JUNG KEVIN (DE)
DE102018133337A1 | 2020-06-25 | |||
DE102021103561B3 | 2022-03-24 | |||
DE102018133319A1 | 2020-06-25 | |||
EP0654436A1 | 1995-05-24 | |||
DE102021103561B3 | 2022-03-24 | |||
DE102018133337A1 | 2020-06-25 |
Ansprüche Verfahren zum Verwalten von Fertigungsaufträgen für eine Mehrzahl von manuellen und/oder automatisierten Bearbeitungsstationen (400.1, 400.2) betreffend die Verdrahtung von elektrischen Komponenten (2) einer auf einer Montageplatte (3) angeordneten einer Schalt- und/oder Steuerungsanlage, das die Schritte aufweist: Beziehen (1000) einer Planung zumindest einer Schalt- und/oder Steuerungsanlage, die zumindest Ortsinformation und Orientierungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Komponenten (2) der Schalt- und/oder Steuerungsanlage auf einer Montageplatte (3) und Verdrahtungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Verdrahtungen zwischen jeweils zweien der elektrischen Komponenten (2) aufweist, wobei das Beziehen der Planung beispielsweise zwischen zwei Arbeitsebenen, beispielsweise seitens einer Werkstatt von einem Engineering, erfolgt; Erstellen (2000) von individuellen Bearbeitungsaufträgen für jede einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen (400) anhand der Planung der zumindest einen Schalt- und/oder Steuerungsanlage, wobei jeder Bearbeitungsauftrag eine individuell vorgegebene Verdrahtungsreihenfolge zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte umfasst; Senden (3000) eines Drahtkonfektionierauftrags an einen Drahtkonfektionierautomat (300) zum sequentiellen Herstellen einer Mehrzahl individuell zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte (1) entsprechend der Verdrahtungsreihenfolgen der einzelnen Bearbeitungsaufträge; Anweisen (4000) des Drahtkonfektionierautomats (300) zum Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte an die einzelnen Bearbeitungsstationen (400) in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge; Ausgeben (5000) der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte (1) an die einzelnen Bearbeitungsstationen (400) mittels eines Luftdrucktransportsystems (200); Abbremsen (6000) der Drähte (1) vor Erreichen der manuellen Bearbeitungsstationen (400.1) jeweils mittels einer Drahtbremsstation (100). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausgeben (5000) eines nachfolgenden vorkonfektionierten Drahts (1) an jede der einzelnen Bearbeitungsstationen (400) nach Erhalt einer den vorangegangenen Draht (1) betreffenden Verarbeitungsbestätigung (4) seitens der jeweiligen Bearbeitungsstation (400) erfolgt. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend das automatisierte oder manuelle Verdrahten (7000) der elektrischen Komponenten (2) in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge und entsprechend der Verdrahtungsinformation, der Ortsinformation und der Orientierungsinformation. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Ausgeben (5000) der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte (1) an die einzelnen Bearbeitungsstationen (400) das Anweisen einer zwischen dem Drahtkonfektionierautomat (300) und den mehreren Bearbeitungsstationen (400) angeordneten Drahtweiche (500) zum Zuführen des jeweiligen Drahts (1) zu einer Ziel-Bearbeitungsstation (400) entsprechend der Verdrahtungsreihenfolge umfasst. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Erfassen (8000) des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation (100) befindlichen Drahts (1); Signalisieren (9000) des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation (100) befindlichen Drahts (1) an einen Bediener der der Bremsstation (100) zugeordneten Bearbeitungsstation (400). Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner aufweisend das kontrollierte Ausgeben (10000) des zumindest teilweise vorkonfektionierten Drahts (1) aus der Drahtbremsstation (100) mittels einer in der Drahtbremsstation (100) vorgesehenen Vorschubeinrichtung (104). - Drahtbremsstation (too), insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, für das Abbremsen eines mittels eines Luftdrucktransportsystems (200) transportierten Drahts (1), wobei die Drahtbremsstation (100) eine an eine Transportleitung (201) des Luftdrucktransportsystems (200) anschließbare Drahtannahme (101) und eine von der Drahtannahme (101) abgewandt angeordnete Drahtausgabe (102) zum kontrollierten Ausgeben des Drahts (1) aufweist, wobei die Drahtbremsstation (100) eine zwischen der Drahtannahme (101) und der Drahtausgabe (102) angeordnete Bremseinrichtung (103) zum Abbremsen eines über die Transportleitung (201) heraneilenden Drahts (1) aufweist. . Drahtbremsstation (100) nach Anspruch 7, welche ferner eine Vorschubeinrichtung (104) aufweist, welche zum Ausgeben eines Drahts (1) aus der Drahtausgabe (102) mit einer einstellbaren Vorschubgeschwindigkeit eingerichtet ist. . Drahtbremsstation (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Bremseinrichtung (103) eine elektromagnetische Bremsvorrichtung, wie beispielsweise eine Wirbelstrombremse, und/oder zwei einen Spalt (105) ausbildende Rollen (106) aufweist, wobei der Spalt (105) im Transportweg des Drahts (1) angeordnet ist und die Rollen (106) gegeneinander vorgespannt sind, so dass ein über die Drahtannahme (101) in die Drahtbremsstation (100) eintretender Draht (1) im Spalt (105) abgebremst wird. 0. Drahtbremsstation (100) nach Anspruch 9, wobei die Vorschubeinrichtung (104) zum gegenläufigen Antreiben der Rollen (106) ausgebildet ist, so dass mittels der Vorschubeinrichtung (104) ein zuvor abgebremster Draht (1) die Vorspannkraft der Rollen (106) überwindend durch den Spalt (105) geführt aus der Drahtausgabe (102) herausgebbar ist. 1. Drahtbremsstation (100) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Rollen (106) über eine zwischen diesen angeordnete, insbesondere deren Rollenachsen verbindende, Spannfeder (111) vorgespannt sind. Drahtbremsstation (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die Rollen (106) jeweils auf einem Hebelarm (107) montiert sind, welche gegeneinander verschwenkbar sind, wodurch die Rollen (106) im Wesentlichen senkrecht zum Transportweg des Drahts (1) zur stufenlosen Anpassung des Spalts (105) an unterschiedliche Drahtstärken relativ zueinander beweglich sind. Drahtbremsstation (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Vorschubeinrichtung (104) einen Schrittmotor (108) aufweist, durch welchen die Rollen (106) mittels zumindest eines über eine Umlenkrollenmechanik (109) geführten Riemens (110) synchron angetrieben sind. Drahtbremsstation (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, welche ferner einen Präsenzsensor (112), insbesondere einen Ringsensor, aufweist, mittels welchem das Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation (100) befindlichen Drahts (1) detektiert werden kann. Drahtbremsstation (100) nach Anspruch 14, wobei das Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation (100) befindlichen Drahts (1) über eine in der Drahtbremsstation (100) vorhandene Signaleinrichtung (113) an im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation (100) befindliches Bedienpersonal signalisierbar ist. Drahtbremsstation (100) nach Anspruch 15, welche ferner eine Betätigungseinrichtung (114), beispielsweise einen Taster, zum manuellen Ausgeben eines Drahts (1) aus der Drahtausgabe (102) aufweist, sobald das Vorhandensein eines Drahts (1) signalisiert wurde. Drahtbremsstation (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wobei die Drahtausgabe (102) zur Gefahrenreduzierung für im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation (100) befindliches Bedienpersonal als schräg aus dem Transportweg abgewinkelter Auslass ausgebildet ist. Anordnung für den Transport eines vorkonfektionierten Drahts (1) von einem Drahtkonfektionierautomat (300) zu einer Bearbeitungsstation (400), wobei die Anordnung einen Drahtkonfektionierautomat (300), eine Bearbeitungsstation (400) und ein Luftdrucktransportsystem (200) mit einer Transportleitung (201) zum Transportieren von Drähten (1) vom Drahtkonfektionierautomat (300) zur Bearbeitungsstation (400) aufweist, wobei die Anordnung eine Drahtbremsstation (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 17 aufweist, deren Drahtausgabe (102) in die Bearbeitungsstation (400) mündet. Anordnung nach Anspruch 18, welche mehrere als manueller Verdrahtungsarbeitsplatz ausgebildete Bearbeitungsstation (400) aufweist, welchen jeweils eine Transportleitung (201) sowie eine daran endseitig angeschlossene Drahtbremsstation (100) zugeordnet ist, wobei die Anordnung ferner eine zwischen dem Drahtkonfektionierautomat (300) und den Bearbeitungsstationen (400) angeordnete Drahtweiche (500) mit einem Drahteingang (501) und mehreren Drahtausgängen (502) aufweist, wobei die Drahtweiche (500) eingangsseitig über eine Transportleitung (201) mit dem Drahtkonfektionierautomat (300) und ausgangsseitig über jeweilige Transportleitungen (201) mit den mehreren Bearbeitungsstationen (400) verbunden ist, wobei die Drahtweiche (500) zum Zuführen eines Drahts (1) zu einer Ziel-Bearbeitungsstation (400) zum selektiven Einspeisen eines Drahts (1) in eine der an die Drahtausgänge (502) angeschlossenen Transportleitungen (201) ausgebildet ist. |
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verwalten von Fertigungsaufträgen für eine Mehrzahl von manuellen und/oder automatisierten Bearbeitungsstationen betreffend die Verdrahtung von elektrischen Komponenten einer auf einer Montageplatte angeordneten einer Schalt- und/oder Steuerungsanlage umfassend das Abbremsen von Drähten vor Erreichen von manuellen Bearbeitungsstationen. Die Erfindung betrifft zudem eine entsprechende Drahtbremsstation sowie eine entsprechende Anordnung, welche eine Drahtbremsstation aufweist.
Bei der Fertigung von Schalt- und Steuerungsanlagen ist der Prozess der Verdrahtung einer der zentralen und zeitintensivsten Arbeitsvorgänge, der bis heute häufig noch vollständig manuell durchgeführt wird. Dabei stellt nicht nur die hohe Komplexität des Arbeitsvorgangs sondern auch der Anspruch an eine vollständige Fehlerfreiheit große Anforderungen an die im Schalt- und Steuerungsanlagenbau tätigen Personen.
Für die Optimierung des Verdrahtungsvorgangs sind unterschiedliche technische Hilfsmittel mit verschiedenen Unterstützungsstufen bekannt. Dies reicht von Handwerkzeugen und/oder Halbautomaten zur Drahtkonfektionierung bis hin zur vollautomatischen Anlage, welche einzelne Drähte vollständig vorkonfektioniert, beispielsweise ablängen, abisolieren, Aderendhülse aufbringen und vercrimpen. Die so hergestellten vorkonfektionierten Kabel können anschließend mittels eines Luftdrucktransportsystems an unterschiedliche nachgelagerte Bearbeitungsstationen transportiert und verteilt werden. Eine Anordnung für den Transport eines Drahtes von einem Drahtkonfektionierungsautomaten zu einer Abnahmestelle ist beispielsweise bekannt aus der DE 102021103561 B3. Ein Verfahren zur Verdrahtung von elektrischen Komponenten einer auf einer Montageplatte angeordneten elektrischen Schaltanlage ist ferner bekannt aus der Druckschrift DE 10 2018 133337 Ai.
Als Schnittstelle zwischen einem Luftdrucktransportsystem zum gezielten Transportieren von vorkonfektionierten Drähten und einem manuellen Verdrahtungsarbeitsplatz ist jedoch bisher keine technische Lösung bekannt. Insbesondere besteh eine Herausforderung darin, als in einer vorgesehenen Reihenfolge an dem manuellen Verdrahtungsarbeitsplatz ankommende Drahtsequenz bereitgestellte, vorkonfektionierte Drähte sicher und einfach zu handhaben für an dem manuellen Verdrahtungsarbeitsplatz arbeitendes Personal bereitzustellen.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, dass an einem manuellen Verdrahtungsarbeitsplatz ankommende Drähte möglichst sicher und einfach gehandhabt werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche betreffen jeweils vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Demgemäß weist das Verfahren die Schritte auf:
Beziehen einer Planung zumindest einer Schalt- und/oder Steuerungsanlage, die zumindest Ortsinformation und Orientierungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Komponenten der Schalt- und/oder Steuerungsanlage auf einer Montageplatte und Verdrahtungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Verdrahtungen zwischen jeweils zweien der elektrischen Komponenten aufweist;
Erstellen von individuellen Bearbeitungsaufträgen für jede einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen anhand der Planung der zumindest einen Schalt- und/oder Steuerungsanlage, wobei jeder Bearbeitungsauftrag eine individuell vorgegebene Verdrahtungsreihenfolge zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte umfasst;
Senden eines Drahtkonfektionierauftrags an einen Drahtkonfektionierautomat zum sequentiellen Herstellen einer Mehrzahl individuell zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte entsprechend der Verdrahtungsreihenfolgen der einzelnen Bearbeitungsaufträge;
Anweisen des Drahtkonfektionierautomats zum Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte an die einzelnen Bearbeitungsstationen in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge;
Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte an die einzelnen Bearbeitungsstationen mittels eines Luftdrucktransportsystems;
Abbremsen der Drähte vor Erreichen der manuellen Bearbeitungsstationen jeweils mittels einer Drahtbremsstation.
Die Planung der Schaltanlage, das heißt insbesondere die Ortsinformation und Orientierungsinformation über die Mehrzahl elektrischer Komponenten der Schaltanlage sowie die die Verdrahtung der Komponenten betreffende Verdrahtungsinformation können beispielsweise direkt aus einem D-ECAD-System bereitgestellt werden. Über dieses System können auch ergänzende Informationen betreffend die elektrische Schaltanlage, soweit sie die Verdrahtung unterstützen können, bezogen werden. Diese Informationen können beispielsweise eine individuelle Konfektionierung einzelner Kabel der Verdrahtung umfassen. Das Bestimmen eines Automatisierungsgrades der Verdrahtung kann das Bestimmen einer Automatisierungstauglichkeit einzelner Verdrahtungsschritte, bei denen jeweils zwei elektrische Komponenten der elektrischen Schaltanlage miteinander verdrahtet werden, umfassen. Bei dem Bereitstellen einer Planung der Schaltanlage kann weiterhin Komponenteninformation aus der Planung bereitgestellt werden, vorzugsweise mindestens eine Abmessung der Montageplatte, ein Typ mindestens einer der elektrischen Komponenten oder einer weiteren Komponente der elektrischen Schaltanlage, mindestens eine Anschlussart mindestens einer der elektrischen Komponenten, einer Anschlusskoordinate mindestens einer der elektrischen Komponenten, oder eine Geometrie mindestens einer der elektrischen Komponenten.
Es kann vorgesehen sein, dass das Ausgeben eines nachfolgenden vorkonfektionierten Drahts an jede der einzelnen Bearbeitungsstationen nach Erhalt einer den vorangegangenen Draht betreffenden Verarbeitungsbestätigung seitens der jeweiligen Bearbeitungsstation erfolgt. Dadurch kann eine kontrollierte Belieferung der Bearbeitungsstationen mit dem jeweils für den nächsten Verdrahtungsschritt vorgesehenen Draht erfolgen. Somit erfolgt das Festlegen der Belieferungsreihenfolge für die einzelnen Bearbeitungsstationen seitens der Verwaltungssteuerung bzw. seitens des Drahtkonfektionierautomats, während das Anfordern der einzelnen Drähte bzw. der Belieferungszeitpunkt durch die Bearbeitungsstationen vorgegeben werden kann, sobald die das abgeschlossene Verarbeiten eines vorangegangenen Drahts bestätigen.
Das Verfahren kann ferner das das automatisierte oder manuelle Verdrahten der elektrischen Komponenten in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge und entsprechend der Verdrahtungsinformation, der Ortsinformation und der Orientierungsinformation umfassen.
Ferner kann das Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte an die einzelnen Bearbeitungsstationen das Anweisen einer zwischen dem Drahtkonfektionierautomat und den mehreren Bearbeitungsstationen angeordneten Drahtweiche zum Zuführen des jeweiligen Drahts zu einer Ziel-Bearbeitungsstation entsprechend der Verdrahtungsreihenfolge umfassen. Die Drahtweiche kann Bestandteil des Drahtkonfektionierautomats sein oder in Drahtvorschubrichtung dem Drahtkonfektionierautomat nachgelagert entlang des Transportwegs angeordnet sein. Bei einer Ausführungsform kann in Drahtvorschubrichtung bis zu der Drahtweiche im besten Fall lediglich eine einzelne Transportleitung oder es können zwei oder mehr Transportleitungen für unterschiedliche Drahtquerschnittsbereiche vorgesehen sein, während in Vorschubrichtung der Drahtweiche nachfolgend eine der Anzahl zu versorgender Abnahmestellen bzw. Bearbeitungsstationen entsprechende Anzahl Transportleitungen abgehen kann, wobei jede Transportleitung einer der Vielzahl Abnahmestellen, beispielsweise einem Roboter und/oder einem manuellen Arbeitsplatz, zugeleitet sind. In Anbetracht der mit dem Drahtkonfektionierungsautomaten realisierbaren Taktraten im Vergleich zu den Taktraten bei der automatisierten, teilautomatisierten, oder manuellen Verdrahtung, kann ein Drahtkonfektionierungsautomat dazu verwendet werden, ca. zehn oder mehr Abnahmestellen zu bedienen, sodass die Drahtweiche an ihrer Ausgangsseite eine entsprechende Anzahl Abnahmetransportleitungen aufweisen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren ferner die Schritte umfasst: Erfassen des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation befindlichen Drahts; Signalisieren des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation befindlichen Drahts an einen Bediener der der Bremsstation zugeordneten Bearbeitungsstation. Das Erfassen des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation befindlichen Drahts kann beispielsweise mittels eines Präsenzsensors, beispielsweise einem induktiven Ringsensor erfolgen. Das Signalisieren des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation befindlichen Drahts an einen Bediener kann optisch und/oder akustisch erfolgen, beispielsweise durch Ausgeben eines Signaltons oder durch Aufleuchten einer an der Bremsstation angeordneten Lampe.
Darüber hinaus kann das Verfahren das kontrollierte Ausgeben des zumindest teilweise vorkonfektionierten Drahts aus der Drahtbremsstation mittels einer in der Drahtbremsstation vorgesehenen Vorschubeinrichtung umfassen. Die Vorschubeinrichtung kann zum Herausleiten des in der Drahtbremsstation befindlichen Drahts aus der Drahtbremsstation mit einer Geschwindigkeit ausgebildet sein, welche deutlich geringer ist, als die Geschwindigkeit, mit welcher der Draht in der Drahtbremsstation ankommt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Drahtbremsstation, insbesondere zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, für das Abbremsen eines mittels eines Luftdrucktransportsystems transportierten Drahts, wobei die Drahtbremsstation eine an eine Transportleitung des Luftdrucktransportsystems anschließbare Drahtannahme und eine von der Drahtannahme abgewandt angeordnete Drahtausgabe zum kontrollierten Ausgeben des Drahts aufweist, wobei die Drahtbremsstation eine zwischen der Drahtannahme und der Drahtausgabe angeordnete Bremseinrichtung zum Abbremsen eines über die Transportleitung heraneilenden Drahts aufweist. Die Bremswirkung der Bremseinrichtung kann beispielsweise induktiv oder durch Verjüngen oder temporäres Versperren des Transportpfads des Drahts erzeugt werden. Die Bremseinrichtung kann zwei einen Spalt ausbildende Rollen aufweisen, wobei der Spalt im Transportweg des Drahts angeordnet ist und die Rollen gegeneinander vorgespannt sind, so dass ein über die Drahtannahme in die Drahtbremsstation eintretender Draht im Spalt abgebremst wird.
Die Drahtbremsstation kann ferner eine Vorschubeinrichtung aufweisen, welche zum Ausgeben eines Drahts aus der Drahtausgabe mit einer einstellbaren Vorschubgeschwindigkeit eingerichtet ist. Die Vorschubeinrichtung kann zum gegenläufigen Antreiben der Rollen ausgebildet sein, so dass mittels der Vorschubeinrichtung ein zuvor abgebremster Draht die Vorspannkraft der Rollen überwindend durch den Spalt geführt aus der Drahtausgabe herausgebbar ist. Die Rollen können über eine zwischen diesen angeordnete, insbesondere deren Rollenachsen verbindende, Spannfeder vorgespannt sein. Die Rollen können jeweils auf einem Hebelarm montiert sein, welche gegeneinander verschwenkbar sind, wodurch die Rollen im Wesentlichen senkrecht zum Transportweg des Drahts zur stufenlosen Anpassung des Spalts an unterschiedliche Drahtstärken relativ zueinander beweglich sind. Die Rollen können jeweils auf den frei schwingbaren Enden der Hebelarme drehbar gelagert angeordnet sein. Die gegenüberliegenden Enden der Hebelarme können verschwenkbar in der Drahtbremsstation gelagert sein.
Die Vorschubeinrichtung kann einen Schrittmotor aufweisen, durch welchen die Rollen mittels zumindest eines über eine Umlenkrollenmechanik geführten Riemens synchron angetrieben sind. Die Umlenkrollenmechanik kann über einen ersten Riemen mit einer Motorwelle des Schrittmotors gekoppelt sein. Die Umlenkrollenmechanik kann eine Mehrzahl Umlenkrollen aufweisen, von denen zwei koaxial mit den Hebelarmachsen angeordnet und gelagert sind. Von diesen Umlenkrollen kann jede über einen separaten Riemen mit jeweils einer der den Spalt ausbildenden Rollen gekoppelt sein, so dass die Rollen dadurch synchron und gegenläufig antreibbar sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Drahtbremsstation einen Präsenzsensor, insbesondere einen Ringsensor, aufweist, mittels welchem das Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation befindlichen Drahts detektiert werden kann. Der Präsenzsensor kann derart angeordnet sein, dass die in Transportrichtung weisende Spitze eines in der Drahtbremsstation in einer Bremsposition befindlichen Drahts sich im Messbereich des Präsenzsensors befindet.
Das Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation befindlichen Drahts kann über eine in der Drahtbremsstation vorhandene Signaleinrichtung an im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation befindliches Bedienpersonal signalisierbar sein. Die Signaleinrichtung kann zum Ausgeben von akustischen und/oder optischen Signalen ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Signaleinrichtung einen Summton oder eine Melodie ausgeben. Alternativ kann die Signal einrichtung in Form einer oder mehrerer Lampen, beispielsweise LEDs an der Außenseite der Drahtbremsstation ausgebildet sein. Ferner kann eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise einen Taster, zum manuellen Ausgeben eines Drahts aus der Drahtausgabe vorgesehen sein, sobald das Vorhandensein eines Drahts signalisiert wurde. Die Drahtbremsstation kann eine Platine aufweisen, welche mit dem Präsenzsensor, dem Schrittmotor, der Betätigungseinrichtung und der Signal einrichtung gekoppelt ist. Bei Feststellen des Vorhandenseins eines Drahts in der Drahtbremsstation mittels des Präsenzsensors kann dieser diese Information an die Platine übermitteln, welche daraufhin die Signaleinrichtung ansteuern kann, um eine Bedienperson über den vorhandenen Draht zu informieren. Sobald die Bedienperson die Betätigungseinrichtung zur Ausgabe des Drahts betätigt, kann die Platine den Schrittmotor ansteuern, so dass über diesen die Rollen angetrieben werden und den Draht über die Drahtausgabe aus der Drahtbremseinrichtung ausgeben können.
Die Drahtausgabe kann zur Gefahrenreduzierung für im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation befindliches Bedienpersonal als schräg aus dem Transportweg abgewinkelter Auslass ausgebildet sein. Dadurch kann auch im unwahrscheinlichen Fall des Versagens der Bremseinrichtung ein aus der Transportleitung des Luftdrucktransportsystems in die Drahtbremsstation eintretender Draht trotzdem abgebremst und in eine Richtung weg vom Bedienpersonal abgelenkt werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung für den Transport eines vorkonfektionierten Drahts von einem Drahtkonfektionierautomat zu einer Bearbeitungsstation, wobei die Anordnung einen Drahtkonfektionierautomat, eine Bearbeitungsstation und ein Luftdrucktransportsystem mit einer Transportleitung zum Transportieren von Drähten vom Drahtkonfektionierautomat zur Bearbeitungsstation aufweist, wobei die Anordnung eine Drahtbremsstation nach einem der Ansprüche 7 bis 17 aufweist, deren Drahtausgabe in die Bearbeitungsstation mündet.
Die Anordnung kann mehrere als manueller Verdrahtungsarbeitsplatz ausgebildete Bearbeitungsstationen aufweist, welchen jeweils eine Transportleitung sowie eine daran endseitig angeschlossene Drahtbremsstation zugeordnet ist, wobei die Anordnung ferner eine zwischen dem Drahtkonfektionierautomat und den Bearbeitungsstationen angeordnete Drahtweiche mit einem Drahteingang und mehreren Drahtausgängen aufweist, wobei die Drahtweiche eingangsseitig über eine Transportleitung mit dem Drahtkonfektionierautomat und ausgangsseitig über jeweilige Transportleitungen mit den mehreren Bearbeitungsstationen verbunden ist, wobei die Drahtweiche zum Zuführen eines Drahts zu einer Ziel-Bearbeitungsstation zum selektiven Einspeisen eines Drahts in eine der an die Drahtausgänge angeschlossenen Transportleitungen ausgebildet ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der nachstehenden Figuren erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Prozesses zur automatisierten Verdrahtung;
Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform einer
Drahtbremsstation ohne Gehäusedeckel;
Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform einer
Drahtbremsstation mit Gehäusedeckel;
Fig. 4 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer Drahtbremsstation ohne Gehäusedeckel;
Fig. 5 eine perspektivische Rückansicht einer Ausführungsform einer
Drahtbremsstation ohne Gehäusedeckel;
Fig. 6 eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform einer
Drahtbremsstation ohne Gehäusedeckel;
Fig. 7 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Drahtbremsstation ohne Gehäusedeckel;
Fig. 8 schematisch ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt eine Prozessübersicht für ein Verfahren zur automatisierten Verdrahtung im Steuerungs- und Schaltanlagenbau. Dieses betrifft insbesondre die Verwaltung von Fertigungsaufträgen für eine Mehrzahl von manuellen und/oder automatisierten Bearbeitungsstationen 400.1, 400.2 betreffend die Verdrahtung von elektrischen Komponenten 2 einer auf einer Montageplatte 3 angeordneten einer Schalt- und/ oder Steuerungsanlage. Datenflüsse 15 sind dabei mittels gestrichelter Linien und Materialflüsse 16 mittels durchgezogener Linien gekennzeichnet. In einer im Bereich Engineering 7 verorteten Datenbank 18 zur Hinterlegung von Plänen für Schalt- und/oder Steuerungsanlagen sowie zur integrierten Planung für die Erstellung von Schaltplänen und Schaltschranklayouts in 3D werden zunächst entsprechende Schaltpläne und Schaltschranklayouts entworfen und in der Datenbank 18 hinterlegt. Dann werden über eine im Bereich Werkstatt 6 verortete Steuerungseinrichtung 19 zum Verwalten von Fertigungsaufträgen zu fertigende Schaltpläne und Schaltschranklayouts von der Datenbank 18 exportiert. Anhand der erhaltenen Schaltpläne und Schaltschranklayouts werden dann mittels der Steuerungseinrichtung 19 individuelle Bearbeitungsaufträge für jede einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen 400.1, 400.2 erstellt, wobei jeder Bearbeitungsauftrag eine individuell vorgegebene Verdrahtungsreihenfolge zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte umfasst. Die Steuerungseinrichtung 19 sendet anschließend einen Drahtkonfektionierauftrag 5 an einen Drahtkonfektionierautomat 300 zum sequentiellen Herstellen einer Mehrzahl individuell zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte 1 entsprechend der Verdrahtungsreihenfolgen der einzelnen Bearbeitungsaufträge. Ferner wird der Drahtkonfektionierautomats 300 zum Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte 1 an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge angewiesen. Von dem Drahtkonfektionierautomat 300 werden dann mittels eines Luftdrucktransportsystems 200 die zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte 1 an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 ausgegeben. Das Ausgeben der Drähte 1 an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 umfasst dabei das Anweisen einer zwischen dem Drahtkonfektionierautomat 300 und den mehreren Bearbeitungsstationen 400 angeordneten Drahtweiche 500, welche die jeweiligen Drähte selektiv einer jeweiligen Ziel-Bearbeitungsstation 400 entsprechend der Verdrahtungsreihenfolge zuführt. Das Ausgeben eines Drahts 1 an jede der einzelnen Bearbeitungsstationen 400 erfolgt jeweils nach Erhalt einer den vorangegangenen Draht 1 betreffenden Verarbeitungsbestätigung 4 seitens der jeweiligen Bearbeitungsstation 400. Vor Erreichen der manuellen Bearbeitungsstationen 400.1 werden die dort ankommenden Drähte jeweils mittels einer Drahtbremsstation 100 abgebremst. In den Drahtbremsstationen 100 wird jeweils das Vorhandensein eines in einer Bremsstation 100 befindlichen Drahts 1 mittels eines Präsenzsensors 112 erfasst und anschließend das Vorhandensein eines in einer Bremsstation 100 befindlichen Drahts 1 einem Bediener der der Bremsstation 100 zugeordneten Bearbeitungsstation 400.1 signalisiert. Sobald dieser eine Betätigungseinrichtung der Drahtbremsstation betätigt, erfolgt das kontrollierte Ausgeben des zumindest Drahts i aus der Drahtausgabe der Drahtbremsstation 100 mittels einer in der Drahtbremsstation 100 vorgesehenen Vorschubeinrichtung 104. An den manuellen Verdrahtungsarbeitsplätzen 400.1 sowie an dem Verdrahtungsroboter 400.2 erfolgt schließlich das automatisierte oder manuelle Verdrahten der elektrischen Komponenten 2 in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge und entsprechend der Verdrahtungsinformation, der Ortsinformation und der Orientierungsinformation. Die manuellen Verdrahtungsarbeitsplätze erhalten dabei ferner Informationen seitens der Steuerungseinrichtung 19 betreffend eine Verdrahtungsanleitung sowie eine Drahtliste 11, welche an den Verdrahtungsarbeitsplätzen 400.1 jeweils über ein Display 17 ausgegeben werden. Der Verdrahtungsroboter 400.2 ist mit der Steuerungseinrichtung 19 über eine Mensch- Maschine-Schnittstelle 10 gekoppelt. Diese erhält seitens der Steuerungseinrichtung 19 einen digitalen Zwilling 14, welcher von der Schnittstelle 10 als Roboterprogramm 9 an den Verdrahtungsroboter 400.2 ausgegeben wird. Der Verdrahtungsroboter 400.2 sendet über die Mensch-Maschine-Schnittstelle 10 Prozessdaten 13 an die Steuerungseinrichtung 19.
Die in den Figuren 2 bis 7 gezeigte Drahtbremsstation 100 weist zum Anschließen an eine Transportleitung 201 des Luftdrucktransportsystems 200 eine tüllenförmige Drahtannahme 101 auf, über welche ankommende Drähte 1 in die Drahtbremsstation 100 eingespeist werden können. Auf der der Drahtannahme 101 gegenüberliegenden Seite der Drahtbremsstation 100 ist eine Drahtausgabe 102 angeordnet, über welche die abgebremsten Drähte kontrolliert aus der Drahtbremsstation 100 herausgeführt werden können. Zwischen Drahtannahme 101 und Drahtausgabe 102 weist die Drahtbremsstation 100 insbesondere eine Bremseinrichtung 103 zum Abbremsen der Drähte sowie eine Vorschubeinrichtung 104 zum kontrollierten Herausführen der Drähte 1 aus der Drahtbremsstation 100 auf. Die Bremseinrichtung 103 weist zwei einen Spalt 105 ausbildende Förderrollen 106 auf, wobei der Spalt 105 im Transportweg des Drahts 1 angeordnet ist und die Rollen 106 über eine Spannfeder 111 gegeneinander vorgespannt sind, so dass ein über die Drahtannahme 101 in die Drahtbremsstation 100 eintretender Draht 1 im Spalt 105 abgebremst wird. Die Vorschubeinrichtung 104 ist zum gegenläufigen Antreiben der Rollen 106 ausgebildet, so dass mittels der Vorschubeinrichtung 104 ein zuvor abgebremster Draht 1 die Vorspannkraft der Rollen 106 überwindend durch den Spalt 105 geführt aus der Drahtausgabe 102 herausgebbar ist. Die Förderrollen 106 sind jeweils auf einem Hebelarm 107 montiert, wobei die Hebelarme 107 gegeneinander verschwenkbar sind, wodurch die Förderrollen 106 im Wesentlichen senkrecht zum Transportweg des Drahts 1 zur stufenlosen Anpassung des Spalts 105 an unterschiedliche Drahtstärken relativ zueinander beweglich sind. Die Vorschubeinrichtung weist einen Schrittmotor 108 auf, durch welchen die Rollen 106 mittels einer Umlenkrollenmechanik 109 und mehreren Riemen 110.1, 110.2 synchron angetrieben sind. Die Umlenkrollenmechanik weist drei Umlenkrollen auf, welche über einen ersten Riemen 110.1 mit einer Motorwelle 108.1 des Schrittmotors 108 gekoppelt sind, wobei die Umlenkrollen derart angetrieben sind, dass zwei jeweils in einer Flucht einer der Förderrollen 106 liegende Umlenkrollen gegenläufig und synchron angetrieben sind. Diese zwei Umlenkrollen sind ebenfalls auf den Hebelarmen 107 montiert und koaxial zu den Schwenkachsen der Hebelarme 107 rotierbar. Durch jeweils einen separaten Riemen 110.2 sind diese Umlenkrollen mit jeweils einer der Förderrollen 106 gekoppelt, so dass diese ebenfalls synchron und gegenläufig angetrieben werden.
In der Drahtbremsstation 100 ist ferner ein Ringsensor 112 verbaut, mittels welchem das Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation 100 befindlichen Drahts 1 detektiert werden kann. Der Ringsensor 112 weist eine Durchtrittsöffnung auf, durch die der Draht 1 nach Durchtreten des Spalts 105 durchtritt. Das mittels des Ringsensors 112 erfasste Vorhandensein eines in der Drahtbremsstation 100 befindlichen Drahts 1 wird dann über eine in der Drahtbremsstation 100 vorhandene Signaleinrichtung 113 an im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation 100 befindliches Bedienpersonal signalisiert. Über einen Taster 114 kann ein Bediener das Ausgeben eines Drahts 1 aus der Drahtausgabe 102 manuell auslösen, sobald das Vorhandensein eines Drahts 1 signalisiert wurde. Die Drahtausgabe 102 ist zur Gefahrenreduzierung für im Zugriffsbereich der Drahtbremsstation 100 befindliches Bedienpersonal als schräg nach unten aus dem Transportweg abgewinkelter Auslass ausgebildet. Die Drahtbremsstation 100 weist ferner eine Platine 115 auf, welche mit dem Ringsensor 112, dem Schrittmotor 108, der Betätigungseinrichtung 114 und der Signaleinrichtung 113 gekoppelt ist. Bei Feststellen des Vorhandenseins eines Drahts 1 in der Drahtbremsstation 100 mittels des Ringsensors 112 übermittelt dieser diese Information an die Platine 115, welche daraufhin die Signaleinrichtung 113 ansteuert, um eine Bedienperson über den vorhandenen Draht 1 zu informieren. Sobald die Bedienperson die Betätigungseinrichtung 114 zur Ausgabe des Drahts 1 betätigt, kann die Platine 115 den Schrittmotor 108 ansteuern, so dass über diesen die Förderrollen 106 angetrieben werden und der Draht 1 über die Drahtausgabe 102 aus der Drahtbremseinrichtung 100 ausgegeben wird. Fig. 8 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm einer Ausfiihrungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Dieses umfasst die Schritte Beziehen 1000 einer Planung zumindest einer Schalt- und/oder Steuerungsanlage, die zumindest Ortsinformation und Orientierungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Komponenten 2 der Schalt- und/oder Steuerungsanlage auf einer Montageplatte 3 und Verdrahtungsinformation über eine Mehrzahl elektrischer Verdrahtungen zwischen jeweils zweien der elektrischen Komponenten 2 aufweist;
Erstellen 2000 von individuellen Bearbeitungsaufträgen für jede einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen 400 anhand der Planung der zumindest einen Schalt- und/ oder Steuerungsanlage, wobei jeder Bearbeitungsauftrag eine individuell vorgegebene Verdrahtungsreihenfolge zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte umfasst;
Senden 3000 eines Drahtkonfektionierauftrags an einen Drahtkonfektionierautomat 300 zum sequentiellen Herstellen einer Mehrzahl individuell zumindest teilweise vorkonfektionierter Drähte 1 entsprechend der Verdrahtungsreihenfolgen der einzelnen Bearbeitungsaufträge;
Anweisen 4000 des Drahtkonfektionierautomats 300 zum Ausgeben der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge;
Ausgeben 5000 der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte 1 an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 mittels eines Luftdrucktransportsystems 200;
Abbremsen 6000 der Drähte 1 vor Erreichen der manuellen Bearbeitungsstationen 400.1 jeweils mittels einer Drahtbremsstation 100
Ausgeben 5000 eines nachfolgenden vorkonfektionierten Drahts 1 an jede der einzelnen Bearbeitungsstationen 400 nach Erhalt einer den vorangegangenen Draht 1 betreffenden Verarbeitungsbestätigung 4 seitens der jeweiligen Bearbeitungsstation 400 erfolgt, wobei das Ausgeben 5000 der zumindest teilweise vorkonfektionierten Drähte 1 an die einzelnen Bearbeitungsstationen 400 das Anweisen einer zwischen dem Drahtkonfektionierautomat 300 und den mehreren Bearbeitungsstationen 400 angeordneten Drahtweiche 500 zum Zuführen des jeweiligen Drahts 1 zu einer Ziel- Bearbeitungsstation 400 entsprechend der Verdrahtungsreihenfolge umfasst;
Automatisiertes oder manuelles Verdrahten 7000 der elektrischen Komponenten 2 in der jeweiligen Verdrahtungsreihenfolge und entsprechend der Verdrahtungsinformation, der Ortsinformation und der Orientierungsinformation;
Erfassen 8000 des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation 100 befindlichen Drahts 1;
Signalisieren 9000 des Vorhandenseins eines in einer Bremsstation 100 befindlichen Drahts 1 an einen Bediener der der Bremsstation 100 zugeordneten Bearbeitungsstation 400; kontrolliertes Ausgeben 10000 des zumindest teilweise vorkonfektionierten Drahts 1 aus der Drahtbremsstation 100 mittels einer in der Drahtbremsstation 100 vorgesehenen Vorschubeinrichtung 104.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.
Bezugszeichenliste
Draht elektrische Komponenten
Montageplatte
Verarbeitungsbestätigung
Drahtkonfektionierauftrag
Werkstatt
Engineering
Drahtkoordination
Roboterprogramm
Mensch- Maschine-Schnittstelle
Verdrahtungsanleitung/Verdrahtungsliste
Export
Prozessdaten
Digitaler Zwilling MPL
Datenfluss
Materialfluss
Display
Datenbank zur Hinterlegung von Plänen für Schalt- und/oder Steuerungsanlage
Steuerungseinrichtung zum Verwalten von Fertigungsaufträgen
Drahtbremsstation
Drahtannahme
Drahtausgabe
Bremseinrichtung
Vorschubeinrichtung
Spalt
Rollen 107 Hebelarm
108 Schrittmotor
108.1 Motorwelle
109 U mlenkrollenmechanik
110 Riemen
111 Spannfeder
112 Präsenzsensor
113 Signaleinrichtung
114 Betätigungseinrichtung
115 Platine
116 Gehäuse
117 Standfuß
118 Griff
200 Luftdrucktransportsystem
201 Transportleitung
300 Drahtkonfektionierautomat
400 Bearbeitungsstation
400.1 manueller Verdrahtungsarbeitsplatz
400.2 Verdrahtungsroboter
500 Drahtweiche
501 Drahteingang
502 Drahtausgang
X Transport richtung