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Dokumentenidentifikation DE19756978C1 09.09.1999
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Fertigung von Kabelmodulen
Anmelder DaimlerChrysler AG, 70567 Stuttgart, DE
Erfinder Maisch, Helmut, 73230 Kirchheim, DE
DE-Anmeldedatum 20.12.1997
DE-Aktenzeichen 19756978
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.09.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.09.1999
IPC-Hauptklasse H01R 43/20
IPC-Nebenklasse H05K 13/06   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Kabelmodulen, wobei ein Kabelmodul konfektionierte mit mindestens einem Steckkontakt verbundene Einzelkabel von mindestens einem Einzelkabeltyp und mindestens zwei Steckergehäuse umfaßt, wobei die Steckkontakte aus einem Magazin ausgenommen und mit zugeordneten Aufnahmeöffnungen im Steckergehäuse mittels einer Relativbewegung zwischen dem Steckergehäuse und den Steckkontakten zusammengesteckt und verriegelt werden. Erfindungsgemäß werden die Steckkontakte entsprechend einer späteren Position in der zugeordneten Aufnahmeöffnung im Steckergehäuse in einer Montageeinrichtung lagerichtig positioniert, und wenn alle für ein Steckergehäuse erforderlichen Steckkontakte entsprechend positioniert sind, werden alle positionierten Steckkontakte in einem Arbeitsgang mit den zugeordneten Aufnahmeöffnungen im Steckergehäuse zusammengesteckt und verriegelt. Zudem wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung von Kabelmodulen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie eine Vorrichtung zur Fertigung von Kabelmodulen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5.

Ein Kabelmodul besteht üblicherweise aus mehreren verschiedenen Einzelkabeln, Steckern, Sensoren oder anderen elektrischen Bauteilen, welche mittels Kabelbindern, Wickelbändern, Schläuchen oder ähnlichem zusammengehalten und in einer Lage und Zuordnung zueinander bleibend miteinander verbunden werden, wobei ein Einzelkabel ein konfektioniertes Kabel mit einer bestimmten Länge und mindestens einen Steckkontakt, welcher mit einem Kabelende durch Crimpen, Löten oder Klemmen elektrisch leitend verbunden ist, umfaßt, und wobei mehrere Steckkontakte mit einem zugehörigen Steckergehäuse zu einem Stecker zusammengesetzt werden.

Ein Kabelbaum setzt sich normalerweise aus mehreren, meist verschiedenen Kabelmodulen zusammen. Ein Kabelsatz umfaßt die Gesamtheit aller, meist verschiedener Kabelbäume, welche in einem Produkt (beispielsweise einem Fahrzeug) verbaut werden.

Die verschiedenen Einzelkabel werden abhängig von der Kabellänge, vom Kabelquerschnitt und von den mit den Kabelenden verbundenen Steckkontakten in verschiedene Einzelkabeltypen eingeteilt und normalerweise auf Spezialmaschinen automatisch gefertigt, wobei die Spezialmaschinen die Kabel auf Länge schneiden, die Kabelenden abisolieren und die abisolierten Kabelenden mit Anschlußbereichen der Steckkontakte, insbesondere durch Crimpen, elektrisch leitend verbinden. Für die Fertigung von Kabelmodulen werden Steckkontakte und Steckergehäuse mit vielfältigen Formen und Abmessungen verwendet, wobei die Abmessungen und Ausführungen der Steckkontakte und die Aufnahmehohlräume im jeweiligen Steckergehäuse aufeinander abgestimmt sind. Zudem sind die Abmessungen der Steckkontakte, insbesondere der Anschlußbereich, von den verwendeten Kabelquerschnitten abhängig und werden ebenfalls in bestimmte Steckkontakttypen, beispielsweise Steckkontakte für Kabelquerschnitte bis ca. 2 mm2, oder bis ca. 4 mm2 usw., eingeteilt.

Aus dem Stand der Technik ist für die Fertigung eines Kabelmoduls folgender manueller Fertigungsablauf bekannt:

  • A) Alle zur Fertigung des Kabelmoduls benötigten Teile wie Steckergehäuse und Einzelkabel der verschiedenen Einzelkabeltypen aus einem Zwischenlager auslagern, zum Montageplatz transportieren und dort griffgünstig zur Montage bereit legen.
  • B) Steckergehäuse von Hand greifen und einen Steckkontakt von Hand in einen vorgesehenen Aufnahmehohlraum im Steckergehäuse bis zum Verriegeln des Steckkontaktes im Aufnahmehohlraum einstecken, um ein unbeabsichtigtes Herausschieben des Steckkontaktes aus dem Aufnahmehohlraum zu vermeiden. Der Bearbeiter erkennt die jeweiligen Einzelkabeltypen durch die unterschiedlichen Abmessungen, Farbkombinationen der Einzelkabelisolation und die unterschiedlichen Arten der Steckkontakte.
  • C) Vorgang II solange wiederholen, bis alle zur Fertigung des Kabelmoduls erforderlichen Stecker zusammengesetzt sind, d. h. bis alle erforderlichen Steckkontakte jeweils in einen zugeordneten Aufnahmehohlraum im Steckergehäuse eingesteckt und verriegelt sind.
  • D) Prüfung der Kabelmodule, um eventuelle Fehlbelegungen zu erkennen.

Als nachteilig kann bei diesem Verfahren angesehen werden, daß die Vielfalt der verwendeten Bauteile für die Kabelmodulfertigung sehr groß ist und, daß die verwendeten Bauteile hinsichtlich einer automatischen Verarbeitung nicht ausreichend optimiert sind. Die Bauteile sind meist nur bezüglich der automatischen Fertigung der Einzelkabel, insbesondere hinsichtlich der Verbindungstechnik zwischen den Steckkontakten und den Kabelenden, sowie zum Fertigen bestimmter Kabellängen optimiert, aber nicht hinsichtlich der Weiterverarbeitung der Einzelkabel zu Kabelmodulen. Daher sind die Prozesse zur Fertigung von Kabelmodulen sehr zeitintensiv und als nicht prozeßsicher einzustufen, insbesondere können bei den Vorgängen II und III Verwechslungen nicht ausgeschlossen werden, da es sich um manuelle Vorgänge handelt.

Die EP 0 286 206 B1 beschreibt die Fertigung von Kabelmodulen aus vorgefertigten Einzelkabeln. In einem ersten Arbeitsgang werden die vorgefertigten Einzelkabel in eine Klemmeinrichtung aufgenommen. Anschließend wird ein Steckkontakt von einem Kabelende eines vorgefertigten Einzelkabels mit einem mechanischen Greifer aus der Klemmeinrichtung entnommen und programmgesteuert durch Bewegungen in x-, y- und z-Richtung vor einem bestimmten Aufnahmehohlraum in einem Steckergehäuses positioniert und anschließend in den bestimmten Aufnahmehohlraum im Steckergehäuse eingesteckt.

EP 0 286 207 B1 beschreibt die Fertigung von Kabelmodulen aus vorgefertigten Einzelkabeln. In einem ersten Arbeitsgang werden die vorgefertigten Einzelkabel in eine Klemmeinrichtung aufgenommen. Anschließend wird ein Steckkontakt von einem Kabelende eines vorgefertigten Einzelkabels mit einem mechanischen Greifer aus der Klemmeinrichtung entnommen und programmgesteuert durch Bewegungen in x-, y- und z-Richtung vor einem bestimmten Aufnahmehohlraum in einem Steckergehäuses positioniert und anschließend in den bestimmten Aufnahmehohlraum im Steckergehäuse eingeführt. Die Klemmeinrichtung ist so ausgebildet, daß sie die Einzelkabel, bei welchen unterschiedliche Steckkontaktformen vorliegen können, entsprechend einer vorbestimmten Ordnung sortiert. Zur gleichzeitigen Verarbeitung von beiden Kabelenden des Einzelkabels wird entsprechend eine zweite Klemmeinrichtung mit Sortierfunktion für das andere Kabelende verwendet.

EP 0 286 208 B1 beschreibt eine Klemmeinrichtung zum Lagern und Sortieren von elektrischen Kabeln. Die Kabel werden dabei programmgesteuert in einer bestimmten Reihenfolge in die Klemmeinrichtung aufgenommen und einem mechanischen Greifer zum Einführen von Steckkontakten in vorgegebene Aufnahmehohlräume in einem Steckergehäuse dargeboten.

Als nachteilig wird bei diesen Einrichtungen angesehen, daß bei einer gleichzeitigen Verarbeitung von beiden Kabelenden nur Einzelkabeltypen mit der gleichen Kabellänge verarbeitet werden können, d. h. es können nur Kabelmodule, welche maximal zwei Stecker und Einzelkabel mit einer gleichen Kabellänge umfassen automatisch verarbeitet werden. Zudem ist das angewandte Positionierungsverfahren für die Steckkontakte vor dem Einstecken in die Aufnahmeöffnungen des Steckergehäuses sehr zeitaufwendig, da jeder Steckkontakt einzeln in x-, y-, z-Richtung ausgerichtet werden muß.

Die DE 35 26 900 C1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Sammeln von gecrimpten, elektrischen Verbindern zum Bestücken von Steckergehäusen, wobei die Steckkontakte, entsprechend einer späteren Position in einer zugeordneten Aufnahmeöffnung im Steckergehäuse, in einer Sammeleinrichtung lagerichtig positioniert werden und, wenn alle für die komplette Bestückung des Steckergehäuses erforderlichen Steckkontakte entsprechend positioniert sind, werden alle positionierten Steckkontakte in einem Arbeitsgang in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen des Steckergehäuses eingeführt und verriegelt. Das Einführen der Steckkontakte in das Steckergehäuse erfolgt dabei über eine Relativbewegung zwischen diesen Komponenten, speziell durch die Bewegung des Steckergehäuses in Richtung der positionierten Steckkontakte.

Als nachteilig wird bei dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung angesehen, daß die konfektionierten Kabel mittels einem Haltestreifen verbunden sein müssen und daß nur gleich konfektionierte Kabel (gleiche Länge, gleiche Steckkontakte) verwendet werden können.

Die US 4 395 818 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur "Blockladung" von Steckerkontakten in ein Steckergehäuse, wobei die Steckkontakte, entsprechend einer späteren Position in einer zugeordneten Aufnahmeöffnung im Steckergehäuse, in einer Montageeinrichtung lagerichtig positioniert werden, und wenn alle für die komplette Bestückung des Verbindergehäuses erforderlichen Steckkontakte entsprechend positioniert sind, werden alle positionierten Steckkontakte in einem Arbeitsgang in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen des Steckergehäuses eingeführt und verriegelt. Das Einführen der Steckkontakte in das Steckergehäuse erfolgt dabei über eine Relativbewegung zwischen diesen Komponenten, speziell durch die Bewegung des Verbindergehäuses, über eine Gehäusepositioniervorrichtung in Richtung der positionierten Steckkontakte. Die lagerichtige Position der Steckkontakte wird dabei durch eine Klemmeinrichtung für die Einzelkabel bewirkt. Desweiteren weist die Vorrichtung ein Magazin für die Verbindergehäuse und mehrere auf einem gemeinsamen Schlittentisch angeordnete Klemmeinrichtungen mit eingeführten Einzelkabeln auf.

Als nachteilig wird bei dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung angesehen, daß nur einfach (einreihige) Gehäuse und daß nur gleich konfektionierte Kabel (gleiche Länge, gleiche Steckkontakte) verwendet werden können.

Die EP 0 706 242 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Crimpen und zum gleichzeitigen Einführen der gecrimpten Steckkontakte in ein Steckergehäuse, wobei die Steckkontakte, entsprechend einer späteren Position in einer zugeordneten Aufnahmeöffnung im Steckergehäuse, in einer Montageeinrichtung lagerichtig positioniert werden, wobei in einem ersten Arbeitschritt alle Kabelenden gleichzeitig durch Crimpen mit Steckkontakten verbunden werden und in einem weiteren Arbeitsschritt, wenn die Steckkontakte entsprechend positioniert sind, werden alle positionierten Steckkontakte in einem Arbeitsgang in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen des Steckergehäuses eingeführt und verriegelt. Das Einführen der Steckkontakte in das Steckergehäuse erfolgt dabei über eine Relativbewegung zwischen diesen Komponenten, speziell durch die Bewegung des Verbindergehäuses, über eine Gehäusepositioniervorrichtung in Richtung der positionierten Steckkontakte. Die lagerichtige Position der Steckkontakte wird dabei durch eine Klemmeinrichtung für die Einzelkabel bewirkt. Desweiteren weist die Vorrichtung ein Magazin für die Verbindergehäuse und mehrere auf einem gemeinsamen Schlittentisch angeordnete Klemmeinrichtungen mit eingeführten Einzelkabeln auf.

Als nachteilig wird bei dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Vorrichtung angesehen, daß nur einfache (einreihige) Gehäuse und daß nur gleiche Kabel (gleicher Querschnitt, gleiche Steckkontakte) konfektioniert und weiterverarbeitet werden können.

Die US 5 683 257 A und US 5 630 273 A beschreiben weitere Vorrichtungen zum Bestücken von Steckergehäusen, wobei gleichzeitig mehrere lagerichtig positionierte Steckkontakte in das zugeordnete Steckergehäuse eingeführt werden können.

Aus der EP 0 776 072 A1 sind Magazine für Einzelkabel mit daran angecrimten Steckkontakten bekannt.

Aus der gattungsbildenden DE 38 20 638 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kabelbaumherstellung bekannt, mit einer Aufnahmevorrichtung für die Steckergehäuse, wobei die Ausnehmungen für die Steckergehäuse in einer Linie angeordnet sind, die auf einem Verlegebrett angeordnet wird und anschließend mittels einem Bestückungswerkzeug mit Steckergehäusen aus einem Magazin bestückt wird, und Kabelverlege- und Kontaktierungswerkzeuge, mittels der die Steckergehäuse mit vorkonfektionierten Kabeln, die in einem Speicher in Montagereihenfolge angeordnet sind, bestückt werden. Die Bestückung der Steckergehäuse mit Steckkontakten erfolgt jedoch einzeln.

Als nachteilig kann bei diesem Verfahren angesehen werden, daß alle für ein Kabelmodul benötigten verschieden konfektionierte Einzelkabel in einer festgelegten Montagereihenfolge in einem einzigen Magazin angeordnet werden müssen. Außerdem werden die Steckkontakte der Einzelkabelenden einzeln in die entsprechenden Aufnahmeöffnungen im Steckergehäuse eingeführt, wodurch ein aufwendiger Positionierungsprozeß durchgeführt werden muß.

Die DE 692 07 319 T2 beschreibt eine Vorrichtung zum Bestücken von Steckergehäusen, bei der die Montageeinrichtung auf einem Führungsschlitten geführt wird.

Als nachteilig kann bei diesem Verfahren angesehen werden, daß alle für ein Kabelmodul benötigten verschieden konfektionierte Einzelkabel in einer festgelegten Montagereihenfolge an einem Zuführungsmittel angeordnet sein müssen. Außerdem werden die Steckkontakte der Einzelkabelenden einzeln in die entsprechenden Aufnahmeöffnungen im Steckergehäuse eingeführt, wodurch ein aufwendiger Positionierungsprozeß durchgeführt werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fertigung von Kabelmodulen anzugeben, welche sowohl für einfache Kabelmodule mit einem oder zwei Steckergehäusen, als auch für Kabelmodule mit drei und mehr Steckergehäusen angewendet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Vorrichtung durch eine Montagestation mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhaft Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.

Der Hauptgedanke Erfindung besteht darin, daß Steckkontakte, welche mit Einzelkabeln von verschiedenen Einzelkabeltypen verbunden sind, aus Magazinen ausgenommen und entsprechend einer späteren Position in einem Aufnahmehohlraum eines Steckergehäuses in einer dem Steckergehäuse zugeordneten Montageeinrichtung lagerichtig positioniert werden, und daß, wenn alle erforderlichen Steckkontakte für ein Steckergehäuse in der Montageeinrichtung lagerichtig positioniert sind, alle Steckkontakte mittels einer Relativbewegung zwischen dem Steckergehäuse und den Steckkontakten gleichzeitig in einem Arbeitsgang in den entsprechenden Aufnahmehohlräumen im Steckergehäuse eingesteckt und verriegelt werden, wobei für jedes Steckergehäuse des herzustellenden Kabelmoduls eine Montageeinrichtung vorgesehen ist. Umfaßt ein Kabelmodul beispielsweise vier Steckergehäuse und acht Einzelkabeltypen, so werden vier Montageeinrichtungen und acht Magazine zur Durchführung des Verfahrens verwendet. Das Kabelmodul mit dem geringsten Umfang umfaßt dabei ein Steckergehäuse und Einzelkabel von einem Einzelkabeltyp.

Zum Ausnehmen bzw. Einführen der Steckkontakte aus den Magazinen bzw. in die Montageeinrichtungen wird eine vorgegebene Montageeinrichtung durch eine programmgesteuerte Linearbewegung (Bewegung in y-Richtung) eines Führungsschlittens in einer Führungsbahn so mit einem vorgegebenen Magazin ausgerichtet, daß ein vorgegebener Steckkontakt mittels einer Handhabe direkt aus einer ersten Führungsschiene des Magazins in eine zweite Führungsschiene der Montageeinrichtung überführt werden kann, wobei die Montageeinrichtung, das Magazin und der Steckkontakt durch ein Fertigungsprogramm vorgegeben werden, und wobei für jedes zu fertigende Kabelmodul ein eigenes Fertigungsprogramm, welches nach einer Benutzerauswahl aufgerufen wird, vorgesehen ist.

Das Ausnehmen bzw. Einführen der Steckkontakte aus den Magazinen bzw. in die Montageeinrichtungen wird besonders vereinfacht, wenn die genannten Komponenten aufeinander abgestimmt und standardisiert werden. So wird an den verschiedenen verwendeten Steckkontakten ein standardisierter Adapterbereich eingeführt und ausgebildet, ohne die individuellen Verhältnisse bezüglich Gesamtabmessungen oder Funktionen der Steckkontakte wesentlich zu beeinträchtigen. Der eingeführte Adapterbereich wird durch seine Abmessungen, seine Form und durch seine Lage am Steckkontakt festgelegt. Zusätzlich werden die Abmessungen des Adapterbereichs des Steckkontaktes und die Abmessungen eines ersten Führungsspalts der ersten Führungsschiene des Magazins und eines zweiten Führungsspalts der zweiten Führungsschiene in der Montageeinrichtung aufeinander abgestimmt, wobei im Adapterbereich eine Verjüngung vorgesehen wird, deren äußere Abmessungen mit den Abmessungen der Führungsspalten, insbesondere des Querschnitts der Führungsspalten abstimmbar sind. Die Verjüngung schließt an beiden Enden mit einer Verdickung ab, so daß der Steckkontakt in den Führungsschienen axial abgestützt ist und in den Führungsschienen geführt werden kann. Die Verdickung muß dabei breiter sein, als die lichte Weite des ersten und zweiten Führungsquerschnitts im Magazin bzw. in der Montageeinrichtung. Gegebenenfalls kann als Abschluß der Verjüngung eine Wulst oder ähnliches angeformt werden. Um eine seitenrichtige Führung des Steckkontaktes in den Führungsschienen sicherzustellen, wird die Verjüngung rotationsunsymetrisch ausgeführt, indem die Höhe der Verjüngung größer als die Breite ausgeführt wird. Dadurch kann der Steckkontakt, wenn die Führungsquerschnitte der Führungsspalten auf die Breite der Verjüngung abgestimmt ist, verdrehsicher in die Führungsspalten eingeführt werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung des Steckkontaktes wird der Adapterbereich zwischen einem Kontaktelement und einem Anschlußbereich des Steckkontaktes angeordnet und umfaßt zusätzlich zu der Verjüngung einen Steckschaft. Durch diese Maßnahmen schließt die Verjüngung an dem, dem Kontaktelement zugewandten Ende mit dem breiteren Steckschaft und am anderen Ende mit dem breiteren Anschlußbereich ab. Dadurch können die Veränderungen an den Steckkontakten durch die Ausformung des Adapterbereichs gering gehalten werden, so daß die standardisierten Steckkontakte auch weiterhin für eine manuelle Montage verwendet werden können.

Da aufgrund unterschiedlicher Kabelquerschnitte auch Steckkontakte mit unterschiedlichen Abmessungen, insbesondere der Breite des Anschlußbereichs, des Steckschaftes und des Kontaktelementes erforderlich sind, müssen unter Umständen auch für die Adapterabmessungen, insbesondere für die Adapterbreite verschiedene Varianten vorgesehen werden. Dies gilt selbstverständlich auch für die Führungsquerschnitte der verwendeten Führungsschienen in den Magazinen bzw. Montageeinrichtungen. Grundsätzlich sollten aber möglichst einheitliche Adapterabmessungen für die verschiedenen Steckkontaktarten und Steckkontaktabmessungen angestrebt werden, damit die Steckkontakte und die Einrichtungen zur Fertigung von Kabelmodulen untereinander kompatibel ausgeführt werden können. Gleiches gilt auch für die Abmessungen (Rastermaße) der Steckergehäuse und der Aufnahmehohlräume in den Steckergehäusen. Dadurch sind die für eine automatische Fertigung von Kabelmodulen notwendigen Einrichtungen, wie beispielsweise die Führungsschienen, Magazine, Montageeinrichtungen usw., in Formen und Maßen identisch und untereinander kompatibel ausführbar. Sie unterscheiden sich nur noch durch eine entsprechende maschinenlesbare Kodierung, beispielsweise mittels einem Barcodeträger oder einem Transpondersystem.

Die Montagestation wird entsprechend des zu fertigenden Kabelmoduls während des Verfahrens automatisch umgerüstet, beispielsweise durch Anordnen bzw. Auswechseln der benötigten Magazine und Montageeinrichtungen. Da die Formen und Maße der Magazine bzw. der Montageeinrichtungen identisch und untereinander kompatibel ausgeführt sind, ergibt sich durch die Standardisierung der Magazine und Montageeinrichtungen als zusätzlicher Vorteil, daß die Montagestation schnell und einfach ohne großen Aufwand bei Bedarf, beispielsweise bei der Fertigung von zwei unterschiedlichen Kabelmodulen hintereinander, mittels einer entsprechenden Wechseleinrichtung automatisch umgerüstet werden kann. Dadurch kann auch eine Losgröße 1 eines Kabelmoduls noch wirtschaftlich hergestellt werden, so daß vorhandene Zwischenlager für die gefertigten Kabelmodule aufgelöst werden können.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine Farbkennzeichnung der Einzelkabel nur noch für die vom Gesetzgeber zwingend vorgeschriebenen Anwendungsfälle notwendig ist, da die Fertigung der Kabelmodule programmgesteuert durchgeführt wird, ist eine Verwechslung der Einzelkabel wie bei der manuellen Fertigung nahezu ausgeschlossen.

Somit ergibt sich unter Verwendung der standardisierten Komponenten eine besonders vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Einzelkabel werden mittels einer Spezialmaschine gefertigt und nach der Fertigung automatisch von einem Handhabungssystem aus der Spezialmaschine entnommen und mit den Steckkontakten in die als Profilschiene ausgeführte erste Führungsschiene des Magazins eingeführt, wobei das Magazin zwei Profilschienen umfaßt in welche jeweils ein Steckkontakt eines Einzelkabelendes eingeführt wird, so daß die Steckkontakte eines Einzelkabels parallel an der gleichen Position in x-Richtung in den beiden Profilschienen angeordnet sind. Beispielsweise kann durch eine schräge Anordnung des Magazins und/oder durch Vibrationen bewirkt werden, daß die Steckkontakte mit den Einzelkabeln bis zum vorderen Anschlag des Magazins gleiten. Durch den bereits beschriebenen Adapterbereich wird die seitenrichtige Führung der Steckkontakte in den Profilschienen sichergestellt. Wenn das Magazin voll ist, wird es über einen Hängeförderer zur Montageeinrichtung oder in ein Zwischenlager transportiert. Bei einem angenommenen Abstand der Steckkontakte von 4 mm passen z. B. in ein ca. 3 m langes Magazin ca. 750 Einzelkabel. Die Magazine sind jeweils für einen Einzelkabeltyp bestimmt und maschinenlesbar gekennzeichnet. Durch die Verknüpfung des Einzelkabeltyps mit der Magazinkennzeichnung ist jedes umlaufende Einzelkabel und somit jedes Einzelkabelende mit Steckkontakt eindeutig identifizierbar und kann somit in der nachfolgenden Fertigung der Kabelmodule gezielt zugeordnet werden. Ist ein Einzelkabel nur einseitig mit einem Steckkontakt verbunden, so kann ein farbig markiertes Einzelkabel verwendet werden, damit die Zuordnung des freien Kabelendes bei einer späteren manuellen Verbindung nicht verwechselt wird. In diesem Fall ist das Einzelkabel nur einseitig in einer Profilschiene des Magazins geführt und die andere noch freie Profilschiene des Magazins kann für weitere Einzelkabel dieser Art verwendet werden.

Zur Steckübernahme wird eine zweite Führungsschiene der jeweilige Montageeinrichtung mit der jeweiligen ersten Führungsschiene des entsprechenden Magazins ausgerichtet, wobei die erforderliche Montageeinrichtung programmgesteuert mittels dem in der Führungsbahn geführten Führungsschlitten genau gegenüber dem Ausgang der ersten Führungsschiene des gewünschten Magazins positioniert wird. Danach wird der Steckkontakt der entsprechenden Kabelseite programmgesteuert mittels eines Übergabesystems aus der gewählten ersten Führungsschiene des Magazins direkt in die zweite Führungsschiene der Montageeinrichtung geführt, wobei auch hier die Führung des Steckkontaktes durch die abgestimmten Abmessungen des Adapterbereichs und der Führungsschienen seitenrichtig erfolgt. Nach dem Überführen des Steckkontaktes des einen Einzelkabelendes wird anschließend sofort der Steckkontakt des anderen Einzelkabelendes aus der anderen ersten Führungsschiene des Magazins entnommen und in eine entsprechende zweite Führungsschiene der entsprechenden Montageeinrichtung überführt. Dafür wird wie bereits beschrieben die entsprechende Montageeinrichtung mit der zweiten Führungsschiene vor der anderen das andere Einzelkabelende führende ersten Profilschiene positioniert und der Steckkontakt wird mit dem Übergabesystem in die entsprechende zweite Führungsschiene der Montageeinrichtung überführt. Die Position der Steckkontakte in den Führungsschienen der Montageeinrichtungen entspricht ihrer späteren Position innerhalb der Steckergehäuse.

Somit ergibt sich folgender Ablauf für die Fertigung von Kabelmodulen.

  • - Auswahl des gewünschten zu fertigende Kabelmoduls;
  • - programmgesteuertes Bestücken der Montagestation mit den zur Fertigung des gewünschten Kabelmoduls erforderlichen Magazinen und Montageeinrichtungen, wobei die Montageeinrichtungen auf einem Führungsschlitten der Montagestation beispielsweise mittels einem Werkzeugwechsler mit Schnellverschlüssen angeordnet werden;
  • - programmgesteuertes Überführen eines vorgegebenen Einzelkabels mittels den Steckkontakten aus einem vorgegebenen Magazin in eine vorgegebene Montageeinrichtung durch folgende Schritte:
    • 1. Ausrichten der vorgegebenen ersten Montageeinrichtung vor dem vorgegebenem Magazin, in welchem das vorgegebene Einzelkabel geführt wird;
    • 2. überführen eines ersten Steckkontaktes des vorgegebenen Einzelkabels aus dem vorgegebenen Magazin auf die Position in der vorgegebenen ersten Montageeinrichtung, welche der späteren Position des Steckkontaktes in einem ersten Steckergehäuse entspricht;
    • 3. ausrichten einer vorgegebenen zweiten Montageeinrichtung (dies kann in Ausnahmefällen auch die erste Montageeinrichtung sein, wenn die späteren Positionen der Steckkontakte des vorgegebenen Einzelkabels im ersten Steckergehäuse sind) vor dem vorgegebenen Magazin, in welchem das vorgegebene Einzelkabel geführt wird;
    • 4. überführen eines zweiten Steckkontaktes des vorgegebenen Einzelkabels aus dem vorgegebenen Magazin auf die Position in der vorgegebenen zweiten Montageeinrichtung, welche der späteren Position des Steckkontaktes in einem zweiten Steckergehäuse (dies kann in Ausnahmefällen auch das erste Steckergehäuse sein, wenn die späteren Positionen der beiden Steckkontakte des vorgegebenen Einzelkabels im ersten Steckergehäuse sind) entspricht;
  • - sinngemäßes Wiederholen des programmgesteuerten Überführen der vorgegebenen Einzelkabel bis alle Steckkontakte des zu fertigenden Kabelmoduls in den jeweiligen Montageeinrichtungen positioniert sind;
  • - Zusammenstecken der positionierten Steckkontakte mit den Aufnahmehohlräumen des jeweiligen Steckergehäuses in einem Arbeitsgang durch eine Relativbewegung zwischen den positionierten Steckkontakten und dem jeweiligen Steckergehäuse, wobei bei einer Ausführung des Verfahrens die positionierten Steckkontakte gleichzeitig in die Aufnahmehohlräume des jeweiligen Steckergehäuses eingesteckt und verriegelt werden und bei einer anderen Ausführung des Verfahrens das jeweilige Steckergehäuse über die positionierten Steckkontakte abgesenkt wird, bis die Steckkontakte mit den Aufnahmehohlräumen zusammengesteckt und verriegelt sind wird;
  • - sinngemäßes Wiederholen des Zusammensteckens, bis alle Steckkontakte des zu fertigenden Kabelmoduls mit den Aufnahmehohlräumen der jeweiligen Steckergehäuse zusammengesteckt sind;
  • - Ausnehmen des fertiggestellten Kabelmoduls aus der Montagestation.

Die Montagestation zur Fertigung von Kabelmodulen umfaßt mindestens ein Magazin mit eingeführten Einzelkabeln, wobei für jeden erforderlichen Einzelkabeltyp ein Magazin vorgesehen ist, eine Magazinaufnahme zur Anordnung des mindestens einen Magazins an der Montagestation, mindestens eine Montageeinrichtung, wobei für jedes erforderliche Steckergehäuse eine Montageeinrichtung vorgesehen ist, einen Führungsschlitten auf dem die Montageeinrichtungen angeordnet werden und eine Führungsbahn, in welcher der Führungsschlitten linear in y-Richtung bewegt werden kann. Die räumliche Anordnung der Magazinaufnahme und des Führungsschlittens ist so ausgeführt, daß sich die Magazine und die Montageeinrichtungen in einer Ebene bezüglich der Höhe (z-Richtung) angeordnet sind, so daß ein Steckkontakt direkt durch eine einfache Linearbewegung (in x-Richtung) aus dem Magazin in die Montageeinrichtung überführt werden kann.

Die Erfindung kann für die Fertigung von Kabelmodulen mit den unterschiedlichsten Steckergehäusen verwendet werden. So können beispielsweise auch kreisförmig in Steckergehäusen angeordnete Aufnahmehohlräume automatisch mit Steckkontakten zusammengesteckt werden, wenn die Montageeinrichtung entsprechend dem Rastermaß der kreisförmig im Steckergehäuse angeordneten Aufnahmehohlräume ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung einer Montagestation zur Fertigung eines Kabelmoduls;

Fig. 2a Seitenansicht eines standardisierten Steckkontakts;

Fig. 2b Draufsicht auf einen standardisierten Steckkontakt;

Fig. 3a schematische Darstellung einer Vorderansicht eines Magazins für einen Einzelkabeltyp;

Fig. 3b schematische Schnittdarstellung eines Magazins für einen Einzelkabeltyp entlang der Schnittlinie IIIb gemäß Fig. 3a;

Fig. 4a schematische Darstellung einer Vorderansicht eines Montagetisches;

Fig. 4b Querschnitt durch eine Klemmleiste;

Fig. 5a bis 5f schematische Darstellung eines Ausschnitts der Montagestation während der Fertigung von Kabelmodulen;

Fig. 6a bis 6f schematische Darstellung eines Ausschnitts der Montagestation während der Fertigung von Kabelmodulen;

Fig. 7 schematische Darstellung eines Kabelmoduls;

Fig. 8a bis 8c schematische Darstellung von Steckkontakten.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist umfaßt eine Montagestation 4 zur Fertigung von Kabelmodulen mehrere Magazine 3 in denen unterschiedlich konfektionierte Einzelkabel 2 mittels Steckkontakten 1 geführt werden, wobei die Magazine 3 an einer nicht dargestellten Magazinaufnahme angeordnet sind, und mehrere Montageeinrichtungen 5 mit Steckergehäusemagazinen 8, welche jeweils einen unterschiedlichen Steckergehäusetyp enthalten, wobei für jedes zur Fertigung des gewünschten Kabelmoduls erforderliche Steckergehäuse 9 eine Montageeinrichtung 5 vorgesehen ist, und wobei die Montageeinrichtungen 5 auf einem Führungsschlitten 6, welcher programmgesteuert in einer Führungsbahn 7 geführt wird, angeordnet sind. Wie aus der Fig. 1 weiter ersichtlich ist, sind die Magazine 3 und die Montageeinrichtungen 5 in einer Ebene bezüglich der Höhe (z-Richtung) angeordnet.

Wie aus Fig. 2a und 2b ersichtlich ist, umfaßt ein Steckkontakt 1 für Kabelmodule ein Kontaktelement 1.1, einen Steckschaft 1.2 mit Verriegelungsmitteln 1.7, eine Verjüngung 1.3, einen Anschlußbereich 1.4 und einen Dichtungs- und/oder Zugentlastungsbereich 1.5, wobei ein Adapterbereich 1.6 den Steckschaft 1.2 und die Verjüngung 1.3 umfaßt. Die Abmessungen des Adapterbereichs 1.6 sind für alle Steckkontakte 1 eines Steckkontakttyps standardisiert, insbesondere die Abmessungen der Verjüngung 1.3, wobei ein Steckkontakttyp im Sinne der Erfindung eine Zusammenfassung von Steckkontakten 1 für bestimmte Kabelquerschnitte (z. B. Steckkontakte für Kabelquerschnitte bis 2 mm2 usw.) und Stromstärken ist. Der Steckkontakttyp ist im Rahmen einer Gesamtabmessung der Steckkontakte 1 unabhängig von der Form und Ausführung des Kontaktelements 1.1 bzw. des Anschußbereiches 1.4 bzw. des Dichtungs- und/oder Zugentlastungsbereiches 1.5 festgelegt. Die Aussenabmessungen des Steckschafts 1.2 sind abhängig von Aufnahmehohlräumen 9.1 in Steckergehäusen 9, mit denen die Steckkontakte 1 bei der Fertigung eines Kabelmoduls zusammengesteckt werden.

Wie aus Fig. 3a und 3b ersichtlich ist umfaßt ein Magazin 3 zur Führung von Einzelkabeln 2 mittels den Steckkontakten 1 ein Gehäuse 3.4, zwei als Profilschienen 3.1 ausgeführte erste Führungsschienen mit jeweils einem ersten Führungsspalt 3.3 mit einem ersten Führungsquerschnitt q1, wobei der erste Führungsquerschnitt q1 mit den Abmessungen der Verjüngung 1.3 des Steckkontaktes 1, insbesondere der Breite b, abgestimmt ist, so daß ein Steckkontakt 1 verdrehgesichert und klemmfrei in den Profilschienen 3.1 geführt werden kann. Die axiale Abstützung der Steckkontakte 1 in der Profilschiene 3.1 ist durch die als Steckschaft 1.2 ausgeführte Verdickung an dem dem Kontaktelement 1.1 zugewandten Ende der Verjüngung 1.3 sichergestellt. Ein Einzelkabel 2 umfaßt ein konfektioniertes Kabel 2.1 mit einer bestimmten Länge, und mindestens einen mit einem Kabelende verbundenen Steckkontakt 1. Wie die Fig. 3a weiter zeigt, werden die Steckkontakte 1 eines Einzelkabels 2 getrennt voneinander in jeweils einer Profilschiene 3.1 an der gleichen Position in x-Richtung geführt, wobei die Kabel 2.1 durch einen Kabeldurchgang 3.5 im Gehäuse 3.4 des Magazins 3 hängen. Der Abstand zwischen dem ersten Führungsspalt 3.3 und dem Kabeldurchgang 3.5 ist so groß, daß ein Steckkontakt 1, auch wenn er mit einer Dichtung 2.2 bestückt ist, vollständig im Magazin 3 geführt wird und dadurch gegen Beschädigungen und Verschmutzungen geschützt ist. Zudem umfaßt das Magazin 3 eine Transporteinrichtung 3.2, welche beispielsweise als Öse ausgeführt ist, und mit der das Magazin 3 in einen Hängeförderer eingehängt und transportiert werden kann. Ferner ist eine nicht dargestellte Eintrittsseite des Magazins verschließbar ausgeführt, damit die eingeführten Steckkontakte nicht unbeabsichtigt aus dem Magazin austreten können.

Wie aus Fig. 4a ersichtlich ist, umfaßt eine Montageeinrichtung 5, eine Steckkontaktaufnahme 5.3 mit mehreren als Aufnahmeschienen 5.3.1 ausgeführten zweiten Führungsschienen, welche durch einen zweiten Führungsspalt 5.3.2 mit einem zweiten Führungsquerschnitt q2 voneinander getrennt sind, eine Klemmeinrichtung 5.4, welche mehrere Klemmleisten 5.5 umfaßt, und mindestens ein Gliederband 5.1 mit mehreren Abstandshaltern 5.2. Die Anzahl der Aufnahmeschienen 5.3.1 ist von der Anzahl von Aufnahmehohlräumen in y-Richtung in einem Steckergehäuse 9, welches mittels der Montageeinrichtung 5 mit den zugehörigen Steckkontakten 1 bestückt werden soll, abhängig. Der zweite Führungsquerschnitt q2 ist ebenfalls mit den Abmessungen des Adapterbereichs 1.6 der Steckkontakte 1, insbesondere mit der Breite b der Verjüngung 1.3, abgestimmt. Die Breite der Aufnahmeschiene 5.3.1 ist vom y-Rastermaß der Aufnahmehohlräume im Steckergehäuse 9 abhängig. Abhängig von den unterschiedlichen Rastermaßen (in x-Richtung und/oder y-Richtung) der Aufnahmehohlräume in den Steckergehäusen 9 werden die Steckergehäuse 9 in unterschiedliche Steckergehäusetypen eingeteilt. Die Abmessungen und die Ausführung der Steckkontaktaufnahme 5.3 richtet sich nach dem Steckergehäuse 9, welches mittels der Montageeinrichtung 5 mit den zugehörigen Steckkontakten 1 bestückt werden soll, wobei die Länge der Steckkontaktaufnahme 5.3 von der Anzahl der Aufnahmehohlräume im Steckergehäuse 9 in x- Richtung abhängig ist. Es ist aber auch vorstellbar für jeden Steckergehäusetyp, unabhängig von der Anzahl der Aufnahmehohlräume in y-Richtung, jeweils eine Standardsteckeraufnahme mit einer festgelegten Anzahl von Aufnahmeschienen 5.3.1 vorzusehen, wobei die festgelegte Anzahl von Aufnahmeschienen 5.3.1 durch das Steckergehäuse 9 mit der größten Anzahl von Aufnahmehohlräumen in y-Richtung bestimmt wird. Durch diese Maßnahme sind die Montageeinrichtungen 5 für einen Steckergehäusetyp untereinander kompatibel und alle verschiedenen Steckergehäuse 9 eines Steckergehäusetyps können bearbeitet werden, wobei das mittels der Montageeinrichtung 5 zu bearbeitende Steckergehäuse 9 durch das austauschbare an der Montageeinrichtung 5 mit einer Standardsteckeraufnahme angeordnete Steckergehäusemagazin 8 bestimmt wird.

Wie weiter aus der Fig. 4a ersichtlich ist, umfaßt die Klemmeinrichtung 5.4 mehrere Klemmleisten 5.5. Die Fig. 4b zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Klemmleiste 5.5, welche ein Klemmleistengehäuse 5.6 mit zwei Austrittsöffnungen 5.6.1 für jeweils eine Klemme 5.7, und einen Klemmkanal 5.8 sowie zwei Rückzugskanäle 5.9 zur Betätigung der beiden Klemmen 5.7. Alle Klemmkanäle 5.8 bzw. alle Rückzugskanäle 5.9 einer Klemmeinrichtung 5.4 sind miteinander verbunden und werden gleichzeitig mittels einem nicht dargestellten Umschaltventil pneumatisch angesteuert, wobei entweder die Klemmkanäle 5.8 oder die Rückzugskanäle 5.9 mit Druckluft versorgt werden. Durch die Klemmeinrichtung 5.4 werden die in der Steckkontaktaufnahme 5.3 positionierten Steckkontakte 1 in ihrer Position gehalten, indem das Kabelende des Einzelkabels 2 mit welchem der jeweilige Steckkontakt 1 verbunden ist mittels der Klemmeinrichtung 5.4 eingeklemmt wird. Für einen Klemmvorgang werden die Klemmkanäle 5.8 mit Druckluft versorgt. Dadurch werden Klemmnasen 5.7.1, welche Teil der Klemmen 7 sind, durch die Austrittsöffnungen 5.6.1 gedrückt, wodurch ein zwischen zwei Klemmleisten 5.4 geführtes Einzelkabel 2 eingeklemmt wird. Zum Aufheben der Klemmwirkung werden die Rückzugskanäle 5.9 mit Druckluft versorgt, wodurch die Klemmnasen 5.7.1 wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren und das Einzelkabel 2 freigeben wird. Während dem Übernahmevorgang, bei welchem ein weiterer Steckkontakt 1 in die Steckkontaktaufnahme 5.3 eingeführt wird, werden die Klemmleisten 5.4 gelöst, um unmittelbar nach dem Positionieren des neu eingeführten Steckkontaktes 1 wieder die Klemmfunktion auszuüben und die Steckkontakte 1 in ihrer jeweiligen gewünschten Position festzuhalten. Da zwei Klemmleisten 5.5 bei einem Klemmvorgang nur einen begrenzten Abstand überbrücken können, ist die Breite der Klemmleisten 5.5 ebenfalls auf das y-Rastermaß der Aufnahmehohlräume 9.1 im Steckergehäuse 9 angepaßt. Für die Ausführung der Klemmleiste 5.5 sind unterschiedliche Konzepte vorstellbar, so kann zum Klemmen für alle Kabelenden eine Klemme 5.7 je Klemmleiste 5.5 vorgesehen sein, so daß sich die Klemmwirkung auf die gesamte Länge der Klemmleiste 5.5 erstreckt, oder es kann für jedes eingeführte Kabelende eine Klemme 5.7 vorgesehen sein, so daß mehrere Klemmen 5.7 auf die Länge (x-Richtung) der Klemmleiste 5.7 verteilt sind, wobei der Abstand zwischen den einzelnen Klemmen 5.7 dem x-Rastermaß der Aufnahmehohlräume 9.1 im Steckergehäuse 9 entspricht.

Desweiteren ist aus der Fig. 4a ersichtlich, daß das Gliederband 5.1 mit Abstandshaltern 5.2 oberhalb der Steckkontaktaufnahme 5.3 angeordnet ist. Es wird dazu verwendet, die in der Steckkontaktaufnahme 5.3 geführten Steckkontakte 1 im x-Rastermaß der Aufnahmehohlräume 9.1 im Steckergehäuse 9 anzuordnen. Die Abstände zwischen zwei Abstandshaltern 5.2 am Gliederband 5.1 entsprechen dem durch die Aufnahmehohlräume 9.1 vorgegebenen x-Rastermaß. Bei der Übernahme eines Steckkontaktes 1 wird dieser in x-Richtung im zweiten Führungsspalt 5.3.2 bis zum Anschlag an den Abstandshalter 5.1 geführt. Anschließend wird, wenn für jeden Aufnahmespalt 5.3.2 ein Gliederband 5.1 mit Abstandshaltern 5.2 vorgesehen ist, das Gliederband 5.1 mit den Abstandshaltern 5.2 um eine Position weiterbewegt. Wenn ein gemeinsames Gliederband 5.1 für alle Aufnahmespalten 5.3.2 vorgesehen ist, dann wird das Gliederband 5.1 erst weiterbewegt, wenn alle Aufnahmespalten 5.3.2 der Steckkontaktaufnahme 5.3 mit einem Steckkontakt 1 an dieser Position in x-Richtung belegt sind. Sind alle für das Steckergehäuse 9 erforderlichen Steckkontakte 1 in den Aufnahmespalten 5.3.2 positioniert, dann wird das Gliederband 5.1 mit den Abstandshaltern 5.2 entfernt, damit das Steckergehäuse 9 auf die positionierten Steckkontakte 1 aufgesteckt werden kann.

Fig. 5a bis 5f zeigen in schematischer Darstellung die Übernahme der Steckkontakte 1 aus den Magazinen 3 in die Montageeinrichtung 5. Wie aus der Fig. 5a ersichtlich ist, ist die Montageeinrichtung 5, in welche ein ersten Steckkontakt 1.a eines Einzelkabels 2 aus dem Magazin 3 in x-Richtung überführt werden soll, bereits vor dem Magazin 3 positioniert. Wie weiter aus der Fig. 5a ersichtlich ist, ist die Aufnahmeschiene 5.3.1 der Montageeinrichtung 5 mit der Profilschiene 3.1 des Magazins 3 ausgerichtet, wobei der Abstandshalter 5.2, welcher die erforderliche Position des Steckkontaktes festlegt, mittels dem Gliederband 5.1 bereits in seine erforderliche Position verbracht wurde. Fig. 5b zeigt den ersten Steckkontakt 1.a, welcher mittels eines nicht dargestellten Übergabesystems in x- Richtung aus der Führungsschiene 3.1 des Magazins 3 in die Aufnahmeschiene 5.3.1 der Montageeinrichtung 5 bis zum Anschlag 5.2.1 des Abstandshalters 5.2 überführt wurde, und welcher sich nun auf seiner für die Weiterverarbeitung erforderlichen Position befindet. Fig. 5c zeigt die Aufnahmeschiene 5.3.1 nach der Überführung eines zweiten Steckkontaktes 1.b. Fig. 5d zeigt die Aufnahmeschiene 5.3.1 nach der Übernahme eines dritten Steckkontaktes 1.c. Fig. 5.e zeigt die Aufnahmeschiene 5.3.1 mit vier Steckkontakten 1.a bis 1.d. Nachdem nun alle erforderlichen Steckkontakte 1.a bis 1.d in die Montageeinrichtung 5 für die Bestückung des Steckergehäuses aufgenommen wurden wird das Gliederband 5.1 mit den Abstandshaltern 5.2 nach oben bewegt. Bild 5f zeigt das nach oben in z-Richtung bewegte Gliederband 5.1 bevor es in x-Richtung wegbewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Kabelenden des Einzelkabels 2 und damit die positionierten Steckkontakte 1.a bis 1.d mittels der Klemmeinrichtung 5.4 fixiert.

Fig. 6a bis 6e zeigen in schematischer Darstellung das Zusammenstecken der positionierten Steckkontakte 1 mit den Aufnahmehohlräumen eines Steckergehäuses 9. Fig. 6a zeigt die Aufnahmeschiene 5.3.1 mit den positionierten Steckkontakten 1.a bis 1.d, wobei das Gliederband 5.1 schon von den positionierten Steckkontakten 1.a bis 1.d wegbewegt wurde. Fig. 6b zeigt die positionierten Steckkontakte direkt vor dem Aufsetzen eines Steckergehäuses 9, welches von oben bis zum Auftreffen auf die Führungsschiene 5.3.1 auf die positionierten Steckkontakte 1.a bis 1d abgesenkt wird, wobei die Steckkontakte 1a bis 1d in die ihrer Position entsprechenden Aufnahmehohlräume 9.1 im Steckergehäuse 9 eingeführt werden. Fig. 6c zeigt das auf die positionierten Steckkontakte 1.a bis 1.d aufgesetzte Steckergehäuse, wobei die Steckkontakte in die ihrer Position entsprechenden Aufnahmehohlräume 9.1 des Steckergehäuses 9 teilweise eingeführt sind. Die positionierten Steckkontakte 1.a bis 1.d werden nun durch die Aufnahmehohlräume 9.1 im Steckergehäuse 9seitlich geführt. Die axiale Abstützung der positionierten Steckkontakte 1.a bis 1.d wird durch die Klemmeinrichtung 5.4 sichergestellt, so daß, wie in Fig. 6d gezeigt, die Aufnahmeschiene 5.3.1 in x-Richtung entfernt werden kann. Anschließend wird das Steckergehäuse 9 wie aus Fig. 6e ersichtlich vollständig bis zum Verriegeln der Verriegelungsmittel 1.7 der Steckschäfte 1.2 der positionierten Steckkontakte 1.a bis 1.d in den Aufnahmehohlräumen 9.1 des Steckergehäuses 9 über die Steckkontakte 1.a bis 1.d abgesenkt. Wenn alle für das Kabelmodul erforderlichen Stecker (Steckergehäuse 9 mit allen in die vorhandenen Aufnahmehohlräume 9.1 eingeführten Steckkontakten 1.a bis 1.d) fertiggestellt sind, werden alle Klemmeinrichtungen 5.4 der bei der Fertigung des gewünschten Kabelmoduls beteiligten Montageeinrichtungen 5 gelöst und das fertiggestellte Kabelmodul kann mittels einer Handhabe aus der Montagestation 4 entnommen werden.

Fig. 7 zeigt beispielhaft ein fertiggestelltes Kabelmodul 10, welches vier Steckergehäuse 9.a, 9.b, 9.c, 9.d und drei unterschiedliche Einzelkabeltypen 2.a, 2.b, 2.c mit insgesamt zehn konfektionierten Einzelkabeln 2 umfaßt.

Fig. 8a bis 8c zeigen Beispiele von Steckkontakten 1 mit verschiedenen Ausführungsformen des Kontaktelements 1.1. Der Adapterbereich ist dabei als aufgespritztes Kunststoffteil mit einer als umlaufenden Ringnut 11 ausgeführten Verjüngung und einer beidseitigen Abflachung 12 zur Ausrichtung der Steckkontakte 1 ausgeführt, wobei der innere Durchmesser der Ringnut 11 mit den Führungsquerschnitten der Führungsschienen abgestimmt ist. Zudem entspricht bei dieser Ausführungsform der Adapterbereich dem Steckschaft 1.2, wobei die Verdickung an beiden Enden der Verjüngung durch den Steckschaft 1.2 realisiert wird. Die Anschrägung 1.8 des Steckschafts 1.2 dient nur zur Erleichterung der Montage der Steckkontakte 1 mit den Steckergehäusen 9.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Fertigung von Kabelmodulen aus unterschiedlich konfektionierten Einzelkabeln mit Steckkontakten und Steckergehäusen, wobei die Steckkontakte mit den konfektionierten Einzelkabeln in einem Verfahrensschritt in einer vorgegebenen Montagereihenfolge aus einem Magazin ausgenommen und programmgesteuert in einem weiteren Verfahrensschritt mit zugeordneten Aufnahmehohlräumen im Steckergehäuse mittels einer Relativbewegung zwischen dem Steckergehäuse und den Steckkontakten zusammengesteckt und verriegelt werden dadurch gekennzeichnet,

    daß mehrere Magazine (3) zur Lagerung von unterschiedlichen Einzelkabeltypen vorgesehen sind, wobei in einem Magazin (3) immer gleich konfektionierte Einzelkabel (2) gelagert sind,

    daß für jedes Steckergehäuse (9) des zu fertigenden Kabelmoduls (10) eine Montageeinrichtung (5) zur Bestückung des Steckergehäuses (9) mit Steckkontakten (1) vorgesehen ist,

    daß in einem ersten Verfahrensschritt ein zu fertigendes Kabelmodul (10) ausgewählt und dadurch eine Montagestation (4) programmgesteuert mit den für die Fertigung des ausgewählten Kabelmoduls (10) benötigten Magazinen (3) und den Montageeinrichtungen (5) für die benötigten Steckergehäuse (9) bestückt wird,

    daß programmgesteuert in einem zweiten Verfahrensschritt die Steckkontakte (1) eines vorgegebenen Einzelkabels (2) aus einem vorgegebenen Magazin (3) in vorgegebene Montageeinrichtungen (5) überführt werden, wobei die vorgegebene Montageeinrichtungen (5) zur Überführung eines Steckkontaktes (1) vor dem vorgegebenen Magazin (3) ausgerichtet wird, wobei die Position des überführten Steckkontaktes (1) in der Montageeinrichtung (5) seiner späteren Position im Steckergehäuse (9) entspricht,

    daß der zweite Verfahrensschritt solange wiederholt wird, bis alle Steckkontakte (1) des zu fertigenden Kabelmoduls (10) in den jeweiligen Montageeinrichtungen (5) positioniert sind, und daß in einem dritten Verfahrensschritt, wenn alle für ein Steckergehäuse (9) erforderlichen Steckkontakte (1) entsprechend positioniert sind, die Steckkontakte (1) in einem Arbeitsgang mittels einer Relativbewegung mit den zugeordneten Aufnahmehohlräumen (9.1) in dem Steckergehäuse (9) zusammengesteckt und verriegelt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Verfahrensschritt solange wiederholt wird, bis alle Steckkontakte (1) des zu fertigenden Kabelmoduls (10) mit den Aufnahmehohlräumen (9.1) der jeweiligen Steckergehäuse (9) zusammengesteckt sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Positionierung der Steckkontakte (1) in der Montageeinrichtung (5) Abstandshalter (5.2) vorgesehen sind, wobei die Abstandshalter (5.2) an einem Gliederband (5.1) angeordnet sind, welches nach der Übernahme eines Steckkontakts (1) eine Position weiterbewegt wird, wobei ein Abstand zwischen zwei Abstandshaltern (5.2) dem x-Rastermaß der Aufnahmehohlräume (9.1) im Steckergehäuse (9) entspricht, und wobei die Steckkontakte (1) mittels den Abstandshaltern (5.2) von einander getrennt in der Montageeinrichtung (5) geführt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckkontakte (1) nach dem Positionieren in der Montageeinrichtung (5) mittels einer Klemmeinrichtung (5.4), welche auf ein mit dem Steckkontakt (1) verbundenes Einzelkabel (2) wirkt, in der vorgegebenen Position festgehalten werden.
  5. 5. Montagestation zur Fertigung von Kabelmodulen, insbesondere für das Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, wobei ein Kabelmodul unterschiedlich konfektionierte Einzelkabel mit Steckkontakten und Steckergehäusen umfaßt, und wobei die Montagestation ein Magazin mit eingeführten Einzelkabeln umfaßt, dadurch gekennzeichnet,

    daß für jeden Einzelkabeltyp der unterschiedlich konfektionerten Einzelkabel (2) ein Magazin (3) vorhanden ist, wobei in jedem Magazin (3) eine erste Führungsschiene (3.1) zur lagerichtigen Führung der Steckkontakte (1) vorhanden ist,

    daß für jedes Steckergehäuse (9) des zu fertigenden Kabelmoduls (10) eine entsprechende Montageeinrichtung (5) mit einem Steckergehäusemagazin (8) vorhanden ist, wobei in den Montageeinrichtungen (5) eine zweite Führungsschiene (5.3.1) zur lagerichtigen Führung der Steckkontakte (1) entsprechend einer späteren Position in Aufnahmehohlräumen (9.1) im Steckergehäuse (9) vorhanden ist, und wobei die Montageeinrichtungen (5) auf einem Führungsschlitten (6) angeordnet sind, welcher für programmgesteuerte Linearbewegungen in einer Führungsbahn (7) geführt ist.
  6. 6. Montagestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur seitenrichtigen und verdrehsicheren Führung der Steckkontakte (1) in den Führungsschienen die Abmessungen der ersten Führungsschienen (3.1) in den Magazinen (3) und die Abmessungen der zweiten Führungsschienen (5.3.1) in den Montageeinrichtungen (5) an die Abmessungen der Steckkontakte (1) angepaßt sind.
  7. 7. Montagestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Montageeinrichtungen (5) für jede Spalte von Aufnahmehohlräumen (9.1) im entsprechenden Steckergehäuse (9) eine zweite Führungsschiene (5.3.1) vorhanden ist, wobei der Abstand zwischen zwei Führungsschienen (5.3.1) in den Montageeinrichtungen (5) dem Abstand zwischen zwei Spalten von Aufnahmehohlräumen (y-Rastermaß) im Steckergehäuse (9) entspricht.
  8. 8. Montagestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageeinrichtung (5) zur Übergabe der Steckkontakte (1) programmgesteuert so vor dem Magazin (5) positionierbar ist, daß eine erste Führungsschiene (3.1) des Magazins (3) mit einer zweiten Führungsschiene (5.3.1) der Montageeinrichtung (5) ausgerichtet ist, so daß der Steckkontakt (1) von der ersten Führungsschiene (3.1) lagerichtig in die zweite Führungsschiene (5.3.1) einführbar ist.
  9. 9. Montagestation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugwechsler zur Bestückung der Montagestation (4) mit den für die Fertigung des Kabelmoduls (10) benötigten Magazinen (3) und Montageeinrichtungen (5) vorhanden ist.






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