专利名称：用于产生电缆线束的线束制造装置和方法
技术领域：
本发明涉及线束制造装置、用于该类型的线束制造装置的枢转夹持装置和电缆准备装置，以及用于产生电缆线束的方法。
背景技术：
用于自动构造电缆线束的线束制造装置，例如用于“家用电器”的那些，从现有技 术中是已知的。在该类型的线束制造装置中，电缆通过机械手从供应源，通常为电缆盘，拉 出期望长度，并引入到连接装置中，其中所述电缆连接到电缆连接器。因为机械手要求相当 大的操作空间，因此多个连接装置不可能密集地安置在一起。因此，已知的线束制造装置通 常不能产生具有特别短的电缆长度的电缆线束。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种产生电缆线束的线束制造装置和方法，以使得能 够有效地产生具有特别短的电缆长度的电缆线束。该目的通过根据独立权利要求1的线束制造装置和根据权利要求22的用于产生 电缆线束的方法实现。本发明还涉及根据权利要求16所述的枢转夹持装置和根据权利要 求21所述的电缆准备装置，用于在该类型的线束制造装置中产生电缆线束。根据独立权利要求1的线束制造装置中的枢转夹持装置安置在每个至少一个连 接机构的两个接收位置之间的固定位置，并且电缆通过电缆传送机被引入到枢转夹持装置 中。相应地，枢转夹持装置需要很小的横向空间，以使得至少两个接收位置能够以小的距离 彼此相对地安置。这样，对于根据本发明的线束制造装置，可以产生具有特别短电缆长度的 电缆线束。在一个实施例中，接收位置之间的距离不超过150毫米，优选地不超过140毫米。在另一实施例中，线束制造装置构造来产生插接连接，特别地用于产生IDC连接， 例如在电缆线束中频繁使用的那些。在另一实施例中，连接机构构造为以使得使用的连接器能够在垂直于电缆末端部 分的平面中移动，以使得电缆末端部分能够任选地定位在连接器的多个接收位置的一个之 前。这样，可以以简单的方式产生具有不同布线方式的多种电缆线束。在一个可能的实施例中，枢转夹持装置包括至少一个夹持臂，其相应地包括致动 器，夹持臂能够通过连接机构之一经由致动器的促动而移动。这样，夹持臂能够通过连接机 构移动，而枢转夹持装置不必具有其自己的用于移动夹持臂的驱动器。在另一实施例中，夹持臂能够在平行于电缆的末端部分定位的平面中旋转。这样， 当使用连接机构时，电缆的两端都能与相同的连接器连接。在一个实施例中，线束制造装置构造为以使得第一电缆的至少一个末端部分的引 入和连接能够与第二电缆的产生以及第三电缆的准备同时进行。这样，线束制造装置能够 特别有效地进行操作，并且每单位时间能够产生大量的电缆线束。
本发明进一步包括根据本发明的用于线束制造装置的枢转夹持装置，所述线束制 造装置包括用于平行于电缆的末端部分移动至少一个夹持臂的第一伺服电机，以及用于旋 转枢转夹持装置的旋转驱动器。在这种情形中，旋转驱动器竖直地附着在伺服电机上方或 者下方。这样，枢转夹持装置能够被做得以便特别紧凑，即，具有小的宽度，以使得接收位置 能够紧靠在一起，从而使得能够产生具有特别短电缆长度的电缆线束。本发明还包括根据本发明的用于线束制造装置的电缆准备装置，其包括用于量取 期望的电缆长度的环层(loop-layer)。在一个实施例中，环层包括电缆向下保持器，用于当放下环时保持电缆向下。这确保环形成在限定的方向，从而增加环层的可靠性和操作安全性。其它实施例可以从从属权利要求获得。
下面将通过附图所示的实施例更详细地解释本发明，其中图1是根据本发明的线束制造装置的平面示意图；图2是根据本发明的用于线束制造装置的枢转夹持装置的透视图；图3是根据本发明的用于线束制造装置的电缆传送的透视图；图4是根据本发明的用于线束制造装置的环层的透视图；图5-12示出用于产生电缆线束的方法步骤；以及图13示出用于各个电缆线束的接线图的例子。
具体实施例方式图1是根据本发明的线束制造装置1的平面示意图。图1的上面区域示意性地示 出四个电缆盘40的安置，用于产生电缆线束的电缆32通过安置在下面的电缆准备装置10 而从电缆盘被移出。电缆准备装置10包括环层12，其产生期望长度的电缆部分并形成电缆 环。以这种方式准备的电缆32由电缆传送机8拾取，电缆传送机安置在环层12的左侧并 水平延伸，并传送到枢转夹持装置6。在枢转夹持装置6的两侧的每一侧上(在图1的平面 视图中示出为在枢转夹持装置6的上方和下方)，接收位置7、9被安置，该装置在每种情形 下包括连接机构2、3，其每一个具有连接器4、5。枢转夹持装置6将已经由电缆传送机8递送的电缆32的两端定位在连接器4、5 的期望的接收位置的前面以使得电缆的末端通过连接机构2、3连接到连接器4、5的期望的 接收位置。两个连接器之间的距离，也就是产生的电缆线束的电缆长度在图1所示的实施例 中为140毫米。刚描述的通过电缆准备装置10准备电缆32、通过电缆传送机8将准备的电缆32 递送到枢转夹持装置6、通过枢转夹持装置6将电缆32的末端定位在连接器4、5的接收位 置的前面、以及通过连接机构2、3将电缆32的末端连接到连接器4、5的步骤根据所产生的 具有期望数量的电缆32的电缆线束的需要而被重复很多次。随后，产生好的电缆线束被释 放到电缆线束出口 42中。图2是根据本发明的用于线束制造装置1的枢转夹持装置6的透视图。在图2的下方所示区域中，枢转夹持装置6具有两个夹持臂14、16，用于分别拾取一个电缆末端。夹 持臂能够在竖直方向移动。在其中间区域中，夹持臂14、16包括致动器18、20，连接机构2、 3(图2中未示出)能够与其接合以便在竖直方向移动夹持臂14、16。在其上端，夹持臂14、 16紧固到保持板44以使得能够横向位移。在保持板44上布置有两个第一伺服电机36、37， 每个伺服电机设置为用于移动各自的夹持臂14、16。在保持板44上安置有框架46，框架46可转动地连接到旋转驱动器38，旋转驱动 器38安置在框架46上方。在旋转驱动器38的上方安置有第二伺服电机48，以便驱动旋转 驱动器38，从而与第一伺服电机36 —起旋转框架46、保持板44以及夹持臂14和16。控制和供应电缆49附着到第二伺服电机48，以便供应电流和控制信号到枢转夹 持装置6。
对于图2所示的竖直结构，其中夹持臂14、16、第一伺服电机36、37、旋转驱动器38 和第二伺服电机48彼此竖直地安置，枢转夹持装置6具有小的宽度，以使得该安置甚至能 够用于彼此紧靠地布置的接收位置7、9之间。图3示出根据本发明的用于线束制造装置1的电缆传送机8。在图3的左手侧所 示的下方区域，电缆传送机8包括四个电缆传送机夹持器22，其通过环34保持电缆32。电 缆传送机夹持器22紧固到安置在它们上方的电缆传送机滑块50。电缆传送机滑块50由电 缆传送机导轨52保持，电缆传送机导轨52斜向上延伸，并且在其上所述滑块是可位移的。 在电缆传送机导轨52上方，在其左手端，安置有第三伺服电机54，该第三伺服电机54经由 锯齿形带(未示出)沿着电缆传送机导轨52移动电缆传送机滑块50，以便将电缆32从环 层12 (图3中未示出)传送到枢转夹持装置6 (图3中未示出)。控制和供应电缆55附着到第三伺服电机54以供应电流和控制信号到电缆传送机 8。图4示出根据本发明的用于线束制造装置1的环层12。在图4的左侧所示的区 域，环层12包括固定夹持器26以及在其右侧的可移动夹持器28。两个夹持器26、28通过 环34保持电缆32。固定夹持器26固定地安装在环层12的导轨58上。可移动夹持器28 安装在滑块56上，该滑块56安置在导轨58上并能够沿着导轨移动。在导轨58的右手端， 在导轨58下方，安置有第四伺服电机60，第四伺服电机60例如通过利用锯齿形带(未示 出驱动滑块56。通过打开和闭合夹持器26、28以及移动可移动夹持器28，期望长度的电缆 32能够被测量出来，并且环34能够被放下。控制和供应电缆61附着到第四伺服电机60以供应电流和控制信号到环层12。紧 固件59设置在导轨58下方以便将环层紧固到例如框架。图5-12示出用于产生电缆线束的方法步骤。图5示出步骤1至4，量取期望的电缆长度和在环层12中放下环34。在第一步骤 中，可移动夹持器28向上导引来靠近固定夹持器26。环层12定位为以使得放靠切割刀62。 电缆32通过电缆准备装置10被导引过切割刀62的刀刃之间，并进入环层12的打开的夹 持器26,28中。在第二步骤中，可移动夹持器28闭合并根据期望的电缆长度而从固定夹持器26 离开一定距离。固定夹持器26再次打开。而且，环层12已经从切割刀62离开一定距离， 以使得一段电缆保留在切割刀62和固定夹持器26之间。
在第三步骤中，电缆32通过闭合固定夹持器26而被固定。通过闭合切割刀62的 刀刃，电缆32被切割为期望长度。此外，电缆向下保持器30被引入固定夹持器26和可移 动夹持器28之间的区域中，以向下保持电缆。在第四步骤中，可移动夹持器28向着固定夹持器26移动，两个夹持器26、28均闭 合。这样，电缆32与电缆向下保持器30协作而形成环34。在第五步骤中，两个电缆传送机夹持器22移动到可移动夹持器28和固定夹持器 26的两侧。在该步骤中，电缆传送机夹持器22之间的距离是大小适合的以使得可移动夹持 器28和固定夹持器26的每个配合在两个电缆传送机夹持器22之间。图6示出步骤6-9，通过电缆传送机8传送由环层12准备的电缆。在第六步骤中，传送机夹持器22的夹持臂闭合，环层12的固定夹持器26和可移 动夹持器打开。在第七步骤中，电缆32通过电缆传送机夹持器22在连接机构 2、3 (未示出)的方 向从环层12传送。在第八步骤中，电缆传送机夹持器22已经将电缆32定位在接收位置7、9之间的 枢转夹持装置6的仍然打开的夹持臂14、16中。在该步骤中，电缆传送机夹持器22之间的 距离是大小合适的以使得在每种情形下枢转夹持装置6的夹持臂14、16配合在两个电缆传 送机夹持器22之间。在第九步骤中，枢转夹持装置的夹持臂14、16闭合以便保持电缆32，电缆传送机 夹持器22打开以便释放电缆32。电缆传送机夹持器22移出枢转夹持装置6的区域。图7示出将电缆32的两端连接到用于产生所谓的跳接的连接机构2、3中的连接 器 4、5。在第十步骤中，连接器4、5安置在连接机构2、3中以使得其第一接收位置4a、5a 定位为与电缆32的末端相对。夹持臂14、16在连接机构2、3的方向移动以使得电缆末端 32a、32b被引入连接器4、5中。电缆末端32a、32b在图7未示的步骤中连接到连接器4、5。在第十一步骤中，枢转夹持装置6的夹持臂14、16打开以便释放电缆32并移动回 到起始位置以接收其它电缆32。连接器4、5在垂直于电缆32的延伸方向在连接机构2、3 中位移以使得在下一步骤中，电缆32的末端安置为与两个接收位置4b和5b相对。这样， 连接器4、5的分别相对的连接位置通过电缆32连接。图8所示的方法是接着图6所示的第九步骤并表示用于产生桥接的方法。在第十步骤中，仅第一夹持臂14在第一连接机构2的方向位移，以使得电缆32的 第一电缆末端32a被引入第一连接器4的第一接收位置4a中并连接到其上。第二夹持臂16保留在其起始位置中。在第十一步骤中，第一夹持臂14释放并移动到其起始位置中，而第二夹持臂16仍 保持闭合。在第十二步骤中，夹持臂14、16 —起执行围绕位于它们之间的轴A旋转180°，以 使得交换位置。同时，第一连接器4在垂直于电缆32的平面中通过第一连接机构2位移以 使得电缆32的第二电缆末端32b定位为与第一连接器4的第二接收位置4b相对。在第十三步骤中，第二夹持臂16在向着第一连接机构2的方向移动以使得电缆32 的第二电缆末端32b被引入第一连接器4的第二接收位置4b中。电缆32的第二电缆末端32b通过第一连接机构2连接到第一连接器4的第二接收位置4b，以便在第一连接器4上 进行桥接。在第十四步骤中，第二夹持臂16打开，并且两个夹持器再次围绕公共轴A旋转180°以便恢复起始位置。同样地，图9是接着图6所示的第九步骤，并示出用于产生交叉连接的方法。在第十步骤中，第二连接器5通过第二连接机构3移动到左侧以使得第二电缆末端32b定位为与第二连接器5的第二接收位置5b相对。在第十一步骤中，夹持臂14、16的每个在连接机构2、3的方向移动以使得第一电缆末端32a被引入第一连接器4的第一接收位置4a并且第二电缆末端32b被引入第二连 接器5的第二接收位置5b。因此，第一电缆末端32a连接到第一连接器4的第一接收位置 4a，第二电缆末端32b连接到第二连接器5的第二接收位置5b。在第十二步骤中，枢转夹持装置6的夹持臂14、16打开以使得释放电缆32，并移动到起始位置。第一连接器4通过第一连接机构2移动到左侧以使得第一连接器4的第二接收位置4b定位在第一夹持臂14的前面。第二连接器5通过第二连接机构3移动到右侧以使得 第二连接器5的第一接收位置5a定位在第二夹持臂16的前面。下一图，对于第十三步骤，示出在第二电缆32已经连接在第一连接器4的第二接收位置4b和第二连接器5的第一接收位置5a之间以使得已经产生具有交叉的电缆线束之 后的状态。图10所示的方法同样是接着图6所示的第九步骤，并表示用于产生具有自由端的电缆线束的方法。该类型的电缆线束能够产生为具有短于60毫米，优选地短于50毫米的短电缆。在第十步骤中，第一夹持臂14在第一连接机构2的方向移动以使得第一电缆末端32a被引入第一连接器4的第一接收位置4a并紧固在那里。第二夹持臂16保留在其起始 位置。在第十一步骤中，夹持臂14和16打开以使得释放电缆32。特别地，第二夹持臂16使得电缆32的第二电缆末端32b下降。通过借助于连接机构2使得连接器4位移并重复步骤10和11，具有连接器4和电缆末端32b的电缆线束得以产生。或者，还可以通过使用第二连接机构3产生该类型的电缆线束。图11所示的方法同样是接着图6所示的第九步骤并表示用于紧固具有自由端的短电缆的方法。在第十步骤中，短电缆32仅由第一夹持臂14保持。第一连接器4的第一接收位置4a安置为与短电缆32的第一电缆末端32a相对。在第十一步骤中，第一夹持臂14在第一连接机构2的方向移动，以使得第一电缆末端32a被引入第一连接器4的第一接收位置4a中并紧固在那里。在第十二步骤中，第一夹持臂14打开并移动到起始位置中。特别地，短电缆32的第二电缆末端32b下降。图12示出一种替代方法，其同样是接着图6所示的第九步骤，用于具有自由端的短电缆32的连接。在第十步骤中，短电缆32仅由第一夹持臂14保持。在第十一步骤中，第一和第二夹持臂14、16围绕位于它们之间的轴A—起旋转180°，以使得交换位置。这样，第一电缆末端32a定位为与第二连接机构3中的第二连接 器5的第一接收位置5a相对。第一夹持臂14在第二连接机构3的方向移动以使得第一电 缆末端32a被引入第二连接器5的第一接收位置5a中并紧固在那里。在第十二步骤中，第一夹持臂14打开。特别地，电缆32的第二电缆末端32b降低。 第一和第二夹持臂14、16围绕其公共轴A向后旋转到其起始位置中。图13示出电缆线束的三个不同的例子。图13a示出具有一侧触头也就是具有自由端和桥的电缆线束。在左手侧的第一连 接器4包括在接收位置4b和4c之间的桥63。具有自由端的两个电缆32紧固在第一接收 位置4a中。具有自由端的电缆32紧固在接收位置4d中。示出在右手侧的第二连接器5包括具有在每个接收位置5a、5c和5d中的自由端。 此外，桥63形成在接收位置5b和5c之间。图13b所示的电缆线束包括在接收位置4e和5e之间的跳接。接收位置4c和5d， 以及4d和5c通过交叉连接而彼此连接。第二接收位置4b连接到接收位置5a。接收位置4a和5b每个包括具有自由端的电缆32。图13c示出具有两侧触头和桥连接的电缆线束。第一接收位置4a通过电缆32连接到接收位置5d。第二接收位置4b通过电缆32 连接到接收位置5f。第一连接器4进一步包括每种情形下在接收位置4c和4d之间以及在 接收位置4e和4f之间的桥接。第二连接器5包括在接收位置5a和5b之间的桥接以及在 接收位置5c和5e之间的桥接。已经公开的与用于产生电缆线束的线束制造装置相关的特征、实施例和优点可以 通过根据本发明的用于产生线束制造装置的方法步骤实现。
权利要求
一种线束制造装置(1)，包括至少两个接收位置(7，9)，每个用于接收至少一个连接机构(2，3)，所述连接机构(2，3)在每种情形下被设置以将至少一个电缆的至少一个末端部分连接到至少一个连接器(4，5)；至少一个枢转夹持装置(6)，其安置在所述接收位置(7，9)之间的固定位置并构造来将所述至少一个电缆的至少一个末端部分导引到至少一个连接机构(2，3)；至少一个电缆准备装置(10)，用于准备至少一个电缆以形成电缆环；以及，至少一个电缆传送机(8)，其构造为从所述电缆准备装置(10)接收至少一个电缆并将所述至少一个电缆传送到所述枢转夹持装置(6)。
2.如权利要求1所述的线束制造装置，其中，所述接收位置(7，9)之间的距离小于150 毫米，优选小于140毫米。
3.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述线束制造装置构造为用于产 生插接连接，特别是产生IDC连接。
4.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述连接机构(2，3)构造为在垂 直于所述电缆的末端部分的平面中移动所述连接器(4，5)，以使所述电缆的末端部分能够 任选地定位在所述连接器的一个或多个接收位置的前面。
5.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述枢转夹持装置(6)包括至少 一个夹持臂(14，16)，该至少一个夹持臂(14，16)能够平行于所述电缆的末端部分在所述 连接器(4，5)之一的方向移动。
6.如权利要求5所述的线束制造装置，其中，所述至少一个夹持臂(14，16)能够在垂直 于所述电缆的末端部分的方向移动。
7.如权利要求5或6所述的线束制造装置，其中，所述至少一个夹持臂(14，16)包括 至少一个致动器(18，20)并且能够通过所述连接机构(2，3)之一经由所述致动器(18，20) 的促动而移动。
8.如权利要求5-7的任何一个所述的线束制造装置，其中，所述至少一个夹持臂(14， 16)能够在平行于所述电缆的末端部分定位的平面中旋转。
9.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述电缆传送机(8)包括至少一 个电缆传送机夹持器(22)，该电缆传送机夹持器(22)能够在所述电缆准备装置(10)和所 述枢转夹持装置(6)之间移动，所述电缆传送机夹持器(22)特别是能够沿着直线移动。
10.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述电缆传送机(8)包括至少两 个电缆传送机夹持器(22)，该两个电缆传送机夹持器(22)之间的距离大于所述枢转夹持 装置(6)的所述夹持臂(14，16)的宽度。
11.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，其中，所述电缆准备装置(10)包括至 少一个环层(12)，用于量取期望的电缆长度。
12.如权利要求11所述的线束制造装置，其中，所述环层包括用于夹持电缆的固定夹 持器(26)和可移动夹持器(28)，从而电缆的环通过相对于所述固定夹持器(26)移动所述 可移动夹持器(28)而形成。
13.如权利要求12所述的线束制造装置，其中，所述可移动夹持器(28)能够沿着直线 移动。
14.如权利要求11-13的任何一个所述的线束制造装置，其中，所述环层(12)包括电缆 向下保持器(30)，用于在形成环(34)的过程中向下保持电缆(32)。
15.如前述任一权利要求所述的线束制造装置，该线束制造装置构造为以使得第一电缆(32)的至少一个末端部分的导引和连接能够与第二电缆(32)的传送同时进 行，并能够与准备第三电缆(32)并行地进行。
16.一种用于如权利要求1-15的任何一个所述的线束制造装置的枢转夹持装置(6)， 具有夹持臂(14，16)，该枢转夹持装置(6)包括第一伺服电机(36)以在平行于电缆(32)的 末端部分的方向移动所述夹持臂(14，16)。
17.如权利要求16所述的枢转夹持装置(6)，其中，所述枢转夹持装置包括旋转驱动器 (38)以旋转所述枢转夹持装置。
18.如权利要求17所述的枢转夹持装置(6)，其中，所述旋转驱动器(38)附着在所述 第一伺服电机(36)上方。
19.如权利要求16-18的任何一个所述的枢转夹持装置(6)，其中，所述枢转夹持装置 (6)包括两个夹持臂(14，16)，所述两个夹持臂(14，16)构造为每个分别将电缆(32)的一 个末端部分移动到所述连接装置(2，3)之一。
20.如权利要求19所述的枢转夹持装置(6)，其中，所述两个夹持臂(14，16)能够围绕 安置在所述两个夹持臂(14，16)之间的轴一起旋转。
21.一种用于如权利要求1-15的任何一个所述的线束制造装置的电缆准备装置(10)， 包括环层(12)，用于量取期望的电缆长度。
22.一种通过使用如权利要求1-15的任何一个所述的线束制造装置来产生电缆线束 的方法，包括步骤通过至少一个电缆准备装置(10)准备电缆；通过所述至少一个电缆传送机(8)将电缆传送到至少一个枢转夹持装置(6)；通过所述枢转夹持装置(6)将所述电缆(32)的至少一个末端部分导引到至少一个连 接机构(2,3)；以及将电缆(32)的至少一个末端部分连接到第一连接器(4，5)的第一接收位置。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述方法还包括将电缆(32)的第二末端部分连 接到第二连接器(4，5)的接收位置的步骤。
24.如权利要求22或23所述的方法，其中，所述方法还包括将电缆(32)的第二末端部 分连接到第一连接器(4，5)的第二接收位置的步骤。
25.如权利要求23或24所述的方法，其中，所述方法包括在连接电缆(32)的第二末端 部分的步骤之前旋转枢转夹持装置(6)。
26.如权利要求25所述的方法，其中所述枢转夹持装置(6)旋转180°。
27.如权利要求23-26的任何一个所述的方法，其中，该方法包括在连接电缆(32)的第 二末端部分的步骤之前在垂直于电缆(32)的末端部分的方向位移连接器(4，5)。
28.如权利要求22-27的任何一个所述的方法，其中，导引和连接第一电缆(32)的至少一个末端部分的步骤与传送第二电缆(32)步骤并行 进行，并与准备第三电缆(32)的步骤并行进行。
全文摘要
一种线束制造装置(1)，包括至少两个接收位置(7，9)，每个用于接收至少一个连接机构(2，3)，连接机构(2，3)在每种情形下被设置为以将至少一个电缆的至少一个末端部分连接到至少一个连接器(4，5)；至少一个枢转夹持装置(6)，其安置在连接装置(2，3)之间的固定位置并构造为将至少一个电缆的至少一个末端部分导引到至少一个连接机构(2，3)；至少一个电缆准备装置(10)，用于准备至少一个电缆以形成电缆环；以及至少一个电缆传送机(8)，其构造为从电缆准备装置(10)接收至少一个电缆并将所述至少一个电缆传送到枢转夹持装置(6)。
文档编号H01R43/28GK101803129SQ200880108208
公开日2010年8月11日 申请日期2008年9月18日 优先权日2007年9月21日
发明者乔格·维斯珀, 于尔根·多梅尔, 克劳斯·特雷瑟, 塞尔库克·亚曼, 芭芭拉·多曼, 迈克尔·格斯特, 霍斯特·纳普, 马丁·利普, 马塞厄斯·戈茨 申请人:泰科电子Amp有限责任公司