WO1989000349A1 - Fully automatic cablemaking and cable-transfer unit for stripping, fastening, and storing cables using crimp technology - Google Patents
Fully automatic cablemaking and cable-transfer unit for stripping, fastening, and storing cables using crimp technology Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a cable assembly and transfer unit for assembling, contacting, storing and transferring cables to a laying tool that can pick up, store and lay cables.
- the invention is based on the basic idea of reducing the times required for the production of a wire harness by the fact that fewer tool changing processes are required on the one hand and tools that are not currently supported by the multi-axis positioning unit and in particular by an industrial robot already perform certain functions.
- the invention is based on the basic idea of switching off the "dead times" of tools in the tool change memory by the tools performing "actively” functions in the tool change memory during this time.
- a "tool changeable memory for laying tools" designed as a cable assembly and transfer unit is created.
- the cable assembly and transfer unit designed according to the invention has a travel unit on which at least two preferably rotatable (claim 5) receiving devices are provided for the laying tools to be stored in the unit according to the invention.
- the moving unit can be displaced on a linear unit in the direction of the longitudinal axis of the linear unit and on guide rails perpendicular to the direction of the longitudinal axis.
- At least one cable feed unit, one stripping unit and, if appropriate, various devices are provided along the longitudinal axis of the linear unit Attach different contacts and in particular crimp contacts to the cable that is fed into the laying tool and stripped at one or both ends (attach).
- the cable assembly and transfer unit has a control unit which controls the movements and functions of the unit independently of one another.
- This control unit can be in data exchange with the control unit of the multi-axis positioning unit, which guides the tools removed from the cable assembly and transfer unit.
- a laying tool can be “fitted” as described in the parallel application filed on the same day “tool for taking up, storing, contacting and laying cables”, and which has three grippers arranged in series, of which the two outer clamp the cable with the ends pointing outwards and the inner serves as a "cable storage”.
- a displacement unit 2 which can also be moved in the x direction by a linear NC axis, can be freely positioned in the y direction.
- a displacement unit 2 which can also be moved in the x direction by a linear NC axis, can be freely positioned in the y direction.
- receiving devices 3 for storage and laying tools there are two identical receiving devices 3 for storage and laying tools on the displacement unit 2. With the help of an industrial robot, a storage and laying tool can be docked on the receiving device 3. When the tool has docked, signal and energy transmission through defined interfaces 8 is automatically possible.
- the holding devices are mounted on turntables 9 which can be controlled by the control.
- a cable tensioning device 4 which consists of a gripper and a cylinder for executing the lifting movement, and with which the cables can be tensioned.
- the storage and laying tools are in a (passive) tool store (not shown).
- the industrial robot grabs a laying and storage tool.
- the displacement unit 2 is positioned so that the longitudinal axis of one of the two rotatable receiving devices 3 coincides with the longitudinal axis of the conveyor unit 5 and the cable tensioning mechanism 4.
- a defined cable length is conveyed via the control, so that the cable protrudes a certain distance from the cable conveyor unit.
- the lifting cylinder of the cable tensioning unit 4 is actuated via the control, whereby the cylinder extends and the gripper grips the cable piece protruding from the cable feeding unit 5. The cylinder then moves into its Starting position back and thereby tensions the cable.
- the robot now positions the laying and storage tool over the receiving device 3 and transfers the tool to the device.
- a gripper in the laying and storage tool is actuated via the control, which grips the tensioned cable directly on the gripper of the cable tensioning device.
- a further gripper for example, a random material store is closed in such a way that the tensioned cable is now in this random material store.
- a piece of cable of defined length is now stored in the random material storage via the conveyor unit 5.
- the opening of the random material storage is located directly at the outlet opening of the cable feed unit 5.
- the cable ends can be provided with different crimp contacts on the attachment machines.
- the second receiving device 3 is now positioned so that it comes to rest in the longitudinal axis of the cable conveyor unit 5.
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Abstract
Description
Vollautomatische Kabelkonfektionier- und Übergabe- einheit zum Abisolieren, Anschlagen und Speichern von Kabeln in Crlmptechnik Fully automatic cable assembly and transfer unit for stripping, attaching and storing cables using crimp technology
B e s c h r e i b u n gDescription
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit zum Konfektionieren, Kontaktieren, Speichern und Übergeben von Kabeln an ein Verlegewerkzeug, das Kabel aufnehmen, speichern und verlegen kann.The invention relates to a cable assembly and transfer unit for assembling, contacting, storing and transferring cables to a laying tool that can pick up, store and lay cables.
Stand der TechnikState of the art
Bislang ist keine praxisgerechte Vorrichtung zum automati¬ sierten Kontaktieren und Verlegen von Leitungen insbeson¬ dere mit sogenannten Cri pkontakten bekannt. Lediglich vereinzelt sind Pilotanlagen bekannt geworden, die sich jedoch in der industriellen Praxis nicht durchgesetzt haben.So far, no practical device for automated contacting and laying of lines, in particular with so-called crimp contacts, is known. Only a few pilot plants have become known, but they have not become established in industrial practice.
Für die Herstellung von Kabelbäumen mit "Schneid/Klemm- Verbindern" unter Verwendung von Kabeltrommeln sind zwar praxisgerechte Lösungen durch Anmeldungen dieser Anmelde¬ rin bekannt geworden, bei der Übertragung der dort vorge¬ schlagenen Lösungen auf das Verlegen von Leitungen mit Crimpkontakten ergeben sich jedoch große Totzeiten durch das dann erforderliche häufige Wechseln der Werkzeuge.Practical solutions for the manufacture of cable harnesses with “insulation displacement connectors” using cable drums have become known through applications by this applicant, but there are great results in the transfer of the solutions proposed there for laying cables with crimp contacts Dead times due to the frequent changing of the tools.
Aber auch bei der Herstellung von Kabelbäumen mit "Schneid/Klemm-Verbindern" , bei denen nicht das Kabel aus einer Kabeltrommel während des Verlegevorgangs herausgezo¬ gen werden soll, ergeben sich durch die bekannten Lösun¬ gen, bei denen ein Industrieroboter ein Werkzeug nimmt, mit diesem Handhabungsaufgaben ausführt und dieses Werk¬ zeug dann wieder in einen Arbeitsspeicher ablegt, um mit einem anderen Werkzeug andere Handhabungsaufgaben auszu¬ führen, unzumutbare Totzeiten.But also in the production of cable harnesses with "cutting / clamping connectors", in which the cable should not be pulled out of a cable drum during the laying process, the known solutions in which an industrial robot takes a tool result in executes this handling task and then stores this tool again in a working memory in order to carry out other handling tasks with another tool, unacceptable dead times.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die zur Herstellung eines Kabelbaums benötigten Zeiten dadurch zu reduzieren, daß einerseits weniger Werkzeug-Wechselvorgän¬ ge erforderlich werden, und daß andererseits Werkzeuge, die im Moment nicht von der mehrachsigen Positionierein¬ heit und insbesondere von einem Industrieroboter geführt werden, bereits bestimmte Funktionen ausführen können. Anders ausgedrückt, beruht die Erfindung auf dem Grundge¬ danken, die "Totzeiten" von Werkzeugen im Werkzeug-Wech¬ selspeicher dadurch auszuschalten, daß die Werkzeuge wäh¬ rend dieser Zeit "aktiv" im Werkzeug-Wechselspeicher Funk¬ tionen ausführen. Hierzu wird erfindungsgemäß ein als Kabelkonfektionier-und Übergabeeinheit ausgebildeter "Werkzeug-Wechselspeicher für Verlegewerkzeuge" geschaf¬ fen.The invention is based on the basic idea of reducing the times required for the production of a wire harness by the fact that fewer tool changing processes are required on the one hand and tools that are not currently supported by the multi-axis positioning unit and in particular by an industrial robot already perform certain functions. In other words, the invention is based on the basic idea of switching off the "dead times" of tools in the tool change memory by the tools performing "actively" functions in the tool change memory during this time. For this purpose, according to the invention, a "tool changeable memory for laying tools" designed as a cable assembly and transfer unit is created.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit eine Verfahreinheit auf, auf der wenig¬ stens zwei bevorzugt drehbare (Anspruch 5) Aufnahmevor- richtungen für die erfindungsgemäß in der Einheit abzule¬ genden Verlegewerkzeuge vorgesehen sind. Die Verfahrein¬ heit ist auf einer Lineareinheit in Richtung der Längs¬ achse der Lineareinheit und auf Führungsschienen senkrecht zur Richtung der Längsachse verschiebbar.The cable assembly and transfer unit designed according to the invention has a travel unit on which at least two preferably rotatable (claim 5) receiving devices are provided for the laying tools to be stored in the unit according to the invention. The moving unit can be displaced on a linear unit in the direction of the longitudinal axis of the linear unit and on guide rails perpendicular to the direction of the longitudinal axis.
Entlang der Längsachse der Lineareinheit sind wenigstens eine Kabelfördereinheit, eine Abisoliereinheit sowie gege¬ benenfalls verschiedene Vorrichtungen vorgesehen, die unterschiedliche Kontakte und insbesondere Crimpkontakte an den in das Verlegewerkzeug geförderten und an einem oder beiden Enden abisolierten Kabel anbringen (anschla¬ gen) .At least one cable feed unit, one stripping unit and, if appropriate, various devices are provided along the longitudinal axis of the linear unit Attach different contacts and in particular crimp contacts to the cable that is fed into the laying tool and stripped at one or both ends (attach).
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Developments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß weist die Kabelkonfektionier- und Überga¬ beeinheit eine Steuereinheit auf, die die Bewegungen und Funktionen der Einheit unabhängig voneinander steuert. Diese Steuereinheit kann dabei im Datenaustausch mit der Steuereinheit der mehrachsigen Positioniereinheit, die die aus der Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit entnomme¬ nen Werkzeuge führt, stehen.According to the invention, the cable assembly and transfer unit has a control unit which controls the movements and functions of the unit independently of one another. This control unit can be in data exchange with the control unit of the multi-axis positioning unit, which guides the tools removed from the cable assembly and transfer unit.
Dabei ist es möglich, beliebige Kabelbaum-Konfigurationen einzugeben, die in der Kabelkonfektioniereinheit hergestellt werden (Anspruch 3) .It is possible to enter any wiring harness configurations that are manufactured in the cable assembly unit (claim 3).
Durch den im Anspruch 4 gekennzeichneten Kabelspannmecha¬ nismus läßt sich insbesondere ein Verlegewerkzeug "bestük- ken" , wie es in der am gleichen Tage eingereichten paral¬ lelen Anmeldung "Werkzeug zum Aufnehmen, Speichern, Kon¬ taktieren und Verlegen von Kabeln" beschrieben ist, und das drei in Reihe angeordnete Greifer aufweist, von denen die beiden äußeren das Kabel mit nach außen gerichteten Enden festklemmen und der innere als "Kabelspeicher" dient.By means of the cable tensioning mechanism characterized in claim 4, in particular a laying tool can be “fitted” as described in the parallel application filed on the same day “tool for taking up, storing, contacting and laying cables”, and which has three grippers arranged in series, of which the two outer clamp the cable with the ends pointing outwards and the inner serves as a "cable storage".
Die im Anspruch 6 gekennzeichnete Weiterbildung dient insbesondere bei derartigen Werkzeugen dazu, das Werkzeug im erfindungsgemäß als Kabelkonfektionier- und Übergabe¬ einheit ausgebildeten Kabelspeicher mit Energie zu versor- gen, so daß dieser zu einem "aktiven Werkzeug-Wechsel¬ speicher" wird.The further development characterized in claim 6 serves, in particular in the case of such tools, to supply the tool with energy in the cable store designed according to the invention as a cable assembly and transfer unit. conditions so that it becomes an "active tool change memory".
Hierzu ist es besonders bevorzugt, daß dieser die üblichen Elemente aufweist, die ein automatisiertes Wechseln der Werkzeuge mittels eines Industrieroboters (Anspruch 7) gewährleisten.For this purpose, it is particularly preferred that it has the usual elements that ensure automated changing of the tools by means of an industrial robot (claim 7).
Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs- beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be¬ schrieben, deren einzige Figur eine Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit zeigt.The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing, the sole figure of which shows a plan view of a cable assembly and transfer unit according to the invention.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels Auf einer NC-gesteuerten Lineareinheit 1 kann eine Ver¬ schiebeeinheit 2, die sich ebenfalls durch eine lineare NC-Achse in x-Richtung bewegen läßt, in y-Richtung frei positioniert werden. Zur Orientierung des Kooerdinaten- systems wird auf die Figur verwiesen.DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT On a NC-controlled linear unit 1, a displacement unit 2, which can also be moved in the x direction by a linear NC axis, can be freely positioned in the y direction. For orientation of the coordinate system, reference is made to the figure.
Auf der Verschiebeeinheit 2 befinden sich zwei identische Aufnahmevorrichtungen 3 für Speicher und Verlegewerkzeuge. Mit Hilfe eines Industrieroboters kann ein Speicher- und Verlegewerkzeug an der Aufnahmevorrichtung 3 angedockt werden. Wenn das Werkzeug angedockt hat, ist automatisch eine Signal- und Energieübertragung durch definierte Schnittstellen 8 möglich. Die Aufnahmevorrichtungen sind auf durch die Steuerung ansteuerbaren Drehtellern 9 ange¬ bracht.There are two identical receiving devices 3 for storage and laying tools on the displacement unit 2. With the help of an industrial robot, a storage and laying tool can be docked on the receiving device 3. When the tool has docked, signal and energy transmission through defined interfaces 8 is automatically possible. The holding devices are mounted on turntables 9 which can be controlled by the control.
Entlang der Verschiebeeinheit sind mindestens eine Kabel- fördereinheit 5, eine Abisoliereinheit 6 und verschiedene Vorrichtungen 7a,7b ..zum Anschlagen von unterschiedlichen Crimpkontakten angebracht.At least one cable conveyor unit 5, a stripping unit 6 and various devices 7a, 7b .. for attaching different crimp contacts attached.
In der verlängerten Längsachse der Kabelfördereinheit 5 befindet sich auf der anderen Seite der Linearführung 1 eine Kabelspanneinrichtung 4, die aus einem Greifer und einem Zylinder zur Ausführung der Hubbewegung besteht, und mit der Kabel gespannt werden können.In the elongated longitudinal axis of the cable conveyor unit 5, on the other side of the linear guide 1, there is a cable tensioning device 4, which consists of a gripper and a cylinder for executing the lifting movement, and with which the cables can be tensioned.
Mit der in der Zeichnung dargestellten Kabelkonfektionier- und Übergabeeinheit ist es möglich, ein Kabel wie folgt zu konfektionieren:With the cable assembly and transfer unit shown in the drawing, it is possible to assemble a cable as follows:
Ausgangslage: Die Speicher- und Verlegewerkzeuge befinden sich in einem nicht dargestellten (passiven) Werkzeugspei¬ cher.Starting position: The storage and laying tools are in a (passive) tool store (not shown).
- Der Industrieroboter greift sich ein Verlege- und Spei¬ cherwerkzeug.- The industrial robot grabs a laying and storage tool.
- Die Verschiebbeinheit 2 wird so positioniert, daß die Längsachse einer der beiden drehbaren Aufnahmevorrichtun¬ gen 3 mit der Längsachse der Fördereinheit 5 und des Ka¬ belspannmechanismus 4 übereinstimmt.The displacement unit 2 is positioned so that the longitudinal axis of one of the two rotatable receiving devices 3 coincides with the longitudinal axis of the conveyor unit 5 and the cable tensioning mechanism 4.
- Über die Steuerung wird ein definierte Kabellänge geför¬ dert, so daß das Kabel ein bestimmtes Stück aus der Kabel¬ fördereinheit herausragt.- A defined cable length is conveyed via the control, so that the cable protrudes a certain distance from the cable conveyor unit.
- Der Hubzylinder der Kabelspanneinheit 4 wird über die Steuerung betätigt, wodurch der Zylinder ausfährt und der Greifer das aus der Kabelfördereinheit 5 herausragende Kabelstück greift. Danach fährt der Zylinder in seine Ausgangslage zurück und spannt dadurch das Kabel.- The lifting cylinder of the cable tensioning unit 4 is actuated via the control, whereby the cylinder extends and the gripper grips the cable piece protruding from the cable feeding unit 5. The cylinder then moves into its Starting position back and thereby tensions the cable.
- Der Roboter positioniert nun das Verlege- und Speicher¬ werkzeug über der Aufnahmevorrichtung 3 und übergibt das Werkzeug an die Vorrichtung.The robot now positions the laying and storage tool over the receiving device 3 and transfers the tool to the device.
-- Über die Steuerung wird ein Greifer im Verlege- und Speicherwerkzeug betätigt, der das gespannte Kabel direkt am Greifer der Kabelspanneinrichtung greift.- A gripper in the laying and storage tool is actuated via the control, which grips the tensioned cable directly on the gripper of the cable tensioning device.
- Über einen weiteren Greifer wird ein beispielsweise ein Wirrgutspeicher derart geschlossen, daß sich das gespannte Kabel nun in diesem Wirrgutspeicher befindet.- Via a further gripper, for example, a random material store is closed in such a way that the tensioned cable is now in this random material store.
- Über die Fördereinheit 5 wird nun ein Stück Kabel defi¬ nierter Länge in den Wirrgutspeicher eingelagert. Die Öffnung des Wirrgutspeichers befindet sich direkt an der Austrittsöffnung der Kabelfördereinheit 5.- A piece of cable of defined length is now stored in the random material storage via the conveyor unit 5. The opening of the random material storage is located directly at the outlet opening of the cable feed unit 5.
- Über die Lineareinheit 1 wird nun das Verlege- und Spei¬ cherwerkzeug in y-Richtung verschoben.- The laying and storage tool is now shifted in the y direction via the linear unit 1.
- Über die Steuerung wird ein weiterer Greifer im Verlege- und Speicherwerkzeug betätigt. Er greift das Kabel direkt an der Austrittsöffnung der Kabelfördereinheit 5.- Another gripper in the laying and storage tool is actuated via the control. He grips the cable directly at the outlet opening of the cable feed unit 5.
- In der Kabelfördereinheit 5 wird das Kabel abgeschnit¬ ten.- The cable is cut in the cable feed unit 5.
- Es befindet sich nun ein Kabel von definierter Länge und definiertem Durchmesser derart in einem Werkzeug, daß das Kabel in einem Wirrgutspeicher gespeichert ist und die Kabelenden in Greifern definiert zur Verfügung stehen. - Die Verfahreinheit fährt nun mit dem Werkzeug zur Ab¬ isoliermaschine 6, die - da die Aufnahmevorrichtung auf einem Drehteller angebracht ist - beide Kabelenden ab¬ isoliert.- There is now a cable of defined length and diameter in such a tool that the cable is stored in a random material store and the cable ends are available in a defined manner in grippers. - The moving unit now travels with the tool to the stripping machine 6, which - since the holding device is mounted on a turntable - strips both ends of the cable.
- An den Anschlagmaschinen können die Kabelenden mit gegebenenfalls unterschiedlichen Crimpkontakten versehen werde .- The cable ends can be provided with different crimp contacts on the attachment machines.
- Die zweite Aufnahmevorrichtung 3 wird nun so positio¬ niert, daß sie in der Längsachse der Kabel ördereinheit 5 zu liegen kommt.- The second receiving device 3 is now positioned so that it comes to rest in the longitudinal axis of the cable conveyor unit 5.
- Der bereits beschriebene Vorgang wiederholt sich nun. Der' Roboter greift sich aber, nachdem er der Aufnahmevor- richtung '3 das zweite Verlege- und Speicherwerkzeug über¬ geben hat, das erste Verlege- und Speicherwerkzeug, in dem sich bereits ein fertig konfektioniertes Kabel befindet. Der Roboter verlegt dieses Kabel auf einem Verlegebrett während das nächste Kabel konfektioniert wird.- The process already described is now repeated. The 'but robot grabs after direction of Aufnahmevor-' has 3 enter the second installation and storage tool über¬, the first installation and storage tool is already in a prefabricated cable. The robot lays this cable on a laying board while the next cable is being assembled.
Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei- spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan¬ kens - die "Totzeiten" von Werkzeugen im Werkzeug-Wechsel¬ speicher dadurch auszuschalten, daß die Werkzeuge während dieser Zeit "aktiv" im Werkzeug-Wechselspeicher Funktionen ausführen - beschrieben worden. Selbstverständlich ist es innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens möglich, auf bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel vorhandene Elemente - beispielsweise auf die Drehteller - zu verzich¬ ten. In diesem Falle wäre es dann möglich, das zweite Kabel nach Aufnehmen des Werkzeugs mit einem Industrie¬ roboter abzuisolieren und anzuschlagen. The invention has been described above on the basis of an exemplary embodiment without restricting the general inventive concept - to switch off the "dead times" of tools in the tool changer memory by virtue of the tools performing "actively" functions in the tool changer memory during this time . Of course, within this general inventive concept, it is possible to dispense with elements present in the described exemplary embodiment - for example the turntables. In this case, it would then be possible to strip the second cable with an industrial robot and pick it up after picking up the tool .
Claims
Applications Claiming Priority (2)
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