[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdrahten von Anschlußstellen von Komponenten
elektrischer Geräte oder Anlagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Eine bekannte Vorrichtung entsprechend DE 44 31 254 A1, von der die Erfindung ausgeht,
ist insbesondere dazu vorgesehen, aufwendig verkabelte Leuchten wie Leuchtstoffleuchten
automatisch zu verdrahten.
[0003] Bei der bekannten Vorrichtung treten die jeweils abisolierten Leitereinsteckenden
nahe dem Stirnbereich eines den Leitungsverlegemittel zugehörigen Leiterverlegekopfes
der Vorrichtung seitlich aus diesem aus, um vor der Austrittsmündung von einem Greifer
erfaßt werden zu können. Ist ein erstes, 'vorderes' Leitereinsteckende in einer Anschlußstelle
untergebracht und darin festgehalten, fährt der Leiterverlegekopf längs der entsprechend
seinem Verfahrweg freigegebenen Leiterlänge zur nächsten Anschlußstelle, bis der Greifer
das zweite, 'hintere' Leitereinsteckende in der Weise erfaßt hat, daß es in dieser
zweiten Anschlußstelle plaziert werden kann.
[0004] Dazu kann die gesamte Vorrichtung auch um die Längsachse des Greifers um eine zur
Achse des ergriffenen Leitereinsteckendes lotrechte Achse gedreht werden. Das folgende
'dritte' Leiteranschlußende, welches das 'erste' der zweiten konfektionierten Leiterlänge
ist, wird innerhalb des Leiterverlegekopfes nahe der Leiteraustrittsmündung bereitgehalten,
um später, nach einem kleinen Vorschubweg, vom Greifer erfaßt werden zu können.
[0005] Entsprechend dem in DE 44 31 254 A1 angesprochenen Einsatzzweck können somit die
Leitereinsteckenden im Prinzip innerhalb von X-/Y-Ebenen (die bei einer Leuchte beispielsweise
zum Boden des Leuchtengehäuses parallel liegen) in beliebige Richtungen gesteckt werden.
Mit anderen Worten, es liegen alle Leiter-Einsteckrichtungen parallel zu einer Hauptebene,
zu der auch die (schmale) Stirnseite des Leiterverlegekopfes parallel liegt.
[0006] Hieraus folgt, daß das Einstecken von Leitereinsteckenden in Richtungen, die schräg
oder lotrecht zu den in DE 44 31 254 A1 veranschaulichten Steckrichtungen verlaufen,
nur dadurch bewirkt werden könnte, daß der Leiterverlegekopf, der vorzugsweise am
Arm eines bis zu sechsachsigen Roboters angeordnet ist, entsprechend geneigt oder
bis zu 90° verschwenkt wird. Diese dort grundsätzlich bestehende Möglichkeit findet
allerdings ihre erhebliche Beschränkung aufgrund der vorgegebenen räumlichen Verhältnisse,
die es in aller Regel nicht erlauben, daß der Leiterverlegekopf raumgreifend in das
Verdrahtungsfeld hineingeschwenkt wird.
[0007] Die vorliegende Erfindung leitet hieraus im wesentlichen die Aufgabe ab, eine Vorrichtung
zum Verdrahten von Anschlußstellen von Komponenten elektrischer Geräte oder Anlagen
zu schaffen, mit der auf einfache Art, insbesondere auch ohne aufwendige Steuerung
bzw. Bewegung des Leiterverlegekopfes, Leitungsanschlüsse problemlos automatisch ausgeführt
werden können, bei denen die Leiter-Einsteckrichtung nicht ausschließlich nur im wesentlichen
parallel zu der Montageebene der Komponenten verläuft.
[0008] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ist dem entsprechend
im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsmündung für die Leitung stirnseitig
des Leiterverlegekopfes angeordnet sowie einer Leiterwendeeinrichtung zugeordnet ist,
mittels der die Einsteckrichtung jedes Leitereinsteckendes unabhängig von der Stellung
des Leiterverlegekopfes bedarfsweise orientierbar ist.
[0009] Ein sehr wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht zunächst darin, daß der Leiterverlegekopf
die Leitung bzw. das abisolierte Leiterende nicht zu einer (Breit)-Seite heraus spendet,
sondern aus seiner wenig Raum beanspruchenden Stirnfläche. Um dennoch ohne aufwendige
Steuerbewegungen des Leiterverlegekopfes das bereitgehaltene Leitereinsteckende in
unterschiedliche Richtungen positionieren zu können, ist entsprechend der Erfindung
die Leiterwendeeinrichtung vorgesehen.
[0010] Besondere Bedeutung kommt der Leiterwendeeinrichtung im Zusammenhang mit der Bereitstellung
des jeweils zweiten oder 'hinteren' Leitereinsteckendes eines auf Länge konfektionierten
Leiters zur Verbindung zweier aufeinanderfolgender Anschlußstellen zu. Denn die der
Erfindung zugrundeliegende Leitungsverlegetechnik entsprechend DE 44 31 254 A1 erzeugt
nach dem Durchtrennen der Leitung im Bereich eines zuvor abisolierten Abschnitts außer
dem 'dritten', mit dem abisolierten Ende aus der Austrittsmündung zeigenden Leitereinsteckende
auch das 'zweite' abisolierte Ende des zuvor konfektionierten Leiters bestimmter Länge.
Dieses Leitereinsteckende weist jedoch zunächst noch quasi ins Innere des Leiterverlegekopfes
und kann nun durch einfaches Verstellen bzw. Verdrehen der Leiterwendeeinrichtung
innerhalb des Leiterverlegekopfes und unabhängig von dessen Stellung oder Steuerung
in eine neue Einsteckrichtung orientiert werden. Somit kann auf einfache Weise auch
das nach dem Trennen der Leitung noch im Leiterverlegekopf befindliche zweite Leitereinsteckende
der als nächstes zu bestückenden Anschlußstelle in einer den Bedingungen angepaßten
Einsteckrichtung zugeordnet werden.
[0011] Insbesondere ist es mit den Mitteln der Erfindung problemlos möglich, nacheinander
Anschlußstellen anzufahren, denen die Leitereinsteckenden sämtlich aus derselben Richtung
zuzuführen sind. Solche Verhältnisse liegen beispielsweise vor bei der Verdrahtung
von Anschlußklemmen im Schaltschrankbau. Diese bislang in aufwendiger Weise manuell
durchzuführenden Verdrahtungen können nunmehr entsprechend der vorliegenden Erfindung
automatisch vorgenommen werden.
[0012] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf ein Wenden von Leitereinsteckenden
im Sinne einer Leiter-Umkehrung von 180° beschränkt; vielmehr ist auch daran gedacht,
daß die Leiterwendeeinrichtung das jeweilige Leitereinsteckende den vorliegenden Gegebenheiten
entsprechend orientieren kann, also in Abhängigkeit von den Erfordernissen der betreffenden
Anschlußstelle und unter Berücksichtigung einer möglichen Steuer- und Bewegungsoptimierung
des Leiterverlegekopfes.
[0013] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben. Im übrigen versteht sich die Erfindung am besten
aus der nachfolgenden Erläuterung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1 bis 4
- unterschiedliche Stadien bei der automatischen Verdrahtung zweier aufeinanderfolgender
Anschlußstellen,
- Fig. 5
- eine schematische Ansicht des Leiterverlegekopfes,
- Fig. 6
- eine Seitenansicht des Leiterverlegekopfes in Richtung des Ansichtspfeils VI der Fig.
5,
- Fig. 7
- einen Teilausschnitt aus Fig. 5, jedoch in vergrößertem Maßstab,
- Fig. 8
- eine Seitenansicht zu Fig. 7 in einer ersten Stellung der Leiterwendeeinrichtung,
- Fig. 9
- eine der Fig. 8 entsprechende Darstellung in einer zweiten Stellung der Leiterwendeeinrichtung,
und
- Fig. 10
- einen Unteransicht der Leiterwendeeinrichtung gemäß der Linie X-X in Fig. 8.
[0014] Die Erfindung befaßt sich damit, mit Hilfe insbesondere robotergesteuerter Leitungsverlegemittel
10 Anschlußstellen 11, 11' von Komponenten elektrischer Geräte oder Anlagen automatisch
zu verdrahten.
[0015] Den Leitungsverlegemitteln 10 wird von einem nicht dargestellten Leitungsvorrat eine
elektrische Leitung 12 zugeführt, die in einer ebenfalls nicht dargestellten Abisolierstation
in vorberechneten Abständen abisolierte Abschnitte 13 erhalten hat. Die so vorbereitete
Leitung 12 wird mittels eines Vorschubeinrichtung 14, z.B. einem Förderbandantrieb,
einem Leiterverlegekopf 15 zugeführt, der gewissermaßen das äußere und freie Ende
der Leitungsverlegemittel 10 markiert.
[0016] Dem Leiterverlegekopf 15 oder auch allgemein den Leitungsverlegemitteln 10 ist eine
später noch zu beschreibende Trennvorrichtung 16 für die Leitung 12 zugeordnet. Stirnseitig
des Leiterverlegekopfes 15 weist dieser eine Öffnung 17 als Leiteraustrittsmündung
auf. Aus dieser Leitungsaustrittsmündung 17 spenden die Leitungsverlegemittel 10 bzw.
der Leiterverlegekopf 15 ein mit 18 bezeichnetes Leitereinsteckende, welches einen
abisolierten freien Endabschnitt 19 und einen noch mit Isolierumhüllung 20 versehenen
Abschnitt aufweist. Zur automatischen Verdrahtung von Anschlußstellen 11 werden die
Anschlußstelle 11 und die Leitungsverlegemittel 10 derart zueinander positioniert,
daß - wie Fig. 1 dies zeigt - das Leitereinsteckende 18 in die Anschlußklemme 11 -
in Längsrichtung des Leitereinsteckendes 18 - eingeführt werden kann.
[0017] Die Anschlußstelle 11 sei bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Klemmkontakt
21 einer elektrischen Komponente, die hier als Anschlußklemme 22 ausgeführt ist.
[0018] Ausgehend von Fig. 1, entsprechend der der Leiterverlegekopf 15 ein mit einer Anschlußstelle
11 zu verbindendes Leitereinsteckende 18 bereithält, wird dieses durch Zustellen des
Leiterverlegekopfes 15 zur Anschlußstelle 11 elektrisch und mechanisch durch Einstecken
des Leiterendes 18 in den schraubenlosen Klemmkontakt 21 der Anschlußklemme 22 hergestellt.
[0019] Danach verfahren die Leitungsverlegemittel 10 mit dem Leiterverlegekopf 15 längs
eines mit dem Pfeil 23 in Fig. 2 schematisch angedeuteten Verfahrweges zu einer weiteren
Anschlußstelle 11', die in einem Abstand a von der ersten Anschlußstelle 11 entfernt
liegt (vgl. Fig. 3). Diesem Abstand a entspricht dabei im wesentlichen die Länge des
Leiterabschnitts 24, der von den Leitungsverlegemitteln 10 gespendet wird, während
die Leitungsverlegemittel mit dem Leiterverlegekopf zu der nächsten Anschlußstelle
11' fahren.
[0020] Etwa gleichzeitig ist der dem Abstand a entsprechend vom ersten Leitereinsteckende
18 entfernte abisolierte Abschnitt 13 in den Bereich der Leitungstrennvorrichtung
16 gelangt. Die Leitungstrennvorrichtung 16 zerteilt die Leitung 12 in der Mitte dieses
abisolierten Abschnittes 13 und schafft somit das 'zweite' abisolierte Ende 19' des
ersten konfektionierten Leiters 24 sowie das 'erste' abisolierte Ende 19'' des folgenden,
noch vollständig in den Leitungsverlegemitteln 10 befindlichen, zunächst nur teilkonfektionierten
Leiters 24'.
[0021] Diesen Zustand zeigt Fig. 3, wobei es bemerkenswert ist, daß der 'zweite' abisolierte
Endabschnitt 19' der Leitung 24 ins Innere der Leitungsverlegemittel bzw. des Leiterverlegekopfes
15 weist und in dieser Position nicht ohne weiteres zum Einstecken in eine Anschlußstelle
verfügbar ist.
[0022] Entsprechend der Erfindung ist nun die Leiteraustrittsmündung 17 Bestandteil einer
mit 25 bezeichneten Leiterwendeeinrichtung. Diese im nachfolgenden im einzelnen noch
beschriebene Leiterwendeeinrichtung 25 kann, wie es der Drehungspfeil in Fig. 4 zeigt,
den zuvor noch verlegekopfinternen Leiterabschnitt so drehen, daß das abisolierte
Ende 19' eines in die zweite Anschlußstelle 11' einzusteckenden Leitereinsteckendes
18' freikommt (Fig. 4).
[0023] Sobald das in der zweiten Anschlußstelle 11' untergebrachte Leitereinsteckende 18'
des konfektionierten Leiters 24 untergebracht ist, kann der Leiter 24 - wie nachfolgend
beschrieben - aus der Leiterwendeeinrichtung 25 entlassen werden, so daß nunmehr aufeinanderfolgend
die nächsten beiden Anschlußstellen (wiederum entsprechend 11 und 11') analog verdrahtet
werden können.
[0024] Als wesentlich ist zunächst festzuhalten, daß das jeweils in eine Anschlußstelle
11 bzw. 11' einzusteckende Leitereinsteckende 18 bzw. 18' aus der schlanken Stirnseite
des Leiterverlegekopfes 15, beim dargestellten Ausführungsbeispiel also in Längsrichtung
der Leitungsverlegemittel 10 aus der Gesamtvorrichtung austritt und nicht, wie beim
Stand der Technik, seitlich an der Breitseite der Vorrichtung 10. Festzustellen ist
ferner, daß die Leiterwendeeinrichtung 15 nicht - wie anhand der Fig. 1 bis 4 erläutert
- eine vollständige "Wendung" um 180° ausführen muß, sondern daß es selbstverständlich
auch möglich ist, die Drehbewegung entsprechend dem Pfeil 26 auf andere Winkelmaße
einzustellen, so daß das Leitereinsteckende 18' z.B. auch schräg oder bezüglich der
Zeichnung horizontal orientiert sein könnte.
[0025] Die weiteren Fig. 5 bis 10 zeigen ebenfalls schematisch weitere Einzelheiten im Aufbau
des Leiterverlegekopfes 15. In Fig. 5 ist die Leitung 12 weggelassen und lediglich
durch ihre Längsmittelachse 12' symbolisiert. Man erkennt so besser einen Führungskanal
27 innerhalb der Trennvorrichtung 16. Die Austrittsmündung 27' dieses Kanals 27 bildet
eine bewegliche Schneidkante und wirkt mit einem feststehenden Gegenmesser 28 zusammen,
wenn der Kanal 27 mittels eines pneumatischen Zylinders 29 in Richtung des Pfeiles
30 schwenkend betätigt wird.
[0026] Bezüglich der Förderrichtung (Pfeil 12'' in Fig. 5) der Leitung 12 stromabwärts befindet
sich die schon erwähnte Leiteraustrittsmündung 17 als Bestandteil der Leiterwenderichtung
25.
[0027] Wie die Fig. 7 bis 10 näher veranschaulichen, umfaßt die Leiterwendeeinrichtung 25
ein im Leiterverlegekopf 15 gelagertes Drehstück 31, dessen Drehachse mit 32 bezeichnet
ist. Diese Drehachse 32 verläuft ersichtlich lotrecht zu der in Fig. 5 mit 12'' bezeichneten
Leitungsvorschubrichtung innerhalb der Leitungsverlegemittel 10, andererseits jedoch
parallel zu der durch die Leiteraustrittsöffnung 17 definierten Ebene.
[0028] Mit 33 ist schematisch ein Rädergetriebe, insbesondere Zahnradgetriebe, bezeichnet,
mit dem der schematisch mit 34 bezeichnete Drehantrieb auf die Drehbewegung des Drehstücks
31 übertragen wird.
[0029] Das Drehstück 31 weist einen zu seiner Drehachse 32 lotrecht verlaufenden Leiterführungskanal
35 auf, der, wie Fig. 10 dies zeigt, einen prismatischen Querschnitt aufweist und
dessen Tiefe so bemessen ist, daß normalerweise die frei in ihm aufgenommene Leitung
12 mit ihrer Isolierumhüllung 20 noch aus der prismatischen Nut 35 vorsteht.
[0030] Dem Leiterführungskanal 35 des Drehstücks 31 ist ein Klemmkörper 36 zugeordnet bzw.
vorgeordnet, der beim Ausführungsbeispiel eine feststehende Wange des Leiterverlegekopfes
15 ist. Wie in Fig. 6 durch gestrichelte Linienführung angedeutet, läßt sich die das
Drehstück 31, das Getriebe 33 sowie den Antrieb 34 umfassende Leiterwendeeinrichtung
25 um eine horizontale Achse 37 mittels eines insbesondere pneumatischen Antriebs
38 verschwenken. Dadurch kann der Abstand des Drehstücks 31 von der leiterverlegekopffesten
Klemmkörper-Wange 36 unterschiedliche Einstellungen erfahren.
[0031] Eine erste Stellung, die Klemmstellung, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterwendeeinrichtung
25 den geringsten Abstand vom Klemmkörper 36 aufweist, so daß die Leitung 12 in der
prismatischen Führungsnut 35 festgeklemmt gehalten wird. Eine zweite Stellung ist
durch einen vergrößerten Abstand etwa in der in Fig. 10 dargestellten Konfiguration
gekennzeichnet, in der die Leitung 12, von der prismatischen Führungsnut 35 geführt,
in dieser längsverschiebbar ist. Eine dritte wesentliche Stellung ist durch weiteste
Entfernung des Drehstücks 31 vom Klemmkörper 36 gegeben, derart, daß die Leitung aus
dem Bereich zwischen diesen Teilen 31 und 36 freikommen kann.
[0032] Die erste der drei geschilderten Stellungen, die Klemmstellung, wird dann eingestellt,
wenn - wie in Fig. 1 gezeigt - das erste Leitereinsteckende 18 einer Anschlußstelle
11 zugeführt wird, während des Wendens mittels der Wendevorrichtung 25, oder auch
dann, wenn, wie in Fig. 9 dargestellt, das zweite Einsteckende 18' nach dem Wenden
einer 'zweiten' Anschlußstelle 11' zugeführt werden soll.
[0033] Die zweite, sogenannte Leiterführungsstellung, wird dann eingenommen, wenn der Leiterverlegekopf
15 nach dem Unterbringen des ersten abisolierten Leitereinsteckendes 18 in der ersten
Anschlußstelle 11 unter gleichzeitigem Spenden der entsprechenden Leitungslänge zur
zweiten Anschlußstelle 11' verfahren wird (Fig. 2 und 3), während die dritte, die
Freigabestellung, dann geschaltet bzw. eingestellt wird, wenn der Leiter 24 in der
jeweils zweiten Anschlußstelle 11' (Fig. 4) untergebracht ist und es darum geht, diesen
nunmehr mit seinen beiden abisolierten Enden in Anschlußstellen 11, 11' untergebrachten
Leiter freizugeben und wieder die Ausgangsstellung einzunehmen.
[0034] Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß anhand des Ausführungsbeispiels ein Wendevorgang
bezüglich des zweiten abisolierten Leitereinsteckendes um 180° dargestellt ist, und
zwar im Zusammenhang mit dem tatsächlichen Wenden des zweiten bzw. rückwärtigen Leitereinsteckendes
des Leiters 24. Abweichend davon kann selbstverständlich auch die Wendeeinrichtung
dazu benutzt werden, bereits das 'erste' Leitereinsteckende 18 dadurch schräg aus
der Stirnseite des Leiterverlegekopfes 15 austreten zu lassen, daß das Drehstück 31
mit seiner Leiteraustrittsmündung 17 schräg gestellt wird, wie es gleichermaßen auch
möglich ist, eine Schrägstellung des zweiten Leitereinsteckendes 18' vorzunehmen.
Dies alles kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn die Anschlußstellen 11 bzw.
11' so bereitstehen, daß eine derart schräge - oder auch horizontale - Positionierung
des Leitereinsteckendes 18 bzw. 18' als besonders geeignet infrage kommt.
1. Vorrichtung zum Verdrahten von Anschlußstellen von Komponenten elektrischer Geräte
oder Anlagen, mittels gesteuerter Leitungsverlegemittel, die nacheinander mit den
einzelnen Komponenten in Position gebracht werden und die jeweils ein abisoliertes
Leitereinsteckende der Leitung in eine Anschlußstelle einstecken, wobei in einem im
wesentlichen dem Leitungsverlegeweg zwischen zwei Anschlußstellen jeweils entsprechenden
Abstand die endlos zugeführte Leitung abschnittsweise von ihrer Isolierumhüllung befreit
ist, und wobei die Leitungsverlegemittel eine Schneidvorrichtung zum Durchtrennen
der Leitung im Bereich des abisolierten Abschnitts der Leitung unter gleichzeitiger
Bildung zweier Leitereinsteckenden umfassen, wobei ferner die Leitungsverlegemittel
einen Leiterverlegekopf beinhalten, der eine Austrittsmündung für die Leitung sowie
einen Greifer zum Erfassen des jeweiligen Leitereinsteckendes umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsmündung (17) für die Leitung (12) stirnseitig des Leiterverlegekopfes
(15) angeordnet sowie einer Leiterwendeeinrichtung (25) zugeordnet ist, mittels der
die Einsteckrichtung jedes Leitereinsteckendes (18, 18') unabhängig von der Stellung
des Leiterverlegekopfes (15) bedarfsweise orientierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterwendeeinrichtung
(25) ein im Leiterverlegekopf (15) gelagertes Drehstück (31) umfaßt, welches einen
zur Drehachse (32) lotrecht verlaufenden Leiterführungskanal (35) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiterführungskanal (35)
als zur Stirnseite des Drehstücks (31) sich öffnende Nut ausgebildet ist und daß dieser
Nut ein Klemmkörper (36) zugeordnet ist, der zusammen mit dem Drehstück (31) eine
steuerbare Leiterklemme ausbildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut des Leiterführungskanals
(35) prismatisch ausgebildet ist in der Weise, daß ein lose in der Nut längsgeführte
Leiter (12) mit seiner Isolierumhüllung (20) aus der Nut hervorragt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmkörper (36) von
einer leiterverlegekopffesten Wange gebildet ist, bezüglich der die außer dem Drehstück
(31) einen Drehstückantrieb (33; 34) umfassende Leiterwendeeinrichtung (25) verschwenkbar
angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterklemme (31, 36)
von einem eigenen, insbesondere pneumatischen Antrieb (38) betätigbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leiterwendeeinrichtung (25) von einem eigenen Antrieb angetrieben ist.