DE2707624C2

DE2707624C2 - Leitervorschubeinrichtung

Info

Publication number: DE2707624C2
Application number: DE19772707624
Authority: DE
Inventors: David Edward Bickford; Robert Keith Harrisburg Southard; Matthew Michael Sucheski; Earl William Annville Pa. Wagner
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1976-02-23
Filing date: 1977-02-23
Publication date: 1982-10-21
Also published as: ES456148A1; JPS5942923B2; BR7700876A; FR2341509A1; GB1524788A; IT1085307B; FR2341509B1; JPS52103686A; DE2707624A1; CA1044575A

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitervorschubeinrichtung für mehrere Leiter, mit einer um ihre Achse drehbaren Vorschubrolle und mit je einer Andruckrolle für jeden Leiter, die um eine zur Achse der Vorschubrolle parallele Achse drehbar ist und von einer die Leitervorschublänge bestimmenden Steuereinheit selektiv und schrittweise zwischen einer ersten, der Vorschubrolle benachbarten Leitervorschubstellung und einer zweiten, von der Vorschubrolle fernen Stellung, in der kein Leitervorschub erfolgt, entsprechend einem Leitervorschubprogramm bewegbar ist.

Bei einer derartigen Leitervorschubeinrichtung, wie sie aus US-PS 38 44 462 bekannt ist, können zum Zweck des Hersteilens von Kabelbäumen mehrere Leiterdrähte von einer Vorschubrolle in Abhängigkeit davon, ob eine jeweils zugeordnete Andruckrolle gegen die Vorschubrolle gedrückt wird, um einen gewünschten Betrag vorgeschoben werden. Hierfür weist die Vorschubrolle der Anzahl der vorzuschiebenden Drähte entsprechende Nuten auf, um welche der jeweils zugehörige Leiterdraht geschlungen ist Die Leiterdrahtschlinge liegt normalerweise so locker, daß der Leiterdraht trotz Drehens der Vorschubrolle nicht vorgeschoben wird, solange eine zugehörige Andruckrolle nicht gegen den auf der Vorschubrolle liegenden Leiterdraht drückt Die Vorschubrolle wird kontinuierlich gedreht Durch selektives Andrücken der je zugehörigen Andruckrollen können von den Leiterdrähten nach Wunsch einzelne Drähte allein oder zusammen mit anderen Drähten vorgeschoben werden. Zur Messung der jeweils vorgeschobenen Länge eines Leiterdrahtes ist im Leiterförderkopf für jeden Leiterdraht ein Leitermarkensensor vorgesehen. Die Leiterdrähte weisen Leitermarken in Form von bestimmten Verformungen des Leiterdrahtes an vorbestimmten Stellen auf. Diese Verformungen werden vom Leitermarkensensor, der mit mehreren Photozellen aufgebaut ist die auf Änderungen des vom Leiterdraht reflektierten Lichtes ansprechen, erkannt Mit Hilfe der Leiterniarken wird der Vorschub der einzelnen Drähte durch Anheben der zugehörigen Andruckrolle beendet. Eine solche Messung der geförderten Leiterlänge ist umständlich und aufwendig. Sie hängt von Leitermarken ab, die zn jedem zu fördernden Leiter anzubringen sind. Um beispielsweise einen Kabelbaum zusammenzustellen, müssen die dazu verwendeten einzelnen Leiterdrähte vor ihrer Einspeisung in die Leitervorschubeinrichtung mit Leitermarken versehen werden. Dies bedeutet nicht nur einen erheblichen Mehraufwand, sondern steht einem flexiblen Einsatz der Leitervorschubeinrichtung im Wege. Denn die Umstellung auf einen andersartigen Leiterbaum ist nur dadurch möglich, daß die Leitervorschubeinrichtung mit Leiterdrähten gespeist wird, die andere Leitermarken aufweisen als die zuvor benutzten Leiterdrähte. Hinzukommt, daß für jeden der zu einem Kabelbaum zusammenzufügenden Leiterdrähte ein Leitermarkensensor benötigt wird, was die gesamte Meßeinrichtung aufwendig und teuer macht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leitervoschubeinrichtung der vorausgesetzten Art verfügbar zu machen, die mit relativ geringem technischen Aufwand eine einfache Messung der Leiterdrahtlänge zuläßt und somit mit relativ geringen Kosten herstellbar ist

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Leitervorschubeinrichtung der vorausgesetzten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuereinheit gleichzeitig auf die Vorschubrolle und auf die Andruckrollen derart einwirkt, daß nur in der Leitervorschubstellung mindestens einer der Andruckrollen die Vorschubrolle angetrieben wird, und daß aus der Anzahl der Umdrehungen der Vorschubrolle bzw. des sie antreibenden Motors die entsprechend dem Leitervorschubprogramm vorzuschiebenden Leiterlängen bestimmbar sind.

Ein Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß der Vorschub der einzelnen Leiterdrähte durch das In-Lauf-Setzen der Vorschubrolle bewirkt wird, so daß auf einfache Weise die Länge des oder der jeweils geförderten Drähte bestimmt werden kann, und zwar durch die Zeitdauer, während welcher die Vorschubrolle

jeweils in Gang gesetzt wird, oder durch Messen der Drehung der die Vorschubrolle antreibenden Antriebsvorrichtung. Während eines Vorschubvorgangs werden alle geförderten Leiter um dieselbe Vorschublänge vorgeschoben, so daß diese Vorschublänge für alle jeweils geförderten Leiter gilt Durch intermittierendes Antreiben der Vorschubrolle und Fördern unterschiedlicher Leiterdrähte in den einzelnen Vorschubintervallen kann ein Kabelbaum mit unterschiedlich langen Leiterdrähten zusammengestellt werden.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung und vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Perspektivansicht eines ersten Leiterbündels;

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Leitervorschubeinrichtung mit Leitervorschubrolle;

Fig.3 eine Seitenansicht im Schnitt durch eine Leitervorschubeinheit der Einrichtung nacn F i g. 2;

F i g. 4 einen Schnitt FV-IV nach F i g. 3;

F i g. 5 einen Schnitt V-V nach F i g. 3, wobei Teile weggelassen und andere Teile darüberliegend und in Draufsicht gezeigt sind;

Fig.6 und 6A ein Blockschaltbild bzw. ein Schaltschema einer Steuerschaltung für die Einrichtung, wobei beide Schaltbilder längs den Linien A-A miteinander verbindbar sind;

F i g. 7 das Schaltbild eines Antriebsmotorsystems der Einrichtung;

Fig.8 ein Schema, das die zum Vorschieben von Leitern zum Herstellen eines aus fünf Leitern bestehenden Bündels nach F i g. 1 erforderlichen Schritte zeigt, wobei die Leiter vorbestimmte unterschiedliche Längen haben;

F i g. 8A ein Schema, das die Leitervorschubschritte für die Herstellung eines zweiten Leiterbündels veranschaulicht:

F i g. 9 eine graphische Darstellung der Geschwindigkeit einer Leitervorschubrolle der Einrichtung während mehrerer Vorschubschritte zum Herstellen eines Leiterbündels nach F i g. 1;

Fig. 10 eine Seitenansicht einer Andruck- und einer Vorschubrolle in Kontakt mit einem Leiter, wobei die auf den Leiter während des Vorschubs einwirkenden Kräfte veranschaulicht sind;

Fig. 11 vergleichende Drehzahl-Zeit-Kurven für mit Leitervorschubrollen gekoppelte Antriebs-Elektromotoren.

Die Fig.2—7 zeigen eine Einrichtung zum Herstellen von Bündeln 12 (vgl. F i g. 1) von Leitern Wi — W5, die z. B. mittels eines Leitergurts 14 zusammengebündelt sind. Die Leiter des Leiterbündels haben abgestufte Länge, wobei der Leiter Wi der kürzeste, der Leiter W2 der zweitkürzeste usw. Leiter ist. Die Leiter können nach Bedarf verschiedenartig sein oder verschiedene Durchmesser haben. Die rechten (vgl. F i g. 1) Enden der Leiter sind seitlich miteinander ausgerichtet. Solche Leiterbündel werden für die Herstellung von Kabelbäumen, z. B. für Kraftfahrzeuge, Waschmaschinen od. dgl., benötigt. Anschlußglieder werden im Verlauf der Kabelbaumherstellung an die Leiterenden angeschlagen.

Nach Fig.2 umfaßt die Einrichtung eine Leitervorschubeinheit 16, einen Antriebs-Elektromotor 18 sowie eine Steuer- und Programmiereinheit 20, die zum Herstellen von Leiterbündeln mit Leitern unterschiedlicher Längen programmierbar ist Die Leiter werden von Vorratsspulen 22,24,2e, 28 und 30 abgewickelt, die auf einer gemeinsamen Welle 32 angeordnet sind, und verlaufen von den Vorratsspulen zu der Vorschubeinheit 16. Die von der Vorschubeinheit 16 geförderten Leiter werden von Messern 82 durchtrennt, so daß eine Mehrzahl abgeschnittener Leiterstücke erhalten wird, die anschließend zur Bildung des Leiterbündels 12 durch einen Applikator 86, der Gurte 14 um die durchtrennten Leiterstücke legt, zusammengebündelt werden.

Nach den Fig.3—5 umfaßt die Vorschubeinheit 16 ein Grundgestell mit einem Bett 34 und parallelen Seitenwänden 36, die Lager 40 für die Welle 38 des Elektromotors 18 aufweisen; auf die Welle ist eine Leitervorschubrolle 42 aufgekeilt Die Seitenwände 36 weisen Ausschnitte 46 (vgl. F i g. 4) zur Aufnahme von unteren Leiterführungsgliedern 48 und 52 (vgl. F i g. 3) und oberen Leiterführungsgliedern 50 und 54 auf, wobei letztere parallele beabstandete Nuten 56 für Andruckrollen 58a—58e und Leitereinspannglieder 76, die noch erläutert werden, aufweisen.

Für jeden Leiter ist eine gesonderte Andruckrolle 58a—58e vorgesehen; jede Andruckrolle ist in einer der Nuten 56 aufgenommen und drehbar auf einem Zapfen 60 angeordnet, der von einem Hebel 62 mit zwei beabstandeten Stangen (vgl. Fi g. 5) gehalten ist. Jeder Hebel 62 erstreckt sich von seinem Zapfen 60 nach rechts (in F i g. 3) über die Seitenwände 36 hinaus und ist über einen gesonderten Gabelschuh 66 verbunden, der an einer Kolbenstange einer von mehreren Kolben-Zylinder-Einheiten 70a—7Oe angeordnet ist.

Auf der anderen Seite jedes Zapfens 60 ist jeder Hebel 62 schwenkbar auf einer Welle 74 befestigt, die allen Hebeln 62 gemeinsam ist und in Ansätzen 36' (vgl. Fi g. 5) der Seitenwände 36 befestigt ist. Das Leitereinspannglied 76 ist mittels eines Befestigungselements 78 an dem Ende jedes Hebels 62, das vom Schwenkzapfen 64 fernliegt, befestigt und erstreckt sich in die zugeordnete Nut 56. Die Hebel 62 haben normalerweise eine im Gegenuhrzeigersinn extreme Winkelsteilung um die Welle 74, so daß die Leitereinspannglieder 76 normalerweise die Leiter in den Nuten 56 gegen das Leiterführungsglied 48 spannen, und somit sind die Andruckrollen 58a—58e außer Anlage mit den Leitern gehalten, so daß die Leiter nicht vorschiebbar sind. Die Leiter sind selektiv vorschiebbar, indem die Kolben-Zylinder-Einheiten 70a—7Oe selektiv eingeschaltet werden, so daß sie ihre Kolbenstangen ausfahren und die den ausgewählten Leitern zugeordneten Andruckrollen in Richtung zur Zufuhrrolle 42 und in Kontakt mit diesen Leitern bewegt werden, wobei das jeder Andruckrolle zugeordnete Leitereinspannglied 76 von seinem Leiter wegbewegt wird, so daß der Leiter beim Einschalten des Elektromotors 18 vorgeschoben wird.

Aus dieser Erläuterung ist ersichtlich, daß entweder sämtliche Leiter gleichzeitig oder ein Einzelleiter oder eine Kombination von Leitern vorschiebbar sind durch Einschalten des oder der entsprechenden Kolben-Zylinder-Einheit 70a—70e.

Ein Leiterbündel 12 wird durch eine Reihe von Leitervorschubschritten nach F i g. 8 hergestellt, Während des ersten Vorschubschritts liegt die Andruckrolle 58e am Leiter W5 an, der Motor 18 wird eingeschaltet und läuft so lange, bis der Leiter W5 um eine Entternung entsprechend L 5 — L 4 vorgeschoben ist, wobei L 5 und L 4 die Längen der herzustellenden Leiter W5 und W 4 sind; dann wird der Motor ausgeschaltet. Während des zweiten Vorschubschritts

' wird der Motor wieder eingeschaltet, wobei die Andruckrollen 58eund 58c/an den Leitern W5 und W4 anliegen, und läuft so lange, bis diese Leiter um einen Abstand entsprechend L 4 — L 3 vorgeschoben sind. Während des dritten Vorschubschritts werden die Leiter W5, WA und W3 gleichermaßen um einen Abstand entsprechend L 3 — L 2 vorgeschoben, und während des vierten Vorschubschritts werden die Leiter W5, W 4, W3und W 2 um einen Abstand entsprechend L 2 — L 1 vorgeschoben. Beim fünften Vorschubschritt werden sämtliche Leiter um einen Abstand L1 vorgeschoben, d. h. um die Länge des Leiters W1.

Danach erstrecken sich die Leiter aus der Leitervorschubeinheit 16, wobei ihre Vorderenden entsprechend den F i g. 2 und 8 positioniert sind, und werden hinter der Vorschubeinheit 16 von den Messern 82 (vgl. Fig.2) durchtrennt, so daß die Hintcrcnden der durchtrennten Leiter miteinander fluchten. Die Leiter könnten natürlich auch so durchtrennt werden, daß ihre Hinterenden in axialer Richtung zueinander versetzt sind.

Es wird jetzt unter Bezugnahme auf die F i g. 6, 6A und 7 die Steuereinheit der Einrichtung erläutert. Nach F i g. 6A umfaßt die Steuereinheit eine digitale Steuerstufe 108.

Die Steuerstufe 108 empfängt Signale von mehreren noch zu erläuternden bnter-Stufen und erzeugt Signale, die an die Unter-Stufen übertragen werden, um die Leitervorschubeinheit 16 zu betätigen und den Zeitablauf und den Betrieb verschiedener Teile der Einrichtung zu koordinieren. Die Steuerstufe 108 ist daher so ausgelegt, daß sie die zu betätigenden Kolben-Zylinder-Einheiten 70a—70e und deren Betätigungsfolge aufgrund von Signalen von einem Bediener-Steuerpult 137 auswählt und arithmetische Operationen durchführt, z. B. L 2 — L1, die zum Herstellen eines Leiterbündels mit vorbestimmter Form erforderlich sind.

Die Steuerstufe 108 ist bei 106 mit einer Interface-Stufe in Form eines Umsetzers 104 verbunden, der logische Spannungssignale der Steuerstufe 108 in logische Spannungs- und andere Signale für die Unter-Stufen umsetzt Der Umsetzer 104 ist also eine digitale Eingabe-Ausgabe-Stufe.

Die Längen der Leiter Wi-W5 werden durch Einstellen von fünf gesonderten binärcodierten dezimalen Vorwählschaltern 88a— d, 90a—c/, 92a— d, 94a—d und 96a— deiner Leiterlängen-Eingabestufe 101 eingestellt, wobei jeder Vorwählschalter auf vier Ziffern einstellbar ist. Die Vorwählschalter sind mit gemeinsamen Vielfachleitungen 98a—d verbunden, die über logische Verknüpfungsglieder 100 mit einer TTL-Eingangsschaliungskarie 102 des Umsetzers 104 verbunden sind. Die Verknüpfungsglieder sind Spannungspegelumsetzer, da die Vorwählschalter der Stufe 101 mit höherer Spannung als die Eingangsschaltungskarte 102 arbeiten. Der Umsetzer 104 ist ferner durch eine TTL-Ausgangsschaltungskarte 109 mit den Vorwählschaltern verbunden, und zwar über eine Leitung 110 und Einzelwählleitungen 112, die mit den einzelnen Vorwählschaltern verbunden sind zum Multiplizieren von Daten der Vorwählschalter der Stufe 101 zu den Vielfachleitungen 98a—98c/, so daß die Vorwählschalter sequentiell von der Steuerstufe 108 geprüft werden können. Die Längen der verschiedenen Leiter Wi-WS des Leiterbündels sind somit einfach durch Einstellen der Vorwählschalter der Stufe 101 einstellbar, so daß die darin gespeicherte Information über den Umsetzer 104 der Steuerstufe 108 zuführbar ist, die aufgrund dieser Information die optimale Leitervorschubfolgt bestimmt. Die einzelnen Kolben-Zylinder-Einheiten 70a—70e sind durch hubmagnet-betätigte Luftventile 114a—114e einschaltbar, die mit einem Reed-Relais aufweisenden Ausgangsteil 120 des Umsetzers 104 über Leitungen 118 verbunden sind, wobei zur Störsignalunterdrückung den Hubmagneten Dioden 116 parallelgeschaltet sind.

Das Bediener-Steuerpult 137 umfaßt Steuerschalter für die Einrichtung. Einige dieser Schalter können handbetätigt sein, wie z. B. ein Schalter 136 und ein Leitervorschubschalter 135, die noch erläutert werden. Zum gleichzeitigen Vorschieben sämtlicher Leiter mit vorbestimmter Geschwindigkeit ist eine handbetätigbare Leitervorschubeinheit vorgesehen. Diese wird hauptsächlich während des Aufstellens der Einrichtung verwendet und umfaßt einen Reed-Relaisausgang 129 des Umsetzers 104, der über Leitungen 131 mit einer Motorsteuerstufe 122 verbunden ist. Wenn der Schalter 135 eingeschaltet wird, werden sämtliche Kolben-Zylinder-Einheiten 70a—7Oe durch die Luftventile 114a— 114e betätigt, und auch der Motor 18 wird eingeschaltet. Der Reed-Relaisausgang 129 dient dazu, den Motor 18 über die Stufe 122 unter Handsteuerung zu bringen.
Die Motorstufe 122 ist mit einem TTL-Ausgang 130 des Umsetzers 104 über eine Leitung 128 verbunden. Die Motorsteuerstufe 122 empfängt auf der Leitung 128 Befehlseingangssignale und sendet Motorzustands-Ausgangssignale, betreffend die Laufzeit des Elektromotors 18, über eine Leitung 124 zu einem Eingang 126 des Umsetzers 104, der 24 V-Signale des Motors in 5 V-Signale umsetzt, die der Steuerstufe 108 über die Verbindung 106 zugeführt werden. Da der Motor 18 sehr schnell eingeschaltet und abgeschaltet werden muß, wenn der Leitervorschub exakt sein soll, und daher eine geringe Trägheit aufweisen soll, wird bevorzugt ein Motor mit gedruckter Schaltung verwendet. Insbesondere sollte die Vorschubrolle 42 geringe Trägheit haben. Die Drehzahl des Motors 18 wird von einem Tachometer 166 (vgl. F i g. 7) überwacht, der einem umlaufenden Codierer 170 zum Überwachen der Winkelverschiebung des Motors und damit der vorgeschobenen Leiterlängen zugeordnet ist.

Die Motorsteuerstufe 122 empfängt über die Leitung 128 Daten, die die Leiterlänge betreffen, die während jedes Leitervorschubschritts vorzuschieben ist Diese Daten werden in der Motorsteuerstufe 122 während eines Leitervorschubschritts gespeichert, und die Steuerstufe 108 bewirkt, daß der Motor 18 die so Vorschubrolle 42 durch die richtige Anzahl Umdrehungen treibt, so daß die erwünschten Drahtlängen vorgeschoben werden.

Damit der Leiter von der Vorschubrolle 42 so schnell

wie möglich vorgeschoben wird, ist der Motor 18 so ausgelegt, daß er vom Einschalten ab mit hoher und im wesentlichen konstanter Beschleunigung auf normale Betriebsdrehzahl gebracht und dann mit hoher und im wesentlichen konstanter Verzögerung gebremst wird, bis er stillsteht Eine bekannte Steuerstufe für diesen Zweck ist in F i g. 7 in Blockform dargestellt

Nach F i g. 7 umfaßt die Steuerstufe ein Pufferspeicher- und Synchronzähler-Glied 142, das über die Leitung 128 zugeführte Information empfängt und speichert Ausgangsleitungen 144 des Glieds 142 sind mit einem Digital-Analog-Umsetzer 146 verbunden, dessen Ausgang 148 wiederum mit einem Quadratwurzelrechner 150 verbunden ist Dieser ist über eine Leitung 152 mit einem Rückkopplungsschaltglied 154

verbunden, dessen Ausgangsleitung 158 mit einem Servoverstärker 160 verbunden ist, der über eine Leitung 162 dem Motor 18 Energie zuführt. Der Motor 18 hat auf seiner Welle einen Tachometer 166 und einen Codierer 170. Der Tachometer 166 ist über eine Leitung 168 mit dem Servoverstärker 160 verbunden. Der Codierer 170 ist über eine Leitung 171 mit einem Treiberglied 172 verbunden, das seinerseits mit einem Taktsignalerzeuger 176 über eine Leitung 174 verbunden ist; der Taktsignalerzeuger 176 ist über eine Leitung 178 mit dem Glied 142 verbunden. Der Ausgang des Treiberglieds 172 ist über die Leitung 174 und eine Leitung 175 mit dem Rückkopplungsschaltglied 154 verbunden. Ferner ist das Glied 142 über eine Leitung 156 mit dem Rückkopplungsschaltglied 154 verbunden.

Während eines Leitervorschubschritts empfängt der Pufferspeichei'tei! des Glieds 142 Daten, wonach eine vorgegebene Leiterlänge vorzuschieben ist, was bedingt, daß der Motor 18 eine vorgegebene Anzahl Umdrehungen ausführt. Der Zählerteil des Glieds 142 erzeugt ein Fehlersignal, das der noch vorzuschiebenden Leiterlänge proportional ist und über die Leitungen 144 dem Umsetzer 146 zugeführt wird, dessen Ausgangssignal dem Quadratwurzelrechner 150 zugeführt wird; dessen Ausgangssignal wird wiederum dem Rückkopplungsglied 154 über die Leitung t52 zugeführt. Der Quadratwurzelrechner 150 liefert die erforderliche Transformation, so daß das Abbremsen des Motors 18 mit erwünschter Geschwindigkeit erfolgen kann. Während des Leitervorschubs wird ein Signal vom Speicherteil des Glieds 142 über die Leitung 156 zum Rückkopplungsglied 154 geleitet, so daß dieses das Signal auf de^r Leitung 152 über die Leitung 158 zum Servoverstärker 160 leitet, der daraufhin der Leitung 162 Energie zum Treiben des Motors 18 zuführt, so daß dieser die Vorschubrolle 42 zum Leitervorschub treibt. Die Drahzahl des Motors 18 wird durch eine Regelschleifc, umfassend den Tachometer 166, die Leitung 168, den Servoverstärker 160 und den Motor 18, geregelt.

Während eines Leitervorschubschritts erzeugt der Codierer 170 Signale, die die Anzahl Umdrehungen, die der Motor 18 ausgeführt hat, anzeigen, im Treiberglied 172 verstärkt und dem Taktsignalerzeuger 176 und dem Rückkopplungsschaltglied 154 zugeführt werden. Während der Leiter vorgeschoben wird, wer den diese Signale im Rückkopplungsglied 154 so lange blockiert, wie ein Motorendstellungssignal auf der Leitung 156 anzeigt, daß noch ein Leiterstück vorzuschieben ist, und der Taktsignalerzeuger 176 liefert dem Zählerteil des Glieds 142 entsprechende Signale, die den Inhalt des Pufferspeicherteils des Glieds 142 reduzieren und den inhaii des Zählers bezüglich der vorgeschobenen Leiterlänge fortschreiben. Der Zählerteil ändert daraufhin in korrekter Weise die auf die Leitungen 144 gegebenen Fehlersignale.

Wenn die erwünschte Länge Leitermaterial vorgeschoben ist, wird durch das Motorendstellungssignal auf der Leitung 156 bewirkt, daß das Rückkopplungsschaltglied 154 alle vom Codierer 170 zum Servoverstärker 160 gesandten Signale durchläßt Nach Beendigung des Leitervorschubs bilden das Rückkopplungsglied 154, der Servoverstärker 160, der Motor 18 und der Codierer 170 sowie die Leitungen 171, 174 und 175 eine Motorendstellungs-Regelschleife in bezug auf die Welle des Motors 18 und somit die Vorschubrolle 42, wobei die Motorstellung gleich der vorgeschobenen Leiterlänge ist

Diese Schaltungsteile sind miteinander so verbunden, daß sie eine hohe und im wesentlichen konstante Beschleunigung des Motors 18 zu erzeugen, bis dessen normale Betriebsdrehzahl erreicht ist. Die digitale Steuerstufe 108 und die anderen Steuerglieder sind so ausgelegt, daß eine Bremsung des Motors 18 mit hoher und im wesentlichen gleichbleibender Verzögerung bewirkt wird, so daß der Motor 18 anhält, wenn die erwünschte Leiterlänge vorgeschoben ist. Normalerweise ist die Beschleunigung des Motors 18 nicht genau gleichbleibend, sondern schwankt etwas, wie durch die Vollinie in F i g. 11 angedeutet ist; dabei ist die Ordinate in cm/sec in bezug auf die Leitergeschwindigkeit V und die Abszisse in μβεϋ in bezug auf die Zeit i, die zum Vorschieben einer Leiterlänge L von 254 cm benötigt wird, kalibriert. Die Strichlinienkurve von F i g. 11 zeigt die Leitergeschwindigkeit in einer Leitervorschubeinrichtung, bei der die Beschleunigung des Vorschubmotors nicht so gesteuert ist, daß eine im wesentlichen konstante Leiterbeschleunigung und -bremsung erhalten wird.

Aus F i g. 11 ist ersichtlich, daß beim Betrieb der Leitervorschubeinheit 16 die Leitergeschwindigkeit zuerst mit im wesentlichen gleichbleibender Rate zunimmt, wonach sie jedoch bei Annäherung an die normale Betriebsgeschwindigkeit etwas verringert wird. Während des Bremsens ist die Abnahme der Leitergeschwindigkeit außer gegen Ende des Bremsabschnitts des Leitervorschubzyklus linear.

Wenn während eines bestimmten Vorschubschritts nur eine kurze Leiterlänge vorgeschoben wird, ist es möglich, daß die Vorschubrolle ihre normale gleichbleibende Betriebsdrehzahl nicht erreicht, sondern einfach auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die unterhalb der konstanten Geschwindigkeit liegt, und unmittelbar danach bis zum Anhalten abbremst. Die Beschleunigung und das Abbremsen sind jedoch in diesem Fall angenähert konstant (vgl. Fig. 11), insbesondere wenn die vorzuschiebende Leiterlänge sehr kurz, z. B. 7 cm, ist.

F i g. 9 zeigt idealisierte Kurven von Geschwindigkeit Vgegen die Zeit t für die Vorschubrolle 42 während der aufeinanderfolgenden Vorschubschritte, die zum Herstellen eines Leiterbündels nach F i g. 1 erforderlich sind, wobei die Unterschiede (L₅ — Z₄; U — Ly, usw.) relativ gering sind und der kürzeste Leiter L\ eine solche Länge hat, daß die Vorschubrolle ihre normale Betriebsgeschwindigkeit erreichen und diese während eines beträchtlichen Zeitintervalls unterhalten kann. Die Vorschubrolle erreicht ihre normale Betriebsgeschwindigkeit nur, während die Länge L\ vorgeschoben wird, aber in allen anderen Vorschubschritten beschleunigt sie nur auf eine unter der normalen Betriebsgeschwindigkeit liegende Geschwindigkeit und bremst bis zum Anhalten ab. Der Abbremsteil jeder Kurve ist gering steiler als der Beschleunigungsteil. Es ist interessant zu sehen, daß mit L\ = ca. 254 cm und dem Unterschied (Ls — La usw.) in der Größenordnung von 7,62 cm die für den Vorschub des Bündels erforderliche Gesamtzeit nur ca. 2 see beträgt, wobei die Intervalle zwischen den Vorschubschritten in dieser Zeit enthalten sind.

Fig. 10 zeigt die Reibungsbeziehungen zwischen einem dem Vorschub unterliegenden Leiter W, der Vorschubrolle 42 sowie einer Andruckrolle 58a—e Die Andruckrolle wird gegen den Leiter mit einer Kraft F_n gedrückt, die beliebig einstellbar ist Die Haftreibung F_s zwischen dem Leiter und den Walzen hängt von F_n ab entsprechend der Gleichung

mit μ = Reibungskoeffizient.

Die oberste Beschleunigungsgrenze beim Vorschub eines bestimmten Leiters ist der höchste Beschleunigungsgrad, bei dem kein Schlupf zwischen dem Leiter und der Vorschubrolle 42 auftritt, und die Größe dieses Beschleunigungsgrads ist direkt von der Haftreibungskraft Fs abhängig.

Es mag zwar scheinen, daß F_s auf jeden erwünschten Pegel anhebbar ist durch Erhöhen der Normalkraft F_n, jedoch besteht eine obere Grenze für F_n, da der Leiter eine Dauerverformung erfahren wird, wenn F_n übermäßig erhöht wird. Selbst wenn nur eine elastische Verformung des Leiters auftritt, kann ein Umlauffehler des drehbaren Codierers 170 infolge der Verformung des Leiterquerschnitts eingeführt werden.

Um eine bestimmte Leiterlänge innerhalb der kleinstmöglichen Zeit vorzuschieben, sollte die Beschleunigung der Vorschubrolle 42 auf einen praktikablen Höchstbeschleunigungswert festgesetzt werden, und zwar unter Berücksichtigung der die Reibung und die Kraft betreffenden vorstehenden Überlegungen.
Bei einem Leiterbündel, das durch die in Fig.8A veranschaulichten Schritte herzustellen ist, sind keine Leiterenden der Leiter W6- WiO des Bündels miteinander ausgerichtet, wie dies nach F i g. 8 der Fall ist. Nach F i g. 8A ist die Einrichtung so programmiert, daß die Leiter in sieben gesonderten Vorschubschritten

Ό vorgeschoben werden. Ein Leiter W7 fluchtet mit einem anderen Leiter W 6 des Bündels, ist jedoch davon beabstandet.

Ein Vorteil der Einrichtung besteht darin, daß die Vorschubrolle 42 das Leitermaterial dosiert. Es könnte zwar zum Bemessen der vorgeschobenen Leiterlänge mit jeder Andruckrolle 58a—58e oder mit jedem Leiter ein gesonderter umlaufender Codierer vorgesehen sein, dadurch würden jedoch die Kosten der Einrichtung unangemessen hoch werden.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Leitervorschubeinrichtung für mehrere Leiter, mit einer um ihre Achse drehbaren Vorschubrolle und mit je einer Andruckrolle für jeden Leiter, die um eine zur Achse der Vorschubrolle parallele Achse drehbar ist und von einer die Lettervorschublänge bestimmenden Steuereinheit selektiv und schrittweise zwischen einer ersten, der Vorschubrolle benachbarten Leitervorschubstellung und einer >o zweiten, von der Vorschubrolle fernen Stellung, in der kein Leitervorschub erfolgt, entsprechend einem Leitervorschubprogramm bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) gleichzeitig auf die Vorschubrolle (42) und auf die Andruckrollen (58a bis 58e^ derart einwirkt, daß nur in der Leitervorschubstellung mindestens einer der Andruckrollen (58a bis SSe) die Vorschubrolle (42) angetrieben wird, und daß aus der Anzahl der Umdrehungen der Vorschubrolle (42) bzw. des sie ^o antreibenden Motors (18) die entsprechend dem Leitervorschubprogramm vorzuschiebenden Leiterlängen bestimmbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, deren Steuereinheit derart ausgelegt ist, daß die Vorschubrolle von einem Ruhezustand beschleunigt und dann angehalten wird, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (108,122,146,150,154,160,166), die bewirkt, daß die Vorschubrolle (42) vom Ruhezustand mit einer im wesentlichen konstanten Rate bis zu einer vorbestimmten Geschwindigkeit, die von der Länge (L 1 bis L 5) des zu fördernden Leiters abhängt, beschleunigt und dann bis zu ihrem Anhalten mit einer im wesentlichen konstanten Rate abgebremst wird (F i g. 9).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubrolle (42) während vorbestimmter Perioden in Lauf gesetzt wird, um mehrere Leiterdrähie (Wl bis W5) schrittweise vorzuschieben, und daß die Leiterdrähte während einer jeden derartigen Periode um die gleiche Länge vorgeschoben werden.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer in Vorschubrichtung hinter der Vorschubrolle angeordneten Festlegungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine in Vorschubrichtung hinter einer Abschneideinrichtung (82) angeordnete Vorrichtung (86) zum Anlegen eines Gurtes um die Leiterdrähte (Wi bis W5) zum Zweck von deren Zusammenfassung zu einem Bündel (12).