[0001] Die Erfindung betrifft einen Montagekopf sowie ein Verfahren zur automatisierten,
insbesondere vollautomatischen Bandierung eines Leitungsstrangs.
[0002] Unter einem Leitungsstrang wird vorliegend allgemein ein strangförmiges, vorzugsweise
biegeflexibles Gebilde, insbesondere ein vorzugsweise elektrisches Leitungsbündel
verstanden, welches sich aus ein oder mehreren (elektrischen) (Leitungs-) Elementen
(Einzelleitungen) zusammensetzt. Bei der Herstellung von Kabelsätzen, welche eine
Vielzahl von Einzelleitungen sowie häufig auch eine verzweigte Struktur aufweisen,
werden häufig die einzelnen Elemente mittels einer Bandierung zusammengefasst. Beim
Bandierungsvorgang wird ein Band, beispielsweise ein Klebeband und/oder ein Textilband
um den Leitungsstrang herumgewickelt.
[0003] Eine solche Bandierung erfolgt häufig noch manuell oder mit einem handgeführten Gerät
und erfordert daher einen hohen Montageaufwand.
[0004] Aus der
DE 10 2019 213 325 A1 ist ein Montagekopf zur automatisierten Umwicklung eines Leitungsstrangs zu entnehmen,
bei dem der Leitungsstrang in einen Wickelkopf seitlich einführbar ist, wobei Anpresselemente
mit Rollen vorgesehen sind. Seitlich neben dem Wickelkopf ist an einem Gestell eine
schwenkbare Schneideinheit zum Durchtrennen des Bandes befestigt.
[0005] Aus
DE 10 2017 109 819 A1 ist eine Wickeleinrichtung zu entnehmen, bei der eine Bandrolle entlang eines C-förmigen
Halterungsbereiches mittels einer Drehkomponente verfahrbar ist.
[0006] WO 2015/055753 A1 beschreibt eine Montagestation zum Automatisierten Anbringen von Clips an einem Leitungsbündel.
Über eine Positioniereinheit werden die Clips zunächst an dem Leitungsbündel positioniert,
bevor sie dann durch Umwickeln mit einem Band am Leitungsbündel befestig werden.
[0007] US 4 707 214 A beschreibt eine weitere Wickeleinrichtung zum Umwickeln eines im Querschnitt rechteckförmigen
Leiters mit einem Isolierband, wobei die Dimensionen des Leiters durch Anpressrollen
nach dem Umwickeln kalibriert wird.
[0008] Aus
US 6 119 749 A ist eine Wickelvorrichtung zu entnehmen, bei der mit Hilfe einer Greifeinheit eine
zu umwickelnde Leitung gegriffen und in einen Wickelkopf eingeführt wird, bevor dann
die Umwicklung erfolgt. Nach dem Wickelprozess wird die Leitung wieder mit Hilfe der
Greifeinheit aus dem Wickelkopf herausgefahren derart, dass das Band mit Hilfe eines
Schneidelements abgeschnitten wird.
[0009] Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine automatisierte Bandierung
zu ermöglichen.
[0010] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch einen einem Montagekopf nach Anspruch
1 sowie durch eine Verfahren mit Hilfe eines solchen Montagekopfes nach Anspruch 15.
[0011] Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0012] Der Montagekopf dient allgemein zur automatisierten, insbesondere vollautomatischen
Bandierung eines sich in einer Querrichtung erstreckenden Leitungsstrangs mit einem
Band. Der Montagekopf selbst erstreckt sich zusätzlich zur Querrichtung auch in einer
Längsrichtung und in einer Vertikalrichtung. Er weist ein Wickelmodul mit einem Wickelkopf
auf, der um eine sich in Querrichtung erstreckende Rotationsachse rotierbar ist. Das
Wickelmodul weist hierzu bevorzugt einen Antrieb auf, über den der Wickelkopf in eine
Rotationsbewegung versetzbar ist.
[0013] Der Wickelkopf selbst weist bevorzugt ein Ringsegment mit einem zentralen Wickelraum
auf. Das Ringsegment weist eine seitliche Einführöffnung zum seitlichen (quer zur
Querrichtung) Einführen des Leitungsstrangs in den Wickelraum auf. Für den Antrieb
des Wickelkopfes ist der Antrieb insbesondere nach Art eines Riemenantriebs ausgebildet,
wobei ein Antriebsriemen insbesondere in eine Außenzahnung des Wickelkopfes eingreift
und dadurch diesen in Rotation versetzt.
[0014] Der Montagekopf weist weiterhin eine Bandierungseinheit zur Bereitstellung und Führung
des Bandes auf.
[0015] Zur Bandierung des Leitungsstrangs werden der Leitungsstrang und der Montagekopf
relativ zueinander in bzw. entgegen der Längsrichtung verfahren, sodass der Leitungsstrang
in den Wickelkopf seitlich eingeführt wird. Mithilfe der Bandierungseinheit wird anschließend
das Band an den Leitungsstrang angelegt und anschließend wird das Band um den Leitungsstrang
herumgewickelt. Am Ende des Bandierungsprozesses erfolgt schließlich noch ein Abtrennen
und Abschneiden des Leitungsbandes. Bevorzugt folgt weiter eine Bewegung zur sicheren
Haftung des Bandendes am Leitungsstrang.
[0016] Für die Steuerung des Bewegungsablaufes des Montagekopfes ist allgemein eine geeignet
ausgestaltete Steuereinheit angeordnet, mit deren Hilfe die einzelnen Schritte und
Bewegungen beim Bandieren, wie sie nachfolgend noch im Detail erläutert werden, veranlasst
werden.
[0017] Der Leitungsstrang besteht regelmäßig aus mehreren Einzelleitungen. Bei diesen handelt
es sich bevorzugt um einadrige oder auch um mehradrige elektrische Mantelleitungen.
Alternativ handelt es sich bei den Leitungselementen auch um Stromschienen, die mit
dem Band umwickelt werden. Grundsätzlich können auch andere Typen von Einzelleitungen
oder auch unterschiedliche Typen an Einzelleitungen im Leitungsstrang zusammengefasst
sein. In einer Ausführungsvariante sind zumindest ein Teil der Einzelleitungen als
Fluidleitungen, wie beispielsweise Schläuche ausgebildet. Bevorzugt handelt es sich
bei dem Leitungsstrang um einen rein elektrischen Leitungsstrang.
[0018] Insgesamt ist hierdurch ein insbesondere vollautomatisches Bandieren eines Leitungsstranges
erreicht.
[0019] Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0020] Ein erster bevorzugter Aspekt ist in der Ausgestaltung sowie Ansteuerung eines Schneidelements
insbesondere auch in Kombination mit einem (weiteren) Anpresselement gemäß den Ansprüchen
2-10 zu sehen. Durch diese Ausgestaltung ist am Ende des Bandierungsprozesses ein
vollautomatisches Abtrennen des Bandes und vorzugsweise weiterhin ein Anpressen des
Bandendes an den Leitungsstrang erreicht.
[0021] Das Schneidelement ist dabei insbesondere an der Bandierungseinheit befestigt und
insofern ein Teil der Bandierungseinheit.
[0022] Das Schneidelement ist in bevorzugter Ausgestaltung nach Art einer Klinge ausgebildet,
die insbesondere in Querrichtung orientiert ist.
[0023] Die Bandierungseinheit ist allgemein, also auch unabhängig von der Anordnung der
Schneidelements an der Bandierungseinheit, am Wickelkopf befestigt. Für die Anbringung
des Bandes rotiert der Wickelkopf um die Rotationsachse und daher rotiert auch die
am Wickelkopf befestigte Bandierungseinheit. Bei der Ausgestaltung, bei der das Schneidelement
an der Bandierungseinheit befestigt ist und damit Teil derselben ist, rotiert daher
auch das Schneidelement beim Bandierungsprozess.
[0024] Im Betrieb wird die Bandierungseinheit bevorzugt derart gesteuert, dass diese am
Ende des Bandierungsprozesses insbesondere entgegen der Längsrichtung in eine Schneidposition
verfahren wird. Durch diese Bewegung wird das Schneidelement in eine definierte Schneidposition
gebracht. Durch das Zurückfahren der Bandierungseinheit wird diese vom Leitungsstrang
wegbewegt. Dabei wird insbesondere auch das Band gespannt, so dass es sich besser
abtrennen lässt. Die Bandierungseinheit ist daher allgemein verfahrbar und verstellbar
angeordnet, insbesondere am Wickelkopf oder mit diesem. Es ist also ein Stellmechnismus
mit einem Stellantrieb ausgebildet, über den die gewünschte Stellbewegung der Bandierungseinheit
ausgeführt werden kann.
[0025] Allgemein weist die Bandierungseinheit einen Bandabroller auf, an dem das Band, speziell
eine Bandrolle angebracht ist. Der Bandvorrat ist allgemein derart bemessen, dass
er für mehrere Bandierungen ausreicht. Ist der auf der Bandrolle aufgebrachte Bandvorrat
aufgebraucht, so wird eine neue Bandrolle am Bandabroller fixiert. Alternativ ist
das Band direkt am Bandabroller aufgewickelt.
[0026] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Schneidelement zum Durchtrennen des
Bandes in Richtung zum Band hin verfahrbar. Hierzu ist das Schneidelement beispielsweise
beweglich an der Bandierungseinheit angeordnet. Bevorzugt erfolgt das Verfahren des
Schneidelements jedoch durch eine Bewegung der Bandierungseinheit, und insbesondere
auch des Wickelkopfes an dem die Bandierungseinheit befestigt ist, insbesondere ohne
Relativbewegung zur Bandierungseinheit.
[0027] In bevorzugter Ausgestaltung wird das Schneidelement durch eine Schwenkbewegung in
Richtung auf das Band verfahren. Dies erfolgt wiederum insbesondere durch eine Schwenk-
und damit Drehbewegung der Bandierungseinheit und damit insbesondere auch des Wickelkopfes.
Der besondere Vorteil hierbei ist darin zu sehen, dass ein Drehantrieb für die Drehbewegung
des Wickelkopfes zugleich auch für das Durchtrennen des Bandes mit dem Schneidelement
herangezogen wird.
[0028] Nach dem Durchtrennen des Bandes ist ein Bandende an dem abgetrennten Teilband gebildet,
welches um den Leitungsstrang gewickelt ist. In bevorzugter Ausgestaltung ist ein
Anpresselement vorgesehen, welches in Richtung zum Leitungsstrang verfahrbar ist,
derart, dass im Betrieb beim Bandierungsprozess das Bandende gegen den Leitungsstrang
gepresst wird. Das Einpresselement wird nachfolgend auch als weiteres oder zweites
Anpresselements bezeichnet.
[0029] Dieses weitere Anpresselement ist bevorzugt ebenfalls an der Bandierungseinheit befestigt.
[0030] Bevorzugt erfolgt das Verfahren des weiteren Anpresselements durch eine Drehbewegung.
In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt dies wiederum durch die Drehbewegung der Bandierungseinheit
und insbesondere des Wickelkopfes.
[0031] An der Bandierungseinheit sind in bevorzugter Ausgestaltung sowohl das Schneidelement
als auch das weitere Anpresselement befestigt. Da dieses wiederum mit dem rotierbaren
Wickelkopf /der Bandierungseinheit drehfest verbunden ist, erfolgt am Ende des Bandierungsprozesses
das Durchtrennen des Bandes sowie das Anpressen des Bandesendes an den Leitungsstrang
durch zumindest eine geeignete Schwenkbewegung des Wickelkopfes. Bevorzugt ist zum
Durchschneiden des Bandes als auch zum Anpressen des Bandendes an den Leitungsstrang
eine gemeinsame Schwenkbewegung ausreichend, sodass zunächst das Schneidelement das
Band durchtrennt und nachfolgend das weitere Anpresselement das Bandende gegen den
Leitungsstrang presst.
[0032] Das Schneidelement sowie das weitere Anpresselemente sind daher in bevorzugter Ausgestaltung
entgegen einer Schwenkrichtung hintereinander angeordnet. Sie sind daher drehversetzt
zueinander angeordnet.
[0033] Für ein möglichst sanftes Anpressen des Bandendes ist das weitere Anpresselement
in bevorzugter Ausgestaltung als eine biegeelastische Lasche oder eine Bürste ausgebildet.
[0034] Das andere, zweite Bandende, welches noch am durch den Bandabroller bereitgestellten
Bandvorrat verbleibt und damit einen Bandanfang für den nächsten Bandierungsprozess
darstellt, bildet ebenfalls ein Bandende. In zweckdienlicher Weiterbildung ist ein
Halteelement für das zweite Bandende angeordnet, welches insbesondere als ein Stütz-
und/ oder Fixierelement für das Bandende wirkt. Das Halteelement ist benachbart, und
zwar bevorzugt unmittelbar benachbart zum Schneidelement angeordnet. Durch das Halteelement
wird das zweite Bandende in einer definierten Position gehalten, beispielsweise abgestützt
und / oder fixiert, so, dass es kontrolliert bei einem nachfolgenden Bandierungsprozess
wieder an den Leitungsstrang herangefahren und dort angeheftet werden kann. Je nach
Bandbeschaffenheit besteht beim Abtrennen des Bandes das Problem, dass das zweite
Bandende in eine undefinierte Lage absteht, aus der heraus ein prozesssicheres Anheften
für den folgenden Bandierungsprozess nicht zuverlässig gewährleistet ist.
[0035] Das Halteelement ist weiterhin bevorzugt durch mehrere einzelne Stifte, insbesondere
nadelförmige Stifte gebildet, die sich vorzugsweise ausgehend von einer Basis nach
oben in Richtung zu einem zentralen Wickelraum und damit zum Band erstrecken. In bevorzugter
Ausgestaltung durchstoßen diese Stifte das Band, so dass dieses quasi von den Stiften
perforiert wird und an den Durchtrittsstellen der Stifte erfolgt die Fixierung des
Bandes in der gewünschten Position.
[0036] Allgemein weist die Bandierungseinheit bevorzugt einen Bandabroller auf, auf dem
das Band bevorratet ist. Die Bandierungseinheit zusammen mit dem Bandabroller ist
wie bereits erwähnt am Wickelkopf befestigt, und rotiert mit diesem daher beim Bandierungsprozess.
[0037] Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist am Wickelkopf und insbesondere an der Bandierungseinheit
eine Auswuchtmasse befestigt. Hierbei handelt es sich um ein zusätzliches Masseelement,
welche sonst keinerlei zusätzliche Funktion aufweist. Das Masseelement wird insbesondere
durch einen massiven, beispielsweise zylindrischen oder quaderförmigen Körper aus
Vollmaterial gebildet. Durch die zusätzliche Auswuchtmasse ist eine geeignete Masseverteilung
erreicht, derart, dass bei der Rotation des Wickelkopfes eine Unwucht vermieden ist.
[0038] Der Montagekopf weist allgemein ein Traggestell auf, an dem die einzelnen Elemente
des Montagekopfes befestigt sind.
[0039] Gemäß einer zweckdienlichen Ausgestaltung ist das Wickelmodul in Längsrichtung relativ
zum Traggestell insbesondere gemeinsam mit der Bandierungseinheit verfahrbar. Hierzu
sind insbesondere geeignete Antriebs- und Verstellelemente vorgesehen, beispielsweise
eine geeignete Linearführung mit Antrieb.
[0040] Beim Bandierungsprozess wird daher in bevorzugter Ausgestaltung der Wickelkopf und
mit ihm die Bandierungseinheit in Längsrichtung relativ zum Traggestell verfahren
und damit in Richtung zum Leitungsband zugestellt und wieder zurück verfahren. Hierdurch
kann ein effizienter Bandierungsprozess umgesetzt werden, da nicht der gesamte Montagekopf
verfahren werden muss. Auch dient dies zur Vermeidung von Kollisionen mit weiteren
Komponenten, die zum Halten des Leitungsstrangs vorgesehen sind.
[0041] In bevorzugter Ausgestaltung wird der Leitungsstrang allgemein auf eine Haltevorrichtung,
beispielsweise ein sogenanntes Kabelbrett geroutet, d.h. entsprechend einer vorgegebenen
Verlegegeometrie verlegt und gehalten, beispielsweise mit geeigneten Stützelementen.
An dieser Haltevorrichtung erfolgt dann das Bandieren mit Hilfe des Montagekopfes.
[0042] In bevorzugter Ausgestaltung ist allgemein mithilfe der Bandierungseinheit ein vollautomatisches
Fixieren zunächst eines Bandanfangs am Leitungsstrang ermöglicht. Es ist daher kein
manuelles Befestigen des Bandanfangs erforderlich. Auch das anschließende Bandieren
erfolgt vollautomatisch. Das vollautomatische Fixieren erfolgt dabei insbesondere
durch das Heranfahren der Bandierungseinheit an den Leitungsstrang. Hierzu ist insbesondere
die zuvor beschriebene Relativbewegung des Wickelmoduls relativ zum Traggestell vorgesehen.
[0043] Hierzu weist die Bandierungseinheit in bevorzugter Ausgestaltung ein (erstes) Anpresselement
auf, welches in Richtung zum Leitungsstrang verfahrbar ist. Das Anpresselement ist
hierzu beispielsweise beweglich an der Bandierungseinheit und speziell schwenkbeweglich
gehalten. Alternativ hierzu ist es ortsfest an der Bandierungseinheit befestigt und
das Heranfahren an das Leitungsband erfolgt durch eine Zustellbewegung der Bandierungseinheit,
die insbesondere auch eine Schwenkbewegung umfasst. Das erste Anpresselement ist beispielsweise
nach Art eines streifenförmigen Elements oder alternativ nach Art einer Anpressrolle
ausgebildet, welches gegen den Leitungsstrang verfahren wird und dabei den Bandanfang
gegen den Leitungsstrang drückt.
[0044] Ein weiterer bevorzugter Aspekt ist in der Ausgestaltung und Ansteuerung einer Greifeinheit
zu sehen, welche Greifelemente aufweist, die zum Komprimieren des aus den mehreren
Einzelleitungen oder Einzelsträngen bestehenden Leitungsstrangs dienen. Beispielsweise
sind zwei Greifeinheiten beidseitig zum Wickelkopf angeordnet. Gemäß einer bevorzugten
Ausgestaltung ist jedoch lediglich eine Greifeinheit an einer Seite angeordnet, sodass
der Montagekopf möglichst kompakt ausgebildet ist. Die Greifeinheit ist dabei insbesondere
an der zur Bandierungseinheit gegenüberliegenden Seite neben dem Wickelmodul angeordnet.
Allgemein ist die Greifeinheit der Bandierungseinheit vorzugsweise "vorlaufend" angeordnet,
so dass die losen Einzelleitungen in dem als nächstes zu bandierenden Abschnitt durch
die Greifeinheit komprimiert werden. Die Greifelemente umschließen in einer geschlossenen
Endstellung den Leitungsstrang in Umfangsrichtung vollständig, zumindest in Verbindung
mit einem weiteren Greiferhalter, an dem sie vorzugsweise schwenkbeweglich gelagert
sind.
[0045] In bevorzugter Ausgestaltung werden die einzelnen, insbesondere losen Leitungen des
Leitungsstrangs in der Endstellung zunächst gegeneinander gepresst und drücken diese
in einer ersten, komprimierten Endstellung zusammen. Bevorzugt werden die Einzelleitungen
nachfolgend durch ein weiteres Hilfselement, insbesondere durch die nachfolgend noch
genauer beschriebenen Führungsrollen, komprimiert gehalten, und zwar während des Bandierungsprozesses.
[0046] Für den Bandierungsprozess wird die Greifeinheit bevorzugt in eine weitere, zweite
Endstellung oder Greifstellung überführt, in der die Greifelemente den Leitungsstrang
wieder etwas freigeben und zwar derart, dass der Leitungsstrang in dieser Greifstellung
bevorzugt lediglich lose gehalten ist. Hierunter wird verstanden, dass der Leitungsstrang
in Querrichtung durch die Greifeinheit hindurchgeführt werden kann bzw., dass der
Montagekopf beim Bandierungsprozess entlang des vorzugsweise feststehenden Leitungsstrangs
verfahren werden kann.
[0047] Die Greifelemente sind in bevorzugter Ausgestaltung bogenförmig ausgebildet. Durch
eine Schwenkbewegung erfolgt die gewünschte Komprimierung der Einzelleitungen des
Leitungsstrangs, welcher als Leitungsbündel ausgebildet ist. Der Leitungsstrang wird
hierbei insbesondere zwischen diesen beiden bogenförmigen Greifelemente und dem zuvor
bereits erwähnten Greifhalter zusammengepresst. Zur Ausübung der Schwenkbewegung ist
ein geeigneter Antrieb ausgebildet. Speziell ist ein Betätigungselement ausgebildet,
welches auf einen Fußbereich des Greifelements einwirkt und dieses um eine Schwenkachse
verschwenkt.
[0048] Bevorzugt ist auch die Greifeinheit linear in und entgegen der Längsrichtung verfahrbar
angeordnet, und zwar bevorzugt relativ zum Wickelmodul. Die Greifeinheit ist insbesondere
unmittelbar neben dem Wickelmodul angebracht. Speziell ist sie am Wickelmodul befestigt,
beispielsweise über Linearführungen, sodass sie relativ zum Wickelmodul in Längsrichtung
verstellbar ist. Für die Verstellbewegung ist ein geeigneter Antrieb angeordnet.
[0049] Beim Bandierungsprozess wird allgemein der Leitungsstrang zumindest an einer Seite,
vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten, zwischen denen sich der Montagekopf
befindet, gehalten und insbesondere gespannt gehalten. Der Montagekopf wird während
des Bandierungsprozesses insbesondere entlang des Leitungsstrangs in Querrichtung
verfahren.
[0050] Ein weiterer bevorzugter Aspekt ist in der Anordnung und Ansteuerung von Führungsrollen
zu sehen, die vorzugsweise beidseitig zum Wickelkopf jeweils paarweise angeordnet
sind. Die Führungsrollen eines jeweiligen Paares sind jeweils in Richtung zum Leitungsstrang
zustellbar, insbesondere in Längsrichtung verfahrbar und ergänzend auch verschwenkbar
und zwar derart, dass sie im Betrieb gegen den Leitungsstrang gepresst werden und
diesen insbesondere auch zumindest etwas zusammenpressen und beispielsweise verformen.
Bevorzugt derart, dass der Leitungsstrang im Bereich der Führungsrollen eine flache
Querschnittsgeometrie einnimmt. Insgesamt ist hierdurch ein Verdrehen des Leitungsstrangs
um die eigene Achse (Verdrillen) vermieden. Während des Bandierungsprozesses ist daher
der Leitungsstrang zwischen den beiden Führungsrollen eines jeweiligen Paares gehalten.
[0051] Die Führungsrollen sind insgesamt bevorzugt ohne eigenen Antrieb und lose gelagert,
sodass sie um eine Rollenachse drehbar sind. Beim Bandierungsprozess verfährt - wie
zuvor ausgeführt - der Montagekopf vorzugsweise in Querrichtung entlang des Leitungsstranges.
Dies wird durch die Führungsrollen insofern ermöglicht, als dass diese am Leitungsstrang
abrollen, so dass dieser durch die beiden Führungsrollen hindurchlaufen kann.
[0052] Das jeweilige Paar der Führungsrollen ist vorzugsweise in Längsrichtung zustellbar.
Bevorzugt ist zumindest eines der Paare an der Greifeinheit befestigt und zusammen
mit dieser in Längsrichtung zustellbar.
[0053] Das zumindest eine Paar an Führungsrollen ist bevorzugt innerhalb eines Freiraums
des Wickelmoduls angeordnet. Bevorzugt ist das Paar dabei in den Freiraum hinein und
zwar speziell in Querrichtung verfahrbar. Während des Bandierungsprozesses, wenn also
das Band um den Leitungsstrang gewickelt wird, ist dieses Paar innerhalb des Freiraums
angeordnet. Hierdurch ist insgesamt eine möglichst kompakte Ausgestaltung des Montagekopfes
erreicht. Dieses Paar ist hierzu vorzugsweise relativ zum Wickelmodul in Querrichtung
verfahrbar. Bei der bevorzugten Ausführungsvariante, bei der das Paar an der Greifeinheit
befestigt ist, ist die Greifeinheit insgesamt in Querrichtung relativ zum Wickelmodul
verfahrbar.
[0054] Das Wickelmodul weist in bevorzugter Ausgestaltung allgemein eine Trägerplatte auf,
die sich in Längsrichtung erstreckt und an der seitlich in Querrichtung der Wickelkopf
rotierbar befestigt ist. Ein vorderes Ende der Trägerplatte ist dabei ähnlich wie
der Wickelkopf seitlich offen und beispielsweise als ein Ringsegment ausgebildet und
weist daher einen offenen Raum auf, welcher den zuvor erwähnten Freiraum bildet, in
den die Führungsrollen hinein verfahrbar sind.
[0055] Der gesamte Montagekopf ist insbesondere zur Befestigung an einem Roboter, insbesondere
an einem mehrachsigen Industrieroboter ausgebildet. Hierzu weist er unter anderem
eine mechanische Schnittstelle, insbesondere einen Flansch auf, mit dem er am Roboter,
speziell an einer Roboterhand des Industrieroboters befestigt werden kann.
[0056] Ein Ausführungsbeispiel des Montagekopfes sowie das Verfahren zum automatischen Bandieren
eines Leitungsstrangs wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.
Hierin zeigen:
- FIG 1
- eine perspektivische Ansicht auf eine erste Seite des Montagekopfes,
- FIG 2
- eine vergrößerte, ausschnittsweise perspektivische Ansicht auf eine in Querrichtung
gegenüberliegende Seite des Montagekopfes,
- FIG 3
- eine vergrößerte ausschnittsweise Ansicht auf eine Vorderseite des Montagekopfes,
- FIG 4
- eine Seitenansicht auf ein Wickelmodul mit daran befestigter Bandierungseinheit,
- FIG 5
- eine perspektivische Ansicht auf eine alternative Ausführungsvariante des Montagekopfes
sowie
- FIG 6
- eine vergrößerte Darstellung des in FIG 5 gezeigten Montagekopfes.
[0057] In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
[0058] Ein in den Figuren 1 und 2 gezeigter Montagekopf 2 weist allgemein ein Traggestell
4 auf, an dem mehrere nachfolgend im Detail genauer beschriebene Einheiten befestigt
sind. Das Traggestell 4 weist einen Flansch 6 auf, mit dem es an einem Industrieroboter
8 gehalten ist, welcher nur durch eine gestrichelte Linie eines Befestigungsflansches
einer Roboterhand angedeutet ist. Der Montagekopf 2 ist dadurch insgesamt im Raum
weitgehend frei verfahrbar, sodass der Montagekopf 2 bei Bedarf in beliebige Position
und auch mit einem beliebigen Winkel (0 - 360°) positioniert werden kann Alternativ
hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass er an einem festen Gestell beispielsweise
lediglich linear verfahrbar ist. Weiterhin besteht auch die Alternative, dass der
Montagekopf selbst feststehend ist und ein Leitungsstrang 10 relativ zum Montagekopf
2 verfahrbar ist.
[0059] Der Montagekopf 2 dient allgemein zur Bandierung des Leitungsstrangs 10 mit einem
Band 14. das Band 14 ist hierbei bevorzugt feststehend angeordnet und der Montagekopf
verfährt in Richtung zum Leitungsstrang 10.
[0060] Der Montagekopf 2 erstreckt sich in einer Längsrichtung L, senkrecht hierzu in einer
Querrichtung Q sowie weiterhin in einer Vertikalrichtung V. beim Bandierungsprozess
erstreckt sich der Leitungsstrang 10 in Querrichtung Q.
[0061] Als eine wesentliche Komponente weist der Montagekopf 2 ein Wickelmodul 16 mit einem
vorzugsweise C-förmigen oder ringsegmentartigen Wickelkopf 18 auf. Am Wickelkopf 18
ist weiterhin eine Bandierungseinheit 20 befestigt, die damit Teil des Wickelmoduls
16 ist. Durch seine Ausgestaltung weist der Wickelkopf 18 eine Einführöffnung auf
und umschließt einen zentralen Innenraum, in den der Leitungsstrang 10 hineingeführt
werden kann. Zum Umwickeln des Bandes 14 rotiert der Wickelkopf 18 um eine hier nicht
näher dargestellte Rotationsachse, die zugleich eine Mittenachse des vom Wickelkopf
18 definierten Innenraums ist. Die Rotationsachse erstreckt sich beim Bandierungsprozess
entlang des Leitungsstranges 10.
[0062] Zum Antrieb des Wickelkopfes 18 ist eine geeignete Antriebsvorrichtung vorgesehen.
Speziell ist hierzu im Ausführungsbeispiel am Außenumfang des Wickelkopfes eine Zahnung
19A ausgebildet, in die typischerweise mehrere um den Umfang verteilte Antriebsbänder
oder Zahnriemen 19B eingreifen (vgl. hierzu insbesondere auch FIG 4). Der zumindest
eine Zahnriemen wird von einem geeigneten Antrieb angetrieben. Der komplette Riemenantrieb
ist dabei Teil des Wickelmoduls 16.
[0063] Das Wickelmodul 16 und damit der Wickelkopf 18 sind vorzugsweise relativ zum Traggestell
4 in und entgegen der Längsrichtung L verstellbar, sodass also eine Zustellbewegung
in Richtung zum Leitungsstrang 10 ermöglicht ist. Insbesondere ist der Wickelkopf
18 über einen Linearantrieb linear verfahrbar. Hierzu ist ein geeigneter Antrieb vorgesehen.
[0064] Wie speziell aus der Figur 2 zu erkennen ist, weist das Wickelmodul 16 eine Trägerplatte
16A auf, welche an ihrem vorderen Ende nach vorne hin offen ist und dadurch einen
Freiraum 16B definiert. An diesem vorderen Ende ist der Wickelkopf 18 rotierbar an
der Trägerplatte 16 A befestigt. Über den zuvor erwähnten Riemenantrieb wird insgesamt
eine ringsegmentartige Platte des Wickelkopfes in Rotation um die Rotationsachse versetzt.
Der Riemenantrieb ist insbesondere ebenfalls an der Trägerplatte 16A befestigt und
zwar in Längsrichtung betrachtet hinter dem Wickelkopf.
[0065] Die Bandierungseinheit 20 weist einen Bandabroller 22 auf, auf dem das Band 14 bevorratet
ist. Der Bandabroller 22 rotiert im Betrieb mit dem Wickelkopf 18. Die Bandierungseinheit
20 ist hierzu drehfest am Wickelkopf 18, und insbesondere an der zuvor erwähnten ringsegmentartigen,
rotierbaren Platte befestigt. Die Bandierungseinheit 20 ist daher insofern ein Bestandteil
des rotierbaren Wickelkopfes 18.
[0066] Wie insbesondere anhand von FIG 3 zu erkennen ist, weist der Bandabroller 22 im Ausführungsbeispiel
einen Spulenträger 40 auf, an dem eine Bandrolle 42 (Spule) befestigt ist. Diese wird
durch ein zentralen Rollenhalter 44 am Spulenträger 40 gehalten. Speziell wird durch
den Rollenhalter 44 eine vorzugsweise drehfeste Verbindung mit dem Spulenträger 40
erreicht.
[0067] Bevorzugt wird die Bandrolle 42 über Reibschluss, vorzugsweise ausschließlich über
Reibschluss gehalten. Der Rollenhalter 44 weist bevorzugt einen Einstellmechnismus
zum Einstellen des Reibewertes auf.
[0068] An dem Spulenträger 40 können Bandrollen 42 unterschiedlicher Breite aufgenommen
werden. Insbesondere ist zumindest ein Adapterring 46 angeordnet, der insbesondere
am Rollenhalter 44 fixierbar ist. Speziell sind zwei Adapterringe 46 angeordnet, die
zwischen sich einen Freiraum definieren, in dem eine schmale Bandrolle 42 gehalten
wird. Durch die beiden Adapterringe 46 wird auch die schmale Bandrolle 42 zentriert
gehalten.
[0069] Weiterhin weist die Bandierungseinheit 20 mehrere Führungselemente und/oder Umlenkelemente
auf, mit deren Hilfe das Band 14 zuverlässig geführt und umgelenkt wird.
[0070] Die Bandierungseinheit 20 weist bevorzugt ein erstes Anpresselement 24 auf. Das Anpresselement
24 ist in Richtung zum Leitungsstrang 10 verfahrbar und dient zum Heranführen und
Anpressen eines Bandanfangs an den Leitungsstrang 10 zu Beginn des Bandierungsprozesses.
Das erste Anpresselement 24 ist beispielsweise schwenkbeweglich an der Bandierungseinheit
20 gelagert. Es ist insbesondere nach Art einer Anpressrolle ausgebildet.
[0071] Weiterhin weist die Bandierungseinheit 20 ein weiteres, zweites Anpresselement 25
auf, welches ebenfalls in Richtung zum Leitungsstrang 10 verstellbar ist. Das weitere
Anpresselement 25 ist vorzugsweise als ein elastisches Element ausgebildet, beispielsweise
als eine elastische Lasche und im Ausführungsbeispiel nach Art einer Bürste. Das weitere
Anpresselement 25 dient zum Anpressen eines Bandendes an den Leitungsstrang 10 am
Ende des Bandierungsprozesses, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.
[0072] Schließlich weist die Bandierungseinheit 20 noch ein Schneidelement 23 auf, welches
insbesondere unmittelbar angrenzend zum weiteren Anpresselement 25 angeordnet ist
und mit diesem verstellbar ist. Das Schneidelement 23 und das weitere Anpresselement
25 üben bevorzugt eine gemeinsame (Schwenk-) Bewegung beim Abschneiden des Bandes
14 aus.
[0073] Benachbart zum Schneidelement 23 und zwar auf der zum Band 14 bzw. zum Bandabroller
22 orientierten Seite und damit insbesondere gegenüberliegend zum weiteren Anpresselement
25 ist noch ein Halteelement 27 angebracht, welches zum Abstützen bzw. Halten eines
Bandendes des auf dem Bandabroller 22 verbleibenden Teilbandes vorgesehen ist. Das
Halteelement 27 weist hierzu beispielsweise mehrere Stifte, im Ausführungsbeispiel
drei Stifte auf, die in Richtung zum Band 14 und speziell zum Bandabroller 22 orientiert
sind. Die Stifte sind in den Figuren entgegen der tatsächlichen Ausführungsvariante
überdimensioniert und zu lang dargestellt. In der in den FIG 3 und FIG 4 dargestellten
Situation (nach einem vorhergehenden Bandierungsprozess, bei dem das Band 14 abgeschnitten
wurde) durchstoßen die Stifte das Band 14.
[0074] Wie insbesondere aus der Figur 4 zu entnehmen ist, ist am Wickelkopf 18 insbesondere
an der Bandierungseinheit 20 noch eine Auswuchtmasse 34 befestigt.
[0075] Als eine weitere wesentliche Komponente ist zumindest und vorzugsweise genau eine
Greifeinheit 26 vorgesehen. Die Greifeinheit 26 ist an der zur Bandierungseinheit
20 gegenüberliegenden Seite neben dem Wickelmodul 16 angeordnet. Alternativ hierzu
können zwei Greifeinheiten 26 beidseitig des Wickelmoduls 16 angeordnet sein.
[0076] Eine jeweilige Greifeinheit 26 weist einen Greifhalter 28 sowie zwei bogenförmige
Greifelemente 30 auf. Diese sind am Greifhalter 28 insbesondere schwenkbeweglich gelagert.
In FIG 2 ist ein steuerbares Betätigungselement 31 zu erkennen, welches vorzugsweise
zwei Stellelemente 31a, 31b aufweist, die jeweils mit einem der Greifelemente 30 in
einem Fußbereich verbunden sind. Die Stellelemente 31a, 31b, können eine Schwenkbewegung
ausführen und mit Ihnen auch die bogenförmigen Greifelemente 30.
[0077] Die gesamte Greifeinheit 26 ist vorzugsweise wiederum in Längsrichtung L in Richtung
zum Leitungsstrang 10 zustellbar. Die Greifeinheit ist hierzu beispielsweise am Wickelmodul
16 und insbesondere an der Trägerplatte 16 A linearverschieblich mit einem eigenen
Antrieb für die lineare Verstellung angebracht.
[0078] In den Figuren 1 bis 3 sind die Greifelemente 30 in einer teilweise geschlossenen
Stellung dargestellt, in der sie gemeinsam mit dem Greifhalter 28 den Leitungsstrang
10 vollständig umgreifen. Dieser liegt daher zwischen den Greifelementen 30 und dem
Greifhalter 28 ein. Beim Zusammenführen der Greifelemente 30 werden die losen Einzelstränge
des Leitungsstrangs 10 zusammengefasst, sodass der Leitungsstrang 10 insgesamt komprimiert
wird. Insgesamt wird der Leitungsstrang 10 in der Greifeinheit 26 während des Bandierungsprozesses
lose geführt. Bevorzugt wird der Leitungsstrang 10 zunächst fest gegriffen und zwar
insbesondere bis ein Bandanfang am Leitungsstrang 10 fixiert ist und das Band 14 ggf.
auch bereits mehrfach um den Leitungsstrang 10 gewickelt ist. Nachfolgend wird die
Greifeinheit 26 (Greifelemente 30) etwas geöffnet und in eine Greifstellung überführt,
so dass der Leitungsstrang 10 lose geführt ist und der Leitungsstrang 10 beim Bandierungsprozess
durch die Greifeinheit 26 hindurch geführt wird.
[0079] Der Montagekopf 2 weist weiterhin zwei Paare an Führungsrollen 32 auf. Diese sind
jeweils beidseitig des Wickelkopfes 18 bzw. der Bandierungseinheit 20 angebracht.
Das auf Seiten der Greifeinheit 26 angeordnete Paar ist beispielsweise an der Greifeinheit
26, speziell am Greifhalter 28 befestigt und insbesondere mit dieser in Längsrichtung
L verstellbar.
[0080] Ergänzend oder alternativ ist das Paar unabhängig vom Greifhalter in Längsrichtung
L verstellbar. Den Führungsrollen 32 ist daher insbesondere ein eigener Verstellmechanismus
zur Längsverstellung zugeordnet, so dass sie unabhängig vom Greifhalter verstellbar
sind. Das gegenüberliegende Paar, welches neben der Bandierungseinheit 20 angeordnet
ist, ist vorzugsweise ebenfalls in Längsrichtung L verstellbar und weist hierzu einen
geeigneten Linearantrieb auf.
[0081] Die Führungsrollen 32 sind jeweils einander gegenüberliegend zum Leitungsstrang 10
angeordnet und können in Richtung auf den Leitungsstrang 10 zu verstellt werden. Hierzu
ist insbesondere eine Schwenkbewegung vorgesehen. In ihrer geschlossenen Endstellung
sind ihre Rollenachsen vorzugsweise parallel oder weitgehend parallel zueinander angeordnet.
Der Leitungsstrang 10 ist zwischen den Führungsrollen 32 geführt und dort gehalten.
Ein Abstand zwischen den Führungsrollen 32 ist bevorzugt derart bemessen, dass der
Leitungsstrang 10 insgesamt etwas zusammengepresst wird, sodass er dort beispielsweise
eine etwa abgeflachte Querschnittskontur aufweist. Der Abstand zwischen den Führungsrollen
32 beim Bandierungsprozess ist bevorzugt einstellbar, beispielsweise durch eine Parametrierung
oder alternativ auch manuell, Insbesondere in Abhängigkeit eines Durchmessers des
Leitungsstrangs 10.
[0082] In gleicher oder ähnlicher Weise lässt sich vorzugsweise auch ein Greifdurchmesser
der Greifelemente 28 in deren geschlossenem Zustand einstellen. Beim nachfolgenden
Bandierungsprozess wird hierdurch zuverlässig ein Verdrehen des Leitungsstrangs 10
vermieden. Die Führungsrollen 32 sind bevorzugt während des gesamten Bandierungsprozesses
gegen den Leitungsstrang 10 gepresst.
[0083] Die Führungsrollen 32 sind um ihre die Rollenachse rotierbar, weisen bevorzugt jedoch
keinen eigenen Antrieb auf. Die Oberfläche der Führungsrollen 32 weist vorzugsweise
eine gute Haftung auf und ist beispielsweise eine Gummierung oder nach Art einer Gummierung
ausgebildet. Hierdurch ist zudem die Gefahr einer Beschädigung des Leitungsstranges
10 während des gesamten Bandierungsprozesses zumindest weitgehend vermieden. Auch
wird hierdurch ein Verdrehen des Leitungsstrangs während des Bandierungsprozesses
entgegengewirkt und vermieden.
[0084] Im Hinblick auf eine kompakte Ausgestaltung des Montagekopfes 2 ist hervorzuheben,
dass das Paar an Führungsrollen 32, welches auf der zu der Bandierungseinheit 20 gegenüberliegenden
Seite des Wickelmoduls 16 angeordnet ist, in Querrichtung derart positionierbar ist,
dass es in den zuvor beschriebenen Freiraum 16B in der Trägerplatte 16A zumindest
während des Bandierungsprozesses und bevorzugt dauerhaft einliegt.
[0085] Der Bandierungsprozess ist vorzugsweise wie folgt:
Der Montagekopf 2 wird mithilfe des Roboters 6 in Richtung zum Leitungsstrang 10 verfahren.
Der Leitungsstrang 10 ist dabei insbesondere beidseitig festgehalten. Die Zustellbewegung
des Montagekopfes 2 ist jedoch nicht zwingend erforderlich, je nachdem wie die Positionierung
des Montagekopfes 2 relativ zum Leitungsstrang 10 ist. Alternativ oder ergänzend werden
die Greifeinheit 26 und das Wickelmodul 16 in Längsrichtung L zugestellt, indem das
Wickelmodul 16 relativ zum Traggestell 4 verfahren wird. Bevorzugt wird der Montagekopf
zu Beginn des Bandierungsprozesses neben dem Leitungsstrang 10 positioniert, und zwar
derart, dass die seitliche Öffnung des Wickelkopfes 18 in Richtung zum Leitungsstrang
10 orientiert ist.
[0086] Bevorzugt wird zunächst die Greifeinheit 26 zum Leitungsstrang 10 zugestellt und
hierzu relativ zum Traggestell 4 verfahren. Anschließend werden die Greifelemente
30 verschwenkt, sodass der Leitungsstrang 10 umschlossen ist. Die Greifelemente 30
definieren zusammen mit dem Greifhalter 28 einen Greifdurchmesser. Die Einzelleitungen
werden dabei insbesondere zusammengeführt und ggf. auch zusammengepresst. Bevorzugt
wird der Leitungsstrang 10 bei diesem Schritt zunächst geklemmt und fest gehalten.
[0087] Insbesondere gleichzeitig oder mit einem zeitlichen Versatz werden die Führungsrollen
32 zunächst in Längsrichtung nach vorne zum Leitungsstrang 10 verfahren, wiederum
relativ zum Traggestell. Anschließend werden sie in ihre Endstellung gebracht, insbesondere
durch eine Schwenkbewegung, sodass sie gegen den Leitungsstrang 10 gepresst werden
und diesen insbesondere auch abflachen und in eine flache Querschnittsform pressen.
Durch die Presskraft wird eine gewisse Haltekraft auf den Leitungsstrang 10 ausgeübt.
[0088] Anschließend werden die Greifelemente 30 etwas gelöst, sodass sie den Leitungsstrang
zwar weiterhin vollständig umschließen, diesen jedoch nur noch lose halten, sodass
der Leitungsstrang 14 in Querrichtung durch die Greifeinheit 16 hindurchgeführt werden
kann.
[0089] Weiterhin wird bei Bedarf der Leitungsstrang 14 in Querrichtung mithilfe der beiden
Paare an Führungsrollen 32 gestrafft. Hierzu werden die beiden Paare gegensinnig in
und entgegen der Querrichtung Q auseinandergezogen, sodass also der Leitungsstrang
10 im Bereich des Wickelkopfes 16 gestrafft wird. Zumindest eines der Paare übt hierbei
eine Bewegung in Querrichtung Q aus.
[0090] Beispielsweise wird das Paar auf Seite der Greifeinheit 16 mit dieser in Querrichtung
Q und damit relativ zum Wickelmodul versetzt. Hierzu ist wiederum ein geeigneter Antrieb
angebracht.
[0091] Im nächsten Schritt wird das Wickelmodul 16 in Längsrichtung L in Richtung zum Leitungsstrang
10 relativ zum Traggestell 4 verfahren, so dass dieser dabei im Inneren des Wickelkopfes
18 aufgenommen wird.
[0092] Ein evtl. lose herabhängender Bandanfang des Bandes 14 wird bevorzugt bei dieser
Zustellbewegung gegen den Leitungsstrang 10 gedrückt. Dies erfolgt insbesondere mithilfe
des ersten Anpresselements 24, welches das Band 14 von oben gegen den Leitungsstrang
10 drückt, sodass das Band 14 zwischen dem Anpresselement 24 und dem Leitungsstrang
10 fixiert ist (vergleiche hierzu Figur 3). Bei einer alternativen Ausführungsvariante
besteht auch die Möglichkeit, dass das Anpresselement 24 von unten gegen den Leitungsstrang
10 verschwenkt wird, so dass der Bandanfang gegen den Leitungsstrang 10 gedrückt wird.
In jedem Fall wird der Bandanfang am Leitungsstrang 10 vollautomatisch fixiert. Beim
Band 14 handelt es sich insbesondere um ein selbstklebendes Band.
[0093] Nach dieser Fixierung erfolgt die eigentliche Bandierung. Hierzu rotiert der Wickelkopf
18 und mit ihm die Bandierungseinheit 20 um die Rotationsachse, sodass das Band 14
vom Bandabroller 22 abgerollt und um den Leitungsstrang 10 herumgewickelt wird. Bevorzugt
wird das Band 14 zunächst an der Ausgangsposition mehrfach um den Leitungsstrang 10
gewickelt, so dass der Bandanfang zuverlässig fixiert ist.
[0094] Nachfolgend erfolgt dann beispielsweise eine spiralförmige Umwicklung des Leitungsstrangs
10 mit dem Band 14.
[0095] Die Greifeinheit 26 hält den Leitungsstrang 10 vorzugsweise bis zum Beginn dieser
spiralförmigen Umwicklung fest umschlossen. Allgemein werden vor dem Beginn der spiralförmigen
Umwicklung die Greifelemente 30 wieder etwas geöffnet, so dass der Leitungsstrang
10 zwar weiterhin vollständig umgriffen ist, jedoch lediglich lose gehalten ist.
[0096] Für das spiralförmige Umwickeln wird der gesamte Montagekopf 2 speziell mithilfe
des Industrieroboters 8 in oder entgegen der Querrichtung Q verfahren, sodass das
Band 14 sukzessive um den Leitungsstrang 10 entweder als Spiralbandierung oder auch
als Vollbandierung herumgewickelt wird. Grundsätzlich ist mit dem Montagekopf 2 auch
eine Spot-Bandierung ermöglicht, bei der das Band 14 lediglich an einer Position um
den Leitungsstrang 10 herumgewickelt wird.
[0097] Am Ende des Bandierungsprozesses erfolgt ein automatisches Abschneiden des Bandes.
Bevorzugt fährt zunächst die Bandierungseinheit 20 (gemeinsam mit dem Wickelkopf 18)
entgegen der Längsrichtung L ein Stück weit zurück. Hierdurch steht in radialer Richtung
ein Teilstück des Bandes von dem Leitungsstrang 10 ab. Das Band 14 wird hierbei gestrafft
und ist damit gespannt. An dieser Stelle wird das Band 14 mithilfe des Schneidelements
23 durchtrennt. Hierzu ist insbesondere eine Schwenkbewegung der Bandierungseinheit
20 beispielsweise um die Rotationsachse des Wickelmoduls 16 vorgesehen. Hierdurch
wird also das Schneidelement 23 von unten gegen das gespannte Band 14 geführt. Dabei
durchtrennt das Schneidelement 23 das Band 14.
[0098] Bei einer alternativen Variante - speziell bei elastischen Bändern 14 - fährt die
Bandierungseinheit 20 (gemeinsam mit dem Wickelkopf 18) zunächst entgegen der Längsrichtung
L ein Stück weit zurück, so dass das Band 14 gespannt wird. Anschließend fährt die
Bandierungseinheit 20 wieder in Längsrichtung ein Stück nach vorne, so dass das Band
14 entspannt wird und nicht mehr elastisch gespannt ist, jedoch ausreichend Raum für
das Schneidelement 23 zum Schneiden besteht. Hierdurch wird vermieden, dass das Band
14 aufgrund der Elastizität nach dem Schneiden sich zurückrollt /zurückzieh und für
den nachfolgenden Bandierungsprozess kein loser Bandanfang mehr zur Verfügung stehen
würde.
[0099] Im weiteren Bewegungsablauf, beispielsweise bei der gleichen Schwenkbewegung wird
das dabei erzeugte lose Bandende vorzugsweise zugleich auch von dem weiteren Anpresselement
25 gegen den Leitungsstrang 10 gedrückt.
[0100] Grundsätzlich sind auch alternative Bewegungsabläufe zum Andrücken des Bandendes
möglich. Beispielsweise ist vorgesehen, dass bei einer Schwenkbewegung nach oben das
Durchtrennen erfolgt und bei einer nachfolgenden Schwenkbewegung nach unten das Andrücken.
Anstelle der Schwenkbewegung kann auch eine lineare Bewegung erfolgen. Durch die elastische
Ausgestaltung des weiteren Anpresselements 25 ist ein sanftes Anpressen des Bandendes
am Leitungsstrang 10 erreicht.
[0101] Nach dem Abtrennen verbleibt an dem auf dem Bandabroller 22 befindlichen Band 14
ein endseitiges Bandende, welches für den nächsten Bandierungsprozesses den Bandanfang
definiert. Durch die Anordnung des Halteelements 27 wird dieses Bandende definiert
gehalten. Beispielsweise liegt das Bandende auf dem Halteelement 27 von oben auf.
In bevorzugter Ausgestaltung ist das Halteelement 27 - wie insbesondere in FIG 3 zu
erkennen ist - durch mehrere insbesondere nadelförmige Stifte gebildet, die das Band
sogar durchstoßen. Das Durchstoßen erfolgt insbesondere beim Abschneiden, wenn das
Schneidelement 23 von unten gegen das Band 14 verschwenkt wird. Das Halteelement 27
wird vorzugsweise mit dem Schneidelement 23 verschwenkt.
[0102] Beim Schneidprozess durchstoßen daher die nadelförmigen Stifte das Bandende. Somit
halten die Stifte das Bandende für das nächsten Bandagieren fest in Position. Die
Stifte stehen nur etwas über das Band 14 hinaus (in den Figuren übertrieben dargestellt).
[0103] Beim nächsten Bandagieren, beim Zustellen des Wickelmoduls 18 zu dem Leitungsstrang
10, wird das Brandende durch die Stifte in Position gehalten. Das erste Anpresselement
24 führt durch Schwenkbeweg das Band 14 zum Leitungsstrang 10, sodass das Band 14
gegen den Leitungsstrang 10 gepresst wird und dort anhaften kann. Bei der nachfolgenden
Rotation der Bandierungseinheit 20 wird das Bandende dann automatisch von den Stiften
freigesetzt.
[0104] Durch das erste Anpresselement 24 wird das Band 14 allgemein in Position gehalten.
Durch die Stifte wird das Bandende nach dem Schneiden insbesondere nach unten gehalten,
bis zum nächsten Bandierungsvorgang.
[0105] Das Halteelement 27 ist dabei unmittelbar benachbart zum Schneidelement 23 angeordnet.
Hierunter wird insbesondere verstanden, dass das Halteelement 27 und damit der Stützort
für das Bandende allenfalls wenige Zentimeter, beispielsweise maximal 2 cm oder auch
maximal 1 cm vom Schneidelement 23 entfernt ist.
[0106] Nachfolgend gehen die Führungsrollen 32 sowie die Greifeinheit 26 wieder in ihre
Ausgangsstellung über und geben den bandierten Leitungsstrang 10 frei.
[0107] Nachfolgend wird entweder ein weiterer Leitungsstrang 10 in eine gewünschte Bandierungsposition
gebracht, in der er gehalten wird und/oder der Montagekopf 2 wird zu einem nächsten
Leitungsstrang 10 verfahren.
[0108] In den Figuren 5 und 6 ist eine alternative Variante des Montagekopfes 2 dargestellt.
Die vorhergehenden Erläuterungen gelten zumindest weitgehend gleichermaßen auch für
diese alternative Variante. Im Unterschied zu der ersten Variante ist auf das Halteelement
27 verzichtet. Auch sind zwei Greifeinheiten 26 beidseitig des Wickelkopfes 18 angebracht.
Ein jeweiliges Paar an Führungsrollen 32 ist vorzugsweise jeweils an einer jeweiligen
Greifeinheit 26 befestigt.
Bezugszeichenliste
[0109]
- 2
- Montagekopf
- 4
- Traggestell
- 6
- Flansch
- 8
- Industrieroboter
- 10
- Leitungsstrang
- 14
- Band
- 16
- Wickelmodul
- 16A
- Trägerplatte
- 16B
- Freiraum
- 18
- Wickelkopf
- 19 A
- Zahnung
- 19B
- Zahnriemen
- 20
- Bandierungseinheit
- 22
- Bandabroller
- 23
- Schneidelement
- 24
- erstes Anpresselement
- 25
- zweites Anpresselement
- 26
- Greifeinheit
- 27
- Halteelement
- 28
- Greifhalter
- 30
- Greifelement
- 31
- Betätigungselement
- 31a,b
- Stellelemente
- 32
- Führungsrolle
- 34
- Auswuchtmasse
- 40
- Spulenträger
- 42
- Bandrolle
- 44
- Rollenhalter
- 46
- Adapterring
- L
- Längsrichtung
- Q
- Querrichtung
- V
- Vertikalrichtung
1. Montagekopf (2), welcher sich in einer Längsrichtung (L), einer Querrichtung (Q) und
einer Vertikalrichtung (V) erstreckt und zur automatisierten Bandierung eines sich
in Querrichtung (Q) erstreckenden Leitungsstrangs (10) mit einem Band (14) ausgebildet
ist, wobei der Leitungsstrang(10) mehrere Einzelleitungen aufweist und wobei der Montagekopf
(2) ein Wickelmodul (16) aufweist mit einem Wickelkopf (18), der um eine sich in Querrichtung
(Q) erstreckende Rotationsachse rotierbar ist, sowie mit einer Bandierungseinheit
(20) zur Bereitstellung und Führung des Bandes (14), wobei der Wickelkopf (18) insbesondere
in Längsrichtung (L) nach vorne offen ist, so dass der Leitungsstrang(10) in einen
Innenraum des Wickelkopfes (18) seitlich einführbar ist.
2. Montagekopf (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Montagekopf (2) zumindest
ein Paar an Führungsrollen (32) aufweist, die zwischen sich die Einzelleitungen führen,
derart, dass ein Verdrehen der Einzelleitungen um die Rotationsachse vermieden ist,
wobei die Führungsrollen (32) bevorzugt ohne eigenem Antrieb und lose gelagert sind,
so dass sie um eine Rollenachse drehbar sind .
3. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher ein Schneidelement
(23) aufweist, welches zum automatischen Abschneiden des Bandes (14) am Ende des Bandierungsprozesses
ausgebildet ist und welches bevorzugt an der Bandierungseinheit (20) befestigt ist.
4. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die Bandierungseinheit (20) am Wickelkopf (18) befestigt ist, derart, dass sie beim
Wickelprozess mit diesen um den Leitungsstrang rotiert, und / oder
- bei dem die Bandierungseinheit (20) verfahrbar befestigt ist und im Betrieb derart
gesteuert wird, dass diese am Ende des Bandierungsprozesses insbesondere entgegen
der Längsrichtung (L) in eine Schneidposition verfahren wird, wobei das Band (14)
hierdurch vorzugsweise gespannt wird.
5. Montagekopf nach einem der Ansprüche 3 bis 4, bei dem
- in der Schneidposition das Schneidelement (23) in Richtung zum Band (14) verschwenkbar
ist, wobei hierzu insbesondere die Bandierungseinheit (20) gemeinsam mit dem daran
befestigten Schneidelement (23) verschwenkt wird und / oder
- - ein als weiteres Anpresselement (25) bezeichnetes Anpresselement (25) vorgesehen
ist, welches insbesondere als biegeelastische Lasche oder Bürste ausgebildet ist und
welches dafür ausgebildet ist, nach dem Abschneiden des Bandes (14) ein Bandende gegen
den Leitungsstrang (10) zu pressen, wobei das weitere Anpresselement hierzu insbesondere
in Richtung zum Leitungsstrang (10) verstellbar ist, wobei in bevorzugter Ausgestaltung
das weitere Anpresselement (25) Teil der Bandierungseinheit (20) ist, wobei das Verstellen
des weiteren Anpresselements (25) in Richtung zum Leitungsstrang (10) durch eine Drehbewegung
der Bandierungseinheit (20) erfolgt.
6. Montagekopf (2) nach einem Ansprüche 3 bis 5, bei dem ein Halteelement (27) benachbart
zum Schneidelement angeordnet ist, welches zum Halten eines Bandendes des Bandes (14)
ausgebildet ist, wobei das Halteelement (27) insbesondere durch mehrere Stifte gebildet
ist, die das Band nach einem Abschneiden vorzugsweise durchstoßen.
7. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- bei dem die Bandierungseinheit (20) einen Bandabroller (22) aufweist und die Bandierungseinheit
(20) Teil des Wickelmoduls (16) ist und bei der Bandierung mit dem Wickelkopf (18)
um die Rotationsachse rotiert und / oder
- bei dem am Wickelkopf (18) und insbesondere an der Bandierungseinheit (20) eine
Auswuchtmasse (34) befestigt ist
8. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- welcher ein Traggestell (4) aufweist und bei dem das Wickelmodul (16), insbesondere
gemeinsam mit der die Bandierungseinheit (20) in Längsrichtung (L) relativ zum Traggestell
(4) verfahrbar ist, wobei hierbei beim Bandierungsprozess das Band (14) und speziell
ein Bandanfang des Bandes (14) an den Leitungsstrang (10) für ein vollautomatisches
Fixieren des Bandanfangs am Leitungsstrang (10) heranführbar ist und / oder
- bei dem die Bandierungseinheit (20) ein (erstes) Anpresselement (24) aufweist, welches
in Richtung zum Leitungsstrang (10) verstellbar ist, wobei im Betrieb das Anpresselement
(24) zu Beginn der Bandierung derart in Richtung zum Leitungsstrang (10) verfahren
wird, dass ein Bandanfang des Bandes (14) gegen den Leitungsstrang (10) gedrückt wird:.
9. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der in Querrichtung (Q) seitlich
zum Wickelmodul (16) eine Greifeinheit (26) mit verstellbaren Greifelementen (30)
aufweist, die zum Komprimieren des aus mehreren Einzelsträngen bestehenden Leitungsstrangs
(10) ausgebildet sind und den Leitungsstrang (10) umschließen, wobei der Leitungsstrang
(10) in einer Greifstellung während des Bandierungsprozesses insbesondere lose gehalten
ist, derart, dass der Leitungsstrang (10) in Querrichtung (Q) durch die Greifeinheit
(26) hindurchführbar ist, wobei in bevorzugter Ausgestaltung die Greifelemente (30)
zumindest auf ihrer dem Leitungsstrang (10) zugewandten Seite bogenförmig ausgebildet
sind..
10. Montagekopf (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem
- die Greifeinheit (26) weiterhin einen feststehenden Greifhalter (28) aufweist, welcher
gemeinsam mit den Greifelementen (30) den Leitungsstrang (10) umschließt, wobei die
Greifelemente (30) vorzugsweise am Greifhalter (28) beweglich gelagert sind und /
oder
- die Greifeinheit (26) relativ zum Wickelmodul in Längsrichtung (L) verstellbar ist
und insbesondere am Wickelmodul (16) verstellbar befestigt ist.
11. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, bei dem
Führungsrollen (32) derart ausgebildet und im Betrieb ansteuerbar sind und auch angesteuert
werden, dass sie gegen den Leitungsstrang (10) gepresst werden, insbesondere derart,
dass im Bereich der Führungsrollen (32) der Leitungsstrang (10) eine flache Querschnittskontur
aufweist.
12. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, bei dem
beidseitig des Wickelmoduls (16) ein Paar Führungsrollen (32) angeordnet ist.
13. Montagekopf (2) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem zumindest ein Paar Führungsrollen
(32) in Querrichtung (Q) verstellbar ist und das zumindest ein Paar im Betrieb bevorzugt
derart angesteuert wird, dass die beiden Paare im Betrieb, speziell zu Beginn des
Bandierungsprozesses relativ zueinander auseinandergezogen werden, so dass die Einzelleitungen
gestrafft werden.
14. Montagekopf (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und nach Anspruch 2, bei dem
das zumindest eine Paar der Führungsrollen (32) zumindest temporär während des Bandierungsprozesses
innerhalb eines Freiraums (16B) des Wickelmoduls (16) angeordnet ist, speziell innerhalb
einer Trägerplatte (16A), an der der Wickelkopf (18) rotierbar befestigt ist.
15. Verfahren zum automatisierten Bandieren eines Leitungsstranges (10) mit einem Band
(14) mit Hilfe eines Montagekopfes (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei
dem zumindest einige und vorzugsweise alle der folgenden Schritte und insbesondere
in der nachfolgend angeführten Reihenfolge ausgeführt werden
a. der Montagekopf (2) und der Leitungsstrang (10) werden in Längsrichtung (L) relativ
zueinander verfahren, so dass der Leitungsstrang (10) im Inneren des Wickelkopfes
(16) aufgenommen wird,
b. die Greifelemente (30) der Greifeinheit (26) werden von einer offenen Stellung
insbesondere durch eine Schwenkbewegung in die Endstellung überführt, wobei die Einzelelemente
hierbei vorzugsweise zunächst komprimiert werden und anschließend lose in der Greifeinheit
(26) gehalten werden,
c. die Führungsrollen eines Paares werden jeweils in Richtung zum Leitungsstrang (10)
zugestellt und pressen diesen zwischen sich, so dass der Leitungsstrang (10) im Bereich
der Rollen abgeflacht und gegen ein Verdrehen gesichert ist, wobei anschließend die
beiden Rollenpaare vorzugsweise in Querrichtung etwas auseinandergezogen werden, um
den Leitungsstrang (10) zu straffen,
d. die Bandierungseinheit (20) wird in Richtung zum Leitungsstrang (10) insbesondere
linear und bevorzugt gemeinsam mit dem Wickelkopf (16) zugestellt,
e. ein Bandanfang des Bandes (14), welcher insbesondere hängend orientiert ist, wird
mit Hilfe des Anpresselementes (24) an den Leitungsstrang angepresst, wobei hierzu
das Anpresselement (24) insbesondere relativ zur übrigen Bandierungseinheit (20) verstellt,
insbesondere verschwenkt wird, so dass der Bandanfang am Leitungsstrang (10) fixiert
wird,
f. anschließend wird die Bandierungseinheit (20) insbesondere zusammen mit dem Bandabroller
(22) und weiter bevorzugt zusammen mit dem Wickelkopf (18) um den Leitungsstrang (10)
rotiert,
g. wobei insbesondere im Falle einer Spiral- oder Vollbandierung der Montagekopf (2)
in Querrichtung (Q) entlang des feststehenden Leitungsstrangs (10) verfahren wird
und gleichzeitig der Wickelkopf (16) um den Leitungsstrang (10) rotiert,
h. nach dem Bandierungsprozess wird das Band (14) mit Hilfe des Schneidelements (23)
getrennt, wobei das Schneidelement (23) hierzu bevorzugt an der Bandierungseinheit
(20) befestigt ist und mit dieser durch eine Schwenkbewegung gegen das Band (14) verfahren
wird und dieses durchtrennt,
i. nach dem Trennen wird ein loses Bandende mit Hilfe des weiteren Anpresselements
(25) gegen den Leitungsstrang (14) gedrückt, insbesondere mit Hilfe einer Schwenkbewegung.