DE3611805A1 - Werkzeug zum verlegen und ablaengen von kabeln mit hilfe eines industrieroboters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe eines Industrieroboters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Werkzeug ist beispielsweise aus der älteren Patentanmeldung P 36 06 059.3 bekannt, zu der die vorlie­ gende Anmeldung eine Zusatzanmeldung darstellt. Auf diese Patentanmeldung wird im übrigen zur Erläuterung aller hier nicht näher beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich Bezug genommen.

Bei dem aus dieser älteren Patentanmeldung bekannten Werkzeug ist es nicht in einfacher Weise möglich, die zu verlegenden Kabel zwischen zwei Verlegevorgängen zu wech­ seln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das in der älteren Patentanmeldung beschriebene Werkzeug derart weiterzubilden, daß das Wechseln der zu verlegenden Kabel ohne Aufwand möglich ist.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß ist mindestens ein austauschbares Wechsel­ rohr vorgesehen, in dem das Kabel geführt und insbesondere dann, wenn das Wechselrohr vom Werkzeug abgenommen und in einem Lager gelagert wird (Anspruch 7), festlegbar ist. Damit ist es möglich, das Wechselrohr zum Wechseln der verlegten Kabel mitsamt dem in ihm geführten Kabel abzu­ nehmen. Diese Arbeit kann - im Gegensatz zum Einfädeln eines Kabels in einen Kabelschacht - ohne Probleme von einem Industrieroboter verrichtet werden. Durch den Klemmechanismus, der das Kabel festlegt, wird verhindert, daß das Kabel beim Wechseln des Wechselrohr aus diesem gezogen wird.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Werkzeug eignet sich insbesondere zum Verlegen mehrerer Kabel; hierzu sind soviele Wechselrohre vorgesehen, wie Kabel auf einmal verlegt werden sollen. Die Wechselrohre können dabei je nach Bedarf von dem Industrieroboter an dem Werkzeug angebracht werden (An­ spruch 2).

Die Führung der Kabel in PTFE-Rohren setzt die Reibung beim Vorschieben und Zurückziehen der Kabel deutlich herab (Anspruch 4).

Auch bei der Verwendung mehrer Wechselrohre ist es ohne weiteres möglich, die Kabel auf beliebige Rastermaße, wie sie beispielsweise von Schneidklemmverbindern vorgegeben werden, durch entsprechende Verlegemodule zusammenzufüh­ ren. Hierbei ist es von Vorteil, die Verlegemodule aus­ tauschbar auszubilden, um mit einem Werkzeug verschiedene Rastermaße verlegen zu können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher beschrieben.

Das erfindungsgemäße Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe eines Industrieroboters weist einen Wechselflansch 1, ein Entriegelungsmodul 2 für die Kabel, ein Wechselrohr 3 zur Kabelführung, ein Vorschubmodul 4 für die Kabel, ein Ablängmodul 5, ein Verlegemodul 6 sowie ein Modul 7 für die Anwesenheitskontrolle der Kabel auf.

Im Folgenden sollen zunächst der Aufbau der einzelnen Module bzw. Bauelemente und anschließend die Funktionswei­ se des erfindungsgemäßen Werkzeugs besprochen werden.

Der Wechselflansch 1 stellt die Schnittstelle zwischen Industrieroboter und Werkzeug dar, so daß je nach Bedarf verschiedene Werkzeuge mit dem Industrieroboter gehandhabt werden können. Über den Wechselflansch 1 erfolgt ferner die Versorgung des Werkzeugs mit elektrischer und pneuma­ tischer Energie vom Industrieroboter.

Das Wechselrohr dient zur Kabelführung. Insgesamt können am Verlegewerkzeug mehrere, beispielsweise drei Wechsel­ rohre angedockt werden, von denen jedes ein Kabel auf­ nimmt und führt. Von diesen Wechselrohren ist in der Figur nur eines dargestellt. Besondere Formelemente, bezüglich deren Ausgestaltung auf die Zeichnung verwiesen wird, erlauben gemeinsam mit einer kraftschlüssigen Verbindung und/oder einer Magnetplatte das Andocken des Wechselrohrs an das Verlegewerkzeug sowie an die jeweiligen Lagerplätze für die einzelnen Wechselrohre.

Die Kabel werden beim Eintritt in das jeweilge Wechselrohr 3 über eine PTFE-Buchse 31 geführt, die die Reibungskräfte beim Verlegevorgang vermindert. Ferner ist in jedem Wech­ selrohr ein nicht angetriebenes Reibrad 33 für die Kabel­ führung vorgesehen.

Im Wechselrohr befindet sich ein Klemmechanismus 34, der das in das Wechselrohr eingeführte Kabel in seiner Lage sichert, so daß dieses nicht aus dem Rohr herausrutschen kann.

Wenn das Wechselrohr am Verlegewerkzeug angedockt wird, wird über ein Entriegelungsmodul 2, das bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel einen Pneumatikzylinder 21 aufweist, der Verriegelungs- bzw. Klemmechanismus entrie­ gelt. Dies ist schematisch durch die Pneumatik-Bauelemente 23 und die Entriegelungsstößel 22 dargestellt.

Das Vorschubmodul 4 weist einen nicht im einzelnen darge­ stellten Elektromotor 41 mit einem Getriebe 42 auf. Der Elektromotor wird über einen nicht dargestellten Regel­ kreis angesteuert, so daß jederzeit der Vorschub exakt vorgegeben und programmiert werden kann. Außerdem kann die Drehrichtung des Motors umgekehrt werden, so daß das Kabel vor- und rückgefördert werden kann.

Zum Verlegen mehrerer Kabel treibt der Motor über das Getriebe 42 beispielsweise drei Reibräder 43, von denen in der Figur wiederum nur eines dargestellt ist, für drei zu verlegende Kabel an. Diese Reibräder können unabhängig voneinander mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 44 gegen das nicht angetriebene Rad 33 im Wechselrohr 3 gepreßt werden. Hierdurch können die drei Kabel unabhängig von­ einander vor- und rückgefördert werden.

Mit Hilfe des Moduls 7 für die Anwesenheitskontrolle der Kabel kann für jeden Kabelschacht einzelnen abgefragt werden, ob sich im Kabelschacht ein Kabel befindet. Sollte ein Kabel während des Verlegevorgangs reißen, so wird dies mittels des Moduls 7 erkannt. Das Modul gibt eine Fehler­ meldung an den Industrieroboter aus und unterbricht gleichzeitig den Verlegevorgang. Bei dem gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel erfolgt die Anwesenheitskontrolle des Kabels mit Hilfe einer nur schematisch angedeuteten Lichtschranke 71.

Das Ablängmodul 5 besteht bei dem gezeigten Ausführungs­ beispiel, bei dem drei Kabel verlegt werden können, aus drei Pneumatikzylindern 51, von denen nur einer darge­ stellt ist und die unabhängig voneinander angesteuert werden können. Die Zylinder 51 betätigen jeweils einen Schieber 52, mit dem die Kabel an definierter Stelle abgeschnitten werden können. Im Verlegemodul 6 werden die einzelnen (bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel drei Kabel) durch drei verschiedene PTFE-Schläuche 61 auf das gewünschte Rastermaß, beispielsweise das Rastermaß eines Schneidklemmverbinders zusammengeführt. Die Kabel werden hierdurch in dem gewünschten Rastermaß verlegt.

Die Ausbildung des Führungsschlauchs 61 aus dem Werkstoff PTFE gewährleistet geringe Reibungskräfte beim Verlegen des Kabels. Die geometrische Anordnung der einzelnen Führungsbohrungen in dem Verlegemodul 6 ist dabei so gewählt, daß verschiedene Kabeldurchmesser mit dem Verle­ gemodul verlegt werden können. Die genaue Positionierung der Kabel ist auch, wenn sie unterschiedlichen Querschnitt haben, hierdurch sichergestellt.

Im Folgenden soll kurz die Funktionsweise des erfindungs­ gemäßen Werkzeugs beschrieben werden.

In der Ausgangsstellung befinden sich alle Kabel-Wechsel­ rohre 3 in einem dafür vorgesehenen Speicher auf verschie­ denen Speicherplätzen. Mit Hilfe des Industrieroboters werden mehrere, beispielsweise drei beliebige Wechselrohre an das Werkzeug angedockt. Über die Vorschubeinheit werden die Kabel in Richtung Verlegerohr gefördert, bis sie ein definiertes Stück aus dem Verlegewerkzeug herausschauen. Mit Hilfe des Industrieroboters werden dann die Kabelenden in einer Haltevorrichtung, beispielsweise einem Schneid­ klemmverbinder fixiert.

Anschließend wird das Reibrad weggeklappt und der Klemmechanismus im Wechselrohr entriegelt. Der Industrieroboter verfährt nun gemäß der vorprogrammierten Bahn. Die Kabel werden hierbei vom Industrieroboter durch das Verlegewerk­ zeug gezogen.

Nach Beendigung des Verlegevorgangs werden die Kabel abgeschnitten. Der Verlegevorgang mit denselben Kabeln (und Wechselrohren) kann dann an beliebiger Stelle wieder aufgenommen werden.

Natürlich ist es auch möglich, eines oder mehrere der Wechselrohre unabhängig von den anderen Wechselrohren bzw. Kabeln zu wechseln. Zum Abnehmen des Wechselmoduls wird das betreffende Kabel festgeklemmt und abgeschnitten. Anschließend wird das Kabel durch das Fördermodul soweit zurückgefördert, daß sich das Kabel nur noch im Wechsel­ rohr befindet. Danach kann der Austauschvorgang stattfin­ den.

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher beschrieben worden; innerhalb des allgmeinen Erfindungsgedankens sind selbstverständlich die verschie­ densten Modifikationen möglich, wie sie beispielsweise in der Patentanmeldung P 36 06 059.3 beschrieben sind.

Claims (11)

1. Werkzeug zum Verlegen und Ablängen von Kabeln mit Hilfe eines Industrieroboters, das in Kabelvorschubrichtung gesehen einen Wechselflansch (1) zum Anbringen des Werk­ zeugs an einem Industrieroboter, ein Vorschubmodul (4) zum Vorschieben des Kabels, ein Ablängmodul (5) zum Ablängen des Kabels und ein Verlegemodul (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein austauschbares Wechselrohr (3) vorgesehen ist, in dem das Kabel verschiebbar geführt und mit Hilfe eines Klemmechanismus (34) festlegbar ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wechselrohre (3) zum Verlegen mehrerer Kabel vorgesehen sind, die an das Werk­ zeug mit Hilfe des Industrieroboters andockbar sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entriegelungsmodul (2) vorgesehen ist, das den Klemmmechanismus (34) beim Anbrin­ gen des Wechselrohrs (3) an dem Werkzeug löst.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel in dem Wechselrohr (3) in einem PTFE-Rohr (31) geführt ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Wechselrohr (3) ein Modul (7) zugeordnet ist, das das Vorhandensein eines Kabels in dem entsprechenden Wechselrohr (3) überwacht.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenntzeichnet, daß das Modul (7) eine Licht­ schranke aufweist.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrohr bei Nichtge­ brauch mit eingesetztem Kabel in einem Lager aufbewahrt werden, aus dem sie der Industrieroboter entnimmt.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Mehrzahl von Wechselrohren (3) geführten Kabel in dem Verlegemodul (6) auf das gewünschte Rastermaß zusammengeführt werden.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorschubmodul (4) einen umsteuerbaren Motor aufweist, der das in dem jeweiligen Wechselrohr (3) geführte Kabel vor- und zurückschiebt.

10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor jedes Kabel einzeln und unabhängig von den anderen Kabeln nach einem bestimm­ ten Ablaufprogramm verschiebt.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselrohr an dem Werk­ zeug und/oder dem Lagerplatz durch formschlüssigen Ein­ griff und/oder mit Hilfe von Magnetplatten befestigbar ist.