DE20301637U1 - Einrichtung für den Zusammenbau und die Verdrahtung eines Schalt-/Verteilerschrankes - Google Patents

Description

Enrichtung für den Zusammenbau und
die Verdrahtung eines Schalt-/Verteilerschrankes

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für den Zusammenbau und die Verdrahtung eines SchaltWerteilerschrankes mit einer Bedien-/Steuereinheit und einem elektrischen oder pneumatischen Schraubendreher zum Anziehen/Herstellen der elektrischen Klemmverbindungen zwischen einzelnen Bauteilen.

Bei der Herstellung der Verdrahtung kommt es besonders auf das Anzugsdrehmoment, mit dem die elektrischen Klemmverbindungen geklemmt werden müssen, an, um eine optimale elektrische Verbindung herzustellen. Durch die manuelle Herstellung dieser elektrischen Klemmverbindungen durch den Monteur, wie dies beim bekannten Stand der Technik der Fall ist, ist eine exakte Festlegung des Anzugdrehmomentes nicht möglich, sodass laut Bauplan gleiche elektrische Verbindungen in der Praxis aufgrund unterschiedlicher Anzugsdrehmomente des öfteren unterschiedlich leitfähig sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung anzugeben, mit der dieser Nachteil vermieden werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Bedien-ZSteuereinheit zum Bestimmen des Drehmomentes des Schraubendrehers in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung ausgebildet ist. Dadurch wird einerseits sichergestellt, dass für die jeweils entsprechende elektrische Verbindung das entsprechende Drehmoment und andererseits für gleiche elektrische Verbindungen immer das gleiche Drehmoment verwendet wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dabei der Schraubendreher von der Bedien-ZSteuereinheit gesteuert, wobei das Drehmoment in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung von der Bedien-ZSteuereinheit festgelegt ist. Das bedeutet, dass die Bedien-ZSteuereinheit in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung das anzuwendende Drehmoment bestimmt und dann am elektrischen oder pneumatischen Schraubendreher das ermittelte Drehmoment einstellt.

Alternativ kann dazu gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass die Einrichtung für den Zusammenbau und die Verdrahtung

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eines Schalt-A/erteilerschrankes mehrere, vorzugsweise ungesteuerte Schraubendreher mit unterschiedlichen Drehmomenten aufweist, wobei die Bedien-/Steuereinheit in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung einen mit einem bestimmten Drehmoment versehenen Schraubendreher bestimmt und/oder auswählt. Es sind also mehrere ungesteuerte Schraubendreher mit unterschiedlichen Drehmomenten vorhanden, wobei die Bedien-/Steuereinheit dem Anwender den zu verwendenden Schraubendreher, beispielsweise mittels optischer und/oder akustischer Mittel, anzeigt.

Um dabei zu verhindern, dass der Anwender, aus welchen Gründen auch immer, einen Schraubendreher mit einem nichtentsprechenden Drehmoment verwendet, sieht eine weitere Ausführungsform der Erfindung vor, nur den jeweils einen mit dem entsprechenden Drehmoment versehenen Schraubendreher zu aktivieren. Selbstverständlich kann der auf diese Weise von der Bedien-/Steuereinheit bestimmte Schraubendreher dem Anwender zusätzlich durch optische und/oder akustische Mittel angezeigt werden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist, wie an sich aus der DE 195 12 840 A1 bekannt, eine von einer zentralen Bedien- und/oder Steuereinheit gesteuerte, optische Zeigeeinrichtung vorgesehen, die den Befestigungsort der einzelnen Bauteile im SchalWVerteilerschrank und/oder die Befestigungsstelle für einzelne Bauteile verbindenden Leitungsdraht an dem jeweiligen Bauteil markiert. Dabei wird von einer Bedien- und Steuereinheit arbeitsschrittweise mit einem optischen Zeigersystem die örtliche Lage und Verbindung eines jeden Bauteiles im Schaltschrank angezeigt. Als Grundlage dient der Bedien- und Steuereinheit dabei ein während der Konstruktion des Schaltschrankes, beispielsweise unter Verwendung eines CAD-Systemes erstellter Datenträger. Eine derartige Einrichtung ermöglicht es einem Arbeiter, den Verteileraufbau sowie die gesamte Verdrahtung des Verteilerschrankes ohne technische Unterlagen, wie Aufbauplan oder Stromlauf plan, durchzuführen, wobei der Monteur das jeweils angezeigte Bauteil manuell plaziert bzw. die angezeigte Verbindung herstellt.

Um zu vermeiden, dass der Arbeiter das jeweils benötigte angezeigte Bauteil aus einer Vielzahl von in ihrem äußeren Erscheinungsbild sehr ähnlichen Bauteilen, die sich oft nur anhand der Beschriftung, beispielsweise 20 Ampere anstatt 16 Ampere,

unterscheiden, selektieren muss, sieht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine automatische Zufuhreinrichtung für Bauteile bzw. Leitungsdrähte vor, wobei die Zufuhr über die zentrale Bedien- und/oder Steuereinheit geregelt ist. Somit muss der Monteur das für den jeweiligen Arbeitsschritt benötigte Material nicht mehr selbst holen, was zu einer Verkürzung der Produktionszeit führt. Wenn, wie gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, die Zufuhreinrichtung die Bauteile bzw. Leitungsdrähte in Abhängigkeit eines vorgegebenen Montageablaufes am Montageplatz bereitstellt, kann durch diese Maßnahme sichergestellt werden, dass dem Monteur entsprechend dem jeweiligen Montageschritt das entsprechende Bauteil bzw. der richtige Leitungsdraht zugeführt wird, sodass neben einem schnelleren Produktionsablauf Verwechslungen der zu montierenden Bauteile durch den Monteur ausgeschlossen werden, da diesem jeweils nur das dem jeweiligen Arbeitsschritt entsprechende Bauteil zugeführt wird.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Einrichtung eine Zufuhreinrichtung mit bewegbaren Trägern und/oder Behältern für die zu montierenden Bauteile bzw. Leitungsdrähte auf, wobei es sich als günstig herausgestellt hat, wenn die Träger und/oder Behälter auf einer vorzugsweise umlaufenden, motorisch angetriebenen Transportvorrichtung angeordnet sind. Der Arbeiter muss also nicht wie bisher nach Abruf eines Montageschrittes das angezeigte Bauteil holen, vielmehr wird ihm dieses von der umlaufenden Transportvorrichtung, die von der Bedien-/Steuereinheit in Abhängigkeit des Produktionsablaufes geregelt wird, automatisch zugeführt.

Um die Transportvorrichtung einerseits und die Bauteile bzw. die Leitungsdrähte andererseits vor äußeren Einflüssen wie Schmutz oder Hitze zu schützen, kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass die Transportvorrichtung samt den Trägern und/oder Behältern in einem mit mindestens einer Entnahme- und/oder Befüllöffnung versehenen Gehäuse angeordnet ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass die optische Zeigeeinrichtung an einem 2-Achsen-Schenkarm angeordnet ist, wobei die Schwenkbewegung des Schwenkarmes von der zentralen Bedien-/Steuereinrichtung geregelt ist, wodurch ein schnelleres Markieren der Befestigungsstelle gegenüber der in der DE 195 12 840 gezeigten Lösung, bei dem die Zeigeeinrichtung an einem, eine

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Bewegung in Y-Richtung ermöglichenden Wagen, der an Schienen in X-Richtung bewegbar ist, gehaltert ist, möglich ist.

Zum besseren Verständnis und zur Vermeidung von Unklarheiten während des Produktionsablaufes kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass dem Anwender wenigstens ein Teil der für den Zusammenbau des Schalt-/Verteilerschrankes benötigten Informationen in Form von Sprachsignalen mitgeteilt werden. Dem Monteur werden also neben der optischen Anzeige des zu montierenden Bauteils auf einem Display, der automatischen Zuführung des entsprechenden Bauteiles bzw. Leitungsdrahtes durch die Zufuhreinrichtung und der exakten Einstellung des Anzugsdrehmomentes des Schraubenziehers zusätzlich Informationen den Produktionsablauf bzw. die Bauteile bzw. die herzustellende Verdrahtung betreffend mitgeteilt, sodass einerseits der gesamte Produktionsablauf beschleunigt und andererseits Fehlerquellen ausgeschlossen werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Übersicht über einen Montageplatz,

Fig. 2 eine Prinzipskizze der Funktionen der Steuereinheit,

Fig. 3 und Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zweier Ausführungsformen der

erfindungsgemäßen Zufuhreinrichtung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer an einem 2-Achsen-Schwenkarm

angeordneten optischen Zeigeeinrichtung und
Fig. 6 schematisch eine Haltevorrichtung für mehrere Schraubendreher mit unterschiedlichen Drehmomenten.

Fig. 1 zeigt eine mögliche Anordnung eines Montagesplates für den Zusammenbau eines SchalWVerteilerschrankes 1. Dabei ist über dem Verteilerschrank 1, der auf einer Werkbank 14 liegt, die optische Zeigeeinrichtung 5 angeordnet. Diese Zeigeeinrichtung 5 markiert mit einem Lichtstrahl L den Befestigungsort P für ein Bauteil bzw. die Befestigungsstelle für einen einzelne Bauteile verbindenden Leitungsdraht. Die optische Zeigeeinrichtung 5 steht mit der Bedien-/Steuereinheit 4', 4, beispielsweise über eine Funk- oder Datenleitung in Verbindung und wird von dieser gesteuert. Die Bedien-/Steuereinheit 4', 4 befindet sich ebenso wie die Zufuhreinrichtungen 6', 6 in

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unmittelbarer Nähe der Werkbank 14, sodass der Monteur den jeweils nächsten Arbeitsschritt über die Bedieneinheit 4'abrufen kann, worauf am Display der Steuereinheit 4 das entsprechende Bauteil in seiner richtigen Lage angezeigt wird, die optische Zeigeeinrichtung 5 die entsprechende Stelle im Verteilerschrank 1 markiert und die Zufuhreinrichtung 6', 6 das entsprechende Bauteil zum Arbeitsplatz zuführt. Der Arbeiter braucht dann nur mehr das entsprechende Bauteil bzw. den Leitungsdraht an der markierten Stelle P in seiner richtigen Lage montieren bzw. mit dem Schraubendreher 15 festschrauben. Selbstverständlich ist auch ein vollautomatischer Produktionsablauf möglich, d. h. der Arbeiter muss die einzelnen Schritte des Produktionsablaufs nicht abrufen, sondern diese werden ihm von der Steuereinheit 4 in gewissen Zeitabständen selbsttätig vorgeschrieben.

Aus der in Fig. 2 gezeigten Prinzipskizze ist ersichtlich, dass die Steuereinheit 4 die benötigten Daten bzw. Baupläne über eine CAD-Programm-Datei erhält oder manuell mittels der Bedieneinheit 4' programmiert wird. Die Bedieneinheit 4' dient neben der manuellen Programmierung der Steuereinheit 4 im wesentlichen dazu, die einzelnen Schritte des Produktionsablaufes abzurufen. Basierend auf die Baupläne bzw. den Produktionsablauf steuert die Steuereinheit 4 die optische Zeigeeinrichtung 5 , die Drahtzufuhr bzw. die Materialzufuhr, das Display sowie eventuelle Sprachansagen und den elektrischen oder pneumatischen Schraubendreher 15. Benutzerbedingte Fehler können somit fast zur Gänze ausgeschlossen werden. Außerdem wird der Produktionsablauf durch die automatische Zufuhr der benötigten Bauteile bzw. Leitungsdrähte wesentlich beschleunigt.

Fig. 3 zeigt die Zufuhreinrichtung 6'aus Fig. 1. Bei dieser Ausführungsform der Zufuhreinrichtung ist die Transportvorrichtung 10 zusammen mit Behältern 8 für die Leitungsdrähte 3 in einem Gehäuse 12 angeordnet. Bei der Transportvorrichtung 10 handelt es sich um eine umlaufende, motorisch angetriebene Transportvorrichtung. Das Gehäuse 12 weist eine Entnahmeöffnung 11 auf, durch die die Entnahme der Leitungsdrähte 3, die in den Behältern 8 gelagert sind, zu ermöglichen. Der Boden 9 des Behälters 8 ist in der Höhe verstellbar, sodass dieselben Behälter 8 für unterschiedlich lange Leitungsdrähte 3 verwendbar sind, d. h. entsprechend der Länge der Leitungsdrähte 3 wird der Boden 9 des Behälters 8 derart positioniert, dass die Entnahme der Leitungsdrähte 3 aus dem Behälter 8 in einfacher Weise gewährleistet ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zufuhreinrichtung 6 wird in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Variante sind an der umlaufend angeordneten Transportvorrichtung 10 Träger 7 angeordnet, wobei sich die Transportvorrichtung 10 sowie die Behälter 7 in einem Gehäuse 12 mit einer Entnahmeöffnung 11 befindet. Mit dieser nach dem „Pater-Noster"-Prinzip funktionierenden Zufuhreinrichtung 6 werden, wie in Fig. 1 gezeigt, dem Monteur die zu montierenden Bauteile 2 dem Produktionsablauf entsprechend zugeführt. Wenn auch beim gezeigten Ausführungsbeispiel auf einem Träger 7 mehrere unterschiedliche Bauteile 2, 2', 2" angeordnet sind, versteht es sich von selbst, dass auch die Anordnung von lediglich einer Gruppe von Bauteilen 2 oder 2' oder 2" im Sinne der Erfindung liegt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Zufuhreinrichtung 6 mehrere Singnalvorrichtungen 16 auf, die die Position des jeweils benötigten Bauteiles 2, 2', 2" auf den Träger 7 anzeigen. Es versteht sich von selbst, dass die Zufuhreinrichtung 6', 6 nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. So könnte beispielsweise eine Zufuhreinrichtung 6', 6 neben der Entnahmeöffnung 11 auch eine Befüllöffnung aufweisen, und derart dimensioniert sein, dass die Träger 7 bzw. Behälter 8 der Zufuhreinrichtung 6', 6 gleichzeitig als Lager für die Bauteile 2 bzw. Leitungsdrähte 3 dient.

Eine zu der in Fig. 1 dargestellten optischen Zeigeeinrichtung 5 alternative Ausführungsform wird in Fig. 5 gezeigt. Dabei ist die optische Zeigeeinrichtung 5 an einem Schenkel eines 2-Achsen-Schwenkarmes 13 angeordnet. Dieser Schwenkarm 13 ist am Ende des anderen Schenkels um die Z-Achse drehbar gelagert. Auch an der Verbindungsstelle der beiden Schenkel ist eine Drehung um die Achse Z' möglich. Die Steuerung dieses 2-Achsen-Schwenkarmes 13 erfolgt, wie bereits erwähnt, in Abhängigkeit des Produktionsablaufes durch die Bedien-/Steuereinheit.

In Fig. 6 ist schematisch eine Haltevorrichtung 17 für mehrere Schraubendreher 15, 15', 15" mit unterschiedlichen Drehmomenten M₁, M₂, M₃ gezeigt, wobei eine Änderung des Drehmomentes der einzelnen Schraubendreher über die Bedien-/Steuereinheit nicht vorgesehen ist. Vielmehr wird von der Bedien-/Steuereinheit, nachdem diese in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung das entsprechende Drehmoment bestimmt hat, der mit dem entsprechenden Drehmoment M₁, M₂, M₃ ausgestattete Schraubendreher 15, 15', 15" über, beispielsweise an der

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Haltevorrichtung 17 angeordnete Signalvorrichtungen 18, angezeigt. So wird beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Schraubendreher 15' mit dem Drehmoment M₂, beispielsweise durch ein Blinklicht, angezeigt. Eine Verwendung von akustischen Signalen wäre ebenso denkbar wie das Anordnen der Signalvorrichtung direkt an den Schraubendrehern.

Um zu vermeiden, dass ein Arbeiter, aus welchem Grund auch immer, trotz der Anzeige einen falschen Schraubendreher verwendet, sieht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung vor, die hinsichtlich ihres Drehmomentes ungesteuerten Schraubendreher 15, 15', 15" während der Zeit, in der sie nicht benötigt werden, zu sperren, wobei jeweils nur der mit dem gerade benötigten Drehmoment versehene Schraubendreher von der Bedien-/Steuereinheit aktiviert ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Entnahme der Schraubendreher 15, 15', 15" aus der Haltevorrichtung 17 selbst, beispielsweise mittels Verriegelungselementen, zu verhindern, wobei die Entriegelung des mit dem entsprechenden Drehmoment versehenen Schraubendrehers mittels der Bedien-/Steuereinheit erfolgt.

Claims (11)

1. Einrichtung für den Zusammenbau und die Verdrahtung eines Schalt- /Verteilerschrankes mit einer Bedien-/Steuereinheit und einem elektrischen oder pneumatischen Schraubendreher zum Anziehen/Herstellen der elektrischen Klemmverbindungen zwischen einzelnen Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedien-/Steuereinheit (4, 4') zum Bestimmen des Drehmomentes des Schraubendrehers (15) in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung ausgebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubendreher (15) von der Bedien-/Steuereinheit (4, 4') gesteuert ist, wobei das Drehmoment in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung von der Bedien-/Steuereinheit (4, 4') festgelegt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere, vorzugsweise ungesteuerte Schraubendreher (15, 15', 15") mit verschiedenen Drehmomenten (M₁, M₂, M₃), wobei die Bedien-/Steuereinheit (4, 4') in Abhängigkeit der herzustellenden Drahtverbindung einen mit einem bestimmten Drehmoment versehenen Schraubendreher (15, 15', 15") bestimmt und/oder auswählt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine optische Zeigeeinrichtung (5), die von einer zentralen Bedien- und/oder Steuereinheit (4, 4') gesteuert ist und den Befestigungsort der einzelnen Bauteile (2) im Schalt- /Verteilerschrank (1) und/oder die Befestigungsstelle für einzelne Bauteile (2) verbindenden Leitungsdraht (3) an dem jeweiligen Bauteil (2) markiert.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine automatische Zufuhreinrichtung (6, 6') für Bauteile (2) bzw. Leitungsdrähte (3), wobei die Zufuhr über die zentrale Bedien- und/oder Steuereinheit (4', 4) geregelt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (6, 6') die Bauteile (2) bzw. Leitungsdrähte (3) in Abhängigkeit eines vorgegebenen Montageablaufes am Montageplatz bereitstellt.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Zufuhreinrichtung (6, 6') bewegbare Träger (7) und/oder Behälter (8) für die zu montierenden Bauteile (2) bzw. Leitungsdrähte (3) aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger (7) und/oder Behälter (8) auf einer vorzugsweise umlaufenden, motorisch angetriebenen Transportvorrichtung (10) angeordnet sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (10) samt den Trägern (7) und/oder Behältern (8) in einem mit mindestens einer Entnahme- und/oder Befüllöffnung (11) versehenen Gehäuse (12) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Zeigeeinrichtung (5) an einem 2-Achsen-Schwenkarm (13) angeordnet ist, wobei die Schwenkbewegung des Schwenkarmes (13) von der zentralen Bedien- /Steuereinrichtung (4', 4) geregelt ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Ausgabe von Sprachsignalen, beispielsweise für den Zusammenbau des Schalt-/Verteilerschrankes (1) benötigte Informationen, ausgebildet ist.