt und anschließend wird der Kabelsatz ausgebildet.
Aus der DE 38 20 638 C2 ist ein weiteres automatisiertes Verfahren zur Herstellung eines Kabelsatzes zu entnehmen. Hierbei werden vorgefertigte Leitungselemente mit Hilfe eines Industrieroboters in Steckergehäuse eingesetzt. Die
Steckergehäuse sind dabei entlang einer Linie an einem vertikal orientierten Verlegebrett angebracht. Die Einzelleitungen zwischen zwei benachbarten Steckergehäusen hängen lose nach Unten herunter. Anschließend erfolgt noch ein Umwickeln, wobei hierzu der Industrieroboter einen Werkzeugwechsel vornimmt. In einer Ausführungsvariante sind die Steckergehäuse auf Drehtellern angeordnet, die entlang einer Linearführung verfahrbar sind. Nach dem Bestücken der Steckergehäuse verfahren die Drehteller mit den darauf angebrachten
Steckergehäusen an eine vorgegebene Position. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage sowie ein Verfahren zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen für einen Kabelsatz zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Anlage zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen für einen Kabelsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Die im Hinblick auf die Anlage nachfolgend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt.
Die Anlage weist mehrere erste Bearbeitungstationen auf, die in bevorzugter Ausgestaltung einem modularen Aufbau der Anlage entsprechend unmittelbar nebeneinander angeordet sind. Die Anlage weist dabei mehrere, insbesondere alle der nachfolgenden ersten Bearbeitungsstationen auf:
Eine Schneidstation zum Ablängen der Leitungselemente von einer Spule, eine Abisolierstation zum Abisolieren von Enden der Leitungselemente, wobei diese auch in der Schneidstation integriert sein kann,
eine Kontaktierungsstation zum Anbringen von Kontaktelementen, insbesondere Crimpelemente, an den abisolierten Leitungselementen,
eine Pufferstation zum Zwischenlagern der vorbereiteten Leitungselemente.
Weiterhin weist die Anlage ein erstes Transportsystem auf zum individuellen Zuführen der Leitungselemente zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen sowie zu deren Transport zwischen den ersten Bearbeitungsstationen. Das erste Transportsystem weist dabei erste Transporter sowie eine Führungsschiene auf. Die Führungsschiene verläuft entlang der ersten Bearbeitungsstationen und auf ihr sind die ersten Transporter insbesondere nach Art von Schlitten schienengeführt verfahrbar. Die ersten Transporter weisen weiterhin zum Zuführen der einzelnen Leitungselemente zu den einzelnen Bearbeitungsstationen zumindest einen Greifer zum Greifen zumindest eines Leitungselements auf. Zur automatisierten, insbesondere vollautomatisierten Bereitstellung einzelner, vorkonfektionierter Leitungselemente für einen komplexen Kabelsatz weist die Anlage daher mehrere, insbesondere alle erforderlichen Bearbeitungsschritte zur automatisierten Vorbereitung der Leitungselemente auf. Diese sind in Form der sogenannten ersten Bearbeitungsstationen ausgebildet. Durch das erste Transportsystem wird individuell ein jeweiliges Leitungselement einzelweise einer jeweiligen Bearbeitungsstation zur Durchführung der dort vorgesehenen Bearbeitungsstufe zugeführt. Die einzelnen Leitungselemente sind dabei jeweils individuell mit Hilfe der Transporter beispielsweise an einer Vorderseite der Bearbeitungsstationen entlang verfahrbar und werden über die Transporter sukzessive den einzelnen Bearbeitungsstationen zugeführt. An einer jeweiligen Bearbeitungsstation werden die in dem jeweiligen Greifer gehaltenen Leitungselemente jeweils einer Bearbeitungseinheit der jeweiligen Bearbeitungsstation zugeführt und anschließend wieder mit Hilfe des ersten Transporters zur nächsten die Bearbeitungsstation weitertransportiert.
Damit ist insgesamt ein vollautomatisiertes Aufbereiten und Konfektionieren der einzelnen Leitungselemente ermöglicht, die für einen Kabelsatz benötigt werden. Durch die einzelweise Zuführung und Bearbeitung, beginnend insbesondere mit einem Ablängen von einer Spule, können daher problemlos unterschiedliche Typen von Leitungselementen für unterschiedliche Typen von Kabelsätzen bereitgestellt werden. Es ist daher eine individuelle Zusammenstellung von einzelnen Leitungselementen möglich, wodurch eine Fertigung von individuellen, unterschiedlichen Kabelsätzen ermöglicht ist.
Bei der hier beschriebenen Anlage handelt es sich um einen ersten Teil einer Gesamtanlage zur vollständigen und automatischen Herstellung eines Kabelsatzes. In diesem ersten Teil der Gesamtanlage werden die einzelnen, für den jeweiligen Kabelsatz benötigten Leitungselemente individuell vorbereitet und in der erwähnten Sammel- oder Pufferstation bereitgestellt. Aus dieser werden sie anschließend entnommen und in einem zweiten Teil der Anlage für einen jeweilig zu fertigenden Kabelsatz zusammengesetzt und in eine gewünschte verzweigte Struktur des Kabelsatzes gebracht. Insgesamt ist durch diese Gesamtanlage eine automatisierte Herstellung eines jeweiligen individuellen Kabelsatzes ermöglicht, wobei für jeden einzelnen Kabelsatz individuell die Anzahl und Art der Leitungselemente sowie die Konfiguration des Kabelsatzes als Solches vorgebbar ist. Über eine Steuereinrichtung wird dabei vorgegeben, wie beispielsweise Leitungselemente konfektioniert werden müssen und wie der jeweilige Kabelsatz zusammengesetzt wird. Insgesamt ist durch diese Maßnahme eine automatische Fertigung des Kabelsatzes bei gleichzeitig hohem Individualisierungsgrad ermöglicht. Durch die Prozessfreiheitsgrade bei der Fertigung ist die Gesamtanlage insgesamt in der Lage, aufeinanderfolgende Kabelsätze, die nacheinander hergestellt werden, in unterschiedlichen Konfigurationen zusammenzustellen und zu fertigen, ohne das ein manueller Eingriff erforderlich ist. Ein manueller Eingriff ist daher insbesondere auch nicht bei dem beschriebenen ersten Teil der Anlage zur Vorbereitung und Bereitstellung der einzelnen Leitungselemente erforderlich und vorgesehen.
Die einzelnen ersten Bearbeitungsstationen sind dabei vorzugsweise durch Gerüste nach Art von Regalen gebildet, welche unmittelbar aneinander anschließen. Diese Gerüste sind dabei insbesondere vertikal aufgestellt und die Führungsschiene verläuft über die einzelnen Gerüste hinweg an einer Vorderseite, so dass die einzelnen Leitungselemente in einfacher Weise von der Vorderseite der Gerüste den einzelnen Bearbeitungseinheiten zugeführt werden. Durch die Gerüste ist insbesondere der gewünschte modulare Aufbau gewährleistet, so dass bei Bedarf unterschiedliche Typen von ersten Bearbeitungsstationen zusammengesetzt werden können oder die Anlage bei Bedarf erweitert werden kann. Durch die vertikale Ausrichtung werden weiterhin die einzelnen Leitungselemente bei ihrem Transport mit Hilfe der ersten Transporter an dem Greifer hängend transportiert.
Zweckdienlicherweise weist jeder der ersten Transporter genau zwei voneinander beabstandete Greifer auf, und im Betrieb hält jeder der Greifer ein Leitungsende eines jeweiligen Leitungselements. An einem jeweiligen Transporter ist daher jeweils genau ein Leitungselement gehalten, und zwar an seinen gegenüberliegenden Leitungsenden, so dass das Leitungselement insgesamt in etwa U-förmig hängend von dem ersten Transporter transportiert wird. Hierdurch ist ein kontrolliertes Zuführen zu den einzelnen Bearbeitungsstationen unabhängig beispielsweise von der jeweiligen Länge der Leitungselemente ermöglicht.
In zweckdienlicher Weiterbildung ist der Greifer zum getrennten Greifen von zwei Adern eines durch ein verdrilltes Aderpaar ausgebildeten Leitungselements ausgebildet. Hierzu weist der Greifer insbesondere zwei voneinander beabstandete Klemmbereiche auf, die beispielsweise lediglich um wenige Zentimeter, beispielsweise um 1 cm bis 5 cm voneinander beabstandet sind. Insgesamt weist daher der Transporter durch die bevorzugte Anordnung zweier voneinander beabstand- eter Greifer vier Klemmbereiche auf. An jedem Greifer werden daher die Enden eines jeweiligen Aderpaares gehalten. Durch diese Maßnahme besteht die besondere Möglichkeit, dass auch verdrillte Leitungselemente, die also durch ein verdrilltes Aderpaar gebildet sind, wie ein einzelnes Leitungselement zu handhaben. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die einzelnen Aderenden individuell von den Greifern gegriffen werden, so dass sie individuell in den Bearbeitungsstationen behandelt werden können, beispielsweise durch das Befestigen von Kontaktelementen (Kontaktstifte oder Kontaktbuchsen) an einem jeweiligen Aderende.
In bevorzugter Ausgestaltung ist an zumindest einem Teil der ersten Bearbeitungsstationen und zweckdienlicherweise an jeder der ersten Bearbeitungsstationen zumindest eine Positioniereinheit angeordnet, also individuell der jeweiligen Bearbeitungsstation zugeordnet. Die Positioniereinheit weist dabei zumindest einen Positioniergreifer auf und ist dabei dazu ausgebildet, die von dem Greifer des jeweiligen Transporters bereitgestellten Leitungselements mit Hilfe des Positioniergreifers aufzunehmen, dieses einer Bearbeitungseinheit, beispielsweise einer Schneidmaschine oder eine Crimpmaschine zuzuführen oder in der Pufferstation abzulegen. Die Positioniereinheit dient daher in Ergänzung zu den Greifern der ersten Transporter zur individuellen Handhabung der Leitungselemente. Es ist hierdurch eine automatisierte Aufnahme der Leitungselemente ermöglicht, um diese an einer jeweiligen ersten Bearbeitungsstation der jeweils vorgesehenen Bearbeitung und einer Bearbeitungseinheit zuzuführen und anschließend wieder dem Greifer und damit dem ersten Transporter für den Weitertransport an die nächste Bearbeitungsstation zu übergeben.
Zweckdienlicherweise ist die Positioniereinheit innerhalb einer Verfahrebene an der jeweiligen ersten Bearbeitungsstation verfahrbar. Zweckdienlicherweise erfolgt dies an einer Vorderseite der jeweiligen Bearbeitungsstation, also insbesondere an einer Vorderseite des Gerüstes. Entsprechend der bevorzugten vertikalen Orientierung der Gerüste handelt es sich bei der Verfahrebene um eine Vertikalebene. Die Positioniereinheit ist dabei insbesondere schienengeführt verfahrbar. Ähnlich wie die ersten Transporter ist auch die Positioniereinheit beispielsweise nach Art eines Schlittens entlang einer Schiene geführt.
Zweckdienlicherweise ist dabei die Positioniereinheit mit Hilfe zumindest einer Querschiene und mit Hilfe zumindest einer Vertikalschiene verfahrbar. Insbesondere ist dabei die Positioniereinheit an einer der beiden Schienen nach Art eines Schlittens verfahrbar angeordnet. Diese Schiene ist schließlich zur Verfahrbarkeit in der zweiten Richtung an der anderen Schiene verfahrbar angeordnet. Bei der ersten Schiene, an der die Positioniereinheit verfahrbar angeordnet ist, handelt es sich insbesondere um eine Querschiene, die sich speziell in horizontaler Richtung erstreckt, so dass also die Positioniereinheit an der Vorderseite entlang der Bearbeitungsstation in einer Längsrichtung der Anlage verfahren werden kann. Diese Querschiene ist an einer und vorzugsweise an zwei randseitig der jeweiligen Bearbeitungsstation angeordneten Vertikalschienen in der Höhe verstellbar. Hierdurch ist eine freie Beweglichkeit der Positioniereinheit innerhalb der Vertikalebene ermöglicht. Die Positioniereinheit kann daher individuell zum einen an eine beliebige Position zur Aufnahme der Leitungselemente von dem jeweiligen ersten Transporter verfahren werden und anschließend das gegriffene Leitungselement an eine andere Position innerhalb der Vertikalebene überführen und dort einer Bearbeitungsstation zuführen. Dies ist von besonderem Vorteil, falls in einer Bearbeitungsstation mehrere Bearbeitungseinheiten an unterschiedlichen Orten platziert sind, die dadurch individuell angefahren werden können. Zur Übergabe zwischen Greifer und Positioniergreifer stehen die Leitungselemen- te dabei jeweils an dem Greifer etwas über. In zweckdienlicher Ausgestaltung weist zumindest einer der beiden Greifertypen, also entweder der jeweilige am ersten Transporter befestigte Greifer oder der Positioniergreifer, zwei in Längsrichtung des Leitungselements voneinander beabstandete Greifbereiche auf, wobei der Abstand zwischen den beiden Greifbereichen einen Freiraum definiert, der derart bemessen ist, dass darin der andere Greifer aufgenommen und damit umgriffen werden kann. Speziell ist daher einer dieser Greifertypen von der Seite betrachtet insbesondere nach Art eines U ausgeführt und umgreift somit mit seinen beiden U-Schenkeln den anderen Greifertyp. Dadurch ist jeweils eine zuverlässige und sichere Aufnahme und Übergabe der Leitungselemente zwischen diesen beiden Greifertypen ermöglicht.
Die Positioniereinheit weist dabei allgemein eine insbesondere schienengeführte Basis sowie zumindest einen daran angeordneten und um eine Achse drehbaren Arm auf. An diesem Arm ist der zumindest eine Positioniergreifer angeordnet. Bei dem drehbaren Arm handelt es sich wahlweise um einen Schwenkarm, welcher beispielsweise um eine Schwenkachse verschwenkbar ist, die vorzugsweise parallel zur Querschiene und damit parallel zur Längsrichtung verläuft. Alternativ handelt es sich um einen Dreharm, welcher um eine insbesondere vertikale Drehachse drehbar ist. Diese erstreckt sich dabei insbesondere in Vertikalrichtung. Durch diese Dreh- oder Schwenkbeweglichkeit ist ein jeweiliges Leitungselement aus der Greiferposition in einfacher Weise in Richtung zu einer jeweiligen Bearbeitungseinheit oder auch in eine Aufbewahrungsposition in der Pufferstation überführbar.
Der Arm ist hierbei insbesondere um zumindest, bevorzugt genau um, 90 Grad dreh- oder schwenkbar, so dass ein am Positioniergreifer gehaltenes Leitungselement um zumindest 90 Grad drehbar ist. Wie zuvor erwähnt, werden die einzelnen Leitungselemente an den ersten Transportern hängend in der Vertikalebene transportiert. Dies gilt insbesondere auch für die jeweiligen Leitungsenden. Diese werden mit Hilfe des Positioniergreifers vorzugsweise aus der Vertikalrichtung in eine Horizontalrichtung überführt und in dieser horizontalen Ausrichtung an die jeweilige Bearbeitungseinheit übergeben, beispielsweise zum Anbringen von Kontaktelementen.
In zweckdienlicher Ausbildung ist weiterhin entweder der Arm oder der
Positioniergreifer selbst ausfahrbar, speziell linear ausfahrbar oder über eine Mehrgelenkbewegung ausfahrbar. Insbesondere ist der Arm oder der
Positioniergreifer teleskopierbar. Allgemein wird dadurch eine Zustellbewegung in Richtung zu einer Bearbeitungsstation ermöglicht, also insbesondere senkrecht zur Verfahrebene. Hierdurch lassen sich unterschiedliche Abstände des
Positioniergreifers zu den ersten Transportern einerseits und andererseits zu den Bearbeitungseinheiten ausgleichen. Speziell dient diese Ausfahrbarkeit auch dazu, die einzelnen Leitungsenden beispielsweise in eine jeweilige Bearbeitungseinheit einzuführen. Der Positioniergreifer weist daher mehrere überlagerte Bewegungsfreiheitsgrade auf, insbesondere zumindest einen Drehfreiheitsgrad und einen linearen Zustellfreiheitsgrad.
Alternativ zu einer linearen Ausfahrbarkeit weist der Arm eine Art Gelenkarmmechanik auf, so dass durch mehrere Bewegungen der einzelnen Gelenkarme ein Ausfahren und Zustellen zu einer Bearbeitungsstation ermöglicht ist. Eine derartige Gelenkarm-Ausgestaltung ist dabei insbesondere bei der Ausführungsvariante des Arms als Dreharm vorgesehen. Bei dieser ist der Dreharm darüberhinaus auch zweckdienlicherweise um zumindest oder exakt 180 Grad um eine Vertikalachse drehbar. Diese spezielle Ausgestaltung des Dreharms wird dabei insbesondere im Bereich der Pufferstation verwendet, bei der die einzelnen Leitungselemente aus dem Greifer an eine Aufbewahrungsposition innerhalb der Pufferstation übergeben werden. In dieser werden die Leitungselemente hängend angeordnet.
Die Positioniereinheit weist korrespondierend zu den ersten Transportern jeweils genau zwei Positioniergreifer auf. Diese sind dabei zueinander um das gleiche Abstandsmaß voneinander beabstandet wie die beiden Greifer eines jeweiligen ersten Transporters. Hierdurch wird gewährleistet, dass durch einen jeweiligen Positioniergreifer die beiden Leitungsenden des jeweils von dem ersten Transporter bereitgestellten Leitungselements gleichzeitig gegriffen werden können. Zweckdienlicherweise sind dabei die beiden Positioniergreifer individuell und unabhängig voneinander ausfahrbar, insbesondere teleskopartig, so dass die mittels des jeweiligen Positioniergreifers gehaltenen Leitungsenden sukzessiv und individuell einer jeweiligen Bearbeitungseinheit zuführbar sind.
Weiterhin weist ein jeweiliger Positioniergreifer in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Greifer zwei Klemmbereiche auf, so dass die Aderenden eines verdrillten Aderpaares individuell gegriffen werden können.
In Hinblick auf die Führung der ersten Transporter ist die Führungsschiene in bevorzugter Ausgestaltung umlaufend ausgebildet. Im Betrieb werden die ersten Transporter umlaufend geführt. Die einzelnen Transporter werden daher sukzessive von einer anfänglichen ersten Bearbeitungsstation bis zur letzten ersten Bearbeitungsstation, die durch die Pufferstation gebildet ist, verfahren. Von dort werden sie dann anschließend über eine Rückführschiene wieder zurück an die anfängliche erste Bearbeitungsstation verfahren. Die einzelnen ersten Transporter werden daher allgemein umlaufend beispielsweise von der Schneidstation bis zur Pufferstation und wieder zurück verfahren. Die Führungsschiene ist dabei bevorzugt an einer Vorderseite der Bearbeitungsstationen angeordnet, so dass jeweils eine Einzelweise Übergabe und Aufnahme der Leitungselemente in einfacher Weise ermöglicht ist.
In bevorzugter Ausgestaltung sind weiterhin die ersten Transporter jeweils individuell verfahrbar. Sie weisen hierzu zweckdienlicherweise jeweils eine eigene individuelle Antriebseinheit auf. Speziell sind sie elektrisch und/oder magnetisch antreibbar. Der Antrieb erfolgt dabei beispielsweise nach Art eines Linearmotors. Bei einem magnetischen oder elektromagnetischen Antrieb ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die ersten Transporter über wechselnde Magnetfelder beispielsweise nach Art einer Schwebebahn angetrieben werden. Die ersten Transporter werden allgemein nach Art von Schlitten entlang der Führungsschiene geführt. Die individuelle Antriebseinheit eines jeweiligen Transporters besteht im Falle eines elektromagnetischen Antriebs beispielsweise im einfachsten Fall aus ei- nem Permanentmagneten oder auch aus einem Elektromagneten. Entlang der Führungsschiene sind Magnete, insbesondere Elektromagnete verteilt angeordnet. Korrespondierend sind an den ersten Transportern Magnete, insbesondere Permanentmagnete, angeordnet. Durch eine entsprechendes Umpolen der Elektromagnete wird ein fortlaufendes Magnetfeld erzeugt, welches die Transporter antreibt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen jeweils in vereinfachten Darstellungen:
Fig. 1 eine Frontansicht einer Anlage zum automatisierten Herstellen eines
Kabelsatzes mit einem ersten sowie einem zweiten Teil,
Fig. 2 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der Anlage im
Bereich des ersten Teils zusammen mit einem Warenlager,
Fig. 3 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der Anlage im
Bereich des zweiten Teils,
Fig. 4 eine vergrößerte ausschnittsweise Darstellung im Bereich einer ersten Bearbeitungsstation,
Fig. 5 eine perspektivische vergrößerte Darstellung eines an einer Führungsschiene geführten ersten Transporters mit zwei Greifern,
Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung einer an einer Querschiene geführten
Positioniereinheit mit zwei Positioniergreifern,
Fig. 7 eine ausschnittsweise Darstellung zur Illustration der Übergabe eines
Leitungselements zwischen Greifer und Positioniergreifer,
Fig. 8 eine ausschnittsweise Darstellung ebenfalls zur Erläuterung der
Übergabe eines Leitungselements von den Greifern zu den
Positioniergreifern,
Fig. 9 eine ausschnittsweise Darstellung einer zweiten Variante der Positioniereinheit bei der Übernahme eines Leitungselements sowie
Fig. 10 eine Darstellung der weiteren Variante der Positioniereinheit nach der Übernahme des Leitungselements.
In den Figuren sind gleichwirkende Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Anlage 2 dient zum automatisierten Herstellen eines Kabelsatzes 3 und ist modular aus einer Vielzahl von einzelnen Bearbeitungsstationen aufgebaut. Die Anlage weist einen ersten Teil 4 mit ersten Bearbeitungsstationen A, B, C, D sowie einen zweiten Teil mit zweiten Bearbeitungsstationen E, F, G, H, I, K auf. Vor dem ersten Teil 4 ist noch ein Warenlager 8, welches nach Art eines Hochlagers ausgebildet ist, angeordnet. Die einzelnen Bearbeitungsstationen A bis K weisen jeweils ein Gerüst 10 auf, welches im Wesentlichen einen Gerüstrahmen definiert, innerhalb dessen im ersten Teil 4 Bearbeitungseinheiten zur Durchführung von unterschiedlichen Arbeitsschritten angeordnet sind. Die Gerüste 10 sind dabei unmittelbar aneinander angrenzend befestigt und bilden eine sich insbesondere linear erstreckende Gerüstanordnung. Die Gerüste 10 sind in einer Längsrichtung 12 aneinander angereiht. Die Gerüste 10 sind nach Art eines Regals aufgestellt. Sie erstrecken sich in die Höhe in einer Vertikalrichtung 14 und haben eine in eine Querrichtung 16 erstreckende Tiefe. Längsrichtung 12 und Vertikalrichtung 14 spannen eine Vertikalebene auf, zu der die Querrichtung 16 senkrecht orientiert ist. Im Ausführungsbeispiel ist das Warenlager 8 in Querrichtung 16 verlaufend angeordnet. Durch die Ausrichtung der Gerüste 10 in vertikaler Orientierung weist die gesamte Gerüstanordnung eine Vorderseite 18 sowie eine Rückseite 20 auf.
Bei der Fertigung des Kabelsatzes 3 wird die Anlage 2 in Längsrichtung 12 von der ersten Bearbeitungsstation A sukzessive bis zur letzten Bearbeitungsstation L durchlaufen. Im Ausführungsbeispiel der dargestellten modularen Anlage 2 sind dabei folgende Bearbeitungsstationen vorgesehen:
Eine Schneidstation A, eine Abisolierstation B, eine Kontaktierungsstation C, eine Pufferstation D. Der zweite Teil 6 beginnt mit einer Steckerstation E, gefolgt von einer Verteilstation F, einer mehrteiligen Fixierstation G, die im Ausführungsbeispiel drei Teilstationen G1 , G2, G3 aufweist, weiter gefolgt von einer Clipstation H, einer Verpackungsstation I sowie einer End- oder Sammelstation K. Im ersten Teil 4 der Anlage 2 werden zunächst Leitungselemente 22 aufbereitet. Bei diesen handelt es sich insbesondere um Adern oder auch um verdrillte Adern. Sie werden als Meterware über Spulen 24 bereitgestellt. Die Spulen 24 sind im Warenlager 8 bevorratet.
Im zweiten Teil 6 werden die einzelnen vorbereiteten Leitungselemente 22 zum Kabelsatz 3 zusammengestellt. All dies erfolgt vollautomatisiert ohne manuellen Eingriff. Die Leitungselemente 22 in den einzelnen Vorfertigungsstufen werden innerhalb des ersten Teils 4 mit Hilfe eines ersten Transportsystems 26 jeweils zwischen den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen A bis D weitergefördert.
Im zweiten Teil 6, in dem die Zusammenstellung des Kabelsatzes 3 aus den einzelnen Leitungselementen 22 erfolgt, werden die jeweiligen Kabelsätze in ihren unterschiedlichen Vorfertigungsstufen mit Hilfe eines zweiten Transportsystems 28 sukzessive den einzelnen Bearbeitungsstationen E bis J des zweiten Teils 6 zugeführt.
Die einzelnen Bearbeitungsschritte im ersten Teil 4 werden mit Hilfe von Bearbeitungseinheiten 30 ausgeführt, die innerhalb des jeweiligen Gerüsts 10 der jeweiligen ersten Bearbeitungsstation A bis D angeordnet sind.
Im zweiten Teil 6 werden die einzelnen erforderlichen Arbeitsschritte durch Manipulatoren 32 durchgeführt, welche im Ausführungsbeispiel als mehrachsige Gelenkarmroboter ausgeführt sind. Hierbei ist jeder einzelnen Bearbeitungsstation E bis I jeweils ein eigener Manipulator 32 zugeordnet. Die einzelnen Manipulatoren 32 sind dabei in Längsrichtung 12 verfahrbar angeordnet. Im Ausführungsbeispiel sind sie hängend an einer hier nicht näher dargestellten Deckenschiene befestigt.
Zur Fertigung des Kabelsatzes 3 wird im zweiten Teil 6 der Kabelsatz 3 entsprechend einer gewünschten späteren verzweigten Struktur aufgespreizt. Der Kabelsatz 3 ist daher in einer zweidimensionalen Ebene aufgespreizt. Diese ist vertikal ausgerichtet, liegt also in der zuvor beschriebenen Vertikalebene. Die Kabelsätze 3 sind dabei an einer Frontseite des Gerüsts 10 angeordnet. Mittels der Manipulatoren 32 erfolgt die Bearbeitung daher an der Vorderseite 18 der Gerüste 10.
Bei der automatisierten Fertigung des Kabelsatzes 3 werden bei der im Ausführungsbeispiel dargestellten Anlage 2 folgende Fertigungsschritte sukzessive und automatisch durchlaufen:
Im Warenlager 8 werden mehrere Spulen 24 bevorratet, auf denen Leitungselemente 22 unterschiedlicher Typen als Endlos-Ware aufgespult sind. Die einzelnen Typen der Leitungselemente 22 unterscheiden sich insbesondere im Hinblick auf ihre Querschnitte, insbesondere Querschnitte der Leiter, Farbe der Aderisolierung oder auch dadurch, ob es sich um eine Einzelader oder ein insbesondere verdrilltes Aderpaar handelt.
Innerhalb der Schneidstation A werden die von den Spulen 24 abgewickelten Leitungselemente 22 unterschiedlichen Typs auf die jeweils für den zu fertigenden Kabelsatz 3 benötigte Länge abgelängt.
In der Abisolierstation B werden anschließend mittels entsprechender Abisoliereinheiten als Bearbeitungseinheiten 30 Leitungsenden der Leitungselemente 22 abisoliert.
In der Kontaktierungsstation C werden Kontaktelemente, beispielsweise Kontaktbuchsen oder Kontaktstifte endseitig an den freigelegten Leitungsenden also am jeweiligen Leiter des Leitungselements 22 befestigt. Dies erfolgt beispielsweise durch einen Crimpprozess.
Die vorbereiteten Leitungselemente 22 werden in der Pufferstation D gesammelt. In der Pufferstation D befindet sich daher nach Art eines Zwischenlagers eine Vielzahl von Leitungselementen 22, die sich im Hinblick auf ihren Typ und/oder ihre Länge unterscheiden. Das erste Transportsystem 26 dient jeweils zum Transportieren der Leitungselemente 22 zwischen den einzelnen Bearbeitungsstationen A bis D. Es weist ein erstes Schienensystem 34 auf. Dieses umfasst dabei eine umlaufende Führungsschiene 36, auf der einzelne, individuell verfahrbare erste Transporter 38 angeordnet sind. Bei diesen ersten Transportern 38 handelt es sich um nach Art von Schlitten entlang der Führungsschiene 36 verfahrbaren Trägereinheiten. Diese sind jeweils zur insbesondere hängenden Aufnahme ein oder mehrere Leitungselemente ausgebildet. Die Übergabe von bzw. an eine jeweilige Bearbeitungsstation A bis D zu diesen ersten Transportern 38 erfolgt mit Hilfe von
Positioniereinheiten 40, die entlang von Querschienen 42 in Längsrichtung 12 verfahrbar sind. Die Querschienen 42 wiederum sind in Vertikalrichtung 14 entlang von Vertikalschienen 44 verschiebbar.
Das erste Schienensystem 34 setzt sich allgemein aus einer Vielzahl von ersten Schienen 46 zusammen. Eine jeweilige erste Schiene 46 ist dabei einem jeweiligen Gerüst 10 zugeordnet und weist insbesondere dessen Länge auf. Das erste Schienensystem 34 ist daher korrespondierend zu der Gerüstanordnung ebenfalls modular aufgebaut. Die ersten Schienen 46 benachbarter Bearbeitungsstationen fluchten miteinander zur Ausbildung der umlaufenden Führungsschiene.
In der Steckerstation E werden zweite Transporter 48 des zweiten Transportsystems 28 mit den Leitungselementen 22 bestückt. Zumindest ein Teil der zweiten Transporter 48 ist hierzu mit Steckergehäusen bestückt. In diese werden die an den Leitungsenden der Leitungselemente 22 angeschlagenen Kontaktelemente eingelegt.
Von besonderer Bedeutung innerhalb der Steckerstation E ist, dass die zweiten Transporter 48 auf mehrere zweite Schienen 50 des zweiten Transportsystems 28 verteilt werden. Die zweiten Schienen 50 sind dabei parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Leitungsenden der Leitungselemente 22 werden in geeigneter Weise an jeweils einem zweiten Transporter 48 fixiert, die verteilt über die zweiten Schienen 50 angeordnet sind. Es werden dabei in der Steckerstation E sämtliche für den zu fertigenden Kabelsatz 3 benötigten Leitungselemente 22 aus der Puf- ferstation D entnommen und an die zweiten Transporter 48 befestigt. Dies erfolgt mit Hilfe des der Steckerstation E zugeordneten Manipulators 32.
Die mit den Leitungselementen 22 bestückten zweiten Transporter 48 werden auf weitere zweite Schienen 50 in der Verteilstation F überführt. In der Verteilstation F erfolgt ein Verteilen der zweiten Transporter 48 und damit der Leitungsenden der Leitungselemente 22 in die durch den Kabelsatz 3 vorgegebene verzweigte Struktur. Die einzelnen zweiten Transporter 48 nehmen daher innerhalb der Vertikalebene eine Verteilstruktur entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes 3 ein. Hierzu werden die zweiten Transporter 48 auf ihrer jeweiligen zweiten Schiene 50 in Längsrichtung 12 an eine vordefinierte Position verfahren. Gleichzeitig werden die parallel zueinander angeordneten zweiten Schienen 50 in Vertikalrichtung 14 auseinandergezogen, so dass sich die gewünschte verzweigte Struktur ergibt. Bei der Darstellung der Fig. 3 ist noch eine Zwischensituation dargestellt, bei der innerhalb der Verteilstation F noch nicht die vollständige Verteilerstruktur eingenommen ist. Die Verteilerstruktur ist an den nachfolgenden Bearbeitungsstationen zu erkennen.
In der Fixierstation G werden die einzelnen Leitungselemente aneinander fixiert, speziell um die vorgegebene verzweigte Struktur zu fixieren, also eine gewisse Stabilität zu verleihen. Hierzu sind zweckdienlicherweise mehrere Teilstationen G1 , G2, G3 vorgesehen, die beispielsweise für unterschiedliche Fixermethoden ausgebildet sind.
Wie anhand der Figen 1 , 3 zu erkennen ist sind die Verteilstation F sowie die erste Fixierstation G1 miteinander kombiniert, teilen sich daher gemeinsam ein Gerüst 10.
In der Clipstation werden bei Bedarf (Befestigungs-) Clips angebracht. Diese werden typischerweise mittels einer Bandierung am Kabelsatz 3 befestigt. Die Verpackungsstation I dient zur Entnahme des endgefertigten Kabelsatzes 3 und zum Weitertransport desselben. Hierzu wird der Kabelsatz 3 mit Hilfe des zugeordneten Manipulators 32 von den zweiten Schienen 50 genommen.
In der Sammelstation K werden die einzelnen zweiten Transporter 48 gesammelt und einer gemeinsamen Rückführschiene 52 zugeführt. Diese verläuft an der Rückseite 20 und erstreckt sich bis zur Steckerstation E. An dieser werden die zweiten Transporter 48 mit Hilfe eines an der Rückseite 20 angeordneten Manipulators 32 wieder in geeigneter weise mit Steckergehäusen bestückt und somit für die Fertigung des nächsten Kabelsatzes 3 vorbereitet.
Das zweite Transportsystem 28 weist die zuvor beschriebenen zweiten Schienen 50 und die zweiten Transporter 48 auf. Die zweiten Transporter 48 sind vergleichbar wie die ersten Transporter 38 nach Art von entlang der Schienen 50 verfahrbaren Schlitten angeordnet. Die einzelnen zweiten Transporter 48 sind individuell verfahrbar und weisen ein elektromagnetisches Antriebssystem auf. Die zweiten Schienen 50 sind jeweils in Vertikalrichtung 40 verfahrbar. Jede Bearbeitungsstation E bis I weist dabei eine Anzahl von zweiten Schienen 50 auf, die parallel zueinander angeordnet sind. Die zweiten Schienen 50 erstrecken sich jeweils lediglich über die Länge eines jeweiligen Gerüsts 10 einer jeweiligen Bearbeitungsstation E bis I. Zur Übergabe der zweiten Transporter 48 zwischen benachbarten Bearbeitungsstationen werden die zweiten Schienen 50 in eine fluchtende Anordnung gebracht.
In der Figur 4 ist ausschnittsweise und vergrößert ein Abschnitt des ersten Teils 4 der Anlage 2 dargestellt, und zwar im Bereich speziell der Schneidstation A. Hieraus ist nochmals der gerüstartige Aufbau der ersten Bearbeitungsstationen zu erkennen. An der Vorderseite 18 des jeweiligen Gerüstes 10 ist die Führungsschiene 36 zu erkennen, die insbesondere in einer festen Höhe als eine umlaufende Führungsschiene 36 ausgebildet ist. Sie ist über aus den Gerüsten 10 herausragende Halter 70 gehalten. An der Vorderseite 18 sind die Vertikalschienen 44 zu erkennen, die sich bevorzugt jeweils über die gesamte Höhe des jeweiligen Gerüstes 10 erstrecken. Entlang dieser Vertikalschiene 44 ist die Querschiene 42 in Vertikalrichtung 14 verfahrbar. Auf der Querschiene 42 ist wiederrum die Positioniereinheit 40 in Längsrichtung 12 verfahrbar angeordnet, und zwar nach Art eines Schlittens. In Figur 4 ist weiterhin ein erster Transporter 38 dargestellt, an dem ein Leitungselement 22 gehalten wird (etwa Bildmitte). Insgesamt sind in der Figur 4 zwei Positioniereinheiten 40 zu erkennen, wobei die etwa in der Bildmitte dargestellt Positioniereinheit 40 im Moment der Übernahme des Leitungselements 22 von einem ersten Transporter 38 dargestellt ist.
In der rechten Bildhälfte ist eine weitere Positioniereinheit 40 zu erkennen, die in einer insbesondere um 90° verschwenkten Position dargestellt ist, in der die Leitungsenden des Leitungselements 22 beispielsweise einer Bearbeitungsstation zugeführt werden kann.
Wie aus der Figur 5 zu erkennen ist, weist ein jeweiliger erster Transporter 38 einen in etwa U-förmigen Schlitten auf, welcher entlang der Führungsschiene 36 individuell antreibbar und verfahrbar ist. Der erste Transporter 38 weist dabei zwei Greifer 72 auf, die auf der Oberseite angeordnet sind. Ein jeweiliger Greifer 72 weist vorzugsweise jeweils zwei Klemmbereiche 74 auf, die zum individuellen Klemmen von Aderenden eines verdrillten Aderpaares ausgebildet sind. Ein jeweiliges Leitungsende wird daher jeweils klemmend von einem Greifer 72 gegriffen. Der Greifer ist beispielsweise pneumatisch, hydraulisch und bevorzugt elektrisch ansteuerbar, so dass die Klemmbereiche 74 in eine geschlossene oder in eine offene Position geführt werden.
Die Klemmbereiche 74 sind dabei jeweils durch Klemmbacken gebildet, wobei die beiden Klemmbereiche 74 eines jeweiligen Greifers 72 eine gemeinsame mittlere Klemmbacke haben. Zumindest ein Teil der Klemmbacken weist dabei wie in der Figur 5 zu erkennen ist eine V-förmige Nut zur sicheren Führung eines jeweiligen Leitungsendes auf. Die beiden Greifer 72 sind zueinander beabstandet, beispielsweise um einige Zentimeter. Die Greifer 72 sind dabei an gegenüberliegenden Endbereichen des jeweiligen ersten Transporters 36 angeordnet.
In Figur 6 ist der bereits in der Figur 4 dargestellte erste Typ der Positioniereinheit 40 dargestellt. Die Positioniereinheit 40 weist eine - ähnlich wie die ersten Transporter 38 - nach Art eines Schlittens verfahrbare Basis 76 auf, an der ein insbesondere als Schwenkarm 78A ausgebildeter Arm schwenkbar befestigt ist. Das Verschwenken erfolgt dabei um eine Horizontalachse, die parallel zur Querschiene 42 verläuft. An dem Schwenkarm 78A sind zwei Positioniergreifer 80 angeordnet, die insgesamt in etwa L-förmig ausgebildet sind. Der eine L-Schenkel ist dabei am Schwenkarm 78A befestigt. Dieser eine L-Schenkel ist zweckdienlicherweise nach Art eines Teleskops linear ausfahrbar. Endseitig an diesem ersten L- Schenkel sind insbesondere senkrecht hierzu orientiert einzelne Greifeinheiten 82 befestigt, die den zweiten L-Schenkel bilden. Eine jeweilige Greifeinheit 82 ist dabei zweckdienlicherweise identisch zu den in Figur 5 dargestellten Greifern 72 ausgebildet. Wie anhand der Figur 6 zu erkennen ist, weist ein jeweiliger
Positioniergreifer 80 zwei voneinander beabstandete Greifeinheiten 82 auf. Die beiden Greifeinheiten 82 sind also jeweils zum klemmenden Greifen eines jeweiligen Leitungsendes des Leitungselements 22 ausgebildet. Die Greifeinheiten 82 sind zueinander bevorzugt um das gleiche Abstandsmaß beabstandet wie auch die Greifer 72.
Der Bewegungsablauf zur Aufnahme und Übergabe eines jeweiligen einzelnen Leitungselements 22 zwischen einem jeweiligen ersten Transporter 38 und der Positioniereinheit 40 geht beispielsweise aus den Figuren 7 und 8 hervor. Anhand der Figur 8 ist die Situation bei der unmittelbaren Übergabe zwischen dem jeweiligen Greifer 72 und den Greifeinheiten 82 dargestellt. Wie gut anhand der vergrößerten Detaildarstellung in der Figur 8 zu erkennen ist, umgreift der
Positioniergreifer 80 mit seinen beiden beabstandeten Greifeinheiten 82 den Greifer 72. Dieser ist daher in einem zwischen den beiden Greifeinheiten ausgebildeten Freiraum 84 aufgenommen. Die einzelnen Klemmbereiche 74 sind bei der Übergabe in Vertikalrichtung 14 zueinander exakt orientiert ausgerichtet, so dass also das jeweilige Leitungsende die insgesamt drei Klemmbereiche 74 durchläuft. Zur Übergabe vom Greifer 72 an den Positioniergreifer 80 fährt dieser also in der in Figur 8 gezeigten Stellung an das Leitungselement 22 heran und greift dies mit seinen Klemmbereichen 74. Anschließend gibt der Greifer 72 seinen Klemmbereich 74 frei und der Positioniergreifer 80 kann das Leitungselement 22 in Richtung zu einer Bearbeitungseinheit 30 verfahren. Dies erfolgt durch das in der Figur 7 dargestellte Verschwenken um die erwähnte Horizontalachse. Ergänzend lassen sich die einzelnen Positioniergreifer 80 individuell teleskopartig ausfahren, so dass sie also in Querrichtung 16 zur Bearbeitungseinheit 30 zugestellt werden können. Durch die Verfahrbarkeit der Positioniereinheit 40 lässt sich diese zudem noch in Vertikalrichtung 14 sowie in Querrichtung 16 verfahren, so dass ein jeweiliges Leitungsende exakt in eine gewünschte Position ausgerichtet werden kann. Durch das Verschwenken des Positioniergreifers 80 um insbesondere exakt 90 Grad wird daher das zunächst vertikal orientierte Leitungsende in eine horizontale Lage überführt.
In den Figuren 9 und 10 ist eine zweite Ausführungsvariante der Positioniereinheit 40 dargestellt. Diese ist speziell im Bereich der Pufferstation D angeordnet und dient dazu, die vorkonfektionierten einzelnen Leitungselemente 22 von den ersten Transportern 38 in eine Aufbewahrungsposition zu überführen.
Hierzu weist die Positioniereinheit 40 einen Dreharm 78B auf, welcher um eine Vertikalachse an einem Drehlager drehbar angeordnet ist. Das Drehlager und damit der Dreharm 78B sind wiederum an einer Basis 76 gehalten. Am Dreharm 78B ist bei dieser Ausführungsvariante ein Gelenkarm 86 befestigt, mit zwei Schwenkachsen. Der Gelenkarm 86 weist dabei insbesondere zwei seitliche Hebel auf, die einerseits schwenkbar an dem Dreharm 78B und andererseits an einem Grundkörper 88 befestigt sind. Am Grundkörper 88 sind wiederum zwei Greifeinheiten 82 angeordnet.
Mit Hilfe dieser in den Figuren 9 und 10 dargestellten zweiten Variante der Positioniereinheit 40 werden zunächst die Leitungsenden von den Greifeinheiten 82 gegriffen. Anschließend erfolgt ein Verdrehen des Dreharms 78B insbesondere um 180 Grad, so dass das jeweilige Leitungselement 22 an eine vorgesehene Aufbewahrungsposition und an einen Sannnnelhalter 90 übergeben werden kann. Die einzelnen Sannnnelhalter 90 können hierbei wiederum individuell angefahren werden. Wie auch die erste Variante der Positioniereinheit 40, so ist auch diese in den Figuren 9 und 10 dargestellte zweite Variante in Längsrichtung 12 entlang der Querschiene 42 und die Querschiene 42 in Vertikalrichtung 14 verfahrbar.
Bezugszeichenliste
2 Anlage
3 Kabelsatz
4 erster Teil
6 zweiter Teil
8 Warenlager
10 Gerüst
12 Längsrichtung
14 Vertikalrichtung
16 Querrichtung
18 Vorderseite
20 Rückseite
22 Leitungselement
24 Spulen
26 erstes Transportsystem
28 zweites Transportsystem
30 Bearbeitungseinheiten
32 Manipulator
34 erstes Schienensystem
36 Führungsschiene
38 erste Transporter
40 Positioniereinheit
42 Querschiene
44 Vertikalschiene
46 erste Schienen
48 zweite Transporter
50 zweite Schienen
52 gemeinsame Rückführschiene
70 Halter
72 Greifer
74 Klemmbereich 76 Basis
78A Schwenkarm
78B Dreharm
80 Positioniergreifer
82 Greifeinheit
84 Freiraum
86 Gelenkarm
88 Grundkörper
90 Sammelhalter
A Schneidstation
B Abisolierstation
C Kontaktierungsstation
D Pufferstation
E Steckerstation
F Verteilstation
G (G1 , G2, G3) Fixierstation
H Clipstation
I Verpackungsstation K Sammelstation

Claims

Ansprüche
1 . Anlage (2) zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen (22) für einen Kabelsatz (3), wobei die Anlage (2) mehrere, insbesondere alle der nachfolgenden ersten Bearbeitungsstationen aufweist
- eine Schneidstation (A) zum Ablängen der Leitungselemente (22) von einer Spule (24),
- eine Abisolierstation (B) zum Abisolieren von Enden der Leitungselemente (22),
- eine Kontaktierungsstation (C) zum Anbringen von Kontaktelementen an den abisolierten Leitungsenden,
- eine Pufferstation (D) zum Zwischenlagern der vorbereiteten Leitungselemente (22),
wobei weiterhin ein erstes Transportsystem (26) zum individuellen Zuführen der Leitungselemente (22) zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen sowie zu deren Transport zwischen den ersten Bearbeitungsstationen vorgesehen ist, und das erste Transportsystem (26) erste Transporter (38) sowie eine Führungsschiene (36) aufweist, die entlang der ersten Bearbeitungsstationen verläuft und auf der die ersten Transporter (38) verfahrbar sind, wobei die ersten Transporter (38) zum Zuführen der einzelnen Leitungselemente (22) zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen ausgebildet sind und hierzu zumindest einen Greifer (72) zum Greifen zumindest eines Leitungselements (22) aufweisen.
2. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der jeder der ersten Transporter (38) genau zwei voneinander beabstandete Greifer (72) aufweist und im Betrieb jeder der Greifer (72) ein Leitungsende eines jeweiligen Leitungselements (22) hält.
3. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Greifer (72) ausgebildet ist zum getrennten Greifen von zwei Adern eines durch ein verdrilltes Aderpaar ausgebildeten Leitungselements (22).
4. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der an zumindest einem Teil der ersten Bearbeitungsstationen zumindest eine Positioniereinheit (40) angeordnet ist, die zumindest einen Positioniergreifer (80) aufweist und die zur Durchführung folgender Schritte ausgebildet ist:
- Aufnahme des von dem Greifer (72) bereitgestellten Leitungselements (22) mit Hilfe des Positioniergreifers (80)
- Zuführen des Leitungselements (22) zu einer Bearbeitungseinheit (30) der jeweiligen Bearbeitungsstation,
- Zurückführen und Übergabe des bearbeiteten Leitungselements (22) an den Greifer (72).
5. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der die Positioniereinheit (40) innerhalb einer insbesondere vertikal orientierten Verfahrebene verfahrbar ist.
6. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, bei der die Positioniereinheit (40) mit Hilfe einer Querschiene (42) und einer Vertikalschiene (44) verfahrbar ist, wobei die Positioniereinheit (40) an einer der beiden Schienen (42) verfahrbar angeordnet ist und diese Schiene (42) an der anderen Schiene (44) verfahrbar ist.
7. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die beiden
Greifertypen, nämlich der Greifer (72) sowie der Positioniergreifer (80) derart ausgebildet sind, dass der eine Greifertyp, insbesondere der
Positioniergreifer (80), in einer Erstreckungsrichtung der Leitungselemente (22) zwei voneinander beabstandete Greifeinheiten (82) aufweist, die zwischen sich einen Freiraum (84) aufweisen, der an den anderen Greifertyp angepasst ist, so dass dieser durch die beiden Greifeinheiten (82) bei einer Übergabe eines jeweiligen Leitungselements (22) umgriffen ist.
8. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die Positioniereinheit (40) eine Basis (76) sowie zumindest einen daran angeordneten und um eine Achse drehbarer Arm (78A, 78B) aufweist, an dem der zumindest eine Positioniergreifer (80) angeordnet ist.
9. Anlage (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei der der Arm (78A, 78B) um zumindest 90° dreh- oder verschwenkbar ist, so dass ein am
Positioniergreifer (80) gehaltenes Leitungselement (22) um zumindest 90° drehbar ist.
10. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, bei der zumindest eines der Elemente ausgewählt aus Arm (78A, 78B) und Positioniergreifer (80) ausfahrbar ist.
1 1 . Anlage (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, bei der eine jeweilige Positioniereinheit (40) genau zwei Positioniergreifer (80) aufweist.
12. Anlage (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , bei der die beiden
Positioniergreifer (80) zueinander um das gleiche Abstandsmaß wie die beiden Greifer (72) des jeweiligen ersten Transporters (38) beabstandet sind.
13. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Führungsschiene (36) umlaufend ausgebildet ist, so dass die ersten Transporter (38) umlaufend verfahrbar sind.
14. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Führungsschiene (36) an einer Vorderseite (18) der Bearbeitungsstationen angeordnet ist.
15. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die ersten Transporter (38) individuell verfahrbar sind.
16. Anlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die ersten Transporter (38) und/oder die Positioniereinheit (40) elektrisch oder magnetisch antreibbar sind.
17. Verfahren zur automatisierten Vorbereitung und Bereitstellung von einzelnen Leitungselementen (22) für einen Kabelsatz (3), wobei mehrere, insbesonde- re alle der nachfolgenden ersten Bearbeitungsstationen vorgesehen sind und die ersten Bearbeitungstationen nebeneinander angeordnet sind
- eine Schneidstation (A), in der die Leitungselemente (22) von einer Spule (24) abgelängt werden
- eine Abisolierstation (B), in der Enden der Leitungselemente (22) abisoliert werden
- eine Kontaktierungsstation (C), in der Kontaktelemente an den abisolierten Enden angebracht werden
- eine Pufferstation (D), in der die vorbereiteten Leitungselemente (22) zwischengelagert werden
und wobei weiterhin ein erstes Transportsystem (38) vorgesehen ist, mittels dessen die Leitungselemente (22) individuell zu den einzelnen ersten Bearbeitungsstationen zugeführt werden sowie zwischen den ersten Bearbeitungsstationen transportiert werden, wobei hierzu erste Transporter (38) entlang einer Führungsschiene (36) verfahren werden und die Führungsschiene (36) entlang der ersten Bearbeitungsstationen verläuft, wobei die Transporter (38) einen Greifer (72) aufweisen, mit dem ein jeweiliges Leitungselement (22) gegriffen wird.
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