WO2021043564A1 - Montagekopf sowie verfahren zur automatisierten umwicklung eines leitungsstrangs - Google Patents

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WO2021043564A1
WO2021043564A1 PCT/EP2020/072928 EP2020072928W WO2021043564A1 WO 2021043564 A1 WO2021043564 A1 WO 2021043564A1 EP 2020072928 W EP2020072928 W EP 2020072928W WO 2021043564 A1 WO2021043564 A1 WO 2021043564A1
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winding
tape
mounting head
head
cable
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PCT/EP2020/072928
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English (en)
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Inventor
Johann Saule
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Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh
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Priority to EP20757328.8A priority patent/EP4026147A1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H01B13/01263—Tying, wrapping, binding, lacing, strapping or sheathing harnesses
    • H01B13/01281—Harness wrapping apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
    • H01B13/08—Insulating conductors or cables by winding
    • H01B13/0816—Apparatus having a coaxial rotation of the supply reels about the conductor or cable

Definitions

  • the invention relates to an assembly head and to a method for the automated, in particular fully automatic, wrapping of a cable loom.
  • a wire harness is generally understood to be a wire-like, preferably flexible structure, in particular a preferably electrical wire bundle, which is composed of one or more (electrical) (wire) elements.
  • the individual elements are often combined by means of banding.
  • a tape for example an adhesive tape and / or a textile tape, is wrapped around the wire harness.
  • This mounting head has a positioning unit for positioning clips on the bundle of lines and also an adhesive tape carrier from which an adhesive tape is unrolled to attach the respective clip to the bundle of lines.
  • the adhesive tape is guided around the bundle of lines in the manner of banding.
  • a further element, in particular a clip is also fastened with the banding.
  • the winding device here has a winding head which has a ring segment with an insertion opening for the cable bundle to be wrapped.
  • the ring segment has a receiving space for the bundle of lines. This is introduced into the receiving space and initially guided by guide elements, designed for example as rollers, at the entrance of the insertion opening.
  • guide elements designed for example as rollers, at the entrance of the insertion opening.
  • the cable bundle is then guided by swivel jaws, which press the adhesive tape against the cable bundle during a subsequent rotation of the winding head, so that the adhesive tape is wrapped around the cable bundle during the rotation.
  • the rotation of the winding head takes place by means of a belt drive which is guided over the circumferential side of the winding head.
  • Such a mounting head is preferably used in a system for automated cable harness production, as described in particular in WO 2018/189102 A1, especially in a fixing station or distribution station of such a system, as emerged, for example, from WO 2018/189104 A1, and where a banding is to be attached around a bundle of cables.
  • the invention is based on the object of enabling a reliable, automated, in particular fully automatic wrapping of a line strand, especially a bundle of lines.
  • the object is achieved by a mounting head with the features of claim 1 and claim 7 and also by a method with such a mounting head.
  • the assembly head is generally used for the automated, in particular fully automatic, wrapping of a line strand extending in a transverse direction with a tape.
  • the mounting head itself also extends in a longitudinal direction and in a vertical direction.
  • the tape is in particular an adhesive tape and / or a textile tape.
  • the winding head itself also has a ring segment with a central winding space.
  • the ring segment has a lateral insertion opening for the lateral (transverse to the transverse direction) insertion of the cable strand into the winding space.
  • the ring segment also has a circumferential side and is rotatable about the axis of rotation. Furthermore, the end winding has a plurality of pressing elements which can be displaced in the radial direction against the line strand so that they are pressed against it. These pressing elements are attached to the ring segment. During operation, they press a tape fed in via the tape feeder against the bundle of cables so that when the winding head rotates, the tape is pressed against the cable strand by the pressing elements and banding takes place. There are at least and preferably exactly three Anpressele elements provided with spring-loaded rollers. The pressing elements with the rollers are designed in such a way that during operation, i.e.
  • the at least three rollers press the tape against the cable strand and, on the other hand, they also center or center the cable bundle within the ring segment or winding space. lead or hold centered.
  • the (three) rollers therefore rest on the cable harness during the rotation of the winding head (with the interposition of the tape to be applied).
  • the three spring-mounted rollers are therefore pressed against the bundle of lines by means of a spring force.
  • the rollers are resiliently mounted on the respective pressure element, for example.
  • the pressing elements themselves are resiliently mounted. The interaction of the three roles is of particular importance to the effect that they lead the cable bundle in the center of the changing room. A good winding result is thus achieved.
  • no further guide elements for the tape are preferably provided on the rotatable winding head.
  • the tape is guided exclusively through the rollers at the winding head.
  • the rolls are all arranged within the changing room. You therefore take the cable harness between them only after it has been inserted through the insertion opening into the winding space.
  • no two separate guide devices are required, namely the guide elements (rollers) arranged at the entrance of the insertion opening and the swivel jaws pivoting into the center of the winding space. Rather, all three guide rollers are located in the central area of the winding space and exert a centering force on the bundle of cables so that it is reliably held in a central position during the winding process.
  • the respective roller of the respective pressure element is held on two arms.
  • the two arms are connected to one another in an articulated manner in the area of the roller.
  • a joint axis coincides in particular with an axis of the rollers about which they are preferably rotatable.
  • the two arms are supported with their other ends facing away from the roller on the ring segment.
  • the pressing elements are therefore designed in the manner of a toggle lever with two arms that are connected to one another via the roller.
  • the ends arranged on the ring segment are arranged opposite one another, i.e. one end is fastened in the area of the insertion opening of the ring segment and the other end in a rear part of the ring segment opposite the insertion opening.
  • the end fastened in this rear part area is arranged at least approximately in the middle.
  • two pressure elements arranged opposite one another and designed in the manner of toggle levers are provided.
  • the two rear ends are in particular arranged directly next to one another, for example only at a rear angular range (angular distance) of a maximum of 45 ° and preferably of a maximum of 30 °.
  • the front ends arranged in a front partial area of the ring segment are the These pressing elements are arranged with a larger front angular range than the rearward term ends, in particular in each case in one of the Einstockedöff voltage preferably immediately adjacent edge area.
  • This front Winkelbe rich is, for example, at least twice as large as the rear Winkelbe rich. For example, it is between 60 ° and 100 °.
  • this forms a continuous guide structure that begins at the insertion opening and tapers in an initial state.
  • the wire harness is automatically guided in the direction of the center when the wire harness is inserted into the winding space. Due to the resilient bearing tion of the rollers, an adaptation to different diameters of the cable loom is also given.
  • the one, front arm which is attached in the longitudinal direction in the front portion of the ring segment oriented towards the insertion opening, is therefore designed as an insertion element as a whole, which in the initial state extends obliquely from the respective edge of the insertion opening into the winding space.
  • the cable loom is reliably guided into the winding space via this insertion element.
  • the two opposite insertion elements therefore form or are part of the guide structure which tapers in the direction of the axis of rotation.
  • the initial state is understood to mean the unloaded state when there is no wiring harness in the winding space.
  • the respective insertion element that is to say the front arm of the pressing element, is preferably mounted displaceably on the ring segment.
  • the Einzhouele element has, in particular, an elongated hole through which, for example, a bolt fastened to the Ringseg element. This movable mounting of one end of the insertion element enables a compensating movement, so that cable strands with different diameters can be easily picked up and centered and guided.
  • the pressing elements which are designed in the manner of a toggle lever, are preferably mounted resiliently against the ring segment.
  • the rear arm acting spring element in particular a leg spring arranged.
  • the third pressing element and the third roller are arranged in a spring-mounted manner in a rear region of the winding space facing away from the insertion opening and thus of the ring segment. All three rollers can be offset against the spring force in the radial direction (in the outward direction towards the ring segment). Overall, the three rollers span a kind of triangle in a plane perpendicular to the transverse direction and, when the cable loom is inserted, rest against the sem over a circumferential range of preferably at least 180 ° or in a range of 180 ° (e.g. 170 ° to 190 °) .
  • the three rollers are for example - at least in an initial state - arranged at a 12 o'clock, 6 o'clock and 9 o'clock position.
  • the three roles are resiliently mounted independently of one another.
  • the object is achieved according to the invention by a mounting head having the features of claim 7.
  • This second aspect is preferably combined with the first aspect, namely the configuration with the three guide rollers.
  • the drive has a belt-shaped drive element, such as a chain, but preferably a (toothed) belt or also a simple belt.
  • the drive element runs along the circumferential side of the ring segment, the drive element only bearing in sections in a respective section on the circumferential side.
  • the respective section only extends over an angular range of ⁇ 45 ° and in particular over an angular range of 15 ° to 30 °.
  • the drive element rests on at least two and preferably on exactly two sections spaced apart from one another on the circumferential side.
  • the drive of the winding head and the ring segment takes place via the band, preferably in a form-fitting manner.
  • the band-shaped drive element described here Compared to the belt drive known from EP 3412585 A1, which rests on the winding head over more than 180 °, the band-shaped drive element described here, specifically toothed belts, lies over a significantly smaller continuous section area. Especially with the preferred use of a toothed belt drive, a reliable, in particular offset-free engagement of the individual teeth between the belt and the Ringseg element is guaranteed. Because of the insertion opening and thus the non-circular configuration, an offset occurs between the teeth of the belt and those of the ring segment when the winding head rotates, which leads to a less than optimal engagement.
  • the angular range over which the respective section extends is smaller than an opening angle over which the insertion opening extends. This ensures that the adjacent section does not extend beyond the insertion opening, so that there is no risk of a mismatch in which the teeth do not interlock reliably.
  • At least two, and preferably exactly two, sections spaced apart from one another are formed, which bear against the circumferential side.
  • tangential contact of the drive element is provided in order to rule out an offset as far as possible.
  • the adjacent section therefore runs at least approximately along a tangential line. This is achieved with the interventions over only a small angle range of, for example, up to 20 ° or up to 30 °. In this case, preferably only a few teeth, for example 3 to 8 teeth of the toothed belt, mesh with corresponding teeth of the ring segment.
  • a guide pair forming and in particular designed in the manner of rollers guide elements are provided for the revolving drive element.
  • a deflecting element is furthermore arranged in an expedient embodiment, via which the belt-shaped drive element is guided along the rear, ie on the side facing away from the ring segment. This reliably ensures that the belt-shaped drive element does not rest on the ring segment in the area between the pairs of guides.
  • the winding module also has a Bandab holer, which has a gripping unit for gripping a particularly loose end of the tape.
  • the gripping unit can be displaced, in particular pivoted, over the insertion opening by means of the tape collector. This is understood to mean that a movement can be carried out by means of the tape collector so that the gripping unit can be moved, in particular pivoted, from a position - viewed in the vertical direction - above the insertion opening into a position below the insertion opening.
  • the end of the tape is therefore gripped and then pulled over the insertion opening, as it were.
  • the tape is then automatically fed into the winding area and is already in contact with the bundle of cables.
  • the gripping unit is arranged in particular on a bracket that can be pivoted about a pivot axis.
  • the tape collector specifically the pivoting movement, can be controlled in such a way that different withdrawn tape lengths can be set, that is to say that a tape length provided for the respective winding process is set.
  • the winding module preferably also has a cutting unit for severing the tape, the cutting unit being pivotable about a further, preferably vertical pivot axis and having a cutting element which is increasingly moved against the tape as a result of the pivoting movement. This ensures a real cutting movement with successive severing of the tape by the cutting element.
  • the winding module itself is also fastened to a guide unit of the assembly head and can be moved in the longitudinal direction in order to perform an infeed movement. This makes it possible for the winding module, especially the winding head, to be able to be advanced in the longitudinal direction of the line strand.
  • the mounting head also has at least one fixing module for fixing the cable strand in addition to the winding module.
  • the bundle of lines is preferably held taut between two fixing modules with a certain tensile stress.
  • the fixing module is arranged in the transverse direction next to the winding module. In particular, a fixing module is arranged on both sides of the winding module.
  • a further module in particular a clip module, is designed for positioning a clip on the wiring harness. This is preferably - viewed in the transverse direction - positioned directly next to the winding module.
  • the further module (clip module) is arranged.
  • the clip is fixed to the cable harness with the aid of the two winding modules and by means of the banding applied by them.
  • a preferred embodiment of the clip module is described, for example, in the application currently filed by the applicant with the title “clip module for positioning a clip at a predetermined mounting position of a cable harness and mounting head with such a clip module”.
  • the mounting head also has a pivoting joint which extends along the longitudinal direction and via which the Mon day head can be opened in two parts.
  • one winding module can be folded down in each case, for example.
  • the mounting head can also be moved in space by means of an adjusting device, specifically by means of a robot, in particular by means of a multi-axis articulated arm robot.
  • the assembly head is brought up to a cable strand to be banded, then the winding head moves in the feed direction, preferably together with the entire winding module, so that the cable strand penetrates the winding space before the actual banding then takes place through the rotation of the winding head.
  • the winding head is generally preferably fixedly arranged on the winding module and moves together with it in and against the infeed direction, which corresponds to the longitudinal direction.
  • the object is also achieved by a method for the automated wrapping of a cable harness with an assembly head, as described above.
  • the main procedural steps for the automated wrapping of the string are as follows: - The tape is pulled over the insertion opening by means of the tape collector,
  • the cable harness is introduced into the winding space in particular by an infeed movement of the winding module in the longitudinal direction, with the tape resting against the cable harness and the guide rollers deflecting against the spring force,
  • the tape is cut off with the cutting unit, preferably before the start of the rotation.
  • the winding module is used for automatic banding of a bundle of cables in a system for automated cable harness production, in particular in a fixing station or distribution station, as described in WO 2018/189104 A1 or WO 2018/189102 A1.
  • a further element in particular a clip
  • a clip is first brought up to the cable harness before this, especially at least one fastening leg of the clip, is then wrapped with the tape.
  • This further element, in particular clip is preferably made available in isolated cases at a position ready for use.
  • the winding head travels to this supply station, in particular with the aid of the robot mentioned, in order to grip the clip that has been provided.
  • the assembly head then moves to an assembly position where the cable loom is provided in order to then first position the clip on the cable loom and then fasten the clip by means of the banding.
  • the mounting head is housed in a protective cover, in which only the elements that come into direct contact with the cable set during operation are accessible. This prevents parts of the wiring harness / cable set from getting stuck on the assembly head during operation.
  • FIG. 1 shows a side view of a winding module looking towards a winding side with spring-loaded rollers
  • FIG. 2 shows a side view of the winding module according to FIG. 1 looking towards a drive side
  • FIG. 3 shows an enlarged representation of the view according to FIG. 1 in the area of a winding head with the guide rollers
  • FIG. 4 shows a further view of the winding head that is comparable to FIG. 3
  • FIG. 5 shows a side view of the drive side to show the drive
  • FIG 6 shows an enlarged perspective view looking towards the drive side
  • FIG. 7 shows a perspective illustration of a mounting head with several modules.
  • the winding module 2 shown in FIGS. 1 and 2 is - as shown - preferably part of an assembly head 3 shown in FIG. 7. In principle, the winding module 2 can also be used as a single module. In FIGS. 1 to 6, subregions and sections of the mounting head 3 are shown, with different components being masked out in the illustrations in order to better recognize and explain the structure and function of individual sub-elements.
  • the winding module 2 is shown in each case in a starting position before performing a banding process.
  • the winding module 2 and also the mounting head 3 generally extend in a longitudinal direction 4, in a transverse direction 6 and in a vertical direction 8.
  • Several components and units are arranged on a support frame of the winding module 2 and also of the mounting head 3.
  • a winding head 10 is arranged at the front end when viewed in the longitudinal direction 4, which winding head 10 is designed for attaching a banding to a cable strand 12 (see FIG. 4 in this regard).
  • the wiring harness 12 extends in the transverse direction 6.
  • the winding module 2 has a tape feed 14 which contains a tape roll 16 on which a tape 18, in particular an adhesive tape, is wound, which is used for the tape.
  • the tape feed 14 has several guide and deflection elements for the tape 18 and also a tape collector 20.
  • the winding head 10 is arranged to be rotatable and can be driven by means of a drive 22 (FIG. 2). 3 and 4, the first essential aspect of the construction and the functioning of the end winding 10 for attaching the banding to the cable loom 12 is explained below. 5 and 6, the structure and operation of the drive 22 is explained as a second essential aspect.
  • the winding head 10 comprises a ring segment 26 rotatably mounted about an axis of rotation 24. This has a central, open winding space 28 which is open on one edge side, so that an insertion opening 30 is formed.
  • 3 and 4 show a view of the side of the winding head 10 in the direction opposite to the transverse direction 6. This side of the winding head 10 is referred to as the winding side.
  • FIGS. 5 and 6 show a view of the winding head and of the drive in the direction of view of the transverse direction 6.
  • This side of the winding head 10 is also referred to as the drive side.
  • the respective pressing element 32a, b, c is each resiliently mounted on the ring segment 26, so that the rollers 34 are mounted in a resilient manner.
  • Two of the pressing elements 32a, b are designed in the manner of toggle levers and have two arms 36, 38 which are connected to one another in the region of the respective roller 34 gelenkar tig.
  • the front arm oriented in the longitudinal direction 4 towards the insertion opening 30 at the same time defines an insertion element 36.
  • the opposite arm facing away from the insertion opening 30 is referred to below as the rear arm 38.
  • the rear arms 38 of the two Anpres simplantation 32a, 32b are attached in an area opposite to the insertion opening 30 on the ring segment 26 and have only a small angular distance of a maximum of 45 ° and preferably a maximum of 30 ° at their attachment points.
  • the front arms forming the insertion elements 36 are attached to the ring segment 26 adjacent to the insertion opening 30. They are slidably mounted here to enable length compensation.
  • the A guide elements 36 each have an elongated hole 40 into which a fastening bolt 42 engages.
  • the angular distance between the two fastening bolts is significantly greater than the angular distance between the fastening points of the rear arms 38 and is, for example, in the range from 60 ° to 100 °.
  • the Ein 1500öff voltage 30 generally has an opening angle ⁇ . This is dimensioned sufficiently large that cable strands 12 with different diameters can be introduced into the winding space 28. For example, the opening angle is 40 ° to 60 ° or up to 90 °.
  • the special design and arrangement of the pressing elements 32a, b enables the cable loom 12 to be inserted reliably and safely.
  • the third pressing element 32c is arranged in the rear region of the winding space 28.
  • the associated roller 34 is resiliently mounted along a guide, specifically a linear guide.
  • the guide comprises a further arm 39, which runs transversely to the two toggle-type pressing elements 32a, b and, for example, in the vertical direction 8.
  • This further arm 39 crosses (in a plane offset in the transverse direction) the pressing elements 32a, b, in particular their rear arms 38.
  • the further arm 39 is preferably guided with its two opposite end regions in a linear guide.
  • the direction of movement for the resilient compensatory movement of the roller 34 of this third pressure element 32c is oriented in the direction from the axis of rotation 24 to the area between the two attachment points of the rear arms 38 (or against the longitudinal direction 4).
  • the tape collector 20 is also shown.
  • this is designed in the manner of a bracket which can be pivoted about a pivot axis 44 and is, for example, approximately U-shaped.
  • the pivoting movement in particular the size of the pivoting angle, can be adjusted by means of an adjustment unit. As a result, a desired length of the band 18 can be set.
  • the tape collector has a gripping unit 46 with which the tape 18 can be gripped in a clamping manner.
  • a cutting unit 48 can be seen in FIGS. 3 and 4, which is mounted pivotably about a vertical axis and has a knife-like Schneidele element 50.
  • the cutting unit 48 is used to sever the tape 18 pivoted against the band 18 and cut through it successively, so that a pulling cut results.
  • the cutting unit 48 is arranged above the insertion opening 30 when viewed in the vertical direction 8. It cuts through the tape 18 above the Ein Scienceöff voltage 30. In this position, a loose end of the tape 18 is gripped by the Greifein unit 46.
  • the mode of operation of the winding head 10 for carrying out the banding is as follows:
  • the winding head 10 is in the starting position shown in FIG. 3.
  • the loose end of the band 18 is gripped by means of the gripping unit 46.
  • the tape collector 20 By means of a pivoting movement of the tape collector 20, the tape 18 is pulled downwards, in particular against the vertical direction 8, so that the tape extends over the insertion opening 30 - viewed in a projection opposite to the transverse direction.
  • the cable loom 12 is introduced into the winding space 28.
  • the tape 18 that was previously pulled down is carried along with it, and when it is inserted into the winding space 28, it nestles against one side of the cable loom 12.
  • the cable loom 12 is guided into the center of the winding space 28, preferably in such a way that the axis of rotation 24 coincides with the longitudinal axis of the cable loom 12.
  • the resiliently mounted rollers 34 give way here and are pressed against the cable loom 12 by the spring force. Due to the design of the three spring-loaded rollers, the wiring harness is therefore held in a centering manner within the winding space 28.
  • the rollers 34 touch the tape 18 and press it against the circumferential surface of the cable strand 12.
  • the tape 18 is separated by means of the cutting unit 50. Subsequently, the entire winding head 10 is rotated so that the tape is successively placed around the cable strand by means of the rollers 34. The tape 18 is wound around the line strand 12 several times. After the winding process has been completed, the Movement strand 12 out of the winding space 28 again.
  • the cable strand 12 is preferably brought in and out by moving the winding head 10, preferably together with the entire winding module 2, which can be moved in and against the longitudinal direction 4.
  • the wiring harness 12 is preferably fixed in place.
  • the winding module 2 is also particularly suitable for fastening further elements, such as a clip 52 (cf. FIG. 7, for example) to the cable loom 12.
  • a clip 52 typically have fastening bars! which run along the line strand 12 and rest on it. In the area of such a fastening leg, the line strand 12 is therefore typically no longer circular, but rather non-circular.
  • the resiliently mounted rollers 34 also ensure reliable binding in such applications.
  • the drive 22 to be seen in FIGS. 5 and 6 is designed as a toothed belt drive in the exemplary embodiment.
  • the ring segment 26 has a toothed circumferential side 54 which is necessarily interrupted in the region of the insertion opening 30.
  • the ring segment 26 is therefore designed in the manner of a toothed belt pulley or has at least one.
  • the designed in the manner of a tape drive unit drive 22 has a drive roller, several in the form of guide rollers 56 formed guide elements and a deflection element formed in the form of a deflection roller 58 on.
  • Two adjacent guide rollers 56 each define a guide pair and the deflection roller 58 is arranged between the two guide pairs.
  • a belt-shaped drive element which is designed as a toothed belt 60 in the exemplary embodiment, is guided around these rollers.
  • a respective pair of guides defines a section 62, in the area of which the toothed belt 60 rests against the ring segment 26 and engages the toothed peripheral side 54 in order.
  • the respective section 62 extends over a comparatively small angular range ⁇ , which is approximately 45 ° in the exemplary embodiment.
  • the angular ranges a, ß and other angular ranges given here are each defined by an angular range based on the axis of rotation 24.
  • the angular range ⁇ is defined by the angular distance between the two axes of rotation of the guide rollers 56.
  • the angular range ⁇ is in particular smaller, for example by 5 ° to 10 °, than the opening angle ⁇ of the insertion opening 30.
  • the comparatively short length of engagement of the toothed belt 60 in a respective section 62 ensures that the teeth of the toothed belt 60 and those of the toothed circumferential side 54 mesh with one another reliably and without offset. This ensures reliable, trouble-free operation.
  • the ring segment 26 rotates several times around the axis of rotation 24. Due to the insertion opening 30 and the associated non-circular peripheral side of the ring segment 26, this would lead to an offset occurring in large sections 62 and the teeth of the toothed belt 60 no longer would reliably intervene in the teeth of the ring segment 26 and thus, under certain circumstances, would run on tooth on tooth.
  • FIG. 2 Another aspect can be seen in FIG. 2:
  • the winding module 2 itself is in a lower area via a Schwenkge steering 66 about a pivot axis extending in the longitudinal direction 4 in two parts foldable. In this way, for example, improved access is made possible either for replacing the tape roll 16 or for maintenance purposes.
  • FIG. 7 an exemplary embodiment of the mounting head 3 is shown, in which the winding module 2 described above is received.
  • this mounting head 3 several modules are arranged directly next to one another in the transverse direction 6.
  • two winding modules 2 are arranged on both sides of a middle central module.
  • This central module is designed as a clip module 70, which is designed for positioning the clip 52 on the line strand 12.
  • a fixing module 72 is also arranged on the outside, via which the line strand 12 is fixed.
  • the fixing module 72 is used to clamp the line strand 12 and has suitable fixing elements for this purpose, for example in the form of adjustable clamping arms.
  • the winding module 2 is used together with at least one fixing module 72, preferably with fixing modules 72 arranged on both sides of the winding module 2 as a common mounting head 3 without additional modules, in particular without clip module 70, for example around a (loose) bundle of cables to provide a banding.
  • the entire mounting head 3 is preferably taken to an adjusting device that can move the mounting head 3 in space. This is especially a robot.
  • the entire process cycle for banding and fastening the clip 54 is, for example, as follows:
  • the assembly head 3 is moved to a supply station at which clips 52 are made available individually.
  • a respective clip 54 is gripped by means of the clip module 70.
  • the assembly head 3 moves to an assembly position at which the cable loom 12 is provided.
  • the mounting head 3 is oriented in such a way that its transverse direction 6 coincides with the longitudinal direction of the cable loom 12.
  • the clip 54 is positioned by means of the clip module 70 at a desired position (angular position) on the circumferential side of the cable loom 12 and in held this position.
  • the clip module 70 has for this purpose a correspondingly formed, very narrow gripper 74. Its width in the transverse direction 6 is, for example, only in the range between 10 and 30 mm.
  • the winding modules 2 are arranged directly next to this very narrow clip module 70.
  • the two winding heads 10 are advanced in the longitudinal direction 4, so that they are guided over the line strand 12 and this rests in the respective winding space 28. Banding then takes place. By means of the banding, the two fastening legs of the clip 52 are wrapped together with the cable loom 12 and the clip 52 is thus attached to the cable loom 12. Then the gripper 74 releases the (now fixed) clip 52 and the clip module 70 and the winding modules 2 are returned to the starting position against the longitudinal direction 4. A new cycle begins.

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Abstract

Der Montagekopf (3) dient zur automatisierten Umwicklung eines Leitungsstrangs (12) mithilfe eines Wickelmoduls (2). Dieses weist einen um eine Rotationsachse (24) rotierenden Wickelkopf (10) auf, welcher gemäß einem ersten Aspekt insgesamt drei Anpresselemente (32a, b,c) mit federnd gelagerten Rollen (34) aufweist, die beim Bandierungsprozess ein Band (18) gegen den Leitungsstrang (12) pressen und diesen zentrierend führen. Gemäß einem zweiten Aspekt ist zum Antrieb des Wickelkopfes (10) ein Riemenantrieb mit einem Zahnriemen (60) vorgesehen, welcher umfangsseitig lediglich in einem sich über einen geringen Winkelbereich (β) erstreckenden Abschnitt (62) eingreift.

Description

Beschreibung
Montagekopf sowie Verfahren zur automatisierten Umwicklung eines Leitungsstrangs
Die Erfindung betrifft einen Montagekopf sowie ein Verfahren zur automatisierten, insbesondere vollautomatischen Umwicklung eines Leitungsstrangs.
Unter einem Leitungsstrang wird vorliegend allgemein ein strangförmiges, vor zugsweise biegeflexibles Gebilde, insbesondere ein vorzugsweise elektrisches Leitungsbündel verstanden, welches sich aus ein oder mehreren (elektrischen) (Leitungs-) Elementen zusammensetzt. Bei der Herstellung von Kabelsätzen, wel che eine Vielzahl von Einzelleitungen sowie häufig auch eine verzweigte Struktur aufweisen, werden häufig die einzelnen Elemente mittels einer Bandierung zu sammengefasst. Beim Bandiervorgang wird ein Band, beispielsweise ein Klebe band und/oder ein Textilband um den Leitungsstrang herum gewickelt.
Aus der WO 2015/055 753 A1 ist eine Montagestation sowie ein Verfahren zum automatisierten Anbringen von Clips an einem Leitungsbündel zu entnehmen. Dieser Montagekopf weist dabei eine Positioniereinheit zum Positionieren von Clips am Leitungsbündel sowie weiterhin einen Klebebandträger auf, von dem ein Klebeband zur Befestigung des jeweiligen Clips am Leitungsbündel abgerollt wird. Hierbei wird das Klebeband nach Art einer Bandierung um das Leitungsbündel herum geführt. Bei dieser Montagestation erfolgt mit der Bandierung zusätzlich gleich noch die Befestigung eines weiteren Elements, insbesondere eines Clips.
Aus der EP 3 412 585 A1 ist eine Wickeleinrichtung zum Umwickeln eines Lei tungsstrangs mit einem Klebeband zu entnehmen. Die Wickeleinrichtung weist hierbei einen Wickelkopf auf, welcher ein Ringsegment mit einer Einführöffnung für das zu umwickelnde Leitungsbündel aufweist. Das Ringsegment weist einen Aufnahmeraum für das Leitungsbündel auf. Dieses wird in den Aufnahmeraum eingeführt und dabei zunächst von beispielsweise als Rollen ausgebildeten Füh rungselementen am Eingang der Einführöffnung geführt. Beim Einführen des Lei- tungsbündels wird ein vor der Einführöffnung angeordnetes Klebeband mitge nommen, welches beim Durchführen durch die Führungselemente um das Lei tungsbündel gelegt wird. Im Aufnahmeraum wird das Leitungsbündel dann von Schwenkbacken geführt, welche das Klebeband bei einer anschließenden Rotati on des Wickelkopfes gegen das Leitungsbündel drücken, sodass das Klebeband bei der Rotation um das Kabelbündel herum gewickelt wird. Die Rotation des Wi ckelkopfs erfolgt mittels eines Riemenantriebs, welcher über die Umfangsseite des Wickelkopfes geführt ist.
Ein derartiger Montagekopf wird vorzugsweise bei einer Anlage zur automatisier- ten Kabelsatzfertigung eingesetzt, wie sie insbesondere in der WO 2018/189102 A1 beschrieben ist, speziell bei einer Fixierstation oder Verteilstation einer solchen Anlage, wie sie beispielsweise aus der WO 2018/189104 A1 hervorgehen, und bei denen eine Bandierung um ein Kabelbündel angebracht werden soll. Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein zuverlässiges, automatisiertes, insbesondere vollautomatisches Umwickeln eines Leitungs strangs, speziell eines Leitungsbündels, zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Montagekopf mit den Merkmalen des An- spruchs 1 sowie des Anspruchs 7 und weiterhin durch ein Verfahren mit einem derartigen Montagekopf.
Der Montagekopf dient allgemein zur automatisierten, insbesondere vollautomati schen Umwicklung eines sich in einer Querrichtung erstreckenden Leitungs- Strangs mit einem Band. Der Montagekopf selbst erstreckt sich zusätzlich zur Qu errichtung auch in einer Längsrichtung und in einer Vertikalrichtung. Erweist ein Wickelmodul mit einem Wickelkopf auf, der um eine sich in Querrichtung erstre ckender Rotationsachse rotierbar ist. Weiterhin sind ein Antrieb zur Rotation des Wickelkopfes sowie eine Bandzuführung zur Zuführung des Bandes ausgebildet. Bei dem Band handelt es sich insbesondere um ein Klebeband und/oder ein Tex tilband.
Der Wickelkopf selbst weist weiterhin ein Ringsegment mit einem zentralen Wi ckelraum auf. Das Ringsegment weist eine seitliche Einführöffnung zum seitlichen (quer zur Querrichtung) Einführen des Leitungsstrangs in den Wickelraum auf.
Das Ringsegment weist weiterhin eine Umfangsseite auf und ist um die Rotations achse rotierbar. Weiterhin weist der Wickelkopf mehrere Anpresselemente auf, die in radialer Richtung gegen den Leitungsstrang versetzbar sind, sodass sie gegen diesen gepresst werden. Diese Anpresselemente sind am Ringsegment befestigt. Im Betrieb pressen sie dabei ein über die Bandzuführung zugeführtes Band gegen das Leitungsbündel, sodass bei einer Rotation des Wickelkopfes das Band von den Anpresselementen gegen den Leitungsstrang gepresst wird und eine Bandie- rung erfolgt. Es sind dabei zumindest und vorzugsweise genau drei Anpressele mente mit federnd gelagerten Rollen vorgesehen. Die Anpresselemente mit den Rollen sind dabei derart ausgebildet, dass sie im Betrieb, also während der Rota tion des Wickelkopfes zum einen mit den zumindest drei Rollen das Band gegen den Leitungsstrang pressen und zum anderen auch das Leitungsbündel innerhalb des Ringsegments bzw. Wickelraums zentrieren bzw. zentriert führen oder halten. Die (drei) Rollen liegen daher bei der Rotation des Wickelkopfes (unter Zwischen lage des aufzubringenden Bandes) am Leitungsstrang an.
Die drei federnd gelagerten Rollen werden daher mittels einer Federkraft gegen das Leitungsbündel gepresst. Für die federnde Lagerung sind die Rollen bei spielsweise am jeweiligen Anpresselement federnd gelagert. Alternativ sind die Anpresselemente selbst federnd gelagert. Von besonderer Bedeutung ist das Zu sammenwirken der drei Rollen dahingehend, dass sie das Leitungsbündel im Zentrum des Wickelraums führen. Damit ist ein gutes Wicklungsergebnis erreicht.
Vorzugsweise sind an dem rotierbaren Wickelkopf neben den Anpresselementen mit den Rollen keine weiteren Führungselemente für das Band vorgesehen. Das Band wird am Wickelkopf insbesondere ausschließlich durch die Rollen geführt. Die Rollen sind allesamt innerhalb des Wickelraums angeordnet. Sie nehmen da her den Leitungsstrang erst zwischen sich auf, nachdem dieser durch die Einführ öffnung hindurch in den Wickelraum eingeführt wurde. Im Vergleich zu dem bekannten Wickelkopf, wie er aus der EP 3412585 A1 zu entnehmen ist, sind daher keine zwei getrennten Führungseinrichtungen, nämlich einmal die am Eingang der Einführungsöffnung angeordneten Führungselemente (Rollen) sowie die hiervon in das Zentrum des Wickelraums einschwenkenden Schwenkbacken erforderlich. Vielmehr liegen alle drei Führungsrollen im Zentral- bereich des Wickelraums ein und üben eine zentrierende Kraft auf das Leitungs bündel aus, sodass dieses beim Wickelprozess zuverlässig in zentraler Position gehalten ist.
Bei zumindest einem Teil der Anpresselemente, insbesondere bei zwei Anpres- selementen, ist die jeweilige Rolle des jeweiligen Anpresselements an zwei Armen gehalten. Die beiden Arme sind dabei im Bereich der Rolle aneinander gelenkig verbunden. Eine Gelenkachse fällt dabei insbesondere mit einer Achse der Rollen zusammen, um die diese vorzugsweise rotierbar sind. Die beiden Arme stützen sich mit ihren anderen, der Rolle abgewandten Enden jeweils am Ringsegment ab. Die Anpresselemente sind daher nach Art eines Knickhebels mit zwei Hebel armen ausgebildet, die über die Rolle miteinander verbunden sind. Die am Ring segment angeordneten Enden sind dabei einander gegenüberliegend angeordnet, d.h. das eine Ende ist im Bereich der Einführöffnung des Ringsegments und das andere Ende in einem der Einführöffnung gegenüberliegenden, rückwärtigen Teil- bereich des Ringsegments befestigt. Das in diesem rückwärtigen Teilbereich be festigte Ende ist dabei zumindest näherungsweise mittig angeordnet.
Wie bereits erwähnt sind zwei gegenüberliegend angeordnete und nach Art von Knickhebeln ausgestaltete Anpresselemente vorgesehen. Die beiden rückwärtigen Enden sind dabei insbesondere unmittelbar nebeneinander angeordnet, bei spielsweise lediglich unter einem rückwärtigen Winkelbereich (Winkelabstand) von maximal 45° und vorzugsweise von maximal 30°. Demgegenüber sind die in ei nem vorderen Teilbereich des Ringsegments angeordneten vorderen Enden die- ser Anpresselemente mit einem größeren vorderen Winkelbereich als die rückwär tigen Enden angeordnet und zwar insbesondere jeweils in einem der Einführöff nung bevorzugt unmittelbar benachbarten Randbereich. Dieser vordere Winkelbe reich ist beispielsweise zumindest doppelt so groß wie der rückwärtige Winkelbe reich. Er liegt beispielsweise zwischen 60° und 100°. Insgesamt wird hierdurch eine an der Einführöffnung beginnende, kontinuierliche, und sich in einem Aus ganszustand verjüngende Führungsstruktur ausgebildet. Durch diese Führungs struktur wird automatisch der Leitungsstrang in Richtung des Zentrums beim Ein führen des Leitungsstrangs in den Wickelraum geführt. Durch die federnde Lage rung der Rollen ist zugleich eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser des Leitungsstrangs gegeben.
Der eine, vordere Arm, der also in Längsrichtung betrachtet in dem zur Einführöff nung orientierten vorderen Teilbereich des Ringsegments befestigt ist, ist daher insgesamt als Einführelement ausgebildet, welches im Ausgangszustand schräg von dem jeweiligen Rand der Einführöffnung in den Wickelraum hinein erstreckt. Über dieses Einführelement wird der Leitungsstrang zuverlässig in den Wickel raum hineingeführt. Die beiden gegenüberliegenden Einführelemente bilden daher oder sind Teil der sich in Richtung zur Rotationsachse verjüngenden Führungs struktur. Unter Ausgangszustand wird vorliegend der unbelastete Zustand ver standen, wenn sich im Wickelraum kein Leitungsstrang befindet.
Vorzugsweise ist das jeweilige Einführelement, also der vordere Arm des Anpres selements, am Ringsegment verschieblich gelagert. Hierzu weist das Einführele ment insbesondere ein Langloch auf, das beispielsweise von einer am Ringseg ment befestigten Bolzen durchgriffen wird. Durch diese bewegliche Lagerung des einen Endes des Einführelements ist eine Ausgleichbewegung ermöglicht, sodass Leitungsstränge mit unterschiedlichen Durchmessern problemlos aufgenommen und zentriert gehalten und geführt werden können.
Bevorzugt sind die nach Art eines Knickhebels ausgebildeten Anpresselemente federnd gegen das Ringsegment gelagert. Hierzu ist vorzugsweise jeweils ein auf den rückwärtigen Arm einwirkendes Federelement, insbesondere eine Schenkel feder angeordnet.
Das dritte Anpresselement und die dritte Rolle ist in bevorzugter Ausgestaltung in einem rückseitigen, der Einführöffnung abgewandten Bereich des Wickelraums und damit des Ringsegments federnd gelagert angeordnet. Alle drei Rollen kön nen entgegen der Federkraft in radialer Richtung (in Richtung nach außen zum Ringsegment) versetzt werden. Insgesamt spannen die drei Rollen in einer Ebene senkrecht zur Querrichtung be trachtet, eine Art Dreieck auf und liegen bei eingeführtem Leitungsstrang an die sem über einen Umfangsbereich von vorzugsweise zumindest 180° oder in einem Bereich um 180° (z.B. 170° bis 190°)an. Die drei Rollen sind beispielsweise - zu mindest in einem Ausgangszustand - an einer 12 Uhr, 6 Uhr und 9 Uhr Position angeordnet.
Die drei Rollen sind dabei unabhängig voneinander federnd gelagert.
Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt erfindungsgemäß durch einen Montagekopf mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Dieser zweite Aspekt ist dabei vorzugsweise mit dem ersten Aspekt, nämlich der Ausgestaltung mit den drei Führungsrollen, kombiniert.
Gemäß dem zweiten Aspekt ist vorgesehen, dass der Antrieb ein bandförmiges Antriebselement, wie beispielsweise eine Kette, vorzugsweise jedoch einen (Zahn- )Riemen oder auch ein einfaches Band aufweist. Das Antriebselement verläuft zum Antreiben des Ringsegments entlang der Umfangsseite des Ringsegments, wobei das Antriebselement lediglich abschnittsweise in einem jeweiligen Abschnitt an der Umfangsseite anliegt. Der jeweilige Abschnitt erstreckt sich dabei lediglich über einen Winkelbereich von < 45° und insbesondere über einen Winkelbereich von 15° bis 30°. In bevorzugter Ausgestaltung liegt das Antriebselement an zumindest zwei und vorzugsweise an genau zwei voneinander beabstandeten Abschnitten an der Um fangsseite an. Der Antrieb des Wickelkopfes und des Ringsegments erfolgt hierbei über das Band vorzugsweise formschlüssig.
Im Vergleich zu dem aus EP 3412585 A1 bekannten Riemenantrieb, welcher sich über mehr als 180° am Wickelkopf anlegt, liegt das hier beschriebene band förmige Antriebselement, speziell Zahnriemen, über einen deutlich kleineren durchgängigen Abschnittsbereich an. Speziell bei der bevorzugten Verwendung eines Zahnriemenantriebs wird hierdurch ein zuverlässiges, insbesondere versatz freies Eingreifen der einzelnen Zähne zwischen dem Riemen und dem Ringseg ment gewährleistet. Aufgrund der Einführöffnung und der damit nicht kreisrunden Ausgestaltung tritt nämlich bei der Rotation des Wickelkopfes ein Versatz zwi schen den Zähnen des Riemens und denen des Ringsegments auf, was zu einem nicht optimalen Eingriff führt.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der Winkelbereich, über den sich der jeweilige Abschnitt erstreckt, kleiner als ein Öffnungswinkel, über den sich die Einführöff nung erstreckt. Hierdurch ist gewährleistet, dass der anliegende Abschnitt sich nicht über die Einführöffnung hinweg erstreckt, sodass nicht die Gefahr einer Fehlanpassung besteht, bei der die Zähne nicht zuverlässig ineinander greifen.
In zweckdienlicher Ausgestaltung sind zumindest zwei und bevorzugt genau zwei voneinander beabstandete Abschnitte ausgebildet, welche an der Umfangsseite anliegen. Dadurch ist eine insgesamt zuverlässige Führung erzielt.
Insgesamt ist vorzugsweise eine möglichst lediglich tangentiale Anlage des An triebselements (Riemen) vorgesehen, um einen Versatz möglichst auszuschlie ßen. Der anliegende Abschnitt verläuft daher zumindest annähernd entlang einer tangentialen Linie. Dies ist bei den Eingriffen über lediglich einen geringen Win kelbereich von beispielsweise bis 20° oder bis 30° erreicht. In diesem Fall greifen vorzugsweise nur wenige Zähne, beispielsweise 3 bis 8 Zähne des Zahnriemens in entsprechende Zähne des Ringsegments ein. Für jeden Abschnitt sind zumindest zwei, und vorzugsweise genau zwei, ein Füh rungspaar bildende und insbesondere nach Art von Rollen ausgebildete Füh rungselemente für das umlaufende Antriebselement vorgesehen.
Zwischen den beiden in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Führungs paaren ist in zweckdienlicher Ausgestaltung weiterhin ein Umlenkelement ange ordnet, über das das bandförmige Antriebselement rückseitig, also auf der dem Ringsegment abgewandten Seite entlang geführt ist. Flierdurch wird zuverlässig gewährleistet, dass das bandförmige Antriebselement im Bereich zwischen den Führungspaaren nicht am Ringsegment anliegt.
In zweckdienlicher Ausgestaltung weist das Wickelmodul weiterhin einen Bandab holer auf, welcher eine Greifeinheit zum Greifen eines insbesondere losen Band endes des Bandes aufweist. Die Greifeinheit ist mittels des Bandabholers hierbei über die Einführöffnung hinweg versetzbar, insbesondere schwenkbar. Hierunter wird verstanden, dass mittels des Bandabholers eine Bewegung ausführbar ist, so dass die Greifeinheit von einer Position - in Vertikalrichtung betrachtet - oberhalb der Einführöffnung in eine Position unterhalb der Einführöffnung verfahrbar, insbe sondere schwenkbar ist. Im Betrieb wird das Bandende daher gegriffen und an schließend quasi über die Einführöffnung hinweg gezogen. Beim Einführen des Leitungsbündels in den Wickelraum wird das Band dann automatisch mit in den Wickelraum mit hineingeführt und legt sich dabei bereits auch an das Leitungs bündel an.
Die Greifeinheit ist dabei insbesondere an einem um eine Schwenkachse schwenkbaren Bügel angeordnet.
Der Bandabholer, speziell die Schwenkbewegung, ist dabei derart ansteuerbar, dass unterschiedliche abgezogene Bandlängen einstellbar sind, dass also eine für den jeweiligen Wickelvorgang vorgesehene Bandlänge eingestellt wird. Vorzugsweise weist das Wickelmodul weiterhin eine Schneideinheit zum Durch trennen des Bandes auf, wobei die Schneideinheit um eine weitere, vorzugsweise vertikale Schwenkachse schwenkbar ist und ein Schneidelement aufweist, wel ches infolge der Schwenkbewegung zunehmend gegen das Band verfahren wird. Hierdurch ist eine echte Schneidbewegung mit einem sukzessiven Durchtrennen des Bandes durch das Schneidelement gewährleistet.
Das Wickelmodul selbst ist weiterhin an einer Führungseinheit des Montagekopfes befestigt und zur Ausübung einer Zustellbewegung in Längsrichtung verfahrbar. Hierdurch wird ermöglicht, dass das Wickelmodul, speziell der Wickelkopf, in Längsrichtung zu dem Leitungsstrang zustellbar ist.
Der Montagekopf weist in bevorzugter Ausgestaltung weiterhin zusätzlich zum Wickelmodul zumindest ein Fixiermodul zur Fixierung des Leitungsstranges auf. Hierdurch wird gewährleistet, dass während des Bandiervorgangs der Leitungs strang, insbesondere das Leitungsbündel, ortsfest und straff/gespannt gehalten wird. Das Leitungsbündel ist vorzugsweise zwischen zwei Fixiermodulen mit einer gewissen Zugspannung straff gehalten. Das Fixiermodul ist dabei in Querrichtung neben dem Wickelmodul angeordnet. Insbesondere ist beidseitig des Wickelmo- duls jeweils ein Fixiermodul angeordnet.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist ein weiteres Modul, insbesondere ein Clipmodul zur Positionierung eines Clips am Leitungsstrang ausgebildet. Dieses ist bevorzugt - in Querrichtung betrachtet - unmittelbar neben dem Wickelmodul positioniert. Insbesondere sind zwei Wickelmodule vorgesehen, zwischen denen das weitere Modul (Clipmodul), angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird der Clip mit Hilfe der zwei Wickelmodule und durch die von diesen aufgebrachte Ban- dierung am Leitungsstrang fixiert. Eine bevorzugte Ausgestaltung des Clipmoduls ist beispielsweise in derzeitgleich von der Anmelderin eingereichten Anmeldung mit dem Titel „Clipmodul zur Positionierung eines Clips an einer vorgegebenen Montageposition eines Leitungsstrangs sowie Montagekopf mit einem derartigen Clipmodul“ beschrieben. Der Montagekopf weist in bevorzugter Ausgestaltung weiterhin ein Schwenkge lenk auf, welches sich entlang der Längsrichtung erstreckt und über das der Mon tagekopf in zwei Teile aufklappbar ist. Insbesondere ist beispielsweise jeweils ein Wickelmodul abklappbar. Hierdurch ist eine bessere Zugänglichkeit beispielsweise zu Revisionszwecken oder zum Zweck des Auffüllens des Klebebands etc. er reicht.
Der Montagekopf ist weiterhin mittels einer Verstellvorrichtung, speziell mittels ei nes Roboters, insbesondere mittels eines mehrachsigen Gelenkarm roboters im Raum verfahrbar. Im Betrieb wird beispielsweise der Montagekopf an einen zu bandierenden Leitungsstrang herangeführt, anschließend verfährt der Wickelkopf in Zustellrichtung, vorzugsweise gemeinsam mit dem gesamten Wickelmodul, so- dass der Leitungsstrang in den Wickelraum eindringt, bevor anschließend durch die Rotation des Wickelkopfs die eigentliche Bandierung erfolgt. Der Wickelkopf ist allgemein vorzugsweise fest am Wickelmodul angeordnet und verfährt mit diesem gemeinsam in und entgegen der Zustellrichtung, welcher der Längsrichtung ent spricht.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur automatisieren Umwick- lung eines Leitungsstrangs mit einem Montagekopf, wie er zuvor beschrieben wurde.
Die wesentlichen Verfahrensschritte für die automatisierte Umwicklung des Lei tungsstrangs sind dabei wie folgt: - Mittels des Bandabholers wird das Band über die Einführöffnung hinweg gezogen,
- der Leitungsstrang wird insbesondere durch eine Zustellbewegung des Wi ckelmoduls in Längsrichtung in den Wickelraum eingeführt, wobei sich da bei das Band an den Leitungsstrang anlegt und die Führungsrollen entge- gen der Federkraft ausweichen,
- der Wickelkopf und damit die Führungsrollen, rotieren anschließend um die Rotationsachse, wobei dabei das Band um den Leitungsstrang gewickelt wird, - der Leitungsstrang ist während der Rotation im Zentrum des Wickelraums von den Anpresselementen zentrierend gehalten und führt keine eigene Bewegung aus
- vorzugsweise vor Beginn der Rotation wird das Band mit der Schneidein- heit abgetrennt.
Dieser Zyklus wird unter Umständen mehrfach wiederholt, sodass der Leitungs strang an unterschiedlichen Positionen mit einer Bandierung versehen wird. Spe ziell wird das Wickelmodul zur automatischen Bandierung eines Leitungsbündels in einer Anlage zur automatisierten Kabelsatzfertigung insbesondere in einer Fi xierstation oder Verteilstation eingesetzt, wie sie in der WO 2018/189104 A1 oder der WO 2018/189102 A1 beschrieben sind.
In bevorzugter Ausgestaltung wird mittels dieses beschriebenen Bandiervorgangs ein weiteres Element, insbesondere ein Clip, am Leitungsstrang befestigt. Hierzu wird vor der eigentlichen Bandierung mithilfe des Clipmoduls ein Clip zunächst an den Leitungsstrang herangeführt, bevor dann anschließend dieser, speziell min destens ein Befestigungsschenkel des Clips, mit dem Band umwickelt wird. Dieses weitere Element, insbesondere Clip, wird dabei vorzugsweise an einer Be reitstellungsposition vereinzelt bereitgestellt. Zu dieser Bereitstellungsstation ver fährt der Wickelkopf insbesondere mithilfe des erwähnten Roboters, um den be reitgestellten Clip zu greifen. Anschließend verfährt der Montagekopf zu einer Montageposition, wo der Leitungsstrang bereitgestellt wird, um dann zunächst den Clip am Leitungsstrang zu positionieren und anschließend den Clip mittels der Bandierung zu befestigen.
In zweckdienlicher Weiterbildung ist der Montagekopf mit einer Schutzhülle um haust, bei der lediglich die Elemente zugänglich sind, die im Betrieb direkt mit dem Kabelsatz in Kontakt kommen. Dadurch ist vermieden, dass im Betrieb Teile des Leitungsstrangs/ Kabelsatzes am Montagekopf hängen bleiben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren nä her erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf ein Wickelmodul mit Blickrichtung auf eine Wickelseite mit gefederten Rollen,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Wickelmoduls gemäß Fig. 1 mit Blickrichtung auf eine Antriebsseite,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Ansicht gemäß Fig. 1 im Bereich eines Wickelkopfes mit den Führungsrollen, Fig. 4 eine weitere, zur Fig. 3 vergleichbare Ansicht auf den Wickelkopf, Fig. 5 eine Seitenansicht auf die Antriebsseite zur Darstellung des Antriebs, Fig. 6 eine vergrößerte perspektivische Darstellung mit Blickrichtung auf die Antriebsseite sowie
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Montagekopfes mit mehreren Modulen.
In den Figuren sind gleich wirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse hen. Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Wickelmodul 2 ist - wie dargestellt - vorzugs weise Teil eines in der Fig. 7 dargestellten Montagekopfes 3. Grundsätzlich kann das Wickelmodul 2 auch als alleiniges Modul eingesetzt werden. In den Figuren 1 bis 6 sind jeweils Teilbereiche und Ausschnitte des Montagekopfes 3 dargestellt, wobei in den Darstellungen jeweils unterschiedliche Komponenten ausgeblendet sind, um den Aufbau und die Funktion von einzelnen Teilelementen besser erken nen und erläutern zu können. Das Wickelmodul 2 ist dabei jeweils in einer Aus gangslage vor der Durchführung eines Bandiervorgangs dargestellt.
Das Wickelmodul 2 sowie auch der Montagekopf 3 erstrecken sich allgemein in einer Längsrichtung 4, in einer Querrichtung 6 sowie in einer Vertikalrichtung 8. An einem Traggestell des Wickelmoduls 2 sowie auch des Montagekopfes 3 sind mehrere Komponenten und Einheiten angeordnet. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Wickelmodul 2 ist am in Längsrichtung 4 betrachtet vorderen Stirnende ein Wickelkopf 10 angeordnet, welcher zur Anbrin gung einer Bandierung an einem Leitungsstrang 12 (vgl. hierzu Fig. 4) ausgebildet ist. Der Leitungsstrang 12 erstreckt sich dabei in Querrichtung 6.
Weiterhin weist das Wickelmodul 2 eine Bandzuführung 14 auf, welche eine Band rolle 16 enthält, auf der ein Band 18, insbesondere ein Klebeband, aufgewickelt ist, welches für die Bandierung herangezogen wird. Die Bandzuführung 14 weist mehrere Führungs- und Umlenkelemente für das Band 18 sowie weiterhin auch einen Bandabholer 20 auf.
Der Wickelkopf 10 ist rotierbar angeordnet und ist mittels eines Antriebs 22 (Fig. 2) antreibbar. Anhand der Fig. 3 und 4 wird nachfolgend als erster wesentlicher Aspekt der Auf bau und die Funktionsweise des Wickelkopfes 10 zur Anbringung der Bandierung am Leitungsstrang 12 erläutert. Anhand der Fig. 5 und 6 wird als zweiter wesentli cher Aspekt der Aufbau und die Funktionsweise des Antriebs 22 erläutert. Wie anhand der Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, umfasst der Wickelkopf 10 ein um eine Rotationsachse 24 rotierbar gelagertes Ringsegment 26. Dieses weist einen zentralen offenen Wickelraum 28 auf, welcher zu einer Randseite hin offen ist, sodass eine Einführöffnung 30 ausgebildet ist. Die Fig. 3 und 4 zeigen eine An sicht auf die Seite des Wickelkopfes 10 in Blickrichtung entgegen der Querrichtung 6. Diese Seite des Wickelkopfes 10 wird als Wickelseite bezeichnet.
Die Fig. 5 und 6 zeigen demgegenüber eine Ansicht auf den Wickelkopf und auf den Antrieb in Blickrichtung der Querrichtung 6. Diese Seite des Wickelkopfes 10 wird auch als Antriebsseite bezeichnet.
An dem Ringsegment 26 sind insgesamt drei Anpresselemente 32a, b,c ausgebil det, die jeweils eine Rolle 34 aufweisen. Das jeweilige Anpresselement 32a, b,c ist jeweils am Ringsegment 26 federnd gelagert, sodass insgesamt die Rollen 34 fe dernd gelagert sind.
Zwei der Anpresselemente 32a, b sind nach Art von Knickhebeln ausgebildet und weisen zwei Arme 36,38 auf, welche im Bereich der jeweiligen Rolle 34 gelenkar tig miteinander verbunden sind. Der in Längsrichtung 4 auf die Einführöffnung 30 zu orientierte vordere Arm definiert dabei zugleich ein Einführelement 36. Der ge genüberliegende, der Einführöffnung 30 abgewandte Arm wird nachfolgend als rückwärtiger Arm 38 bezeichnet. Die rückwärtigen Arme 38 der beiden Anpres selemente 32a, 32b sind in einem Bereich gegenüberliegend zur Einführöffnung 30 am Ringsegment 26 befestigt und weisen an ihren Befestigungspunkten lediglich einen geringen Winkelabstand von maximal 45° und vorzugsweise von maximal 30° auf.
Die die Einführelemente 36 bildenden vorderen Arme sind demgegenüber am Ringsegment 26 benachbart zu der Einführöffnung 30 befestigt. Sie sind hier zur Ermöglichung einer Längenkompensation gleitverschieblich gelagert. Die Ein führelemente 36 weisen hierzu jeweils ein Langloch 40 auf, in den ein Befesti gungsbolzen 42 eingreift. Der Winkelabstand der beiden Befestigungsbolzen ist deutlich größer als der Winkelabstand der Befestigungspunkte der rückwärtigen Arme 38 und liegt beispielsweise im Bereich von 60° bis 100°. Die Einführöff nung 30 weist allgemein einen Öffnungswinkel a auf. Dieser ist ausreichend groß dimensioniert, dass Leitungsstränge 12 mit unterschiedlichen Durchmessern in den Wickelraum 28 eingeführt werden können. Beispielsweise liegt der Öffnungs winkel bei 40° bis 60° oder bis 90°.
Durch die spezielle Ausbildung und Anordnung der Anpresselemente 32a, b ist ein zuverlässiges und sicheres Einführen des Leitungsstrangs 12 ermöglicht. Es ist eine durchgehende Führungsstruktur ausgebildet. Diese definiert - in ein einer Querebene senkrecht zur Querrichtung 6 betrachtet - insbesondere in Kombinati on mit dem dritten Anpresselemente 32c eine durchgehende, lückenfreie Begren zung eines Aufnahmeraums für den Leitungsstrang 12, die lediglich zur Einführ öffnung 30 hin offen ist. Hierdurch ist ausgeschlossen, dass der einzuführende Leitungsstrang falsch einfädelt und beispielsweise in einen Raumbereich zwischen den Rollen 34 und dem Ringsegment 26 kommt.
Das dritte Anpresselement 32c ist im rückwärtigen Bereich des Wickelraums 28 angeordnet. Die zugehörige Rolle 34 ist dabei entlang einer Führung, speziell ei ner Linearführung, federnd gelagert. Die Führung umfasst dabei einen weiteren Arm 39, welcher quer zu den beiden knickhebelartigen Anpresselementen 32a, b und beispielsweise in Vertikalrichtung 8 verläuft. Dieser weitere Arm 39 kreuzt (in einer in Querrichtung versetzten Ebene) die Anpresselemente 32a, b, insbesonde re deren rückwärtigen Arme 38. Hierdurch ist der Aufnahmeraum für den Lei tungsstrang 12 auch nach hinten geschlossen. Der weitere Arm 39 ist mit seinen beiden gegenüberliegenden Endbereichen vorzugsweise in einer Linearführung geführt.
Die Bewegungsrichtung für die federnde Ausgleichsbewegung der Rolle 34 dieses dritten Anpresselements 32c ist dabei in Richtung von der Rotationsachse 24 zum Bereich zwischen den beiden Befestigungspunkten der rückwärtigen Arme 38 (bzw. entgegen der Längsrichtung 4) orientiert.
In der Fig. 3 ist ergänzend noch der Bandabholer 20 eingeblendet. Dieser ist im Ausführungsbeispiel nach Art eines um eine Schwenkachse 44 schwenkbaren Bügels ausgebildet, welcher beispielsweise in etwa U-förmig ausgebildet ist. Die Schwenkbewegung, insbesondere die Größe des Schwenkwinkels, ist dabei mit tels einer Verstelleinheit einstellbar. Hierdurch ist eine gewünschte Länge des Bandes 18 einstellbar.
An seinem vorderen Ende weist der Bandabholer eine Greifeinheit 46 auf, mit der das Band 18 klemmend gegriffen werden kann.
Weiterhin ist in den Fig. 3 und 4 eine Schneideinheit 48 zu erkennen, welche um eine Vertikalachse schwenkbar gelagert ist und ein messerartiges Schneidele ment 50 aufweist. Zum Durchtrennen des Bandes 18 wird die Schneideinheit 48 gegen das Band 18 verschwenkt und durchschneidet dieses sukzessive, sodass sich ein ziehender Schnitt ergibt.
Die Schneideinheit 48 ist in Vertikalrichtung 8 betrachtet oberhalb der Einführöff- nung 30 angeordnet. Sie durchtrennt das Band 18 daher oberhalb der Einführöff nung 30. In dieser Position wird ein loses Ende des Bandes 18 von der Greifein heit 46 gegriffen.
Die Funktionsweise des Wickelkopfes 10 zur Durchführung der Bandierung ist da- bei wie folgt:
Nach einem vorhergehenden Zyklus befindet sich der Wickelkopf 10 in der in der Fig. 3 dargestellten Ausgangsposition. Mittels der Greifeinheit 46 wird das lose Ende des Bandes 18 gegriffen. Über eine Schwenkbewegung des Bandabho- lers 20 wird das Band 18 nach unten, insbesondere entgegen der Vertikalrichtung 8, gezogen, sodass das Band sich - in einer Projektion entgegen der Querrichtung betrachtet - über die Einführöffnung 30 hinweg erstreckt.
Im nächsten Schritt wird der Leitungsstrang 12 in den Wickelraum 28 eingeführt. Hierbei wird das zuvor heruntergezogene Band 18 mitgeführt, welches sich beim Einführen in den Wickelraum 28 an eine Seite des Leitungsstrangs 12 anschmiegt. Der Leitungsstrang 12 wird bis ins Zentrum des Wickelraums 28 geführt, vorzugs weise derart, dass die Rotationsachse 24 mit der Längsachse des Leitungsstrangs 12 zusammenfällt. Die federnd gelagerten Rollen 34 weichen hierbei aus und wer- den mit der Federkraft gegen den Leitungsstrang 12 gepresst. Durch die Ausge staltung der drei federnd gelagerten Rollen wird daher der Leitungsstrang insge samt zentrierend innerhalb des Wickelraums 28 gehalten. Die Rollen 34 berühren dabei das Band 18 und pressen dieses gegen die Umfangsfläche des Leitungs strangs 12. nach der Einführung des Leitungsstrangs 12 in den Wickelraum 28 wird mittels der Schneideinheit 50 das Band 18 abgetrennt. Anschließend wird der gesamte Wickelkopf 10 rotiert, sodass das Band sukzessive mittels der Rollen 34 um den Leitungsstrang gelegt wird. Das Band 18 wird mehrfach um den Leitungs strang 12 herum gewickelt. Nach Abschluss des Wickelprozesses wird der Lei- tungsstrang 12 wieder aus dem Wickelraum 28 heraus verfahren. Das Ein- und Ausführen des Leitungsstrangs 12 erfolgt vorzugsweise durch eine Bewegung des Wickelkopfes 10, vorzugsweise zusammen mit dem gesamten Wickelmodul 2, welches in und entgegen der Längsrichtung 4 verfahrbar ist. Der Leitungsstrang 12 ist dabei vorzugsweise ortsfest fixiert.
Das Wickelmodul 2 ist auch besonders geeignet zur Befestigung von weiteren Elementen, wie beispielsweise einem Clip 52 (vgl. hierzu beispielsweise Fig. 7) am Leitungsstrang 12. Derartige Clips 52 weisen typischerweise Befestigungs- schenke! auf, die entlang des Leitungsstrangs 12 verlaufen und auf diesen auflie gen. Im Bereich eines derartigen Befestigungsschenkels ist daher der Leitungs strang 12 typischerweise nicht mehr kreisrund, sondern unrund. Durch die federnd gelagerten Rollen 34 ist auch bei solchen Anwendungen eine zuverlässige Ban- dierung gewährleistet.
Der in den Fig. 5 und 6 zu erkennende Antrieb 22 ist im Ausführungsbeispiel als ein Zahnriemenantrieb ausgebildet. Das Ringsegment 26 weist eine gezahnte Um- fangsseite 54 auf, die im Bereich der Einführöffnung 30 notwendigerweise unter brochen ist. Das Ringsegment 26 ist daher nach Art einer Zahnriemenscheibe ausgebildet oder weist zumindest eine solche auf.
Der nach Art einer Bandantriebseinheit ausgebildete Antrieb 22 weist eine An triebsrolle, mehrere in Form von Führungsrollen 56 ausgebildete Führungselemen te sowie ein in Form einer Umlenkrolle 58 ausgebildetes Umlenkelement auf. Zwei benachbarte Führungsrollen 56 definieren jeweils ein Führungspaar und zwischen den beiden Führungspaaren ist die Umlenkrolle 58 angeordnet. Um diese Rollen ist ein bandförmiges Antriebselement geführt, welches im Ausführungsbeispiel als ein Zahnriemen 60 ausgebildet ist. Ein jeweiliges Führungspaar definiert dabei einen Abschnitt 62, in dessen Bereich der Zahnriemen 60 an dem Ringsegment 26 anliegt und in die gezahnte Um fangsseite 54 eingreift. Der jeweilige Abschnitt 62 erstreckt sich dabei über einen vergleichsweise geringen Winkelbereich ß, der im Ausführungsbeispiel bei etwa 45° liegt.
Die hier angegebenen Winkelbereiche a, ß sowie auch sonstige Winkelbereiche sind dabei jeweils definiert durch einen Winkelbereich bezogen auf die Rotations achse 24. Im Falle des Abschnitts 62 ist der Winkelbereich ß definiert durch den Winkelabstand zwischen den beiden Rotationsachsen der Führungsrollen 56. Der Winkelbereich ß ist dabei insbesondere kleiner, beispielsweise um 5° bis 10°, als der Öffnungswinkel a der Einführöffnung 30.
Durch die vergleichsweise kurze Eingriffslänge des Zahnriemens 60 in einem je weiligen Abschnitt 62 ist gewährleistet, dass die Zähne des Zahnriemens 60 und die der gezahnten Umfangsseite 54 zuverlässig und versatzfrei ineinander eingrei- fen. Dadurch ist ein zuverlässiger störungsfreier Betrieb gewährleistet.
Beim Wickelprozess rotiert das Ringsegment 26 mehrfach um die Rotationsachse 24. Aufgrund der Einführöffnung 30 und der damit einhergehenden nicht kreisför migen Umfangsseite des Ringsegments 26 würde dies dazu führen, dass bei gro ßen Abschnitten 62 ein Versatz auftreten würde und die Zähne des Zahnriemens 60 nicht mehr zuverlässig in die Zahnung des Ringsegments 26 eingreifen würde und damit unter Umständen auf Zahn auf Zahn laufen würde.
Anhand der Fig. 5 ist weiterhin noch zu entnehmen, dass das Wickelmodul 2 an einer Führungseinheit 64 befestigt ist, mittels derer eine Zustellbewegung in und entgegen der Längsrichtung 4 ermöglicht ist. Das gesamte Wickelmodul 4 kann daher relativ zu dem Trägergestell verstellt werden. Hierzu ist ein entsprechender Zustellantrieb und beispielsweise eine geeignete Linearführung, speziell eine Füh rungsschiene vorgesehen. Ein weiterer Aspekt ist anhand der Fig. 2 zu entnehmen:
Das Wickelmodul 2 selbst ist in einem unteren Bereich über ein Schwenkge lenk 66 um eine sich in Längsrichtung 4 erstreckende Schwenkachse in zwei Teile aufklappbar. Hierdurch ist beispielsweise ein verbesserter Zugang entweder zum Austausch der Bandrolle 16 oder auch zu Wartungszwecken ermöglicht.
In der Fig. 7 ist eine beispielhafte Ausgestaltung des Montagekopfes 3 dargestellt, in dem das zuvor beschriebene Wickelmodul 2 aufgenommen ist. Bei diesem Montagekopf 3 sind mehrere Module in Querrichtung 6 unmittelbar nebeneinander angeordnet. Im Ausführungsbeispiels sind dabei zwei Wickelmodule 2 beidseitig eines mittleren zentralen Moduls angeordnet. Dieses zentrale Modul ist dabei als ein Clipmodul 70 ausgebildet, welches zur Positionierung des Clips 52 am Lei tungsstrang 12 ausgebildet ist. Neben den beiden Wickelmodulen 2 sind jeweils außenseitig jeweils noch ein Fixiermodul 72 angeordnet, über die der Leitungs strang 12 fixiert wird. Das Fixiermodul 72 dient zum klemmenden Halten des Lei tungsstrangs 12 und weist hierzu geeignete Fixierelemente, beispielsweise in Form von verstellbaren Klemmarmen auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Wickelmodul 2 zusammen mit zu mindest einem Fixiermodul 72, vorzugsweise mit jeweils beidseitig des Wickelmo duls 2 angeordneten Fixiermodulen 72 als gemeinsamer Montagekopf 3 ohne wei tere Module, insbesondere ohne Clipmodul 70 eingesetzt, beispielsweise um ein (loses) Leitungsbündel mit einer Bandierung zu versehen.
Der gesamte Montagekopf 3 ist vorzugsweise an einer Verstellvorrichtung befes tigt, die den Montagekopf 3 im Raum verfahren kann. Hierbei handelt es sich ins besondere um einen Roboter. Der gesamte Verfahrenszyklus zur Bandierung und der Befestigung des Clips 54 ist dabei beispielsweise wie folgt:
Der Montagekopf 3 wird zu einer Bereitstellungsstation verfahren, an der Clips 52 einzelweise bereitgestellt werden. Mittels des Clipmoduls 70 wird ein jeweiliger Clip 54 gegriffen. Der Montagekopf 3 verfährt zu einer Montageposition, an der der Leitungsstrang 12 bereitgestellt ist. Der Montagekopf 3 wird dabei so orientiert, dass seine Querrichtung 6 mit der Längsrichtung des Leitungsstrangs 12 überein stimmt. Der Clip 54 wird mittels des Clipmoduls 70 an einer gewünschten Position (Winkelposition) an der Umfangsseite des Leitungsstrangs 12 positioniert und in dieser Position gehalten. Das Clipmodul 70 weist hierzu einen entsprechend aus gebildeten, sehr schmal gebauten Greifer 74 auf. Dessen Breite in Querrichtung 6 liegt beispielsweise lediglich im Bereich zwischen 10 und 30 mm. Die Wickelmo- dule 2 sind unmittelbar neben diesem sehr schmalen Clipmodul 70 angeordnet Die beiden Wickelköpfe 10 werden in Längsrichtung 4 zugestellt, sodass sie über den Leitungsstrang 12 geführt werden und dieser im jeweiligen Wickelraum 28 einliegt. Anschließend erfolgt die Bandierung. Mittels der Bandierung werden ge meinsam mit dem Leitungsstrang 12 die beiden Befestigungsschenkel des Clips 52 umwickelt und somit der Clip 52 am Leitungsstrang 12 befestigt. Anschließend gibt der Greifer 74 den (nun fixierten) Clip 52 frei und das Clipmodul 70 sowie die Wickelmodule 2 werden entgegen der Längsrichtung 4 wieder in die Ausgangspo sition zurückgeführt. Es beginnt ein neuer Zyklus.
Bezugszeichenliste
2 Wickelmodul 39 weiterer Arm
3 Montagekopf 25 40 Langloch 4 Längsrichtung 42 Befestigungsbolzen
6 Querrichtung 44 Schwenkachse
8 Vertikalrichtung 46 Greifeinheit
10 Wickelkopf 48 Schneideinheit
12 Leitungsstrang 30 50 Schneidelement 14 Bandzuführung 52 Clip
16 Bandrolle 54 Umfangsseite
18 Band 56 Führungsrolle
20 Bandabholer 58 Umlenkrolle
22 Antrieb 35 60 Zahnriemen 24 Rotationsachse 62 Abschnitt
26 Ringsegment 64 Führungseinheit
28 Wickelraum 66 Schwenkgelenk
30 Einführöffnung 70 Clipmodul
32a, b,c Anpresselement « 72 Fixiermodul 34 Rollen 74 Greifer
36 Einführelement / vorderer Arm a Öffnungswinkel
38 rückwärtiger Arm ß Winkelbereich

Claims

Ansprüche
1. Montagekopf (3), welcher sich in einer Längsrichtung (4), einer Querrichtung (6) und einer Vertikalrichtung (8) erstreckt und zur automatisierten Umwick- lung eines sich in Querrichtung (6) erstreckenden Leitungsstrangs (12) aus gebildet ist und der ein Wickelmodul (2) aufweist mit
- einem Wickelkopf (10), der um eine sich in Querrichtung (6) erstreckende Rotationsachse (24) rotierbar ist,
- einem Antrieb (22) zur Rotation des Wickelkopfes (10), - einer Bandzuführung (14) zur Zuführung eines Bandes (18), wobei der Wi ckelkopf (10) aufweist ein Ringsegment (26) mit einem zentralen Wickelraum (28) und einer seitlichen Einführöffnung (30) zum Einführen des Leitungsstranges (12) in den Wickelraum (28) sowie mit einer Umfangsseite, wobei das Ringsegment (26) um die Rotationsachse (24) rotierbar ist mehrere Anpresselemente(32a,b,c), die am Ringsegment (26) befes tigt sind,
- die Bandzuführung (14) zur Zuführung eines Bandes (18) ausgebildet ist, welches im Betrieb und bei einer Rotation des Wickelkopfes (10) von den Anpresselementen (32a, b,c) gegen den Leitungsstrang (12) gepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei Anpresselemente (32a, b,c) mit federnd gelagerte Rollen (34) vorgesehen sind, die zum Anpressen des Bandes (18) gegen den Lei tungsstrang (12) sowie zu dessen zentrierenden Führung ausgebildet sind.
2. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei bei zumindest einem Teil der Anpresselemente (32a, b,c) die jeweilige Rolle (34) an zwei Armen (36,38) gehalten sind, die an der Rolle (34) aneinander gelenkig ver bunden sind und sich mit Ihren jeweils anderen Enden am Ringsegment (26) abstützen.
3. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei einer der Arme (36) in einem in Längsrichtung (4) betrachtet vorderen zur Einführöffnung orientiertem Teilbereich des Ringsegments (26) befestigt ist und als ein Ein führelement (36) ausgebildet ist.
4. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwei gegen überliegende Einführelemente (36) angeordnet sind.
5. Montagekopf (3) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einführelement (36) am Ringsegment (26) zur Anpassung an unter schiedliche Durchmesser für den Leitungsstrang (12) verschieblich gelagert ist.
6. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine dritte Rolle (34) in einem rückseitigen, der Einführöffnung (30) abgewandten Bereich des Wickelraums (28) federnd gelagert angeordnet ist.
7. Montagekopf (3), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher sich in einer Längsrichtung (4), einer Querrichtung (6) und einer Ver tikalrichtung (8) erstreckt und zur automatisieren Umwicklung eines sich in Querrichtung (6) erstreckenden Leitungsstrangs (12) ausgebildet ist und der ein Wickelmodul aufweist mit
- einem Wickelkopf (10), der um eine sich in Querrichtung (6) erstreckende Rotationsachse (24) rotierbar ist,
- einem Antrieb (22) zur Rotation des Wickelkopfes (10),
- mit einer Bandzuführung (14) zur Zuführung eines Bandes (18), wobei der Wickelkopf (10) aufweist ein Ringsegment (26) mit einem zentralen Wickelraum (28) und einer seitlichen Einführöffnung (30) zum Einführen des Leitungsstranges (12) in den Wickelraum (28) sowie mit einer Umfangsseite (54), wo bei das Ringsegment (26) um eine Rotationsachse (24) rotierbar ist mehrere verstellbare Anpresselemente (32a, b,c), die gegen den Lei tungsstrang (12) verfahrbar sind und die am Ringsegment (26) be festigt sind, die Bandzuführung (14) zur Zuführung eines Bandes (18) ausgebil det ist, welches im Betrieb und bei einer Rotation des Wickelkopfes (10) von den Anpresselementen (32a, b,c) gegen den Leitungsstrang (12) gepresst werden,
- der Antrieb (22) ein bandförmiges Antriebselement aufweist, welches zum Antreiben des Ringsegements (26) entlang der Umfangsseite (54) des Ringsegements (26) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass das bandförmige Antriebselement lediglich abschnittsweise in einem jeweiligen Abschnitt (62) an der Umfangsseite (54) anliegt und der Abschnitt (62) sich über einen Winkelbereich (ß) von kleiner 90° und insbesondere kleiner 60° und bevorzugt im Bereich von 30° bis 45° erstreckt.
8. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Winkelbe reich (ß), über den sich der Abschnitt (62) erstreckt kleiner als ein Öffnungs winkel (a) ist, über den sich die Einführöffnung (30) erstreckt.
9. Montagekopf (3) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Antrieb selement an zumindest zwei voneinander beabstandeten Abschnitten (62) an der Umfangsseite (54) anliegt.
10. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei für den jeweili gen Abschnitt (62) zumindest zwei ein Führungspaar bildende Führungsele mente für das Antriebselement vorgesehen sind.
11. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zwischen den beiden Führungspaaren ein Umlenkelement (58) angeordnet ist, an dem das Antriebselement entlang geführt ist.
12. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wi ckelmodul weiterhin einen Bandabholer (20) aufweist, der eine Greifeinheit zum Greifen des Bandes (18) aufweist, wobei die Greifeinheit über die Ein führöffnung hinweg versetzbar ist.
13. Montagekopf (3) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Bandabho ler (20) derart ansteuerbar ist, dass die für den Wickelvorgang vorgesehene Bandlänge einstellbar ist.
14. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wi ckelmodul weiterhin eine Schneideinheit (48) zum Durchtrennen des Bandes (18) aufweist, welche schwenkbar ist und ein Schneidelement (50) aufweist, welches durch die Schwenkbewegung zunehmend zur Ausübung einer Schneidbewegung gegen das Band (18) verfahren wird.
15. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wi ckelmodul an einer Führungseinheit befestigt ist und zur Ausübung einer Zu stellbewegung in Längsrichtung (4) verfahrbar ist.
16. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zusätz lich zum Wickelmodul zumindest ein Fixiermodul (72) zur Fixierung des Lei tungsstrangs (12) vorgesehen ist, welches in Querrichtung (6) neben dem Wickelmodul (2) angeordnet ist.
17. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei
Wickelmodule (2) vorgesehen sind, zwischen denen in Querrichtung (6) be trachtet ein weiteres Modul, insbesondere ein Clipmodul (70) zur Positionie rung eines Clips (52) am Leitungsstrang, angeordnet ist.
18. Montagekopf (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zumindest ein Schwenkgelenk (66) aufweist, welches sich entlang der Längsrichtung (4) erstreckt und über das er in zwei Teile aufklappbar ist.
19. Verfahren zur automatisieren Umwicklung eines sich in Querrichtung (6) er- streckenden Leitungsstrangs (12) mit einem Montagekopf (3) nach einer der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Leitungsstrang (12) in den Wickel raum (28) eingeführt wird und ein Band (18) um den Leitungsstrang (12) ge wickelt wird.
20. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem folgende Schritte ausgeführt werden:
- mittels des Bandabholers (20) wird das Band (18) über die Einführöffnung (30) hinweg gezogen,
- der Leitungsstrang (12) wird in den Wickelraum (28) eingeführt, dabei legt sich das Band (18) an den Leitungsstrang (12) an und die Führungsrollen (34) weichen entgegen der Federkraft aus,
- der Wickelkopf (10) rotiert um die Rotationsachse (24) , sodass das Band (18) um den Leitungsstrang (12) gewickelt wird,
- das Band (18) wird mit der Schneideinheit (48) abgetrennt.
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