KR102577147B1

KR102577147B1 - 전기 스위칭 스테이션의 전기 구성요소의 자동화 배선을 위한 그리퍼, 대응 로봇 및 대응 방법

Info

Publication number: KR102577147B1
Application number: KR1020217032664A
Authority: KR
Inventors: 미하엘 바흐; 케빈 정; 안드레아스 미하엘 베힐러
Original assignee: 리탈 게엠베하 운트 코.카게
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2023-09-12
Also published as: DE102019106710A1; CN113573857B; JP2022522475A; CN113573857A; DE102019106710B4; EP3938153A1; US20220166197A1; EP3938153B1; KR20210137528A; PL3938153T3; JP7282196B2; WO2020187349A1

Abstract

본 발명은 전기 스위칭 스테이션의 전기 구성요소(11)의 자동화 배선을 위한 그리퍼(1)에 관한 것으로, 그리퍼(1)는 적어도 2개의 그리퍼 핑거(2)를 갖고, 그리퍼 핑거(2)는 그들 사이에 케이블 가이드 통로(3)를 한정하고, 이 통로의 통과 단면은 그리퍼 핑거(2)의 원위 단부(D)에서 그리퍼 핑거(2)의 대향하게 위치된 그리퍼 조오(4)에 의해 한정되고, 원위 단부(D)에 대해 그리퍼 핑거(2)의 대향하게 위치된 케이블 구동부(5)에 의해 추가로 근위 방향으로 한정되며, 통과 단면을 변경하기 위해, 2개의 그리퍼 핑거(2)는 선형 조절 유닛(6)을 통해 통과 단면의 단면 방향에 대응하는 조절 방향(y)으로 서로에 대해 조절될 수 있다. 대응 로봇 및 대응 방법에 대한 설명이 또한 제공된다.

Description

전기 스위칭 스테이션의 전기 구성요소의 자동화 배선을 위한 그리퍼, 대응 로봇 및 대응 방법

본 발명은 전기 스위치기어의 전기 구성요소의 자동화 배선을 위한 그리퍼를 기초로 하며, 그리퍼는 적어도 2개의 그리퍼 핑거를 포함한다. 그러한 그리퍼는 US 8,113,557 B2호로부터 공지되어 있다.

스위치기어 및 제어 시스템의 제조에서, 전기 구성요소의 배선은 여전히 주로 수동으로 수행되는, 가장 중요하고 가장 시간 소모적인 작업 프로세스 중 하나이다. 이 작업 프로세스의 높은 복잡성 뿐만 아니라 무엇보다도 100% 무결점에 대한 요구로 인해 배선을 수행하는 사람에 대한 요구가 많다.

배선 프로세스의 최적화를 위해, 다양한 지원 수준의 기술적 지원이 다양하다. 이들 지원의 범위는 케이블 조립용 수공구 및/또는 반자동 기계로부터 개별 와이어를 완전히 조립하는, 즉, 일정 길이로 절단하고, 스트립하며, 페룰을 적용하고 크림핑하는 완전 자동 시스템에 이른다. 이러한 방식으로 제조된 사전 조립된 케이블은 느슨한 개별 와이어, 순차적으로 상호 연결되거나 묶인 와이어, 또는 와이어 번들로서 출력될 수 있다.

릴 상에 권취된 케이블 시퀀스가 DE 10 2015 103 444 A1호로부터 공지되어 있다. BE 101 965 1 A호는 배선 시스템의 엔드 이펙터에 일체화된 다기능 처리 헤드를 설명한다. DE 44 31 254 A1호 및 EP 0 917 259 B1호는 각각 전기 디바이스의 구성요소의 연결 지점을 배선하기 위한 방법 및 디바이스를 설명한다. EP 0 259 394 B1호는 케이블을 부설하기 위한 공구를 설명한다.

WO 2018/189103 A1호는 처리 헤드 뿐만 아니라 커넥터 하우징과 케이블 요소의 자동화 끼워맞춤을 위한 시스템 및 방법을 도시한다. 케이블 처리 디바이스용 그리퍼는 EP 1 447 888 A1호로부터 공지되어 있다. EP 0 440 955 B1호는 커넥터 하우징의 접촉 부분과 전기 전도체의 자동 조립을 위한 디바이스를 설명한다.

2018년 12월 21일자로 후속하여 공개된 독일 특허 출원 제10 2018 133 337.4호는, 그 엔드 이펙터에서 서로에 대해 조절 가능한 2개의 그리퍼 핑거가 있는 그리퍼를 갖는 관절식 아암 로봇의 도움으로 장착 판에 배열된 전기 스위치기어의 전기 구성요소를 배선하는 방법을 설명한다. 가요성 케이블의 신뢰성 있는 취급을 가능하게 하기 위해, 각각의 엔드 이펙터에 그리퍼가 있는 관절식 아암 로봇이 배선될 케이블의 대향하는 2개의 단부 중 하나를 유지하는 협력적 그리퍼 시스템이 제안되었다. 그러나, 이들 시스템은 그에 따라 복잡하고, 따라서 설치하는 데 복잡하고 비용 집약적이다.

본 발명의 목적은 전기 스위치기어를 배선할 목적으로 간단한 기술적 수단으로 가요성 케이블 및 기타 와이어를 취급할 수 있게 하는 방식으로 앞서 설명한 유형의 그리퍼를 추가로 개발하는 것이다.

이 작업은 청구항 1의 피처를 갖는 그리퍼에 의해 해결된다. 부차적 청구항 11은 대응 로봇을 설명하고 부차적 청구항 12는 대응 방법을 설명한다. 유리한 실시예는 각각의 경우에 종속 청구항의 주제이다.

따라서, 그리퍼에는 그들 사이에 케이블 가이드 통로를 한정하는 그리퍼 핑거가 제공되고, 이 통로의 통과 단면은 그리퍼 핑거의 원위 단부에서 그리퍼 핑거의 대향하는 그리퍼 조오에 의해 한정되고, 원위 단부에 대해 그리퍼 핑거의 대향하는 케이블 구동부에 의해 추가로 근위 방향으로 한정된다. 통과 단면을 변경하기 위해, 2개의 그리퍼 핑거는 선형 조절 유닛을 통해 통과 단면의 단면 방향에 대응하는 조절 방향으로 서로에 대해 선형으로 조절 가능하다는 점이 제공된다.

그리퍼의 필수 구성요소, 즉, 케이블, 특히 케이블 단부를 유지하기 위한 대향하는 그리퍼 조오 및 그리퍼 핑거 자체의 대향하는 케이블 구동부는 케이블 가이드 통로를 한정하고 케이블 가이드 통로의 통과 단면을 변경하기 위해 선형 조절 유닛을 통해 서로에 대해 선형으로 조절 가능하다는 사실 때문에, 본 발명에 따른 그리퍼는 복잡성이 낮다.

그리퍼 핑거는 각각 그 근위 단부에서 선형 액추에이터 유닛의 액추에이터에 연결될 수 있고 액추에이터의 각각의 조절 평면에 직교하여 연장될 수 있다.

그리퍼 핑거 중 적어도 하나의 케이블 구동부 중 적어도 하나는 적어도 하나의 회전 구동부를 갖는다는 점이 제공될 수 있다. 이 경우, 2개의 그리퍼 핑거의 대향하는 회전 구동부는 반대 회전 방향을 가질 수 있다. 2개의 회전 구동부는, 예를 들어 벨트 프레스의 원리에 따라 롤러 간극을 형성하도록 서로에 대해 정렬되는 적어도 2개의 대향 압력 벨트를 가질 수 있다. 롤러들 사이에 케이블이 수용되지 않는 한, 롤러는 서로 인접할 수도 있다. 롤은 그 외주에서 동일하고 대향하는 회전 속도를 갖는 것이 바람직하다. 원론적으로, 회전 구동부는 앞서 설명한 원리가 달성되는 한 임의의 특정 실시예로 제한되지 않는다. 따라서, 회전 구동부가 적어도 하나의 휠, 적어도 하나의 롤러 및/또는 적어도 하나의 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다는 것이 예로서 언급될 수 있다. 특히, 예를 들어, 대향하는 한 쌍의 회전 구동부는 각각 적어도 하나의 휠, 적어도 하나의 롤러 및/또는 적어도 하나의 컨베이어 벨트를 포함할 수 있다.

대향하는 케이블 구동부는 그리퍼 핑거의 조절 방향으로 조절 가능하고 기계적으로 예인장되며, 바람직하게는 스프링으로 예인장될 수 있다. 이러한 방식으로, 처리된 케이블 단면에 무관하게, 케이블 구동부를 통해 운반될 케이블에 균일한 접촉 압력이 항상 인가되는 것이 보장될 수 있으므로, 케이블과 케이블 구동부 사이에 신뢰성 있는 정지 마찰이 제공된다. 마찬가지로, 이 방식으로, 그리퍼 핑거가, 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면 및 필요한 경우 케이블 단부 처리부의 단면을 넘어 확장시키는 케이블 수용 위치로부터, 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면 또는 그보다 더 크지만 바람직하게는 케이블 단부 처리부의 최대 단면보다는 작은 단면으로 제한하는 케이블 운반 위치로 전달될 때, 케이블 구동부는 케이블과 접촉하고 케이블을 구동하는 데 필요한, 케이블에 대한 정지 마찰을 갖는다는 점이 보장될 수 있다.

특히, 긴 케이블을 처리할 때, 그리퍼에 의해 픽업된 케이블을 제어된 방식으로 그리퍼로부터 멀리 안내하는 것이 편리할 수 있다. 이를 위해, 일 실시예에서, 통과 단면으로 개방되는 대향 케이블 구동부의 근위 케이블 출구측에 케이블 가이드가 제공된다는 점이 제공될 수 있다. 케이블 가이드는, 예를 들어 빈 도관일 수 있다. 케이블 출구측은 2개의 케이블 구동부 사이에 형성된 롤러 간극의 근위 개구일 수 있다.

대향하는 그리퍼 조오는 각각 조절 방향으로 연장되는 축을 중심으로 조절 가능할 수 있다. 예를 들어, 대향하는 그리퍼 조오는 축을 중심으로 서로에 대해 180°만큼 조절되는 2개의 위치 사이와 같이 2개의 조절 위치 사이에서 0°내지 180°의 각도 범위에서 동일한 방향으로 조절될 수 있다. 그러나, 특히 그리퍼 조오는 또한 축을 중심으로 0°내지 180°의 임의의 각도를 통해 조절 가능할 수 있다.

그리퍼 조오 각각은 축에 대해 그 대향하는 길이방향 단부에 파지 단부를 가지며, 바람직하게는 서로에 대해 180°만큼 조절되는 양쪽 위치에서, 파지 단부 중 하나는 그 그리퍼 핑거의 원위 단부를 갖고 다른 파지 단부는 각각의 경우에 축에 대해 대향 측면에서 케이블 구동부를 향한다. 그리퍼 조오는 바람직하게는 축에 대해 대칭성이다. 대향하는 그리퍼 조오는 상보적인 그리퍼 조오로서 형성될 수 있고, 특히 대향하는 그리퍼 조오는 상보적인 인터로킹 윤곽을 가질 수 있다. 인터로킹 그리퍼 조오는 그들 사이에 통과 단면을 갖는 케이블 가이드 통로를 형성할 수 있으며, 통과 단면은 선형 조절 유닛의 도움으로 그리퍼 핑거를 조절함으로써 조절 가능하다. 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면 또는 이보다 크지만 바람직하게는 케이블 단부 처리부의 단면보다는 작은 단면으로 제한하는 케이블 운반 위치에서도, 대향하는 상보적인 그리퍼 조오는 여전히 부분적으로 서로 맞물려, 케이블 가이드 통로를 원주방향으로 제한하므로, 케이블 가이드 통로 내에서 그리퍼 조오 사이에 수용된 케이블이 그리퍼 조오 사이에 견고하게 유지된다는 것이 제공될 수 있다.

선형 액추에이터는 그리퍼 핑거를 서로에 대해 다음 위치 중 적어도 하나로 선택적으로 이동시키도록 구성될 수 있다:

a. 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면, 케이블 단부 처리부의 단면 또는 그보다 작은 단면으로 제한하는 케이블 유지 위치;

b. 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면 또는 그보다 크지만 바람직하게는 케이블 단부 처리부의 단면보다 작은 단면으로 제한하는 케이블 운반 위치; 및

c. 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블 단면 및 필요한 경우 케이블 단부 처리부를 넘어 연장시키는 케이블 수용 위치.

그리퍼 핑거는 전적으로 선형 설정 유닛을 통해서만 서로에 대해 조절될 수 있다. 이는 높은 수준의 프로세스 신뢰성을 보장한다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 앞서 설명된 유형의 그리퍼를 포함하는, 사후 공개된 독일 특허 출원 10 2018 133 337.4호로부터 공지된 것과 같은 로봇, 바람직하게는 관절식 아암 로봇에 관한 것이다.

또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 전기 스위치기어의 전기 구성요소의 자동화 배선 방법에 관한 것으로, 이 방법은:

a. 앞서 설명한 유형의 그리퍼 및/또는 로봇을 사용하여 케이블 전달 인터페이스로부터 적어도 부분적으로 사전 제조된 케이블을 제거하는 단계;

b. 전기 스위치기어의 제1 전기 구성요소의 제1 접점에서 케이블의 제1 케이블 단부를 접촉하고, 케이블을 제1 접점으로부터 전기 스위치기어의 제2 전기 구성요소의 제2 접점으로 라우팅하며, 제2 접점에서 제2 케이블 단부를 접촉시키는 단계를 포함하고;

케이블 전달 인터페이스로부터 케이블을 제거하는 단계는:

c. 선형 액추에이터를 통해 그리퍼 핑거를, 그들 사이의 그리퍼 조오가 통과 단면을 케이블의 케이블 단면 및 필요한 경우 케이블의 케이블 단부 처리부를 넘어 연장시키는 케이블 수용 위치로 전달하는 단계;

d. 제2 케이블 단부가 케이블 구동부에 도달할 때까지 제2 케이블 단부를 원위 단부 및 그리퍼 조오의 확장된 통과 단면을 통해 케이블 라우팅 통로 내로 삽입하는 단계; 및

e. 제1 케이블 단부가 그리퍼 조오에 도달할 때까지 케이블 구동부를 이용하여 케이블을 케이블 가이드 통로 내로 운반하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

케이블의 제1 단부가 그리퍼 조오에 도달하면, 이는 그리퍼 조오에 의해 유지될 수 있고 앞서 설명한 방식으로 제1 전기 구성요소의 제1 접점에서 접촉될 수 있다. 제1 접점으로부터 제2 접점으로 케이블을 후속 부설하는 동안, 케이블은 케이블 가이드 통로를 통해 다시 그리퍼를 빠져나갈 수 있고, 케이블 구동부는 제2 케이블 단부가 그리퍼 조오에 도달할 때까지 필요한 경우 케이블 가이드 통로 밖으로 케이블을 운반한다.

케이블을 제1 접점으로부터 제2 접점으로 케이블을 부설한 후 그리고 제2 접점에서 제2 케이블 단부를 접촉하기 전에, 대향하는 그리퍼 조오가 동일한 방향으로 180°만큼 또는 필요한 경우 0°내지 360°의 다른 각도 치수만큼 조절되어 제2 케이블 단부를 그리퍼의 원위 단부에 배열할 수 있어, 제2 케이블 단부가 제2 전기 구성요소에 공급되고 이 제2 전기 구성요소에서 접촉될 수 있다.

케이블을 운반하는 단계는 그리퍼 핑거를 선형 액추에이터를 통해 케이블 수용 위치로부터 케이블 운반 위치로 전달하는 단계를 포함할 수 있고, 케이블 운반 위치에서 그들 사이의 그리퍼 조오는 통과 단면을 케이블 단면 또는 이보다 크지만 바람직하게는 케이블 단부 처리부의 최대 단면보다는 작은 단면으로 제한하여, 케이블 단부가 그리퍼 조오 사이를 통과할 수 있게 한다.

제1 및 제2 케이블 단부를 접촉시키는 단계는 선형 액추에이터를 통해 그리퍼 핑거를 케이블 유지 위치로 전달하는 단계를 포함하고, 이 케이블 유지 위치에서 그리퍼 조오는 그들 사이의 통과 단면을 케이블 단면, 케이블 단부 처리부의 단면, 또는 이보다 더 작은 단면으로 제한하여, 케이블 단부가 그리퍼 조오 사이에 유지된다.

본 발명의 추가 세부사항은 하기 도면을 참조하여 설명된다. 이에 의해 도면에서:
도 1은 최신 기술에 따른 관절식 로봇의 도움으로 사전 제조된 케이블의 사전 제조 및 배선을 위한 배열을 도시하고;
도 2는 예를 들어, 도 1에 따른 장치에서 그리퍼로서 사용될 수 있는, 본 발명에 따른 그리퍼의 실시예의 측면도이며;
도 3은 도 2에 따른 그리퍼의 사시도이고;
도 4는 본 발명에 따른 프로세스의 개략적인 흐름도이다.

도 1은 장착 판(12) 상에 형성된 전기 스위치기어 시스템의 전기 구성요소(11)를 배선하기 위한 예시적인 배열을 도시한다. 장착 판(12)은 운반 캐리지(18)에 의해 수평으로 유지되어, 구성요소(11)는 케이블 공급, 접촉 및 필요한 경우 품질 보증을 위해 그리퍼(1)가 있는 관절식 아암 로봇(10)에 의해 위쪽으로부터 액세스될 수 있다. 실시예에 따라, 장착 판(12)은 대안적으로 수평에 대해 비스듬히 배향될 수 있다.

관절식 아암 로봇(10)은 그리퍼(1)가 있는 엔드 이펙터를 가지며, 사전 조립된 케이블(15)이 그리퍼를 통해 전달 인터페이스(13)로부터 제거되고 접촉을 위해 구성요소(11)에 공급될 수 있다. 사전 조립된 케이블(15)은 종래 기술로부터 원론적으로 공지된 바와 같이 자동 케이블 조립 기계(17)의 도움으로 제조될 수 있다.

제1 단계에서, 로봇(10)은 대향하는 사전 조립된 케이블 단부(14) 중 하나에서 케이블(15)을 파지함으로써 그리퍼(1)의 도움으로 인터페이스(13)로부터 사전 조립된 케이블(15) 중 제1 케이블을 제거한다. 그 후, 유지된 케이블 단부(14)는 제1 전기 구성요소(11)의 제1 접점(16)에 공급되고 접점에서 접촉된다. 제1 케이블 단부(14)가 제1 접점(16)에서 접촉된 후, 케이블(15)은 제1 접점(16)으로부터 전기 스위치기어의 제2 전기 구성요소(11)의 제2 접점(16)으로 라우팅되고 제2 케이블 단부(14)는 제2 접점(16)에서 접촉된다.

여기서 문제는 가요성 구성요소인 케이블(15)이 케이블(15)의 접촉 및 부설 중에 케이블이 전기 스위치기어의 전기 구성요소(11) 또는 장착 판(12) 상의 다른 상부 구조체와 얽히지 않도록 조종되어야 한다는 것이다. 따라서, 높은 수준의 프로세스 신뢰성을 달성하기 위해, 인터페이스(13)로부터 케이블(11)을 제거하는 것부터 제2 구성요소(11)의 제2 접점(16)에 제2 케이블 단부가 접촉시키는 것까지 전체 프로세스 시퀀스에 걸쳐 케이블을 정확하게 안내해야 한다.

이 문제를 해결하기 위해, 도 2 및 도 3의 예시적인 실시예에 따라 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라 그리퍼(1)가 제안된다. 그리퍼(1)는 제1 및 제2 그리퍼 핑거(2)를 가지며, 이들 핑거는 그 길이방향에 직교하여 그 거리가 서로 변경되는 방식으로 선형 조절 유닛(6)을 통해 서로에 대해 전적으로 선형으로 조절될 수 있다. 케이블 가이드 통로(3)가 그리퍼 핑거(2) 사이에 형성되며, 이 케이블 가이드 통로는 한편으로는 그리퍼 핑거(2)의 대향 측면 상에 있는 상보적인 그리퍼 조오(4)에 의해 그리고 다른 한편으로는 대향 케이블 구동부(5)에 의해 한정된다. 그 근위 단부에서, 통로(3)는, 예를 들어 빈 튜브로 설계될 수 있는 케이블 가이드(8)로 개방되며, 이를 통해 빈 튜브에 삽입된 케이블이 프로세스 안전 방식으로 그리퍼(1)로부터 멀리 안내될 수 있다.

케이블 구동부(5)는 한 쌍의 회전 구동부(7)에 의해 각각 클램핑되는 대향하는 트레드밀로서 설계된다. 최적의 케이블 프레싱을 위해 회전 구동부(7) 사이의 추가 압력 롤러가 또한 고려될 수 있다. 회전 구동부(7)는, 예를 들어 톱니형 휠로서 설계될 수 있으며, 케이블 구동부(5)당 2개의 회전 구동부(7) 중 적어도 하나는 모터(19)를 통해 구동된다. 기어 휠을 둘러싸는 주행 벨트는 기어 휠(7)의 대응하는 리세스에 맞물리는, 내부에 배열된 돌출부가 있는 톱니형 벨트 방식으로 설계될 수 있다. 2개의 케이블 구동부(5)는 반대 방향으로 동일한 속도로 구동될 수 있다.

도 2 및 도 3에서, 그리퍼(1)는 케이블 수용 위치에서 도시되는데, 이 위치에서 케이블 안내 통로(3)의 단면은 케이블을 그리퍼 조오(4)의 원위 파지 단부(D) 위로 케이블 구동부(5)를 향해 삽입할 수 있도록 케이블 단면을 넘어 넓어지고, 그리퍼 핑거(2)는 선형 조절 유닛(6)를 통해 서로 더 가까워질 수 있어, 케이블 안내 통로(3)의 통과 단면을 테이퍼지게 한다. 케이블 운반 위치에서, 그리퍼 조오(4)는 이들 사이의 케이블 가이드 통로(3)의 통과 단면을 케이블 단면 또는 이보다 약간 크게 제한할 수 있다. 특히, 케이블 운반 위치에서, 통과 단면은 케이블 단부 처리부의 단면보다 작으므로, 케이블이 앞서 설명한 위치에서 테이퍼지는 케이블 가이드 통로(3)를 통해 운반될 때, 그 단부측 와이어 단부 처리부를 갖는 케이블이 그리퍼 조오(4)의 원위 단부(D)에 대해 기대게 된다는 점이 제공될 수 있다.

각각의 그리퍼 핑거(2)에 대해, 그리퍼(1)는 각각의 그리퍼 핑거(2)에 할당된 케이블 구동부(5)를 구동하기 위한 모터(19)를 갖는다.

대향하는 그리퍼 조오(4)는 각각 그리퍼 핑거(2)의 조절 방향(y)으로 연장하는 축(x)을 중심으로 서로에 대해 조절될 수 있다. 특히, 그리퍼 조오(4)는 동일한 방향으로 축(x)을 중심으로 그리고 기어 유닛(20)을 구동하는 스핀들(도시되지 않음)을 통해 그리퍼 조오(4) 중 하나에 각각 결합되는 서보모터와 같은 액추에이터(22)에 의해 서로에 대해 180°만큼 조절되는 축(x)을 중심으로 2개의 위치 사이에서 조절될 수 있다. 이 경우에, 그리퍼 조오(4) 각각은 축(x)에 대해 서로 대향하는 그 길이방향 단부에 파지 단부(9)를 가지며, 서로에 대해 180°만큼 조절되는 양쪽 위치에서, 각각의 경우에 파지 단부(9) 중 하나는 그 각각의 그리퍼 핑거(2)의 원위 단부(D)를 갖고 각각의 다른 파지 단부(9)는 축(x)에 대해 대향 측면에서 케이블 구동부(5)를 향한다. 축(x)과 관련하여, 그리퍼 조오는 각각 대칭성이다.

케이블 구동부(5), 특히 케이블 구동부(5)의 회전 구동부(7)는 부하 센서(21)에 결합되며, 이 부하 센서의 도움으로, 케이블 구동부(5)를 구동하는 모터(19)의 부하 증가를 통해 케이블 단부가 케이블 구동부(5)의 맞물림 영역에 위치되는 것이 결정될 수 있다. 예를 들어, 케이블 단부는 케이블 구동부(5) 사이에 배치된 케이블보다 큰 단면을 갖는 케이블 단부 처리부를 가질 수 있어, 케이블 단부 처리부는 케이블 구동부(5) 사이에 한정된 케이블 가이드 통로(3)에서 2개의 케이블 구동부(5) 사이의 연결부에서 접촉하게 되어 부하 증가를 통해 검출될 수 있는 저항을 나타낸다. 부하 센서(21)가 부하 상승을 검출했을 때, 모터(19)는 바로 회전 구동부(7)의 구동을 중지하도록 제어될 수 있다.

도 1 내지 도 3과 함께 도 4의 개요에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동화 배선을 위한 본 발명에 따른 방법이 설명된다. 따라서, 제1 단계(100)에서, 방법은 로봇(10)의 그리퍼(1)를 사용하여 케이블 전달 인터페이스(13)로부터 적어도 부분적으로 사전 조립된 케이블(15)을 제거하는 단계를 포함한다. 후속 단계(200)에서, 제거된 케이블(15)은 전기 스위치기어의 제1 전기 구성요소(11)의 제1 접점(16)에서 제1 케이블 단부(14)를 통해 접촉될 수 있다. 제1 케이블 단부(14)를 접촉(200)시킨 후, 단계(300)에서 케이블(15)은 제1 접점(16)으로부터 전기 스위치기어의 제2 전기 구성요소(11)의 제2 접점(16)으로 라우팅될 수 있다. 그 후, 제2 케이블 단부(14)는 단계(400)에서 제2 접점(16)에서 접촉될 수 있다.

케이블(15)이 케이블 전달 인터페이스(13)로부터 제거될 때(100), 단계(110)에서, 그리퍼 핑거(2)는 선형 조절 유닛(6)를 통해 케이블 수용 위치로 이동될 수 있는데, 이 위치에서 그리퍼 조오(4)는 그들 사이의 통과 단면을 배선될 케이블(15)의 케이블 단면을 넘어 그리고 케이블(15)의 케이블 단부 처리부의 단면을 넘어 연장시킨다. 이는, 단계(120)에서, 제2 케이블 단부(14)가 케이블 구동부(5)에 도달할 때까지, 제2 케이블 단부(14)가 그리퍼 핑거(2)의 원위 단부(D) 및 그리퍼 조오(4)의 확장된 통과 단면을 통해 케이블 라우팅 통로(3) 내로 삽입되게 한다. 케이블 구동부(5)를 구동시킴으로써, 케이블은 제1 케이블 단부(14)가 그리퍼 조오에 도달할 때까지 단계(130)에서 케이블 안내 통로(3) 내로 운반될 수 있다. 후자는 부하 센서(21)의 도움으로 앞서 설명한 방식으로 재현 가능하게 검출될 수 있다.

케이블(15)의 운반(130)은 선형 조절 유닛(6)을 통해 그리퍼 핑거(2)를 케이블 수용 위치로부터 케이블 운반 위치로 전달하는 단계(131)를 포함할 수 있고, 케이블 운반 위치에서, 그리퍼 조오(4)는 그들 사이의 통과 단면을 케이블 단면 또는 이보다 크지만 케이블 단부 처리부의 최대 단면보다는 작은 단면으로 확장시켜, 케이블(15)은 그리퍼 조오들 사이를 통과할 수 있지만 더 큰 단부 처리부, 예를 들어 와이어 단부 슬리브를 갖는 케이블 단부(14)는 그리퍼 조오(4)의 원위 단부(D)에 대해 기대게 된다.

제1 및 제2 케이블 단부를 접촉시키는 단계(200)는 선형 조절 유닛(6)을 통해 그리퍼 핑거(2)를 케이블 유지 위치로 전달하는 단계(131)를 포함하고, 이 케이블 유지 위치에서 그리퍼 조오(4)는 그들 사이의 통과 단면을 케이블 단면, 케이블 단부 처리부의 단면, 또는 더 작은 단면으로 제한하여, 케이블 단부(14)가 그리퍼 조오(4) 사이에 유지된다.

방법은, 제1 접점(16)으로부터 제2 접점(16)으로 케이블(15)을 라우팅(300)한 후, 그리고 제2 접점(16)에 제2 케이블 단부(14)를 접촉(400)하기 전에, 대향하는 그리퍼 조오(4)를 축(x)을 중심으로 동시에 그리고 180°만큼 조절(350), 특히 회전시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는, 특히 제2 케이블 단부(14), 특히 이 단부에 제공된 케이블 단부 처리부가 제2 전기 구성요소(11)의 제2 접점(16)에 공급될 수 있도록, 그리퍼 조오(4)에 대해 기대거나 또는 그리퍼 조오(4)에 의해 파지되는 제2 케이블 단부(14)를 그리퍼(1)의 원위 단부(D)로 가져오기 위해 필요하다.

앞서 설명한 설명, 도면 뿐만 아니라 청구범위에 개시된 본 발명의 피처는 개별적으로 그리고 임의의 조합으로 본 발명을 실현하는 데 필수적일 수 있다.

1 그리퍼
2 그리퍼 핑거
3 케이블 라우팅 통로
4 그리퍼 조오
5 케이블 구동부
6 선형 조절 유닛
7 회전 구동부
8 케이블 가이드
9 그립 단부
10 로봇
11 전기 구성요소
12 장착 판
13 케이블 전달 인터페이스
14 케이블 단부
15 케이블
16 접점
17 자동 케이블 조립 기계
18 운반 트롤리
19 모터
20 기어박스
21 부하 센서
22 액추에이터
23 케이블 출구측
100 제거
110 전달
120 삽입
130 운반
131 전달
200 접촉
300 라우팅
350 조절
400 접촉
D 원위 단부
x 축
y 조절 방향

Claims

전기 스위치기어의 전기 구성요소(11)의 자동화 배선을 위한 그리퍼(1)로서, 적어도 2개의 그리퍼 핑거(2)를 갖는, 그리퍼(1)에 있어서, 그리퍼 핑거(2)는 그들 사이에 케이블 가이드 통로(3)를 한정하고, 이 통로의 통과 단면은 그리퍼 핑거(2)의 원위 단부(D)에서 그리퍼 핑거(2)의 대향하는 그리퍼 조오(4)에 의해 한정되고, 상기 통과 단면은 원위 단부(D)에 대해 그리퍼 핑거(2)의 대향하는 케이블 구동부(5)에 의해 추가로 근위 방향으로 한정되며, 통과 단면을 변경하기 위해, 2개의 그리퍼 핑거(2)는 선형 조절 유닛(6)을 통해 통과 단면의 단면 방향에 대응하는 조절 방향(y)으로 서로에 대해 조절 가능한 것을 특징으로 하는, 그리퍼(1).
제1항에 있어서, 그리퍼 핑거(2)의 케이블 구동부(5) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 회전 구동부(7)를 갖고, 서로 대향하여 위치된 2개의 그리퍼 핑거(2)의 회전 구동부(7)는 반대 방향의 회전 방향을 갖는, 그리퍼(1).
제2항에 있어서, 적어도 한 쌍의 대향하는 회전 구동부(7)는 회전 구동부(7)당 적어도 하나의 휠, 롤러 또는 컨베이어 벨트를 포함하는, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 대향하는 케이블 구동부(5)는 그리퍼 핑거(2)의 조절 방향(y)으로 조절 가능하고 기계적으로 예인장되는, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 대향하는 케이블 구동부(5)의 근위 케이블 출구측(23)에, 통과 단면으로 개방되는 케이블 가이드(8)를 포함하는, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 대향하는 그리퍼 조오(4)는 조절 방향(y)으로 연장되는 축(x)을 중심으로 각각 조절 가능한, 그리퍼(1).
제6항에 있어서, 대향하는 그리퍼 조오(4)는 동일한 방향으로 그리고 서로에 대해 0°-180°의 조절 범위에서 조절되는 축(x)을 중심으로 2개의 위치 사이에서 조절될 수 있는, 그리퍼(1).
제7항에 있어서, 그리퍼 조오(4) 각각은 축(x)에 대해 서로 대향하는 그 길이방향 단부에 파지 단부(9)를 가지며, 서로에 대해 변위되는 양쪽 위치에서, 파지 단부(9) 중 하나는 그 그리퍼 핑거(2)의 원위 단부(D)를 향하고 다른 파지 단부(9)는 축(x)에 대해 대향 측면에서 케이블 구동부(5)를 향하는, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 선형 조절 유닛(6)는 그리퍼 핑거(2)를 서로에 대해 다음 위치, 즉:
a. 그들 사이의 그리퍼 조오(4)가 통과 단면을 케이블 단면 또는 케이블 단부 처리부의 단면 또는 그 이하로 제한하는 케이블 유지 위치;
b. 그들 사이의 그리퍼 조오(4)가 통과 단면을 케이블 단면으로 또는 케이블 단면보다 크지만 케이블 단부 처리부의 단면보다 작은 단면으로 제한하는 케이블 운반 위치; 및
c. 그들 사이의 그리퍼 조오(4)가 통과 단면을 케이블 단면 및 가능하게는 케이블 단부 처리부를 넘어 연장시키는 케이블 수용 위치
중 적어도 하나로 선택적으로 가져오도록 배열되는, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 그리퍼 핑거(2)는 전적으로 선형 조절 유닛(6)을 통해서만 서로에 대해 조절 가능한, 그리퍼(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 그리퍼(1)를 포함하는 로봇(10).
전기 스위치기어의 전기 구성요소(11)의 자동화 배선 방법으로서,
a. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 그리퍼(1)를 사용하여 케이블 전달 인터페이스(13)로부터 적어도 부분적으로 사전 제조된 케이블(15)을 제거하는 단계(100);
b. 전기 스위치기어의 제1 전기 구성요소(11)의 제1 접점(16)에서 케이블(15)의 제1 케이블 단부(14)를 접촉(200)하고, 케이블(15)을 제1 접점(16)으로부터 전기 스위치기어의 제2 전기 구성요소(11)의 제2 접점(16)으로 라우팅(300)하며, 제2 접점(16)에서 제2 케이블 단부(14)를 접촉시키는 단계(400)를 포함하는 방법에 있어서,
상기 케이블 전달 인터페이스(13)로부터 케이블(15)을 제거하는 단계(100)는:
c. 선형 조절 유닛(6)을 통해 그리퍼 핑거(2)를, 그리퍼 조오(4)가 그들 사이의 통과 단면을 케이블(15)의 케이블 단면 및 필요한 경우 케이블(15)의 케이블 단부 처리부를 넘어 연장시키는 케이블 수용 위치로 전달하는 단계(110);
d. 제2 케이블 단부(14)가 케이블 구동부(5)에 도달할 때까지 제2 케이블 단부(14)를 원위 단부(D) 및 그리퍼 조오(4)의 확장된 통과 단면을 통해 케이블 가이드 통로(3) 내로 삽입하는 단계(120); 및
e. 제1 케이블 단부(14)가 그리퍼 조오(4)에 도달할 때까지 케이블(15)을 케이블 가이드 통로(3) 내로 운반하는 단계(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방법.
제12항에 있어서, 케이블(15)을 운반하는 단계(130)는 그리퍼 핑거(2)를 선형 조절 유닛(6)를 통해 케이블 수용 위치로부터 케이블 운반 위치로 전달하는 단계(131)를 포함하고, 케이블 운반 위치에서 그들 사이의 그리퍼 조오(4)는 통과 단면을 케이블 단면 또는 이보다 크지만 케이블 단부 처리부의 최대 단면보다는 작은 단면으로 제한하여 케이블 단부(14)가 그리퍼 조오(4) 사이를 통과할 수 있게 하는, 방법.
제12항에 있어서, 제1 및/또는 제2 케이블 단부를 접촉하는 단계(200)는 그리퍼 핑거(2)를 선형 조절 유닛(6)를 통해 케이블 유지 위치로 전달하는 단계(131)를 포함하고, 이 케이블 유지 위치에서, 그리퍼 조오(4)는 이들 사이의 통과 단면을 케이블 단면, 케이블 단부 처리부의 단면, 또는 그 미만으로 제한하여, 케이블 단부(14)가 그리퍼 조오(4) 사이에서 유지되게 하는, 방법.
제12항에 있어서, 케이블(15)을 제1 접점(16)으로부터 제2 접점(16)으로 라우팅(300)한 후 그리고 제2 접점(16)에서 제2 케이블 단부(14)를 접촉(400)하기 전에, 대향하는 그리퍼 조오(4)는 동일한 방향으로 그리고 180°만큼 조절(350)되는, 방법.