DE4003995A1 - Vorrichtung zur herstellung von kabelbaeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Her­ stellung von Kabelbäumen mit einem Verlegebrett, auf dem Verlegehilfsmittel, wie Steckergehäuse-Aufnahmen, Verlege­ hilfen etc. anbringbar sind, die die Kabel während der Montage des Kabelbaums halten bzw. führen.

Es sind die verschiedensten Ansätze bekanntgeworden, die Herstellung von Kabelbäumen, die bislang überwiegend manu­ ell durchgeführt wird, zu automatisieren.

Bei den derzeit erfolgversprechendsten Pilotanlagen für die automatisierte Herstellung von Kabelbäumen werden Verlege­ bretter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Art sowie ein oder mehrere Industrieroboter verwendet, die mit verschiedenartig ausgebildeten Verlege- und/oder Anschlagwerkzeugen Kabel zwischen den einzelnen auf dem Verlegebrett befindlichen Steckergehäusen verlegen. Die "Form" des Kabelbaums wird dabei durch sog. Verlegehilfen, die als Umlenk- und/oder Bündelungsmittel ausgebildet sein können, festgelegt.

Die bisher bekanntgewordenen Vorschläge zur automatisier­ ten Herstellung von Kabelbäumen beschäftigen sich mit dem Verlegen der Kabel, dem Befestigen (Anschlagen) der Kabel in den Steckergehäusen bzw. dem Ummanteln der einzelnen Kabelbaum-Äste. Die Kabelbäume werden dabei nach der Mon­ tage von einem Industrieroboter oder einem Handhabungsge­ rät vom Verlegebrett entnommen. Dieser Vorgang ist ver­ gleichsweise langwierig, da der Industrieroboter hierzu nicht nur ein geeignetes Werkzeug einwechseln muß, sondern in der Regel auch die einzelnen Äste des Kabelbaums geson­ dert aus den Verlegehilfen entnehmen muß.

In der älteren Anmeldung P 38 27 010.2, zu der die vorlie­ gende Anmeldung eine Zusatzanmeldung darstellt, ist des­ halb eine Lösung beschrieben, die ein einfaches automati­ siertes Abnehmen des montierten Kabelbaums vom Verlege­ brett zusammen mit den Verlegehilfsmitteln, wie Steckerge­ häuse-Aufnahmen, Verlegehilfen etc., die die Kabel während der Montage des Kabelbaums halten bzw. führen, gestattet.

Die in dieser Anmeldung beschriebene Lösung ist insbeson­ dere dann vorteilhaft, wenn Kabelbäume als "Einzelstücke" gefertigt werden, oder wenn die Verlegehilfen als Montage­ hilfsmittel an den Kabelbäumen verbleiben sollen, da jedes Mal zusammen mit dem Kabelbaum auch die Verlegehilfsmittel entnommen werden. Bei einer Einzelfertigung von Kabelbäu­ men stört dies jedoch nicht, da sowieso vor der Fertigung der einzelnen Kabelbäume das Verlegebrett neu "bestückt" werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen mit einem Verlegebrett, auf dem Verlegehilfsmittel, wie Steckergehäuse-Aufnahmen, Verlegehilfen etc. anbringbar sind, derart weiterzubilden, daß der fertig montierte Kabelbaum leicht automatisiert entnommen werden kann, ohne daß gleichzeitig mit dem Ka­ belbaum die Verlegehilfsmittel entnommen werden müßten.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß ein Abnehmen eines fertig montierten Kabelbaums von einem Verlegebrett mit einem Industrieroboter sehr zeitaufwendig ist: bspw. müßte der Industrieroboter sämtliche an den einzelnen Kabelbaum-Ästen angebrachte Steckergehäuse-Auf­ nahmen "anfahren", die Steckergehäuse aus den Aufnahmen entfernen, anschließend den Kabelbaum an einer zentralen Stelle ergreifen und vom Verlegebrett entnehmen; daraufhin müßte der Industrieroboter insbesondere dann, wenn als nächster Kabelbaum ein Kabelbaum abweichenden Typs gefer­ tigt werden soll, noch sämtliche Verlegehilfsmittel, wie Steckergehäuse-Aufnahmen, Verlegehilfen etc. entfernen.

Erfindungsgemäß wird deshalb eine (zentrale) Auswurfein­ heit vorgesehen, die nach dem auf dem Verlegebrett durch­ geführten Teil des Herstellungsvorgangs zur Entnahme des Ka­ belbaums die Verbindung zwischen den Verlegehilfsmitteln, wie beispielsweise Steckergehäuse-Aufnahmen, Verlegehilfen etc. und dem Kabelbaum bzw. den an diesem angebrachten Steckergehäusen löst, so daß diese vom Verlegebrett abge­ streift werden.

Hierzu ist auf der Vorderseite des Verlegebretts eine Auswurfplatte angeordnet, die zum Auswerfen des Kabelbaums von dem Verlegebrett weg bewegbar ist. Die Verlegehilfs­ mittel sind durch Ausnehmungen in der Auswurfplatte am Verlegebrett befestigbar.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Auswurfeinheit ist es möglich, Kabelbäume sehr einfach vom Verlegebrett zu entfernen und bspw. auf einem Förderband bzw. einem Trans­ portmittel zur nächsten Station, bspw. zur Endmontage, einer Prüfstation od. dgl. weiter zu transportieren.

Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäß vorgesehe­ ne "Zentralauswurfeinheit", Kabelbäume unterschiedlicher Konfiguration und Größe sehr schnell und einfach vom Ver­ legebrett abzustreifen. Dieser Vorgang nimmt wesentlich weniger Zeit als bspw. eine Entnahme des Kabelbaums mit­ tels eines Industrieroboters in Anspruch.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Verlegehilfsmittel können auf die verschiedenste Art und Weise mit dem Verlegebrett verbunden sein. Dabei sind insbesondere kraftschlüssige Verbindungen bevorzugt, die durch eine zentrale Auswurfeinheit gelöst werden können. Derartige kraftschlüssige Verbindungen können bspw. durch magnetische oder adhäsive Kräfte usw. realisiert werden.

Gemäß Anspruch 2 sind die Verlegehilfsmittel mittels Klip­ sen durch Ausnehmungen in der Auswurfplatte in Öffnungen im Verlegebrett einrastbar. Ferner ist auf der Rückseite des Verlegebretts eine Abstreifplatte angeordnet, die zum Lösen der Rastverbindung zwischen Klipsen und Verlegebrett an dessen Rückseite anpreßbar ist.

Diese Abstreifplatte bzw. -einheit kann selbstverständlich in der Verlegestation angeordnet sein, so daß die Verlege­ hilfsmittel unmittelbar nach dem Verlegen und Anschlagen der einzelnen Kabel ohne "Ortsänderung" des Verlegebrettes entnommen werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Auswurfeinheit, d. h. die Abstreifplatte für Verlegehilfs­ mittel in einer Auswurfstation anzuordnen, in die das Verlegebrett aus der Verlegestation mittels eines Trans­ portmittels, bspw. eines Rollenförderers od. dgl. überführbar ist.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Kabelbäume in kleinen Losgrößen und beliebigen Kabelbaumgeometrien vollautomatisch gefertigt werden sollen.

Da bei dieser Weiterbildung nicht nur der Kabelbaum, son­ dern zusätzlich auch die Verlegehilfsmittel in einem ein­ zigen Vorgang entnommen werden können, kann das erfin­ dungsgemäße Verlegebrett vollautomatisch variantenspezi­ fisch mit einem Industrieroboter aufgerüstet werden.

Nach der Montage eines Kabelbaum-Loses werden nicht nur der "letzte in diesem Los gefertigte Kabelbaum", sondern auch die Verlegehilfsmittel vollautomatisch vom Verlege­ brett entfernt. Dies geschieht für sämtliche Befestigungs­ elemente bzw. Verlegehilfsmittel gleichzeitig. Bei einem anstehenden Variantenwechsel ist es damit möglich, die vom Industrieroboter positionierten Verlegehilfen ebenfalls automatisch und praktisch zeitgleich mit dem Auswurf des Kabelbaums vom Verlegebrett auszuwerfen, so daß der Zeit­ aufwand für den Umrüstvorgang wesentlich reduziert wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 3 weisen die Verle­ gehilfsmittel einen Ansatz auf, der in die Öffnungen im Verlegebrett formschlüssig eingreift, so daß sich ein besonders sicherer Sitz ergibt.

Im Anspruch 4 ist eine Weiterbildung gekennzeichnet, bei der Kolben/Zylinder-Einheiten vorgesehen sind, die an dem Verlegebrett abgestützt sind, und die Auswurfplatte sowie gegebenenfalls die Abstreifplatte relativ zum Verlegebrett bewegen. Durch diese Ausbildung wird der bauliche Aufwand weiter reduziert.

Bei der im Anspruch 5 gekennzeichneten Weiterbildung sind an wenigstens einer Seite des Verlegebrettes Steckergehäu­ se-Aufnahmen vorgesehen sind, aus denen die Steckergehäuse mit getrennten Kolben/Zylinder-Einheiten auswerfbar sind. Diese Lösung hat insbesondere dann, wenn auf dem Verlege­ brett lediglich Verlege- bzw. Bündelhilfen angeordnet sind, den Vorteil, daß die mechanische Belastung, die durch den Auswurf der Steckergehäuse aus den entsprechen­ den Aufnahmen auftritt, nicht von der Abstreifplatte für den Kabelbaum aufgenommen werden muß.

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des all­ gemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen bezüglich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigt

Fig. 1a eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Verlege­ brett,

Fig. 1b einen Schnitt durch ein Verlegebrett, und

Fig. 2 vergrößert ein Detail aus Fig. 1b.

Wie Fig. 1 zeigt, weist das Verlegebrett (1) eine Vielzahl von Ausnehmungen (8) mit einer bestimmten Rasterung auf, in die Verlegehilfsmittel, wie Steckergehäuse-Aufnahmen oder (bevorzugt lediglich) Verlege- bzw. Bündelhilfen (6) mit­ tels Klipsen (7) einsetzbar sind.

Fig. 2 zeigt, daß die Verlegehilfsmittel (6), also die beispielsweise Steckergehäuse-Aufnahmen und die Verlege­ hilfen nicht nur Klipse (7) aufweisen, die durch die Aus­ nehmungen (8) des Verlegebretts (1) gesteckt sind. Zusätz­ lich ist ein umlaufender Kragen (15) vorgesehen, der eine formschlüssige feste Verbindung in "Querrichtung" zwi­ schen dem Verlegebrett (1) und den Verlegehilfsmitteln herstellt.

Vor dem Verlegebrett (1) ist eine Abstreifplatte (2) für den montierten Kabelbaum angeordnet, die ebenfalls Ausneh­ mungen entsprechend den Ausnehmungen (8) aufweist, durch die die Verlegehilfsmittel am Verlegebrett (1) befestigbar sind. Die Auswurfbewegung der Abstreifplatte (2) in Rich­ tung vom Verlegebrett (1) weg, durch die ein fertig mon­ tierter Kabelbaum aus den Verlegehilfsmitteln (6) gelöst wird, wird mit Hilfe von Pneumatikzylindern (4) reali­ siert.

Hinter dem Verlegebrett (1) ist eine Auswurfplatte (3) für die Verlegehilfsmittel vorgesehen, die sich an den Klipsen (7) anlegen kann und so die Verlegehilfsmittel (6) "ent­ riegelt". Die Auswurfbewegung der Auswurfplatte (3) in Richtung auf das Verlegebrett (1) wird mit Hilfe der Pneu­ matikzylinder (5) ausgeführt.

Ferner sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Seite des Verlegebrettes Steckergehäuse-Aufnahmeleisten (12) für Steckergehäuse (13) vorgesehen, während auf dem eigentlichen Verlegebrett nur Verlege- bzw. Bündelhilfen (6) angeordnet sind. Die Steckergehäuse (13) sind aus den Aufnahmeleisten (12) durch Pneumatikzylinder (14) auswerf­ bar. Damit müssen die Steckergehäuse nicht durch die Bewe­ gung der Abstreifplatte (2) ausgeworfen werden, so daß die mechanische Ausführung erleichtert wird.

Im folgenden soll die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verlegebrettes beschrieben werden:

Ein nicht dargestellter Industrieroboter bestückt das Ver­ legebrett (1) mit einem entsprechenden Werkzeug entspre­ chend der geometrischen Konfiguration des Kabelbaumes mit Verlegehilfsmitteln (6). Dies geschieht dadurch, daß der Industrieroboter die Klipse (7) an den Verlegehilfsmitteln (6) in die Befestigungsschlitze (8) einführt. Durch die Klipse (7) wird erreicht, daß diese selbsttätig in der Grundplatte verrasten. Durch den umlaufenden Kragen (15) an den Verlegehilfsmitteln (6) ist sichergestellt, daß die Verlegehilfsmittel (6) beim Verlegevorgang erzeugte Quer­ kräfte aufnehmen können. Ferner bestückt der Industriero­ boter die Aufnahmeleisten (12) mit den jeweils benötigten Steckergehäusen (13).

Nach dem Montieren des Kabelbaumes (10) kann dieser durch eine Bewegung Abstreifplatte (2) weg von dem Verlegebrett (1) automatisch aus den Verlege- und Bündelhilfen (6), die auch als Halteelemente dienen, ausgeworfen wer­ den. Dies wird dadurch realisiert, daß der Kabelbaum durch eine Relativbewegung von Abstreifplatte (2) und Verlege­ hilfe (6) der Kabelbaum (10) zwangsläufig aus dem Halte­ ring der Verlegehilfen ausgedrückt wird. Gleichzeitig werden die Steckergehäuse (13) aus den Aufnahmeleisten (12) durch eine Bewegung der Pneumatikzylinder (14) ausge­ worfen.

Soll anschließend ein Kabelbaum mit einer neuen geometri­ schen Konfiguration montiert werden, so können auch die Verlegehilfen mit Hilfe der Abstreifplatte (3) aus dem Verlegebrett (1) entfernt werden. Die ausgestoßenen Verle­ gehilfen können z. B. durch ein nicht eingezeichnetes Materialflußsystem zu einer Bereitstellungsstation trans­ portiert werden, von wo aus sie wiederum mit einem Indu­ strieroboter gehandhabt werden können.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden. Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschie­ densten Modifikationen möglich:

So ist die bevorzugt kraftschlüssige Verbindung zwischen den Verlegehilfsmitteln und dem Verlegebrett keinesfalls auf Klipse beschränkt. Selbstverständlich können auch andere Verbindungen, bspw. auf magnetischen Kräften beru­ hende Verbindungen etc. verwendet werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Kabelbäumen, mit einem Verlegebrett, auf dem Verlegehilfsmittel, wie Steckerge­ häuse-Aufnahmen, Verlegehilfen etc., die die Kabel während der Montage des Kabelbaums halten bzw. führen, anbringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Vorderseite des Verle­ gebretts (1) eine Auswurfplatte (2) angeordnet ist, die zum Auswerfen des Kabelbaums (10) von dem Verlegebrett weg bewegbar ist, und daß die Verlegehilfsmittel durch Ausneh­ mungen in der Auswurfplatte am Verlegebrett (1) befestig­ bar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegehilfsmittel mittels Klipse (7) durch Ausnehmungen in der Auswurfplatte in Öffnungen im Verlegebrett (1) einrastbar sind, und daß auf der Rückseite des Verlegebretts (1) ist eine Abstreifplat­ te (3) angeordnet, die zum Lösen der Rastverbindung zwi­ schen Klipsen (7) und Verlegebrett an dessen Rückseite anpreßbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlegehilfsmittel einen Ansatz (15) aufweisen, der in die Öffnungen im Verlege­ brett (1) formschlüssig eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kolben/Zylinder-Einheiten vorgesehen sind, die an dem Verlegebrett (1) abgestützt sind, und die Auswurfplatte (2) sowie gegebenenfalls die Abstreifplatte (3) relativ zum Verlegebrett bewegen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einer Seite des Verlegebrettes (1) Steckergehäuse-Aufnahmen (12) vorgese­ hen sind, aus denen die Steckergehäuse (13) mit getrennten Kolben/Zylinder-Einheiten (14) auswerfbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Verlegebrett (1) lediglich Verlege- bzw. Bündelhilfen (6) vorgesehen sind.