1.本发明涉及一种用于将夹子定位在缆线股上的夹子模块以及涉及一种具有这种夹子模块的组装头。
背景技术:2.在制造尤其是电缆组时,通常将所谓的夹子紧固在电缆股的缆线股上,即紧固在缆线套上。相应的夹子在此按照紧固元件的形式构造并且例如用于将电缆组固定在承载元件上,例如车身元件上,以便将电缆组固定在所希望的位置上。此外,其他元件也可以紧固在夹子上。
3.在此,当前用于夹子模块的夹子典型地具有至少一个、优选两个紧固腿,紧固腿在缆线股的方向上延伸并且在经安装状态中贴靠在缆线股上。典型地,销形元件(固定销)垂直于上述方向延伸,经由该销形的元件施加之前所描述的固定功能。在此,固定销例如构造为树枝状并且/或者构造为卡锁元件或者构造为其他接片。在此,夹子在缆线股上的紧固典型地借助捆扎进行,即借助(粘接)带进行,该带围绕夹子的紧固腿和缆线股卷绕。
4.从wo 2015/055 753 a1中可以获知用于将夹子自动地安设在缆线束上的组装站。在此,该组装站具有夹子模块,该夹子模块用于将夹子引导到缆线股上。补充地,组装站具有卷绕单元,利用所述卷绕单元,用于紧固夹子的带被围绕这些卷绕单元引导。
5.这种夹子的自动化的或完全自动的紧固是困难的,尤其是因为通常必须在缆线股上将多个夹子紧固在不同的角度位置上,即分布在缆线股的环周上的不同位置上。
技术实现要素:6.由此出发,本发明的任务是允许将夹子在缆线股上自动地定位在任何角度位置上,用于随后将夹子紧固、尤其是捆扎在缆线股上。
7.根据本发明,该任务通过夹子模块来解决,该夹子模块被构造用于将夹子定位在缆线股的预设安装位置上,特别是定位在预设角度位置上。夹子模块可在此通常在纵向方向、横向方向和垂直方向上伸展。待紧固有夹子的缆线股在横向方向上延伸。
8.在此,夹子模块具有抓持器,该抓持器包括用于抓持夹子的抓持元件。控制机构作用到抓持元件上,通过所述控制机构,抓持元件能够受控地在打开位置和抓持位置之间调节。在打开位置中,夹子被释放,并且在抓持位置中,夹子尤其由优选地正好两个抓持元件夹持地保持。此外,夹子模块包括进给单元,借助于该进给单元,抓持器可以在纵向方向和垂直方向上移动。此外,抓持器可以围绕在横向方向上延伸的旋转轴线旋转,并且借助于控制机构所述抓持元件可以在抓持器的不同的、尤其是任意的角度部位中被操纵,即可以在打开位置与抓持位置之间被调节。因此,抓持元件的操纵与抓持器的相应角度部位无关。因此,通过这些措施的组合,即,一方面,通过抓持器与进给单元在纵向方向和垂直方向上的可进给性,以及另一方面,通过抓持器的叠加的可旋转性和在任意角度部位中的抓持元件
的操纵,存在的可能性是,夹子可定位在不同的且尤其是任意的角度位置上,从而夹子因而能够围绕缆线股的环周定位在任意角度位置上。
9.在此,缆线股一般理解为细长的股状的、尤其是弯曲柔性的元件。尤其是在此涉及一种具有一个或多个电导线元件的电导线股,特别是涉及一种由多个导线元件构成的松散的导线束,所述导线元件例如仅仅区段式地借助于捆扎等彼此保持。备选地,缆线股可体现为软管、杆或管。
10.在优选的设计方案中,抓持器在此可旋转至少180
°
。优选地,抓持器可以精确旋转180
°
或者至少旋转例如160
°
至200
°
的范围。通过与进给运动相结合的至少或者恰好180
°
的可旋转性,抓持器在纵向方向上观察可以定位在缆线股之前或者之后并且分别扭转180
°
,从而缆线股的整个环周能够被抓持器包围。
11.抓持器优选具有围绕旋转轴线可旋转的第一旋转元件,在该第一旋转元件上安装有抓持元件。该旋转元件尤其是旋转盘并且特别是齿轮。
12.如果在此提及“盘”,那么对此通常理解为至少一个盘段或整个盘。
13.特别地,旋转元件因此构造为齿轮盘或尤其构造为齿轮段。该第一旋转元件在此与第一杆、尤其与第一齿条连接。该第一杆在此沿纵向方向延伸。第一杆的操纵在此导致旋转元件的旋转运动。为此,第一旋转元件以及第一杆以适当的方式互相连接。在齿轮和齿条的情况下,齿交替地彼此啮合。因此,通常第一杆的线性运动导致被安装有抓持元件的第一旋转元件的旋转运动。第一杆通常涉及第一调节元件,利用该第一调节元件可以使第一旋转元件进行旋转运动。
14.在适宜的设计方案中,控制机构具有用于操纵抓持元件的控制凸轮,通过控制机构,抓持元件能够在其打开位置和抓持位置之间调节。这意味着,借助于控制凸轮,抓持元件从打开位置转移到抓持位置,和/或反之亦然。
15.在此,抓持元件优选地根以杆的形式来构造,摇杆围绕倾转轴线可倾转或枢转。在此,抓持元件通常在杆纵向方向上从控制端部延伸至抓持端部。在此,控制凸轮作用到抓持元件的端部上,即作用到之前提及的控制端部上。控制端部例如尤其具有倾斜设置的控制面,控制凸轮抵靠所述控制面移动,从而通过控制凸轮控制地彼此压开抓持元件的两个尤其对置的控制端部。通过作为摇杆的设计方案,这导致了抓持端部的接合并且因此导致了夹子的夹紧。控制凸轮在此通常沿杆纵向方向的方向调节,优选在线性运动的范围中调节。
16.作为对控制凸轮的线性调节的备选,其他的运动过程、例如控制凸轮的偏心运动也是可能的。在这种情况下,控制凸轮例如可旋转地支承并且可以借助驱动单元、例如皮带驱动器以合适的方式旋转。
17.在此,控制凸轮一般在优选的设计方案中可以与第一旋转元件的旋转运动无关地被调节。这意味着,控制凸轮可以不依赖于抓持器的各个旋转位置而被操纵,以便不依赖于当前旋转位置而操纵抓持元件。
18.为了操纵控制凸轮,控制机构在优选的设计方案中具有围绕旋转轴线可旋转的控制元件、尤其控制盘且特别是第二齿轮。控制元件在此具有螺旋形的滑槽引导装置,控制凸轮在该滑槽引导装置中被引导。在控制凸轮相对于滑槽引导装置的相对运动中,当控制凸轮在该滑槽引导装置中运动时,这由于螺旋形的设计方案而导致改变控制凸轮相对于旋转轴线的距离。因此,通过螺旋形的滑槽引导装置改变径向距离,从而由此实施所述控制凸轮
在抓持元件所朝向的方向上或逆着该方向的径向运动、特别是在杆纵向方向上的或逆着该杆纵向方向的径向运动。抓持元件,特别是其杆纵向方向,精确地或至少基本在径向方向上取向。
19.控制元件、特别是第二齿轮或齿轮盘在此又至少节段状地并且优选构造为完整的盘。
[0020]“螺旋形的滑槽引导装置”尤其是理解为引入到控制元件中的引导槽,该引导槽例如构造为贯通的缝隙。引导槽弧形地延伸,其中,与旋转轴线的径向距离有变化。
[0021]
优选地,第一旋转元件具有引导装置,该引导装置在径向方向上延伸并且控制凸轮附加地在该引导装置中被引导。因此,控制凸轮尤其不仅在控制元件的滑槽引导装置中而且在第一旋转元件的另外的引导装置中被引导。通过该措施,在控制元件(尤其是第二齿轮)与第一旋转元件(尤其是第一齿轮)之间相对运动(尤其是相对旋转运动)的情况下,实现了控制凸轮在径向方向上的调节运动。相反地,只要控制元件和第一旋转元件围绕旋转轴线一起旋转,控制凸轮就保持在限定的径向位置。因此,通过控制机构的这种设计方案,通过控制元件相对于第一旋转元件的相对运动,控制凸轮可以在第一旋转元件的任意角度位置上被操纵,并且因此在抓持元件的任意角度位置上被操纵。
[0022]
在此,在第一旋转元件上的引导装置尤其被构造为在控制元件上的槽状的引导装置,所述引导装置尤其从边缘沿径向方向朝向旋转轴线延伸。特别是涉及一种在边缘侧敞开的缝隙。
[0023]
在优选的设计方案中,抓持元件可以被弹簧力操纵地转移到初始位置中。初始位置在此尤其是打开位置。因此,通过控制凸轮强制地将抓持元件保持在强制位置、尤其是抓持位置。如果控制凸轮(通过控制机构强制引导地)回到其初始位置,从而因此释放抓持元件,则弹簧纯被动地负责使抓持元件重新返回其打开位置,该打开位置是初始位置。
[0024]
优选地,可旋转的控制元件与在纵向方向上延伸的第二杆连接。因此,通过第二杆使控制元件处于旋转运动。特别是将第二杆的线性运动转换成控制元件的旋转运动。
[0025]
第二杆在此尤其是第二齿条。第二杆通常是第二调节元件,借助于该第二调节元件操纵控制元件,尤其使控制元件处于旋转运动中。
[0026]
因此,总体上在优选的设计方案中,第一旋转元件构造为第一齿轮,并且控制元件构造为第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮分别通过第一齿条(第一杆)以及第二齿条(第二杆)连接以用于实施旋转运动。两个齿轮、即通常第一旋转元件以及控制元件在此尤其是共同地布置在共同的轴上,所述轴沿着旋转轴线延伸。
[0027]
在适宜的改进方案中通常规定,所述控制元件与第一旋转元件强制耦联,使得所述控制元件在第一旋转元件旋转运动时强制地一起旋转。特别地,这通过在两个调节元件之间、即在用于控制元件的第二杆和用于第一旋转元件的第一杆之间的耦联的强制引导实现。这总体上导致,在不调节控制凸轮的情况下进行第一旋转元件的旋转运动并且因此进行抓持元件的旋转运动。同时,控制元件能够与第一旋转元件无关地(附加地)围绕旋转轴线旋转,使得因而由此实现了控制凸轮的受控的径向调节并且因此实现了抓持元件的操纵。
[0028]
在适宜的设计方案中,为第一杆设置第一驱动器,尤其是线性驱动器,并且为第二杆设置第二驱动器,尤其是线性驱动器。这些驱动器例如是气动的、液压的或电动的驱动
器。
[0029]
为了期望的、之前所描述的强制耦联,在优选的设计方案中,第二驱动器与第一驱动器耦联,使得在第一驱动器的进给运动中,第二驱动器被带动。第二驱动器因此与第一杆的运动强制耦联,即与该第一杆至少间接地连接。总体上,这导致第二杆与第一杆耦联并且被第一杆强制性地带动。同时,该设计方案能够实现,第二驱动器能够在第一杆的任意位置上并且因此尤其也在抓持器的任意角度位置上操纵第二杆。
[0030]
在适宜的设计方案中,第一杆具有u形轮廓并且第二杆在该u形轮廓中被引导。因此,第二杆优选地可伸缩地移位地布置在第一杆内。
[0031]
适宜地,控制元件布置在两个第一旋转元件之间。因此,控制元件被三明治式地夹在两个第一旋转元件之间。通过这种布置,尤其实现了特别是控制凸轮的可靠且良好的引导。该控制凸轮例如松动地处于滑槽引导装置中以及第一旋转元件的引导装置中。
[0032]
第一杆尤其紧固在进给单元的支架上。即,第一杆在纵向方向和垂直方向上进行与进给单元相同的移动。
[0033]
在优选的设计方案中,抓持器和尤其是上述具有布置在其上的第一杆的支架在横向方向上具有仅最大20mm、优选最大15mm的宽度。由此实现了总体上非常紧凑的结构方式。由此,可以尽可能靠近夹子的固定销进行捆扎。
[0034]
此外,根据本发明,该任务通过一种组装头来解决,该组装头具有之前描述的夹子模块。除了夹子模块外,还布置有至少一个卷绕模块,该卷绕模块被构造用于围绕夹子施加捆扎并且由此用于将夹子紧固在缆线股上。
[0035]
因此,借助于组装头实现了夹子的自动化的或全自动的定位并且借助于在缆线股上的捆扎实现了夹子的紧固。该夹子模块例如集成在卷绕头部中,如其可从wo 2015/055 753 a1中得出的那样。
[0036]
至少一个卷绕模块优选沿横向方向尤其直接布置在夹子模块旁边。适宜地,在夹子模块的两侧分别布置卷绕模块,卷绕模块分别被构造成自动捆扎夹子的紧固腿。卷绕模块之间的距离优选相应于夹子模块的抓持器的宽度或者说相应于夹子模块的宽度。
附图说明
[0037]
下面借助附图更详细阐述本发明的实施例。这些附图示出
[0038]
图1示出用于将夹子自动紧固在缆线股上的组装头的立体视图,
[0039]
图2示出夹子模块的侧视图,
[0040]
图3a示出夹子模块在抓持器的区域中的放大侧视图,以及
[0041]
图3b为与图3a类似的侧视图,图中示出了露出的控制元件。
具体实施方式
[0042]
在附图中,相同作用的部件设有相同的附图标记。
[0043]
图1示出组装头2,组装头用于将夹子4自动紧固在在图1中以虚线示出的缆线股6上。
[0044]
在此,组装头2由多个模块组成,这些模块在横向方向8上彼此并排排列。安装站2具有夹子模块10,该夹子模块被构造用于将夹子4定位并且引导到缆线股6上,具体以这样
的方式,即夹子4能够定位在围绕缆线股6的环周的任何角度位置处。
[0045]
在两侧在夹子模块10旁边分别布置卷绕模块12,该卷绕模块分别具有卷绕头14,为了形成捆扎,利用该卷绕头将带围绕夹子4卷绕,以将夹子紧固在缆线股6上。优选地,组装头2在其最外部的、相对置的端部处还分别具有固定模块16,利用固定模块将缆线股6位置固定地、尤其夹紧地例如借助于可调节的夹紧元件、尤其夹紧颚板固定。在与本技术同时提交的名称为“用于自动化缠绕缆线股的组装头以及方法”的本技术人的申请中描述了在此示出的组装头2、特别是卷绕模块的结构。
[0046]
此外,组装头2优选安装在自动的调节装置上,尤其是安装在机器人上,特别是安装在多轴关节臂机器人上。从夹子分别被供给的供应站将相应夹子拾取并且转移到组装站,缆线股6被布置在该组装站处。借助于夹子模块10将被抓持的夹子定位在缆线股6的所希望的位置上并且接着在那里借助于至少一个卷绕模块12紧固。
[0047]
优选处于组装头2中心、在两个卷绕模块12之间的夹子模块10在此这样构造,使得夹子4可以被引导到围绕缆线股6的环周的任意角度位置上。
[0048]
夹子模块10的特殊结构将结合图2以及图3a、图3b更详细阐述:
[0049]
夹子模块10首先在纵向方向18上、在与其垂直定向的垂直方向20上以及在与其又垂直定向的横向方向8上延伸。夹子模块10具有作为主要部件的抓持器22和进给单元24,通过该进给单元,抓持器22可以在纵向方向18和垂直方向20上调节且因此可以在缆线股6的方向上(在图2中以虚线示出)进给。
[0050]
进给单元24具有支架26,支架尤其限定进给单元24的上端部。在该支架26上布置了构造为第一齿条28的第一杆(第一调节元件)。该第一杆借助于第一驱动器30在纵向方向18上相对于支架26并且因此相对于进给单元24可调节。第一驱动器30尤其为线性驱动器,例如为缸驱动器,其中,为了实施调节运动将活塞向外移。第一驱动器30紧固在支架26上。
[0051]
第一齿条28在此尤其被构造成u形的,具有纵向槽,构造为第二齿条32的第二(控制)杆(第二调节元件)布置在该纵向槽中。第二齿条32可移动地布置在第一齿条28的凹槽内。第二齿条32借助第二驱动器34又在纵向方向18上并且在第一齿条28内可相对于第一齿条移动地被引导。第二驱动器34也优选地构造为线性驱动器并且例如构造为具有可外移的活塞的缸体。
[0052]
第二驱动器34例如经由连接板机械地与第一驱动器30固定连接,特别与第一驱动器30的可外移元件(活塞)固定连接。因此,第一驱动器30的调节运动导致强制地一起带动整个第二驱动器。这导致,在借助于第一驱动器30调节第一齿条28时强制地一起调节第二齿条32,而不发生在两个齿条30、32之间的相对运动。
[0053]
为了进给单元24在纵向方向18上的进给运动,布置有第三驱动器36,并且为了进给单元24在垂直方向20上的运动布置有第四驱动器38。这些驱动器也优选构造为用于实施线性调节运动的线性驱动器。所有驱动器30、34、36、38例如被构造为气动或液压缸或者也被构造为电机形式的调节驱动器。用于在垂直方向20上实施运动的第四驱动器38例如固定在组装头2的另外的构件上。通过第四驱动器38可以沿垂直方向20调节纵向引导装置40、例如纵向轨道。在该纵向引导装置上布置有可以借助第三驱动器36沿纵向方向18移动的承载单元42,在该承载单元上又固定有前述支架26。
[0054]
通过第一齿条28的u形的设计方案,该第一齿条至少在前端部区域(为此参见图2)
中具有两个构造在u形轮廓的上端侧上的齿排。在此,构造为第一齿轮44的旋转元件啮合到这些齿排中的每个齿排中。原则上也存在的可能性是,设置有仅仅一个(唯一的)第一齿轮44和仅仅一个简单的、没有u形轮廓的第一齿条28。
[0055]
以类似的方式,被构造为控制元件的第二齿轮46与第二齿条32连接。齿轮44、46可围绕共同的旋转轴线48旋转并且例如布置在共同的旋转轴上。
[0056]
齿轮44、46在此是抓持器22的一部分。该抓持器附加地具有两个抓持元件50,抓持元件优选按照能围绕倾转轴线倾转的摇杆类构造。抓持元件50沿着摇杆纵轴线从后(控制)端部延伸到前抓持端部,所述摇杆纵轴线对应于旋转轴线48的径向方向。夹子4通过被夹在两个抓持端部之间而被夹持在抓持元件50之间。抓持元件50紧固在第一齿轮44上。
[0057]
特别地,从图3a、3b的放大图中可以看出,夹子4具有中央固定销52,当被抓持器22抓持时,中央固定销在径向方向(相对于旋转轴线48)上延伸。与径向方向垂直地、即沿横向方向8在固定销52上连接有至少一个且优选两个紧固腿54,紧固腿因此构造在固定销52的两侧并且沿横向方向8延伸。用于捆扎的带随后围绕这些紧固腿54和缆线股6进行卷绕。
[0058]
在此,所述抓持器22在横向方向8上的整个宽度总计处于直至最大20mm、优选直至最大15mm并且优选大约12mm的范围内。由此实现了,仅抓持固定销52并且带可以被引导得尽可能靠近固定销。
[0059]
第一齿轮44整体上大致盘形地构造,其中,在例如以圆形大约90
°
的角度范围内偏出并且形成紧固凸缘56类的形状,抓持元件50绕其倾转轴线可倾转地在该紧固凸缘上安装。
[0060]
第一齿轮44还具有引导装置58,该引导装置在径向方向上延伸并且该引导装置尤其构造为优选朝向边缘侧敞开的缝隙。引导装置58在此在径向方向上朝向旋转轴线48延伸。有栓在该引导装置58内被引导,该栓在下面被称为控制凸轮60。因此,这个控制凸轮60通常定义为控制元件,通过该控制元件可以操纵抓持元件50。
[0061]
第二齿轮46与第一齿轮44一样在该实施例中构造为齿轮盘,该第二齿轮具有螺旋形的滑槽引导装置62。控制凸轮60同样在该滑槽引导装置中引导。滑槽引导装置62在此例如在环周方向上在仅20
°
至60
°
的角度范围上延伸。
[0062]
具有所属的第二齿条32和第二驱动器34的第二齿轮46与控制凸轮60、引导装置58和滑槽引导装置62结合,是控制机构的一部分或者形成控制机构,通过该控制机构来操纵抓持元件50。这些抓持元件通过控制机构特别借助控制凸轮60强制性地且受力操纵地(优选)转移到抓持位置中,如图3a、3b所示。为此,控制凸轮60被移动到径向前部位置。抓持元件50在其背侧(控制)端部上具有倾斜于纵向方向18延伸的控制面,控制凸轮60沿着所述控制面滑动。在控制凸轮60沿径向方向、即朝向抓持元件50的方向移动期间,后(控制)端部被彼此推离,从而固定销52被夹持。
[0063]
此外,为每个抓持元件50设置有(拉)弹簧64,所述弹簧一方面作用在抓持元件5的前(抓持)端部上以及作用在第一齿轮44上,特别是作用在紧固凸缘56上。借助于弹簧力,抓持元件50被动地且自动地返回到对应于打开位置的初始位置。一旦控制凸轮60在径向方向上再次在旋转轴线48的方向上回移,抓持元件50因此而松开,这会自动地进行。
[0064]
控制凸轮60的受控的运动过程在此如下:
[0065]
在第一齿条28沿纵向方向18移动时,首先强制性地也带动第二齿条32。由此,第一
齿轮44以及第二齿轮46同步地围绕旋转轴线48旋转。由此,首先将抓持元件50转移到关于缆线股6的所希望的角度部位中。这在被抓持的夹子4的情况下进行的。接着将带安置到用于紧固夹子4的紧固腿54上。
[0066]
然后,抓持元件50被松开并且返回到其打开位置。为此,现在需要两个齿轮44、46之间的相对旋转运动。为此,第二齿条32相对于第一齿条28沿纵向方向18移动。通过一方面在螺旋形的滑槽引导装置62中且另一方面在径向的引导装置58中引导控制凸轮60,在径向方向上强制性地调节控制凸轮60。为了解除和释放抓持元件,在此控制凸轮60朝着旋转轴线48移动。在图3b的实施例中,为此需要第二齿轮46沿顺时针方向的旋转运动。
[0067]
如前所述,借助于抓持器22分别从供应站接收夹子4。夹子模块10并且尤其是整个组装头2优选地移动到该供应站并接纳夹子。为此,将抓持器22与抓持元件50一起引导通过夹子4。为了夹紧地固定,紧接着控制凸轮60在径向方向上向前(远离旋转轴线48)偏移。为此,通过第二齿条32的驱动在两个齿轮44、46之间进行相对运动是需要的或者说将进行。
[0068]
用于定位夹子4的整个运动过程因此总体上如下:
[0069]
a)首先,抓持元件50转移到其初始位置(打开位置)并且接纳夹子4。
[0070]
b)通过控制凸轮60的受控运动,夹子4被抓持元件50夹持。
[0071]
c)该夹子接着被引导到缆线股6处。为此,借助于进给单元24首先将抓持器22转移到所期望的纵向位置以及垂直位置。同时,借助抓持器的旋转运动,特别是通过第一齿轮44,在缆线股6的环周上占据限定的角度位置。
[0072]
d)接着实现紧固腿54的捆扎。
[0073]
e)在捆扎之后,通过控制凸轮60返回并通过弹簧64打开抓持元件50,抓持元件50被再次松开。
[0074]
此后,循环重新开始。
[0075]
总体上,抓持器22的180
°
的旋转运动是可能的。在此,抓持元件50可以占据任意的角度部位。对控制凸轮60的控制可实现任何角度的占位。从示出抓持器22的旋转终点位置的图3a、3b出发,抓持器22、特别是第一齿轮44可以围绕旋转轴线48逆时针旋转180
°
。
[0076]
附图标记列表
[0077]
2 组装站
[0078]
4 夹子
[0079]
6 缆线股
[0080]
8 横向方向
[0081]
10 夹子模块
[0082]
12 卷绕模块
[0083]
14 卷绕头
[0084]
16 固定模块
[0085]
18 纵向方向
[0086]
20 垂直方向
[0087]
22 抓持器
[0088]
24 进给单元
[0089]
26 支架
[0090]
28 第一齿条
[0091]
30 第一驱动器
[0092]
32 第二齿条
[0093]
34 第二驱动器
[0094]
36 第三驱动器(纵向方向)
[0095]
38 第四驱动器(垂直)
[0096]
40 纵向引导装置
[0097]
42 承载单元
[0098]
44 第一齿轮
[0099]
46 第二齿轮
[0100]
48 旋转轴线
[0101]
50 抓持元件
[0102]
52 固定销
[0103]
54 紧固腿
[0104]
56 紧固凸缘
[0105]
58 引导装置
[0106]
60 控制凸轮
[0107]
62 滑槽引导装置
[0108]
64 弹簧。