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Title:
AUTOMATIC WIRING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/227289
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an automatic wiring device for a mounting rail section (51), comprising a robotic arm (2), a mounting rail holder (5) with at least one mounting rail section (51) onto which at least one electrical component (52) can be placed, and a device for dispensing a wire section. The wiring device is characterized in that, within a range of activity of the robotic arm (2), there is a clamping device (8, 11) into which an end region of the wire section received by the robotic arm from the device for dispensing a wire can be clamped in order to fix said end region there and to orient said end region by movement of the robotic arm (2).

Inventors:
DÜLME CHRISTIAN (DE)
HOLLENSTEINER SÖREN (DE)
KAFTAN MATTHIAS (DE)
ISENBERG LUCA (DE)
AHRENTSEN KARSTEN THORNØ (DK)
JOHANSEN SØREN PETERSEN (DK)
Application Number:
PCT/EP2023/059807
Publication Date:
November 30, 2023
Filing Date:
April 14, 2023
Export Citation:
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Assignee:
WEIDMUELLER INTERFACE GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
H01B13/12; H01R43/05; H01R43/052; H01R43/055; H01R43/28; H05K13/08
Domestic Patent References:
WO2021037297A12021-03-04
WO2015169611A12015-11-12
Foreign References:
US4593452A1986-06-10
US20200052476A12020-02-13
US20210181704A12021-06-17
US20210183541A12021-06-17
Attorney, Agent or Firm:
KLEINE, Hubertus et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Automatische Verdrahtungsvorrichtung für einen T ragschienenabschnitt (51 ), aufweisend

- einen Roboterarm (2);

- eine Tragschienenaufnahme (5) mit mindestens einem Tragschienenabschnitt (51 ), auf den mindestens eine elektrische Komponente (52) aufsetzbar ist, sowie

- eine Vorrichtung zur Abgabe eines Drahtabschnitts (63), dadurch gekennzeichnet, dass

- sich in einem Wirkungsbereich des Roboterarms (2) mindestens eine Klemmvorrichtung (8, 11 ) befindet, in die ein Endbereich des Drahtabschnitts (63), den er von der Vorrichtung zur Abgabe eines Drahts aufgenommen hat, einklemmbar ist, um ihn dort zu fixieren und ihn durch Bewegung des Roboterarms (2) auszurichten.

2. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die Klemmvorrichtung (8, 11 ) aufschwenkbare oder auseinanderfahrbare Klemmbacken (82, 114) aufweist, um den Drahtabschnitt (63) einzuklemmen.

3. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend einen Drahtsensor (7), mit dem eine Biegung des Drahtabschnitts (63) erfassbar ist.

4. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Drahtsensor (7) zwei quer, bevorzugt orthogonal zueinander ausgerichtete optische Messgabeln (72, 73) aufweist.

5. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 4, die dazu eingerichtet ist, eine Biegung des Drahtabschnitts (63) anhand eines Passierens der optischen Messgabeln (72, 73) in Verbindung mit einem bekannten Bewegungsablauf des Roboterarms (2) zu bestimmen.

6. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, die dazu eingerichtet ist, den Drahtabschnitt (63) zu begradigen, in dem der Roboterarm (2) den Drahtabschnitt (63) entgegen der erfassten Biegung bewegt, während der Drahtabschnitt (63) mit seinem Endbereich in der Klemmvorrichtung (8, 114) fixiert ist.

7. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Vorrichtung zur Abgabe eines Drahtabschnitts (63) ein Drahtablängautomat (6) ist.

8. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend einen Abisolierautomaten (9) für von dem Roboterarm (2) zugeführte Drahtabschnitte (63).

9. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, aufweisend einen Markierautomaten (10), um einem von dem Roboterarm (2) zugeführten Drahtabschnitt (63) mit einer Markierung (102) zu versehen.

10. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 9, wobei die mindestens eine Klemmvorrichtung (12) einen Schwenkarm (112) aufweist, an dem die Klemmbacken (114) angeordnet sind, wobei der Roboterarm (2) und der Schwenkarm (112) dazu eingerichtet sind, koordinierte Bewegungen durchzuführen.

11. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend mindestens ein Komponentenmagazin (4) zum Vorhalten von elektrischen Komponenten (52), die vom Roboterarm (2) greifbar und auf den mindestens einen Tragschienenabschnitt aufsetzbar sind.

12. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 11 , bei der das Komponentenmagazin (4) mindestens einen Sockel (41 ) mit einer schrägen Auflage (42) aufweist, auf die ein Karton (53) mit vorgehaltenen Komponenten (52) aufsetzbar ist.

13. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 12, bei der auf der Auflage (42) zwei Winkelschienen (421 ) in variierbarem Abstand zur Aufnahme des Kartons (53) montiert sind.

14. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der auf den Sockel (41 ) des mindestens einen Komponentenmagazins (4) ein Erweiterungssockel (43) aufmontiert ist, der eine ebenfalls schräg ausgerichtete weitere Auflage (44) aufweist, auf die ein weiterer Karton (53) mit vorgehaltenen Komponenten (52) aufsetzbar ist.

15. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, aufweisend mindestens ein Magazin (3) zum Vorhalten verschiedener Greifer (24), die vom Roboterarm (2) aufgenommen werden können und die an verschiedene der elektrischen Komponenten (52) angepasst sind.

16. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei mindestens einer der Greifer (24) mindestens einen Steckdom (245) aufweist, der form- und/oder reibschlüssig in eine Öffnung der elektrischen Komponente (52) eingreift.

17. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Öffnung der elektrischen Komponente (52) ein Leiteranschluss und/oder eine Betätigungsöffnung und/oder ein Kanal zur Aufnahme von Querverbindern und/oder eine Aufnahme für Markiererelemente und/oder eine dediziert eingebrachte Einkerbung auf der Oberseite der der elektrischen Komponente (52) ist.

18. Verdrahtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei mindestens einer der Greifer (24) zwei Greiferhälften (241 ) aufweist, wischen denen ein Kabelkanal (247) zum Greifen des Drahtabschnitts (63) ausgebildet ist.

19. Verdrahtungsvorrichtung nach Anspruch 18, bei der die beiden Greiferhälften (241 ) vom Roboterarm (2) aufeinander zu oder voneinander wegbewegt werden können.

Description:
Automatische Verdrahtungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine automatische Verdrahtungsvorrichtung für mindestens eine elektrische Komponente, die auf einen Tragschienenabschnitt aufsetzbar ist.

Elektrische Komponenten, beispielsweise Reihenklemmen, Schalt- oder Sicherungseinrichtungen, Netzteile usw. werden im Schaltschrankbau i. d. R. auf Tragschienenabschnitte aufgesetzt und dann untereinander verdrahtet. Zur automatisierten Vorverarbeitung derartiger Tragschienenabschnitte sind Bestückungsautomaten bekannt, die die benötigten elektrischen Komponenten aus Magazinen entnehmen und nach einem Bestückungsplan auf einen Tragschienenabschnitt aufsetzen, um diesen zum Einbau in einen Schaltschrank vorzubereiten. Derartige Bestückungsautomaten sind meist sehr aufwendig gestaltet, erfordern eine Vielzahl von Einstellungen und sind entsprechend teuer.

Um einen Schaltschrankbauer weiter zu unterstützen, ist es wünschenswert, wenn auch benötigte Leiter in einer passenden Länge bereits in die elektrischen Komponenten eingesteckt sind. Mit bereits eingesteckten Leitern vereinfacht sich der Aufbau eines Schaltschranks weiter, da mit dem eingesetzten Tragschienenabschnitt dann gleich alle benötigten Leiter in der passenden Länge vorhanden sind und lediglich mit einem jeweils freien Ende mit einer weiteren elektrischen Komponente auf dem gleichen Tragschienenabschnitt oder einem weiteren Tragschienenabschnitt kontaktiert werden müssen.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische Verdrahtungsvorrichtung zu beschreiben, die eine entsprechende Vorverdrahtung von Tragschienenabschnitten flexibel vornehmen kann.

Diese Aufgabe wird durch eine Verdrahtungsvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße automatische Verdrahtungsvorrichtung für einen Tragschienenabschnitt weist einen Roboterarm, eine Tragschienenaufnahme mit mindestens einem Tragschienenabschnitt, auf den mindestens eine elektrische Komponente aufsetzbar ist, sowie eine Vorrichtung zur Abgabe eines Drahtabschnitts auf. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass sich in einem Wirkungsbereich des Roboterarms mindestens eine Klemmvorrichtung befindet, in die ein Endbereich des Drahtabschnitts, den er von der Vorrichtung zur Abgabe eines Drahts aufgenommen hat, einklemmbar ist, um ihn dort zu fixieren und ihn durch Bewegung des Roboterarms auszurichten.

Durch die Klemmvorrichtung kann in Verbindung mit der Bewegbarkeit des Roboterarms ein gegriffener Drahtabschnitt ausgerichtet werden, so dass er nachfolgend zielsicher in Einführöffnungen der elektrischen Komponenten zu deren Verdrahtung eingeführt werden kann. Die Drahtabschnitte können z.B. von einem Drahtablängautomaten bereitgestellt werden. Die Ausrichtung des überstehenden Drahtabschnitts bietet die Voraussetzungen für eine weitere autonome und flexible Verarbeitung des Drahtes durch den Roboter. Auch können mit dem ausgerichteten Drahtabschnitt eventuell vorhandene Bearbeitungsstationen korrekt angefahren und genutzt werden. Eine solche Bearbeitungsstation kann vorteilhaft z.B. ein Abisolierautomat, ein Markierautomat, ein Crimpau- tomat oder ein Kabelbündler sein.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Verdrahtungsvorrichtung weist die Klemmvorrichtung aufschwenkbare oder auseinanderfahrbare Klemmbacken auf, um den Drahtabschnitt einzuklemmen. Die Klemmbacken können dabei z.B. mit ineinandergreifenden Lamellen versehen sein, um Drahtabschnitte sicher zu greifen. Die Lamellen können quer zur Drahtrichtung v-förmig geformt sein, um den Draht beim Schließen der Klemmbacken in eine definierte Position zu bringen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verdrahtungsvorrichtung einen Drahtsensor auf, mit dem eine Biegung des Drahtabschnitts erfassbar ist. Der vom Roboterarm gegriffene Drahtabschnitt kann so bezüglich seiner Ausrichtung und/oder überstehenden Länge vermessen werden, um ihn nachfolgend möglichst korrekt positionieren zu können. Bevorzugt weist der Drahtsensor zwei quer, insbesondere orthogonal zueinander ausgerichtete optische Messgabeln auf. Eine überstehende Länge und Biegung des Drahtabschnitts können dann anhand eines Passierens der optischen Messgabeln in Verbindung mit einem bekannten Bewegungsablauf des Roboterarms berührungsfrei ermittelt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verdrahtungsvorrichtung dazu eingerichtet, den Drahtabschnitt zu begradigen, in dem der Roboterarm den Drahtabschnitt entgegen der erfassten Biegung bewegt, während der Drahtabschnitt mit seinem Endbereich in der Klemmvorrichtung fixiert ist. Klei- nere Biegungen des überstehenden Drahtabschnitts können leicht rein rechnerisch für weitere Verarbeitungsschritte kompensiert werden. Bei größeren Biegungen besteht die Gefahr, dass beim Einstecken des Drahts z.B. in eine Klemme der elektrischen Komponente Einsteckkräfte nicht axial auf den Draht wirken und dieser seitlich ausbricht. Durch die Biegungskorrektur kann das wirksam verhindert werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die mindestens eine Klemmvorrichtung einen Schwenkarm auf, an dem die Klemmbacken angeordnet sind, wobei der Roboterarm und der Schwenkarm dazu eingerichtet sind, koordinierte Bewegungen durchzuführen. So kann ein Drahtabschnitt nicht nur effektiv begradigt werden, sondern auch quer zu seiner Ausrichtung z.B. in eine Bearbeitungsstation eingelegt werden. Es sind beispielsweise Markierautomaten im Markt üblich, bei denen ein zu markierender Drahtabschnitt quer zur Längsrichtung es Drahts in einen Bearbeitungsschlitz eingelegt wird, in dem er mit der Markierung versehen wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verdrahtungsvorrichtung mindestens ein Komponentenmagazin zum Vorhalten von elektrischen Komponenten auf, die vom Roboterarm greifbar und auf den mindestens einen Tragschienenabschnitt aufsetzbar sind.

Bevorzugt weist das Komponentenmagazin mindestens einen Sockel mit einer schrägen Auflage auf, auf die ein Karton mit den elektrischen Komponenten aufsetzbar ist. In der Regel werden die elektrischen Komponenten, die zum Aufsetzen auf Tragschienen geeignet sind (z.B. Reihenklemmen), bereits hintereinander gestapelt in Kartons angeliefert. Der Karton kann dann nach dem Abnehmen eines Deckels oder dem Öffnen einer Abdeckung zum Bestücken des Komponentenmagazins einfach in das Komponentenmagazin eingesetzt werden.

Von den in einem Komponentenmagazin aufgestapelten Komponenten wird dann jeweils die untere gegriffen und quer, insbesondere senkrecht zur Stapelrichtung nach vorne und schräg oben vom Roboterarm herausgezogen. Die Schrägstellung der Auflage führt dann dazu, dass die verbleibenden Komponenten nachrutschen, ohne dass sie unbeabsichtigt mit herausgezogen werden. Die Winkelausrichtung gegenüber der Horizontalen beträgt etwa 30-60°, insbesondere 40-50°. Dieser Winkelbereich hat sich als besonders vorteilhaft für die sichere Entnahme bewährt. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind auf der Auflage zwei Winkelschienen in variierbarem Abstand zur Aufnahme des Kartons montiert. Dadurch können möglichst flexibel unterschiedlich breite Kartons aufgenommen werden, die unterschiedlich breite elektrische Komponenten bevorraten.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist auf den Sockel des mindestens einen Komponentenmagazins ein Erweiterungssockel aufmontiert, der eine ebenfalls schräg ausgerichtete weitere Auflage aufweist, auf die ein weiterer Karton mit vorgehaltenen Komponenten aufsetzbar ist. Auch die weitere Auflage kann mit Winkelschienen in variablem Abstand zur Aufnahme des Kartons versehen sein.

Durch den Erweiterungssockel wird eine weitere Entnahmeebene geschaffen und damit die Kapazität des Komponentenmagazins bei gleichen Aufrissmaßen erhöht. Dieses Konzept ist fortsetzbar, indem ein zweiter Erweiterungssockel auf den ersten Erweiterungssockel usw. aufgesetzt wird.

Es wird angemerkt, dass das hier im Zusammenhang mit der Verdrahtungsvorrichtung beschriebene Komponentenmagazin auch unabhängig von dieser in anderen Vorrichtungen eingesetzt werden kann, in denen elektrische Komponenten, insbesondere auf Tragschienen aufsetzbare elektrische Komponenten, zur Entnahme vorgehalten werden. Die Verwendung des beschriebenen Komponentenmagazins beschränkt sich nicht auf die erfindungsgemäße Verdrahtungsvorrichtung.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verdrahtungsvorrichtung mindestens ein Magazin zum Vorhalten verschiedener Greifer auf, die vom Roboterarm aufgenommen werden können und die an verschiedene der elektrischen Komponenten angepasst sind. Beispielsweise weist mindestens einer der Greifer mindestens einen Steckdom auf, der form- und/oder reibschlüssig in eine Öffnung der elektrischen Komponente eingreift. So können auch schmale Komponenten einfach gegriffen und weiterverarbeitet werden, insbesondere auch lückenlos aneinandergereiht werden. Die dazu benutzte Öffnung der elektrischen Komponente kann ein Leiteranschluss und/oder eine Betätigungsöffnung und/oder ein Kanal zur Aufnahme von Querverbindern und/oder eine Aufnahme für Markiererelemente und/oder eine dediziert eingebrachte Einkerbung auf der Oberseite der der elektrischen Komponente sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Verdrahtungsvorrichtung mindestens einen Greifer mit zwei Greiferhälften auf, zwischen denen ein Kabelkanal zum Greifen des Drahtabschnitts ausgebildet ist. Bevorzugt können dabei die beiden Greiferhälften vom Roboterarm aufeinander zu oder voneinander wegbewegt werden. Dadurch kann der Drahtabschnitt fest gegriffen und losgelassen werden, oder auch locker gegriffen, wodurch ein Entlangfahren an dem Drahtabschnitt möglich wird. Durch das Entlangfahren kann der Drahtabschnitt an beiden Enden von dem Roboterarm be- bzw. verarbeitet werden.

Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Verdrahtungsvorrichtung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mithilfe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen:

Figur 1 eine räumliche Gesamtansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Verdrahtungsvorrichtung, ausgebildet als Bestückungs- und Verdrahtungsvorrichtung;

Figur 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 1 ;

Figur 3a eine räumliche Ansicht eines Abschnitts eines Roboterarms der

Verdrahtungsvorrichtung der Figuren 1 und 2 mit einem eingesetzten Greifer;

Figur 3b der Greifer aus Figur 3a in einer Detailansicht;

Figur 4a eine räumliche Ansicht eines Abschnitts eines Roboterarms der

Verdrahtungsvorrichtung der Figuren 1 und 2 mit einem weiteren Beispiel eines eingesetzten Greifers;

Figur 4b der Greifer aus Figur 4a in einer Detailansicht;

Figur 5 eine räumliche Ansicht eines Drahtsensors der Verdrahtungsvorrichtung der Figuren 1 und 2;

Figur 6 eine räumliche Ansicht einer Klemmvorrichtung der Verdrahtungsvorrichtung gemäß den Figuren 1 und 2; Figur 7 eine räumliche Gesamtansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Verdrahtungsvorrichtung, ausgebildet als Bestü- ckungs- und Verdrahtungsvorrichtung;

Figur 8 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 7;

Figur 9 eine räumliche Detailansicht eines Komponentenmagazins der Verdrahtungsvorrichtung der Figuren 7 und 8;

Figur 10 das Komponentenmagazin der Figur 9 mit eingesetzten Kartons mit elektrischen Komponenten;

Figur 11 eine räumliche Ansicht eines Markierautomaten der Verdrahtungsvorrichtung gemäß den Figuren 7 und 8;

Figur 12a, b eine räumliche Ansicht und eine Draufsicht einer weiteren Klemmvorrichtung der Verdrahtungsvorrichtung gemäß den Figuren 7 und 8;

Figur 13a, b eine räumliche Ansicht und eine Frontansicht eines Greifers der Verdrahtungsvorrichtung gemäß den Figuren 7 und 8 in einem geöffneten Zustand;

Figur 14a, b eine räumliche Ansicht und eine Frontansicht des Greifers gemäß den Figuren 13a, b in einem zugefahrenen Zustand; und

Figur 15a, b eine räumliche Ansicht und eine Seitenansicht einer Greiferhälfte des Greifers gemäß den Figuren 13a, b und 14a, b.

Die genannten Figuren zeigen zwei Ausführungsbeispiele einer automatischen Verdrahtungsvorrichtung, aufgebaut auf einer Arbeitsplattform 1 . Die Verdrahtungsvorrichtung ist in beiden gezeigten Ausführungsbeispielen als Bestü- ckungs- und Verdrahtungsvorrichtung ausgebildet. Sie ist somit nicht nur in der Lage, elektrische Komponenten zu verdrahten, sondern stellt diese zunächst auch selbstständig auf einem bereitgestellten Tragschienenabschnitt zusammen. In allen Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch nicht jedes Element in jeder der Figuren mit einem Bezugszeichen versehen.

Mit Verweis auf die Figuren 1 und 2 wird der Aufbau und die Funktionsweise eines ersten Ausführungsbeispiels der Verdrahtungsvorrichtung anhand der räumlichen Ansicht der Figur 1 bzw. der Draufsicht der Figur 2 erläutert.

Zentral auf der Arbeitsplattform 1 ist ein Roboterarm 2 angeordnet, der alle nachfolgend beschriebenen und um ihn herum angeordneten Komponenten der Verdrahtungsvorrichtung erreicht und bedient bzw. betätigt. Dazu weist der Roboterarm 2 mehrere Armelemente 21 auf, die über Gelenke 22 miteinander beweglich und insbesondere aktiv drehbar verbunden sind. Am freien Ende des Roboterarms 2 ist eine Greiferaufnahme 23 angeordnet, in die selbständig vom Roboterarm 2 wechselnd verschiedene Greifer 24 aufgenommen werden können.

Der Roboterarm 2 ist als ein sog. “Co-Robot“ ausgebildet, also als ein Roboter, der zusammen mit Menschen arbeiten kann, indem er eine Mehrzahl von Kraftsensoren aufweist, die ständig ausgewertet werden und die ungeplant auf den Roboterarm 2 einwirkende Kräfte erkennen. Damit werden die Auswirkungen von Zusammenstößen mit Menschen oder Gegenständen minimiert und der Roboterarm 2 kann in einer Arbeitsumgebung zusammen mit Menschen arbeiten, ohne dass er dafür hinter Schutzgittern o. Ä. positioniert sein muss.

Die Sensorik, insbesondere die Mehrzahl der Kraftsensoren, die der Roboterarm 2 aufweist, werden auch im Zusammenhang mit den von ihm ausgeübten Tätigkeiten eingesetzt, wie nachfolgend noch detaillierter erläutert wird.

Um in der Lage zu sein, verschiedene Tätigkeiten, die im Zusammenhang mit der Bestückung und der Verdrahtung der elektrischen Komponenten stehen, ausüben zu können, ist ein Greifermagazin 3 auf der Plattform 1 angeordnet, das mindestens eine Magazingabel 31 , vorliegend beispielhaft drei Magazingabeln 31 , aufweist. In diesen Magazingabeln 31 können verschiedene Greifer 24 abgelegt bzw. von diesen Magazingabeln 31 können verschiedene Greifer 24 vom Roboterarm 2 aufgenommen werden.

In Figur 3a ist der vordere Abschnitt des Roboterarms 2 mit der Greiferaufnahme 23 und einem eingesetzten Greifer 24 detaillierter vergrößert dargestellt. Der eingesetzte Greifer 24 hat in der Darstellung der Figur 3a eine Reihenklemme als Beispiel einer elektrischen Komponente 52 zur weiteren Verarbeitung gegriffen.

In der Figur 3b ist der dazu eingesetzte Greifer 24 separat in einer isometrischen Darstellung vergrößert wiedergegeben. Konkret handelt es sich bei dem gezeigten Greifer 24 nur um eine Greiferhälfte 241 . Der Roboterarm 2 weist in der Regel Möglichkeiten zur Aufnahme und gegebenenfalls Bewegung zweier solcher Greiferhälften 241 auf, um eine aktive Greifbewegung umsetzen zu können.

Der Greifer 24 weist einen Steckadapter 242 auf, mit dem er in die entsprechende Greiferaufnahme 23 des Roboterarms 2 eingesteckt wird. Im unteren Bereich des Steckadapters 242 ist eine Nut 243 ausgebildet, mit der der Greifer 24 in die Magazingabel 31 des Greifermagazins 3 eingeschoben werden kann.

Weiter sind an dem Greifer 24 zwei Steckdorne 244 ausgebildet, die form- und/oder reibschlüssig in Öffnungen der elektrischen Komponente 52 eingreifen, so dass diese aufgenommen und weiterverarbeitet werden kann. Die genannten Öffnungen an der elektrischen Komponente 52 können speziell zu diesem Zweck in ein Gehäuse der Komponente 52 eingebracht sein. Es ist jedoch möglich und vorteilhaft, sowieso an der elektrischen Komponente 52 vorhandene Öffnungen für diesen Zweck zu nutzen. Für unterschiedliche elektrische Komponenten 52 sind verschiedene Greifer 24 vorgesehen, die ihre Steckdorne 244 geeignet dimensioniert und positioniert bereitstellen.

Figur 4a zeigt in vergleichbarer Weise wie Figur 3a das freie Ende des Roboterarms 2 mit einem Greifer 24 für eine andere Funktion, konkret zum Greifen von Drähten bzw. Drahtabschnitten. In Figur 4b ist dieser Greifer 24 separat vom Roboterarm 2 vergrößert wiedergegeben.

Der Greifer 24 zum Greifen von Drahtabschnitten umfasst zwei Greiferhälften 241 , die jeweils mit einem Steckadapter 242 sowie der zuvor genannten Nut 243 zur Ablage im Greifermagazin 3 ausgebildet sind.

Jede Greiferhälfte 241 weist eine Greifbacke 245 auf, an deren Innenseite (d. h. der Seite, die zur anderen der Greiferhälften 241 weist) eine Anzahl von Lamellen 246 umfasst. Die Lamellen 246 der beiden Greiferhälften 241 sind ineinander verschränkenden ausgebildet, passen also beim Schließen des Greifers 24 ineinander, was dem Greifer 24 eine erhöhte Stabilität im geschlossenen Zustand verleiht.

Zum Greifen eines Drahtabschnitts sind die Lamellen 246 mit v-förmigen Einschnitten versehen, die hintereinander liegen und einen Drahtkanal 247 bilden. Ein Drahtabschnitt wird in dem Drahtkanal 247 positioniert von den Greifbacken 245 umschlossen und kann zu beiden Enden aus dem Greifer 24 herausragen. Die Greifbacken 245 sind aus dem Grund gewinkelt zum Steckadapter 242 ausgerichtet, so dass ein hindurchragender Draht nicht an den Roboterarm 2 anstößt. Durch die v-förmigen Einschnitte in den Lamellen 246, die den Drahtkanal 247 bilden, wird der Draht zuverlässig gegriffen, auch wenn er nicht ganz exakt positioniert ist.

Wie weiter in den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, sind auf der Arbeitsplattform 1 mehrere Komponentenmagazine 4 angeordnet, in denen die zu bestückenden elektrischen Komponenten 52 vorgehalten werden. Die Anzahl von fünf Komponentenmagazinen 4, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden, ist rein beispielhaft.

Die Komponentenmagazine 4 weisen jeweils einen Sockel 41 auf, der eine schräg aufgestellte Auflage 42 trägt. Die Auflage 42 ist an den Seiten sowie ihrem unteren Ende mit einem Rand versehen, ein oberes Ende ist ohne Rand ausgebildet. In die Auflagen 42 wird ein Stapel der Komponenten 52, üblicherweise eingefasst von einer Kartonage, eingelegt.

Die verschiedenen elektrischen Komponenten 52, beispielsweise Reihenklemmen, Sicherungsorgane, Schaltorgane usw. können jeweils von einem geeigneten Greifer 24 vom Roboterarm 2 entnommen werden. Im Rahmen dieser Anmeldung sind unter dem Begriff „elektrische Komponenten“ auch solche Komponenten zu verstehen, die mit elektronischen Bauteilen bestückt sind, also z.B. Netzteile, und auch solche Komponenten, die eine rein mechanische Funktion haben, also z.B. Endplatten für Reihenklemmen.

Da die Komponenten 52 i. d. R. dafür ausgelegt sind, auf einem Tragschienenabschnitt aneinandergereiht zu werden, sind sie im Wesentlichen flach und scheibenförmig ausgebildet. Von den in einem Komponentenmagazin 4 aufgestapelten Komponenten 52 wird die jeweils untere gegriffen und quer, insbesondere senkrecht zur Stapelrichtung nach vorne und schräg oben vom Roboterarm 2 herausgezogen. Die Schrägstellung der Auflage 42 führt dann dazu, dass die verbleibenden Komponenten 52 nachrutschen, ohne dass sie unbeabsichtigt mit herausgezogen werden. Die Winkelausrichtung gegenüber der Horizontalen beträgt etwa 30-60°, insbesondere 40-50°. Dieser Winkelbereich hat sich als besonders vorteilhaft für die sichere Entnahme bewährt.

Wie weiter in den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist auf der Arbeitsplattform 1 eine Tragschienenaufnahme 5 angeordnet, auf der mindestens ein Tragschienenabschnitt 51 , der bestückt werden soll, positioniert wird. Rein beispielhaft sind vorliegend drei kurze Tragschienenabschnitte 51 nebeneinander vorgesehen. Diese sind - ebenfalls rein beispielhaft - bereits mit verschiedenen elektrischen Komponenten 52 versehen.

Die Tragschienenaufnahme 5 ist pultförmig aufgebaut, wobei die Tragschienenabschnitte 51 auf einer schräggestellten und vom Roboterarm 2 wegweisenden Oberfläche der Tragschienenaufnahme 5 angeordnet sind. Dieses führt zu einen vorteilhaften Arbeitswinkel, unter dem die Verdrahtung durch den Roboterarm 2 erfolgt. Weiter führt die Schrägstellung dazu, dass bereits eingesetzte Drahtabschnitte sich aufgrund der Schwerkraft kontrolliert zu einer Seite herunterbiegen, wodurch verhindert wird, dass weitere Verdrahtungsöffnungen an den elektrischen Komponenten 52 verdeckt werden.

Auf der Arbeitsplattform 1 ist weiter ein Drahtablängautomat 6 angeordnet, dem ein Spulenträger 61 mit einer Spule 62 zugeordnet ist. Auf der Spule 62 wird Draht bereitgestellt, der in den Drahtablängautomat 6 eingeführt ist und von dem Drahtablängautomat 6 in Richtung des Roboterarms 2 in einer vorgebbaren Länge abgelängt ausgegeben wird. Ein derartiger Drahtablängautomat 6 ist aus der Verdrahtungstechnik bekannt und kann in automatisierten Verdrahtungssystemen ebenso eingesetzt werden wie in manuell verdrahteten Systemen.

Vorliegend wird der Drahtablängautomat 6 von einer übergeordneten Steuereinrichtung, die auch den Roboterarm 2 steuert, über eine Kommunikationsschnittstelle angesteuert, um zu einem bestimmten Zeitpunkt ein abgelängtes Drahtstück der benötigten Länge auszugeben. Dieses geschieht, wenn der Roboterarm mit seinem Greifer 24 vor dem Drahtablängautomat 6 positioniert ist, so dass das Drahtstück vom Drahtablängautomat in den Drahtkanal 247 eingeführt wird und nach dem Abschneiden durch den Drahtablängautomat 6 von dem Greifer 24 zur weiteren Verarbeitung gegriffen werden kann. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Roboterarm 2 bei der Entnahme des Drahtes eine Bewegung zur Unterstützung der Ablängung ausführt. Der geeignete Zeitpunkt für die Bewegung kann über die Kommunikationsschnittstelle dem Roboterarm 2 mitgeteilt werden. Alternativ kann eine vom Drahtablängautomat 6 auf den Drahtabschnitt übertragenen Bewegung und/oder Vibration von Kraftsensoren des Roboterarms 2 erfasst und ausgewertet werden, um einen geeigneten Zeitpunkt für die unterstützende Bewegung des Roboterarms 2 zu bestimmen.

Eine Verdrahtung der elektrischen Komponenten 52 erfolgt in der Regel mit biegeschlaffem Draht, weswegen die genaue Ausrichtung eines Überstands, mit dem das abgelängte Drahtstück aus dem Greifer 24 nach vorne herausragt, unbestimmt ist.

Um das abgelängte Drahtstück mit dem Roboterarm 2 anschließend weiterverarbeiten zu können, ist auf der Arbeitsplattform 1 ein Drahtsensor 7 angeordnet, der in Figur 5 separat detaillierter dargestellt ist.

Der Drahtsensor 7 weist zwei auf einem Sockel 71 montierte optische Messgabeln 72, 73 auf. Die optischen Messgabeln 72 und 73 sind orthogonal zueinander ausgerichtet. Jede Messgabel 72, 73 weist zwei Gabelarme auf, wobei in einem Gabelarm jeweils ein optischer Emitter, insbesondere eine Leuchtdiode, angeordnet ist und in dem gegenüberliegenden Gabelarm ein optischer Empfänger, beispielsweise eine Fotodiode. Es werden auf diese Weise zwei Detektionslinien 74, 75 gebildet, wobei eine Unterbrechung des Lichtstrahls entlang der Detektionslinien 74, 75 erkannt wird.

Der Roboterarm 2 fährt nach der Aufnahme eines abgelängten Drahtstücks mit diesem zu dem Drahtsensor und bewegt den Überstand des abgelängten Drahtstücks nacheinander durch die optischen Messgabeln 72 und 73. Während der Bewegung wird der Zeitpunkt der Unterbrechung des Lichtstrahls entlang der Detektionslinien 74, 75 erfasst und aus der bekannten Position des Roboterarms 2 im Moment der Unterbrechung eine Biegung des Überstands des abgelängten Drahtstücks ermittelt.

Wenn die erfasste Biegung des abgelängten Drahtstücks einen vorgegebenen Toleranzbereich in einer und/oder der anderen Raumrichtung übersteigt, fährt der Roboterarm 2 mit dem abgelängten Drahtstück zu einer Klemmvorrichtung 8, die ebenfalls auf der Arbeitsplattform 1 montiert ist und die in der Figur 6 in einer Detaildarstellung separat wiedergegeben ist. Die Klemmvorrichtung 8 weist zwei an einem Sockel 81 schwenkbar gelagerte Klemmbacken 82 auf. Der Roboterarm 2 positioniert einen vorderen Teil des abgelängten Drahtabschnitts zwischen den aufgeschwenkten Klemmbacken 82, wobei er die zuvor ermittelte Biegung mitberücksichtigt, um das Drahtstück passend zu positionieren. Daraufhin schwenken die beiden Klemmbacken 82 zu und klemmen das Drahtstück in seinem freien Endbereich ein. Um diesen Vorgang zu unterstützen, sind die Klemmbacken 82 v-förmig ausgebildet und weisen aus Stabilitätsgründen sich ineinander verschränkende Lamellen auf.

Nach dem Einklemmen des vorderen Endes des Drahtstücks verfährt und/oder verschwenkt der Roboterarm 2 den Greifer 24 so, dass der zuvor bestimmten Biegung entgegengewirkt wird. Dabei kann eine „Überbiegung“ um einen bestimmten Prozentsatz entgegen der gemessenen Biegung vorgesehen sein, durch die die zuvor gemessene Biegung möglichst optimal ausgeglichen wird, so dass nach dem Öffnen der Klemmbacken 82 der abgelängte Draht möglichst gerade und in Verlängerung des Drahtkanals 247 des Greifers 24 übersteht. Es kann vorgesehen sein, das überstehende Drahtstück danach erneut durch den Drahtsensor 7 zu führen, um seine dann aktuelle Biegung zu erfassen und ggf. erneut mithilfe der Klemmvorrichtung 8 zu kompensieren.

In einem nächsten Schritt zur automatisierten Verdrahtung wird das aus dem Greifer 24 des Roboterarms 2 hervorstehende Ende des abgelängten Drahts in einen Abisolierautomat 9 eingeführt. Dieser entfernt eine Isolierhülle des Drahts auf einer vorgegebenen Länge. Es kann gleichzeitig vorgesehen sein, dass auch eine Aderendhülse aufgesetzt und vercrimpt wird.

Der Abisolierautomat 9 ist ein autark arbeitendes Gerät, das in automatisierten Verdrahtungsvorrichtungen, aber auch zur manuellen Verdrahtung eingesetzt werden kann. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Verdrahtungsvorrichtung ist keine externe Kommunikation zwischen dem Roboterarm 2 bzw. der ihn ansteuernden Steuereinrichtung und dem Abisolierautomaten 9 erforderlich. Stattdessen werden die unvermeidlichen und vom Abisolierautomaten 9 auf den Draht übertragenen Bewegungen eines eingeführten Drahtendes von Kraftsensoren des Roboterarms 2 erfasst und ausgewertet. Diese Art der haptischen Rückmeldung vom Abisolierautomaten 9 auf den Roboterarm 2 wird zur Prozesssteuerung eingesetzt.

Dieses hat den Vorteil, dass mit geringen Anpassungen, gegebenenfalls über einen Anlernvorgang, die Verdrahtungsvorrichtung mit unterschiedlichen Abiso- lierautomaten 9 Zusammenarbeiten kann, selbst wenn diese über keine Kommunikationsschnittstelle für eine externe Prozesssteuerung verfügen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, nach dem Abisoliervorgang nochmals das Ende des Drahtabschnitts durch den Drahtsensor 7 zu führen, um eine eventuell durch den Abisoliervorgang entstandene Verbiegung des überstehenden Drahtabschnitts zu erfassen und gegebenenfalls mithilfe der Klemmvorrichtung 8 zu korrigieren.

Dann wird abschließend der Drahtabschnitt in eine entsprechende Kontaktöffnungen einer Kontaktklemme einer der elektrischen Komponenten 52 auf einem der Tragschienenabschnitte 51 eingesetzt. Die Kontakte der elektrischen Komponenten 52 sind bevorzugt sogenannte „Snap-In-Kontakte“, die durch das Einführung des Drahts ausgelöst werden und den Draht federkraftbeaufschlagt klemmend kontaktieren. Dabei kann der Roboterarm 2 so programmiert sein, dass er nur in definierten Raumbereichen eine Kraft zum Einführen des Drahtabschnitts aufbringt, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Ähnlich wie bei dem Abisolierautomaten 9 kann eine erfolgte Kontaktierung durch entsprechende haptische Rückmeldung über den Draht von dem Roboterarm 2 erfasst werden. Als einen letzten Schritt kann vorgesehen sein, dass der Roboterarm 2 den Drahtabschnitt herunterdrückt, um ihn aus dem Bereich der nachfolgend mit Drähten zu verdrahtenden Kontaktöffnungen zu bewegen und dann seinen Greifer 24 öffnet, um einen weiteren Verdrahtungsvorgang auszuführen. Die schräge Anordnung der Tragschienenabschnitte 51 führt dazu, dass die so eingenommene Ausrichtung des Drahtabschnitts beibehalten wird.

In den Figuren 7-15b ist ein zweites Ausführungsbeispiele einer Verdrahtungsvorrichtung, wiederum ausgebildet als Bestückungs- und Verdrahtungsvorrichtung, dargestellt.

Die Figuren 7 und 8 zeigen zunächst in Art der Figuren 1 und 2 den Gesamtaufbau und die Funktionsweise der Verdrahtungsvorrichtung anhand einer räumlichen Ansicht bzw. einer Draufsicht.

Die Verdrahtungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels stellt eine Modifikation mit Erweiterungen der Verdrahtungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels dar. Der Grundaufbau und die grundlegende Funktionsweise sind bei beiden Verdrahtungsvorrichtungen vergleichbar. Es wird daher im Hinblick auf den grundsätzlichen Aufbau und die Funktion hiermit explizit auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen. Nachfolgend werden insbesondere Unterschiede zwischen beiden Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Um bei vergleichbaren Abmessungen der Arbeitsplattform 1 bzw. bei vergleichbaren Reichlängen des Roboterarms 2 eine größere Auswahl an Komponenten, insbesondere elektrischen Komponenten 52 bei der Bestückung der Tragschienenabschnitte 51 zur Verfügung zu haben, werden beim zweiten Ausführungsbeispiel der Verdrahtungsvorrichtung mehrstöckige Komponentenmagazine 4 eingesetzt.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist auch hier eine Mehrzahl von Komponentenmagazine 4 in einem Kreisbogen auf der Arbeitsplattform 1 angeordnet. Jedes der Komponentenmagazine 4 umfasst wie beim ersten Ausführungsbeispiel einen Sockel 41 , der eine in Richtung des Roboterarms 2 abfallende Auflage 42 bereitstellt.

Figur 9 zeigt eines der Komponentenmagazine 4 separat in einer vergrößerten und detaillierteren Darstellung. In Figur 10 ist das Komponentenmagazin 4 mit Kartons 53, in denen die elektrischen Komponenten 52 angeordnet sind, bestückt. Es wird dabei das im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterte Grundprinzip umgesetzt, dass die elektrischen Komponenten 52 in einem schräg gestellten Stapel vom Komponentenmagazinen 4 bereitgestellt werden. Wird am unteren, zum Roboterarm 2 weisenden Ende die vorderste Komponente 52 entnommen, rutschen die folgenden elektrischen Komponenten 52 schwerkraftbedingt nach.

In der Regel werden die elektrischen Komponenten 52 bereits in dem Karton 53 angeliefert. Der Karton 53 kann nach dem Abnehmen eines Deckels oder Öffnen einer Abdeckung einfach in das Komponentenmagazin 4 eingesetzt werden. Um möglichst flexibel unterschiedlich breite Kartons 53 aufnehmen zu können und dadurch unterschiedlich breite elektrische Komponenten 52 bereitstellen zu können, sind anders als beim ersten Ausführungsbeispiel nicht feste Ränder an der Auflage 42 vorgesehen, sondern es sind auf der Auflage 42 zwei Winkelschienen 421 angeordnet, die in ihrem Abstand zueinander variiert werden können, so dass sie an unterschiedlich breite Kartons 53 angepasst werden können. Am unteren Ende der Winkelschiene 421 ist ein Anschlag für den Karton 53 ausgebildet. Um den Abstand variabel einstellen zu können, sind in der Auflage 42 quer verlaufende Langlöcher 422 ausgebildet, in denen die Winkelschienen 421 verschiebbar z.B. mithilfe von Schrauben oder Klemmelementen fixiert werden können.

Weiter ist optional ein Bügel 423 vorgesehen, der um etwa die Stapelhöhe einer der Komponenten 52 vom unteren Ende des Kartons 53 beabstandet die elektrischen Komponenten 52 übergreift. Der Bügel 423 verhindert, dass sich verhakende Komponenten 52 bei der Entnahme der vordersten elektrischen Komponente 52 ungewollt mit angehoben werden. Der Bügel 423 kann in seiner Höhe, d. h. seinem Abstand von der Auflage 42, sowie seinem Abstand vom unteren Anschlag eingestellt werden, um seine Position an die Größe und insbesondere auch die Stapelhöhe der elektrischen Komponenten 52 anzupassen.

Auf den Sockel 41 ist bei den Komponentenmagazinen 4 des zweiten Ausführungsbeispiels ein Erweiterungssockel 43 aufgesetzt und zum Beispiel mit Schrauben fixiert. Der Erweiterungssockel 43 stellt parallel zur Auflage 42 und beabstandet von dieser eine weitere Auflage 44 zur Aufnahme eines weiteren Kartons 53 bereit. Auch hier werden Winkelschienen 441 eingesetzt, die die Aufnahme für den Karton 53 definieren. Die Winkelschienen 441 können in ihrem Abstand und ihrer Position mittels Langlöchern 442 eingestellt werden. Ebenfalls ist ein Bügel 403 vorgesehen.

Durch den Erweiterungssockel 43 wird eine weitere Entnahmeebene geschaffen und damit die Kapazität des Komponentenmagazins 4 erhöht. Dieses Konzept ist fortsetzbar, indem ein zweiter Erweiterungssockel 43 auf den ersten Erweiterungssockel 43 aufgesetzt wird. Die Anzahl von verwendeten Erweiterungssockeln 43 für ein Komponentenmagazinen 4 ist dabei letztlich nur durch die Reichweite des Roboterarms 2 und die Stabilität der Sockel 41 bzw. Erweiterungssockel 43 begrenzt.

Weitere Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel des Verdrahtungsautomaten finden sich bei dem Ablängautomaten 6, der Drahtabschnitte zur Verdrahtung der elektrischen Komponenten 52 bereitstellt. In der hier genutzten Version ist der Ablängautomat 6 in der Lage, zwei verschiedene Drahtarten, z.B. mit verschiedenen Durchmessern, auszugeben. Entsprechend wird ein Spulenträger 61 eingesetzt, der die Möglichkeit bietet, zwei Drahtspulen zur Bevorratung der verwendeten Drahtarten einzusetzen. Weiter ist der Verdrahtungsautomat des zweiten Ausführungsbeispiels um einen Markierautomat 10 zur Markierung der verarbeiteten Drahtabschnitte ergänzt. Dieser wird zusammen mit einer weiteren Klemmvorrichtung 11 , die zum Handling der Drahtabschnitte im Zusammenhang mit dem Markierautomaten 10 verwendet wird, nachfolgend anhand den Figuren 11 und 12a, b näher erläutert.

Figur 11 zeigt eine räumliche Ansicht auf den Markierautomaten 10 sowie die weitere Klemmvorrichtung 11 während ihrer Nutzung durch den Roboterarm 2.

Der Markierautomat 10 weist einen horizontal verlaufenden Bearbeitungsschlitz 101 auf, in den ein Drahtabschnitt 63, auf den eine Markierung 102 aufgebracht werden soll, längs eingelegt wird. Nach dem Einlegen des Drahtabschnitts 63 wickelt der Markierautomat 10 ein ggf. individuell zuvor von ihm bedrucktes Klebelabel als Markierung 102 um den Drahtabschnitt 63. Die Figur 11 zeigt den eingelegten Drahtabschnitt 63 nach erfolgter Aufbringung der Markierung 102.

Um den Drahtabschnitt 63 in der dargestellten Weise in dem Bearbeitungsschlitz 101 positionieren zu können, wird der Roboterarm 2 von der weiteren Klemmvorrichtung 11 unterstützt.

Nach einem Entgegennehmen des Drahtabschnitts 63 aus dem Ablängautomaten 6 und dem sich anschließenden Ausrichten des Drahtabschnitts 63 mithilfe des Drahtsensors 7 und der Klemmvorrichtung 8 (wie im Zusammenhang mit der Figur 5 beschrieben ist) ragt der Drahtabschnitt 63 um eine Länge im Bereich einiger Zentimeter aus dem Greifer 24 des Roboterarms 2 hervor.

Mit diesem hervorstehenden Ende des Drahtabschnitts 63 verfährt der Roboterarm 2 zunächst zu der weiteren Klemmvorrichtung 11 . Diese weist als Besonderheit gegenüber der Klemmvorrichtung 8 einen auf einem Sockel 111 verschwenkbar montierten Schwenkarm 112 auf. Die Stellung des Schwenkarms 112 kann durch einen in im Sockel 111 angeordneten Antrieb definiert eingestellt werden. An Ende des Schwenkarms 112 ist ein Greifer 113 angeordnet, der zwei Klemmbacken 114 aufweist, die sich wie die Klemmbacken 82 der Klemmvorrichtung 8 öffnen und schließen lassen und die einen eingeführten Drahtabschnitt 63 einklemmen können. In den Figuren 12a, b ist die weitere Klemmvorrichtung 11 in einer Seitenansicht und einer Draufsicht nochmals detaillierter wiedergegeben. Ähnlich wie im Zusammenhang mit dem Greifer 24 der Figur 4b erläutert, weisen die Klemmbacken 114 sich ineinander verschränkende Klemmlamelle 115 auf, die zudem v-förmig aus gebildet sind, sodass sie das Ende eines eingeführten Drahtabschnitts 63 zentrieren und festklemmen können.

Nach dem Einlegen und Festklemmen des Drahtabschnitts 63 in bzw. durch den Greifer 113 öffnet der Roboterarm 2 seinen Greifer 24 gerade so weit, dass der gegriffene Drahtabschnitt 63 in Querrichtung fixiert bleibt, d.h. nicht aus dem Greifer 24 rutscht, in Längsrichtung des Drahtabschnitts 63 aber durch den Greifer 24 gezogen werden kann. Eine Ausgestaltung des Greifers 24, die dafür besonders geeignet ist und die in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Verdrahtungsvorrichtung verwendet wird, wird weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 13a bis 15b näher erläutert.

Mit dem beschriebenen „lockeren“ Griff bewegt der Roboterarm 2 dann den Greifer 24 von dem Greifer 113 weg, wobei der Drahtabschnitt 63 möglichst straff zwischen dem Greifer 113 und dem Greifer 24 gespannt gehalten wird. Der Roboterarm 2 entfernt dabei den Greifer 24 so weit, dass die Länge des gespannten Drahtabschnitts 63 zwischen dem Greifer 113 und dem Greifer 24 ausreichend ist, um den Drahtabschnitt 63 in den Bearbeitungsschlitz 101 einlegen zu können.

Zu diesem Zweck vollführen der Roboterarm 2 und die weitere Klemmvorrichtung 11 koordinierte Bewegungen derart, dass der gespannte Drahtabschnitt 63 in den Bearbeitungsschlitz 101 eingelegt wird und die in Figur 11 dargestellte Position einnimmt. Nachdem das erfolgt ist, kann von einer Steuervorrichtung des Roboterarms 2 ein entsprechender Befehl an den Markierautomaten 10 ausgegeben werden, dass die Markierung 102 auf den Drahtabschnitt 63 aufgebracht wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Markierautomat 10 selbst den eingelegten Drahtabschnitt 63 detektiert und die Markierung 102 aufbringt.

Es wird angemerkt, dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die weitere Klemmvorrichtung 11 zusätzlich zur Klemmvorrichtung 8 vorhanden ist. Es kann alternativ vorgesehen sein, die weitere Klemmvorrichtung 11 nicht nur zum Einlegen des Drahtabschnitts in den Markierautomaten 10 zu nutzen, son- dern auch zusammen mit dem Drahtsensor 7 zum Ausrichten des Drahtabschnitts 63.

In den Figuren 13a-15b ist der im zweiten Ausführungsbeispiel der Verdrahtungsvorrichtung genutzte Greifer 24 für den Roboterarm 2 detaillierter und separat vom Roboterarm 2 dargestellt. Dabei zeigen die Figuren 13a, b den Greifer 24 mit beiden Greiferhälften 241 in geöffneter Stellung in einer räumlichen Darstellung und einer Ansicht von vorne, also mit Blick entlang eines Drahtkanals 247, in dem ein gegriffener Draht bzw. Drahtabschnitt längs verläuft. Die Figuren 14a, b zeigen in gleicher Weise den Greifer 24 in geschlossenem Zustand, also mit zu gefahrenen Greiferhälften 241. Die Figuren 15a, b geben schließlich jeweils nur einer der Greiferhälften 241 in einer räumlichen Darstellung und in einer Seitenansicht wieder.

Die beiden Greiferhälften 241 sind bei diesem Beispiel gleich aufgebaut, sie sind also nicht nur spiegelsymmetrisch zueinander, sondern auch im Hinblick auf ihrem vorderen und hinteren Abschnitt (bezogen auf einen eingelegten Drahtabschnitt) gleich.

Die Greiferhälften 241 weisen wie die in den Figuren 3a bis 4b gezeigten Greifer 24 jeweils einen Steckadapter 242 zum Einstecken in die Greiferaufnahme 23 des Roboterarms 2 auf. Am Steckadapter 242 ist sind ebenfalls seitlichen Nuten 243 ausgebildet, die eine Ablage des Greifers 24 in dem Greifermagazin 3 unterstützen.

Quer zur Einsteckrichtung der Steckadapter 242 ist jeweils eine Greiferbacke 245 ausgebildet, durch die in Längsrichtung der Drahtkanal 247 verläuft. Dieser ist, wie insbesondere in den Figuren 15a, b gut zu sehen ist, in einem mittleren Abschnitt halbzylinderförmig in jeder der Greiferhälften 241 ausgebildet. Zum Ende hin weitet sich der Drahtkanal 247 auf und mündet in einem halbkegelförmigen Querschnitt, durch den ein Einführtrichter 248 gebildet wird.

Der Greifer 24 ist insbesondere dazu ausgebildet, Drähte mit einem Außendurchmesser zugreifen, der etwas größer ist als der Durchmesser des gebildeten Drahtkanals 247. Beim Schließen der Greiferhälften 241 um einen Drahtabschnitt zentriert sich dieser entlang des Drahtkanals 247. Je nach Druck bzw. Kraft, mit der die Greiferhälften 241 zugefahrenen werden, wird der Drahtabschnitt entweder fest gegriffen, losgelassen oder so gehalten, dass er quer nicht aus dem Greifer 24 rutscht, in Längsrichtung, also in Richtung des Drahtkanals 247, aber durch den Greifer 24 gezogen werden kann.

Dieses gibt die Möglichkeit, dass der Greifer 24 bei eingespanntem Ende des Drahtabschnitts am Draht entlang verfahren wird. Diese Möglichkeit wird, wie zuvor bereits beschrieben ist, im Zusammenhang mit dem Einlegen des Drahtabschnitts 63 in den Bearbeitungsschlitz 101 des Markierautomat 10 genutzt.

Diese Möglichkeit kann vom Verdrahtungsautomaten des zweiten Ausführungsbeispiels zudem genutzt werden, um einen Drahtabschnitt an seinen beiden Enden zu verdrahten. Dazu wird der Drahtabschnitt zunächst wie im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben vom Ablängautomaten 6 entgegengenommen, sodass ein freies Ende des Drahtabschnitts um einen gewissen Abstand, beispielsweise einige Zentimeter, über das Ende des Greifers 24 hervorsteht. Dieses überstehende Ende kann mithilfe des Drahtsensors 7 in seiner Ausrichtung und auch der Länge des Überstands vermessen und gegebenenfalls mithilfe der Klemmvorrichtung 8 ausgerichtet werden. Um die Länge des Überstands zu vermessen, fährt der Roboterarm 2 den Drahtabschnitt in einer zickzackförmigen Bewegung in den Drahtsensor 7 ein oder aus, so dass eine erste bzw. letzte Unterbrechung der optischen Messstrecke detektiert werden kann, aus der die Länge des Überstands berechnet werden kann.

Die Längenmessung des Drahtabschnitts kann auch vorgenommen werden, um gemessene Längendaten des von dem Ablängautomaten 6 bereitgestellten Drahtabschnitts gegenüber Planungsdaten zu überprüfen und anhand einer Differenz tatsächliche Verfahrwege des Roboterarms 2 mit vorgegebenen abzugleichen.

Nach einem Abisolieren durch den Abisolierautomaten 9 kann das bereits abisolierte, erste Ende zum Beispiel in der Klemmvorrichtung 8 fixiert werden.

Der Roboterarm 2 öffnet dann seinen Greifer 24 gerade soweit, dass der Drahtabschnitt noch im Greifer 24 verbleibt, der Greifer 24 aber entlang des Drahts verfahren werden kann. Der Roboterarm 2 bewegt dann den Greifer 24 bis annähernd zum freien, zweiten Ende des Drahtabschnitts, beispielsweise wieder einige Zentimeter vor das zweite Ende. Dieses erfolgt auf Basis der dem Steuersystem des Roboterarms 2 bekannten Länge des verarbeiteten Drahtabschnitts. Danach wird der Greifer 24 weiter zugefallen, so dass der Drahtabschnitt festgegriffen wird und das erste Ende des Drahtabschnitts wird aus der Klemmvorrichtung 8 gelöst. Der Roboterarm 2 hat damit den Drahtabschnitt umgegriffen, sodass jetzt das zweite Ende be- bzw. verarbeitet werden kann. Dazu fährt der Roboterarm 2 dieses noch unbearbeitete zweite Ende des Drahtabschnitts wiederum durch den Drahtsensor 7, um seine Ausrichtung und die Länge des Überstands zu bestimmen. Damit kann die Position des Drahtabschnitts im Greifer 24, die zunächst nur berechnet wurde, tatsächlich vermessen und gegebenenfalls mithilfe der Klemmvorrichtung 8 korrigiert werden.

Falls bei dem Drahtabschnitt mithilfe des Markierautomat 10 eine Markierung 102 aufgebracht wird, kann der Markiervorgang bereits zum Umgreifenden des Drahtabschnitts genutzt werden. Das zuvor beschriebe separate Umgreifen mithilfe der Klemmvorrichtung 8 kann dann entfallen.

Neben den beschriebenen Be- und Verarbeitungsmöglichkeiten für den Drahtabschnitt können in einer Weiterbildung der Verdrahtungsvorrichtung auch weitere Einrichtungen bzw. Automaten auf der Arbeitsplattform 1 montiert werden. Beispielhaft ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel als weitere Bearbeitungsstation ein Kabelbündler 12 dargestellt, der es ermöglicht, mehrere Drähte zu einem Kabelstrang zusammenzufassen. Der Kabelbündler 12 weist eine Durchführöffnung 121 auf, in die die Drähte eingeführt werden. Sie werden dann von dem Kabelbündler 12 durch zwei aufeinandergefügte selbstklebende Streifen zu einem Kabelstrang gebündelt.

Als eine weitere Bearbeitungsstationen kann beispielsweise ein Crimpautomat vorgesehen sein, der z.B. eine Aderendhülse auf abisolierte Enden eines Drahtabschnitt aufbringt, oder ein Automat, der einen Steckverbinder an einem Drahtende anbringt. Dazu können ergänzend Einrichtungen genutzt werden, die die verwendeten Aderendhülsen, Steckverbinder oder sonstige Kontaktelemente bereitstellen. Weiter können Kabelzuführeinheiten eingesetzt werden, die vorkonfektionierte Kabel bereitstellen. Bezugszeichenliste

1 Arbeitsplattform

2 Roboterarm

21 Armelement

22 Gelenk

23 Greiferaufnahme

24 Greifer

241 Greiferhälfte

242 Steckadapter

243 Nut

244 Steckdorn

245 Greiferbacke

246 Lamelle 247 Drahtkanal 248 Einführtrichter

3 Greifermagazin

31 Magazingabel

4 Komponentenmagazin

41 Sockel

42 Auflage 421 Winkelschiene 422 Langloch 423 Bügel

43 Erweiterungssockel

44 weitere Auflage 441 Winkelschiene 442 Langloch 443 Bügel

5 T ragschienenaufnahme

51 Tragschienenabschnitt

52 elektrische Komponente

53 Karton

6 Ablängautomat

61 Spulenträger 62 Drahtspule

63 Drahtabschnitt

7 Drahtsensor

71 Sockel

72, 73 optische Messgabel

74, 75 Detektionslinie

8 Klemmvorrichtung

81 Sockel

82 Klemmbacke

9 Abisolierautomat

10 Markierautomat

101 Bearbeitungsschlitz

102 Markierung

11 weitere Klemmvorrichtung

111 Sockel

112 Schwenkarm

113 Greifer

114 Klemmbacke

115 Klemmlamelle

12 Kabelbündler

121 Durchführöffnung