• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989012901A1
    申请号:PCT/DE1989/000397
    申请日:1989-06-16
    公开日:1989-12-28
    发明作者:Herbert Emmerich；Gerd Schlaich
    申请人:Merz Metall- Und Kunststoffverarbeitungs Gmbh；
    IPC主号:H01B13-00
    专利说明:
    [0001] s
    [0002] Verfahren und Vorrichtung zur Kabelbaum-Herstellung
    [0003] B e s c h r e i b u n g
    [0004] Technisches Gebiet
    [0005] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstel¬ len eines Kabelbaums aus vorkonfektionierten Kabeln gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vor¬ richtung zur Durchführung des Verfahrens.
    [0006] Stand der Technik
    [0007] Ein Verfahren zum Herstellen eines Kabelbaums aus vorkon¬ fektionierten Kabeln ist beispielsweise aus der DE-OS 35 44 219 bekannt.
    [0008] Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen erfolgt die Herstellung eines Kabelbaums auf einem sogenannten Verle¬ gebrett. Auf diesem Verlegebrett sind Aufnahmevorrichtun- gen für Steckergehäuse sowie sogenannte Verlegehilfen vorgesehen. Die Aufnahmevorrichtungen für die Steckerge- häuse sowie die Verlegehilfen, die zur Herstellung von Kabel-Umlenkungen etc. dienen, sind dabei so angeordnet, daß der Kabelbaum bereits in seiner späteren Form herge-. . stellt wird.
    [0009] Beispielsweise bei dem aus der vorgenannten DE-OS 35 44 219 bekannten Verfahren wird zunächst ein Kabel mit Steckern an beiden Enden hergestellt; derartige Kabel werden auch als vorkonfektionierte Kabel bezeichnet. Die vorkonfektionierten Kabel werden mittels eines Industrie¬ roboters, der ein sogenanntes Verlegewerkzeug führt, in die Steckergehäuse eingesetzt und entsprechend der ge¬ wünschten Kabelbaumform um die Verlegehilfen verlegt. Die Herstellung von Kabelbäumen mit den bekannten Verfah¬ ren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 hat jedoch
    [0010] - wie erfindungsgemäß erkannt worden ist - eine Reihe von Nachteilen:
    [0011] Für die automatisierte Herstellung von Kabelbäumen mit Industrierobotern sind folgende Verlegebretter bekannt:
    [0012] - Starre Verlegebretter, auf denen - wie bei der manuellen Montage - alle zur Kabelbaumherstellung notwendigen Vor¬ richtungen (Aufnahmevorrichtung, Verlegehilfen etc.) fest angebracht sind. Damit eignen sich diese Verlegebretter lediglich für die Montage eines bestimmten Kabelbaumtyps.
    [0013] - Verlegebretter mit einer Rasterung, in die gemäß einem vorgegebenen Rastermaß die einzelnen Vorrichtungen (Auf- nahmevorrichtungen, Verlegehilfen) mittels eines Indu¬ strieroboters oder manuell eingesetzt werden.
    [0014] - Frei konfigurierbare Verlegebretter - wie beispielsweise Magnetspannplatten - auf die die notwendigen Vorrichtungen in beliebiger Art und Weise aufgebracht werden können.
    [0015] Der Nachteil der erstgenannten Verlegebretter besteht u.a. darin, daß diese Verlegebretter Kabelbaumtyp-spezifisch und damit auch bei geringen Änderungen des Kabelbaums sehr unflexibel sind.
    [0016] Der Nachteil der umrüstbaren Verlegebretttypen besteht u.a. darin, daß das Umrüsten der Verlegebretter mit er¬ heblichem seitlichem und/oder technischem Aufwand verbun¬ den ist. Darüberhinaus nimmt das Herstellen von Kabelbäumen in ihrer späteren Form aufgrund der erforderlichen Verfahrweg des Industrieroboters eine beträchtliche Zeitspanne in Anspruch. Je nach Kabelbaumtyp können dabei die Leerzei¬ ten, d. h. die Zeiten, in denen der Industrieroboter le¬ diglich die äußere Form des Kabelbaums "nachfährt" bis zu 40 % der gesamten Herstellzeit und darüber betragen.
    [0017] Darstellung der Erfindung
    [0018] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Kabelbaums aus vorkonfektionierten Kabeln sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, das bei minimierten Leerzeiten eine flexible Herstellung von Kabelbäumen erlaubt.
    [0019] Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.
    [0020] Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, daß es zur Herstellung eines Kabelbaums aus vorkonfektionierten Ka¬ beln, d.h. aus Kabeln, deren Länge entsprechend der Kon¬ figuration des herzustellenden Kabelbaums bereits ander¬ weitig festgelegt worden ist, und die bereits mit Steckern bestückt sind, nicht erforderlich ist, den Kabelbaum in seiner späteren Form herzustellen.
    [0021] Deshalb wird auf Verlegehilfen, die dem Kabelbaum vor dem Abbinden "in seiner Form" halten sollen, vollständig ver¬ zichtet. Damit ist es möglich, die verschiedenen Stecker¬ gehäuse-Aufnahmevorrichtungen in einer Linie anzuordnen, wobei die bereits verlegten Kabel frei zwischen den ein¬ zelnen Steckergehäusen herabhängen. Durch diese erfik- dungsgemäße Anordnung wird die Verfahrzeit des Industrie¬ roboters während des Verlegevorgangs drastisch verringert. Darüberhinaus ist es das Umrüsten der Vorrichtung auf eine neue Kabelbaum-Konfiguration wesentlich vereinfacht, da lediglich noch entsprechende Aufnahmevorrichtungen für die Steckergehäuse auf einer Verlegeschiene (Anspruch 3) bzw. auf einem Verlegebrett (Anspruch 4) anzuordnen sind. Dabei können die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen bevorzugt auf einer Schmalseite des Verlegebretts angeordnet werden, so daß der Industrieroboter sowie eventuelle weitere Bear¬ beitungsstationen dicht an die Steckergehäuse-Aufnahmevor¬ richtungen "herangerückt" werden können.
    [0022] Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
    [0023] Selbstverständlich ist es möglich, nach dem Verlegen der einzelnen Kabel des Kabelbaums den Abbindevorgang bei "frei herabhängenden" Kabeln durchzuführen.
    [0024] Besonders vorteilhaft ist jedoch die im Anspruch 5 gekenn¬ zeichnete Ausführungsform, bei der das Verlegebrett aus einer Reihe von Linearführungen bzw. Linearachsen besteht, die in Reihe nebeneinander mit paralleler Verschieberich- tung angeordnet sind. Dabei kann der Antrieb der einzelnen Achsen pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch erfolgen. Auf jeder der Linearachsen kann sich gemäß Anspruch 6 zusätzlich ein rotatorisc beweglicher Teller oder der¬ gleichen befinden, auf dem erst die Aufnahmevorrichtung für die Steckergehäuse angebracht ist.
    [0025] Durch die Kombination der Linearachsen mit "Drehtellern" können die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen in belie¬ bige Lagen in kurzer Zeit überführt werden. Damit ist es möglich, nach Beendigung des Verlegevorgangs die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen durch eine Steuereinheit in eine Lage zu überführen, die der Lage beim späteren Einsatz des Kabelbaums entspricht.
    [0026] Damit ist ein leichtes Abbinden des fertig gestellten Kabelbaums möglich.
    [0027] Kurze Beschreibung der Zeichnung
    [0028] Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungs- beispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher be¬ schrieben, in der zeigen:
    [0029] Fig. la eine Aufsicht auf ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung,
    [0030] Fig. lb eine Ansicht bei A-A in Figur la,
    [0031] Fig. 2a eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgebil¬ detes "aktives" Verlegebrett, und
    [0032] Fig. 2b eine Ansicht bei A-A in Figur 2a.
    [0033] Kurze Beschreibung von Ausführungsbeispielen Das in den Figuren 1 dargestellte erste Ausführungsbei- spiel weist einen Industrieroboter 1 auf, dessen Arbeits¬ raum mit 2 bezeichnet ist. Beispielsweise an einem Trans¬ portband 3 ist ein Verlegebrett 4 derart gehalten, daß es bezogen auf ein ortsfestes Koordinatensystem "senkrecht" steht. Das Transportband 3 kann beispielsweise zur Über¬ führung des Verlegebretts zwischen den einzelnen Bearbei¬ tungsstationen dienen.
    [0034] Auf der Oberseite des Verlegebretts, d.h. auf einer Kan¬ tenfläche sind Aufnahmevorrichtungen 7 für Steckergehäuse angeordnet. Ferner befinden sich im Arbeitsraum des In- dustrieroboters Speicher 5 für vorkonfektionierte Kabel, ein Werkzeugwechselmagazin 6 für verschiedene Werkzeuge, ein Magazin 7 für Aufnahmevorrichtungen von Steckergehäu¬ sen sowie ein Magazin 8 für die jeweiligen Steckergehäuse.
    [0035] Im folgenden soll die Arbeitsweise der vorstehend be¬ schriebenen Vorrichtung bei der Herstellung eines Kabel¬ baums beschrieben werden.
    [0036] Zunächst wird die Konfiguration des Kabelbaums in seiner tatsächlichen Einsatzlage beispielsweise einem CAD-Ar¬ beitsplatz erstellt. Anschließend wird diese Konfiguration derart "transformiert", daß sämtliche notwendigen Aufnah¬ mevorrichtungen 7 für Steckergehäuse in einer Linie zu liegen kommen. Der Industrieroboter 1 positioniert mit Hilfe eines Greif rs die aus dem Magazin 7' entnommenen Aufnahmevorrichtungen für Steckergehäuse auf der Oberkante des in vertikaler Richtung ausgebildeten Verlegebretts 4. Hierzu kann das Verlegebrett 4 beispielsweise durch das Transportband 3 in den Arbeitsbereich des Industrierobo¬ ters überführt und dort gestoppt werden.
    [0037] Nach der Positionierung der Aufnahmevorrichtung 7 für die Steckergehäuse werden diese ebenfalls durch den Industrie¬ roboter mit Steckergehäusen bestückt, die der Industrie¬ roboter dem Steckermagazin 8 entnimmt.
    [0038] Im Anschluß hieran wechselt der Industrieroboter das Be¬ stückwerkzeug im Werkzeugwechselspeicher 6 gegen ein Ka¬ belverlege- und Kontaktierwerkzeug. Dabei liegen bevorzugt die vorkonfektionierten Kabel im Speicher 5 in der Monta¬ gereihefolge vor. Mit dem Verlegewerkzeug werden die Kabel an den Enden, die an definierter Stelle zur Verfügung gestellt werden gegriffen und zum Verlegebrett geführt. Der Industrieroboter übt den ersten Kontakt in das Steckergehäuse ein und fährt auf direktem Wege zum zweiten Steckergehäuse für das andere Kabelende. Dieser Verfahr¬ vorgang, zu dem lediglich eine Bewegung in eine Richtung erforderlich ist, nimmt verglichen mit den Verfahrvor¬ gängen bei bekannten Verfahren, bei denen der Industrie¬ roboter entlang der eigentlichen Kabelbaum-Konfiguration verfahren muß, wesentlich weniger Zeit in Anspruch. .
    [0039] Nach dem der Fügevorgang am zweiten Steckergehäuse abge¬ schlossen ist, werden die weiteren Kabel in gleicher Weise kontaktiert und verlegt.
    [0040] Nach Beendigung des Verlegevorgangs hängen die Kabel zwi¬ schen den jeweiligen beiden Steckern frei durch, da erfin¬ dungsgemäß für den Verlegevorgang keine Verlegehilfen benützt werden.
    [0041] Dennoch ist - wie ebenfalls erfindungsgemäß erkannt worden ist - ein korrektes Abbinden möglich. Hierzu holt sich der Industrieroboter 1 aus dem Werkzeugwechselmagazin 6' ein Abbindewerkzeug zum Bündeln der Kabelstränge.
    [0042] Da über das Bewegungsprogramm und die Konfiguration des Kabelbaums der jeweilige Abstand vom Steckergehäuse zum ersten Verzweigungspunkt des Kabelstranges festliegt, kann der Kabelbaum abgebunden werden. Das Abbindewerkzeug um¬ faßt den Kabelstrang am Steckergehäuse, bindet den Strang ab und verfährt anschließend die Wegstrecke bis zur ersten Verzweigung des Kabelbaums, wo diese erneut abgebunden wird.
    [0043] Nach Beendigung des Abbindevorgangs wird das Verlegebrett 4 beispielsweise wieder vom Transportband 3 übernommen und zu einer weiteren Bearbeitungs- bzw. MontageStation über¬ führt, an der beispielsweise der Kabelbaum ummantelt wird.
    [0044] Sind keine weiteren Montagetätigkeiten erforderlich, so wird der abgebundene Kabelbaum vom Industrieroboter 1 entnommen. Soll anschließend ein Kabel einer anderen Kon¬ figuration hergestellt werden, so positioniert der In¬ dustrieroboter die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen neu. Soll erneut ein Kabelbaum der gleichen Konfiguration hergestellt werden, so ist es lediglich erforderlich, die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtung neu zu bestücken, um mit der Vorrichtung einen weiteren Kabelbaum herstellen zu können.
    [0045] Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform sind die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtung 7 mittels eines Dreh¬ tellers 10 drehbar an einer Linearführung bzw. einer Li¬ nearachse befestigt.
    [0046] In der Grundstellung sind alle Drehteller 10 so ausgerich¬ tet, daß sich die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen 7 in derselben Orientierung befinden. Dies bedeutet, daß wie bei dem in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Ausfüh- rungsbeispiel zum Verlegen der vσrkonfektionierten Kabel sämtliche Steckergehäuse in einer Linie angeordnet sind, so daß die Herstellung eines Kabelbaums mit dem in Figur 2 dargestellten Verlegebretts in ähnlicher Weise wie bei der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung erfolgen kann.
    [0047] Dabei sind Teile, die den Teilen in Figur 1 entsprechen, in der Zeichnung nicht dargestellt. Insbesondere werden zunächst die Steckergehäuse-Aufnahmevorrichtungen 7, die auf den Drehtellern angeordnet, mit den jeweiligen Steckergehäusen bestückt. Im nächsten Arbeitsschritt wer¬ den vorkonfektionierte Leitungen wie vorstehend beschrie¬ ben verlegt. Dies geschieht in gleicher Weise wie bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel dadurch, daß zuerst das erste Leitungsende mit dem ersten Kontakt in das ent¬ sprechende Steckergehäuse eingeführt wird. Anschließend wird das zweite Ende der Leitung mit dem anderen Kontakt in das entsprechende andere Steckergehäuse eingeführt.
    [0048] Die Leitung, die sich zwischen den beiden Kontakten be¬ findet, hängt dabei frei durch. Dies bedeutet, daß in gleicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Leitungen nicht auf einem bestimmten Verlegeweg verlegt werden, sondern lediglich die beiden Leitungsenden in Steckergehäusen geführt werden.
    [0049] Nach dem Verlegen aller Leitungen in der beschriebenen Art und Weise werden die Linearachsen entsprechend einem vor¬ gegebenen Sollwert auf eine Sollposition gefahren. Dies geschieht durch Aktivieren eines beispielsweise hydrau¬ lischen, pneumatischen oder elektrischen Antriebs jeder einzelnen Linearachse. Die jeweilige Stellung der Linear¬ achse mit dem zugehörigen Drehteller und Aufnahmevorrich¬ tung für das Steckergehäuse entspricht dabei der Position des Steckergehäuses, wie sie in der Konstruktionszeichnung des Kabelbaums vorgesehen ist.
    [0050] Auch die Orientierung des Steckergehäuses kann dabei durch Drehen des Drehtellers entsprechend eingestellt werden.
    [0051] In diesem Zustand kann der Kabelbaum leicht gebündelt werden, da sich alle Kabel in entsprechender Soll-Position befinden. Nach Entnahme des Kabelbaums aus den Aufnahmevorrichtungen für die Steckergehäuse fahren alle Linearachsen mit Dreh¬ tellern in die Ausgangsstellung zurück, so daß der nächste Kabelbaum fertig werden kann.
    [0052] Hierdurch erhält man nicht nur den Vorteil, daß der Ver- fahrweg während des Verlegevorgangs äußerst gering ist, sondern auch den Vorteil, daß das Bündeln des Kabelbaύms in der späteren ArbeitsStellung erfolgen kann. Das Über¬ führen des Kabelbaums aus der Stellung, in der die ein¬ zelnen Kabel "frei durchhängen" in die Arbeitsstellung geschieht durch die gleichzeitige Betätigung der Linear¬ achsen und der Drehteller äußerst schnell und insbesondere wesentlich schneller als es durch Verfahren eines Indu¬ strieroboters möglich wäre.
    [0053] Vorstehend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan- kens - die einzelnen Aufnahmevorrichtungen für die Steckergehäuse in einer Linie anzuordnen und dazwischen die Kabel frei hängen zu lassen - beschrieben worden. Innerhalb dieses allgemeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschiedensten Modifikationen beispielsweise beim Abbinden und/oder Ummanteln des Kabel¬ baums möglich.
    [0054] Auch versteht es sich von selbst, daß an Stelle eines Industrieroboters beliebige Handhabungsvorrichtungen ein¬ gesetzt werden können.
    权利要求:
    Claims P a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Verfahren zum Herstellen eines Kabelbaums aus vor¬ konfektionierten Kabeln, die in Steckergehäuse eingesetzt werden, die während des Verlegevorgangs in Aufnahmevor¬ richtungen gehalten werden, unter Verwendung eines Indu¬ strieroboters, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verlegevorgangs der vorkonfektionierten Kabel die Steckergehäuse-Aufnahme¬ vorrichtungen in einer Linie angeordnet sind, und die bereits verlegten Kabel frei zwischen den Steckergehäusen herabhängen.
    2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1, mit einem Industrieroboter, der wenigstens ein Verlegewerkzeug führt, und Aufnahmevorrichtungen für Stek¬ kergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen auf einer Verlegeschiene angeordnet sind.
    3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An¬ spruch 1, mit einem Industrieroboter, der wenigstens ein Verlegewerkzeug führt, und Aufnahmevorrichtungen für Stek¬ kergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen auf einer Kantenfläche eines Verlegebrettes angeordnet sind.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahemvorrichtungen auf Linearführungen angebracht sind, deren Verschieberichtun¬ gen parallel sind.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen zusätzlich drehbar sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit die Ver¬ schiebung und Drehung der einzelnen Steckergehäuse-Aufnah¬ mevorrichtungen nach Beendigung des Verlegevorgangs derart steuert, daß sich der Kabelbaum zum Abbinden in seiner "Einsatzlage" befindet.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    CA1142614A|1983-03-08|Wire harness and a method of manufacturingthereof
    JP2900342B2|1999-06-02|フラットワイヤハーネスの製造方法および装置
    EP0137631B1|1990-01-03|Einrichtung zum automatischen Herstellen eines Kabels mit angequetschten Endstücken
    CA1069684A|1980-01-15|Manufacture of wiring harness
    EP0763879B1|1999-03-31|Gerät und Verfahren zum Wickeln eines Leiters einer Statorspule
    US4638558A|1987-01-27|Wire processing method and apparatus
    US5735449A|1998-04-07|Method and apparatus for bonding semiconductor electronic devices
    US4593452A|1986-06-10|Robotic harness maker
    US4951379A|1990-08-28|Method for connecting wires to terminals having tangs and cutting the wires at the terminals
    US6163958A|2000-12-26|Method for making vehicular wire harness having juxtaposed wires
    EP0209162B1|1991-08-21|Produktionslinie für auf Paletten montierte Ständer elektrischer Motoren
    US8528199B2|2013-09-10|Manufacturing apparatus for wiring harnesses and a manufacturing method for wiring harnesses
    US5737835A|1998-04-14|Method and apparatus for manufacturing a wire crimping receptacle connector
    KR900005753B1|1990-08-09|코일의 제조방법
    CN1080012C|2002-02-27|线束的制造方法
    US20010001345A1|2001-05-24|Wire harness and method and apparatus for manufacturing the same
    US4653159A|1987-03-31|Flexible automated manufacturing system
    EP2317613A1|2011-05-04|Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben der Kabelenden von Kabeln
    US4803778A|1989-02-14|Method for making a wire harness
    US5082253A|1992-01-21|Wire harness
    US3999289A|1976-12-28|Method of preparing cable ends
    US8708001B2|2014-04-29|Electric wire end treatment device and electric wire end treatment method
    US3960309A|1976-06-01|Fine wire twisted pair routing and connecting system
    US4114014A|1978-09-12|Process and apparatus for producing a wire-harness
    US5740602A|1998-04-21|Wire harness assembly system
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3820638A1|1989-12-21|
    EP0419524B1|1994-03-30|
    EP0419524A1|1991-04-03|
    DE3820638C2|1993-12-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-12-28| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DK JP SU US |
    1989-12-28| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1990-12-12| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1989906721 Country of ref document: EP |
    1991-04-03| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1989906721 Country of ref document: EP |
    1994-03-30| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1989906721 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DEP3820638.2||1988-06-18||
    DE19883820638|DE3820638C2|1988-06-18|1988-06-18|Verfahren und Vorrichtung zur Kabelbaum-Herstellung|DE1989507358| DE58907358D1|1988-06-18|1989-06-16|Verfahren und vorrichtung zur kabelbaum-herstellung.|
    AT89906721T| AT103731T|1988-06-18|1989-06-16|Verfahren und vorrichtung zur kabelbaumherstellung.|
    [返回顶部]