Kabelbearbeitungseinrichtung

Abstract

 Eine Kabelbearbeitungseinrichtung, umfassend einen Schwenkarm (1), der an einem in horizontaler Richtung schwenkbaren und in Längsrichtung des Schwenkarms (1) verschiebbaren Schlitten (2) festgelegt ist und am vorderen Ende einen Kopf (3) trägt, in dem zumindest ein Greifer (4) und ein Düsenrohr aufnehmbar sind, wobei ein erster Motor (5) für die Schwenkung des Schlittens (2), ein zweiter Motor (6) für die Verschiebung des Schlittens (2) und ein dritter Motor (7) für eine Betätigung des Greifers (4) vorgesehen ist, und wobei der dritte Motor (7) ein relativ bewegliches Arbeitsglied umfasst, das durch zumindest ein Stellglied (8) mit dem Greifer (4) verbunden ist und kraftleitend daran angreift, wobei der dritte Motor (7) stationär in einer den Schlitten (2) aufnehmenden Führung oder in einem die Führung tragenden Maschinengestell (9) gelagert ist und wobei das Stellglied (8) den Schlitten (2) gelenkig und/oder flexibel überbrückend mit dem Greifer (4) verbunden ist.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft eine Kabelbearbeitungseinrichtung, umfassend einen Schwenkarm, der an einem in horizontaler Richtung schwenkbaren und in Längsrichtung des Schwenkarms verschiebbaren Schlitten festgelegt ist und am vorderen Enden einen Kopf trägt, in dem zumindest ein Greifer und ein Düsenrohr aufnehmbar sind, wobei ein erster Motor für die Schwenkung des Schlittens, ein zweiter Motor für die Verschiebung des Schlittens und ein dritter Motor für eine Betätigung des Greifers vorgesehen ist, und wobei der dritte Motor ein relativ bewegliches Arbeitsglied umfasst, das durch zumindest ein Stellglied mit dem Greifer verbunden ist, das kraftleitend an dem Greifer angreift.

Stand der Technik

[0002] Eine solche Kabelbearbeitungseinrichtung ist aus der EP 1447888 bekannt. Der Greiferantrieb ist dabei in dem Schwenkarm angebracht, was insgesamt betrachtet, zu einem relativ geringen Gewicht führt, es aber erforderlich macht, den Greiferantrieb und die zugehörigen, stationären Einrichtungen durch flexible Druckmittelschläuche und/oder Versorgungskabel zu verbinden. Das hat während des normalen Betriebs einer solchen Kabelbearbeitungseinrichtung eine andauernde Beugung der flexiblen Druckmittelschläuche und/oder Versorgungskabel zur Folge und führt zu häufigen Ausfällen und Betriebsunterbrechungen der Einrichtung.

Darstellung der Erfindung

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine solche Vorrichtung derart weiter zu entwickeln, dass bei einem noch mehr verminderten Gewicht der relativ beweglichen Teile keine den Schlitten überbrückenden, flexiblen Schläuche oder Kabel mehr für eine Betätigung des Greifers mehr benötigt werden.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Weiterbildungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

[0005] Erfindungsgemäß ist es zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Kabelbearbeitungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, dass der dritte Motor stationär in einer den Schlitten aufnehmenden Führung oder in einem die Führung tragenden Maschinengestell gelagert ist und dass das Stellglied den Schlitten gelenkig und/oder flexibel überbrückend mit dem Greifer verbunden ist. Dabei geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass die Amplitude der Schwenkbewegungen und der hin- und hergehenden Verschiebung des Schlittens nur von geringer Größe sind und problemlos durch ein entsprechend gestaltetes Stellglied überwunden werden kann, insbesondere, wenn die den Schwenkarm tragenden Teile hohl ausgebildet sind. Das Stellglied kann dann anteilig innerhalb der Teile angeordnet sein und die außerhalb befindlichen Teile, insbesondere den dritten Motor und den Greifer miteinander verbinden. Der dritte Motor kann daher ebenso wie die übrigen Motoren stationär gelagert sein mit dem Vorteil, dass die beweglichen Teile der Kabelbearbeitungseinrichtung völlig von seinem Gewicht und seiner Trägheitsmasse entlastet sind und dass keine flexiblen und dadurch störanfälligen Kabel- und Versorgungsleitungen mehr zu seinem Betrieb benötigt werden. Der Schwenkarm kann dadurch wesentlich leichter als bisher gebaut und mit geringen Antriebskräften schneller beschleunigt, abgebremst und bewegt werden als bisher.

[0006] Der dritte Motor kann dabei durch zumindest eine Kolben-/Zylindereinheit und/oder einen Elektromotor gebildet sein, d.h. durch kostengünstig im Markt verfügbare Einheiten.

[0007] Als vorteilhaft hat es sich bewährt, wenn das Stellglied zumindest ein die Führung zentral durchdringendes Seil oder einen Riemen umfasst, dass bzw. der mit dem Greifer direkt oder indirekt verbunden ist. Das Seil kann dabei in zumindest einem Teilbereich durch ein zugsteifes Gestänge ersetzt ist. Die sich in Seilen unter einer Dauerbelastung ergebende Anfangsdehnung lässt sich dadurch vermindern. Bevorzugt gelangen dehnungsarme Kreuzschlagseile aus Stahl zur Anwendung.

[0008] Das Stellglied kann eine um ihre Achse verdrehbare Welle umfassen, die in dem Schwenkarm aufgenommen ist und an dem Greifer angreift. Der Greifer kann dabei zwei gegenläufig angetriebene Greiferbacken umfassen, die mit ineinander eingreifenden Zähnen oder Zacken versehen sind, um das zu bearbeitende Kabel sicher zu ergreifen.

[0009] Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Welle zur Reduzierung des Gewichtes und der Massenträgheit hohl gestaltet ist. Sie kann aus Aluminium oder aus einem faserarmierten Kunststoff bestehen.

[0010] Um die Welle in die zu einer Betätigung des Greifers erforderliche Schwenkbewegung zu versetzen, besteht die Möglichkeit, die Schwenkbewegung als solche unmittelbar umzulenken zum Arbeitsglied des dritten Motors. Dies kann durch zumindest einen flexiblen Kegeltrieb und /oder eine Gelenkwelle erreicht werden, die den Schlitten überbrücken. Dabei geht die Erfindung aus von der Erkenntnis, dass die absolute Größe der Verschiebung des Schwenkarms in dem Schlitten nur von geringer Größe ist und nur etwa 20 mm beträgt. Bei einem Abstand des dritten Motors von 300 bis 600 mm vom Umlenkpunkt resultiert bei einer Hin- und Herverschiebung des Schlittens nur eine entsprechend geringe Winkelverlagerung in einem solchen Kegeltrieb bzw. in einer Gelenkwelle. Letztere kann dabei auch durch eine in einem Schlauch aufgenommene, flexible Schraubenfeder gebildet sein. Eine Verwendung von Gleichlaufgelenken ist ebenfalls möglich und bietet ebenso wie die Verwendung von Gelenkwellen den Vorteil der weitgehenden Spielfreiheit.

[0011] Die Welle kann ferner durch zumindest ein Seil, einen Riemen oder ein Gestänge verdrehbar ausgebildet sein, die den Schlitten überbrücken. Die betriebsnotwendige Schwenkbewegung kann dabei nicht zu Reaktionen in dem Stellglied führen, die sich auf den Greifer übertragen. Dabei kann es je nach Bedarf erforderlich oder sinnvoll sein, eine Weiterleitung Torsionsspannungen während einer Schwenkbewegung durch eine Zwischenschaltung von Gelenken ganz zu unterdrücken.

[0012] In Hinblick auf eine besonders leichte Ausbildung des Greifers hat es sich bewährt, wenn der Greifer durch das Stellglied nur in Schließstellung bringbar ist und wenn für das Öffnen zumindest eine Rückholfeder vorgesehen ist. Sie kann so platziert sein, dass sich der Greifer bei Außerbetriebsetzung des dritten Motors ruckartig öffnet, um eventuell daran anhaftenden Abrieb von dem zu verarbeitenden Kabel jeweils abzuschütteln, was für eine Verbesserung der Betriebssicherheit von Vorteil ist und den Reinigungsaufwand reduziert. Zweckmäßig ist eine solche Rückholfeder ebenfalls stationär gelagert und durch ein den Schlitten überbrückendes Zugelement mit dem Greifer verbunden.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

[0013] Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert.

[0014] Es zeigen:

Fig. 1 eine Kabelbearbeitungseinrichtung in einer perspektivischen Ansicht von hinten.

Fig. 2 die Kabelbearbeitungseinrichtung nach Fig. 1 in einer Ansicht von oben.

Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem vorderen Ende des Schenkarms mit dem Greifer

Ausführung der Erfindung

[0015] In den Fig. 1 bis 3 sind verschiedene Abschnitte einer Kabelbearbeitungseinrichtung wieder gegeben, umfassend einen Schwenkarm 1, der an einem in horizontaler Richtung um eine vertikae Achse schwenkbaren und in Längsrichtung des Schwenkarms 1 verschiebbaren Schlitten 2 festgelegt ist und der am vorderen Ende einen Kopf 3 trägt, in dem zumindest ein Greifer 4 und ein Düsenrohr aufnehmbar sind, wobei ein erster Motor 5 für die Schwenkung des Schlittens 2, ein zweiter Motor 6 für die Verschiebung des Schlittens 2 und ein dritter Motor 7 für eine Betätigung des Greifers 4 vorgesehen ist und wobei der dritte Motor 7 ein relativ bewegliches Arbeitsglied umfasst, das durch zumindest ein Stellglied 8 mit dem Greifer 4 verbunden ist und kraftleitend daran angreift.

[0016] Der Schwenkarm 1 besteht aus zwei Armen 1.1, 1.2 die in einem Abstand voneinander angeordnet sind und es erlauben, den am vorderen Ende angebrachten Kopf 3 in vertikaler Richtung zu verlagern. Dazu ist er einerseits an einem Vorsprung des Schlittens 2 und andererseits an dem Kopf 3 in Gelenken mit Schwenkachsen festgelegt, die sich quer zu seienr Schwenkachse erstrecken. Die Arme 1.1, 1.2 können aus Leichtmetall bestehen und hohl ausgebildet sein, um das Gewicht zu reduzieren. Eine vertikale Schwenkung genügt, um den Kopf 3 in die jeweils richtige Höhe vor dem jeweils zu beschickenden Werkzeug zu bringen. Der dazu erforderliche Hub beträgt weniger als 15 mm, zumeist weniger als 10 mm.

[0017] Der Schlitten 2 ist um die vertikale Achse seiner Führung 11 schwenkbar in einem Maschinengestell 9 gelagert und parallel zu der Längsrichtung des Schwenkarms 1 in seiner Führung 11 vor- und zurückschiebbar. Auch diese Bewegung ist erforderlich, um den Kopf in die richtige Position vor dem jeweiligen Werkzeug zu bringen. Die Länge des Vorschubweges beträgt im Allgemeinen max 70 mm.

[0018] Die Länge des Schwenkarms 1 lässt sich fast beliebig groß gestalten. Um schnelle Schwenkbewegungen und Arbeitstakte zu ermöglichen, wird angestrebt, das Gewicht so gering wie möglich zu halten und die Länge nicht größer als zum Erreichen der verschiedenen Werkzeuge nötig zu gestalten.

[0019] Die Kabelbearbeitungsreinrichtung ist mit ihrem Maschinengestell 9 so aufgestellt, dass ein in der Zeichnung nicht dargestelltes, zu bearbeitendes Kabel den ebenfalls nicht gezeigten Werkzeugen verschiedener Kabelbearbeitungsstationen nacheinander zugeführt werden kann, die kreisbogenfömig um die vertikale Achse der Führung 11 verteilt aufgestellt sind. Nach dem Verschwenken des Schwenkarms 1 in die richtige Kreisbogenposition erfolgt dabei gewöhnlich eine Vorwärtsbewegung zumindest des Greifers 4, um das davon festgehaltene Kabel in die Werkzeuge der betreffenden Kabelbearbeitungsstation einzufädeln und bearbeiten zu können sowie eine vertikale Angleichung des Kopfes an das nötige Niveau.

[0020] Bei der erfindungsgemäßen Bauform ist der auf dem Schlitten 2 gelagerte Schwenkarm 1 in die Vorwärtsbewegung mit einbezogen.

[0021] Der dritte Motor 7, der für eine Betätigung des Greifers 4 benötigt wird, ist stationär in einer den Schlitten 2 aufnehmenden Führung 11 oder in einem die Führung 11 tragenden Maschinengestell 9 gelagert und das Stellglied 8 den Schlitten 2 gelenkig und/oder flexibel überbrückend mit dem Greifer 4 verbunden, um die die Antriebskräfte trotz der betriebsbedingen Relativbewegungen der vielen gelenkig bzw. relativ verschiebbar miteinander verbundenen Teile auf den Greifer 4 übertragen zu können. Der dritte Motor 7 bildet durch seien stationäre Lagerung keinen Bestandteil der bei einer Schwenk- oder Vorschubbewegung zu beschleunigenden Trägheitsmassen des Schlittens und/oder des Schwenkarms. Bei gleicher Antriebsleistung gelingt es dadurch, wesentlich größere Beschleunigungen und Abbremsungen zu erreichen als bisher. Außerdem werden für eine Betätigung des dritten Motors 7 keine störanfälligen, flexiblen Leitungen und/oder Kabel mehr benötigt.

[0022] Der dritte Motor 7 kann durch zumindest eine Kolben-/Zylindereinheit und/oder einen Elektromotor gebildet sein. Vorliegend besteht er aus einem elektromotorischen Schrittmotor, der durch einen Riementrieb auf das Stellglied 8 einwirkt.

[0023] Die Führung des Schlittens 11 ist mittels einer Hohlwelle 12 in dem Maschinengestell 9 gelagert, durch die das Stellglied 8 vertikal hindurchgeführt ist.

[0024] Das Stellglied 8 umfasst dabei die Führung 11 und den Schlitten 2 flexibel überbrückende Seile 10, die über Rollen umgelenkt sind und eine Relativverdrehung einer Welle 8.1 bewirken, die mit dem Greifer 4 verbunden ist. Es kann bedarfsweise anteilig durch ein Gestänge ersetzt sein, um die sich anfänglich ergebenden Dehnungen von Seilen zu vermindern. Bevorzugt gelangen Kreuzschlagseile zur Anwendung. Eine Verwendung von Zahnriemen ist ebenfalls möglich. Sie sollten nicht zu breit bemesen sein, die die sich bei einer Hin- und Herverschiebung des Schittens ergebenden Verformungen aufnehmen zu können.

[0025] Die um ihre Achse verdrehbare Welle 8.1 ist vertikal schwenkbar in dem Kopf 3 und dem Vorsprung des Schlittens 2 gelagert und greift unmittelbar an dem Greifer 4 an. Letzterer besteht aus zwei gegenläufig angetriebenen Backen, die an einander gegenüberliegend in dem Kopf 3 montierten Kegelrädern 3.1, 3.2 befestigt sind, die gemeinsam mit einem weiteren Kegelrad 3.3 in Eingriff stehen und sich dadurch stets gemeinsam aufeinander zu bzw. von einander weg bewegen. Um eine solche Relativbewegung zu bewirken, genügt es, wenn eines der miteinander in Eingriff stehenden Kegelräder 3.1, 3.2, 3.3 relativ verdreht wird, was bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Relativverdrehung des rechts gezeigten Kegelrades 3.2 mittels der Welle 8.1 erfolgt.

[0026] Die Welle 8.1 kann den Schlitten 2 auch an zumindest einer der beiden Umlenkstellen mit zumindest einem flexiblen Kegeltrieb und/oder einer mit einer Gelenkwelle überbrücken. Unter einem flexiblen Kegeltrieb ist in diesem Sinne zu verstehen ein Kegeltrieb, dessen Kegelräder miteinander in Eingriff stehende Zähne aufweisen und die im erforderlichen Umfang relativ verschwenkbar sind, ohne dass die Zähne außer Eingriff gelangen.

[0027] Die Gelenkwelle kann auch durch eine in einem Schlauch aufgenommene, flexible Schraubenfeder gebildet sein, was zwar eine vergleichsweise geringere Schaltpräzision zur Folge hat, die Herstellung aber erheblich verbilligt.

[0028] Die Gelenkwelle kann ferner an den Umlenkstellen durch Kardan- oder Gleichlaufgelenke gebildet sein.

[0029] Die Welle 8.1 kann durch zumindest ein Seil, einen schmalen Riemen oder ein Gestänge verdrehbar ausgebildet sein, das den Schlitten 2 an zumindest einer Umlenkstelle 10 überbrückt.

[0030] Der Greifer 4 kann auch so ausgbildet sein, dass er durch das Stellglied 8 motorisch nur in Schließstellung bringbar ist, wobei es vorgesehen ist, dass für die entgegengesetzte Öffnungsbewegung des Greifers 4 zumindest eine Rückholfeder vorgesehen ist.

[0031] Zweckmäßig ist die Rückholfeder dabei gleichfalls in dem Gestell 9 stationär gelagert und durch ein den Schlitten 2 an den Umlenkstellen 10 überbrückendes Zugelement mit dem Greifer 4 verbunden, um die bei einer Relativbewegung zu beschleunigenden Trägheitsmassen des Schenkarms gering zu halten.

Ansprüche

1. Kabelbearbeitungseinrichtung, umfassend einen Schwenkarm (1), der an einem in horizontaler Richtung schwenkbaren und in Längsrichtung des Schwenkarms (1) verschiebbaren Schlitten (2) festgelegt ist und am vorderen Ende einen Kopf (3) trägt, in dem zumindest ein Greifer (4) und ein Düsenrohr aufnehmbar sind, wobei ein erster Motor (5) für die Schwenkung des Schlittens (2), ein zweiter Motor (6) für die Verschiebung des Schlittens (2) und ein dritter Motor (7) für eine Betätigung des Greifers (4) vorgesehen ist, und wobei der dritte Motor (7) ein relativ bewegliches Arbeitsglied umfasst, das durch zumindest ein Stellglied (8) mit dem Greifer (4) verbunden ist und kraftleitend daran angreift, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Motor (7) stationär in einer den Schlitten (2) aufnehmenden Führung oder in einem die Führung tragenden Maschinengestell (9) gelagert ist und dass das Stellglied (8) den Schlitten (2) gelenkig und/oder flexibel überbrückend mit dem Greifer (4) verbunden ist.

2. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Motor (7) durch zumindest eine Kolben-/Zylindereinheit und/oder einen Elektromotor gebildet ist.

3. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (8) zumindest ein die Führung überbrückendes Seil umfasst, dass mit dem Greifer (4) direkt oder indirekt verbunden ist.

4. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil in zumindest einem Teilbereich durch ein Gestänge ersetzt ist.

5. Kabelbearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (8) eine um ihre Achse verdrehbare Welle (8.1) umfasst, die in dem Schwenkarm (1) aufgenommen ist und an dem Greifer (4) angreift.

6. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Welle (8.1) den Schlitten (2) an zumindest einer Umlenkstelle mit zumindest einem flexiblen Kegeltrieb und/oder einer Umlenkstelle (10) mit einer Gelenkwelle überbrückt.

7. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkwelle durch eine in einem Schlauch aufgenommene, flexible Schraubenfeder gebildet ist.

8. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (8.1) durch zumindest ein Seil oder ein Gestänge verdrehbar ist, das den Schlitten 2 an zumindest einer Umlenkstelle überbrückt.

9. Kabelbearbeitungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (4) durch das Stellglied (8) nur in Schließstellung bringbar ist und dass für das Öffnen des Greifers (4) zumindest eine Rückholfeder vorgesehen ist.

10. Kabelbearbeitungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückholfeder in dem Gestell (9) stationär gelagert und durch ein den Schlitten (2) überbrückendes Zugelement mit dem Greifer (4) verbunden ist.

Zeichnung