DE10218411A1 - Werkzeug für die Fertigung von Kabelbäumen - Google Patents

Abstract

Typische Kabelbäume, wie sie z. B. im Automobil zum Einsatz kommen, bestehen aus Leitungen, deren Enden mit Kontakten versehen sind, Steckergehäuse, in dessen Kammern die Kontakte gesteckt werden, Klebeband für die Bündelung von mehreren Einzelleitungen, die als ein Strang geführt werden, mechanische Clips, die an Strängen des Kabelbaums befestigt werden, Wasserschutztüllen für die Verlegung des Kabelbaums im Feuchtraumbereich, Sicherungsboxen usw. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile für die Prüfung von Kabelbäumen zu vermeiden und insbesondere den Prüfaufwand zu verringern. DOLLAR A Einrichtung für die Fertigung eines Kabelbaums mittels eines Form- bzw. Verlegebretts bzw. Tisches, welcher eine Fläche zur Ausbreitung des zu prodizierenden Kabelbaums aufweist mit einer Vielzahl von Steckergehäusen, die jeweils eine Kammer aufweisen, in die jeweils ein Kabelende einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckergehäuse einen Kontakt aufweist, welcher mit dem Gegenkontakt des Steckers der betreffenden Kabelleitung zur Anlage kommt und während der Herstellung des Kabelbaums oder direkt nach seiner Fertigstellung auf der Fertigungseinrichtung die Kabelstecker wie auch die Kabel eines Kabelbaums auf Funktion getestet werden, wobei die Gehäuse (Steckermodule) Mittel aufweisen, mit denen sowohl ein mechanischer Test des Steckers und/oder ein elektrischer Test des Steckers bzw. des daran hängenden Kabels durchgeführt wird und die Einrichtung mit ...

Description

• Typische Kabelbäume, wie sie z. B. im Automobil zum Einsatz kommen, bestehen aus Leitungen, deren Enden mit Kontakten versehen sind, Steckergehäuse, in dessen Kammern die Kontakte gesteckt werden, Klebeband für die Bündelung von mehreren Einzelleitungen, die als ein Strang geführt werden, mechanische Clips, die an Strängen des Kabelbaums befestigt werden, Wasserschutztüllen für die Verlegung des Kabelbaums im Feuchtraumbereich, Sicherungsboxen, usw.
• Oben genannte Komponenten werden auf Form- bzw. Verlegebrettern (oder Tischen) zur Fertigstellung des Kabelbaums zusammengeführt. Die Formbretter bieten eine Fläche, die dem Platz eines ausgebreiteten zu produzierenden Kabelbaums entspricht. Hierauf werden die Leitungen um die am Formbrett angebrachten Führungen (z. B. Passstifte) verlegt und deren Enden in die entsprechenden Kammern der Steckergehäuse gesteckt. Weiter werden die mechanischen Komponenten angebracht und Kabelstränge, falls erforderlich, mit Klebeband umwickelt.
• Im Anschluss wird der Kabelbaum an ein Prüfsystem adaptiert (Prüfschritt), wo die Verbindungen elektrisch geprüft werden, der Kabelbaum auf Kurzschluss geprüft wird und mechanische Komponenten der Kabelstecker geprüft werden usw.
• Im fehlerfreien Fall beansprucht dieser Prüfschritt für ein Automobilkabelbaum (Mittelklassewagen ca. 4000 Kontakte) einen Zeitaufwand von ca. 30 Minuten. Ist ein Kabelbaum fertigungstechnisch gut eingelaufen, werden trotzdem bei fast jedem zweiten Kabelbaum im Prüfschritt Fehler entdeckt, so dass Nacharbeiten am Kabelbaum notwendig sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisherigen Nachteile für die Prüfung von Kabelbäumen zu vermeiden und insbesondere den Prüfaufwand zu verringern.
• Erfindungsgemäß wird eine Fertigungseinrichtung vorgeschlagen, bei welcher der Prüfschritt der Automobilkabelbäume mit einem Zeitaufwand von ca. 30 Minuten entfällt.
• Erfindungsgemäß wird hierzu ein Fertigungswerkzeug eingesetzt, welches u. a. aus einem Form- bzw. Verlegebrett oder Tisch besteht. Dies Fertigungswerkzeug besitzt darüber hinaus eine Aufnahme, in der die Steckergehäuse oder mechanischen Kabelbaumkomponenten geklemmt werden. Weiterhin besitzt das Fertigungswerkzeug, entsprechend der im Steckergehäuse zu verwendenden Kontakte, passende Gegenkontakte für den elektrischen Abgriff der Kabelbaumleitung. Das Fertigungswerkzeug ist ferner mit einer elektronischen Steuerung, einem Datenträger, einer Schaltmatrix und Datenschnittstellen ausgestattet.
• Die Steuerung bedient den Klemmungsmechanismus, Anzeigen wie z. B. LED's oder integrierte Displays für die Positionsanzeige, in welcher Kammer des Steckergehäuses der aktuelle Kontakt eines Leitungsendes zu stecken ist.
• Der Datenträger beinhaltet die Informationen über die Ausstattung des Fertigungswerkzeugs wie z. B.:
  
• - Name des Gehäuses oder der Komponente
• - Bezeichnung der Gehäusekammern
• - zur Verfügung stehende mechanische Funktionen
• - veränderliche Zyklenzähler für Verschleißteile im Fertigungswerkzeug
• - Artikelnummern und Bezeichnung für Verschleißteile
• - usw.
• Über die Schaltmatrix lassen sich beliebige elektrische Abgriffe des Kabelbaums zum Hauptrechner (mit Steckmodulen des Fertigungswerkzeugs verbunden) führen.
• Mit der Datenschnittstelle werden alle Fertigungswerkzeuge eines Tisches miteinander vernetzt und über den Hauptrechner bedient.
• Dem Hauptrechner wird die Fertigungsanweisung (FAW) zugeführt. Die FAW enthält alle Fertigungsinformationen wie z. B.:
  
• - Länge der Leitungen
• - Querschnitt der Leitungen
• - Kontaktbezeichnungen der Kontakte an den Leitungsenden
• - Verbindung der Leitungen (z. B. Leitungs-Nr. 5 von Steckergehäuse X1, Kammer 4 zu Steckergehäuse X2, Kammer 1)
• - Position von mechanischen Komponenten
• - Position von passiven oder aktiven Bauelementen oder -gruppen
• - usw.
• Mit dem Ablauf der Fertigungsanweisungen im Hauptrechner werden die erforderlichen Fertigungsschritte visualisiert.
Ablaufbeispiel 1
• In der FAW ist die Fertigungsreihenfolge festgelegt:
  
• - Der Hauptrechner gibt über Monitor oder optional durch im Fertigungswerkzeug installierte Anzeigen an, welche Komponenten (z. B. Steckergehäuse) in welche Fertigungswerkzeuge zu klemmen sind. Die Fertigungswerkzeuge erkennen die geklemmten Komponenten und melden dies dem Hauptrechner.
• - Nachdem alle Komponenten geklemmt sind, nennt der Hauptrechner die Bezeichnung der ersten Verbindungsleitung und gibt an (Monitor Hauptrechner oder Display im Fertigungswerkzeug), in welchen Steckergehäusen und deren Kammern die Kontakte der Leitungsenden zu stecken sind.
• - Über entsprechende Dekodierung der Schaltmatrix erkennt der Hauptrechner die Abarbeitung der aktuellen Leitung und fährt mit Aufforderung der nächsten fort. Falsche Verbindungen bzw. Kurzschlüsse werden über die Schaltmatrix erkannt und solange angezeigt, bis sie beseitigt sind.
Ablaufbeispiel 2
• Freie Fertigungsreihenfolge mit Hilfe der Netzsonde:
  
• - Hier wird, nachdem alle Komponenten geklemmt sind, mit der Netzsonde ein beliebiger Gegenkontakt eines Fertigungswerkzeugs berührt. Der Hauptrechner gibt danach an, welche Leitung in dieser Gehäusekammer zu stecken ist. Nach dem Steckvorgang ist diese Leitung einseitig verarbeitet. Es können auch Steckergehäuse mit bereits gesteckten Leitungen in den Fertigungswerkzeugen geklemmt werden. Die freien Enden der einseitig verarbeiteten Leitungen können nun nacheinander mit der Netzsonde oder mit den optional angebrachten Netzsondenflächen in Berührung gebracht werden. Der Hauptrechner gibt danach sofort Steckergehäuse und Kammer an, in der das freie Leitungsende zu stecken ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, die bisherige Fertigung von Kabelbäumen in ganz erheblicher Weise zu vereinfachen und insbesondere die Zuverlässigkeit und Qualität der Fertigung zu erhöhen. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht auch darin, dass Fertigungsfehler gleich bei der Fertigung des Kabelbaums erkannt und daher ausgebessert und vermieden werden können, während bei bisherigen Lösungen zunächst einmal der Kabelbaum fertiggestellt und dann einem separaten Prüftest unterzogen wurde (DE 195 00 113 C2 bzw. DE 299 20 214 U1), was im Fehlerfall zur Folge hat, dass bestimmte Fertigungsschritte für den Kabelbaum nachträglich wiederholt werden müssen und da der Zeitaufwand für die Prüfung eines Kabelbaums nach den bisherigen Methoden ohnehin zu lange dauert, muss bei einer Neufertigung bestimmter Teile des Kabelbaums bei bisher bekannten Systemen eine vollständige Neuprüfung des gesamten Kabelbaums erfolgen.
• Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es nunmehr möglich, die Prüfung des gesamten Kabelbaums einerseits wie auch der einzelnen Kabel und deren Kabelstecker andererseits während der Herstellung des Kabelbaums durchzuführen, so dass im Fall eines Fehlers dieser bereits bei der Kabelbaumerstellung erkannt und ausgebessert werden kann.

Claims (6)

1. Einrichtung für die Fertigung eines Kabelbaums mittels eines Form- bzw. Verlegebretts bzw. Tisches, welcher eine Fläche zur Ausbreitung des zu produzierenden Kabelbaums aufweist mit einer Vielzahl von Steckergehäusen, die jeweils eine Kammer aufweisen, in die jeweils ein Kabelende einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steckergehäuse einen Kontakt aufweist, welcher mit dem Gegenkontakt des Steckers der betreffenden Kabelleitung zur Anlage kommt und während der Herstellung des Kabelbaums oder direkt nach seiner Fertigstellung auf der Fertigungseinrichtung die Kabelstecker wie auch die Kabel eines Kabelbaums auf Funktion getestet werden, wobei die Gehäuse (Steckermodule) Mittel aufweisen, mit denen sowohl ein mechanischer Test des Steckers und/oder ein elektrischer Test des Steckers bzw. des daran hängenden Kabels durchgeführt wird und die Einrichtung mit einer elektronischen Steuerung, einem Datenträger, einer Schaltmatrix und Datenschnittstellen ausgestattet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuerung ein Klemmungsmechanismus zum Klemmen der Stecker der Kabelenden gesteuert wird.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Datenträger Informationen über die Ausstattung der Einrichtung oder eines Teilmoduls beinhalten, wie z. B. Name des Gehäuses und/oder der Komponente und/oder Bezeichnung der Gehäusekammern und/oder die zur Verfügung stehende mechanische Funktion und/oder veränderliche Zyklenzähler für Verschleißteile im Fertigwerkzeug und/oder Artikelnummern und Bezeichnungen für Verschleißteile usw. beinhaltet.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Schaltmatrix beliebige elektrische Abgriffe des Kabelbaums zum Hauptrechner durchgeführt werden können.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenschnittstelle dafür vorgesehen ist, sämtliche Fertigungswerkzeuge miteinander zu vernetzen und eine Datenverbindung zum Hauptrechner besteht, über den die jeweiligen Tests gefahren werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines Kabelbaums, wobei während der Herstellung einzelne Kabel des Kabelbaums oder deren Stecker während oder direkt nach der Herstellung des Kabelbaums auf der Fertigungseinrichtung auf elektrische und/oder mechanische Funktionsfähigkeit geprüft werden.