VORRICHTUNG ZUM ZUFÜHREN UND WECHSELN EINER MEHRZAHL VON KABELN

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Stand der Technik

[0002] Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-A-37 03 011 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit und das Verlegewerkzeug zu einer Einheit zusammengefaßt, die von einer mehrachsigen Positioniereinheit, beispielsweise einem Industrieroboter positioniert wird. Da durch die Zusammenfassung der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit und des Verlegewerkzeugs das Gewicht der von dem Industrieroboter zu positionierenden Einheit vergleichsweise groß ist, ist für die Positionierung ein vergleichsweise großer und damit teurer Industrieroboter erforderlich. Darüberhinaus ist der Bewegungsablauf durch die bekannte Vorrichtung behindert, da laufend sämtliche Kabel vom Kabelspeicher zur Roboterhand verlaufen. Damit kann beispielsweise der Industrieroboter keine 360°-Drehungen ausführen, da sich hierdurch die Kabel "miteinander verdrillen" würden.

[0003] Eine Vorrichtung anderer Gattung ist aus der US-PS 4 363 165 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist für jedes Kabel ein sogenannter "Capstan"-Antrieb vorgesehen, bei dem die Antriebsrolle lösbar mit einem Antriebsmotor verbunden ist. Durch diese Ausbildung der Vorschubeinheit ist das Gewicht und das Bauvolumen dieser Vorrichtung noch größer als das Gewicht und das Bauvolumen der aus der DE-A-37 03 011 bekannten Vorrichtung.

[0004] Ferner ist aus der DE-AS 1 299 336 eine Vorrichtung zum Zuführen einer Mehrzahl von Kabeln bekannt, bei der für jedes Kabel eine eigene Vorschubeinrichtung vorgesehen ist. Dementsprechend ist diese Vorrichtung nicht für den Betrieb mit einem Industrieroboter geeignet, sondern weist eine eigene Zwei-Achsen-Positioniereinheit auf.

Darstellung der Erfindung

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabeln anzugeben, die in Verbindung mit einer relativ kleinen und damit kostengünstigen Positioniereinheit verwendbar ist.

[0006] Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0007] Überraschenderweise kann die erfindungsgemäß gestellte Aufgabe dadurch gelöst werden, daß weiterhin von einer Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird. Erfindungsgemäß ist jedoch erkannt worden, daß es nicht erforderlich ist, die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit gemeinsam mit dem eigentlichen Verlegewerkzeug mittels der mehrachsigen Positioniereinheit zu positionieren. Erfindungsgemäß wird vielmehr die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit stationär angeordnet und nur das Verlegewerkzeug positioniert. Um einen ordnungsgemäßen Vorschub von der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit zum Verlegewerkzeug bzw. nach Beendigung des Verlegevorgangs zurück bei beliebigen Stellungen dieser beiden Teile der erfindungsgemäpen Vorrichtung zu gewährleisten, ist die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit mit dem Verlegewerkzeug über ein flexibles Rohr verbunden. In diesem Rohr wird ein Kabel von der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit zum Verlegewerkzeug und zurück gefördert. Um das zurückgeförderte Kabel nicht wieder in den Kabelspeicher, der beispielsweise eine handelsübliche Kabeltrommel sein kann, überführen zu müssen, ist zwischen dem Kabelspeicher und der Kabel-Wechseleinheit ein Zwischenspeicher für die im Verlegewerkzeug abgeschnittenen und mittels der Antriebsrolle zur Kabel-Wechseleinheit zurückgeförderten Kabel vorgesehen.

[0008] Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist ein ungestörtes Zuführen, Verlegen und anschließendes Wechseln der Kabel möglich.

[0009] Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 2 das flexible Rohr, das die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit mit dem eigentlichen Verlegewerkzeug verbindet, ein Schlauch ist, der flexibel auf unterschiedliche Durchmesser der vorgeschobenen Kabel ist. Damit können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Kabel unterschiedlichen Durchmessers verlegt werden, ohne daß die Gefahr bestünde, daß sich ein abgeschnittenes Kabelende in dem Verbindungsrohr "verfängt".

[0010] Eine besonders einfache Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält man gemäß Anspruch 3 dadurch, daß der Zwischenspeicher ein Wirrgutspeicher ist, in dem beispielsweise das zurückgeförderte Kabel einfach "frei durchhängt".

[0011] Die im Anspruch 4 gekennzeichnete Weiterbildung, gemäß der zwischen Kabelspeicher und Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit eine Richteinheit vorgesehen ist, hat den Vorteil, daß durch den Richtvorgang das beispielsweise von einer Kabeltrommel abgerollte Kabel problemlos durch das flexible Rohr vorgeschoben werden kann.

[0012] In jedem Falle ist es von Vorteil, wenn eine Überwachungseinheit für den Vorschub des Kabels in der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit vorgesehen ist (Anspruch 5), die beispielsweise in an sich bekannter Weise durch Erfassen der Umdrehungszahl der Antriebs- oder Gegenrolle den Vorschub des Kabels mißt. Darüberhinaus ist es von Vorteil, wenn gemäß Anspruch 6 die Überwachungseinheit zwei voneinander beabstandete Lichtschranken aufweist, die überprüfen, ob ein Kabel vorhanden ist oder nicht. Hierdurch ist es möglich, das abgeschnitte Kabel so weit zurückzuziehen, daß das Kabelende zwischen den beiden Lichtschranken positioniert ist.

[0013] Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0014] 

Fig. 1

einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabel, und

Fig. 2

eine Aufsicht auf die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

[0015] Fig. 1 zeigt ein Verlegewerkzeug (1), das mittels eines nicht im einzelnen dargestellten Wechselflansches an einer nicht gezeigten mehrachsigen Positioniereinheit, beispielsweise einem Industrieroboter, anbringbar ist, und das mit einer stationären Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) über einen flexiblen Schlauch (3) verbunden ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verlegewerkzeug (1) ein Kontaktierwerkzeug, das neben Führungs- und Vorschubrollen eine Abläng- bzw. Schneideinheit (1.1) aufweist, die beispielsweise entsprechend der in der DE-A-37 03 011 beschriebenen Ablängeinheit ausgebildet sein kann.

[0016] Die ortsfest angeordnete Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2), die in Fig. 2 in Aufsicht dargestellt ist, besteht aus einem Grundteil (2.2), auf dem eine Antriebseinheit (2.1) in Richtung eines Pfeils (2.3) (siehe Fig. 2) mittels einer Linearverschiebeeinheit (11) verschiebbar ist. Die Antriebseinheit (2.1) weist eine von einem Motor (4) angetriebene Antriebsrolle (4.1) auf, die durch einen Pneumatikzylinder (5) in Richtung auf das zu fördernde Kabel (6) beaufschlagbar ist.

[0017] In dem stationären Grundteil (2.2) der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) ist für jedes der zu fördernden Kabel (6) eine mitlaufende Gegenrolle bzw. ein mitlaufendes Rad (7) vorgesehen. Ferner sind für jedes Kabel zwei Lichtschranken (9) und ein Feststellmechanismus oder Klemmelement (10) vorgesehen, deren Funktion weiter unten erläutert wird.

[0018] Das dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist ferner für jedes Kabel eine mehrere "Richtrollen" aufweisende Richteinheit (8) auf, die zwischen der eigentlichen Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) und einem beispielsweise als Kabelfaß ausgebildeten Kabelspeicher (12) angeordnet ist.

[0019] Im folgenden soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden:

[0020] Wenn ein Kabel (6), das sich im Verlege- bzw. Kontaktierwerkzeug (1) befindet, verlegt ist, und im nächsten Verlegevorgang ein anderes Kabel verlegt werden soll, wird zunächst das Kabel im Werkzeug mit der dafür vorgesehenen Ablängeinheit (1.1) abgeschnitten. Anschließend wird das Kabel mittels der Fördereinrichtung, die von den Rollen (4.1) und (7) gebildet wird, durch geeignetes Ansteuern des Motors (4) entgegen der normalen Förderrichtung zurückgefördert. Hierzu wird die Förderrolle (4.1) mittels des Pneumatikzylinders (5) an das Kabel (6) angestellt. Das zurückgeförderte Kabel (6) bildet zwischen Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) und der Richteinheit (8) eine Schlaufe (6.1), so daß es für einen späteren Einsatz zwischengelagert wird.

[0021] Die Rückförderstrecke des Kabels (6) wird zum einen über einen am mitlaufenden Rad (7) oder an der Förderrolle (4.1) angebrachten Drehgeber und zum anderen über zwei Lichtschranken (9) kontrolliert. Sobald die auf der Seite des Verlegewerkzeugs (1) angeordnete Lichtschranke (9) durch das zurückgezogene Kabel (6) nicht mehr gedämpft wird, wird der Motor (4) abgeschaltet. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich das Kabel (6) nicht mehr im Zuführschlauch (3), sondern vollständig innerhalb der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) befindet. Durch den Feststellmechanismus (10) ist ferner sichergestellt, daß das Kabel nicht aus der Bereitstellung in der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) herausrutschen kann.

[0022] Zum Einwechseln eines neuen Kabels in das Verlegewerkzeug (1) wird die bewegbare Antriebseinheit (2.1) mit dem Elektromotor (4) und dem Förderrad (4.1) mit Hilfe der Lineareinheit (11) zum Bereitstellungsort des gewünschten Kabels linear verfahren. Nach dem Erreichen der Position wird mit Hilfe des Pneumatikzylinders (5) das angetriebene Förderrad (4.1) auf das bereitgestellte Kabel abgesenkt. Durch geeignetes Ansteuern des Elektromotors (4) wird das Kabel nach der Entriegelung des Feststellzylinders (10) durch den Schlauch (3) in das Verlegewerkzeug (1) eingeschoben. Nach dem Verlegevorgang erfolgt dann ein Kabel-Wechselvorgang entsprechend der vorstehenden Beschreibung.

[0023] Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens beschrieben worden, innerhalb dessen selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen möglich sind. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgelegt werden, daß sie über die Steuerung des Industrieroboters oder eine spezielle speicherprogrammierbare Steuerung vollautomatisch in eine automatisierte Kabelbaum-Herstellung integriert werden kann.

[0024] Selbstverständlich kann dabei im Einzelfall der Aufbau von dem des beschriebenen Ausführungsbeispiels abweichen. So ist es möglich, anstelle der Lineareinheit 11 zum Verfahren der Antriebseinheit 4.1 beispielsweise eine rotatorische Einheit vorzusehen.

Gewerbliche Verwertbarkeit

[0025] Die Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabeln kann in Verbindung mit einer relativ kleinen und damit kostengünstigen Positioniereinheit angewandt werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Zuführen und Wechseln einer Mehrzahl von Kabeln,
mit einer Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2), die ortsfest angeordnete Gegenrollen (7) als Führungen für die einzelnen aus einem Kabelspeicher (12) geförderten Kabel (6) und den einzelnen Kabeln zugeordnete entarretierbare Klemmelemente (10) sowie eine bewegbare Antriebseinheit (2.1) mit einer Antriebsrolle (4.1) aufweist,
und mit einem Verlegewerkzeug (1), das von einer mehrachsigen Positioniereinheit positionierbar ist und eine Ablängeinheit (1.1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) stationär angeordnet und mit dem Verlegewerkzeug (1) über ein flexibles Rohr (3) verbunden ist, und daß zwischen dem Kabelspeicher (12) und der Kabel-Wechseleinheit ein Zwischenspeicher für die im Verlegewerkzeug abgeschnittenen und mittels der Antriebsrolle (4.1) zur Kabelwechseleinheit zurückgeförderten Kabel (6) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Rohr ein Schlauch (3) ist, der flexibel auf unterschiedliche Durchmesser der vorgeschobenen Kabel (6) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher ein Wirrgutspeicher ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kabelspeicher (12) und Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) eine Richteinheit (8) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungseinheit (9) für den Vorschub des Kabels in der Kabel-Wechsel- und Zuführeinheit (2) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinheit (9) zwei voneinander beabstandete Lichtschranken aufweist.

Claims

1. Device for supplying and exchanging a plurality of cables, with a cable exchange and supply unit (2) which comprises fixed counterrollers (7) as guides for the individual cables (6) conveyed out of a cable store (12) and releasable clamping elements (10) associated with the individual cables as well as a movable drive unit (2.1) with a drive roller (4.1), and with a laying tool (1) which can be positioned by a multi-axis positioning unit and comprises a cutting unit (1.1), characterised in that the cable exchange and supply unit (2) is mounted stationarily and connected to the laying tool (1) by a flexible pipe (3), and in that between the cable store (12) and the cable exchange unit is provided an intermediate store for the cables (6) which have been cut off in the laying tool and returned to the cable exchange unit by means of the drive roller (4.1).

2. Device according to claim 1, characterised in that the flexible pipe is a hose (3) which is flexible to different diameters of the advanced cables (6).

3. Device according to claim 1 or 2, characterised in that the intermediate store is a store for randomly oriented material.

4. Device according to any of claims 1 to 3, characterised in that between the cable store (12) and the cable exchange and supply unit (2) is provided a straightening unit (8).

5. Device according to any of claims 1 to 4, characterised in that a monitoring unit (9) is provided for the advance of the cable in the cable exchange and supply unit (2).

6. Device according to claim 5, characterised in that the monitoring unit (9) comprises two spaced-apart photoelectric barriers.

Revendications

1. Dispositif d'amenée et de remplacement d'une pluralité de câbles, avec une unité (2) d'amenée et de remplacement de câbles, qui présente des poulies conjuguées (7) disposées stationnairement comme guides pour les câbles (6) individuellement transportés d'un magasin de câbles (12) et des éléments de serrage déverrouillables (10) associés aux câbles individuels, ainsi qu'une unité d'entraînement mobile (2.1) avec une poulie d'entraînement (4.1),
et avec un outil de pose (1) pouvant être positionné par une unité de positionnement multiaxiale et présentant une unité de mise à longueur (1.1),
caractérisé en ce que l'unité (2) d'amenée et de remplacement de câbles est disposée stationnairement et est reliée à l'outil de pose (1) par l'intermédiaire d'un tube flexible (3), et en ce qu'il est prévu, entre le magasin de câbles (12) et l'unité de remplacement de câbles, un magasin intermédiaire pour les câbles (6) mis à longueur dans l'outil de pose et renvoyés à l'unité de remplacement de câbles au moyen de la poulie d'entraînement (4.1).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube flexible est un tuyau souple (3) qui est flexible pour différents diamètres des câbles (6) que l'on fait avancer.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le magasin intermédiaire est un magasin à rangement aléatoire.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une unité d'alignement (8) est prévue entre le magasin de câbles (12) et l'unité (2) d'amenée et de remplacement de câbles.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une unité de surveillance (9) est prévue pour l'avancement du câble dans l'unité (2) d'amenée et de remplacement de câbles.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité de surveillance (9) présente deux barrages photo-électriques distants l'un de l'autre.

Zeichnung