[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bestückung von Steckergehäusen
mit konfektionierten Kabelenden eines Kabels, wobei eine Bestückungseinheit die Kabelenden
in Zellen der Steckergehäuse in einer bestimmten Kabelreihenfolge einführt.
[0002] Aus der Patentschrift US 4 835 844 ist eine Bestückungseinrichtung bekannt geworden,
bei der mit elektrischen Kontakten konfektionierte Kabel beidendig in einem rotierbaren
Speicher zwischengelagert werden. Zur Aufnahme der Kabelenden weist der Speicher zwei
mit Kabelklemmen bestückte Räder auf. Ein Kabelzubringer übergibt das fertig konfektionierte
Kabel dem Speicher, wobei je ein Kabelende von je einer Rad-Kabelklemme in der Bestückungsreihenfolge
übernommen wird. Während ein erster Speicher vom Kabelzubringer beschickt wird, wird
ein zweiter Speicher von einem Bestücker entleert. Danach wird der zweite Speicher
beschickt und der erste Speicher entleert. Der Bestücker weist zwei in drei Richtungen
bewegbare Kabelgreifer auf, wobei der eine Kabelgreifer die einen Kabelenden einen
Steckergehäusen und der andere Kabelgreifer die anderen Kabelenden anderen Steckergehäusen
zuführt.
[0003] Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist, dass der mechanische Aufbau und der
steuerungstechnische Aufwand mit zwei Speichern und zwei Bestückern sehr komplex und
teuer ist.
[0004] Aus der Patentschrift US 5 355 581 ist eine Einrichtung zur Bestückung von Steckergehäusen
bekannt geworden, bei der mit elektrischen Kontakten konfektionierte Kabel einendig
in einem linearen Speicher zwischengelagert werden. Das vorauseilende Kabelende wird
in eine Zelle des Steckergehäuses eingeführt und das nacheilende Kabelende je nach
Kabelreihenfolge des Steckergehäuses in einer Zelle des linearen Speichers zwischengelagert.
Dann werden die nacheilenden Kabelenden in einer aufsteigenden Bestückungsreihenfolge
in die Zellen des Steckegehäuses eingeführt.
[0005] Nachteilig bei dieser Einrichtung ist, dass die Distanzen zwischen den Speicherzellen
und den Steckerzellen gross sind und somit auch die minimale Kabellänge entsprechend
gross sein muss.
[0006] Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in Anspruch 1 gekennzeichnet
ist, löst die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Einrichtung zu vermeiden und eine
Bestückungseinrichtung zu schaffen, mittels der die Bestückung von Steckergehäusen
vereinfacht wird.
[0007] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen,
dass die Konfektionieranlage und die Bestückungsanlage eine Front bilden, was eine
gute Zugänglichkeit zur Anlage gewährleistet und eine einfache und sichere Bedienung
der Anlage ermöglicht. Die hergestellten Kabelbäume sind der Anlage problemlos zu
entnehmen und die Anlage kann einfach mit Steckergehäusen bestückt werden. Die Anlage
ist einfach im Aufbau und kostengünstig in der Herstellung. Mit der erfindungsgemässen
Anlage können Kabel mit stark unterschiedlichen Längen für denselben Kabelbaum verarbeitet
werden, ohne dass Knoten im Kabelbaum entstehen.
[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand von ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnungen näher erläutert.
[0009] Es zeigen:
Fig. 1
eine Konfektionieranlage mit einer nachgeschalteten Bestückungsanlage,
Fig. 2
einen Kabelplan zur Bestückung von Gehäusen,
Fig. 3
die Bestückung eines ersten und zweiten Gehäuses mit Kabelenden,
Fig. 4
eine Zubringereinheit bei der Übernahme einer Kabelschlaufe,
Fig. 5
die Zubringereinheit bei der Abgabe eines vorauseilenden Kabelendes und eines nacheilenden
Kabelendes,
Fig. 6
eine Bestückungseinheit bei der Übernahme des vorauseilenden Kabelendes,
Fig. 7
die Bestückungseinheit beim Bestücken eines Steckergehäuses mit dem vorauseilenden
Kabelende und
Fig. 8
die Bestückungseinheit beim Bestücken eines Steckergehäuses mit weiteren Kabelenden.
[0010] Fig. 1 zeigt eine Konfektionieranlage 20 für Kabel 21, die eine Kabeleinheit 22,
einen Kabelzubringer 23 und Konfektioniereinheiten 24 aufweist. Als Konfektioniereinheiten
24 sind beispielsweise Abisolierstationen 24.1, Tüllenstationen 24.2,24.3 und/oder
Crimpstationen 24.4,24.5 vorgesehen. Weitere und/oder andersartige Konfektionierstationen
sind auch möglich. Kabel 21 mit unterschiedlichen Querschnitten, Farben und Aufbau
sind in einem höhenverstellbaren Kabelwechsler 25 gehalten. Mit Kabel 21 sind in Sachen
Aufbau, Durchmesser, Farbe unterschiedliche Kabel bzw. Leiter inkl. Lichtleiter gemeint.
Der zu konfektionierende Kabeltyp wird durch Höhenverstellung des Kabelwechslers 25
in eine Richtstrecke 26 gebracht. Das vorauseilende Kabelende wird von einem Schlaufenleger
27 gefasst und horizontal um 180 Grad gedreht. Gleichzeitig wird das Kabel 21 mittels
eines Kabelvorschubes 28 vorgeschoben und mittels der Richtstrecke 26 gerichtet. Ein
Encoder 29 misst die Länge des vorgeschobenen Kabels 21, wobei sich beim Vorschieben
des Kabels 21 eine Kabelschlaufe 21.1 bildet. Der Kabelzubringer 23 besteht aus einer
entlang einer Transferführung 30 verschiebbaren ersten Transfereinheit 31 mit einer
ersten Greifereinheit 32 und aus einer entlang der Transferführung 30 verschiebbaren
zweiten Transfereinheit 33 mit einer zweiten Greifereinheit 34. Nicht dargestellt
ist ein erster Antrieb, der die erste Transfereinheit 31 entlang der Transferführung
30 bewegt. Nicht dargestellt ist ein zweiter Antrieb, der die zweite Transfereinheit
33 entlang der Transferführung 30 bewegt. Der erste bzw. zweite Antrieb kann beispielsweise
ein Schrittmotor sein, der die Transfereinheit 31 bzw. 33 mittels eines ersten Zahnriemens
bzw. zweiten Zahnriemens linear antreibt. Als Ausführungsvariante kann der Antrieb
beispielsweise auch ein Linearantrieb mit Linearmotor sein. Die Bewegungsrichtung
der Transfereinheiten 31,33 ist mit x bezeichnet. Die Bewegungsrichtungen der Greifereinheiten
32,34 sind mit y und z bezeichnet. Eine nicht dargestellte Steuereinrichtung steuert
und überwacht die Konfektionieranlage 20, wobei die Bewegungen insbesondere der Transfereinheiten
31,33 und der Greifereinheiten 32,34 frei programmierbar sind. Ausserdem kann die
Steuereinrichtung bei der Steuerung der Transfereinheiten 31,33 und der Greifereinheiten
32,34 beispielsweise bei einem Wechsel des zu konfektionierenden Kabeltyps die Bewegung
insbesondere der Greifereinheit 32,34 in y-Richtung sofort dem Kabeldurchmesser anpassen.
Als Mensch/Maschine-Schnittstelle dient eine nicht dargestellte Tastatur und ein nicht
dargestellter Bildschirm. Die erste Greifereinheit 32 übernimmt das eine Kabelende,
im weiteren vorauseilendes Kabelende 21.11 genannt, der Kabelschlaufe 21.1 vom Schlaufenleger
27 und das andere Kabelende, im weiteren nacheilendes Kabelende 21.12 genannt, der
Kabelschlaufe 21.1 vom Kabelwechsler 25. Nach dem Kabelschnitt bewegt sich die erste
Transfereinheit 31 zur Abisolierstation 24.1, die an den Kabelenden 21.11,21.12 den
Kabelmantel entfernt. Nach dem Abisoliervorgang bewegt sich die erste Transfereinheit
31 mit der Kabelschlaufe 21.1 weiter zu einer ersten Übergabestation 35, übergibt
dieser die Kabelschlaufe 21.1 und bewegt sich zur Ausgangsposition zurück. Die zweite
Transfereinheit 33 übernimmt an der ersten Übergabestation 35 die Kabelschlaufe 21.1
und bringt die Kabelschlaufe 21.1 zu mindestens einer Tüllenstation 24.2,24.3 und/oder
zu mindestens einer Crimpstation 24.4,24.5. Danach bewegt sich die zweite Transfereinheit
33 mit der fertig konfektionierten Kabelschlaufe 21.1 in die in Fig. 1 gezeigte Endlage
und wartet oder übergibt die Kabelschlaufe 21.1 einer nicht dargestellten weiteren
Übergabestation.
[0011] Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Konfektionieranlage 20 eine Bestückungsanlage 40 nachgeschaltet,
die die fertig konfektionierten Kabelenden 21.11,21.12 in ein erstes Steckergehäuse
41.1 bzw. in ein zweites Steckergehäuse 41.2 einführt. Am vorauseilenden Kabelende
21.11 ist ein Kontakt für das erste Steckergehäuse 41.1 und am nacheilenden Kabelende
21.12 ein Kontakt für das zweite Steckergehäuse 41.2 angeordnet. Eine Zubringereinheit
42 übernimmt von der zweiten Transfereinheit 33 oder von der weiteren Übergabestation
die fertig konfektionierte Kabelschlaufe 21.1 und übergibt das vorauseilende Kabelende
21.11 einer zweiten Übergabestation 43 und das nacheilende Kabelende 21.12 je nach
Kabelplan entweder einem beispielsweise rotierbaren Speicher 44 oder, nachdem die
zweite Übergabestation 43 erneut kabelfrei ist, der Übergabestation 43. Eine Bestückungseinheit
45 übernimmt nacheinander die Kabelenden 21.11,21.12 lagerichtig an der zweiten Übergabestation
43 und führt die Kabelenden 21.11,21.12 in das entsprechende Steckergehäuse 41.1,41.2
ein. Die Steckergehäuse 41.1,41.2 sind in einem Gehäusehalter 46 einer Gehäusepalette
47 angeordnet. Die Gehäusepalette 47 führt eine mit einem Pfeil P1 symbolisierte Bewegung
aus, wobei die Bestückung der Palette 47 mit Gehäusen 41.1,41.2 und die Entnahme der
bestückten Gehäuse 41.1,41.2 manuell oder automatisch erfolgen kann. Die Zubringereinheit
42, der Speicher 44, die Übergabestation 43, die Bestückungseinheit 45 und die Steckergehäuse
41.1,41.2 sind nebeneinander bzw. in einer Reihe angeordnet. Die Steckergehäuse 41.1,41.2
sind gleichliegend und werden mit gleichliegend transportierten Kabelenden 21.11,21.12
bestückt. Die für die Bestückung der Gehäuse 41.1,41.2 in z-Richtung notwendige Bewegung
(Bewegung für die nächsthöhere Zellenzeile) kann entweder von der Bestückungseinheit
45 oder von der Palette 47 ausgeführt werden.
[0012] Fig. 2 zeigt das erste Gehäuse 41.1 und das zweite Gehäuse 41.2, wobei die Gehäuse
41.1,41.2 Zellen 48 zur Aufnahme der Kontakte aufweisen. Damit die Bestückungseinheit
45 die Zellen 48 hindernisfrei anfahren kann, muss die unterste Zellenzeile von links
nach rechts zuerst, dann die nächst höhere Zellenzeile von links nach rechts und zuletzt
die oberste Zellenzeile bestückt werden. Fig. 2 zeigt den Kabelplan bzw. die Kabelreihenfolge
für die vorauseilenden Kabelenden 21.11 der Kabelschlaufen 21.1, wobei das erste Gehäuse
41.1 zwölf Zellen 48 zur Aufnahme von zwölf vorauseilenden Kabelenden 21.11 mit beispielsweise
je einer Kontakthülse 21.111 aufweist. Die Kabelreihenfolge entspricht der Bestückungsreihenfolge.
Beim zweiten Gehäuse 41.2 für die Aufnahme der nacheilenden Kabelenden 21.12 entspricht
die Kabelreihenfolge nicht mehr der Bestückungsreihenfolge. Beim zweiten Gehäuse 41.2
muss zuerst das nacheilende Kabelende 21.12 der dritten, dann das nacheilende Kabelende
21.12 der zweiten und anschliessend das nacheilende Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe
21.1 bestückt werden. Damit die oben erwähnte Bestückungsreihenfolge möglich ist,
werden die beispielsweise mit je einem Kabelschuh 21.121 versehenen nacheilenden Kabelenden
21.12 der ersten und zweiten Kabelschlaufe 21.1 im Speicher 44 zwischengelagert. Das
nacheilende Kabelende 21.12 der dritten Kabelschlaufe 21.1 kann von der Bestückungsreihenfolge
her gesehen ohne Zwischenlagerung bestückt werden. Im zweiten Gehäuse 41.2 wird in
der untersten Zellenzeile nach dem nacheilenden Kabelende 21.12 der dritten Kabelschlaufe
21.1 das nacheilende Kabelende 21.12 der zweiten und dann das nacheilende Kabelende
21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 in die entsprechende Zelle 48 eingeführt. Ein
sinngemässer Bestückungsablauf ergibt sich für die nächsthöhere Zellenzeile und die
übernächsthöhere Zellenzeile, wobei das nacheilende Kabelende 21.12 der siebten und
elften Kabelschlaufe 21.1 von der Bestückungsreihenfolge her gesehen auch ohne Zwischenlagerung
und die nacheilenden Kabelenden 21.12 der restlichen Kabelschlaufen 21.1 in jedem
Fall mit Zwischenlagerung bestückt werden. Es können auch noch weitere Steckergehäuse
vorgesehen sein, die mittels Kabelschlaufen untereinander oder mit dem ersten oder
zweiten Steckergehäuse verbunden werden, wobei die weiteren Steckergehäuse mit Ausnahme
des letzten Steckergehäuses auch mit vorauseilenden Kabelenden bestückbar sind.
[0013] Fig. 3 zeigt die Bestückung des ersten Gehäuses 41.1 und des zweiten Gehäuses 41.2
mit den Kabelenden 21.11,21.12 der ersten drei Kabelschlaufen 21.1. Im ersten Gehäuse
41.1 sind die vorauseilenden Kabelenden 21.11 der ersten drei Kabelschlaufen 21.1
bereits bestückt, wobei die nacheilenden Kabelenden 21.12 der ersten und zweiten Kabelschlaufe
21.1 im Speicher 44 gelagert sind und das nacheilende Kabelende 21.12 der dritten
Kabelschlaufe 21.1 ohne Zwischenlagerung im zweiten Gehäuse 41.2 bestückt ist. Dann
übernimmt die Zubringereinheit 42 das nacheilende Kabelende 21.12 der zweiten Kabelschlaufe
21.1 vom Speicher 44 und übergibt sie der zweiten Übergabestation 43. Die Bewegung
in z- und x- Richtung der Zubringereinheit 42 ist mit einem Pfeil P2 symbolisiert.
Falls nötig wird der Kabelschuh 21.121 des nacheilenden Kabelendes 21.12 um beispielsweise
90° gedreht. Die Bestückungseinheit 45 übernimmt das nacheilende Kabelende 21.12 der
zweiten Kabelschlaufe 21.1 von der zweiten Übergabestation 43 lagerichtig und bestückt
damit die entsprechende Zelle 48 des zweiten Gehäuses 41.2. Die Bewegung in x- und
y-Richtung der Bestückungseinheit 45 ist mit einem Pfeil P3 symbolisiert. Anschliessend
wird das nacheilende Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 sinngemäss in die
entsprechende Zelle 48 des zweiten Gehäuses 41.2 eingeführt.
[0014] Fig. 4 zeigt die Zubringereinheit 42 bei der Übernahme einer Kabelschlaufe 21.1 von
der zweiten Transfereinheit 33. Die Zubringereinheit 42 besteht aus einem ersten Greifer
42.1 für das vorauseilende Kabelende 21.11 und einem zweiten Greifer 42.2 für das
nacheilende Kabelende 21.12, wobei ein erster Antrieb 42.3 für die Bewegung der Greifer
42.1,42.2 in x-Richtung und ein zweiter Anrieb 42.4 für die Relativbewegung in x-Richtung
des ersten Greifers 42.1 gegenüber dem zweiten Greifer 42.2. Der erste Antrieb 42.3
kann beispielsweise ein Schrittmotor sein, der die Greifer 42.1,42.2 mittels eines
Zahnriemens linear antreibt. Als Ausführungsvariante kann der Antrieb beispielsweise
auch ein Linearantrieb mit Linearmotor sein. Der zweite Antrieb 42.4 kann beispielsweise
ein Pneumatikzylinder sein.
[0015] Fig. 5 zeigt die Zubringereinheit 42 bei der Abgabe des vorauseilenden Kabelendes
21.11 an die zweite Übergabestation 43 und des nacheilenden Kabelendes 21.12 der ersten
Kabelschlaufe 21.1 an den Speicher 44. Vorgängig hat der erste Antrieb 42.3 beide
Greifer 42.1,42.2 in x-Richtung bewegt. Zugleich hat der zweite Antrieb 42.4 den ersten
Greifer 42.1 gegenüber dem zweiten Greifer 42.2 in x-Richtung bewegt. Die zweite Transfereinheit
33 steht mit der zweiten Kabelschlaufe 21.1 bereit. Die zweite mit einem Antrieb für
die z-Richtung versehene Übergabestation 43 ist stationär und kann nötigenfalls die
festgehaltene Kontakthülse 21.111 des vorauseilenden Kabelendes 21.11 oder den festgehaltenen
Kabelschuh 21.121 des nacheilenden Kabelendes 21.12 um beispielsweise 90° drehen.
Falls die Kontakthülse 21.111 oder der Kabelschuh 21.121 für den Kabeltransport störende
Verrastelemente aufweist, wird das Kabelende am Kabel festgehalten.
[0016] Fig. 6 zeigt die Bestückungseinheit 45 bei der Übernahme des vorauseilenden Kabelendes
21.11 der ersten Kabelschlaufe 21.1. Ein erster Antrieb 45.1 bewegt einen Greifer
45.2 in x-Richtung bis zur zweiten Übergabestation 43. Der erste Antrieb 45.1 kann
beispielsweise ein Schrittmotor sein, der den Greifer 45.2 mittels eines Zahnriemens
linear antreibt. Als Ausführungsvariante kann der Antrieb beispielsweise auch ein
Linearantrieb mit Linearmotor sein. Ein zweiter Antrieb 45.3 erzeugt die für die Bestückung
notwendige Bewegung in y-Richtung. Die Zubringereinheit 42 ist auf dem Weg zurück
in die Ausgangslage zur Übernahme der zweiten Kabelschlaufe 21.1 von der zweiten Transfereinheit
33.
[0017] Fig. 7 zeigt die Bestückungseinheit 45 beim Bestücken des ersten Gehäuses 41.1 mit
dem vorauseilenden Kabelende 21.11 der ersten Kabelschlaufe 21.1. Der zweite Antrieb
45.3 bewegt den Greifer 45.2 in y-Richtung bis die Kontakthülse 21.111 vollständig
in der Zelle 48 angeordnet ist. Der Speicher 44 dreht sich in der mit dem Pfeil P4
symbolisierten Richtung, damit weitere nacheilende Kabelenden 21.12 zwischengelagert
werden können. Inzwischen hat die Zubringereinheit 42 die zweite Kabelschlaufe 21.1
von der zweiten Transfereinheit 33 übernommen.
[0018] Fig. 8 zeigt die Bestückungseinheit beim Bestücken des zweiten Steckergehäuses 41.2
mit dem nacheilenden Kabelende 21.12 der dritten Kabelschlaufe 21.1. Das erste Steckergehäuse
41.1 ist mit den vorauseilenden Kabelenden 21.11 der ersten, zweiten und dritten Kabelschlaufe
21.1 bereits bestückt. Wegen der Kabelreihenfolge im zweiten Steckergehäuse 41.2 ist
das nacheilende Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 im Speicher 44 abgelegt
und das nacheilende Kabelende 21.12 der zweiten Kabelschlaufe 21.1 mittels der Zubringereinheit
42 aus dem Speicher 44 entnommen. Die Zubringereinheit 42 übergibt das nacheilende
Kabelende 21.12 der zweiten Kabelschlaufe 21.1 der zweiten Übergabestation 43. Die
Bestückungseinheit 45 bestückt das zweite Steckergehäuse 41.2 mit dem nacheilenden
Kabelende 21.12 der dritten Kabelschlaufe 21.1. Danach übernimmt die Bestückungseinheit
45 das nacheilende Kabelende 21.12 der zweiten Kabelschlaufe 21.1 von der zweiten
Übergabestation 43 und bestückt das zweite Steckergehäuse 41.2. Zur Entnahme des nacheilenden
Kabelendes 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 aus dem Speicher 44 wird der Speicher
44 in der mit dem Pfeil P5 symbolisierten Richtung gedreht. Die Zubringereinheit 42
entnimmt das nacheilende Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 und übergibt
das nacheilende Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1 der zweiten Übergabestation
43. Danach bestückt die Bestückungseinheit 45 das zweite Steckergehäuse 41.2 mit dem
nacheilenden Kabelende 21.12 der ersten Kabelschlaufe 21.1.
1. Verfahren zur Bestückung von Steckergehäusen mit konfektionierten Kabelenden eines
Kabels, wobei eine Bestückungseinheit die Kabelenden in Zellen der Steckergehäuse
in einer bestimmten Kabelreihenfolge einführt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steckergehäuse (41.1,41.2) mit Kabelenden (21.11, 21.12) ohne Zwischenlagerung
und/oder mit Kabelenden (21.12) mit Zwischenlagerung in einem Speicher (44) bestückt
werden, wobei die Bestückungseinheit (45) die Kabelenden (21.11,21.12) an einer Übergabestation
(43) übernimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übergabestation (43) die Kabelenden (21.11,21.12) von einer Zubringereinheit
(42) übernimmt und lagerichtig an die Bestückungseinheit (45) weitergibt.
3. Einrichtung zur Bestückung von Steckergehäusen mit konfektionierten Kabelenden eines
Kabels, wobei eine Bestückungseinheit die Kabelenden in Zellen der Steckergehäuse
in einer bestimmten Kabelreihenfolge einführt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zubringereinheit (42), ein Speicher (44) und eine Übergabestation (43) vorgesehen
sind, welche Zubringereinheit (42) Kabelenden (21.11,21.12) der Übergabestation (43)
übergibt und Kabelenden (21.12) je nach Kabelreihenfolge dem Speicher (44) übergibt,
wobei die Bestückungseinheit (45) die Kabelenden (21.11,21.12) an der Übergabestation
(43) übernimmt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Lage der Kabelenden (21.11,21.12) mittels der Übergabestation (43) veränderbar
ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zubringereinheit (42), der Speicher (44), die Übergabestation (43), die Bestückungseinheit
(45) und die Steckergehäuse (41.1,41.2) in einer Reihe angeordnet sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zubringereinheit (42) relativ zueinander bewegbare Greifer (42.1,42.2) aufweist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein rotierender Speicher (44) vorgesehen ist.