本发明涉及用于将特别是绞合的线束的预制的线缆端部转动位置正确地校准的方法和装置，该线束包括多个或至少两个线缆。本发明还涉及一种用于装配插头壳体的线缆装配装置，所述插头壳体具有由多个线缆组成的线束的、预制的线缆端部，其中，线缆装配装置具有这样的校准装置，以用于相关于待装配的插头壳体转动位置正确地校准预制的线缆端部。
背景技术：
线缆束如其例如在汽车或飞机中使用的那样由多个线缆组成，线缆在其预制的线缆端部处设有所谓的插头壳体，其通常被称为插头壳体的装配。为此，将事先预制的、即定尺寸剪切的、绝缘的并且设置有接触部分的线缆端部引入到插头壳体的空腔或者容纳部中。
通常，线缆束的具有待装配的线缆端部的线缆单独地存在，并且就此而言也利用相应的机械装置单独地引入到插头壳体的空腔中。最近，线缆束也以增长的程度特别地使用由多个单独线缆、主要是绞合的线缆对所组成的、绞合的线束，对于其同样存在对线束的自由的、特别是非绞合的、或者拉伸的线缆端部进行装配的需求。绞合的线缆对如在ep1032095a1中所描述的那样在线缆加工机器上以如下方式制造，即线缆对的两个线缆在预制之后、即在定尺寸剪切、绝缘、以及使接触部分卷曲之后相互绞合。原则上，也能够以如下方式制造这样的绞合的线缆对，即在自由的线缆端部处预制已经绞合的线缆对。为此，在合适的线缆加工机器上偏转线缆对，对在线缆对的端部处的线缆端部进行去绞合(entdrillen)、拉伸并且随后完成预制(将接触部分剥绝缘皮和卷曲)。
然而，对于具有多个预制的自由的线缆端部的插头壳体在线束端部处随后的装配来说，存在的问题在于：不能确保线缆端部处的触头相关于插头壳体的空腔分别位于要求的额定转动位置/角度位置中。该问题特别出现在绞合的线束中，然而也出现在由多个以任意方式组合连接的、多个线缆组成的其它线束中。然而，线缆端部的错误位置或者在线缆端部处的触头的错误位置对于装配是不利的，例如当具有例如矩形横截面的触头应当匹配到具有矩形横截面的插头壳体中时。在理想情况下，必须尽可能准确地转动位置正确地校准线缆端部，以便能够成功实施装配过程。
由ep1429430a2公开了一种装置，其能够将单独线缆的预制的线缆端部相关于待装配的壳体空腔转移到正确的角度位置中。然而，在那里描述的用于单独线缆的解决方案在技术上不能应用到具有多个线缆的、特别是绞合的线束上，以便在线缆端部处单独地相对彼此地修正触头的扭转。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于给出方法和装置，利用其能够将特别是绞合的线束的预制的线缆端部分别转动位置正确地单独校准到确定的额定转动位置中，该线束由至少两个或多个线缆组成。
根据本发明提出用于将特别是绞合的线束的预制的线缆端部转动位置正确地校准的方法，该线束由至少两个线缆组成，该方法的特性在于以下步骤：
a.在线束的连接到线缆端部的、特别是绞合的部段处旋转整个线束，该线束由至少两个线缆组成，以用于将至少两个线缆中的一个待校准的线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部相关于线束的线缆纵轴线校准到预设的额定转动位置中，其中，待校准的线缆的至少线缆端部在线束旋转期间是能自由旋转的；
b.在线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处，将已校准的线缆固定在所述线缆端部的额定转动位置中；
c.对于线束的每个另外的待校准的线缆重复步骤a和步骤b，其中在线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处，将每个已校准的线缆固定地保持在所述线缆端部的额定转动位置中。
因此，本发明的核心在于将线束的端部处的、预制的自由的、特别是非绞合的线缆端部以如下方式转动位置正确地校准：对于分别彼此跟随的每个待校准的线缆或者线缆端部而言，在与线缆端部邻接的部段处将线束作为整体旋转，直到待校准的线缆或者线缆端部分别到达其额定转动位置为止，并且随后使因此校准的线缆或者线缆端部在到达其额定转动位置之后紧固或固定在其线缆端部的部段处，其中在线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处，将每个已校准的线缆都固定地保持在所述线缆端部的额定转动位置中。
在本发明的意义上，线束的待校准的线缆端部分别涉及位于线束的端部处的线缆端部。此外在本发明的意义上，待校准的线缆端部应当自由地存在于线束的端部处。也就是说，线束的连接、例如线束的绞合在待校准的线缆端部的区域中松开，从而例如在其它绞合的线束的情况中，使线束端部的区域中的线缆端部或者线束去绞合并且优选地也拉伸。然而在本发明的意义上，线缆端部应当在任何情况下就此来说是“自由的”，以使得其基本上能够是相互非连接的、相互独立抓取的，并且至少在确定的区域中能够相对彼此地运动、特别是相对彼此地绞合。如果根据本发明的待校准的线缆端部还不是彼此自由的，那么根据本发明的一个有利的设计方案能够提出：在校准之前相应地将线缆端部“释放”、例如去绞合，或者将在待校准的线缆端部的区域中的线束(线束的连接、例如线束的绞合)松开、例如去绞合。
根据本发明的一个有利的设计方案能够提出：当为了校准另外的线缆的线缆端部而旋转线束时，将每个还未校准的线缆在其自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处固定。由此以有利的方式实现的是，还未校准的线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部不妨碍校准过程或者整个线束的旋转。同样地，整个线束的旋转变得容易，因为其从现在起以稳定的方式固定在两个相互相邻的部段处，即在线束的“连接的”部段处，并且在端侧在还未校准的线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处。
根据本发明的另一个有利的设计方案能够提出：在旋转线束之前和/或期间，检测至少一个、特别是每个待校准的线缆的线缆端部的实际转动位置。由此一方面能够实现的是，在为了校准确定的线缆端部而旋转整个线束之前，能够确定旋转角度和旋转方向。此外，能够通过检测线束的在旋转期间的实际转动位置来实现对校准过程的调节。
此外，根据本发明的另一个设计方案能够提出：当为了校准相应的线缆端部而旋转线束时，能旋转地引导至少一个、特别是每个待校准的线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部。由此以有利的方式实现的是，待校准的线缆端部的旋转轴线通过优选形状配合的引导、或者至少部分地径向包围来明确地限定，由此附加地稳定了线束的旋转过程、或者所涉及的线缆端部的校准。此外，通过用于线缆端部的旋转过程的或者线缆端部的校准过程的、固定地限定的旋转轴线，明显改善了对实际转动位置的检测。
本发明的目的还通过接下来描述的装置实现，其用于将特别是绞合的线束的预制的线缆端部转动位置正确地校准，该线束具有至少两个线缆，该装置特别适用于执行前述根据本发明的方法。根据本发明的装置包括旋转抓取设备，该旋转抓取设备用于在线束的连接到线缆端部的部段处抓取整个线束，并且该旋转抓取设备用于使整个线束围绕其纵轴线旋转。该旋转抓取设备例如能够如在ep1429430a2中公开的旋转抓取设备那样设计，以便如在ep1429430a2中那样作为单独线缆的替换而抓取和旋转整个线束；其目的在于分别依次旋转每个待校准的线缆或者线缆端部，直到待校准的线缆或者线缆端部分别到达其额定转动位置为止。
为了随后将每个因此校准的线缆或者线缆端部在到达其额定转动位置之后固定，或者为了将每个已经校准的线缆或者线缆端部固定，根据本发明，该装置对于至少两个线缆中的每一个分别具有一个单独的线缆抓取器，其用于在线缆的自由的、特别是非绞合的线缆端部的部段处能再次松开地抓取、特别是固定线缆。在具有多于两个待加工的线缆端部的线束的情况中，相应地设置多于两个线缆抓取器，即为每个线缆端部分别设置一个线缆抓取器。
根据本发明的一个有利的设计方案能够提出：线缆抓取器中的至少一个、优选所有的线缆抓取器具有至少一对能相对彼此地调整的并且相互对应的抓取钳，所述抓取钳能进入到用于夹持和固定线缆端部的闭合位置中、用于容纳和释放线缆端部的开放位置中、以及中间位置中，该中间位置用于至少部分地径向包围并且沿着线束的线缆纵轴线引导线缆端部。
此外能够提出：至少一个线缆抓取器的抓取钳设计用于，附加地容纳至少一个另外的线缆的线缆端部，并且在闭合位置中以及优选地也在中间位置中，至少部分地径向包围并且沿着线束的线缆纵轴线引导至少一个另外的线缆的线缆端部。
为了固定、部分地径向包围或者引导相应的线缆端部，抓取钳能够分别具有对应的抓取凹槽和/或容纳凹槽。例如能考虑的是，抓取钳类似于钳爪地设计。为了将线缆端部固定在闭合位置中，抓取凹槽或者容纳凹槽特别地能够具有粗糙的表面或者锯齿状的表面。相对地，凹槽或者抓取钳的仅用于径向包围和引导另外的附加的线缆端部的区域能够具有平滑的表面。
此外，为了实现校准装置的特别紧凑的构造能够提出：旋转抓取设备和至少两个线缆抓取器在待借助于装置校准的线束的纵向方向中彼此跟随地布置。也就是说，至少两个线缆抓取器能够分别在线束的轴向方向中彼此跟随地抓住线束的自由的、特别是非绞合或者拉伸的端部区域，并且旋转抓取设备可以抓住线束的连接到自由的端部区域的、特别是绞合的部段。
为了装配具有待校准的或者待加工的线束的校准装置，根据本发明的有利的设计方案能够提出：首先将线束引入到旋转抓取设备中。根据线束到旋转抓取设备中的输送方向，特别是当其横向于、特别是垂直于线束的纵向方向时能够提出：至少两个线缆抓取器中的至少一个、优选所有的线缆抓取器能横向地、特别是垂直于待校准的线束的纵向方向地输送到相应的线缆端部。至少一个或者所有的线缆抓取器的输送能够利用相应的、优选由执行器运行的输送设备实现。
类似于所述方法地，此外在根据本发明的装置中能够提出：该装置具有探测设备，其用于检测预制的线缆端部的相应的实际转动位置。根据本发明的一个有利的设计方案，探测设备能够具有数字相机或光学投影传感器，以用于检测和确定预制的线缆端部的相应的实际转动位置。此外，探测设备能够包括照明设备，以用于照亮或者生成投影图像。此外，探测设备还能够包括图像评估设备，例如在其中执行相应的图像评估软件的、基于计算机的图像评估设备，其用于从线缆端部的已检测的图像或者线缆端部的投影图像中确定预制的线缆端部的实际转动位置。这样的探测设备原则上从现有技术中已知，例如从ep1429430a2中。
根据本发明的另一个有利的设计方案能够提出：至少部分的探测设备、特别是数字相机或光学投影传感器在待校准的线缆端部的区域中布置在前侧或在径向侧面。这样的布置允许预制的线缆端部的相应的实际转动位置的、特别可靠和精确的检测和确定。
为了控制、优选调节校准装置，该装置还能够具有控制设备，其优选地与旋转抓取设备、至少两个线缆抓取器、以及探测设备有效连接，以用于受控地、特别是受调节地将预制的线缆端部校准到相应的额定转动位置中。
本发明还涉及一种用于装配插头壳体的线缆装配装置，该插头壳体具有由多个线缆组成的特别是绞合的线束的、预制的线缆端部，其中，线缆装配装置具有至少一个根据本发明的校准装置，以用于相关于待装配的插头壳体转动位置正确地校准预制的线缆端部。
附图说明
本发明的另外的目的、优点和应用可行性方案从本发明的实施例的接下来的描述中以及根据附图给出。
在此示出：
图1和图2是根据本发明的校准装置的可行的实施例的立体透视图；
图3a-图3b是根据图1的示例性的校准装置的旋转抓取设备的详细视图；
图4a-图4d是根据图1的示例性的校准装置的线缆抓取器的详细正视图；
图5a-图5c是借助于根据图1的示例性的校准装置的、根据本发明的方法的可行的实施例的图。
具体实施方式
图1、图2、图3a-图3b以及图4a-图4d示出了根据本发明的校准装置1的可行的实施例，该校准装置用于将由当前两个线缆110、210组成的特别是绞合的线束100的、预制的线缆端部111、121转动位置正确地校准。该装置1特别地适用于执行根据本发明的方法。该装置1包括转动抓取器形式的旋转抓取设备30，该转动抓取器能够抓取和转动绞合的线缆对100。此外，校准装置1还包括两个单独的线缆抓取器10、20，以用于能再次松开地抓取、特别是固定线缆对100的拉伸的或者非绞合的线缆端部111、121。为了检测和确定预制的线缆端部111、121的相应的实际转动位置，装置1还包括具有配属的照明设备以及图像评估设备(在此未示出)的数字相机40。
图3a和图3b示出了旋转抓取设备30的实施例的细节，该旋转抓取设备当前以转动抓取器30的形式如从ep1429430a2中已知的那样实现。转动抓取器30的壳体31在周向侧具有齿部31.1，转动抓取器经由其能够借助于小齿轮32无级地旋转。经由齿形带33借助于回转电机34驱动小齿轮32(参见图1和图2)。壳体31在其前后侧分别放置在两个支撑辊35、36上，并且该壳体由配合辊37保持，以使得仅能够实现围绕啮合的壳体31的中轴线的、引导的转动运动。在壳体31中集成有气动的驱动器/执行器，其能够在中心将两个抓取钳38、39闭合。为了能够将线缆对引入到转动抓取器或者旋转抓取设备中，在某个位置楔形地切除在周向啮合的壳体31。图3a示出了可行的旋转抓取位置，在其中能够将线缆对100水平地引入到旋转抓取设备30中。相对地，图3b示出了在顺时针方向中转动了90°并且抓取钳38、39闭合了之后的旋转抓取设备30或者转动抓取器30。旋转抓取设备30的另外的细节能够从上述ep1429430a2中得出。
两个线缆抓取器10、20彼此跟随地布置在旋转抓取设备30或者转动抓取器30之前，如特别是图1和图2所示那样。对于线缆对100水平地引入到校准装置1中(参见图3a)的情况，线缆对10、20附加地能整体横向于线束或者线缆对100的纵轴线l地下降。
图4a-图4d示出了两个线缆抓取器10、20的另外的细节。线缆抓取器10、20中的每一个具有两个抓取钳11、12；21、22实现，它们设计为使得它们在线缆抓取器10、20的闭合的位置(闭合位置)中夹持线缆端部111、121，并且仅包围和沿着其线缆纵轴线l形状配合地引导第二线缆端部121、111。图4a示出了在闭合的位置(闭合位置)中的第一线缆抓取器10，其中夹持位于下方的线缆端部111，同时仅轴向地引导位于上方的线缆端部121。图4b示出了第二线缆抓取器20，其抓取钳21、22设计用于，夹持位于上方的线缆端部121，同时仅轴向地引导位于下方的线缆端部111。图4d示例性地示出了在开放位置中的第二线缆抓取器20，其用于容纳和释放两个线缆端部111、121。此外，除了开放位置和闭合位置之外，两个线缆抓取器10、20还能够进入到第三位置、所谓的中间位置中，在其中仅轻微地打开抓取钳11、12；21、22，以便至少部分地径向包围并且沿着线缆纵轴线引导线缆端部111、121。图4c示例性地示出了在该中间位置中的第二线缆抓取器20，在其中对线缆110、120或者线缆端部111、121不进行夹持，而是以包围的方式引导，从而能够使两个线缆端部111、121围绕其相应的纵轴线l旋转，然而同时保持在抓取钳21、22之间。两个抓取钳10、20的在此示出的实施例能够例如利用能气动驱控的三位抓取器(drei-stellungsgreifer)、或者例如混合抓取器、如从ep2317613a1中已知的那样实现。
在图1中示出的探测设备40包括具有集成的照明设备以及图像评估设备的数字相机41。数字相机将其图像发送给图像评估设备，其与校准装置1的控制器(在此未示出)通信。图像评估设备的目的在于，确定两个预制的线缆端部111、121、特别是在那里安装的触头113、123相对于参考方向、例如水平方向的角度位置。从该角度位置中还能够确定的是，两个触头113、123必须分别扭转多少和在哪个方向上扭转，以便实现对于装配而言期望的额定转动位置。优选地，控制设备执行对旋转方向和旋转角度值的确定。
根据构造方式，在几个触头的情况中能够可替换地实现的是，作为数字相机40的替代而使用更简单的光学投影传感器。因此，例如在具有矩形横截面的平的触头的情况中，能够借助于行传感器从传感器上的阴影图的宽度中确定触头的角度位置。为此，能够布置优选横向于线缆纵轴线l的行传感器。然而，在当前实施例中示出的数字相机40所示出的最灵活的解决方案为，其能通用地用于不同的触头。优选地，数字相机40如在当前实施例中所示那样在待校准的线缆端部111、121处布置在前侧。
接下来根据图5a-图5c阐述的是，在应用之前描述的根据本发明的校准装置1的实施例的条件下的、根据本发明的校准方法的可行的实施例。首先，在与线缆端部111、121邻接的、绞合的部段的区域中，将具有待校准的线缆端部111、121的线缆对100引入到旋转抓取设备30或者转动抓取器30中(参见图3a)，并且随后旋转90°到初始位置中(图3b)。在引入线缆对100之后，利用两个线缆110、120中的每一个必要时分别单独地实施校准过程。然而，在当前所示的实施例中，线缆110的线缆端部111处的触头113已经具有足够准确的角度位置，从而仅必须相对彼此地修正触头113、123的扭转。为此，仅利用线缆120的其它还未转动位置正确地定位的线缆端部121来实施根据本发明的校准过程就足够了。
优选地，该方法受控地或者受调节地实现。如前述那样，校准过程的控制或者调节在触头113、123的、由数字相机40检测和由图像处理设备确定的角度位置的基础上实现。为此，进行已存储的、用于触头113、123的位置的额定值与其允许的偏差和允许的扭转的比较。控制设备在该比较的基础上确定用于每个线缆端部111、121的、在此仅用于线缆端部121的、待执行的角度修正。
图5a-图5c示出了用于在那里位于上方的线缆端部121的校准过程。位于下方的线缆端部111夹紧地保持在第一线缆抓取器20中，因为位于下方的线缆111或者在那里安装的接触元件113、123-如上所述-已经位于相关于其额定转动位置的、足够准确的角度位置中。相应地，在第一步骤(参见图5a)中闭合第一线缆抓取器10和旋转抓取设备30。随后，将第二线缆抓取器20至少打开到中间位置(图5b)，以便实现位于上方的线缆端部121的自由旋转。可替换地，也能够将第二线缆抓取器20打开到开放位置，因为待校准的、位于上方的线缆端部121在闭合位置中已经在第一线缆抓取器10中能自由旋转地引导(图4a和图5a)。
为了校准上方的线缆端部121，在接下来的步骤中借助于转动抓取器30来扭转绞合的线缆对100，由此，同样扭转自由的、上方的线缆端部121。因为线缆端部121在一般情况下不必扭转与转动抓取器30或者旋转抓取设备30相同的角度，所以必须通过借助于探测设备40的控制来检查并且必要时修正上方的线缆端部121的端部位置。在理想情况下，其能够在旋转抓取设备30旋转期间在调节过程的意义上实施。在到达位置正确的实际转动位置之后，也闭合第二线缆抓取器20，以便将上方的线缆端部121固定和或者紧固在期望的实际转动位置中。由此，完成了用于两个线缆端部111、121的校准过程。