Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft eine Crimpeinrichtung, umfassend einen hin- und her verschiebbaren
und um eine Achse schwenkbaren Schwenkarm mit einem am vorderen Ende angebrachten
und durch eine Kolben/Zylindereinheit betätigbaren Kabelgreifer , der alternativ unverrückbar
an den Außenumfang eines zu bearbeitenden Kabelendes anpressbar ist oder in eine Offenstellung
bringbar ist, in der seine Greiferbacken einen Abstand A von dem Außenumfang des Kabelendes
haben.
Stand der Technik
[0002] Eine solche Crimpeinrichtung ist aus der
EP 1548903 A1 bekannt. Darin ist ein Schwenkarm mit einem Kabelgreifer im Bereich des Schwenkarmkopfes
enthalten, der es gestattet, ein Kabel unverrückbar einzuklemmen, um den Isoliermantel
von dem vorderen Ende des Kabels abzuziehen, nachdem dieses in eine der zugehörigen
Bearbeitungsstation eingeführt worden ist. Zwischen dem Kabelgreifer und der Bearbeitungsstation
ist zur gezielten Zuführung des Kabels am vorderen Ende des Schwenkarms ein sich parallel
zu dessen Längserstreckung vorstehendes Düsenrohr vorgesehen, das verschiedene Innendurchmesser
haben kann, um Kabel unterschiedlicher Durchmesser hinreichend präzise hindurch führen
zu können. Je nach Kabeldurchmesser müssen die Düsenrohre daher ausgetauscht werden,
was mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden ist. Der Kabelgreifer und
das Düsenrohr haben somit verschiedene Aufgaben.
Darstellung der Erfindung
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine solche Crimpeinrichfiung derart weiter
zu entwickeln, dass es gelingt, den verschiedenen Bearbeitungsstationen Kabel unterschiedlicher
Durchmesser in der erforderlichen Präzision zuzuführen, ohne dass es der Verwendung
von Düsenrohren bedarf. Ferner soll sich eine Verminderung des Gewichtes des Schwenkarms
vor allem im Bereich des Schwenkarmkopfes ergeben.
[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. Demgemäss ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass
der Abstand A durch einen Anschlag definiert ist, und dass mit dem Anschlag in der
Offenstellung der Greiferbacken zumindest ein Gegenanschlag der Greiferbacken s oder
eines damit verbundenen Kolbens der Kolben-/Zylindereinheit in Eingriff bringbar ist
und dass der Anschlag in Bezug auf den Gegenanschlag programmgesteuert verstellbar
ist.
[0005] Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, dass durch zwei kammartig ineinandergreifenden
Greiferbacken , die nach Art von Prismen gestaltet sind, in der Offenstellung auch
sehr dünne Kabel hinreichend präzise geführt werden können, wenn der Abstand der Zähne
der ineinander kämmenden Greiferbacken unter Berücksichtigung von empirisch ermittelten
Werten gerade soweit vergrößert wird, dass das Kabel eine gute Längsverschiebbarkeit
erlangt, ohne seine Führung durch die Greiferbacken einzubüßen. In Abhängigkeit von
dem Durchmesser und der Flexibilität des Kabels kann ein optimierter Abstand der Zähne
unterschiedlich große Werte annehmen. Die jeweils optimalen Werte lassen sich jedoch
anschließend einem bestimmten exakt Kabel zuordnen und in einem Computer speichern,
mit der Möglichkeit, bei der späteren Verarbeitung desselben Kabels die bereits bekannten
Werte mit Hilfe der Kabelnummer wieder aufzufinden und die Greiferbacken rechnergesteuert
in der Offenstellung in exakt dieselbe gegenseitige Zuordnungsposition zu bringen.
Es bedarf daher nicht mehr der bisher zu einer hinreichend guten Führung des Kabels
benötigten Düsenrohre.
[0006] In der Geschlossenstellung werden die Greiferbacken demgegenüber wie bisher unverrückbar
an den Außenumfang des zu verarbeitenden Kabels angedrückt. Je nach Verformbarkeit
des Kabelmantels können sich auch dabei unterschiedliche Endpositionen der Greiferbacken
ergeben.
[0007] Allein die Greiferbacken ermöglichen somit alternativ sowohl eine gute Führung und
eine unverrückbare Festlegung des Kabelendes.
[0008] Der Anschlag hat zweckmäßig eine geneigte Anschlagfläche 5.1 und ist quer zur Bewegungsrichtung
des Gegenanschlags 6 dem Verlauf der Neigung der Anschlagsfläche folgend verstellbar.
Hierdurch kann der Abstand der Greiferbacken in der Offenstellung stufenlos verändert
werden.
[0009] Wenn der Anschlag einen Bestandteil einer in dem Zylinder gelagerten und relativ
verdrehbaren Steuerscheibe bildet, besteht die Möglichkeit, ihn durch einen Servoantrieb
zu verstellen. Dies erfolgt zweckmäßig in einem Zustand, in dem die Kolben-/Zylindereinheit
mit einem Strömungsmittel nicht beaufschlagt ist. Die Verstellung der Steuerscheibe
ist in diesem Zustand ohne besonderen Kraftaufwand möglich. Die Anschlagfläche ist
dabei zweckmäßig nach Art eines ansteigenden Schraubengangs gestaltet, wobei der Gegenanschlag
durch einen Vorsprung des Kolbens gebildet ist, der in seiner Bewegungsrichtung vorsteht
und an den Anschlag anlegbar ist. Die Steuerscheibe ist selbsthemmend in dem Zylinder
gelagert, um sicher zu stellen, dass die betriebsbedingten Schwingungen und Kräfte
nicht zu einer Veränderung des Abstandes der Greiferbacken in der Offenstellung führen.
Eine hinreichende Selbsthemmung lässt sich erreichen, wenn die Steuerscheibe gegenüber
dem Zylinder durch eine elastisch damit verpresste O-Ringdichtung abgedichtet ist
und wenn der Schraubengang der Anschlagfläche von geringer Neigung ist.
[0010] Die Kolben-/Zylindereinheit mit dem Kabelgreifer ist zweckmäßig am vordersten Ende
des Greifarms angeordnet und sehr klein und leichtgewichtig gestaltet. Dabei hat es
sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Steuerscheibe durch einen aus dem Zylinder
nach außen geführten Nocken programmgesteuert verdrehbar ist. Der Nocken ist zu diesem
Zweck mit einem stationären Widerlager in Eingriff bringbar und die Steuerscheibe
durch eine programmgesteuerte Hin- und Herverschiebung und/oder Schwenkung des Schwenkarms
in die gewünschte Position verdrehbar. Es bedarf somit keines separaten Servoantriebs,
um die die Offenstellung der Greiferbacken definierenden Anschläge in die gewünschte
Zuordnungsposition zu verdrehen, sondern es wird die ohnehin vorhandene Steuerung
des Schwenkarms für dessen der Hin- und Her- sowie Schwenkbewegungen zugleich für
die Einstellung des Anschlags in Bezug auf den Gegenanschlag mit verwendet. Dafür
genügt eine entsprechende Programmierung der bereits vorhandenen Steuerung.
[0011] Die Programmierung der Steuerung vereinfacht sich, wenn das Widerlager durch einen
Zylinderstift gebildet ist mit einer Achse, die sich parallel zu der Bewegungsachse
des Kolbens erstreckt. Die Steuerscheibe kann demgemäss konzentrisch um die Achse
der Kolben-/Zylindereinheit herumbewegt und dabei verstellt werden, ohne dass sich
der Abstand von der Achse des Widerlagers verändert.
[0012] Um während eines bestimmungsgemäßen Crimpvorganges eine gegenseitige Berührung und/oder
Beschädigung des Nockens und/oder des Widerlagers zu vermeiden, hat es sich als zweckmäßig
erwiesen, wenn der Nocken und das Widerlager in einer Richtung, die sich parallel
zur Bewegungsachse des Kolbens erstreckt, außer Eingriff bringbar sind. Dies kann
programmgesteuert im Anschluss an eine jede Neueinstellung der Anschläge erfolgen.
Während der bestimmungsgemäßen Verwendung beim Crimpen ist so eine Beschädigung ausgeschlossen.
[0013] Die Greiferbacken können leicht und kleinvolumig gestaltet sein was es nicht nur
gestattet, sie unmittelbar in den Arbeitsbereich der Bearbeitungsstationen im erforderlichen
Maße einzuführen, sondern was gleichfalls dazu beiträgt, die Größe der Trägheitsmassen
im Bereich des vorderen Endes des Schwenkarms zu vermindern und als Folge davon, schnellere
Schwenkbewegungen des Schwenkarms zu ermöglichen, ohne dass es dazu größerer Antriebskräfte
bedarf und ohne dass störende Schwingungen in Kauf genommen werden müssen.
[0014] Die Greiferbacken werden durch die Kolben-/Zylindereinheit alternativ in die Schließ-
und Offenstellung gebracht, zweckmäßig unter Verwendung von Druckluft. Beide Positionen
unterscheiden sich nur sehr geringfügig voneinander und es sind daher keine großen
Wege der Greiferbacken zu überwinden. Zumeist liegt die Abstandsveränderung in der
Größenordnung von 0,05 bis max. 0,2 mm. Sie steigt bei größeren Kabeldurchmessern
nicht weiter proportional an sondern verharrt bei einem Spiel im Bereich der Obergrenze
des genannten Wertebereichs. Bei üblichen Kabeln genügt ein Spiel von 0,1 mm, um die
nötige Verschiebbarkeit bei guter Führung zu erreichen.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
[0015] Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt.
Sie wird nachfolgend näher erläutert.
[0016] Es zeigen:
Fig. 1 eine Kolben - /Zylinderanordnung in schematischer, quergeschnittener Darstellung.
Fig. 2 eine Kolben - /Zylinderanordnung in schematischer, längsgeschnittener Darstellung.
Fig. 3 schematisch wiedergegebene Greiferbacken in der Offenstellung und mit einem
darin eingefügten Kabel in einer Ansicht von vorn.
Fig. 4 mit eine mit einem Widerlager in Eingriff befindliche Steuerscheibe in der
Draufsicht.
Fig. 5 einen schraubengangförmigen Anschlag in einer perspektivischen Darstellung.
Ausführung der Erfindung
[0017] In beiden Zeichnungen bezeichnen übereinstimmende Bezugszeichen übereinstrimmende
Gegenstände.
[0018] Der in Fig. 1 gezeigte Kabelgreifer antrieb ist für eine Crimpeinrichtung bestimmt,
bei der mehrere Bearbeitungsstationen kreisförmig um einen schwenkbaren Schwenkarm
herum verteilt sind, mit dem Zweck, ein zu bearbeitendes Kabelende aufeinanderfolgend
den einzelnen Bearbeitungsstationen gezielt zuzuführen, abzuisolieren und mit einem
Crimpkontakt zu bestücken. Die Crimpeinrichtung umfasst dazu einen hin- und her verschiebbaren
und um eine Achse schwenkbaren Schwenkarm 1 mit einem am vorderen Ende angebrachten
und durch eine Kolben/Zylindereinheit 2 betätigbaren Kabelgreifer 3, der alternativ
unverrückbar an den Außenumfang eines zu bearbeitenden Kabelendes 4 anpressbar ist
oder in eine Offenstellung bringbar ist, in der seine Greiferbacken 3.1 einen Abstand
A von dem Außenumfang des Kabelendes 4 haben.
[0019] Der Abstand A ist durch einen Anschlag 5 definiert, wobei mit dem Anschlag 5 in der
Offenstellung der Greiferbacken 3.1 zumindest ein Gegenanschlag 6 der Greiferbacken
3.1 oder eines damit verbundenen Kolbens 7 der Kolben-/Zylindereinheit 2 in Eingriff
bringbar ist und wobei der Anschlag 5 in Bezug auf den Gegenanschlag 6 programmgesteuert
verstellbar ist.
[0020] Der Anschlag 5 umfasst eine geneigte Anschlagfläche 5.1 und ist quer zur Bewegungsrichtung
des Gegenanschlags 6 dem Verlauf der Neigung der Anschlagsfläche 5.1 folgend verstellbar
ist. In dieser Richtung ist der Gegenanschlag unverrückbar festgelegt.
[0021] Der Anschlag 5 bildet einen Bestandteil einer Steuerscheibe 8, die um eine Achse
9 verdrehbar in oder an dem Zylinder 10 der Kolben-/Zylindereinheit 2 angebracht ist,
wobei die Anschlagfläche 5.1 nach Art eines Schraubengangs gestaltet ist und wobei
der Gegenanschlag 6 durch einen Vorsprung des Kolbens 7 gebildet ist, der in seiner
Bewegungsrichtung vorsteht und an den Anschlag 5 anlegbar ist.
[0022] Die Steuerscheibe 8 ist durch eine elastisch mit der Zylinderwand verpresste O-Ringdichtung
selbsthemmend in dem Zylinder 10 gelagert. Auch beim Auftreten betriebsbedingten Schwingungen
kann sich dadurch keine Veränderung der gegenseitigen Zuordnung des Anschlags in Bezug
auf den Gegenanschlag ergeben.
[0023] Die Kolben-/Zylindereinheit 2 ist am vorderen Ende des Greifarms 1 angeordnet und
die Steuerscheibe 8 durch einen aus dem Zylinder 10 nach außen geführten Nocken 8.1
programmgesteuert verdrehbar.
[0024] Der Nocken 8.1 ist mit einem stationären Widerlager 11 in Eingriff bringbar und die
Steuerscheibe 8 durch eine programmgesteuerte Hin- und Herverschiebung und/oder Schwenkung
des Schwenkarms 1 in die gewünschte Position verdrehbar. Hierzu wird die sämtliche
Bewegungen des Schwenkarms bewirkende Steuerung mit verwendet.
[0025] Das Widerlager 11 ist durch einen Zylinderstift gebildet mit einer Achse, die sich
parallel zu der Bewegungsachse des Kolbens 7 erstreckt. Der Nocken kann dadurch um
die Kolbenachse 9 herum so verschwenkt werden, dass der Anschlag 5 und der Gegenanschlag
6 in die richtige gegenseitige Zuordnungsposition gelangen.
[0026] Der Nocken 8.1 und das Widerlager 11 sind in einer Richtung, die sich parallel zur
Bewegungsachse 9 des Kolbens 7 erstreckt, außer Eingriff bringbar. Dazu kann der Schwenkarm
1 entsprechend abgesenkt oder angehoben werden. Einer mechanischen Beschädigung des
Nockens 8.1 durch eine unerwünschte Berührung des Widerlagers 11 und umgekehrt wird
dadurch begegnet.
[0027] Der Kolben 7 ist in dem Zylinder 10 unverdrehbar gelagert und an zumindest einem
Ende mit einem parallel zu seiner Bewegungsrichtung vorstehenden Gegenanschlag 6 versehen,
wobei der Zylinder 10 einen dem Gegenanschlag 6 zugewandte, relativ verdrehbaren Anschlag
5 aufweist mit einer schraubengangförmigen Abstützfläche 5.1, an die der Gegenanschlag
6 anlegbar ist. Die Relativverschiebbarkeit des Kolbens 7 ist dadurch begrenzt und
damit zugleich der gegenseitige Abstand der Greiferbacken 3.1 in der Offenstellung
auf einen präzise einstellbaren Wert.
[0028] Die Greiferbacken 3.1 sind in einem gemeinsamen, ortsfesten Gelenk 15 gelagert und
durch beiderseits des Gelenkes 15 angreifende Schubstangen 16 mit der Kolbenstange
12 verbunden. Eine nach oben gerichtete Relativbewegung der Kolbestange 12 hat eine
Öffnungsbewegung der Greiferbacken 3.1 zu Folge, eine abwärtsgerichtete Relativbewegung
eine Schließbewegung und ein Anlegen der Greiferbacken 3.1 an den Außenumfang des
Kabelendes 4. In dieser Richtung ist der Hub des Kolbens 7 nicht begrenzt. Das Kabel
kann dadurch unverrückbar festgelegt werden. Unabhängig vom jeweiligen Kabeldurchmesser
kann einerseits ein festes und beschädigungsfreies Festhalten der Greiferbacken 3.1
an dem Kabel 4 erreicht werden und andererseits eine gute Führung des Kabels 4 beim
Vorschieben durch den Greifbereich die leicht gelockerten Greiferbacken 3.1. Diese
sind prismatisch ausgebildet, wodurch das Kabel 4 an vier Umfangsstellen zugleich
berührt oder davon im hunderstel oder zehntel mm Bereich leicht gelost wird. Das dabei
erreichte Spiel wird durch die Berührung des Anschlags 5 durch den Gegenanschlag 6
des Kolbens 7 bestimmt. Es lässt sich durch eine Relativverdrehung der Steuerscheibe
wiederholbar auf einen sehr präzisen Wert einstellen.
[0029] Der Kolben-/Zylindereinheit wird die zum Betrieb nötige Druckluft über Druckluftanschlüsse
13, 14 durch eine Ventilsteuerung alternativ zugeführt. Die Ventilsteuerung ist ebenfalls
computergesteuert.
[0030] Fig. 2 zeigt die Crimpeinrichtung nach Fig. 1 in längsgeschnittener Darstellung.
Dabei ist nur einer der Geiferbacken 3.1 und das darin eingelegte Kabelende 4 gezeigt.
Der Greiferbacken 3.1 ist kammartig gestaltet und mit sich quer zur Längsrichtung
vorstehenden Zähnen 17 versehen. In die Lücken der Zähne 17 greifen bei Ergänzung
durch den anderen Greiferbacken 3.1 dessen Zähne 17 annähernd lückenlos ein. Auch
sehr dünne und hochflexible Kabel 4 können dadurch in der Offenstellung der Greiferbacken,
in der diese einen sehr geringen Abstand A von dem Kabeln 4 haben, durchgeschoben
werden, ohne dass ein Verhaken oder Verklemmen in den durch den Abstand der Zähne
gebildeten Lücken zu befürchten ist.
[0031] Fig. 3 zeigt schematisch wiedergegebene Greiferbacken in der Offenstellung und mit
einem darin eingefügten Kabel in einer Ansicht von vorn. Der Abstand A zwischen den
Greiferbacken 3.1 und dem Außenumfang des Kabelendes 4 ist empirisch ermittelt und
so bemessen, dass das Kabelende 4 bei guter Führung leicht verschoben werden kann.
Er lässt sich durch ein Zusammenschieben der Greiferbacken 3.1 vermindern und durch
ein Auseinaderziehen vergrößern.
[0032] Fig. 4 zeigt eine mit einem Widerlager 11 in Eingriff befindliche Steuerscheibe 8
in der Draufsicht. Die Steuerscheibe 8 ist mit einem parallel zu dem zylindrischen
Widerlager 11 vorspringenden Nocken 8.1 versehen, der hier von rechteckigem Profil
ist. Durch eine kombinierte Schwenk- und Hin und Herbewegung des Schwenkarms 1 in
Bezug auf das Widerlager lässt sich die Steuerscheibe 8 um ihre Achse verdrehen, ohne
dass es dazu eines manuellen Eingriffs oder eines Servoantriebs bedarf.
[0033] Fig. 5 zeigt einen schraubengangförmigen Anschlag 5 mit einer Anschlagsfläche 5.1
in einer perspektivischen Darstellung. Die Anschlagfläche 5.1 ist durch eine gewendelt
ansteigende Kreisringfläche gebildet. Die Steigung der Kreisringfläche, bezogen auf
eine horizontale Ebene, beträgt bevorzugt 2° bis 5°. Hierdurch wir eine gute Selbsthemmung
erzielt, was es ebenfalls weitestgehend ausschließt, dass sich während des Betriebes
unerwünschte Relativverdrehungen ergeben. Der Vorteil einer solchen Bauform besteht
darin, dass die Anschlagsbegrenzung stufenlos eingestellt werden kann, was es insbesondere
bei sehr dünnen Kabeln erlaubt, einerseits den erwünschten, festen und beschädigungsfreien
Halt des Kabels 4 in dem Kabelgreifer 3 zu erzielen und andererseits Beschädigungen
des Kabelmantels durch den Kabelgreifer 3 zu vermeiden. Die Bauform wird daher bevorzugt.
1. Crimpeinrichtung, umfassend einen hin- und her verschiebbaren und um eine Achse schwenkbaren
Schwenkarm (1) mit einem am vorderen Ende angebrachten und durch eine Kolben/Zylindereinheit
(2) betätigbaren Kabelgreifer (3), der alternativ unverrückbar an den Außenumfang
eines zu bearbeitenden Kabelendes (4) anpressbar ist oder in eine Offenstellung bringbar
ist, in der seine Greiferbacken (3.1) einen Abstand A von dem Außenumfang des Kabelendes
(4) haben, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand A durch einen Anschlag (5) definiert ist, und dass mit dem Anschlag (5)
in der Offenstellung der Greiferbacken (3.1) zumindest ein Gegenanschlag (6) der Greiferbacken
(3.1) oder eines damit verbundenen Kolbens (7) der Kolben-/Zylindereinheit (2) in
Eingriff bringbar ist und dass der Anschlag (5) in Bezug auf den Gegenanschlag (6)
programmgesteuert verstellbar ist.
2. Crimpeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) eine geneigte Anschlagfläche (5.1) umfasst und quer zur Bewegungsrichtung
des Gegenanschfags (6) dem Verlauf der Neigung der Anschlagsfläche (5.1) folgend verstellbar
ist.
3. Crimpeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (5) einen Bestandteil einer Steuerscheibe (8) bildet, die um eine Achse
(9) verdrehbar in oder an dem Zylinder (10) der Kolben-/Zylindereinheit (2) angebracht
ist, dass die Anschlagfläche (5.1) nach Art eines Schraubengangs gestaltet ist und
dass der Gegenanschlag (6) durch einen Vorsprung des Kolbens (7) gebildet ist, der
in seiner Bewegungsrichtung vorsteht und an den Anschlag (5) anlegbar ist.
4. Crimpeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe (8) selbsthemmend in dem Zylinder (10) gelagert ist.
5. Crimpeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-/Zylindereinheit (2) am vorderen Ende des Greifarms (1) angeordnet ist
und dass die Steuerscheibe (8) durch einen aus dem Zylinder (10) nach außen geführten
Nocken (8.1) programmgesteuert verdrehar ist.
6. Crimpeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (8.1) mit einem stationären Widerlager (11) in Eingriff bringbar und die
Steuerscheibe (8) durch eine programmgesteuerte Hin- und Herverschiebung und/oder
Schwenkung des Schwenkarms (1) in die gewünschte Position verdrehbar ist.
7. Crimpeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (11) durch einen Zylinderstift gebildet ist mit einer Achse, die sich
parallel zu der Bewegungsachse des Kolbens (7) erstreckt.
8. Crimpeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nocken (8.1) und das Widerlager (11) in einer Richtung, die sich parallel zur
Bewegungsachse (9) des Kolbens (7) erstreckt, außer Eingriff bringbar sind.