Einrichtung zur Konfektionierung eines Kabels

Abstract

 Diese Konfektioniereinheit (1) bearbeitet Kabelenden, wobei die Kabelenden nachgeschnitten, abisoliert und Kontakte mittels Crimpverbindungen angeschlossen werden. Die Konfektioniereinheit (1) besteht aus den Baueinheiten Greifereinheit (2), Messerkopf (3), Ausstosser (4), Justiereinrichtung (5) und Crimpeinrichtung (6), wobei die Baueinheiten an einem Maschinenrahmen (7) angeordnet sind. Das Kabelende eines Kabels (8) wird manuell bis zu einem Bearbeitungsbereich (9) vorgeschoben, wobei ein Auslöser (10) die korrekte Position des Kabelendes feststellt und den Bearbeitungsvorgang auslöst.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konfektionierung eines Kabels bestehend aus Baueinheiten zum Festhalten und Beschneiden des Kabels.

[0002] Zur Konfektionierung von Kabeln werden Automaten oder Halbautomaten eingesetzt, wobei bei einem Halbautomaten die Kabelzuführung manuell erfolgt. Die Kabelenden werden maschinell abisoliert und anschliessend ein Kontakt crimptechnisch mit dem Kabelende verbunden. Das Kabel wird von Hand eingelegt und während der Bearbeitung von einem Greifer gehalten, wobei das Kabel während der kurzen Bearbeitungszeit in der Hand behalten wird. Weitere Bearbeitungsschritte wie beispielsweise Nachschneiden und/oder Tüllenbestückung sind ebenfalls machbar.

[0003] Unbefriedigend bei den bekannten Einrichtungen ist der aufwendige Abisoliervorgang und die qualitativ ungenügende Abisolierung des Kabelendes. Eine nicht vollständig eingeschnittene Isolation erschwert oder verunmöglicht den nachfolgenden Abziehvorgang oder zu tief eingeschnittene Isolation hat eine Beschädigung der Leiterlitze zur Folge. Im weiteren ist die aufwendige Einstellarbeit beim Umrüsten der Konfektioniereinrichtung auf unterschiedliche Kabel nicht vorteilhaft.

[0004] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine Einrichtung zur Konfektionierung von Kabeln zu schaffen, die die Konfektionierung qualitativ und produktiv verbessert.

[0005] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass das Einlegen der Kabel vereinfacht und zugleich die Auslösung des Bearbeitungsvorganges beschleunigt werden. Weiter vorteilhaft ist, dass durch die Messergeometrie und durch die Messeranordnung die Isolation des Kabels ohne besonderen Aufwand immer gleich eingeschnitten wird, was eine gleichbleibend hohe Qualität der Abisolierung über grosse Stückzahlen sicherstellt. Weiter vorteilhaft ist, dass praktisch keine Stillstandszeiten wegen Umrüstarbeiten entstehen, weil die von den unterschiedlichen Kabeln abhängigen Elemente ausserhalb der Konfektioniereinrichtung vorbereitet werden können.

[0006] Die Verwendung von Messerblöcken hat, neben einer kürzeren Umrüstzeit, den Vorteil, dass die Gefahr einer Verwechslung der kabelabhängigen Werkzeugteile reduziert wird. Wird beispielsweise das Abisoliermesser mit einer falschen Führungsplatte kombiniert, kann keine genügende Abisolierqualität erreicht werden. Die Messerblöcke erlauben die Plazierung des Einführtrichters zwischen den Abisoliermessern und den Trennmessern, also nahe am Auslösesensor. Die Anordnung an dieser Stelle verlangt zum Öffnen des Einführtrichters keine zusätzlichen aktiven Elemente, was eine Konstruktion mit sehr engen Platzverhältnissen erlaubt. Die erfindungsgemässe Anordnung des Einführtrichters erleichtert die Einführung des Kabels, die sichere Auslösung des Bearbeitungsvorganges und die Entnahme des fertig konfektionierten Kabels. Im weiteren bringt die erfindungsgemässe Anordnung des Einführtrichters und der Messer Vorteile in Bezug auf den für die Bearbeitung des Kabels notwendigen Kabelüberstand (Länge zwischen bearbeitungsseitigem Kabelende und Kabelgreifer). Besonders bei Kabeln, welche mehrere isolierte Leiter in einem Mantel vereinigen, ist in der Regel ein kurzer Kabelüberstand gefordert, da die Kabel so kurz wie möglich abgemantelt werden sollen. Mit dem zwischen den Messern plazierten Einführtrichter kann der Kabelüberstand um die Tiefe des Einführtrichters verkürzt werden.

[0007] Im folgenden wird die Erfindung anhand von ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine räumliche Darstellung einer halbautomatischen Konfektioniereinheit,

Fig. 2 bis 9

eine schematische Darstellung eines Konfektioniervorganges an einem Kabelende,

Fig. 9.1

eine Antriebsvorrichtung für einen Messerkopf,

Fig. 10, 10.1

Einzelheiten des Messerkopfes und der Messerantriebe,

Fig. 11

die Stellung von unabhängigen Trennmessern und Abisoliermessern,

Fig. 12

einen geöffneten Messerblock mit einem Einführtrichter,

Fig. 13

den geschlossenen Messerblock,

Fig. 14

einen Teilblock mit einer Messerhälfte, einer Führungsplatte und einer Einführtrichterhälfte und

Fig. 15

einen Teilblock mit einer Messerhälfte und einer Einführtrichterhälfte.

[0008] In den Fig. 1 bis 15 ist mit 1 eine Konfektioniereinheit für Kabelenden bezeichnet, die im wesentlichen die Kabelenden nachschneidet, abisoliert und Kontakte mittels Crimpverbindungen anschliesst. Die Konfektioniereinheit besteht beispielsweise aus den Baueinheiten Greifereinheit 2, Messerkopf 3, Ausstosser 4, Justiereinrichtung 5 und Crimpeinrichtung 6, wobei die Baueinheiten an einem Maschinenrahmen 7 angeordnet sind. Das Kabelende 8.1 eines Kabels 8 wird manuell bis zu einem Bearbeitungsbereich 9 vorgeschoben, wobei ein Auslöser 10 die korrekte Position des Kabelendes 8.1 feststellt.

[0009] Sobald der Auslöser 10 das Kabelende 8.1 feststellt, beginnt der in den Fig. 2 bis 9 dargestellte Konfektioniervorgang, wobei fehlerhaft verbundene Kontakte mittels eines Kontaktschneiders 11 vom Kabel 8 getrennt werden. Der in den Fig. 2 bis 9 dargestellte Konfektioniervorgang ist eine mögliche Konfektioniervariante mit Nachschneiden, Tüllenbestückung, Abisolieren und Crimpen. Nachschneiden und/oder Tüllenbestückung können beispielsweise auch entfallen. Wie in Fig. 2 dargestellt schliesst ein Kabelgreifer 12 der Greifereinheit 2 sobald das Kabel 8 bis zum Auslöser 10 vorgeschoben ist, wobei ein Einführtrichter 13 das Vorschieben des Kabels 8 bis in den Bearbeitungsbereich 9 erleichtert. Der geschlossene Kabelgreifer 12 hält das Kabel 8 bei allen weiteren Bearbeitungsschritten fest. In Fig. 3 wird ein Trennmesser 14 geschlossen, wobei Isolation und Litze des Kabelendes 8.1 auf die durch die einstellbare Lage des Trennmessers 14 vorgegebene, korrekte Länge nachgeschnitten werden. Die Lage des Trennmessers 14 ist mittels eines ersten Handrades 5.1 der Justiereinrichtung 5 einstellbar, wobei Trennmesser 14 und Auslöser gemeinsam einstellbar sind. Der Abstand zwischen Auslöser 10 und Trennmesser 14 bleibt beim Verstellen der Einlegetiefe (Lage des Kabelendes 8.1) konstant. Ein Abisoliermesser 15 bleibt während dem Nachschneiden geöffnet. Auslöser 10, Trennmesser 14, Einführtrichter 13 und Abisoliermesser 15 sind am Messerkopf 3 angeordnet, der wie in Fig. 4 gezeigt eine in Kabelrichtung und weg vom Kabelende 8.1 führende Abzugbewegung ausführt. Anschliessend fährt der Messerkopf 3 zur Seite, wobei der Ausstosser 4 den Kabelabschnitt mittels einer Vertikalbewegung vom Messerkopf 3 entfernt. Der Bearbeitungsbereich 9 ist nun frei für die in Fig. 5 gezeigte Bestückung des Kabelendes 8.1 mit einer Dichtungstülle 16. Gemäss Fig. 6 fährt dann der Messerkopf 3 erneut bis zur Kabelachse vor und in Richtung Kabelachse bis zur Abisolierposition, die mittels eines zweiten Handrades 5.2 der Justiereinrichtung 5 einstellbar ist. In Fig. 7 werden die Abisoliermesser geschlossen und wie in Fig. 8 gezeigt die geschnittene Isolation mittels einer in der Richtung des Kabels 8 führenden Abzugbewegung vom Kabel 8 entfernt. Damit der Bearbeitungsbereich 9 auch für den anschliessenden Crimpvorgang sauber bleibt nimmt eine erste Auffangschale nach unten fallende Schnittreste auf. Anschliessend fährt der Messerkopf 3 zur Seite, wobei der Ausstosser 4 den Isolationsabschnitt mittels einer Vertikalbewegung vorn Messerkopf 3 entfernt. Der Bearbeitungsbereich 9 ist nun frei für die in Fig. 9 gezeigte Herstellung einer Crimpverbindung, bei der die Crimpeinrichtung 6, beispielsweise eine Crimppresse einen Kontakt 18 mit dem Kabelende 8.1 crimptechnisch verbindet.

[0010] Falls die Crimpverbindung von der Crimpeinrichtung 6 als schlecht erkannt wird, wird das Kabel 8 mittels Greifereinheit 2 nach rechts zum Kontaktschneider 11 abgeschwenkt und der Kontakt 18 etwa an der Stelle des Abisolierschnittes abgetrennt, was den Vorteil hat, dass weniger Kabelabfall entsteht und damit eine Nachbearbeitung des Kabels begünstigt wird. Für alle übrigen Bearbeitungsschritte verbleibt die Greifereinheit 2 in der aufrechten Stellung und somit das Kabel 8 in der Einlegeposition.

[0011] Fig. 9.1 zeigt Einzelheiten einer Antriebsvorrichtung für den Messerkopf 3. Ein im Maschinenrahmen 7 eingebauter Längsschlitten 7.1 ist beispielsweise mittels zwei Pneumatikzylindern in Kabelrichtung verschiebbar, wobei eine erste Kolbenstange 7.2 und eine zweite Kolbenstange 7.3 feststehen und gleichzeitig als Führungsstangen und Anschläge dienen. Ein beispielsweise pneumatisch ausfahrbarer Anschlag 7.4 begrenzt den Hub in Kabelrichtung für das Anfahren der Abisolierposition. Der Ausfahrweg des Anschlages 7.4 und somit die Abisolierposition der Abisoliermesser 15 ist mittels des zweiten Handrades 5.2 der Justiereinrichtung 5 einstellbar. Ist der Anschlag 7.4 eingefahren, kann der Längsschlitten 7.1 bis in die Auslöseposition bzw. Trennposition fahren. Die zweite Kolbenstange 7.3 ist im Maschinenrahmen 7 in einem Gewinde gehalten, wobei die Auslöseposition bzw. die Lage der Trennmesser 14 durch Verdrehen der zweiten Kolbenstange 7.3 mittels des ersten Handrades 5.1 der Justiereinrichtung 5 einstellbar ist. Der Messerkopf 3 ist am Längsschlitten 7.1 mittels ersten Führungsstangen 7.5 quer zur Kabelrichtung bewegbar angeordnet. Mit der mittels beispielsweise eines Pneumatikzylinders 7.6 erzeugten Querbewegung wir der Messerkopf 3 zur Seite verschoben und dadurch der Auslöser 10 sowie die Messer 14, 15 aus dem Bearbeitungsbereich 9 entfernt.

[0012] Fig. 10 und 10.1 zeigen Einzelheiten des Messerkopfes 3 und der Messerantriebe. Die Trennmesser 14 werden mittels eines beispielsweise aus zwei Pneumatikzylindern bestehenden dritten Antriebes 3.1 geschlossen, wobei die gezeigten Kolben auseinander bewegt werden. Ein erster Ausleger 3.2 wird dabei direkt von einer dritten Kolbenstange 3.3 bewegt, während ein zweiter Ausleger 3.4 über eine vierte Kolbenstange 3.8, eine erste Traverse 3.5 und über eine zweite und dritte Führungsstange 3.6, 3.7 angetrieben wird. Die Abisoliermesser 15 werden vergleichbar mit den Trennmessern 14 angetrieben. Die Abisoliermesser 15 werden mittels eines beispielsweise aus zwei Pneumatikzylindern bestehenden vierten Antriebes 3.9 geschlossen, wobei die gezeigten Kolben auseinander bewegt werden. Ein dritter Ausleger 3.10 wird dabei direkt von einer fünften Kolbenstange 3.11 bewegt, während ein vierter Ausleger 3.12 über eine sechste Kolbenstange 3.13, eine zweite Traverse 3.14 und über eine vierte und fünfte Führungsstange 3.15, 3.16 angetrieben wird.

[0013] Fig. 11 zeigt die Stellung der am dritten bzw. vierten Ausleger 3.10 bzw. 3.12 des Messerkopfes 3 angeordneten Abisoliermesser 15 und der am ersten bzw. zweiten Ausleger 3.2 bzw. 3.4 des Messerkopfes 3 angeordneten Trennmesser 14. Abisoliermesser 15 und Trennmesser 14 werden unabhängig voneinander vom Messerkopf 3 angetrieben. Der getrennte Antrieb der Trennmesser 14 und der Abisoliermesser 15 erlaubt ein einfaches Ausschalten der Nachschneidfunktion ohne Ausbau der Trennmesser 14. Am zweiten Ausleger 3.4 ist auch ein Auffangblech 17 drehbar angeordnet, das mit den Elementen des Messerkopfes 3 und der Messerblöcke die erste Auffangschale bildet. Die erste Auffangschale verhindert, dass Schnittreste oder Kabelabfall vor der aktiven Entsorgung aus dem Messerkopf 3 fällt. Das Auffangblech 17 schwenkt beim Ausfahren des Messerkopfes 3 aus dem Bearbeitungsbereich 9 bzw. beim Anfahren der rechten Stellung selbsttätig aus, entleert die erste Auffangschale in eine zweite Auffangschale 17.1 und wird durch eine erste Feder 21 zurückgestellt. In der rechten Stellung des Messerkopfes 3 wird Kabelabfall wie weiter oben beschrieben aktiv entsorgt. Die beiden symmetrisch angeordneten Trennmesser 14 stehen in einem bestimmten Abstand vor dem Auslöser 10. Die beiden symmetrisch angeordneten Abisoliermesser 15, die Bestandteil von weiter unten beschriebenen Messerblöcken sind, sind als Formmesser ausgebildet. Die Abisoliermesser 15 schliessen stumpf aufeinander und schneiden die Isolation des Kabels 8 kreisförmig ein mit einem genau auf den Kupferquerschnitt des Kabels 8 angepassten Durchmesser.

[0014] Fig. 12 und 13 zeigen einen aus einem ersten Teilblock 22 und einen zweiten Teilblock 23 bestehenden Messerblock 24, wobei in Fig. 12 der Messerblock bzw. die Abisoliermesser 15 geöffnet und in Fig. 13 geschlossen sind. In geöffneter Stellung der Abisoliermesser 15 ist der Einführtrichter 13 sichtbar, der zwischen Trennmesser 14 und Abisoliermesser 15 angeordnet ist. Mit dem Einführtrichter 13 wird das Kabel 8 bis kurz vor den Auslöser 10 geführt, was eine sichere Auslösung des Bearbeitungsprozesses gewährleistet.

[0015] Fig. 14 und 15 zeigen Einzelheiten des Messerblockes 24, der mehrere Aufgaben erfüllt, nämlich: Führen des Kabels 8 bis vor den Auslöser 10, Führen des Kabels 8 beim Schliessen der Abisoliermesser 15 und Abisolieren des Kabels 8. Im Messerblock 24 sind die vom Kabel 8 abhängigen Elemente Einführtrichter 13, Führungsplatte 26 und Abisoliermesser 15 vereinigt. Der multifunktionale Messerblock erlaubt ein schnelles Umrüsten auf andere Kabel 8 und gewährleistet eine kleine Fehleranfälligkeit. Am ersten Teilblock 22 ist ein Abisoliermesser 15 und eine Hälfte des Einlauftrichters 13 angeordnet. Am zweiten Teilblock 23 ist ein Abisoliermesser 15, eine Hälfte des Einlauftrichters 13 und die Führungsplatte 26 angeordnet. Bei geöffnetem Messerblock 24 bilden die beiden Hälften des Einlauftrichters 13 den Einlauftrichter 13. Beim Schliessen des Messerblockes 24 werden die beiden Hälften auseinanderbewegt und das eingelegte Kabel 8 mittels mindestens einer symmetrischen Führungsplatte 26 zur beispielsweise kreisförmigen Schneide 27 geführt. Am Messerblock 24 selber sind bei einem Kabelwechsel und/oder während der Produktion keine Einstellungen weder für die Abisolierung noch für die Führung des Kabels 8 notwendig. Der Messerblock 24 kann auch nur für die Abisolierung des Kabels 8 verwendet werden.

[0016] Die Verwendung der gezeigten Formabisoliermesser 15 erlaubt ein präzises Abisolieren auch von schwierig zu verarbeitenden Kabeln. Die üblicherweise verwendeten V-Messer, die mit V-förmigen Schneiden versehen sind, werden überlappend bis zu einem einstellbaren Schliesspunkt zusammengefahren, wobei die Isolation nicht vollständig eingeschnitten wird, was einen Abisolierprozess von schlechter Qualität zur Folge hat. Ausserdem muss bei einem Kabelwechsel der Schliesspunkt neu eingestellt werden.

[0017] Die Verwendung des Messerblockes 24 ist weder auf halbautomatische Einrichtungen noch auf Einrichtungen mit der vorstehend beschriebenen Kombination von Baueinheiten zur Konfektionierung von Kabeln 8 beschränkt.

Ansprüche

1. Einrichtung zur Konfektionierung eines Kabels (8) bestehend aus Baueinheiten zum Festhalten und Beschneiden des Kabels (8),
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Messerblock (24) vorgesehen ist, der bei einem Kabelwechsel und/oder während der Produktion keine Einstellung erfodert und mittels dem mindestens ein der Konfektionierung des Kabels (8) dienender Bearbeitungsschritt durchführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerblock (24) Abisoliermesser (15) zum Abisolieren des Kabels (8) und/oder mindestens eine Führungsplatte (26) zur Zuführung des Kabels (8) zu den Abisoliermessern (15) und/oder einen Einführtrichter (13) zum Einlegen des Kabels (8) aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Messerblock (24) einen ersten Teilblock (22) und einen zweiten Teilblock (23) aufweist, wobei am ersten Teilblock (22) ein Abisoliermesser (15) und/oder eine Hälfte des Einführtrichters (13) und wobei am zweiten Teilblock (23) ein Abisoliermesser (15) und/oder eine Hälfte des Einführtrichters (13) und/oder die Führungsplatte (26) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei geöffnetem Messerblock (24) die beiden Hälften des Einlauftrichters (13) den Einlauftrichter (13) bilden und beim Schliessen des Messerblockes (24) die Führungsplatte (26) das eingelegte Kabel (8) zur Schneide (27) der Abisoliermesser (15) führt.

5. Einrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abisoliermesser (15) eine kreisförmige Schneide (27) aufweisen.

6. Einrichtung zur Konfektionierung eines Kabels (8) bestehend aus Baueinheiten zum Festhalten und Beschneiden des Kabels (8),
dadurch gekennzeichnet,
dass Trennmesser (14) zum Nachschneiden der Kabelenden (8.1) und Abisoliermesser (15) zum Abisolieren des Kabels (8) vorgesehen sind, wobei Trennmesser (14) und Abisoliermesser (14) unabhängig voneinander antreibbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach den Trennmessern (14) ein den Bearbeitungsvorgang startenden Auslöser (10) und zwischen den Trennmessern (14) und den Abisoliermessern (15) ein Einführtrichter (13) vorgesehen ist, der das einzulegende Kabel (8) zum Auslöser (10) führt.

8. Einrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Nachschneiden des Kabelendes (8.1) der Einlauftrichter (13) das Kabel (8) führt und dass der Einlauftrichter (13) beim Schliessen der Abisoliermesser (15) aus dem Schneidbereich bewegbar ist.

Zeichnung