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EP4170683A1 - Translatorisches doppelgreifersystem zum ablegen eines kabelsatzes - Google Patents

Translatorisches doppelgreifersystem zum ablegen eines kabelsatzes Download PDF

Info

Publication number
EP4170683A1
EP4170683A1 EP22192258.6A EP22192258A EP4170683A1 EP 4170683 A1 EP4170683 A1 EP 4170683A1 EP 22192258 A EP22192258 A EP 22192258A EP 4170683 A1 EP4170683 A1 EP 4170683A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cable
guide
gripper
grippers
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22192258.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Reichert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4170683A1 publication Critical patent/EP4170683A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H01B13/01236—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses the wires being disposed by machine
    • H01B13/01245—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses the wires being disposed by machine using a layout board
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/012—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses
    • H01B13/01236—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for manufacturing wire harnesses the wires being disposed by machine
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/0045—Cable-harnesses

Definitions

  • the invention relates to the laying of cables as a set of cables on a form board.
  • a line-laying system for the production of line sets consisting of a number of cables and/or lines comprising at least two robots, to which a different control hierarchy is assigned in the system and these with gripping elements for gripping at least one line of the line set for laying the line on a cable form board or are formed directly in an end application.
  • the object of the present invention is to propose improvements with regard to the laying of cables as a cable set on a form board.
  • the depositing machine serves or is set up for depositing cables as a cable set (also "cable harness, cable set, cable harness”) on a designated form board.
  • a cable set also "cable harness, cable set, cable harness”
  • Imntended means that the laying machine is designed for a specific or a specific type of form board and is set up for use there; e.g. is designed for the geometry requirements etc. determined thereby. In other words, a mold board in question is assumed to be known in terms of its geometry, etc.
  • the invention is based on the following form board:
  • This has guide channels.
  • the guide channels correspond to a structure / design / specification of the cable set, ie they specify the structure of a corresponding cable set.
  • the guide channels are on at least one guide side open.
  • Each of the cables can be pulled into and/or laid down in a specific one of the guide channels up to a respective desired position and can be deposited therein in the desired position.
  • each cable is assigned to exactly one guide channel or exactly one guide channel is provided for each cable.
  • a guide channel can also accommodate several cables. Sections of guide ducts can also be identical, for example where cables run parallel/next to each other.
  • the form board corresponds to a form board known from practice, on which cable sets are produced manually by manual cable storage, the cables in the present case also being retractable.
  • a plurality of cables, each with two ends, are to be laid down on the form board in a respective desired position in a guide channel as intended, in order to result in a laid cable set according to a definable/predetermined structure.
  • the term "cable” is to be understood broadly here and includes electrical as well as other, e.g. pneumatic, lines, hoses, etc.
  • the cable set to be stored can also be part of a larger cable set, i.e. only later added to a complete cable set / cable harness.
  • the specifiable structure describes in particular where which cable has to run, begin and end.
  • any number of form boards which are interchangeable with respect to the laying machine, can also be provided for the laying machine.
  • the laying machine can be integrated into a production line / line production of cable harnesses, with the form boards being passed through several laying machines and each fitted with a subset of the cables.
  • several laying machines are lined up as stations on a path of the form boards.
  • Each of the laying machines then finishes e.g. a cable harness as part of an overall cable harness.
  • the laying machine contains a positioning aid/receptacle for one of the form boards. This serves or is set up for aligning / fixing the position of the form board in a predeterminable relative position to the laying machine, e.g . By a corresponding location fixation the positions of the guide channels relative to the laying machine are also fixed or known.
  • the guide channels specify the structure mentioned.
  • the guide channels have a groove shape/U-shape (in cross-section relative to their longitudinal extension), i.e. they are open on at least one side laterally - based on their longitudinal extension direction or an extension direction of the cable / cable harness in the desired position.
  • the corresponding open side extends along the guide channels.
  • the "open guide side” does not mean, for example, longitudinal ends / front sides of the guide channels that are open anyway.
  • “Retractability” means that a cable can be pulled, towed, i.e. move along its own lengthwise direction, along the duct. This is in contrast to an "insertion" of the cable in a direction transverse to the direction of longitudinal extension of the guide channel, ie in particular an insertion through the open guide side into the guide channel.
  • the guide side therefore opens the guide channel laterally/on one side with respect to its direction of longitudinal extent/direction of the course of the cables/the cable set.
  • the leading side is the one that - when laying down the cables - faces the X-Y plane explained below.
  • the laying machine contains at least two grippers.
  • the grippers serve or are set up for gripping one of the cables to be laid down.
  • Each gripper grips one of the cables at a respective gripping point on the cable.
  • the laying machine has exactly two grippers.
  • at least two of the grippers grip the same cable, that is, they manipulate a single cable in pairs or in groups.
  • the laying machine contains a staging area. At least one cable can be provided on this or such a cable is/is provided during normal operation of the laying machine.
  • the cable forms part of the cable set and is to be laid down as such on the form board.
  • the staging area is designed or set up in such a way that the cable provided as intended can be gripped by at least two of the grippers at a respective gripping point. As intended, therefore, each of the grippers grips a respective gripping point of the cable, the gripping points for the two grippers being different sections, in particular the two ends, of the cable.
  • the gripping point is not assigned to the cable, but describes the place where the gripper has actually gripped the cable. In other words, the gripping point is formed on the cable by the gripping of the gripper.
  • the at least two grippers in particular pick up the same cable from the staging area and place it on the form board.
  • a respective cable is made available in particular loosely at the staging area. So it is not provided while it is e.g. held on a transport carrier / transport roller or similar. In other words, the cable is gripped directly or immediately by the two grippers and held/carried/manipulated exclusively by them.
  • the laying machine contains a stationary base frame, which contains in particular two parallel, spaced-apart portals.
  • “Stationary” means that it is permanently installed on the floor of a machine hall, for example.
  • the above-mentioned positioning aid/receptacle is firmly attached to the same floor or to the base frame, so that shaped boards can in turn be fixed in a correspondingly stationary manner to the base frame by being fixed in the receptacle.
  • the laying machine contains one carriage per gripper.
  • Each of the grippers is guided in a movable or displaceable manner relative to the respective slide by means of a respective gripper guide on the respective slide.
  • the mobility extends in at least one translatory degree of freedom. The movements of the grippers on the slides are possible independently of each other, see also below.
  • Each of the carriages is movably or traversably guided or mounted relative to the base frame via a or its respective carriage guide.
  • Each carriage can be moved relative to the base frame only over a large area in an XY plane.
  • "Flat” means that the carriage can be moved in two non-parallel directions; i.e. can be moved in a surface/level spanned by the two directions. The directions are in particular perpendicular to one another (X/Y direction). So the sled is in particular not only linearly movable in a single direction.
  • "Exclusively" means that the carriage otherwise has no degrees of freedom for its movement: it can only be moved in a translatory manner in the XY plane, only optionally also in a rotary manner.
  • carriages are guided in different, mutually parallel XY planes on the base frame; In particular, however, two, several or all carriages are guided in the same or a single XY plane, ie the carriages are arranged next to one another in the XY plane.
  • the “movability” of the carriage optionally includes a rotational movement of the carriage with respect to the base frame. In particular, however, the carriage can only be moved in a translatory manner with respect to the base frame in the XY plane. At least two of the carriages can each be moved independently of one another in the XY plane.
  • "Independent” means "individual” here, ie a desired movement of one carriage does not necessarily lead to a movement of the other carriage. The independence only includes, for example, a dependency that results from a carriage being obstructed by a second carriage that is guided, for example, in the same XY plane, since two carriages cannot be in the same place.
  • the laying machine includes a controller. This serves or is set up to control a movement of the grippers by controlling the carriage guide and the gripper guide. What is meant here is movement with regard to their whereabouts;
  • the grippers are actuated to carry out the gripping movement, i.e. to grip or release a cable.
  • the grippers are controlled with regard to their whereabouts exclusively by controlling the carriage guide and the gripper guide.
  • the form board extends in an intended assembly position with respect to the base frame, e.g. fixation in the above-mentioned positioning aid/receptacle, in particular flatly parallel to the X-Y plane.
  • the X-Y plane runs horizontally in space.
  • the guidance of the grippers on the base frame allows at least two of the grippers to be able to reach any place on the form board and the staging area together or in addition. In particular, corresponding ranges of movement of the grippers overlap or both grippers can even reach each such location individually.
  • the entire surface area of the form board and the staging area can thus be covered by the grippers, in particular their carriages. projected perpendicularly onto the form board / staging area.
  • the corresponding translational guides can - in contrast to robot arms - be found in a mechanically simpler and comparatively more cost-effective construction of base frame, slide guide, slide, gripper guide and gripper with the same precision.
  • a three-axis (“Cartesian X-Y-Z system”) cascaded solution of three linear guides (X,Y,Z) is recommended, which is only connected to a comparatively "short” three-axis rotary guide for the gripper in relation to the X-Y extension.
  • "Short” means e.g. only a maximum of 1/10, 1/20, 1/50 of the transverse extent of the XY plane or the form board.
  • the control device is set up in particular to control the grippers for the complete picking up and laying down of a respective (same, single) cable; an additional human assistance intervention is therefore excluded or avoided here.
  • the depositing machine thus takes over the fully automatic picking up of the cable or a single cable of the same type at the staging area until the cable or cable is deposited in the desired position and not only supports a human worker in a corresponding activity.
  • the laying machine/control device is explicitly not set up to process the cable in any other way than gripping, guiding and laying it down. In particular, it is not set up to cut the cable to length, strip it or equip it with an attachment, e.g. crimp contact, label it, etc.
  • the laying machine is at least partially limited to purely translational degrees of freedom (in particular portal solution) with regard to the guidance of the gripper and therefore differs fundamentally from a laying machine based on a robot arm / articulated robot that can be moved "freely" (axes) in space.
  • At least one, in particular several or all of the carriage guides contain a cross member.
  • the cross member is mounted on the base frame as a whole so that it can be moved linearly in a first spatial direction.
  • the carriage assigned to the carriage guide is in turn mounted on the cross member so that it can be moved linearly in a second spatial direction.
  • the first and second spatial directions are different from one another, ie they do not run parallel.
  • at least two or all of the first spatial directions are the same, that is to say in particular all cross members are in the same spatial direction Base frame moveable.
  • at least two or all of the second spatial directions are the same and therefore several or all of the carriages can be moved in the same spatial direction (actually parallel to one another, since they are on different crossbeams).
  • the cross members run or extend parallel to one another.
  • the first runs perpendicular to the second spatial direction.
  • the first spatial direction is in particular the X direction
  • the XY plane is the second spatial direction in particular its Y direction.
  • the gripper guide contains an arm or rod/carrier/axle.
  • the arm is mounted so that it can be moved linearly in a third spatial direction relative to the carriage outside the X-Y plane.
  • “Outside the X-Y plane” means that the linear movement path, i.e. the third spatial direction, does not run parallel to the X-Y plane.
  • the third spatial direction runs perpendicular to the X-Y plane and thus in a Z-direction.
  • the gripper is attached to the arm, which attachment can be fixed or, in turn, movable.
  • “Fixed” means that the gripper does not have any mobility or degrees of freedom in relation to the arm other than executing its gripping movement (opening, closing).
  • “Movable” means that the gripper is also guided or supported in a variable location relative to the arm, ie it has degrees of freedom with respect to it.
  • the gripper guide includes, for example, a so-called “linear axis”.
  • a motor is then e.g. permanently mounted on the carriage, a push rod (arm) is then moved linearly by the motor in the Z direction relative to the carriage. This means that a Z-axis or an arm that can be moved in the Z-direction is implemented.
  • the grippers then present themselves, for example, as an “extension” (at the end) of this Z-axis.
  • the gripper can be fixed to the arm (only gripping movement) or movable again, i.e. with degrees of freedom.
  • the gripping movement itself (opening / releasing, closing / gripping the gripper) is not one of the degrees of freedom.
  • the gripper is movably guided in at least one rotational degree of freedom, in addition to its translational degree of freedom, by means of the gripper guide relative to the carriage. This increases flexibility and Possible uses of the gripper when laying down the cables.
  • the gripper is movably mounted on the arm via a rotary guide.
  • the rotation guide is arranged in particular at a free end of the arm.
  • the free end is in particular the one that can only be moved in a translatory manner in the X-Y-Z direction by means of a cascaded linear guide.
  • the rotational guide allows the gripper to rotate about at least one axis of rotation with respect to the arm. In particular, it allows him to move about two or three axes of rotation that are not parallel in pairs. In this case, two axes of rotation can always not be parallel, in particular perpendicular (also in the skewed sense) to one another. In the case of three axes of rotation, there is usually only one basic position in each pair that is perpendicular to one another; for certain rotary combinations, 2 axes can then also run at an angle or parallel to one another.
  • the invention (or optionally: contains the depositing arrangement, see below) is based on a form board in which at least a section of one of the guide channels is designed as a series of discrete support points spaced apart from one another in its direction of extension.
  • the support points are designed in particular as U-shapes or forks (U-shape with extension), which then limit the guide channel in cross-section in a U-shape or groove-like on three sides; the U or fork opening forms the open guide side.
  • the guide channel is therefore not designed as a materially continuous channel, but as a merely imaginary non-material connection between individual material support points.
  • the support points have a transverse shelf for the cables (when mounted on the form board when this is in a working position during cable laying), on which the laid cables are then supported.
  • they have delineators extending transversely away from the transverse shelves. The delineators serve to guide the cable laterally when it is pulled (in) through the guide channel (along the direction of longitudinal extension of the cable) and a deflection / bending of the cable around the course axis of the delineator post in order to realize curved / kinked cable courses.
  • At least one of the guide channels has at least one friction-reducing means.
  • the friction-reducing means is designed to reduce the friction of a cable along the guide channel on the material section of the guide channel equipped with the friction-reducing means compared to another (without friction-reducing means) material section of the guide channel when it is pulled along the guide channel.
  • the friction-reducing agent ensures that cables can be pulled through the ducts with less friction and therefore less effort than if the duct were not equipped with an appropriate friction-reducing agent or than if the cable was pulled rubbing against another material structural part of the duct would not have the friction reducing agent.
  • the friction-reducing means are therefore arranged in or on the guide channel in such a way that when the cable is pulled as intended or according to plan along the guide channels while it is being brought into the desired position, it is pulled over the friction-reducing means.
  • the friction-reducing means are therefore provided in particular on those delineators that deflect cables in their direction as they are pulled past.
  • Such friction-reducing means are therefore provided in particular on convex inner sides of the guide channels and thus on “curves" around which the cables are deflected when being pulled through the guide channels.
  • the friction-reducing means is in particular a sliding material and/or a movable rolling bearing, in particular on or in the form of the above-mentioned delineator posts/transverse shelves, in particular in the form of transport rollers with ball bearings.
  • control device is set up to control at least one of the grippers to grip the cable at an end section (cable end/head) as a gripping point.
  • end section cable end/head
  • the control device is set up to control at least one of the grippers to grip the cable at an end section (cable end/head) as a gripping point.
  • control device is set up to control at least one of the grippers as follows to pull one of the cables into the guide channels and deposit it in the desired position:
  • the at least one of the grippers grips a cable or the cable provided at the staging area at the gripping point.
  • the gripper guides or pulls the gripping point into one of the guide channels, dragging along a cable section adjoining the gripping point.
  • the gripper pulls the gripping point while dragging the subsequent cable section along the guide channel until it reaches the target position.
  • the gripper places the cable in the desired position.
  • a second gripper can grip the second end of the same cable and assist the first gripper by guiding the gripping point it is gripping. He can either guide the cable with a subsequent cable section behind the first gripper or independently pull / place the cable away from the first gripper and also deposit it in the target position.
  • the gripper pulls the cable at the gripping point "using the open guide side of the guide channels":
  • the cable is pulled exclusively within the guide channel by immersing the gripper into the guide side, which—in particular in conjunction with the above-mentioned optional friction-reducing means—leads to a particularly simple procedure.
  • the pulling thus takes place in particular along a linear course of the gripper, which follows the desired removal or laying path of the cable in the guide channel or the guide channel.
  • the cable is then placed in the guide channels along this pulling path (which corresponds to the structural specification of the cable set).
  • the invention assumes that the cable to be stored already has the right length, so that when one end of the cable has reached its target position by pulling, the other end of the cable is automatically pulled into its target position. When the entire cable reaches its target position, the ends are also in their respective target position, since the length of the cable is selected to match the desired or specified structure of the cable harness.
  • Pulling / inserting the cable into the guide channel using the gripped Gripping point can be done from the open front end of a guide channel. Alternatively, it takes place in a middle section of the guide channel through a lateral recess/opening in the guide channel or using the guide side that is open anyway. In particular, however, the insertion does not take place via the guide side, but via a further open side of the guide channel.
  • the “cable section” that is dragged along can in particular also be the entire remaining cable up to the respective end or a cable section that extends to the next gripping point.
  • the target position of the ends can be located in particular in a storage clamp for the cable. If necessary, after completion of a corresponding deposit, the deposited cable ends, which are pre-assembled with crimp contacts, for example, still have to be plugged into a connector housing by hand.
  • control device is set up to control the grippers as follows: Two of the grippers grip a respective end section of the same cable as a gripping point.
  • the grippers guide the gripped end portions to a common starting portion of one of the guide channels.
  • the starting section is different from the target positions of the cable ends, so it is not located at this location but between the target positions for the cable ends.
  • the grippers guide the end sections at the start section—as described above—into the guide channel. From the start section, the grippers then pull the end sections in different directions along the guide channel up to the respective desired position of the cable ends and thus of the entire cable (assuming the correct cable length, see above).
  • the starting section is in particular in the middle of the cable, based on its target position.
  • cable halves of the same length are to be drawn into the guide channels by both grippers as respective subsequent cable sections that are dragged along—away from one another, so to speak, from the center. This reduces friction and effort when pulling the respective subsequent cable sections.
  • the starting section can also be chosen to be away from the center mentioned, in order - depending on the course of the cable - to dimension the respective maximum necessary tensile force equally for each of the two cable sections, for example.
  • the background is that pulling along a straight guide channel requires less force than pulling around multiple curves/bends.
  • the starting section can then divide the cable length (relative to the target position) into a longer, comparatively straight section and a shorter, more curved section, which are then to be pulled by the grippers as respective subsequent cable sections.
  • the adjoining cable sections are respective parts of the cable, which together result in the entire cable length.
  • the invention assumes (or optionally: the storage arrangement contains, see below) a form board which is provided with at least one connector housing or in which the at least one connector housing is held/mounted/fixed on the form board.
  • the target position of at least one of the cables then also consists in the fact that a plug-in section of the cable is plugged into the connector housing.
  • the control device is then set up to control the grippers in such a way that the grippers insert the plug-in section into the connector housing in order to deposit it in the desired position.
  • the laying machine can also be used to automatically produce cable harnesses, the cables of which are immediately placed in connector housings with the corresponding plug-in sections.
  • the insertion of the plug-in sections in the connector housings can also take place with a time delay, e.g. to maintain a favorable insertion order of cables on the connector housing if the order in which the cables are laid down on the form board differs.
  • the plug-in section can only be deposited on the form board in an intermediate storage/parking position—as an “intermediate desired position” so to speak. It is only later that the cable is gripped again and the plug-in section is brought into the connector housing as the final desired position of the cable.
  • the object of the invention is also achieved by a depositing arrangement which contains one or more mold boards and the depositing machine--then actually present and therefore known.
  • the assumptions made above about an intended form board are then no longer assumptions, but are definitely available as facts.
  • the object of the invention is also achieved by a machine arrangement according to patent claim 12, which is used or set up for the production of a cable set from cables using a form board.
  • This contains a laying machine according to the invention and a cable machine.
  • the intended form boards are assumed in the same way as above.
  • the machine assembly also includes a laying assembly, i.e. one or more form boards, as discussed above.
  • the cable machine in turn, contains a cutting module that serves or is set up to to cut a line of a predeterminable length from a supply of lines.
  • the cable machine also contains an output module that serves or is set up to provide the line cut to length by the cutting module—and possibly further processed (assembly, see below)—as a cable at the staging area of the laying machine.
  • the line stock is in particular an assortment of different types / types of lines from which a certain type of line is selected, which is required in the form of a cable for further processing.
  • the cable machine contains an assembly module. This is used or is set up to assemble the line that has been cut to length by the cutting module as required (that is, if necessary, simply to pass it through without assembly) before it reaches the output module as a assembled line or cable.
  • the packaging module is connected between the cutting module and the output module with regard to the work steps to be carried out.
  • the output module deposits a possibly assembled cable at the staging area.
  • the assembly module is used in particular or is set up for stripping electrical lines and/or twisting and/or tinning stranded wires and/or attaching crimp contacts and/or attaching identifiers and/or overmoulding and/or wrapping lines and/or oversights Cables with connectors.
  • the dispensing module is set up to provide exactly one cable to be picked up and one cable to be laid down at the staging area. It is therefore sufficient to provide a comparatively small and space-saving staging area on the laying machine. In particular, such a provision/storage space is sufficient for a single cable (or even just for its gripping points/end sections that are to be gripped by the grippers).
  • the cable machine is set up to produce only a single cable in series and to make it available to the laying machine at the staging area. So a particularly simple and inexpensive cable machine to be designed.
  • next cable is only made available when a cable has been picked up from the staging area by the grippers.
  • an overlap of the respective steps is possible, e.g. one or more next cables can be produced in the cutting module / assembly module at the same time as a first cable is output / provided in the output module.
  • the invention is based on the following findings, observations and considerations and also has the following embodiments.
  • the embodiments are sometimes also referred to as “the invention” for the sake of simplicity.
  • the embodiments can also contain parts or combinations of the above-mentioned embodiments or correspond to them and/or optionally also include embodiments that have not been mentioned before.
  • the invention enables cables to be laid down automatically as part of the production of cable harnesses or cable harnesses ("automatic wire routing").
  • the invention enables the use of simplified form boards without marking compared to the manual production known from practice. Feeding "cable by cable” to the laying machine eliminates the need for expensive and time-consuming warehousing of pre-assembled, marked cables.
  • a single set of cables is retained in each form board.
  • Main cable sets are usually custom-made, each cable set has a specific production order for this. Due to the purely electronic order transfer, an individual automatic production of each cable set is no problem.
  • cable ends are immediately plugged into the housing chamber without a parking position.
  • figure 1 shows a symbolic and highly simplified representation of a machine arrangement 2 for manufacturing a cable set 4.
  • This consists of a large number, here one hundred, cables 6, but is only shown in a very simplified manner here, which is why only three cables 6a-c are shown.
  • the cable set 4 is manufactured by laying the cables 6a-c on a mold board 8.
  • the cable set must correspond to a predefinable structure ST.
  • each cable 6a-c must be placed in its respective target position LS.
  • the target positions LS then also correspond to the structure ST or reflect it.
  • the structure ST thus specifies which cable 6a-c should run how or where in the cable set 4 according to its respective target position LS.
  • the structure ST is specified, represented or imaged on the form board 8 in the form of guide channels 10a-c. See a detailed explanation at figure 4 .
  • One of the guide channels 10a-c is assigned to each cable 6a-c in its desired position LS.
  • the guide channel 10a is shown in full, while the remaining guide channels 10b-c are only partially shown in dashed lines for the sake of clarity.
  • the guide channels 10a-c correspond to the structure ST and are used to store the cables 6a-c in them, so that they are ultimately in their respective target position LS.
  • the guide channels 10a-c also serve to keep the cables 6a-c in the respective target position LS after they have been deposited.
  • the guide channels 10a-c are partially congruent. This holding in the target position LS is temporary in the sense until the cable set 4 in a manner not explained in detail, for example by Banding is completed to fix the structure ST. Only then is the wiring harness removed from the form board 8 .
  • the guide channels 10a-c are open on a respective guide side 12, as shown in figure 1 is indicated by a hatched area.
  • the cables 6a-c can be pulled into the guide channels 10a-c and laid down in their respective desired position LS.
  • the machine arrangement 2 comprises a cable machine 14 for producing the cables 6a-c from a supply of lines 16 and for preparing the produced cables 6a-c for laying. This is based on below figure 5 explained in more detail.
  • the machine arrangement 2 further comprises a depositing machine 20 for depositing the cables 6a-c provided by the cable machine 14 as a cable set 4 on the form board 8.
  • the depositing machine 20 contains two grippers 22a,b for each gripping one of the cables 6a-c to be deposited.
  • the grippers 22a,b have gripped the cable 6b.
  • the gripping takes place at a respective gripping point 24a,b of the (in each case the same single) cable 6a-c.
  • the laying machine 20 also contains a staging area 26.
  • One of the cables 6a-c can be made available at this station in such a way that it can be gripped by the two grippers 22a, b.
  • the provision is made by loosely laying down only the cable 6a-c without any carrier, roll, spool, etc. on a table as a provisioning area 26, which is in the gripping area of the grippers 22a, b.
  • the provision is made by transferring the cable 6a-c from the cable machine 14 to the laying machine 20, which in figure 1 is only represented symbolically by an arrow.
  • the laying machine 20 also includes a base frame 28, which is anchored here in a stationary manner on a horizontal floor of a production hall, not shown in detail.
  • the base frame 28 is here by a square frame on four supports, in figure 2 alternatively realized by two portal arches ("upside down" U-shape).
  • the portal arches run parallel to one another and are spaced apart in such a way that the form board 8 can be accommodated between them.
  • a carriage 30a, b is assigned to each of the grippers 22a, b.
  • Each of the grippers 22a,b is mounted on a respective one of the carriages 30a,b by means of a respective—only symbolically indicated here—gripper guide 32a,b.
  • the gripper guides 32a,b offer the grippers 22a,b In addition to rotational degrees of freedom, there is also a translatory degree of freedom: because the grippers 22a,b can be moved in a translatory manner in a respective Z-spatial direction (indicated by a double arrow) of a Cartesian coordinate system relative to the carriages 30a,b.
  • the Z-spatial direction is vertical, ie perpendicular to the floor of the workshop and therefore also perpendicular to the (horizontal) plane of extension of the form board 8.
  • the X,Y,Z directions of the Cartesian coordinate system are in FIG figure 1 shown as a coordinate system.
  • Guidance and degrees of freedom of the gripper guides 32a,b are shown in figure 3 explained in more detail below.
  • Each of the carriages 30a,b is in turn movably guided on the base frame 28 by means of a respective carriage guide 34a,b.
  • the two carriages 30a,b are guided over a surface exclusively in an XY plane, ie a plane which is spanned by the X and Y spatial directions.
  • both carriages 30a,b are guided in the same XY plane 36, which is shown in figure 1 is indicated hatched.
  • the carriages 30a,b are exclusively guided in a translatory manner in the present case, ie they can only be displaced in the XY plane 36, but not rotated.
  • the carriages can be moved independently of one another in the XY plane 36—not only linearly, but actually flatly in the X and/or Y direction, as long as they or the carriage guides 34a,b do not impede one another.
  • the carriage guides 34a, b are based figure 2 explained in more detail below.
  • the laying machine 20 also contains a control device 38, which is also indicated here only symbolically. This is set up to control the grippers 22a,b by actuating the carriage guides 34a,b and gripper guides 32a,b (here only symbolized by arrows). The actuation also includes the opening and closing of the grippers 22a,b in order to grip and hold or release cables 6a-c.
  • the control device 38 is set up to control the grippers 22a,b as follows: the grippers 22a,b place a cable 6a-c gripped from the staging area 26 in the target position LS on the form board 8 and there in the guide channels 10a-c by pulling one of the cables 6a-c into the guide channels 10a-c and pulling it along the guide channels 10a-c until it has reached its target position LS. Then the cable is released from the grippers 22a, b and thus deposited in the target position LS.
  • cable 6a was manufactured by the cable machine 14 and placed ready at the staging area 26 (shown in phantom).
  • the grippers 22a,b now grip the same cable 6a at a respective gripping point 24a,b, which in this case is formed by a respective end section 40a,b of the cable 6a.
  • the grippers 22a,b guide or pull the same single cable 6a at the gripping points 24a,b into one of the guide channels, here the guide channel 10a. In the present case, this takes place at a starting section 44 of the guide channel 10a.
  • the starting section 44 is selected with regard to the length of the cable 4a in the target position in the guide channel 10a in the area of the center of the cable.
  • the grippers 22a,b drag respective cable sections 42a,b, which connect to the respective end sections 40a,b, with or behind them.
  • the movement paths of the grippers 22a,b and thus of the gripping points 24a,b and the trailed cable sections 42a,b are shown in figure 1 represented by dashed arrows.
  • the grippers 22a,b pull the cable 6a using the gripping points 24a,b and the trailed cable sections 42a,b, starting from the start section 44 along the guide channel 10a within it, until the gripping points 24a,b, here end sections 40a,b, reach their respective have reached the target position LS. Since the cable 6a has the length that matches the target position LS, the entire cable 6a is now already in its target position. Since the starting section 44 is selected in the region of the center of the cable, as explained above, both end sections 40a,b must be pulled through the guide channel 10a the same distance. The respective trailed cable sections 42a,b are therefore also of the same length and correspond to half the cable length. The cable 6a is thus pulled from the starting section 44 in different directions along the guide channel 10a.
  • the pulling takes place in that the grippers 22a, b partially dip through the guide side 12 into the guide channel 10a.
  • the cable 6a or the part thereof that has already entered it is thus pulled through the guide channel 10a within the latter.
  • the grippers 22a,b now let go of the gripping points 24a,b or the cable 6a and thereby deposit it in the target position LS.
  • FIG 2 shows the carriage guides 34a,b in detail.
  • Each of the carriage guides 34a,b contains a respective crossbeam 46a,b, which is mounted on the base frame 28 so that it can be moved linearly in a first spatial direction, here the X spatial direction (indicated by double arrows).
  • Each of the carriages 30a,b is in turn on its respective cross member 46a,b in a second spatial direction, here the Y-spatial direction (indicated by double arrows), mounted so as to be linearly displaceable.
  • the mobility of the crossbeams 46a,b on the base frame 28 and the carriages 30a,b on the crossbeam 46a,b is independent of one another as long as the crossbeams 46a,b or carriages 30a,b (including gripper guides 32a,b and grippers 22a,b) don't get in each other's way.
  • figure 3 shows the - here identical - gripper guides 32a,b in detail, for example using the gripper guide 32a. Also shown is a section of the crossbeam 46a, on which the carriage 30a is mounted so that it can be moved linearly in the Y spatial direction.
  • the gripper guide 32a contains an arm 48 which is mounted so that it can be moved linearly relative to the carriage 30a in a third spatial direction, here the Z spatial direction (again double arrow).
  • the Z spatial direction lies outside of the XY plane 36, specifically running perpendicular to it here.
  • the gripper 22a is in turn attached to the arm 48 or mounted.
  • the gripper 22a is also movably mounted with respect to the carriage 30a with respect to three rotational degrees of freedom AC.
  • the rotation guide 50 allows rotation of the gripper 22a by means of three rotary joints 52a-c, which allow a respective rotation (degrees of freedom A-C) about a rotation axis 54a-c.
  • figure 3 also shows symbolically how the cable 6c can optionally be stored in a connector housing 70 .
  • the connector housing 70 is held on the form board 8 .
  • this is only roughly indicated.
  • the desired position LS of the cable 6c also consists in the fact that a plug-in section 68 of the cable 6c is plugged into the connector housing 70 at its end section 40a.
  • the control device 38 is then set up to control the gripper 22a in such a way that it inserts the plug-in section 68 into the connector housing 70 in order to deposit the cable 6c in the desired position LS.
  • figure 4 shows a section of the guide channel 10a representative of all guide channels 10a-c.
  • this is formed by lining up respective support points 56 which are fastened to the form board 8 .
  • the support points 56 are spaced apart from one another.
  • the guide channel 10a is therefore largely an imaginary or immaterial channel; only the support points 56 form its material part.
  • the support points 56 are formed by metallic forks with a transverse shelf 57 and two parallel, transversely projecting delineators 59 which together form a groove or U-shape open to the guide side 12, here upwards. These U-shapes stand on the shaped board 8 via support sections or rods of the support points 56, which are not explained in detail.
  • the guide channel 10a also has friction-reducing means 60, here on one of the delineators 59. This is set up as follows: when the cable 6a is pulled along the guide channel 10a, its friction on the friction-reducing means 60 is reduced in relation to another material section 62 of the guide channel 10a (transverse shelf 57, other delineator post 59).
  • the friction-reducing means 60 is a roller 66 mounted in ball bearings on an axle 64 , which together form the delineator post 59 .
  • the remaining material section 62 of the guide channel 10a is formed by the remaining rigid/material parts of the support points 56. If the cable 6a to be pulled is in contact with the rollers 66, it can be pulled through the guide channel 10a with significantly less friction than if it were in contact/rubbing against the other rigid sections 62 of the support points 56.
  • FIG 5 shows the cable machine 14 in more detail and explains it with reference to the production of the cable 6c.
  • the supply of lines 16 contains a very large supply of a respective line 82, for example in the form of a cable drum indicated here.
  • the cable machine 14 contains a lengthening module 80, which first cuts/lengthens a piece of a length L that can be predetermined as a line 82 and corresponds to the predetermined length of the cable 6c explained above from the ("endlessly" long) line 82 of the line supply 16.
  • the cable machine 14 also contains an assembly module 84. This assembles the cut-to-length line 82 in the present case by stripping the end sections 40a,b of the insulation, twisting its strands and providing them with crimp contacts (not shown) on their plug-in sections 68. Now the cable 6a is completed.
  • the cable machine 14 also contains an output module 86. This is used to provide, transport and deposit here, the assembled line 82 or the cable 6c at the preparation station 26 of the depositing machine 20.
  • the cable machine 14 has a particularly simple design. This is namely only set up to serially produce only a single cable 6a-c in each case and to make it available to the laying machine 20 at the staging area 26.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Installation Of Indoor Wiring (AREA)

Abstract

Eine Ablegemaschine (20) zum Ablegen von Kabeln (6a-c) als Kabelsatz (4) auf einem Formbrett (8) mit an einer Führungsseite (12) offenen Führungskanälen (10a-c) für dessen Struktur (ST) enthält mindestens zwei unabhängige Greifer (22a,b) und einen Bereitstellungsplatz (26) für die Kabel (6a-c) und einen ortsfesten Grundrahmen (28), einen Schlitten (30a,b) pro Greifer (22a,b) mit einer Greiferführung (32a,b) für die Greifer (22a,b) am Schlitten (30a,b) mit einem translatorischen Freiheitsgrad (Z), eine Schlittenführung (34a,b) für die Schlitten (30a,b) ausschließlich flächig in einer X-Y-Ebene (36) am Grundrahmen (28), und eine Steuereinrichtung (38) für die Ansteuerung der Greifer (22a,b) vermittels Ansteuerung der Schlittenführung (34a,b) und der Greiferführung (32a,b).
Eine Maschinenanordnung (2) zur Fertigung eines Kabelsatzes (4) enthält die Ablegemaschine (20) und eine Kabelmaschine (14) mit einem Ablängmodul (80) für eine Leitung (82) aus einem Leitungsvorrat (16) und einem Ausgabemodul (86) zum Bereitstellen der Leitung (82) als Kabel (6a-c) am Bereitstellungsplatz (26).

Description

  • Die Erfindung betrifft das Ablegen von Kabeln als Kabelsatz auf einem Formbrett.
  • Aus der DE 10 2018 115 557 B3 ist ein Leitungsverlegungssystem zur Herstellung von Leitungssätzen bestehend aus einer Anzahl von Kabeln und/oder Leitungen bekannt, umfassend wenigstens zwei Roboter, denen im System eine unterschiedliche Steuerungshierarchie zugewiesen ist und diese mit Greifelementen zum Greifen wenigstens einer Leitung des Leitungssatzes zum Verlegen der Leitung an einem Kabelformbrett oder direkt in einer Endapplikation ausgebildet sind.
  • Aufgrund der einzusetzenden Roboter ist das bekannte System aufwendig und teuer.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen im Hinblick auf das Ablegen von Kabeln als Kabelsatz auf einem Formbrett vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Ablegemaschine nach Anspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Die Ablegemaschine dient bzw. ist eingerichtet zum Ablegen von Kabeln als Kabelsatz (auch "Kabelbaum, Leitungssatz, Leitungsstrang") auf einem bestimmungsgemäßen Formbrett.
  • "Bestimmungsgemäß" heißt, dass die Ablegemaschine auf ein bestimmtes oder einen bestimmten Typ von Formbrett, konstruktiv abgestimmt ist und für den Einsatz dort eingerichtet ist; z.B. für die dadurch bestimmten Geometrieanforderungen usw. ausgelegt ist. Mit anderen Worten wird ein betreffendes Formbrett als bekannt hinsichtlich seiner Geometrie usw. vorausgesetzt.
  • Die Erfindung geht dabei von folgendem Formbrett aus: Dieses weist Führungskanäle auf. Die Führungskanäle entsprechen einer Struktur / Design / Vorgabe des Kabelsatzes, d.h. sie geben den Aufbau eines entsprechenden Kabelsatzes vor. Die Führungskanäle sind an mindestens einer Führungsseite offen. Jedes der Kabel ist bis zu einer jeweiligen Soll-Lage hin in einen bestimmten der Führungskanäle einziehbar und / oder ablegbar und in der Soll-Lage darin ablegbar. Mit anderen Worten ist jedes Kabel genau einem Führungskanal zugeordnet bzw. ist für jedes Kabel genau ein Führungskanal vorgesehen. Dabei kann ein Führungskanal auch mehrere Kabel aufnehmen. Führungskanäle können auch abschnittsweise identisch sein, z.B. wo Kabel parallel / nebeneinander verlaufen.
  • Das Formbrett entspricht also nach seiner Grundfunktion (wenigstens bezüglich "Einlegen") einem aus der Praxis bekannten Formbrett, auf dem Kabelsätze händisch durch händische Kabelablage hergestellt werden, wobei die Kabel vorliegend auch einziehbar sind. Jedoch sind im Gegensatz hierzu zum Beispiel keine Markierungen usw. nötig, die menschlichen Arbeitskräften die korrekte Lage eines Kabels auf dem Formbrett anzeigen würden. Auf dem Formbrett sind also bestimmungsgemäß eine Mehrzahl von Kabeln mit jeweils zwei Enden in einer jeweiligen Soll-Lage in einem Führungskanal abzulegen, um einen abgelegten Kabelsatz gemäß einer vorgebbaren / vorgegebenen Struktur zu ergeben. Der Begriff "Kabel" ist hier weit zu verstehen und umfasst elektrische wie auch sonstige, zum Beispiel pneumatische, Leitungen, Schläuche usw. Der abzulegende Kabelsatz kann auch ein Teil eines größeren Kabelsatzes sein, d.h. erst später zu einem vollständigen Kabelsatz / Kabelbaum ergänzt werden. Die vorgebbare Struktur beschreibt insbesondere, wo welches Kabel zu verlaufen, zu beginnen und zu enden hat.
  • Insbesondere können für die Ablegemaschine bestimmungsgemäß auch mehrere beliebig viele Formbretter vorgesehen sein, die bezüglich der Ablegemaschine austauschbar sind. So lässt sich z.B. die Ablegemaschine in eine Fertigungsstraße / Bandfertigung von Kabelsätzen integrieren, wobei Formbretter durch mehrere Ablegemaschinen durchgereicht und jeweils mit einer Teilmenge der Kabel bestückt werden. Insbesondere sind mehrere Ablegemaschinen als Stationen auf einem Laufweg der Formbretter aneinandergereiht. Jede der Ablegemaschinen fertig dann z.B. einen Kabelsatz als Teil eines gesamten Kabelbaumes.
  • Die Ablegemaschine enthält insbesondere eine Positionierhilfe / Aufnahme für eines der Formbretter. Diese dient bzw. ist eingerichtet zur Ortsausrichtung / Ortsfixierung des Formbretts in einer vorgebbaren Relativlage zur Ablegemaschine, z.B. deren ortsfestem Grundrahmen (siehe unten), Aufstellort usw. Das Formbrett ist insbesondere aus der entsprechenden Aufnahme entnehmbar bzw. diesbezüglich typgleiche Formbretter gleichermaßen darin einsetzbar / entnehmbar. Durch eine entsprechende Ortsfixierung sind auch die Positionen der Führungskanäle relativ zur Ablegemaschine fixiert bzw. bekannt.
  • Die Führungskanäle geben die genannte Struktur vor. Die Führungskanäle weisen insbesondere eine Nutform / U-Form (im Querschnitt zu deren Längserstreckung) auf, d.h. sind seitlich - bezogen auf deren Längserstreckungsrichtung bzw. eine Erstreckungsrichtung der Kabel / des Kabelbaums in Soll-Lage - mindestens einseitig offen. Die entsprechend offene Seite erstreckt sich entlang der Führungskanäle. Die "offene Führungsseite" meint damit also insbesondere nicht z.B. ohnehin offenen Längsenden / Stirnseiten der Führungskanäle. "Einziehbarkeit" bedeutet, dass ein Kabel entlang des Führungskanals gezogen, geschleppt werden kann, d.h. eine Bewegung entlang seiner eigenen Längserstreckungsrichtung ausführen kann. Dies steht im Gegensatz zu einem "Einlegen" des Kabels in einer Querrichtung zur Längserstreckungsrichtung des Führungskanals, also insbesondere ein Einlegen durch die offene Führungsseite hindurch in den Führungskanal hinein.
  • Die Führungsseite öffnet den Führungskanal also seitlich / einseitig bezüglich seiner Längserstreckungsrichtung / Verlaufsrichtung der Kabel / des Kabelsatzes. Insbesondere ist die Führungsseite diejenige, die - beim Ablegen der Kabel - der unten erläuterten X-Y-Ebene zugewandt ist.
  • Die Ablegemaschine enthält mindestens zwei Greifer. Die Greifer dienen bzw. sind eingerichtet zum jeweiligen Greifen eines der abzulegenden Kabel. Jeder Greifer greift dabei eines der Kabel an einer jeweiligen Greifstelle des Kabels. Insbesondere weist die Ablegemaschine genau zwei Greifer auf. Insbesondere greifen wenigstens zwei der Greifer dabei das selbe Kabel, manipulieren also zu zweit oder zu mehreren ein einziges selbes Kabel.
  • Die Ablegemaschine enthält einen Bereitstellungsplatz. An diesem ist jeweils mindestens ein Kabel bereitstellbar bzw. wird / ist ein solches Kabel im bestimmungsgemäßen Betrieb der Ablegemaschine bereitgestellt. Das Kabel bildet einen Teil des Kabelsatzes bzw. ist als solches auf dem Formbrett abzulegen. Der Bereitstellungsplatz ist derart ausgeführt bzw. eingerichtet, dass das bestimmungsgemäß bereitgestellte Kabel von mindestens zwei der Greifer an einer jeweiligen Greifstelle greifbar ist. Bestimmungsgemäß greift also jeder der Greifer eine jeweilige Greifstelle des Kabels, wobei die Greifstellen für die beiden Greifer unterschiedliche Abschnitte, insbesondere die beiden Enden, des Kabels sind. Die Greifstelle ist dem Kabel nicht fest zugeordnet, sondern beschreibt den Ort, an dem der Greifer das Kabel tatsächlich gegriffen hat. Die Greifstelle wird mit anderen Worten am Kabel durch das Greifen des Greifers gebildet. Mit anderen Worten greifen also insbesondere die wenigstens zwei Greifer das selbe Kabel vom Bereitstellungplatz auf und legen es auf dem Formbrett ab.
  • Ein jeweiliges Kabel wird auf dem Bereitstellungplatz insbesondere lose bereitgestellt. Es wird also nicht bereitgestellt, während es z.B. auf einem Transportträger / einer Transportrolle oder ähnlichem gehalten ist. Mit anderen Worten wird das Kabel insbesondere direkt bzw. unmittelbar von den beiden Greifern gegriffen und ausschließlich von diesen gehalten / getragen / manipuliert.
  • Die Ablegemaschine enthält einen ortsfesten Grundrahmen, der insbesondere zwei parallel beabstandet angeordnete Portale enthält. "Ortsfest" bedeutet, dass dieser zum Beispiel fest auf dem Boden einer Maschinenhalle installiert ist. Insbesondere ist auf dem selben Boden oder am Grundrahmen die oben genannte Positionierhilfe / Aufnahme fest angebracht, sodass Formbretter durch Fixierung in der Aufnahme wiederum entsprechend ortsfest zum Grundrahmen fixierbar sind.
  • Die Ablegemaschine enthält je einen Schlitten pro Greifer. Jeder der Greifer ist anhand einer jeweiligen Greiferführung am jeweiligen Schlitten relativ zu diesem beweglich bzw. verfahrbar geführt. Die Beweglichkeit erstreckt sich in mindestens einem translatorischen Freiheitsgrad. Die Bewegungen der Greifer an den Schlitten sind unabhängig voneinander möglich, siehe auch weiter unten.
  • Insbesondere ist also an jedem der Schlitten nur ein einziger Greifer (einzige Greifzange / - klemme usw.) vorgesehen. Insbesondere existieren also gleich viele Greifer und Schlitten, insbesondere zwei Schlitten mit je einem Greifer. Insbesondere ist also an jedem Schlitten daher auch nur ein einziger Manipulator (Greiferführung, insbesondere vergleichbar einem einzigen Roboterarm) vorgesehen.
  • Jeder der Schlitten ist über eine bzw. seine jeweilige Schlittenführung am Grundrahmen relativ zu diesem beweglich bzw. verfahrbar geführt bzw. gelagert. Jeder Schlitten ist dabei relativ zum Grundrahmen ausschließlich flächig in einer X-Y-Ebene verfahrbar. "Flächig" bedeutet, dass der Schlitten in zwei nicht parallele Richtungen verfahrbar ist; also in einer von den beiden Richtungen aufgespannten Fläche / Ebene verfahrbar ist. Die Richtungen stehen insbesondere senkrecht zueinander (X- / Y-Richtung). Der Schlitten ist also insbesondere nicht nur linear in einer einzigen Richtung verfahrbar. "Ausschließlich" bedeutet, dass der Schlitten ansonsten keine Freiheitgrade für seine Bewegung hat: Er ist nur translatorisch in der X-Y-Ebene, lediglich optional zusätzlich dabei noch rotatorisch, bewegbar. Optional sind Schlitten in verschiedenen, zueinander parallelen X-Y-Ebenen am Grundrahmen geführt; insbesondere sind jedoch zwei, mehrere oder alle Schlitten in derselben bzw. einer einzigen X-Y-Ebene geführt, die Schlitten also in der X-Y-Ebene nebeneinander angeordnet. Die "Verfahrbarkeit" der Schlitten schließt dabei gegebenenfalls optional eine rotatorische Bewegung des Schlittens bezüglich des Grundrahmens ein. Insbesondere ist der Schlitten jedoch ausschließlich translatorisch bezüglich des Grundrahmens in der X-Y-Ebene verfahrbar. Wenigstens zwei der Schlitten sind jeweils unabhängig voneinander in der X-Y-Ebene verfahrbar. "Unabhängig" bedeutet hier "individuell", d.h. eine gewünschte Bewegung eines Schlittens führt nicht zwangsläufig zu einer Bewegung des anderen Schlittens. Die Unabhängigkeit schließt dabei lediglich zum Beispiel eine Abhängigkeit ein, die sich durch eine Behinderung eines Schlittens durch einen zweiten Schlitten ergibt, der z.B. in derselben X-Y-Ebene geführt ist, da nicht zwei Schlitten am selben Ort sein können.
  • Die Ablegemaschine enthält eine Steuereinrichtung. Diese dient bzw. ist eingerichtet zur Ansteuerung einer Bewegung der Greifer vermittels Ansteuerung der Schlittenführung und der Greiferführung. Gemeint ist hier die Bewegung hinsichtlich ihres Aufenthaltsortes; zusätzlich erfolgt eine Ansteuerung der Greifer zur Ausführung der Greifbewegung, d.h. zum Greifen oder Loslassen eines Kabels. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung der Greifer hinsichtlich deren Aufenthaltsort ausschließlich durch Ansteuerung der Schlittenführung und der Greiferführung.
  • Das Formbrett erstreckt sich in einer bestimmungsgemäßen Montageposition bezüglich des Grundrahmens, z.B. Fixierung in der oben genannten Positionierhilfe / Aufnahme, insbesondere flächig parallel zur X-Y-Ebene. Insbesondere verläuft die X-Y-Ebene waagerecht im Raum.
  • Die Führung der Greifer am Grundrahmen (Schlittenführung, Greiferführung) erlaubt insbesondere, dass wenigstens zwei der Greifer zusammen bzw. sich ergänzend jeden Ort des Formbrettes und den Bereitstellungsplatz erreichen können. Insbesondere überlappen sich entsprechende Bewegungsbereiche der Greifer oder beide Greifer können sogar jeweils für sich jeden solchen Ort erreichen. Die gesamte Flächenausdehnung des Formbretts und des Bereitstellungplatzes kann so durch die Greifer, insbesondere auch deren Schlitten, lotrecht projiziert auf das Formbrett / Bereitstellungsplatz, abgefahren werden.
  • Durch die entsprechenden translatorischen Führungen (Schlittenführung, Greiferführung) kann - im Gegensatz zu Roboterarmen - eine bei gleicher Präzision mechanisch einfachere und vergleichsweise kostengünstigere Konstruktion aus Grundrahmen, Schlittenführung, Schlitten, Greiferführung und Greifer gefunden werden. Insbesondere bietet sich eine dreiachsig ("kartesisches X-Y-Z-System") kaskadierte Lösung dreier Linearführungen (X,Y,Z) an, an der sich lediglich eine in Bezug auf die X-Y-Ausdehnung vergleichsweise "kurze" höchstens dreiachsige Rotationsführung für den Greifer anschließt. "Kurz" heißt z.B. nur höchstens 1/10, 1/20, 1/50 der Querausdehnung der XY-Ebene oder des Formbretts.
  • Die Steuereinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, die Greifer zum vollständigen Aufnehmen und Ablegen eines jeweiligen (selben, einzigen) Kabels anzusteuern; ein zusätzlicher menschlicher Hilfs-Eingriff ist hier also ausgeschlossen bzw. vermieden. Die Ablegemaschine übernimmt also das vollständige automatische Aufgreifen der Kabel bzw. eines einzigen selben Kabels am Bereitstellungplatz bis zum Ablegen der Kabel bzw. des Kabels in der Soll-Lage und unterstützt nicht nur eine menschliche Arbeitskraft bei einer entsprechenden Tätigkeit.
  • Die Ablegemaschine / Steuereinrichtung ist insbesondere explizit nicht dazu eingerichtet, das Kabel neben dem Greifen, Führen und Ablegen anderweitig zu bearbeiten. Insbesondere ist sie also nicht dazu eingerichtet, das Kabel abzulängen, abzuisolieren oder mit einem Anbauteil, z.B. Crimpkontakt zu bestücken, zu beschriften usw.
  • Die Ablegemaschine ist im Ergebnis hinsichtlich der Führung des Greifers zumindest teilweise auf rein translatorische Freiheitsgrade (insbesondere Portallösung) beschränkt und unterscheidet sich daher grundsätzlich von einer Ablegemaschine auf Basis eines im Raum "frei" (Achsen) beweglichen Roboterarms / Gelenkroboters.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält wenigstens eine, insbesondere mehrere oder alle der Schlittenführungen einen Querträger. Der Querträger ist als Ganzes in einer ersten Raumrichtung linear verfahrbar am Grundrahmen gelagert. Der der Schlittenführung zugeordnete Schlitten ist wiederum in einer zweiten Raumrichtung linear verfahrbar am Querträger gelagert. Erste und zweite Raumrichtung sind dabei voneinander verschiedenen, verlaufen also nicht parallel. Insbesondere sind mindestens zwei oder alle ersten Raumrichtungen gleich, insbesondere also alle Querträger in der selben Raumrichtung am Grundrahmen verfahrbar. Insbesondere sind mindestens zwei oder alle zweiten Raumrichtungen gleich und daher mehrere oder alle Schlitten (echt parallel zueinander, da an verschiedenen Querträgern) in der selben Raumrichtung verfahrbar. Insbesondere verlaufen bzw. erstrecken sich mindestens zwei oder alle Querträger parallel zueinander. Insbesondere verläuft die erste senkrecht zur zweiten Raumrichtung. Die erste Raumrichtung ist insbesondere die X-Richtung, der X-Y-Ebene die zweite Raumrichtung insbesondere deren Y-Richtung. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache kaskadierte doppelte Linearführung des Schlittens am Grundrahmen. Mit anderen Worten wird hier ausschließlich eine Portallösung für die Führung des Schlittens vorgesehen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Greiferführung einen Arm bzw. Stab / Träger / Achse. Der Arm ist relativ zum Schlitten außerhalb der X-Y-Ebene in einer dritten Raumrichtung linear verfahrbar gelagert. "Außerhalb der X-Y-Ebene" bedeutet, dass die lineare Bewegungsbahn, also die dritte Raumrichtung, nicht parallel zur X-Y-Ebene verläuft. Insbesondere verläuft die dritte Raumrichtung senkrecht zur X-Y-Ebene und damit in einer Z-Richtung. Der Greifer ist am Arm angebracht, wobei die Anbringung fest oder wiederum beweglich ausgeführt sein kann. "Fest" bedeutet, dass der Greifer außer der Ausführung seiner Greifbewegung (Öffnen, Schließen) keinerlei Ortsveränderlichkeit / keine Freiheitsgrade zum Arm aufweist. "Beweglich" heißt, der Greifer ist auch ortsveränderlich relativ zum Arm geführt bzw. gelagert, weist also Freiheitsgrade zu diesem auf. Die Greiferführung beinhaltet z.B. eine sogenannte "Linear-Achse". Ein Motor ist dann z.B. am Schlitten fest montiert, eine Schubstange (Arm) wird dann vom Motor relativ zum Schlitten linear in Z-Richtung verfahren. Damit wird also eine Z-Achse bzw. ein in Z-Richtung verfahrbarer Arm realisiert. Die Greifer stellen sich dann z.B. als "Verlängerung" (am Ende) dieser Z-Achse dar.
  • Somit ergibt sich für den Greifer bezüglich seiner Ortsposition mindestens ein translatorischer Freiheitsgrad am Schlitten quer bzw. schräg, insbesondere senkrecht, zur X-Y-Ebene und damit eine dritte Dimension der Orts-Beweglichkeit. Der Greifer kann am Arm also starr (nur noch Greifbewegung) oder nochmals beweglich, also mit Freiheitsgraden angebracht sein, Greifbewegung selbst (Öffnen / Loslassen, Schließen / Greifen des Greifers) zählt also nicht zu den Freiheitsgraden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Greifer anhand der Greiferführung relativ zum Schlitten - neben seinem translatorischen Freiheitsgrad - auch in mindestens einem rotatorischen Freiheitsgrad beweglich geführt. Dies erweitert die Flexibilität und Einsatzmöglichkeiten des Greifers beim Ablegen der Kabel.
  • In einer bevorzugten Variante der oben genannten Ausführungsformen ist der Greifer über eine Rotationsführung am Arm beweglich gelagert. Die Rotationsführung ist insbesondere an einem Freiende des Armes angeordnet. Das Freiende ist insbesondere dasjenige, das vermittels kaskadierter Linearführung in X-Y-Z-Richtung ausschließlich translatorisch verfahrbar ist. Die Rotationsführung erlaubt eine Rotation des Greifers bezüglich des Armes um mindestens eine Drehachse. Insbesondere erlaubt sie ihm die Beweglichkeit um zwei oder drei - jeweils paarweise nicht parallele - Drehachsen. Zwei Drehachsen können hierbei stets nicht parallel, insbesondere senkrecht (auch im windschiefen Sinne) zueinander ausgeführt sein. Bei drei Drehachsen ergibt sich eine jeweilige paarweise senkrechte Ausführung zueinander in der Regel nur in einer Grundposition; für bestimmte Drehkombinationen können hierbei 2 Achsen dann auch schräg oder parallel zueinander verlaufen.
  • Insbesondere existieren neben den oben in den verschiedenen Ausführungsformen jeweils explizit genannten Freiheitsgraden keine weiteren Freiheitsgrade der Bewegung des Greifers. Insbesondere ergibt sich also ausschließlich: ein Schlitten, der ausschließlich in der X-Y-Ebene kaskadiert doppelt linear translatorisch verfahrbar ist und ein Arm, der am Schlitten in Z-Richtung linear translatorisch verfahrbar ist und ein Greifer, der am Arm um eine, zwei oder drei Drehachsen drehbar gelagert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform geht die Erfindung (oder optional: enthält die Ablegeanordnung, siehe unten) von einem Formbrett aus, bei dem zumindest ein Abschnitt eines der Führungskanäle als Aneinanderreihung in dessen Erstreckungsrichtung diskreter und zueinander beabstandeter Stützstellen ausgeführt ist. Die Stützstellen sind insbesondere als U-Formen oder Gabeln (U-Form mit Fortsatz) ausgeführt, die dann den Führungskanal im Querschnitt U-förmig oder nutförmig an drei Seiten begrenzen; die U- oder Gabelöffnung bildet die offene Führungsseite. Der Führungskanal ist in dieser Ausführungsform also nicht als materiell durchgehender Kanal, sondern als lediglich gedachte nichtmaterielle Verbindung zwischen einzelnen materiellen Stützstellen ausgeführt. Die Stützstellen weisen insbesondere eine (bei Montage auf dem Formbrett, wenn sich dieses in einer Arbeitsposition während der Kabelablage befindet) Querablage für die Kabel auf, auf denen die abgelegten Kabel dann unterstützt sind. Weiterhin weisen sie sich von den Querablagen quer wegerstreckende Leitpfosten auf. Die Leitpfosten dienen der seitlichen Führung der Kabel beim (Ein-)Ziehen durch den Führungskanal (entlang der Längserstreckungsrichtung des Kabels) und einer Umlenkung / Abbiegung der Kabel um die Verlaufsachse der Leitpfosten, um gekrümmte / abknickende Kabelverläufe zu realisieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens einer der Führungskanäle wenigstens ein Reibminderungsmittel auf. Das Reibminderungsmittel ist dazu eingerichtet, beim Ziehen eines Kabels entlang des Führungskanals dessen Reibung an dem mit dem Reibminderungsmittel ausgerüsteten materiellen Abschnitt des Führungskanals gegenüber einem sonstigen (ohne Reibminderungsmittel) materiellen Abschnitt des Führungskanals zu verringern. Mit anderen Worten sorgt das Reibminderungsmittel dafür, dass sich Kabel durch die Führungskanäle mit weniger Reibung und dadurch weniger Kraftaufwand ziehen lassen, als wenn der Führungskanal nicht mit einem entsprechenden Reibminderungsmittel ausgerüstet wäre bzw. als wenn das Kabel reibend an einem anderen materiellen Strukturteil des Führungskanales gezogen würde, der das Reibminderungsmittel nicht aufweist.
  • Insbesondere und zweckmäßigerweise sind die Reibminderungsmittel daher so im oder am Führungskanal angeordnet, dass beim bestimmungsgemäßen bzw. plangemäßen Ziehen der Kabel entlang der Führungskanäle während des Verbringens in die Soll-Lage diese über die Reibminderungsmittel gezogen werden. Die Reibminderungsmittel sind daher insbesondere an denjenigen Leitpfosten vorgesehen, die Kabel beim Vorbeiziehen in ihrer Richtung umlenken. Derartige Reibminderungsmittel sind also insbesondere an konvexen Innenseiten der Führungskanäle vorgesehen und somit an "Kurven", um die die Kabel beim Ziehen durch die Führungskanäle umgelenkt werden.
  • Das Reibminderungsmittel ist insbesondere ein Gleitmaterial und / oder eine bewegliche Roll-Lagerung, insbesondere an bzw. in Form der oben genannten Leitpfosten / Querablagen, insbesondere deren Ausführung als kugelgelagerte Transportrollen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, wenigstens einen der Greifer dazu anzusteuern, das Kabel an einem Endabschnitt (Kabelende / -kopf) als Greifstelle zu greifen. Hierdurch kann das Kabel besonders vorteilhaft mit seinem Kopf / Ende voraus durch die Führungskanäle gezogen werden. Ein an die Greifstelle anschließender Kabelabschnitt, insbesondere das gesamte restliche Kabel, kann so durch Ziehen des Greifers am Endabschnitt durch die Führungskanäle mitgeschleppt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, wenigstens einen der Greifer wie folgt zum Einziehen eines der Kabel in die Führungskanäle und zu dessen Ablegen in der Soll-Lage anzusteuern: Der wenigstens eine der Greifer greift eines bzw. das am Bereitstellungsplatz bereitgestellte Kabel an der Greifstelle. Der Greifer führt bzw. zieht anschließend die Greifstelle unter Mitschleppen eines an die Greifstelle anschließenden Kabelabschnittes in einen der Führungskanäle ein. Der Greifer zieht unter Nutzung der offenen Führungsseite die Greifstelle unter Mitschleppen des anschließenden Kabelabschnittes entlang des Führungskanals bis zum Erreichen der Soll-Lage. Der Greifer legt das Kabel in der Soll-Lage ab.
  • Optional kann ein zweiter Greifer das zweite Ende des selben Kabels greifen und den ersten Greifer durch Führen der von ihm gegriffenen Greifstelle unterstützen. Dabei kann er entweder das Kabel mit einem anschließenden Kabelabschnitt dem ersten Greifer hinterherführen oder das Kabel selbstständig abweichend vom ersten Greifer ziehen / platzieren und ebenfalls in der Soll Lage ablegen.
  • Diese Lösung bietet sich insbesondere an, um ein Kabel mit nur zwei Enden, also ein unverzweigtes Kabel abzulegen. Der Greifer zieht das Kabel an der Greifstelle "unter Nutzung der offenen Führungsseite der Führungskanäle": Dabei tauchen das Kabel und/oder der Greifer, insbesondere nur der Greifer, durch die Führungsseite zumindest teilweise in den Kanal ein. Bei letzterer Variante wird also das Kabel durch Eintauchen des Greifers in die Führungsseite ausschließlich innerhalb des Führungskanals gezogen, was - insbesondere in Zusammenwirken mit dem oben genannten optionalen Reibminderungsmittel - zu einem besonders einfachen Vorgehen führt. Das Ziehen erfolgt also insbesondere entlang einer linienhaften Verlaufsbahn des Greifers, die der gewünschten Ab- bzw. Verlegestrecke des Kabels in dem Führungskanal bzw. dem Führungskanal folgt. Am Ende des Ziehens ist das Kabel dann entlang dieser Zug-Bahn (die der Struktur-Vorgabe des Kabelsatzes entspricht) in den Führungskanälen abgelegt.
  • Die Erfindung geht davon aus, dass das abzulegende Kabel schon die passende Länge aufweist, so dass - wenn durch Ziehen ein Ende des Kabels seine Soll Lage erreicht hat, das andere Ende des Kabels automatisch in dessen Soll-Lage gezogen ist. Wenn das gesamte Kabel seine Soll-Lage erreicht, befinden sich also auch die Enden in ihrer jeweiligen Soll-Lage, da die Länge des Kabels passend zur gewünschten bzw. vorgegebenen Struktur des Kabelsatzes gewählt ist.
  • Das Einziehen / Einbringen des Kabels in den Führungskanal anhand der gegriffenen Greifstelle kann vom offenen Stirn-Ende eines Führungskanals her erfolgen. Alternativ erfolgt es in einen Mittenabschnitt des Führungskanals durch eine seitliche Aussparung / Öffnung im Führungskanal hindurch oder unter Nutzung der ohnehin offenen Führungsseite. Insbesondere erfolgt das Einführen aber nicht über die Führungsseite, sondern über eine weitere offene Seite des Führungskanals. Der mitgeschleppte "Kabelabschnitt" kann insbesondere auch das gesamte restliche Kabel bis zum jeweiligen Ende oder ein Kabelabschnitt sein, der bis zur nächsten Greifstelle reicht.
  • Die Soll-Lage der Enden kann sich insbesondere in einer Ablageklemme für das Kabel befinden. Gegebenenfalls sind nach Abschluss eines entsprechenden Ablegens die abgelegten Kabelenden, die z.B. mit Crimpkontakten vorkonfektioniert sind, noch händisch in ein Steckverbindergehäuse zu stecken.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Greifer wie folgt anzusteuern: Zwei der Greifer greifen als Greifstelle einen jeweiligen Endabschnitt des selben Kabels. Die Greifer führen die gegriffenen Endabschnitte zu einem gemeinsamen Startabschnitt eines der Führungskanäle. Der Startabschnitt ist von den Soll-Lagen der Kabelenden verschieden, befindet sich also nicht an diesem Ort, sondern zwischen den Soll-Lagen für die Kabelenden. Die Greifer führen die Endabschnitte am Startabschnitt - wie sinngemäß oben beschrieben - in den Führungskanal ein. Von dem Startabschnitt aus ziehen die Greifer die Endabschnitte dann in verschiedene Richtungen entlang des Führungskanals bis zu der jeweiligen Soll-Lage der Kabelenden und somit des gesamten Kabels (die richtige Kabellänge vorausgesetzt, siehe oben). Der Startabschnitt befindet sich insbesondere mittig im Kabel, bezogen auf dessen Soll-Lage. Somit sind von beiden Greifern gleich lange Kabelhälften als jeweilige mitgeschleppte anschließende Kabelabschnitte - sozusagen von der Mitte aus voneinander weg - in die Führungskanäle einzuziehen. Dies vermindert Reibung und Kraftaufwand beim Ziehen der jeweiligen anschließenden Kabelabschnitte. Der Startabschnitt kann auch von der genannten Mitte entfernt gewählt werden, um - je nach Verlauf des Kabels - zum Beispiel die jeweilig maximal notwendige Zugkraft für jeden der beiden Kabelabschnitte gleich zu dimensionieren. Hintergrund ist, dass das Ziehen entlang eines geraden Führungskanals weniger Kraft erfordert als das Ziehen um mehrere Kurven / Biegungen herum. So kann dann zum Beispiel der Startabschnitt die Kabellänge (bezogen auf die Soll-Lage) in einen längeren vergleichsweise geraden und ein kürzeren stärker gebogenen Abschnitt teilen, die dann als jeweilige anschließende Kabelabschnitte von den Greifern zu ziehen sind.
  • Die sich anschließenden Kabelabschnitte sind also im vorliegenden Fall wegen des Greifens der Kabelenden jeweilige Anteile des Kabels, die zusammen die gesamte Kabellänge ergeben.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform geht die Erfindung davon aus (oder optional: enthält die Ablegeanordnung, siehe unten) ein Formbrett, das mit wenigstens einem Steckverbindergehäuse versehen ist bzw. bei dem das wenigstens eine Steckverbindergehäuse auf dem Formbrett gehalten / gelagert / fixiert ist. Die Soll-Lage wenigstens eines der Kabel besteht dann auch darin, dass ein Steckabschnitt des Kabels in das Steckverbindergehäuse gesteckt ist. Die Steuereinrichtung ist dann dazu eingerichtet, die Greifer so anzusteuern, dass die Greifer den Steckabschnitt in das Steckverbindergehäuse einführen, um es in der Soll-Lage abzulegen. So lassen sich mit der Ablegemaschine automatisch auch Kabelbäume fertigen, deren Kabel mit entsprechenden Steckabschnitten sogleich in Steckverbindergehäusen platziert werden.
  • Das Ablegen der Steckabschnitte in den Steckverbindergehäusen kann auch zeitversetzt erfolgen, z.B. wegen Einhaltung einer günstigen Steckreihenfolge von Kabeln am Steckverbindergehäuse bei abweichender Ablegereihenfolge der Kabel auf dem Formbrett. In diesem Fall kann das Ablegen des Steckabschnittes auf dem Formbrett erst in einer Zwischenablage / Parkposition - sozusagen als "Zwischen-Soll-Lage" - erfolgen. Erst später erfolgt dann ein erneutes Greifen des Kabels und das Verbringen des Steckabschnittes in das Steckverbindergehäuse als endgültige Soll-Lage des Kabels.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Ablegeanordnung gelöst, die ein oder mehrere - dann faktisch vorhandene und daher bekannte - Formbretter und die Ablegemaschine enthält. Die oben getroffenen Annahmen über ein bestimmungsgemäßes Formbrett sind dann keine Annahmen mehr, sondern liegen als Fakten definitiv vor.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Maschinenanordnung gemäß Patentanspruch 12, die zur Fertigung eines Kabelsatzes aus Kabeln anhand eines Formbretts dient bzw. eingerichtet ist. Diese enthält eine erfindungsgemäße Ablegemaschine und eine Kabelmaschine. Dabei wird sinngemäß zu oben von den bestimmungsgemäßen Formbrettern ausgegangen. Optional enthält die Maschinenanordnung auch eine Ablegeanordnung, d.h. eines oder mehrere Formbretter, wie oben erläutert.
  • Die Kabelmaschine wiederum enthält ein Ablängmodul, das dazu dient bzw. eingerichtet ist, eine Leitung einer vorgebbaren Länge von einem Leitungsvorrat abzulängen. Die Kabelmaschine enthält weiterhin ein Ausgabemodul, das dazu dient bzw. dazu eingerichtet ist, die vom Ablängmodul abgelängte - und gegebenenfalls weiter bearbeitete (Konfektionierung, siehe unten) - Leitung als Kabel an dem Bereitstellungsplatz der Ablegemaschine bereitzustellen. Der Leitungsvorrat ist insbesondere ein Sortiment unterschiedlicher Typen / Arten von Leitungen, aus denen ein bestimmter Typ Leitung ausgewählt wird, der in Form eines Kabels zur Weiterverarbeitung benötigt wird.
  • Die Maschinenanordnung und zumindest ein Teil deren möglicher Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ablegemaschine erläutert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Kabelmaschine ein Konfektioniermodul. Dieses dient bzw. ist dazu eingerichtet, die vom Ablängmodul abgelängte Leitung bedarfsweise (also ggf. auch einfach ohne Konfektionierung durchzureichen) zu konfektionieren, bevor sie als konfektionierte Leitung bzw. Kabel zum Ausgabemodul gelangt. Insofern ist hinsichtlich der durchzuführenden Arbeitsschritte das Konfektioniermodul zwischen Ablängmodul und Ausgabemodul geschaltet. Das Ausgabemodul legt also in diesem Fall ein ggf. konfektioniertes Kabel an dem Bereitstellungsplatz ab.
  • Das Konfektioniermodul dient insbesondere bzw. ist eingerichtet zum Abisolieren von elektrischen Leitungen und/oder Verdrillen und/oder Verzinnen von Litzen und/oder Anbringen von Crimpkontakten und / oder Anbringen von Kennzeichen und/oder Umspritzen und/oder Umwickeln von Leitungen und/oder Versehen von Leitungen mit Steckverbindern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ausgabemodul dazu eingerichtet, am Bereitstellungsplatz jeweils genau ein zu greifendes und abzulegendes Kabel bereitzustellen. Somit reicht es aus, einen vergleichsweise kleinen und platzsparenden Bereitstellungsplatz an der Ablegemaschine vorzusehen. Insbesondere ist so ein Bereitstellungs- / Ablageplatz für ein einziges Kabel (oder sogar nur für dessen Greifstellen / Endabschnitte, die von den Greifern gegriffen werden sollen) ausreichend.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kabelmaschine dazu eingerichtet, seriell hintereinander jeweils nur ein einziges Kabel zu fertigen und der Ablegemaschine an dem Bereitstellungsplatz bereitzustellen. So kann eine besonders einfache und kostengünstige Kabelmaschine entworfen werden.
  • Insbesondere wird also erst, wenn ein Kabel vom Bereitstellungsplatz durch die Greifer abgeholt wurde, ein nächstes Kabel bereitgestellt. Ein Überlapp der jeweiligen Schritte (im Ablängmodul, Konfektioniermodul, Ausgabemodul) ist aber möglich, z.B. kann mit dem Ausgeben / Bereitstellen eines ersten Kabels im Ausgabemodul gleichzeitig schon ein oder mehrere nächste Kabel im Ablängmodul / Konfektioniermodul gefertigt werden.
  • Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen und weist noch die nachfolgenden Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden dabei teils vereinfachend auch "die Erfindung" genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
  • Die Erfindung ermöglicht das automatische Ablegen von Kabeln im Rahmen der Fertigung von Kabelsätzen bzw. Kabelbäumen ("automatic wire routing").
  • Die Erfindung ermöglicht den Einsatz von vereinfachten Formbrettern ohne Kennzeichnung gegenüber der aus der Praxis bekannten Fertigung von Hand. Durch die Zuführung "Kabel für Kabel" zur Ablegemaschine erübrigt sich eine teure und aufwendige Lagerhaltung von vorkonfektionierten, markierten Kabeln.
  • Gemäß der Erfindung ist kein Lagerbestand von geschnittenen Leitungen nötig. Entsprechender Flächenbedarf für den Fertigungsprozess bzw. ein Lager für Leitungen entfällt. Es ist kein Transport von geschnittenen Leitungen aus dem Lager zum Arbeitsplatz notwendig. Das gesamte Handling / Management von geschnittenen Leitungen entfällt.
  • Die Produktion eines Kabelsatzes kann insbesondere wie folgt erfolgen:
    • Ein Auftrag für einen konkreten Kabelsatz kommt über ein IT-System direkt an das Bereitstellungsequipment (Maschinenanordnung, Kabelmaschine, Ablegemaschine) und damit an die Ablängvorrichtung (Ablängmodul) und die Crimpprozesse (Konfektioniermodul).
    • Es werden nur sukzessive die Leitungen geschnitten und zum Kabel konfektioniert (Ablängmodul / Konfektioniermodul), die tatsächlich für diesen Kabelsatz benötigt werden.
    • Nach der Herstellung je eines Kabels erfolgt dessen Bereitstellungsprozess (Ausgabemodul zum Bereitstellungplatz) bzw. erfolgt die Leitungsübergabe an die Verlegemaschine (Ablegemaschine).
    • Nach erfolgter Übergabe an den Verlegeautomaten (Ablegemaschine) startet das Ablängen und Konfektionieren (Crimpen) der nächsten Leitung durch die Kabelmaschine.
  • Der Ab- / Verlegeprozess läuft dabei insbesondere wie folgt:
    • Die Greifer der Ablegemaschine nehmen zusammen eine einzige gemeinsame Leitung (Kabel) vom Bereitstellungplatz auf und verlegen sie entsprechend dem Routingplan (Ablegen in der Soll-Lage nach der vorgegebenen Struktur, erhalten vom IT-System) auf dem Formbrett.
    • Am Ende der Strecke (Soll-Lage des Kabels und der Kabelenden erreicht) legt der Greifer die Leitungsenden in eine Ablageklemme.
    • Die Achsen (Schlittenführung / Greiferführung /...) fahren zum Anfangspunkt der Leitungsaufnahme (Bereitstellungsplatz) zurück.
    • der Vorgang beginnt von vorn mit dem nächsten Kabel.
  • Eine Fließfertigung ist ebenfalls möglich:
    • Sollten nicht alle Leitungen (Kabel) an einer Station (Ablegemaschine) verlegt werden können, wird das Formbrett in die nächste Verlegestation (weitere Ablegemaschine) geführt.
    • Der Transport erfolgt automatisch mit einem Transportband (ähnlich einer Fließbandfertigung).
  • Gründe für eine Fließfertigung sind z.B.:
    • Die Anzahl der Komponenten (Kabel, die auf dem Formbrett zu platzieren sind) ist zu groß (Hauptkabelsätze beinhalten ca. 800 bis 1200 Kabel bzw. Leitungen aus z.B. 400 unterschiedlichen Leitungstypen, d.h. Farben, Querschnitten usw. ),
    • die Taktzeit überschreitet den Bedarf.
  • In jedem Formbrett ist ein einziger Kabelsatz gehalten. - Hauptkabelsätze werden in der Regel kundenspezifisch gefertigt, hierzu hat jeder Kabelsatz einen spezifischen Fertigungsauftrag. Durch die rein elektronische Auftragsübergabe ist eine individuelle automatische Fertigung jedes Kabelsatzes kein Problem.
  • Gemäß der Erfindung ergibt sich:
    • günstigere Equipmentkosten gegenüber der aus der Praxis bekannten manuellen Fertigung.
    • flexiblerer Aufbau: der vorgeschlagene Aufbau ist modular aufgebaut, die Anzahl der Leitungen kann beliebig angepasst werden, auch mehrere zig verschiedene Leitungen können in Kabelsätzen integriert werden. Die Begrenzung liegt eher in der Anordnung und dem Platzbedarf der Rohmaterialien am Ablängmodul (Platz für den Leitungsvorrat). Ebenso sind die Konfektioniermodule (z.B. Crimpstationen) nach Bedarf aufgebaut. Hier gibt es keine Begrenzung der Anzahl von Prozessmodulen, insbesondere bei Fließfertigung.
    • Die Leitungen werden direkt (ohne Zwischenlagerung) von der Fertigung (Kabelmaschine) an den Verlegeautomaten (Ablegemaschine) übergeben und die Weiterverarbeitung erfolgt weiterhin automatisch.
  • Für die optionale zusätzliche manuelle Steckung von Kabelenden (Steckabschnitt) in Steckverbindergehäuse ist kein weiteres Equipment notwendig. Die Kabel werden von der Ablegemaschine in der Soll-Lage außerhalb des Steckverbindergehäuses final abgelegt. Die Aufnahme der Steckabschnitte und das Stecken in das Steckverbindergehäuse erfolgt dann rein manuell. Eine manuelle Steckung kann z.B. wie folgt ausgeführt werden:
    • Ablegen der betreffenden Kabel in einer jeweilige Soll-Lage, z.B. Halteklammer,
    • nach dem Ablegen werden die abgelegten Kabel manuell dort aufgenommen und in das Steckverbindergehäuse gesteckt, durch:
    • Aufnehmen des Steckverbindergehäuses und Stecken der in den Soll-Lagen einfach und übersichtlich vorsortierten Leitung in die Gehäusekammer / Steckverbindergehäuses.
  • Für eine alternative automatische Lösung wäre folgendes denkbar:
    • Ein Kamerasystem mit KI (künstlicher Intelligenz) richtet das Kontaktteil (Steckabschnitt) vermittels Präzisionsansteuerung der Greifer an den Gehäusekammerkonturen (Form des bekannten Steckverbindergehäuses) aus,
    • die Steckung (Einführen des Steckabschnittes) erfolgt über das vorhandene Greifersystem (Ablegemaschine, die Kabelenden werden zwischen Ablegen des gesamten Kabels in der Soll-Lage und Steckvorgang nicht temporär abgelegt).
    • um eine Steckreihenfolge einhalten zu können, müssen alternativ einige Leitungen zunächst vom Greifer in der Zwischen-Soll-Lage temporär abgelegt werden (Parkposition).
    • die Steckung der abgelegten Kabel erfolgt dann entsprechend der Steckreihenfolge entweder direkt (siehe oben, ohne Ablegen in einer Parkposition) oder durch erneutes Aufnehmen eines Kabels aus der Parkposition heraus,
    • im letzteren Fall wird das Kabel aus der Parkposition wieder vom Greifer aufgenommen und in das Steckverbindergehäuse gesteckt.
  • Gemäß der automatischen Steckung werden Kabelenden (Steckabschnitte) also sofort ohne Parkposition in die Gehäusekammer gesteckt.
  • Für die Konfektionierung (Konfektioniermodul) ist auch denkbar:
    • Durch ein Schweißgerät (Ultraschall) werden freie abisolierte Leitungsenden entsprechend der Vorgabe (IT unterstützt) geschweißt.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
    • Figur 1
    eine Maschinenanordnung mit Kabelmaschine und Ablegemaschine,
    Figur 2
    die Schlittenführungen aus Figur 1 im Detail,
    Figur 3
    eine Greiferführung aus Figur 1 im Detail,
  • Figur 1 zeigt in einer symbolischen und stark vereinfachten Darstellung eine Maschinenanordnung 2 zur Fertigung eines Kabelsatzes 4. Dieser besteht aus einer Vielzahl, hier einhundert, Kabeln 6, ist hier jedoch nur sehr vereinfacht dargestellt, weshalb von diesem nur drei Kabel 6a-c gezeigt sind. Der Kabelsatz 4 wird gefertigt, indem die Kabel 6a-c auf einem Formbrett 8 abgelegt werden. Dabei muss der Kabelsatz einer vorgebbaren Struktur ST entsprechen. Hierzu muss jedes Kabel 6a-c in seiner jeweiligen Soll-Lage LS abgelegt werden. Die Soll-Lagen LS entsprechen dann ebenfalls der Struktur ST bzw. spiegeln diese wieder. Die Struktur ST gibt also vor, welches Kabel 6a-c wie bzw. wo im Kabelsatz 4 gemäß seiner jeweiligen Soll-Lage LS verlaufen soll.
  • Die Struktur ST wird auf dem Formbrett 8 in Form von Führungskanälen 10a-c vorgegeben, dargestellt bzw. abgebildet. Siehe hierzu eine detaillierte Erläuterung bei Figur 4. Jedem Kabel 6a-c in dessen Soll-Lage LS ist einer der Führungskanäle 10a-c zugeordnet. Der Führungskanal 10a ist vollständig, die restlichen Führungskanäle 10b-c der Übersichtlichkeit halber nur teilweise gestrichelt dargestellt. Die Führungskanäle 10a-c entsprechen der Struktur ST und dienen dazu, die Kabel 6a-c in diesen abzulegen, so dass sie sich schlussendlich in ihrer jeweiligen Soll-Lage LS befinden. Die Führungskanäle 10a-c dienen auch dazu, die Kabel 6a-c nach dem Ablegen in der jeweiligen Soll-Lage LS zu halten. Die Führungskanäle 10a-c verlaufen teilweise deckungsgleich. Dieses Halten in der Soll-Lage LS ist in dem Sinne temporär, bis der Kabelsatz 4 in nicht näher erläuterter Weise, z.B. durch Bandieren fertig gestellt wird, um die Struktur ST zu fixieren. Erst dann wird der Kabelsatz vom Formbrett 8 entnommen.
  • Die Führungskanäle 10a-c sind an einer jeweiligen Führungsseite 12 offen, was in Figur 1 durch eine Schraffurfläche angedeutet ist. In die Führungskanäle 10a-c sind die Kabel 6a-c einziehbar und in ihrer jeweiligen Soll-Lage LS darin ablegbar.
  • Die Maschinenanordnung 2 umfasst eine Kabelmaschine 14 zur Fertigung der Kabel 6a-c aus einem Leitungsvorrat 16 und zum Bereitstellen der gefertigten Kabel 6a-c für die Verlegung. Diese wird unten anhand Figur 5 näher erläutert.
  • Die Maschinenanordnung 2 umfasst weiterhin eine Ablegemaschine 20 zum Ablegen der von der Kabelmaschine 14 bereitgestellten Kabel 6a-c als Kabelsatz 4 auf dem Formbrett 8. Die Ablegemaschine 20 enthält zwei Greifer 22a,b zum jeweiligen Greifen eines der abzulegenden Kabel 6a-c. Im Beispiel haben die Greifer 22a,b das Kabel 6b gegriffen. Das Greifen erfolgt an einer jeweiligen Greifstelle 24a,b des (jeweils selben einzigen) Kabels 6a-c.
  • Die Ablegemaschine 20 enthält weiterhin einen Bereitstellungsplatz 26. An diesem ist jeweils eines der Kabel 6a-c derart bereitstellbar, dass es von den beiden Greifern 22a,b gegriffen werden kann. Vorliegend erfolgt die Bereitstellung durch loses Ablegen nur des Kabels 6a-c ohne jeglichen Träger, Rolle, Spule etc. auf einem Tisch als Bereitstellungplatz 26, der im Greifbereich der Greifer 22a,b liegt. Die Bereitstellung erfolgt durch Übergabe des Kabels 6a-c von der Kabelmaschine 14 an die Ablegemaschine 20, was in Figur 1 lediglich symbolisch durch einen Pfeil dargestellt ist.
  • Die Ablegemaschine 20 enthält weiterhin einen Grundrahmen 28, der hier ortsfest auf einem horizontalen nicht näher dargestellten Boden einer Fertigungshalle verankert ist. Der Grundrahmen 28 ist hier durch einen viereckigen Rahmen auf vier Stützen, in Figur 2 alternativ durch zwei Portalbögen ("auf den Kopf gestellte" U-Form) realisiert. Die Portalbögen verlaufen parallel zueinander und sind derart beabstandet, dass zwischen ihnen das Formbrett 8 Platz findet.
  • Jedem der Greifer 22a,b ist ein Schlitten 30a,b zugeordnet. Jeder der Greifer 22a,b ist anhand einer jeweiligen - hier nur symbolisch angedeuteten - Greiferführung 32a,b an einem jeweiligen der Schlitten 30a,b gelagert. Die Greiferführungen 32a,b bieten den Greifern 22a,b neben rotatorischen Freiheitsgraden auch einen translatorischen Freiheitsgrad: denn die Greifer 22a,b sind in einer jeweiligen Z-Raumrichtung (durch Doppelpfeil angedeutet) eines kartesischen Koordinatensystems translatorisch relativ zu den Schlitten 30a,b verfahrbar. Im Beispiel verläuft die Z-Raumrichtung vertikal, d.h. senkrecht zum Boden der Werkshalle und daher auch senkrecht zur (horizontalen) Erstreckungsebene des Formbretts 8. Die Richtungen X,Y,Z des kartesischen Koordinatensystems sind in der Figur 1 als Koordinatenkreuz dargestellt. Führung und Freiheitsgrade der Greiferführungen 32a,b werden in Figur 3 unten näher erläutert.
  • Jede der Schlitten 30a,b ist wiederum anhand einer jeweiligen Schlittenführung 34a,b verfahrbar am Grundrahmen 28 geführt. Die Führung beider Schlitten 30a,b erfolgt flächig ausschließlich in einer X-Y-Ebene, also einer Ebene, die durch die Raumrichtungen X und Y aufgespannt wird. Vorliegend sind beide Schlitten 30a,b in der selben X-Y-Ebene 36 geführt, die in Figur 1 schraffiert angedeutet ist. Außerdem werden die Schlitten 30a,b vorliegend ausschließlich translatorischen geführt, d.h. können lediglich in der X-Y-Ebene 36 verschoben, jedoch nicht rotiert werden. Die Schlitten können jedoch unabhängig voneinander - nicht nur linear, sondern tatsächlich flächig in der X- und/oder Y-Richtung - in der X-Y-Ebene 36 verfahren werden, solange sie oder die Schlittenführungen 34a,b sich nicht gegenseitig behindern. Die Schlittenführungen 34a,b werden anhand Figur 2 unten näher erläutert.
  • Die Ablegemaschine 20 enthält weiterhin eine hier ebenfalls nur symbolisch angedeutete Steuereinrichtung 38. Diese ist dazu eingerichtet, die Greifer 22a,b vermittels Ansteuerung der Schlittenführungen 34a,b und Greiferführungen 32a,b (hier nur durch Pfeile symbolisiert) anzusteuern. Zur Ansteuerung gehört auch das Öffnen und Schließen der Greifer 22a,b um Kabel 6a-c zu greifen und festzuhalten oder loszulassen.
  • Die Steuereinrichtung 38 ist dazu eingerichtet, die Greifer 22a,b wie folgt anzusteuern: die Greifer 22a,b legen ein vom Bereitstellungplatz 26 gegriffenes Kabel 6a-c dadurch in der Soll-Lage LS auf dem Formbrett 8 und dort in den Führungskanälen 10a-c ab, indem sie je eines der Kabel 6a-c in die Führungskanäle 10a-c einziehen und so lange entlang der Führungskanäle 10a-c ziehen, bis es seine Soll Lage LS erreicht hat. Dann wird das Kabel von den Greifern 22a,b losgelassen und damit in der Soll Lage LS abgelegt.
  • Vorliegend wird dies beispielhaft anhand des Kabels 6a erläutert:
    Zunächst wurde das Kabel 6a von der Kabelmaschine 14 gefertigt und auf dem Bereitstellungsplatz 26 bereitgelegt (gestrichelt dargestellt). Die Greifer 22a,b greifen nun das selbe Kabel 6a an je einer Greifstelle 24a,b, die hier vorliegend durch einen jeweiligen Endabschnitt 40a,b des Kabels 6a gebildet ist.
  • Die Greifer 22a,b führen bzw. ziehen das einzige selbe Kabel 6a an den Greifstellen 24a,b in einen der Führungskanäle, hier den Führungskanal 10a, ein. Dies geschieht vorliegend an einem Startabschnitt 44 des Führungskanals 10a. Der Startabschnitt 44 ist dabei bezüglich der Länge des Kabels 4a in der Soll-Lage im Führungskanal 10a im Bereich der Kabelmitte gewählt. Dabei schleppen die Greifer 22a,b jeweilige Kabelabschnitte 42a,b die sich an die jeweiligen Endabschnitte 40a,b anschließen, mit bzw. hinter sich her. Die Bewegungsbahnen der Greifer 22a,b und damit der Greifstellen 24a,b sowie der nachgeschleppten Kabelabschnitte 42a,b sind in Figur 1 durch gestrichelte Pfeile dargestellt.
  • Nun ziehen die Greifer 22a,b das Kabel 6a anhand der Greifstellen 24a,b sowie der nachgeschleppten Kabelabschnitte 42a,b ausgehend von dem Startabschnitt 44 entlang des Führungskanals 10a innerhalb dessen, bis die Greifstellen 24a,b, hier Endabschnitte 40a,b, ihre jeweilige Soll-Lage LS erreicht haben. Da das Kabel 6a die zur Soll-Lage LS passende Länge aufweist, liegt nun bereits das gesamte Kabel 6a in seiner Soll-Lage. Da der Startabschnitt 44 wie oben erläutert im Bereich der Kabelmitte gewählt ist, müssen beide Endabschnitte 40a,b gleich weit durch den Führungskanal 10a gezogen werden. Die jeweils nachgeschleppten Kabelabschnitte 42a,b sind daher ebenfalls gleich lang und entsprechen der Hälfte der Kabellänge. Das Ziehen des Kabels 6a erfolgt also vom Startabschnitt 44 aus in verschiedene Richtungen entlang des Führungskanals 10a.
  • Das Ziehen erfolgt dadurch, dass die Greifer 22a,b durch die Führungsseite 12 in den Führungskanal 10a teilweise eintauchen. Das Kabel 6a bzw. der bereits darin eingetretene Teil dessen wird somit innerhalb des Führungskanals 10a durch diesen gezogen.
  • Die Greifer 22a,b lassen nun die Greifstellen 24a,b bzw. das Kabel 6a los und legen dieses dadurch in der Soll-Lage LS ab.
  • Figur 2 zeigt die Schlittenführungen 34a,b im Detail. Jede der Schlittenführungen 34a,b enthält einen jeweiligen Querträger 46a,b, der in einer ersten Raumrichtung, hier der X-Raumrichtung am Grundrahmen 28 linear verfahrbar gelagert ist (durch Doppelpfeile angedeutet). Jeder der Schlitten 30a,b ist wiederum an seinem entsprechenden Querträger 46a,b in einer zweite Raumrichtung, hier der Y-Raumrichtung (durch Doppelpfeile angedeutet), linear verfahrbar gelagert. Die Verfahrbarkeit der Querträger 46a,b am Grundrahmen 28 sowie der Schlitten 30a,b am Querträger 46a,b ist jeweils unabhängig voneinander, solange sich Querträger 46a,b bzw. Schlitten 30a,b (einschließlich Greiferführungen 32a,b und Greifern 22a,b) nicht gegenseitig behindern.
  • Figur 3 zeigt die - hier identischen - Greiferführungen 32a,b im Detail, beispielhaft an der Greiferführung 32a. Gezeigt ist weiterhin auch ein Ausschnitt des Querträger 46a, an dem der Schlitten 30a in Y-Raumrichtung linear verfahrbar gelagert ist. Die Greiferführung 32a enthält einen Arm 48, der relativ zum Schlitten 30a in einer dritten Raumrichtung, hier der Z-Raumrichtung (wieder Doppelpfeil) linear verfahrbar gelagert ist. Die Z-Raumrichtung liegt außerhalb der X-Y-Ebene 36, verläuft hier nämlich senkrecht zu dieser. Der Greifer 22a ist wiederum am Arm 48 angebracht bzw. gelagert.
  • Vorliegend ist der Greifer 22a hinsichtlich des Schlitten 30a jedoch auch hinsichtlich dreier rotatorischer Freiheitsgrade A-C beweglich gelagert.
  • Dies geschieht vorliegend dadurch, dass der Greifer 22a über eine Rotationsführung 50 am Arm 48 gelagert ist. Die Rotationsführung 50 erlaubt eine Rotation des Greifers 22a durch drei Drehgelenke 52a-c, die eine jeweilige Drehung (Freiheitsgrade A-C) um eine Drehachse 54a-c erlauben.
  • Figur 3 zeigt außerdem symbolisch, wie optional eine Ablage des Kabels 6c in einem Steckverbindergehäuse 70 erfolgen kann. Das Steckverbindergehäuse 70 ist dabei auf dem Formbrett 8 gehalten. In Figur 1 ist dies nur grob angedeutet. Die Soll-Lage LS des Kabels 6c besteht vorliegend also auch darin, dass ein Steckabschnitt 68 des Kabels 6c an dessen Endabschnitt 40a in das Steckverbindergehäuse 70 gesteckt ist. Die Steuereinrichtung 38 ist dann dazu eingerichtet, den Greifer 22a so anzusteuern, dass dieser den Steckabschnitt 68 in das Steckverbindergehäuse 70 einführt, um das Kabel 6c in der Soll-Lage LS abzulegen.
  • Figur 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Führungskanal 10a stellvertretend für alle Führungskanäle 10a-c. Vorliegend ist dieser durch eine Aneinanderreihung aus jeweiligen Stützstellen 56 gebildet, die auf dem Formbrett 8 befestigt sind. In Erstreckungsrichtung 58 des Führungskanals 10a, die dem Verlauf des eingelegten Kabels 6a in seiner Soll-Lage LS entspricht, sind die Stützstellen 56 zueinander beanstandet. Der Führungskanal 10a ist also zu großen Teilen ein gedachter bzw. immaterieller Kanal; lediglich die Stützstellen 56 bilden dessen materiellen Teil. Vorliegend sind die Stützstellen 56 durch metallische Gabeln mit einer Querablage 57 und zwei parallel quer hiervon abstehenden Leitpfosten 59 gebildet, die zusammen eine zur Führungsseite 12, hier nach oben hin offene Nut- oder U-Form bilden. Diese U-Formen stehen über nicht näher erläuterte Stützabschnitte bzw. -stangen der Stützstellen 56 auf dem Formbrett 8.
  • Der Führungskanal 10a weist außerdem Reibminderungsmittel 60, hier an einem der Leitpfosten 59, auf. Dieses ist wie folgt eingerichtet: Beim Ziehen des Kabels 6a entlang des Führungskanals 10a wird dessen Reibung an dem Reibminderungsmittel 60 gegenüber einem sonstigen materiellen Abschnitt 62 des Führungskanals 10a (Querablage 57, anderer Leitpfosten 59) verringert. Das Reibminderungsmittel 60 ist vorliegend eine auf einer Achse 64 kugelgelagerte Rolle 66, die zusammen den Leitpfosten 59 bilden. Der sonstige materielle Abschnitt 62 des Führungskanals 10a ist durch die restlichen starren / materiellen Teile der Stützstellen 56 gebildet. Liegt das zu ziehende Kabel 6a also an den Rollen 66 an, so lässt es sich mit wesentlich weniger Reibung durch den Führungskanal 10a ziehen, als wenn es an den sonstigen starren Abschnitten 62 der Stützstellen 56 anliegen / reiben würde.
  • Figur 5 zeigt detaillierter die Kabelmaschine 14 und erläutert diese anhand der Herstellung des Kabels 6c. Der Leitungsvorrat 16 beinhaltet einen sehr großen Vorrat einer jeweiligen Leitung 82, zum Beispiel in Form einer hier angedeuteten Kabeltrommel. Die Kabelmaschine 14 enthält ein Ablängmodul 80, das aus der ("endlos" langen) Leitung 82 des Leitungsvorrats 16 zunächst ein Stück als Leitung 82 vorgebbaren Länge L, die der der oben erläuterten vorgegebenen Länge des Kabels 6c entspricht, abtrennt / ablängt.
  • Die Kabelmaschine 14 enthält außerdem ein Konfektioniermodul 84. Dieses konfektioniert die abgelängte Leitung 82 vorliegend, indem es diese an den Endabschnitten 40a,b abisoliert, dessen Litze verdrillt und mit nicht dargestellten Crimpkontakten an deren Steckabschnitten 68 versieht. Nun ist das Kabel 6a fertiggestellt.
  • Die Kabelmaschine 14 enthält außerdem ein Ausgabemodul 86. Dieses dient zum Bereitstellen, hier transportieren und Ablegen, der konfektionieren Leitung 82 bzw. des Kabels 6c am Bereitstellungsplatz 26 der Ablegemaschine 20.
  • Vorliegend ist die Kabelmaschine 14 besonders einfach ausgeführt. Diese ist nämlich lediglich dazu eingerichtet, seriell hintereinander jeweils nur ein einziges Kabel 6a-c zu fertigen und der Ablegemaschine 20 am Bereitstellungsplatz 26 bereitzustellen.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Maschinenanordnung
    4
    Kabelsatz
    6a-c
    Kabel
    8
    Formbrett
    10a-c
    Führungskanal
    12
    Führungsseite
    14
    Kabelmaschine
    16
    Leitungsvorrat
    20
    Ablegemaschine
    22a,b
    Greifer
    24a,b
    Greifstelle
    26
    Bereitstellungsplatz
    28
    Grundrahmen
    30a,b
    Schlitten
    32a,b
    Greiferführung
    34a,b
    Schlittenführung
    36
    X-Y-Ebene
    38
    Steuereinrichtung
    40a,b
    Endabschnitt
    42a,b
    Kabelabschnitt
    44
    Startabschnitt
    46a,b
    Querträger
    48
    Arm
    50
    Rotationsführung
    52a-c
    Gelenk
    54a-c
    Drehachse
    56
    Stützstelle
    57
    Querablage
    58
    Erstreckungsrichtung
    59
    Leitpfosten
    60
    Reibminderungsmittel
    62
    sonstiger Abschnitt
    64
    Achse
    66
    Rolle
    68
    Steckabschnitt
    70
    Steckverbindergehäuse
    80
    Ablängmodul
    82
    Leitung
    84
    Konfektioniermodul
    86
    Ausgabe Modul
    LS
    Soll-Lage
    ST
    Struktur
    X,Y,Z
    Raumrichtung
    A,B,C
    Freiheitsgrad
    L
    Länge

Claims (15)

  1. Ablegemaschine (20) zum Ablegen von Kabeln (6a-c) als Kabelsatz (4) auf einem bestimmungsgemäßen Formbrett (8), das einer Struktur (ST) des Kabelsatzes (4) entsprechende Führungskanäle (10a-c) aufweist, die an mindestens einer Führungsseite (12) offen sind und in die jedes der Kabel (6a-c) bis zu einer jeweiligen Soll-Lage (LS) hin einziehbar und in der Soll-Lage (LS) darin ablegbar ist, die enthält:
    - mindestens zwei Greifer (22a,b) zum jeweiligen Greifen eines der abzulegenden Kabel (6a-c) an einer jeweiligen Greifstelle (24a,b) der Kabel (6a-c),
    - einen Bereitstellungsplatz (26), an dem jeweils mindestens ein als Teil des Kabelsatzes (4) abzulegendes Kabel (6a-c) derart bereitstellbar ist, dass es von mindestens zwei der Greifer (22a,b) an der jeweiligen Greifstelle (24a,b) greifbar ist,
    - einen ortsfesten Grundrahmen (28),
    - je einen Schlitten (30a,b) pro Greifer (22a,b), wobei der Greifer (22a,b) anhand einer Greiferführung (32a,b) am Schlitten (30a,b) relativ zu diesem in mindestens einem translatorischen Freiheitsgrad (Z) verfahrbar geführt ist,
    - wobei jeder der Schlitten (30a,b) über eine jeweilige Schlittenführung (34a,b) ausschließlich flächig in einer X-Y-Ebene (36) am Grundrahmen (28) relativ zu diesem verfahrbar geführt ist,
    - wobei wenigstens zwei der Schlitten (30a,b) jeweils unabhängig voneinander in der X-Y-Ebene (36) verfahrbar sind,
    - mit einer Steuereinrichtung (38), die zur Ansteuerung einer Bewegung der Greifer (22a,b) vermittels Ansteuerung der Schlittenführung (34a,b) und der Greiferführung (32a,b) eingerichtet ist.
  2. Ablegemaschine (20) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eine der Schlittenführungen (34a,b) einen Querträger (46a,b) enthält, der in einer ersten Raumrichtung (X) linear verfahrbar am Grundrahmen (28) gelagert ist, und der Schlitten (30a,b) in einer zweiten Raumrichtung (Y) linear verfahrbar am Querträger (46a,b) gelagert ist.
  3. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Greiferführung (32a,b) einen Arm (48) enthält, der relativ zum Schlitten (30a,b) außerhalb der X-Y-Ebene (36) in einer dritten Raumrichtung (Z) linear verfahrbar gelagert ist und der Greifer (22a,b) am Arm (48) angebracht ist.
  4. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Greifer (22a,b) anhand der Greiferführung (32a,b) relativ zum Schlitten (30a,b) auch in mindestens einem rotatorischen Freiheitsgrad (A-C) beweglich geführt ist.
  5. Ablegemaschine (20) nach Anspruch 3 und 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Greifer (22a,b) über eine Rotationsführung (50) am Arm (48) beweglich gelagert ist, die eine Rotation des Greifers (22a,b) bezüglich des Armes um mindestens eine Drehachse (54a-c) erlaubt.
  6. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Abschnitt eines der Führungskanäle (10a-c) als Aneinanderreihung in dessen Erstreckungsrichtung (58) diskreter und zueinander beabstandeter Stützstellen (56) ausgeführt ist.
  7. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens einer der Führungskanäle (10a-c) wenigstens ein Reibminderungsmittel (60) aufweist, das dazu eingerichtet ist, beim Ziehen eines Kabels (6a-c) entlang des Führungskanals (10a-c) dessen Reibung an dem mit dem Reibminderungsmittel (60) ausgerüsteten materiellen Abschnitt des Führungskanals (10a) gegenüber einem sonstigen materiellen Abschnitt (62) des Führungskanals (10a-c) zu verringern.
  8. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuerungseinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, wenigstens einen der Greifer (22a,b) dazu anzusteuern, das Kabel (6a-c) an einem Endabschnitt (40a,b) als Greifstelle (24a,b) zu greifen.
  9. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, wenigstens einen der Greifer (22a,b) wie folgt zum Einziehen eines der Kabel (6a-c) in die Führungskanäle (10a-c) und zu dessen Ablegen in der Soll-Lage (LS) anzusteuern:
    - der wenigstens eine Greifer (22a,b) greift eines der am Bereitstellungsplatz (26) bereitgestellten Kabel (6a-c) an der Greifstelle (24a,b),
    - der Greifer (22a,b) führt anschließend die Greifstelle (24a,b) unter Mitschleppen eines an die Greifstelle (24a,b) anschließenden Kabelabschnittes (42a,b) in einen der Führungskanäle (10a-c) ein,
    - der Greifer (22a,b) zieht unter Nutzung der offenen Führungsseite (12) die Greifstelle unter Mitschleppen der anschließenden Kabelabschnitte (42a,b) entlang des Führungskanals (10a-c) bis zum Erreichen der Soll-Lage (LS),
    - der Greifer (22a,b) legt das Kabel (6a-c) in der Soll-Lage (LS) ab.
  10. Ablegemaschine (20) nach Anspruch 8 und 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Steuereinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, die Greifer (22a,b) wie folgt anzusteuern:
    - zwei der Greifer (22a,b) greifen als Greifstelle (24a,b) einen jeweiligen Endabschnitt (40a,b) des selben Kabels (4a-c),
    - die Greifer (22a,b) führen die gegriffenen Endabschnitte (40a,b) zu einem Startabschnitt (44) eines der Führungskanäle (10a-c) und führen die Endabschnitte (40a,b) dort in den Führungskanal (10a-c) ein,
    - von dem Startabschnitt (44) aus ziehen die Greifer (22a,b) die Endabschnitte (40a,b) in verschiedene Richtungen entlang des Führungskanals (10a-c) bis zu der jeweiligen Soll-Lage (LS) des Kabels (6a-c).
  11. Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Formbrett (8) mit wenigstens einem Steckverbindergehäuse (70) versehen ist, und die Soll-Lage (LS) wenigstens eines der Kabel auch darin besteht, dass ein Steckabschnitt des Kabels in das Steckverbindergehäuse (70) gesteckt ist,
    - und die Steuereinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, die Greifer (22a,b) so anzusteuern, dass die Greifer (22a,b) den Steckabschnitt (68) in das Steckverbindergehäuse (70) einführen, um es in der Soll-Lage (LS) abzulegen.
  12. Maschinenanordnung (2) zur Fertigung eines Kabelsatzes (4),
    - mit einer Ablegemaschine (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    - und mit einer Kabelmaschine (14), die enthält:
    - ein Ablängmodul (80) zum Ablängen einer Leitung (82) einer vorgebbaren Länge von einem Leitungsvorrat (16),
    - ein Ausgabemodul (86) zum Bereitstellen der abgelängten Leitung (82) als Kabel (6a-c) an dem Bereitstellungsplatz (26) der Verlegemaschine (20).
  13. Maschinenanordnung (2) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kabelmaschine (14) ein Konfektioniermodul (84) zum bedarfsweisen konfektionieren der vom Ablängmodul (80) abgelängten Leitung (82) enthält
  14. Maschinenanordnung (2) nach einem der Ansprüche 12 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ausgabemodul (86) dazu eingerichtet ist, am Bereitstellungsplatz (26) jeweils genau ein zu greifendes und abzulegendes Kabel (6a-c) bereitzustellen.
  15. Maschinenanordnung (2) nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kabelmaschine (14) dazu eingerichtet ist, seriell hintereinander jeweils nur ein einziges Kabel (6a-c) zu fertigen und der Ablegemaschine (20) an dem Bereitstellungsplatz (26) bereitzustellen.
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