[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Verbinden von Kontakthülsen
mit Leitungsenden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Für die Verkabelung von elektrischen
Geräten werden häufig konfektionierte Leitungen eingesetzt. Insbesondere in Kraftfahrzeugen
werden Kabelbäume verlegt, bei denen elektrische Leitungen an den Enden mit Kontakthülsen
versehen sind. Diese Kontakthülsen oder Steckkontaktteile sind beispielsweise an die
elektrischen Leitungen angelötet. Infolge der ständigen Vibrationen in Kraftfahrzeugen
führen schlechte Lötstellen ("kalte" Lötstellen) zu Störungen. Auch wegen der Brandgefahr
ist es unbedingt notwendig, zu einer Verbindungsmethode überzugehen, bei der eine
höchstmögliche Zuverlässigkeit des Kontaktes gegeben ist. Zur Erzielung einer hochwertigen
Verbindung wird in der Regel die Methode der Verlötung des abisolierten Leitungsendes
mit dem zugeordneten Leitungsanschlußteil des Steckkontaktteiles angewendet. Aus
der DE-OS 32 23 493 ist ein Verfahren zum Anlöten von Kontakthülsen an elektrische
Leitungen bekannt, bei dem die abisolierten Leitungen von einem Transportband automatisch
in die Kontakthülsen eingeführt werden, welche auf Schlitten zugeführt werden, die
auf einer geschlossenen separaten Bahn umlaufen. Auf diesen Schlitten werden die Hülsen
so ausgerichtet, daß beim Zuführen der abisolierten Leitungsenden das automatische
Einfädeln der Leitungsenden in die betreffenden öffnungen für die Lötung der Kontakthülsen
eingefädelt werden kann. Dabei werden je vier Leitungen auf einem Schlitten zusammengeführt.
Es sind mehrere Schlitten nötig und auf jedem Schlitten vier Greifzangen, welche die
Hülsen fixieren. Nachteilig bei dieser Lösung ist die Tatsache, daß die Schlitten
nicht gleichförmig umlaufen, sondern ruckweise, da jeweils vier Leitungen gleichzeitig
verarbeitet werden müssen. Das Sammeln auf den Schlitten geschieht deswegen, weil
die Zufuhr von Lötmittel bzw. das Einlöten der Hülsen nicht mit der gleichen Geschwindigkeit
ablaufen kann, wie das Abisolieren und Ablängen der elektrischen Leitungen. Weiter
ist aus der DE-OS 26 02 953 bekannt, Steckkontakte mit den abisolierten Enden elektrischer
Leitungen teilautomatisch zu verbinden und die verschiedenen Teile hierbei mit flüssigem
Lötzinn zu verlöten. Diese Verbindungstechnik geschieht durch Eintauchen der Lötstellen
in ein flüssiges Lötbad, wobei die Lötstelle eine Temperatur annimmt, welche die Ausbildung
einer saüberen Lötverbindung gewährleistet. Die Mängel dieser Methode liegen darin,
daß es sich lediglich um eine teilautomatische Lösung handelt; denn die Steckkontakte
und die abisolierten Adern müssen manuell zugeführt werden. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem die Verbindung von Kontakthülse
und Leitung vollautomatisch und genauso schnell abläuft wie das Ablängen und Abisolieren
der elektrischen Leitungen. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten
Art nach der Erfindung durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Vorzugsweise eignet sich die Erfindung zur Bestückung von konfektionierten Leitungen
mit Kontaktelementen. Die Verbindung von elektrischen Leitungen mit Kontakten setzt
voraus, daß die Leitungen einen gewissen Durchmesserbereich des elektrischen Leiters
nicht überschreiten und daß die Kontaktteile völlig gleichartig sind, so daß sie automatisch
bestückt werden können. Für andere Kontaktelemente sind separate Bestückungsautomaten
vorzusehen; dies ist aber nicht die eigentliche Aufgabe der Erfindung. Das Wesen des
erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine Arbeitskette, welche bestimmte
Arbeitsschritte an den elektrischen Leitungen vorzunehmen gestattet, mit der Transportkette
für die elektrischen Leitungen synchronisiert ist. Zunächst werden die elektrischen
Leitungen auf der Transportkette auf Länge gebracht und abisoliert. Kontakthülsen
mit einer Bohrung für den Anschluß der elektrischen Leitung werden in eirter Zuführvorrichtung
bereitgestellt. über eine Zuführschiene werden die Hülsen mit einer Vorzugsrichtung
für die Bohrung für den Leitungsanschluß bis 2u einem Zuführer transportiert. Dieser
Zuführer hat die Aufgabe, die einzelnen Hülsen im Arbeitstakt der Auffädelvorrichtung
zu steuern. Nachdem die Hülse fixiert ist, wird sie auf die Ader gefädelt, indem sich
ein Teil der Zuführungsvorrichtung in Richtung auf die Ader bewegt. Nach dem Einfädeln
wird die Kontakthülse durch einen Aufnehmer fixiert, welcher auf der Arbeitskette
befestigt ist. Dieser Aufnehmer weist beispielsweise eine Bolzen auf, welcher in einer
Führung auf und ab bewegt werden kann und einen Kopf besitzt, welcher das Einstecken
und Ausziehen des Aufnehmers mittels speziell gestalteter Führungsschienen für den
Bolzenkopf gestattet. Nachdem der Aufnehmer die Hülse erfaßt hat, bewegen sich die
Leitung auf der Transportkette und die durch den Aufnehmer mit der Arbeitskette verbundene
Kontakthülse synchron weiter. Dazu werden die vorher benötigten Führungs- und Fixierungsmittel
aus der Bewegungsrichtung von Ader und Kontakthülse gefahren. Wenn der Bolzen in dem
Führungsstück senkrecht zur Transportrichtung bewegt wird, spannt sich eine Feder.
Dadurch ist gewährleistet, daß der Bolzen nach jeder Auslenkung wieder in seine Ruhelage
zurückkehrt. Das gleiche gilt für die Kontakthülse mit dem eingefädelten Leitungsende,
da die Kontakthülse mit dem Bolzen kraftschlüssig verbunden ist. Nach Durchlaufen
der Station, in der die elektrische Leitung und die Kontakthülse miteinander leitend
verbunden worden sind, wird der Kopf des Aufnehmerbolzens über eine Ausziehschulter
aus der Hülse gezogen, so daß diese frei kommt. Das Führungsstück mit dem Aufnehmer
wandert über eine Endloskette zum Anfangspunkt bzw. zur Zuführstation zurück und kann
dort eine neue Kontakthülse aufnehmen. Die Transportkette ist ebenfalls eine Endloskette,
welche nach dem Abwerfen der Ader umgelenkt wird und zum Ausgangspunkt zurückkehrt.
Auf der Transportkette werden darauf in freie Positionen wieder neue Adern eingelegt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine Gesamtansicht,
Figur 2 eine verkürzte Aufsicht auf die Transportkette,
Figur 3 die Zuführstation,
Figur 4 die Drehvorrichtung für Kontaktteile.
Durch den gemeinsamen Antrieb mittels Kette oder Zahnriemen 22 wird die Arbeitskette
1 und die Transportkette 1 synchronisiert. Die Arbeitskette 2 läuft von der Umlenkstation
E zur Umlenkstation A auf der gegenüberliegenden Seite zurück und von dort zur Zuführstation
B. In der Zuführstation B mit dem ßestückungsautomaten 19 werden die auf der Transportkette
1 liegenden elektrischen Leitungen 3 (s. Fig. 2) mit der Kontakthülse 4 bestückt.
Wie die Figur 1 weiter zeigt, wird anschließend an der Station C das Flußmittel zugeführt,
wobei das Aderende mit dem unteren Teil der Hülse kurz eingetaucht wird und anschließend
beispielsweise verlötet (Station D). Zwischen Station D und E kühlt die Kontakthülse
soweit aus, daß das Lot fest ist und in der Station E der Bolzen 7 aus der Kontakthülse
4 gezogen werden kann, so daß die Transportkette 1 allein die Weiterbeförderung der
Ader 3 mit der Hülse 4 übernehmen kann. Am Ende der Transportkette wird die Ader dann
ausgeworfen. In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden die Hülsen
4 über eine Schiene 16 aus einem vibrationsförderer 21 zur Zuführstation B transportiert.
Der Bestückungsautomat 19 besteht aus einer Zentriervorrichtung 10 für die Kontakthülse
4, aus dem Zuführer 12 für die Kontakthülse 4 aus der Zuführschiene 16 für die Hülsen,
einem Trichter 13 (s. Fig. 3), welcher zum Zentrieren der elektrischen Leitung 3 in
die entsprechende Aufnahmebohrung in der Kontakthülse 4 dient, sowie einer Freigabevorrichtung
für 10 und 13 (s. Fig. 4), sobald die Kontakthülse aufgefädelt ist. Im aufgefädelten
Zustand wird die Kontakthülse von einem mittels eines Treibers 25 eingeschobenen Bolzen
7 erfaßt und mit der Arbeitskette 2 mitgeführt. Der Aufnehmer 5 besteht aus dem Bolzen
7, welcher in dem Gleitstück 18 federnd gelagert ist. Der Bolzen 7 besitzt einen Kopf,
welcher später von einer Ausziehschulter 8 wieder aus der Kontakthülse 4 herausgezogen
wird (Station E). In Figur 3 ist die Zuführung der Kontakthülse 4 im Detail dargestellt.
Die Kontakthülsen 4 rutschen auf der schrägen Gleitbahn 16 bis zum Zuführer 12, der
die Hülsen stoppt und im richtigen Arbeitstakt in Zuführposition vor dem Trichter
13 bringt. Damit die Ader mit ihrem abisolierten Ende auch in die Bohrung 17 in der
Hülse 4 einfädeln kann, muß die Kontakthülse gedreht werden. Dies geschieht beispielsweise
mit einer Rolle 30. Mittels einer Feder 29 wird auf der gegenüberliegenden Seite der
Rolle die Position der Bohrung 17 abgetastet. Befindet sich die Bohrung vor der Ausbuchtung
der Feder, so rastet diese in die Bohrung ein und die Rolle 30 wird ausgeschaltet.
Das Abschalten der Drehbewegung kann über eine Reibungskupplung geschehen; es kann
jedoch auch ein von der Feder 29 ausgelöster elektrischer Kontakt zum Abschalten
des Motors für die Antriebsrolle 30 herangezogen werden. Als nächstes wird die Antriebsrolle
30 und die Feder 29 beiseite geschwenkt und gleichzeitig die Hülse mittels einer weiteren
Feder 35 festgeklemmt, so daß sie sich nicht mehr weiterdrehen kann. Dieses Festklemmen
ist auch deswegen nötig, weil in dem Seitenteil des Trichters Rollen 31, 32, 33 und
34 vorgesehen sind, welche ein leichtes Drehen der Hülse gestatten. Gleichzeitig
dienen die Rollen 31 bis 34 der Zentrierung in Längsrichtung der Hülse. Die Hülse
wird durch die oberen beiden Rollen 31 und 32 auch am Herunterrutschen gehindert,
wobei auf der gegenüberliegenden Seite die Feder 35 das Gegenlager bildet. Nun wird
die gesamte Vorrichtung 19 auf die Transportkette 1 zubewegt, wobei der Arbeitstakt
dieser Bewegung so eingerichtet ist, daß dem Trichter 13 gerade ein abisoliertes Aderende
14 gegenübersteht. Dieses Aderende 14 fädelt nun in den Trichter 13 und in die Bohrung
17 der Kontakthülse 4 ein. Der Bolzenkopf wird vom Treiber 25 in die Kontaktöffnung
20 der Hülse 4 eingeschoben und damit sowohl die Kontakthülse 4 als auch das Aderende
14 mittels der synchronisierten Ketten 1 und 2 gemeinsam zur nächsten Station weitertransportiert.
Der Bolzen 7 bildet mit dem Gleitstück 18 und der Feder 6 den an der Arbeitskette
umlaufenden Aufnehmer 5. Dazu muß allerdings der zweiteilige Trichter 13 durch eine
Freigabevorrichtung von der Hülse in Richtung der Ader und nach oben und unten weggeschwenkt
werden. Nun können Hülse und Ader, welche fest an dem Aufnehmer 5 sitzen, weiterbefördert
werden. Die Verfahrensschritte Zuführen der Hülse, Drehen der Hülse, bis die Bohrung
mit der Trichteröffnung fluchtet, Wegschwenken der Zentriervorrichtung 10, Einfädeln
des Aderendes in die Bohrung 17 der Kontakthülse 4, Eintreiben des Bolzens in die
Kontakthülse und Öffnen und Wegschwenken der Trichterhälften, laufen sehr schnell
hintereinander ab. Die Zentrier- oder Positionierungsvorrichtung kann natürlich auch
in anderer Weise arbeiten; beispiels- weise kann das Abtasten auch optisch geschehen.
Der Zuführer 12 kann beispielsweise ein Keil sein, welcher sich auf einer Seite abstützt
und jeweils eine Hülse durch das Vorantreiben der schrägen Keilfläche zuführt. Die
Betätigung der einzelnen Organe kann pneumatisch oder elektromagnetisch erfolgen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Kontaktteile bereits
vor der Zuführstatlon B vollständig ausgerichtet, so daß sie am Ende der Zuführschiene
16 direkt vor dem Trichter 13 in die für das Einfädeln der Ader 3 vorgesehene Lage
gelangen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch nicht auf eine bestimmte Art der
Verbindung zwischen Hülse und Ader beschränkt. Es kann alternativ zum Löten in der
Station D auch ein Schweißvorgang erfolgen. Das Abwerfen der fertig konfektionierten
Ader von der Arbeitskette 2 erfolgt vor dem Umkehrpunkt E dadurch, daß der Bolzenkopf
durch eine Ausziehschulter 8 in einer Führungsschiene für den Kopf des Bolzens 7 nach
oben gezogen wird und damit das Aderende mit dem Kontaktelement freigibt.
