WO2021018909A1

WO2021018909A1 - Verteilstation sowie verfahren zum betrieb einer verteilstation für eine automatisierte herstellung eines kabelsatzes

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Publication number: WO2021018909A1
Application number: PCT/EP2020/071302
Authority: WO
Inventors: Fabian Dietlein; Christian Guni; Paulo MARTINS; Ana Carolina ROQUEZ BUITRAGO; Onur Tavsel
Original assignee: Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh
Priority date: 2019-08-01
Filing date: 2020-07-28
Publication date: 2021-02-04
Also published as: DE102019211533B4; DE102019211533A1

Abstract

Die Verteilstation (2) dient zum Verteilen von Leitungselementen (32) in eine vorgegebene Verteilstruktur (S) entsprechend einer verzweigten Struktur eines Kabelsatzes (38). Die Verteilstation (2) weist einen stehend orientierten Träger (8) auf, an dem Transporter (18) verfahrbar angeordnet sind. Die Transporter (18) sind dabei zur hängenden Aufnahme eines jeweiligen Leitungselements (32) in einem Übergabebereich (B) ausgebildet. Die Transporter (18) sind weiterhin aus dem Übergabebereich (B) in eine jeweilige Endposition zur Erzeugung der gewünschten Verteilstruktur (S) verfahrbar. Zumindest während des Verfahrens sind dabei die Transporter (18) in unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) angeordnet. Hierdurch sind die hängenden Leitungselemente (32) ebenfalls in unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) angeordnet und die Gefahr eines Verschlingens beim Überführen in die Verteilstruktur (S) ist vermieden. Zur Anordnung der Transporter (18) in unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) ist der Träger (8) vorzugsweise kippbar ausgebildet.

Description

Beschreibung

Verteilstation sowie Verfahren zum Betrieb einer Verteilstation für eine automatisierte Herstellung eines Kabelsatzes Die Erfindung betrifft eine Verteilstation für eine Anlage zur automatisierten Her stellung eines Kabelsatzes, welcher eine verzweigte Struktur und mehrere einzel ne Leitungselemente aufweist. Die Verteilstation dient zum Verteilen der Leitungs elemente in eine vorgegebene Verteilstruktur entsprechend der verzweigten Struk tur des Kabelsatzes. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Verteilstation.

Eine Verteilstation mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 11 ist aus der DE 10 2017 206 140 A1 zu entnehmen. Darin wird eine Anlage sowie ein Verfah- ren zur automatischen Kabelsatzfertigung beschrieben, bei der mithilfe von mehre ren Bearbeitungsstationen weitgehend vollautomatisch ein Kabelsatz mit einer verzweigten Struktur ausgebildet wird. In einem ersten Teil der Anlage werden dabei einzelne Leitungselemente, typischerweise Adern, die für den Kabelsatz benötigt werden, vorkonfektioniert und beispielsweise mit Kontaktelementen ver- sehen.

In einem zweiten Teil der Anlage wird aus diesen einzelnen Leitungselementen der eigentliche Kabelsatz zusammengestellt. Hierfür ist im Stand der Technik als eine wesentliche Bearbeitungsstation eine Verteilstation vorgesehen. Die einzel- nen vorkonfektionierten Leitungselemente werden aus einer Bereitstellungsstation, in der sie hängend angeordnet sind, an die Verteilstation übergeben, wobei die Leitungsenden eines jeweiligen Leitungselements an einzelnen sogenannten Transportern fixiert werden. Die T ransporter weisen hierzu entsprechende Halter auf, beispielsweise auch für Steckergehäuse. Die Verteilstation selbst weist meh rere horizontal angeordnete Schienen auf, entlang derer die einzelnen Transporter verfahrbar sind. Die Schienen lassen sich dabei in Vertikalrichtung verteilen, so- dass insgesamt durch die Verfahrbarkeit der Schienen und der Transporter die einzelnen Leitungsenden zusammen an eine jeweilige Endposition entsprechend einer gewünschte Verteilstruktur überführt werden, die der verzweigten Struktur des Kabelsatzes entspricht.

Bei komplexeren Kabelsätzen mit einer Vielzahl von Leitungselementen muss da- bei darauf geachtet werden, dass die einzelnen hängend angeordneten Leitungs elemente sich beim Verfahren der Transporter in die gewünschten Endpositionen nicht gegenseitig verhaken bzw. verschlingen. Zur Lösung dieses Problems kann eine geeignete Ansteuerung beispielsweise der Reihenfolge des Verfahrens der der Transporter vorgesehen sein, was jedoch mitunter komplex sein kann.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges Überführen der Leitungselemente in eine verzweigte Struktur entsprechend einer gewünschten Verteilstruktur eines auszubildenden Kabelsatzes zu ermöglichen. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Verteilstation für eine Anlage zur automatisierten Herstellung eines Kabelsatzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Verteilstation mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Die Verteilstation dient allgemein zum Verteilen der Leitungselemente in eine vor gegebene Verteilstruktur, wobei diese der verzweigten Struktur des Kabelsatzes entspricht. Unter„verzweigter Struktur des Kabelsatzes“ wird allgemein die Aus bildung eines Kabelsatzes, bestehend aus mehreren Leitungselementen, verstan den, bei denen der Kabelsatz mehrere Zweige bzw. Arme aufweist, die typischer- weise von einem Zentralstrang abzweigen und die endseitig enden. An einem je weiligen Endpunkt einer solchen verzweigten Struktur des Kabelsatzes ist typi scherweise zumindest ein oder mehrere Leitungsenden eines jeweiligen Leitungs elements angeordnet. Bei den Leitungselementen handelt es sich typischerweise um einzelne Adern. Häufig sind an diesen Endpunkten Steckerelemente oder Kon taktelemente an den Leitungselementen angeschlagen. Das heißt, die vorkonfek tionierten Leitungsenden definieren die Endpunkte des verzweigten Kabelsatzes. Bei der Verteilstruktur handelt es sich insbesondere um eine zweidimensionale Verteilstruktur, bei der also die einzelnen Endpositionen innerhalb einer gemein samen Ebene angeordnet sind.

Die Verteilstation weist allgemein einen stehend orientierten Träger auf, der sich entlang einer Längsrichtung und einer Querrichtung erstreckt. Die Querrichtung ist dabei zumindest weitgehend senkrecht orientiert, sodass also insgesamt der Trä ger stehend orientiert ist. Der Träger weist eine Vorderseite auf, an der mehrere Transporter verfahrbar angeordnet sind. Bezüglich der Querrichtung sind sie ver teilt angeordnet, sodass sie aufgrund der stehenden Anordnung des Trägers auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sind. Jeder der Transporter ist dabei zur hängenden Aufnahme eines jeweiligen Leitungselements, speziell eines jewei ligen Leitungsendes eines Leitungselements ausgebildet.

Die Bestückung der Transporter erfolgt bevorzugt in einer der Verteilstation vorge lagerten Station, in dem die Transporter also zunächst angeordnet sind. Die der Verteilstation vorgelagerte Station weist mindestens eine horizontal angeordnete Schiene auf, entlang derer die einzelnen Transporter verfahrbar sind. Die mindes tens eine Schiene der vorgelagerten Station lässt sich ebenfalls in Vertikalrichtung verteilen und somit mit den Schienen der Verteilstation fluchten. Die bestückten Transporter werden von der vorgelagerten Station an die Verteilstation und dort an die verschiedenen Schienen übergeben.

Alternativ erfolgt die Bestückung der Transporter in einem begrenzten Teilbereich der Verteilstation, dem Übergabebereich, nachfolgend auch als Randbereich be zeichnet.

In beiden Fällen werden daher zunächst in einem Randbereich der Verteilstation mit den Leitungselementen bestückte Transporter bereitgestellt. Die Bestückung erfolgt vorzugsweise automatisch oder automatisiert, insbesonde re mithilfe eines Roboters. Die Leitungselemente werden hierzu aus einer Bereit stellungsstation, in der sie insbesondere hängend angeordnet sind, aufgenommen und an einen jeweiligen Halter übergeben, welcher an einem jeweiligen Transpor- ter befestigt ist. Der Halter ist dabei beispielsweise als ein Steckergehäuse oder Teil eines solchen ausgebildet oder der Halter ist mit einem solchen Steckerge häuse oder einem Teil hiervon bestückt. Auch nach der Bestückung der Transpor ter sind die einzelnen Leitungselemente hängend orientiert. Die Leitungselemente sind vorzugsweise mit Kontaktelementen, wie Steckbuchsen oder Steckkontakten vorkonfektioniert. Die Kontaktelemente werden dann in die Steckergehäuse ein gesteckt.

Erfolgt die Bestückung in einer vorgelagerten Station, so fahren nach der Bestü ckung die Transporter von der vorgelagerten Station weiter auf die Verteilstation. Erfolgt die Bestückung bereits innerhalb der Verteilstation, ist ein Verfahren der Transporter nicht mehr notwendig.

Anschließend werden im Betrieb die Transporter aus dem Randbereich der Ver teilstation, in dem sie bereitgestellt werden, in eine jeweilige Endposition verfah- ren, um die gewünschte Verteilstruktur auszubilden. Dabei werden die an den Transportern befestigten einzelnen Leitungsenden insbesondere mit den daran konfektionierten Kontaktelementen oder auch Steckergehäusen an die vorgese henen Endpositionen verfahren, die sie später beim endgefertigten Kabelsatz ein nehmen. Bei Bedarf können auch einige Transporter lediglich Zwischenbereiche der Leitungselemente greifen, und beispielsweise Umlenkelemente aufweisen, sodass Mittenabschnitte der Leitungselemente an definierte Positionen geführt werden können. Das Verfahren der Transporter hat ein Ausrichten der Leitungs elemente zu Folge. Nach dem Ausrichten sind die ausgerichteten Leitungselemen te bevorzugt in einer gewünschten Verteilstruktur angeordnet. Die Leitungsele- mente sind hierbei insbesondere„gespannt“ angeordnet und nicht mehr hängend orientiert. Zur Vermeidung eines Verhakens der einzelnen Leitungselemente während des Verfahrens der Transporter ist nunmehr vorgesehen, dass die Transporter zumin dest temporär, insbesondere während des Verfahrens in die gewünschte Verteil struktur in unterschiedlichen Vertikalebenen angeordnet sind. Unter„Vertikalebe- ne“ wird allgemein eine Ebene verstanden, die aufgespannt ist durch die Längs richtung sowie durch eine vertikale Richtung. Aufgrund der Anordnung der Trans porter innerhalb von unterschiedlichen Vertikalebenen sind die einzelnen Trans porter und damit auch die von ihnen gehaltenen Leitungsenden in lateraler Rich tung, also in einer Richtung senkrecht zur vertikalen Ebene, versetzt zueinander angeordnet. Diese versetzte Anordnung führt in Ergänzung mit der hängenden Anordnung der Leitungselemente dazu, dass die Leitungselemente, speziell deren an den Transportern befestigte Leitungsenden / Leitungsabschnitte beim Verfah ren der Transporter beabstandet voneinander angeordnet sind und dadurch die Gefahr einer Behinderung der Leitungselemente untereinander, beispielsweise die Gefahr eines Verhakens vermieden oder zumindest deutlich reduziert ist. Allge mein ist daher zum Betrieb der Verteilstation eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche dafür eingerichtet ist, dass im Betrieb beim Verfahren der Transporter die se in unterschiedlichen Vertikalebenen angeordnet sind. Sofern vorliegend davon gesprochen wird, dass die Transporter in unterschiedli chen Vertikalebenen angeordnet sind, so ist hierunter zu verstehen, dass mehrere Transporter in mehreren Vertikalebenen verteilt angeordnet sind. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, Gruppen von Transportern auch in der gleichen Vertikal ebene, beispielsweise paarweise anzuordnen. Beispielsweise werden die Lei- tungsenden eines Leitungselements an zwei Transportern befestigt, die ein Paar bilden, welches in einer gleichen Vertikalebene angeordnet ist.

Bevorzugt sind ein oder mehrere Transporter auf jeweils einer Schiene angeord net und in Querrichtung entlang dieser verschiebbar. Transporter, die in der glei chen Vertikalebene angeordnet sind, befinden sich üblicherweise auf einer ge meinsamen Schiene. Die Schienen sind daher in bevorzugter Ausgestaltung in die unterschiedlichen Vertikalebenen versetzbar angeordnet. Im Falle eines kartesischen Koordinatensystems ist die Längsrichtung durch die X-Richtung, die Vertikalrichtung durch die Z-Richtung und die laterale Richtung durch die Y-Richtung definiert. Befindet sich der Träger in seiner stehenden Orien tierung, so fällt die Querrichtung des T rägers insbesondere mit der Vertikalrichtung und damit mit der Z-Richtung zusammen. In der gekippten Orientierung ist die Querrichtung demgegenüber gegenüber der Z-X-Ebene unter einem Kippwinkel angeordnet.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind dabei die Transporter aus ihrer An- Ordnung in den mehreren unterschiedlichen Vertikalebenen in eine gemeinsame Ebene, speziell eine gemeinsame Vertikalebene und vorzugsweise auch wieder zurück überführbar. Es ist daher vorzugsweise ein wiederholter Wechsel zwischen der Anordnung in unterschiedlichen Vertikalebenen und der Anordnung in einer gemeinsamen Ebene ermöglicht.

Allgemein sind die Transporter in lateraler Richtung verstellbar angeordnet. Das Rückführen in eine gemeinsame Ebene ist von besonderem Vorteil für nachgela gerte Arbeitsschritte beispielsweise zum Fixieren der Leitungselemente aneinan der, da durch die Anordnung in einer gemeinsamen Ebene die einzelnen Lei- tungselemente quasi wieder zusammengeführt sind, d.h. die Leitungselemente sind wieder in der gleichen Vertikalebene angeordnet und nicht mehr in lateraler Richtung voneinander beabstandet. Nebeneinander verlaufende Abschnitte von unterschiedlichen Leitungselementen lassen sich dann einfacher fixieren. Hierzu ist beispielsweise eine Bandierung oder auch die Anordnung von Clipsen etc. vor- gesehen.

Zum Überführen der Transporter in die unterschiedlichen Vertikalebenen weist beispielsweise jeder Transporter oder eine jeweilige Schiene individuell einen Ver stellmechanismus beispielsweise in Form eines verstellbaren (Teleskop-)Zylinders (pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, mechanisch) oder auch eine Gelenkmecha nik auf. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Träger gegenüber ei ner Vertikalebene verkippt oder zumindest verkippbar gegenüber einer Vertikal ebene ausgebildet, wobei im verkippten Zustand der Träger eine verkippte Orien tierung einnimmt. Unter einer„verkippten Orientierung“ wird hierbei verstanden, dass der Träger bezüglich einer Vertikalebene (X-Z-Ebene) einen Kippwinkel ein nimmt. Der Träger, insbesondere seine Vorderseite, ist dabei allgemein unter ei nem spitzen Winkel gegenüber einer Horizontalebene (aufgespannt durch die X-Y-Richtung) angeordnet. Die Transporter wiederum sind am Träger selbst an geordnet, speziell mittelbar an Schienen, die am Träger angeordnet sind. Durch die verkippte Ausrichtung und die Anordnung der Transporter auf unterschiedli chen Höhenniveaus werden die Transporter automatisch beim Verkippen in unter schiedlichen Vertikalebenen angeordnet. Diese verkippbare Ausgestaltung des Trägers hat den besonderen Vorteil, dass alle Transporter gemeinsam betätigt werden und keine individuelle laterale Verstellung der Transporter erforderlich ist.

Der (spitze) Kippwinkel liegt daher allgemein insbesondere in einem Bereich zwi schen 5° bis 90°, insbesondere in einem Bereich zwischen 10° und 60°, bei spielsweise im Bereich zwischen in etwa 10° und 30° und insbesondere bei ca. 25°.

Der Träger wird vorzugsweise allgemein an einer feststehenden Basis befestigt, die typischerweise nach Art eines Gerüsts ausgebildet ist. Der Träger weist allge mein ein unteres Ende auf und ist in bevorzugter Ausgestaltung mit seinem unte ren Ende, insbesondere mit einem unteren Rahmenteil an der Basis schwenkbe- weglich befestigt. Insbesondere erfolgt die Verbindung über ein Schwenkgelenk. Insgesamt bildet der Träger in seiner gekippten Stellung daher mit der Basis eine V-förmige Anordnung.

Der Träger ist dabei an der Basis über ein automatisch verstellbares Verstellele- ment verkippbar befestigt. Über das Verstellelement lassen sich daher die Nei gung und damit der Kippwinkel des Trägers gegenüber der Basis und damit ge genüber der Vertikalebene einstellen. Bei dem Verstellelement handelt es sich beispielsweise um einen Verstellzylinder, welcher beispielsweise als Teleskopzy- linder ausgebildet ist oder auch um ein mechanisches Verstellgestänge, welches beispielsweise teleskopierbar ausgebildet ist oder auch um einen Gelenkhebel- Mechanismus. Das Verstellelement selbst ist vorzugsweise mit einem ansteuerba ren Antrieb versehen, welcher die Verstellbewegung initiiert. Hierbei kann es sich um einen pneumatischen, hydraulischen oder auch elektrischen Antrieb handeln.

Am Träger sind vorzugsweise mehrere Schienen angeordnet, die sich in Längs richtung erstrecken. Die Transporter sind entlang der Schienen verfahrbar. In be vorzugter Ausgestaltung sind weiterhin die Schienen am Träger in Querrichtung verfahrbar. Durch die Verfahrbarkeit der Transporter sowie die der Schienen las sen sich die Transporter insgesamt in der durch den Träger aufgespannten zwei dimensionalen Ebene in Längs- und Querrichtung verfahren.

Bei dem Träger handelt es sich insbesondere um einen Rahmen, der durch seitli che Rahmenteile begrenzt ist. Durch den Rahmen ist insbesondere eine Fläche aufgespannt, die beispielsweise >0,5m² bis 2m² oder auch größer ist.

An die Verteilstation schließt sich speziell in Längsrichtung vorzugsweise ergän zend noch eine weitere Bearbeitungsstation an, die ebenfalls einen weiteren Trä ger sowie weitere Schienen aufweist. Die Transporter sind von der Verteilstation an die weitere Bearbeitungsstation unter Beibehaltung der Verteilstruktur über- führbar. Die Transporter sind daher derart ausgebildet und die Bearbeitungsstation sowie die Verteilstation derart nebeneinander angeordnet, dass die Transporter von den Schienen der Verteilerstation an die weiteren Schienen der weiteren Be arbeitungsstation überführt werden können. Die weiteren Schienen sind auch bei der weiteren Bearbeitungsstation vorzugsweise in Querrichtung des weiteren Trä gers verfahrbar. Der weitere Träger der weiteren Bearbeitungsstation ist jedoch üblicherweise nicht verstellbar oder kippbar ausgebildet, d.h. der weitere Träger ist beispielsweise Teil der feststehenden Basis der weiteren Bearbeitungsstation. Für die Überführung der Transporter unter Beibehaltung der Verteilstruktur ist dabei allgemein vorgesehen, dass zunächst der Träger der Verteilstation wieder aus der gekippten Orientierung in eine stehende Orientierung überführt wird und dann die einzelnen Schienen der beiden aneinander grenzenden Bearbeitungsstationen in Längsrichtung miteinander fluchten und insbesondere unmittelbar, also ohne Lü cke, ineinander übergehen.

Insgesamt ist zum Betrieb der Verteilstation eine Steuereinrichtung vorgesehen, die derart eingerichtet ist, dass während des Betriebes speziell die folgenden Schritte durchgeführt werden:

Bereitstellen der Transporter, die mit hängenden Leitungselementen bestückt sind,

Verteilung der Transporter in unterschiedliche Vertikalebenen, insbesondere Verkippen des Trägers,

insbesondere automatisches Verfahren der Transporter in die gewünschte Verteilstruktur, während sich die Transporter in den unterschiedlichen Verti kalebenen befinden, also speziell, wenn sich der Träger in der gekippten Ori entierung befindet,

- Überführen der Transporter in eine gemeinsame (Vertikal-)Ebene, speziell Rückführen des T rägers aus der gekippten Orientierung in eine stehende Orientierung, speziell in vertikaler Richtung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer solchen Verteilstation werden zunächst die Transporter mit den Leitungselementen bevorzugt in einer vorgelagerten Station bestückt, wobei die Leitungselemente hängend befestigt werden. Alternativ erfolgt die Bestückung der Leitung innerhalb der Verteilstation in einem Randbereich. Erfolgt die Bestückung in einer vorgelagerten Station, wer den die Transporter anschließend aus der vorgelagerten Station in die Verteilstati- on, und zwar zunächst in den Randbereich verfahren. Innerhalb der Verteilstation werden die Transporter aus diesem Randbereich in eine jeweilige, ihnen zugeord nete Endposition verfahren, wobei die Endpositionen der Transporter der ge wünschten Verteilstruktur der Leitungselemente und damit der verzweigten Struk tur des Kabelsatzes entsprechen, also mit dieser korrespondieren. Dabei werden die Transporter insbesondere mit den Leitungsenden an Endpunkte der verzweig ten Kabelsatzstruktur verfahren. Bei dem Verfahren der Transporter sind diese dabei in unterschiedlichen Vertikalebenen angeordnet, sodass die an den einzel nen Transportern befestigten Leitungsenden der Leitungselemente in unterschied- liehen Vertikalebenen angeordnet sind. Dies bedeutet, dass die Leitungselemente, zumindest Abschnitte von ihnen, in unterschiedlichen Vertikalebenen angeordnet sind, sodass sich die einzelnen Leitungselemente während des Verfahrens nicht wechselseitig stören.

Vorzugsweise werden die Transporter nach dem Verfahren in ihre jeweiligen End positionen in eine gemeinsame (Vertikal-)Eben zurückgeführt.

Bevorzugt erfolgt dieses Verschieben oder Versetzen der Transporter in die unter- schiedlichen Vertikalebenen und zurück in die gemeinsame Ebene durch ein Ver kippen des Trägers gegenüber einer Vertikalebene nach vorne, sodass die Vor derseite des Trägers mit der Vertikalrichtung einen spitzen Winkel einnimmt.

Innerhalb der Verteilstation oder in einer nachgelagerten weiteren Station erfolgt vorzugsweise ein weiterer Bearbeitungsschritt, insbesondere eine Fixierung der Leitungselemente aneinander. Hierzu ist insbesondere ein entsprechendes Hand habungsgerät, insbesondere Roboter, speziell beispielsweise ein mehrachsiger Industrieroboter, vorgesehen, welcher zur Durchführung der notwendigen Schritte ausgebildet ist. Eine Fixierung der Leitungselemente aneinander erfolgt beispiels- weise indem eine Bandierung vorgenommen wird. Daneben kann auch eine Be festigung von Clipsen erfolgen. Das Handhabungsgerät, speziell der Roboter, ist dabei insbesondere an der Basis der Verteilstation befestigt.

In besonders zweckdienlicher Ausgestaltung werden der Kabelsatz und die Ver- teilstruktur sukzessive ausgebildet, indem zunächst ein erster Teil der Leitungs elemente für den Kabelsatz entsprechend der Verteilstruktur angeordnet und vor zugsweise auch aneinander fixiert werden. Es wird daher in dem ersten Schritt lediglich ein Teil des Kabelsatzes ausgebildet. In einem zweiten Schritt wird an schließend ein weiterer Teil der Leitungselemente entsprechend der gewünschten Verteilstruktur verfahren. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass dieser weitere Teil der Leitungselemente an dem ersten Teil der Leitungselemente fixiert wird. Während des Überführens der Transporter in deren Endpositionen sind die Trans porter jeweils in den unterschiedlichen Vertikalebenen angeordnet. Die Fixierung erfolgt demgegenüber vorzugsweise bei einer Anordnung der Transporter in der gemeinsamen Ebene. Alternativ erfolgt das Fixieren in der An ordnung in den mehreren Vertikalebenen. Durch das sukzessive Ausbilden der Verteilstruktur wird insbesondere bei komplexeren Kabelsätzen pro Einzelschritt jeweils nur ein begrenzter Teil der Leitungselemente entsprechend der gewünsch ten Verteilstruktur verlegt. Durch diese Maßnahme ist die Gefahr des Verschlin- gens der einzelnen Leitungselemente beim Verfahren in die gewünschte Verteil struktur reduziert.

Allgemein sind die Transporter entlang von Schienen verfahrbar und die Schienen wiederum sind in Querrichtung am Träger verfahrbar angeordnet. Die Bestückung der Transporter erfolgt dabei in einer vorgelagerten Bearbeitungsstation oder ei nem Randbereich. Unabhängig wo die Bestückung erfolgt, sind die Transporter sowie bevorzugt auch die Schienen zunächst im Randbereich der Verteilstation zusammengeführt. Aus diesem Randbereich werden die Transporter sowie die Schienen in die gewünschte Verteilstruktur gebracht, also entsprechend der Ver teilstruktur auf die Fläche des Trägers verteilt. Die vorgelagerte Station oder der Randbereich ist dabei insbesondere zu einer weiteren vorhergehenden Bearbei- tungsstation, insbesondere einer Bereitstellungsstation orientiert, in der die einzel nen Leitungselemente insbesondere hängend nach Art eines Speichers bevorratet sind. Diese Bereitstellungsstation ist dabei bevorzugt sehr schmal ausgebildet, so dass zwischen der Bereitstellungsstation und dem Bestücken der Transporter nur kurze Verfahrwege erforderlich sind. Insofern ist ein begrenzter Übergabebereich geschaffen, der eine prozesstechnisch schnelle Bestückung der Transporter er möglicht. Hierzu sind bevorzugt sowohl die Schienen in Querrichtung zusammen gefahren und auch die Transporter sind in Längsrichtung an einen Schienenan fang verfahren. Die im Hinblick auf die Verteilstation angeführten Vorteile und bevorzugten Ausge staltungen sind sinngemäß auch auf das Verfahren zu übertragen und umgekehrt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren nä her erläutert. Diese zeigen jeweils in schematischen Darstellungen:

Fig. 1 eine ausschnittsweise Ansicht auf eine Anlage zur automatischen

Kabelsatzfertigung mit einer Verteilstation und einer nachfolgenden weiteren Bearbeitungsstation, wobei mehrere Leitungselemente an Transportern befestigt sind, die sich noch in einem Randbereich be finden,

Fig. 2 die ausschnittsweise Ansicht auf die Anlage mit der Verteilstation und einer weiteren Bearbeitungsstation, wobei in der Verteilstation die einzelnen Transporter entsprechend einer gewünschten Verteil struktur angeordnet sind und ein Teilabschnitt mit einer Bandierung versehen ist und wobei ergänzend in der weiteren Bearbeitungsstati on ein zuvor vorbereiteter Kabelsatz aus der Verteilstation mit der gleichen Verteilstruktur dargestellt ist,

Fig. 3A eine Seitenansicht auf eine Verteilstation mit an einem rahmenarti gen Träger angeordneten Schienen und Transportern in einer verti kalen Orientierung des Trägers,

Fig. 3B eine Seitenansicht auf die Verteilstation mit um einen Kippwinkel verkippten Träger und den in unterschiedlichen Vertikalebenen an geordneten Leitungselementen vor der Verteilung der Transporter in die Verteilstruktur,

Fig. 3C die Ansicht gemäß Fig. 3B, jedoch nach Verteilung der Transporter entsprechend der gewünschten Verteilstruktur, wobei der Träger noch in der gekippten Orientierung ist und

Fig. 3D die Seitenansicht gemäß Fig. 3C, wobei der Träger wieder in der ur sprünglichen stehenden oder vertikalen Orientierung angeordnet ist.

In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse hen.

Die Fig. 1 , 2 zeigen jeweils ausschnittsweise Ansichten einer Anlage zur automati sierten Herstellung eines Kabelsatze, wie sie beispielsweise in der DE 10 2017 296 140 A1 beschreiben ist. Gezeigt ist dabei eine Verteilstation 2 sowie eine weitere Bearbeitungsstation 4. Eine jede dieser Stationen weist eine Basis 6 auf, die nach Art eines Gerüsts ausgebildet ist und jeweils einen Träger 8 bzw. einen weiteren Träger 10 aufweist. Die Träger 8,10 sind dabei jeweils gebil- det durch einen Rahmen mit zwei gegenüberliegenden seitlichen Rahmenteilen und gegenüberliegenden oberen und unteren Rahmenteilen.

Die Fig. 1 , 2 zeigen dabei jeweils Blickrichtung auf eine Vorderseite 12 der Bear beitungsstationen 2, 4. An den Trägern 8, 10 sind jeweils Schienen 14 bzw. weite- re Schienen 16 angeordnet. Entlang dieser Schienen sind Transporter 18 verfahr bar. Die beiden Arbeitsstationen 2, 4 sind in einer Längsrichtung 20 aneinander angeordnet. Die beiden Stationen 2, 4 sind dabei allgemein stehend angeordnet, erstrecken sich daher nach oben in Vertikalrichtung 22. Die Längsrichtung 20 und die Vertikalrichtung 22 spannen eine vertikale Ebene auf. Senkrecht hierzu ist eine laterale Richtung 24 orientiert. Unter Zugrundelegung eines kartesischen Koordi natensystems entspricht die Längsrichtung 20 der X-Richtung, die Vertikalrichtung 22 der Z-Richtung und die laterale Richtung 24 der Y-Richtung.

Der Träger 8 erstreckt sich ebenfalls entlang der Längsrichtung 20 und ergänzend in einer Querrichtung 26, die im Falle einer vertikalen Orientierung des Trägers 8 mit der Vertikalrichtung 22 zusammenfällt (vgl. hierzu Fig. 3A, 3B).

Jeder der Stationen 2, 4 ist ein Handhabungsgerät, insbesondere in Form eines speziell mehrachsigen (Industrie-) Roboters 28 zugeordnet. Dieser ist an einer Befestigungsstruktur 30 befestigt, die auf der Oberseite der Basis 6 befestigt ist. Der jeweilige Roboter 28 ist beispielsweise an der Befestigungsstruktur 30 ortsfest befestigt oder auch nach Art eines Schienensystems an dieser entlang verfahrbar.

Gemäß der Fig. 1 ist eine Situation dargestellt, bei der die Schienen 14 sowie auch die Transporter 18 in einem Randbereich B zusammengefahren sind. Die Schienen 14 sowie auch die weiteren Schienen 16 sind allgemein entlang der Qu errichtung 26 am Träger 8 bzw. am weiteren Träger 10 verfahrbar angeordnet. Die Transporter 18 sind an den Schienen 14 bzw. an den weiteren Schienen 16 in ge- eigneter Weise geführt, beispielsweise sind sie an diesen Schienen 14, 16 magne tisch gehalten. Sie weisen beispielsweise für die automatische Verfahrbewegung einen elektromagnetischen Antrieb auf. Allgemein ist jedem Transporter 18 ein individueller Antrieb zum Verfahren entlang der Schienen 14, 16 zugeordnet.

Weiterhin sind in Fig. 1 einzelne Leitungselemente 32 zu erkennen, die mit ihren Leitungsenden jeweils an den Transportern 18 fixiert sind.

Das Bestücken der Transporter 18 erfolgt bevorzugt in einer vorgelagerten Station oder in dem Randbereich B, Die Bestückung erfolgt vorzugsweise automatisch mit Hilfe eines Roboters, beispielsweise mit Hilfe des dargestellten Roboters 28 oder mit Hilfe eines der vorgelagerten Station zugeordneten Roboters. Ein jeweiliges Leitungselement 32 wird hierbei aus einer Bereitstellungsstation gegriffen. Ein je weiliges Leitungsende wird an einem vorbestimmten Transporter 18 fixiert.

Die mit den hängenden Leitungselementen 32 bestückten Transporter 18 werden auf alle Fälle zunächst in dem Randbereich B, der auch einen Übergabebereich definiert, bereitgestellt. Die bestückten Transporter 18 verfahren anschließend entlang der Schienen 14. Diese werden vorzugsweise gleichzeitig zum Verfahren der Transporter 18 in Qu errichtung 26 auseinander gezogen, sodass die beispielsweise auf der linken Sei te der Fig. 1 in der weiteren Bearbeitungsstation 4 dargestellte Verteilstruktur S erreicht ist. Die einzelnen Transporter 18 befinden sich dann an einer jeweiligen, vordefinierten Endposition, sodass die einzelnen Leitungselemente 32 gemäß der angestrebten Verteilstruktur S aufgespannt sind. Diese Situation zeigt die Fig. 2 im Zusammenhang mit der Verteilstation 2.

Mittels des Roboters 28 der Verteilstation 2 wird vorzugsweise ergänzend noch eine Fixierung der Leitungselemente 32 aneinander vorgenommen, beispielsweise mithilfe einer Bandierung 34. Der derart vorbereitete Zwischen-Kabelsatz 36 wird unter Beibehaltung der Verteilstruktur S an die weitere Bearbeitungsstation 4 übergeben. Hierzu fluchten die Schienen 14 mit den weiteren Schienen 16 und schließen auch unmittelbar aneinander an, sodass die Transporter 18 unter Bei behaltung der Verteilstruktur S von der Verteilstation 2 in die weitere Bearbei tungsstation 4 wechseln können. Diese Situation ist wiederum in Fig. 1 dargestellt. Die weitere Bearbeitungsstation 4 dient beispielsweise zur weitergehenden Fixie- rung von weiteren Bandierungen 34, sodass beispielsweise dann durch die weite re Bearbeitungsstation 4 ein Kabelsatz 38 in der gewünschten Endkonfiguration bereitgestellt ist.

Anhand der Seitenansicht gemäß den Fig. 3A bis 3D werden nachfolgend die ein- zelnen Schritte in der Verteilstation 2, nämlich Bereitstellen, Verteilen in die ge wünschte Verteilstruktur, sowie gegebenenfalls Fixieren speziell durch Anbringung einer vorzugsweise lokal begrenzten, abschnittsweisen Bandierung 34 näher er läutert: Zunächst ist bei der dargestellten Ausführungsvariante der Träger 8 an der Ba sis 6 verkippbar angeordnet. Hierzu ist der Träger 8 am unteren Bereich über ein Schwenkgelenk an der Basis 6 angeordnet. Der Träger 8 weist also ein unteres Ende, insbesondere sein unteres Rahmenteil auf, mit dem er an der Basis schwenkbeweglich angeordnet ist. Hierzu ist insbesondere am unteren Ende ein Schwenkgelenk zur Basis 6 ausgebildet, beispielsweise durch einen Schwenkzap fen, welcher in eine entsprechende Aufnahme einliegt. Die Schwenkbeweglichkeit ist dabei insbesondere begrenzt. Im gekippten Zustand bildet der Träger 8 mit der Basis 6 eine - von der Seite betrachtet - V-förmige Anordnung aus, wie sie sich insbesondere aus den Fig. 3B und 3C ergibt.

Im oberen Bereich ist der Träger 8 über ein Verstellelement 40 mit der Basis 6 verbunden. Über das Verstellelement 40 kann die Neigung des Trägers 8 gegen über der Vertikalebene und damit ein Kippwinkel a eingestellt werden. Bevorzugt begrenzt dieses Verstellelement den Kipp- oder Schwenkwinkel und die

Schwenkbeweglichkeit. In der Ausgangsposition gemäß Fig. 3A ist der Träger in vertikaler Richtung 22 orientiert, sodass die Querrichtung 26 mit der Vertikalrich tung 22 zusammenfällt. Die Fig. 3B, 3C zeigen demgegenüber eine Situation, bei der der Träger 8 eine verkippte Orientierung einnimmt und nicht mehr die vertikale stehende Orientierung gemäß der Fig. 3A oder auch 3D. In diesem Fall ist die Qu errichtung 26 unter dem Kippwinkel a bezüglich der Vertikalrichtung 22 orientiert.

Zu erkennen sind weiterhin die am Träger 8 angeordneten Schienen 14 mit den daran jeweils angeordneten Transportern 18. Bei der vertikalen, stehenden Orien tierung des Trägers sind sämtliche Transporter innerhalb einer gemeinsamen Ver tikalebene V angeordnet. Durch das Verkippen sind die einzelnen auf unterschied lichen Höhenniveaus angeordneten Transporter jedoch in unterschiedlichen Verti kalebenen V1 bis V4 angeordnet. Dies bedeutet zugleich, dass die Transporter 18 und mit ihnen die an ihnen befestigten Leitungsenden der Leitungselemente 32 an unterschiedlichen Positionen in lateraler Richtung 24 angeordnet sind. Dies be deutet, dass durch die hängende Anordnung die einzelnen Leitungselemente 32 zumindest abschnittsweise voneinander in lateraler Richtung 24 beabstandet sind. Aus dieser in der Fig. 3B dargestellten Situation und mit der gekippten Orientie rung werden dann die Transporter 18 sowie die Schienen 14 verfahren, sodass sich die aufgespreizte Verteilstruktur S ergibt bzw. so dass die Transporter 18 zu mindest entsprechend der am Ende gewünschten Verteilstruktur S an geeignete Endpositionen überführt werden. Dies ist nochmals anhand der Fig. 3C verdeut- licht, die die Situation zeigt, wenn die Transporter 18 sich an ihren gewünschten Endpositionen befinden und auch die Schienen 14 entsprechend verteilt angeord net sind. Durch die Verschiebung der Schienen 14 in Querrichtung 26 werden die einzelnen vertikalen Ebenen V1 -V4 in lateraler Richtung 24 weiter auseinanderge zogen.

Sobald die Transporter 18 an den gewünschten Endpositionen sind, wird der Trä ger 8 wieder in die Ausgangsposition, speziell die stehende, vertikale Orientierung überführt. In dieser erfolgt dann beispielsweise noch die Fixierung von einzelnen Bereichen der Leitungselemente 32 beispielsweise mithilfe der Bandierung 34.

Speziell bei komplexeren Kabelsätzen 38 erfolgen die oder zumindest ein Teil der zu den Fig. 3A bis 3D beschriebenen Schritte mehrfach hintereinander. Es erfolgt also eine zyklische Abfolge von mehreren Schritten. Gemäß einer ersten Variante werden bei jedem Zyklus zunächst ein Teil der Leitungselemente 32 bereitgestellt, mit den Transportern 18 entsprechend der gewünschten Verteilstruktur S aufge spreizt und anschließend bedarfsweise aneinander fixiert). Anschließend werden die nächsten Transporter 18 mit einem weiteren Teil der Leitungselemente 32 für den Kabelsatz 38 bereitgestellt, bevor diese dann ebenfalls an ihre jeweiligen Endpositionen entsprechend der gewünschten Verteilstruktur S verfahren. Bei Be darf erfolgt hierbei wiederum eine Fixierung der Leitungselemente 32 aneinander und auch an die Leitungselemente 32 des ersten Teils. Gemäß einer zweiten ab gewandelten Variante der zyklischen Abfolge werden zunächst alle erforderlichen Transporter bereitgestellt und dann sukzessive verfahren.

In den Fig. 3A bis 3D ist der Roboter 28 aus Übersichtlichkeitsgründen jeweils nicht dargestellt. Die einzelnen Transporter 18 werden vorzugsweise automatisch den Schienen 14 und der Verteilstation 2 zugeführt. Die einzelnen Transporter 18 werden sukzessi ve zwischen den Bearbeitungsstationen übergeben und anschließend wieder zu rückgeführt. Hierzu ist insbesondere ein Fördersystem für die Transporter 18 vor gesehen, welches insbesondere umlaufend ausgebildet ist und wie es in der DE 10 2017 206 140 A1 näher beschrieben ist.

Bezugszeichenliste

2 Verteilstation

4 weitere Bearbeitungsstation 6 Basis

8 Träger

10 weiterer Träger

12 Vorderseite

14 Schienen

16 weitere Schienen

18 Transporter

20 Längsrichtung

22 Vertikalrichtung

24 laterale Richtung

26 Querrichtung

28 Roboter

30 Befestigungsstruktur

32 Leitungselement

34 Bandierung

36 Zwischen-Kabelsatz

38 Kabelsatz

40 Verstellelement

B Randbereich

S Verteilstruktur

V gemeinsame Vertikalebene

V1 - V4 Vertikalebene

Claims

Ansprüche

1. Verteilstation (2) für eine Anlage zur automatisierten Herstellung eines Ka belsatzes, welcher eine verzweigte Struktur und mehrere einzelne Leitungs elemente (32) aufweist, wobei die Verteilstation (2) zum Verteilen der Lei tungselemente (32) in eine vorgegebene Verteilstruktur (S) entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes (38) ausgebildet ist, mit

- einem stehend orientierten Träger (8), der sich entlang einer Längsrichtung (20) und einer Querrichtung (26) erstreckt und der eine Vorderseite (12) aufweist,

- mehreren Transportern (18), die an der Vorderseite (12) des Trägers (8) verfahrbar und entlang der Querrichtung (26) verteilt auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sind, wobei

- jeder Transporter (18) zur hängenden Aufnahme eines jeweiligen Lei tungselements (32) ausgebildet ist, wobei

- durch Verfahren der Transporter (18) in eine jeweilige Endposition die ge wünschte Verteilstruktur (S) erzeugbar ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Transporter (18) zumindest temporär in unterschiedlichen Vertikal ebenen (V1 bis V4) angeordnet sind.

2. Verteilstation (2) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Transporter (18) aus der Anordnung in den mehreren unterschiedli chen Vertikalebenen (V1 bis V4) in eine gemeinsame Ebene (V) überführbar sind.

3. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (8) verkippbar ausgebildet oder zumindest gegenüber einer Vertikalebene verkippt angeordnet ist und eine verkippte Orientierung ein nimmt, sodass die Transporter (18) in den unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) angeordnet sind.

4. Verteilstation (2) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (8) um einen Kippwinkel (a) verkippbar ist, der im Bereich von 5° bis 60°, insbesondere im Bereich von 10° bis 30° liegt.

5. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (8) ein unteres Ende aufweist, mit dem er über ein

Schwenkgelenk an einer feststehenden Basis (6) befestigt ist.

6. Verteilstation (2) nach Anspruch 4 und 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Träger (8) über zumindest ein automatisch verstellbares Verstel- lelement (40) verkippbar an der Basis (6) befestigt ist.

7. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass am Träger (8) mehrere Schienen (14) angeordnet sind, die sich in Längsrichtung (20) erstrecken, wobei die Transporter (18) entlang der Schie nen (14) verfahrbar sind und wobei weiterhin die Schienen (14) vorzugsweise am Träger (8) in Querrichtung (26) verfahrbar sind.

8. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass es sich bei dem Träger (8) um einen Rahmen handelt.

9. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass sich eine weitere Bearbeitungsstation (4) anschließt, die einen weiteren Träger (10) sowie weitere Schienen (16) aufweist, wobei die Transporter (18) unter Beibehaltung der Verteilstruktur (S) an die weiteren Schienen (16) der weiteren Bearbeitungsstruktur (30) überführbar sind.

10. Verteilstation (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, dass während des Betriebes folgende Schritte durch geführt werden:

- Bereitstellen der Transporter (18), die mit den Leitungselementen (32) be stückt sind)

- Verteilung der Transporter in unterschiedliche Vertikalebenen (V1 -V4)

- Verfahren der Transporter (18) in die gewünschte Verteilstruktur (S), wäh rend sich die Transporter (18) in den unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) befinden,

- Überführen der Transporter (18) in eine gemeinsame Ebene (V).

11. Verfahren zum Betrieb einer Verteilstation (2) für eine automatisierte Herstel lung eines Kabelsatzes (38), welcher eine verzweigte Struktur und mehrere einzelne Leitungselemente (32) aufweist, wobei die Verteilstation (2) zum Verteilen der Leitungselemente (32) in eine vorgegebene Verteilstruktur (S) entsprechend der verzweigten Struktur des Kabelsatzes (38) ausgebildet ist, mit

- einem stehend orientierten Träger (8), der sich entlang einer Längsrichtung (20) und einer Querrichtung (26) erstreckt und der eine Vorderseite (12) auf weist,

- mehreren Transportern (18), die an der Vorderseite (12) des Trägers (8) verfahrbar und auf unterschiedlichen Höhenniveaus angeordnet sind, wobei

- die Transporter (18) mit den Leitungselementen (32) bereitgestellt werden, wobei die Leitungselemente (32) dabei hängend an den Transportern (18) befestigt sind,

- die Transporter (18) in eine jeweilige Endposition entsprechend der Verteil struktur (S) verfahren werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Transporter (18) während des Verfahrens in unterschiedlichen Ver tikalebenen (V1 bis V4) angeordnet sind, sodass die an den einzelnen Transportern (18) befestigten Leitungsenden der Leitungselemente (32) in unterschiedlichen Vertikalebenen (V1 bis V4) angeordnet sind.

12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Transpor ter (18) nach dem Verfahren in ihre Endpositionen in eine gemeinsame Verti kalebene (V) zurückgeführt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, bei dem der T räger (8) während des Verfahrens der Transporter (18) gegenüber einer Vertikalebene (V) nach vorne gekippt ist und eine gekippte Orientierung einnimmt und be vorzugt nach dem Verfahren der Transporter (18) in deren Endposition in ei- ne stehende Orientierung zurück geführt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem nach dem Verfah ren in die Endposition eine Fixierung der Leitungselemente (32) aneinander erfolgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem der Kabelsatz (38) und die Verteilstruktur (S) sukzessive ausgebildet werden, indem zunächst ein erster Teil der Leitungselemente (32) für den Kabelsatz (38) entspre chend der Verteilstruktur (S) angeordnet und vorzugsweise aneinander fixiert werden und anschließend ein weiterer Teil der Leitungselemente (32) mithilfe der Transporter (18) entsprechend der gewünschten Verteilstruktur (S) ver fahren und insbesondere an dem ersten Teil der Leitungselemente (32) fixiert wird, wobei das Überführen der Transporter (18) in deren Endposition jeweils bei der Anordnung der Transporter (18) in den unterschiedlichen Vertikal- ebenen (V1 bis V4) und die Fixierung vorzugsweise bei der Anordnung der Transporter (18) in der gemeinsamen Ebene (V) erfolgt.