DE19737037C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser, insbesondere einer Glasfaser eines Lichtwellenleiterkabels, in eine insbesondere mit Klebstoff befüllte Öffnung, beispielsweise die Öffnung eines Steckverbinders.
Das Anwendungsgebiet der Erfindung umfasst unter anderem die Konfektionierung von glasfasergebundenen Lichtwellenleitern, d. h. die Herstellung einer nicht lösbaren Verbindung zwischen einer Faser, z. B. einer Glasfaser, und einem Steckverbinder. Konfektionierte Glasfaserkabel mit Steckverbinder werden vorwiegend im Bereich der Telekommunikation und Rechnervernetzung eingesetzt, wo eine lösbare Verbindung an der Schnittstelle benötigt wird. Bei den konfektionierten Kabeln werden entweder beide Seiten mit einem Steckverbinder versehen, um z. B. einen Rechner an ein Glasfasernetzwerk anzukoppeln, oder es wird nur auf einer Seite ein Steckverbinder montiert, wobei die andere Seite, z. B. in einem Verteilerschrank an eine Faser eines Kabels angespleißt, d. h. thermisch verschweißt ist. Bei den Kabeln und den Steckverbindern sind unterschiedliche Typen und Varianten auf dem Markt erhältlich, die sich hauptsächlich im Aufbau sowie in der Außen- und Anschlussgeometrie unterscheiden.
Zum Ein- und Ausspeisen von Daten in die Faser eines Lichtwellenleiterkabels werden an den Faserenden Steckverbinder montiert. Zur Montage der Steckverbinder müssen die Kabel- bzw. Leitungsenden vorkonfektioniert werden (Schneiden des Kabelmantels, Schneiden von Kevlar, Entfernen des Coating). Hierfür stehen teilautomatisierte Maschinen zur Verfügung. Nach diesem Schritt wird eine Keramikferrule eines Steckverbinders mit Klebstoff befüllt, und im Anschluss daran wird die Glasfaser in die Ferrulenbohrung eingefügt. Der Montageschritt des Einfügens der Glasfaser in die Ferrulenbohrung wird bislang ausschließlich manuell durchgeführt, da das Fügen der Faser aufgrund des biegeschlaffen Verhaltens des Kabels, der Bruchempfindlichkeit der Glasfaser sowie aufgrund der geringen Toleranzen zwischen Faser und Ferrulenbohrung noch nicht automatisiert werden konnte. Nach dem Aushärten des Klebstoffs wird die Stirnfläche des Steckverbinders geschliffen und poliert, und es werden Dämpfungsmessungen durchgeführt. Für diese nachfolgenden Montage- bzw. Herstellungsschritte stehen wieder teilautomatisierte Betriebsmittel zur Verfügung.
Bei der manuellen Montage ist die Güte der Ausgleichs- und Positionierbewegung von der physischen und psychischen Leistung des Montagearbeiters abhängig. Eine Fehlverarbeitung kann erst bei der Qualitätskontrolle am Ende der Montagearbeiten erkannt werden, wenn die Faser nicht für den Montagearbeiter deutlich erkennbar bereits während der Montage abgebrochen wird. Solchenfalls wird das Kabel anschließend gekürzt und muss erneut vorkonfektioniert werden.
Aus der FR 2 591 929 A1 ist es bereits bekannt, einen Fügevorgang mittels eines Lasers zu steuern, in dem ein im wesentlichen in Fügerichtung ausgesandter und reflektierter Laserstrahl als Orientierungsmittel eingesetzt wird.
Als entferntliegender Stand der Technik beschreibt die DE 37 08 245 A1 ein roboterunterstütztes Verfahren zur Montage von biegeschlaffen Schläuchen an Stutzen, Armaturen oder ähnlichen Anschlußstücken, wobei das Problem einer hochgenauen Positionierung nicht angesprochen wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein automatisierbares Verfahren zum Einfügen des freien Endes der Faser in die Öffnung eines Körpers, insbesondere in die Ferrulenöffnung eines Steckverbinders anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der genannten Art gelöst, das folgende Schritte umfasst:
Greifen der Faser oder eines die Faser beinhaltenden an einem Ende abisolierten Kabels mit einem Handhabungsgerät;
Wählen einer ersten Ebene, in welcher die verlängerte Längsachse der Öffnung liegt;
Bestimmen des Winkels α zwischen einem von dem Handhabungsgerät vorstehenden freien Endabschnitt der gegriffenen Faser und der ersten Ebene;
Verschwenken der Faser um den Winkel α derart, dass das freie Ende der Faser in der ersten Ebene zu liegen kommt;
Bestimmen des Winkels β zwischen dem Endabschnitt der Faser und der verlängerten Längsachse der Öffnung;
Verschwenken der Faser um den Winkel β derart, dass der Endabschnitt auf der verlängerten Längsachse der Öffnung oder parallel hierzu zu liegen kommt, und gegebenenfalls translatorisches Verlagern der zur Längsachse parallelen Faser quer zur Längsachse, so dass sie auf die verlängerte Längsachse zu liegen kommt;
Aufeinanderzubewegen von Faser und Öffnung.
Das vorstehend beschriebene Verfahren ermöglicht es, eine rotationssymmetrische, bruchempfindliche Faser automatisch zu "vermessen" und prozessüberwacht in eine mit Klebstoff befüllte Öffnung einzuführen bzw. zu fügen. Das Verfahren ist automatisierbar.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die genaue Position der Faserspitze durch die Bestimmung der Orientierung des freien Endabschnitts der Faser ermittelt werden. Hierdurch kann die Auswirkung des biegeschlaffen Kabels, welches durch den Drall beim Abwickeln von einer Rolle aber auch durch die Gravitationskräfte hervorgerufen wird, erfasst und ausgeglichen werden. Der freie Endabschnitt wird in eine mit der verlängerten Längsachse der Öffnung fluchtende Anordnung gebracht.
Zweckmäßigerweise verläuft die erste Ebene horizontal.
Die Winkel α, β könnten beispielsweise beide durch Verwendung eines Bilderfassungssystems, beispielsweise in Form einer digitalen Kamera, aufgenommen werden. Es wird indessen als vorteilhaft angesehen, wenn zumindest einer der Winkel, vorzugsweise der Winkel α, dadurch bestimmt wird, dass die Faser und eine wenigstens zwei Messstellen aufweisende Messeinrichtung relativ zueinander in einem vorbestimmten Winkel zur ersten Ebene bewegt werden, so dass der Endabschnitt die zwei Messstellen durchläuft. Durch den Zeitunterschied beim Durchlaufen der zwei Messstellen kann dann anhand der konstanten Abstände der Messstellen sowie anhand der bekannten, vorzugsweise konstanten Geschwindigkeit der Winkel α berechnet werden. Die Verwendung einer derartigen Messeinrichtung liefert schnell und mit sehr geringem Rechenaufwand den Winkel α.
Die Bewegung bei der Bestimmung des Winkels α erfolgt dabei vorzugsweise senkrecht zur ersten Ebene. Zum Bestimmen des Winkels α hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zwei Messstellen von zwei voneinander beabstandeten Laserlichtschranken gebildet werden. Durch Verwendung von Laserlichtschranken wird ein dem Verlauf und der Ausdehnung des Laserstrahls entsprechender Messbereich verwirklicht.
Nach einer bevorzugten Verfahrensvariante wird die eine Laserlichtschranke so positioniert, dass der Laserstrahl die verlängerte Längsachse der Öffnung schneidet.
Es hat sich des Weiteren als vorteilhaft erwiesen, wenn das Ende der Faser in den Verlauf des Laserstrahls in der ersten Ebene positioniert wird, bevor die eigentliche Fügebewegung durchgeführt wird, d. h. die Faser in Richtung auf die Öffnung bewegt wird.
Es wäre an sich denkbar, auch zur Bestimmung des Winkels β zwei voneinander beabstandete Laserlichtschranken vorzusehen. Es wird indessen einer Verfahrensführung der Vorzug gegeben, bei der der Winkel β durch Verwendung einer Einrichtung zur Bilderfassung und -verarbeitung durchgeführt wird. Dies eröffnet nämlich die Möglichkeit, bei der Erfassung des freien Endabschnitts der Faser zugleich die Lage der Öffnung erfassen und verarbeiten zu können. Die Bilderfassung wird vorzugsweise in Richtung senkrecht auf die erste Ebene durchgeführt.
Die Relativbewegung von Faser und Messeinrichtung, die Verschwenkung der Faser um die Winkel α, β und auch das translatorische Verlagern der Faser, um diese in Deckung mit der Längsachse der Öffnung zu bringen, wird vorzugsweise unter Verwendung eines das Handhabungsgerät haltenden Roboters durchgeführt.
In Weiterbildung der Erfindung von besonderer Bedeutung werden beim Einfügen der Faser in die Öffnung die auf die Faser wirkenden Fügekräfte erfasst und mit vorbekannten Biege- und Bruchkräften verglichen. Bei Überschreiten eines Schwellwerts wird die Fügebewegung derart verändert, dass der Schwellwert wieder unterschritten wird. Dies bedeutet, dass die auftretenden Fügekräfte derart geregelt und überwacht werden, dass ein Abbrechen des Faserendabschnitts während des Montagevorgangs nicht zu befürchten ist.
Es hat sich als schwierig erwiesen, die auftretenden minimalen Fügekräfte bei Lagerungen zu messen, bei denen eine Haftreibung zu überwinden ist. Daher wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass zum Messen der Fügekräfte ein die Öffnung bildendes Objekt auf einem luftgelagerten Schlitten angeordnet wird und dass die auftretenden Fügekräfte über den Schlitten auf eine Kraftmesseinrichtung geleitet werden. Die Verwendung einer derartigen Luftlagerung ist quasi haftreibungsfrei, und es können über den Schlitten in die Kraftmesseinrichtung eingeleitete Fügekräfte gemessen werden.
Die Fügekräfte werden vorzugsweise auf einer Anzeigeeinrichtung zur Anzeige gebracht.
Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn in Abhängigkeit der gemessenen Fügekräfte die Geschwindigkeit der linearen Fügebewegung der Faser relativ zur Öffnung derart gesteuert wird, dass bei Überschreiten eines Schwellwerts der erfassten Fügekräfte die Geschwindigkeit reduziert wird, da hierdurch üblicherweise eine Reduzierung der Kräfte erreicht werden kann. Es kann vorteilhafterweise eine maximal zulässige Fügekraft geregelt werden.
Sofern durch eine Geschwindigkeitsreduzierung eine Reduzierung der Fügekräfte nicht erreicht wird, wird die Bewegungsrichtung kurzzeitig umgekehrt. Es kann stattdessen oder zusätzlich zu dieser Umkehrung der Bewegungsrichtung eine Drehbewegung der Faser um die Längsachse durchgeführt werden, damit sich die Faser neu in dem viskosen Medium ausrichten kann. Während der Fügebewegung der Faser wird der Winkel β aber wieder auf 0 reduziert, so dass am Ende der Fügebewegung die Längsachse der Öffnung und die Orientierung des Endabschnitts der Faser wieder übereinstimmen.
Der vorliegenden Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen eines automatisierbaren Fügeverfahrens bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung umfassend:
Eine Halterung für einen die Öffnung aufweisenden Körper, insbesondere für einen Steckverbinder, eine Handhabungseinrichtung zum Greifen der Faser oder eines die Faser beinhaltenden an einem Ende abisolierten Kabels,
eine erste Messeinrichtung, mit der der Winkel α eines freien Endabschnitts der Faser zu einer ersten Ebene erfasst werden kann,
eine zweite Messeinrichtung, mit der der Winkel β des freien Endabschnitts der Faser zu einer verlängerten Längsachse der Öffnung erfasst werden kann, und
Steuermittel zum Verschwenken der Handhabungseinrichtung um die Winkel α, β und zum translatorischen Verlagern der Handhabungseinrichtung derart, dass der freie Endabschnitt der Faser mit einer verlängerten Längsachse der Öffnung fluchtet, und zum Bewegen der Faser in Richtung auf die Öffnung.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine ganz besondere Bedeutung kommt dabei einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform zu, bei der eine Einrichtung zum Messen der beim Einfügen des freien Endabschnitts der Faser in die Öffnung auf die Faser wirkenden Fügekräfte vorgesehen ist. Durch eine Auswerteeinrichtung und eine Vergleichsstufe können die gemessenen Fügekräfte bei der Steuerung der Handhabungseinrichtung derart berücksichtigt werden, dass zu jedem Zeitpunkt sichergestellt ist, dass die zulässigen Biege- und Bruchkräfte der Faser nicht überschritten werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fügevorrichtung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Fügevorrichtung nach Fig. 1 in Richtung der Pfeile II-II; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Einrichtung zum Messen der Fügekräfte.
Die Figuren zeigen eine Vorrichtung zum Fügen eines Endabschnitts 2 einer Glasfaser 4 eines Lichtwellenleiterkabels 6 in eine Öffnung 8 eines Steckverbinders 10 mit einer Keramikferrule. Der Steckverbinder 10 ist in einer Steckeraufnahme 12 gehalten und bis auf eine noch zu erläuternde Beweglichkeit in der angedeuteten X-Richtung ortsfest vorgesehen, wobei die Öffnung 8 eine verlängerte Längsrichtung 14, welche auch die X-Richtung bildet, definiert. Das Kabel 6 mit dem in die Öffnung 8 einzufügenden freien Endabschnitt 2 der Glasfaser 4 ist von einer Handhabungseinrichtung 16 in Form eines Greifers 18 gehalten. Der Greifer 18 ist an den Arm eines mit dem Bezugszeichen 20 angedeuteten Industrieroboters angefügt. Das Kabel 6 ist im Bereich des freien Endabschnitts 2 der Glasfaser 4 abisoliert und im Anschluss hieran ist eine Crimphülse 22 sowie ein hülsenförmiger Knickschutz 24 vorgesehen.
Aufgrund des biegeschlaffen Verhaltens des Kabels 6 und des Dralls des Kabels beim Abwickeln von einer Rolle aber auch durch die auftretenden Gravitationskräfte ist die Lage des Endabschnitts 2 des Kabels 4 im Raum nicht bestimmt.
Zur Bestimmung der Lage ist eine erste Messeinrichtung 26 vorgesehen, die zwei Messstellen 28, 30 in Form je einer Laserlichtschranke 32, 34 umfasst. Die Laserlichtschranken 32, 34 haben in X-Richtung einen festen Abstand d und in Z- Richtung einen festen Abstand h voneinander. Die in der Fig. 1 untere Lichtschranke 28 ist ferner so angeordnet, dass ihr Laserstrahl senkrecht zur X-Richtung die verlängerte Längsachse 14 der Öffnung 8 schneidet.
Zur Bestimmung des Winkels α des Endabschnitts 2 zur XY- Ebene wird die Handhabungseinrichtung 16 durch den Roboter 20 in der Fig. 1 von oben nach unten in Z-Richtung bewegt, so dass der Endabschnitt 2 nacheinander die Lichtschranken 32, 34 passiert. Durch den Zeitunterschied beim Durchfahren der Lichtschranken 32, 34 in Z-Richtung bei konstanten Abständen d und h sowie einer konstanten Geschwindigkeit v kann der Winkel α durch eine mit der Messeinrichtung 26 zusammenwirkende in der Figur nicht dargestellte Auswerteeinrichtung bestimmt werden. Im Anschluss hieran wird die Handhabungseinrichtung 16 durch den Roboter 20 derart um den Winkel α verschwenkt, dass der Endabschnitt 2 der Glasfaser 4 in der XY-Ebene zu liegen kommt.
Unter Verwendung der Auswerteeinrichtung und des Roboters wird die Handhabungseinrichtung 16 vorzugsweise derart zurückbewegt wird, dass die Faserspitze 35 genau in den Verlauf des Lichtbündels der unteren Lichtschranke 32 verfahren wird, die genau auf Höhe der Öffnung 8 vorgesehen ist.
Zur Bestimmung des Winkels β zwischen dem in die XY-Ebene geschwenkten Endabschnitt 2 der Glasfaser 4 und einer zur Längsachse 14 der Öffnung 8 parallelen Geraden 36 wird eine aus der Fig. 1 ersichtliche Bilderfassungseinrichtung 37 in Form einer CCD-Kamera 38 verwendet. Der Sichtkreis der Kamera 38 ist durch die punktierte Linie 40 in Fig. 2 angedeutet und so gewählt, dass auch der Steckverbinder 10 bzw. die Anordnung seiner Öffnung 8 von der Kamera 38 erfasst wird.
Durch eine mit der Kamera 38 zusammenwirkende nicht dargestellte Auswerteeinrichtung kann der Winkel β berechnet werden. Im Anschluss hieran wird die Handhabungseinrichtung 16 robotergesteuert um den Greifpunkt 42 des Greifers 18 um eben diesen Winkel β verschwenkt, so dass der Endabschnitt 2 der Glasfaser in einer zur Achse 36 und zur Achse 14 parallelen Achse 44 zu liegen kommt.
Um eine fluchtende Anordnung bzw. Ausrichtung des Endabschnitts 2 der Glasfaser 4 mit der verlängerten Längsachse 14 der Öffnung 8 zu erreichen, wird die Handhabungseinrichtung 16 translatorisch in der Fig. 2 in negativer X-Richtung verlagert, bis der Endabschnitt 2 und die Längsachse 14 miteinander fluchten.
Nachdem eine derartige Positionierung des freien Endabschnitts 2 der Faser 4 durchgeführt wurde, kann die Handhabungseinrichtung 16 in Richtung auf die Öffnung 8 des Steckverbinders 10 verfahren werden, damit der Endabschnitt 2 in die Klebstoff gefüllte Öffnung 8 des Steckverbinders 10 eingeführt werden kann.
Beim Einfügen des Endabschnitts 2 werden die hierbei auftretenden auf den Faserendabschnitt 2 wirkenden Fügekräfte durch eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Messeinrichtung erfasst (Fig. 3). Die Messeinrichtung 50 umfasst einen Schlitten 52, der luftgelagert in einer Schlittenführung 54 in X-Richtung verschieblich ist. In der Schlittenlagerung 54 münden mit Druckluft 56 beaufschlagbare Öffnungen. Auf dem Schlitten 52 ist die Steckeraufnahme 12 für den Steckverbinder 10 montiert. Die Messeinrichtung 50 umfasst des Weiteren eine Kraftmessdose 58, auf welche der Schlitten 52 einwirkt. Die Kraftmessdose 58 wirkt mit einer Auswerteeinrichtung 60 zusammen, in der die gemessenen Fügekräfte mit vorbekannten Füge- und Bruchkräften verglichen werden. Die gemessenen Fügekräfte werden des Weiteren durch eine Anzeigeeinheit 62 zur Anzeige gebracht. Die Auswerteeinrichtung 60 wirkt mit einer Steuereinrichtung 64 des Roboters 20 zusammen.
Die beim Fügen des Endabschnitts 2 der Glasfaser 4 in die Öffnung 8 des Steckverbinders 10 auftretenden Fügekräfte werden über den Schlitten 52 auf die Kraftmessdose 58 geleitet. Die gemessenen Fügekräfte werden sodann auf einer Anzeigeeinrichtung 62 zur Anzeige gebracht und in der Auswerteeinrichtung 60 mit maximal zulässigen Füge- und Bruchkräften verglichen. In der Steuereinrichtung 64 des Roboters wird nun die Fügebewegung in Abhängigkeit der gemessenen Fügekräfte gesteuert. So kann beispielsweise eine Reduzierung der Fügekraft durch eine Verringerung der Fügegeschwindigkeit in X-Richtung erreicht werden. Sofern eine Geschwindigkeitsreduzierung nicht zu einer Reduzierung und somit zu einer Schwellwertunterschreitung führt, kann eine Rückwärtsbewegung in negativer X-Richtung und/oder eine Drehbewegung um die X-Achse durchgeführt werden. Dies eröffnet die Möglichkeit, dass sich die Glasfaser 4 erneut im Klebstoff ausrichten kann. Während der Fügebewegung der Faser 4 wird der Winkel β aber wieder auf 0 reduziert, so dass am Ende der Fügebewegung die Längsachse 14 der Öffnung 8 und eine Längsmittelachse des Greifers 18 übereinstimmen.

Claims (28)

1. Verfahren zum Einfügen eines freien Endes (2) einer rotationssymmetrischen Faser (4), insbesondere Glasfaser eines Lichtwellenleiterkabels, in eine, insbesondere mit Klebstoff befüllte Öffnung (8), die folgenden Schritte umfassend:
Greifen der Faser (4) oder eines die Faser beinhaltenden an einem Ende abisolierten Kabels (6) mit einem Handhabungsgerät (16);
Wählen einer ersten Ebene (XY), in welcher die verlängerte Längsachse (14) der Öffnung (8) liegt;
Bestimmen des Winkels α zwischen einem von dem Handhabungsgerät (16) vorstehenden freien Endabschnitt (2) der gegriffenen Faser (4) und der ersten Ebene (XY);
Verschwenken der Faser (4) um den Winkel α derart, dass der freie Endabschnitt (2) der Faser (4) in der ersten Ebene (XY) zu liegen kommt;
Bestimmen des Winkels β zwischen dem Endabschnitt (2) der Faser (4) und der verlängerten Längsachse (14) der Öffnung (8);
Verschwenken der Faser (4) um den Winkel β derart, dass der Endabschnitt (2) auf der verlängerten Längsachse (14) der Öffnung (8) oder parallel hierzu zu liegen kommt, und gegebenenfalls translatorisches Verlagern der zur Längsachse parallelen Faser (4) quer zur Längsachse, so dass sie auf die verlängerte Längsachse (14) zu liegen kommt;
Aufeinanderzubewegen von Faser (4) und Öffnung (8).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ebene (XY) horizontal ausgerichtet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Winkels (α) die Faser (4) und eine wenigstens zwei Meßstellen (28, 30) aufweisenden Meßeinrichtung (26) relativ zueinander in einem vorbestimmten Winkel zur ersten Ebene (XY) bewegt werden, so dass der Endabschnitt (2) die zwei Meßstellen (28, 30) durchläuft.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung bei der Bestimmung des Winkels α senkrecht zur ersten Ebene (XY) durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Winkels α zwei voneinander beabstandete Laserlichtschranken (32, 34) verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Laserlichtschranke (32) so positioniert wird, dass der Laserstrahl die verlängerte Längsachse (14) der Öffnung (8) schneidet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser (4) bei der Bestimmung des Winkels α mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (35) der Faser (4) in den Verlauf des Laserstrahls (32) in der ersten Ebene (XY) positioniert wird.
9. Verfahren nach nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung des Winkels β mittels einer Einrichtung (37) zur Bilderfassung und -verarbeitung durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassung in Richtung senkrecht auf die erste Ebene (XY) durchgeführt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativbewegung von Faser (4) und Meßeinrichtung (26) durch Bewegen der Faser (4) mittels eines das Handhabungsgerät (16) haltenden Robotors (20) durchgeführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschwenkung der Faser (4) um die Winkel α, β durch den Roboter (20) durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das translatorische Verlagern der Faser (4), um diese in fluchtende Anordnung mit der Längsachse (14) der Öffnung (8) zu bringen, durch den Roboter (20) durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einfügen der Faser (4) in die Öffnung (8) die auf die Faser (4) wirkenden Fügekräfte erfasst werden und mit vorbekannten Biege- und Bruchkräften verglichen werden und dass bei Überschreiten eines Schwellwerts die Bewegung derart verändert wird, dass der Schwellwert wieder unterschritten wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Messen der Fügekräfte ein die Öffnung (8) bildendes Objekt auf einem luftgelagerten Schlitten (52) angeordnet ist und dass die auftretenden Fügekräfte über den Schlitten (52) auf eine Kraftmeßeinrichtung (50) geleitet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit der Fügebewegung der Faser (4) relativ zur Öffnung (8) in Abhängigkeit der gemessenen Fügekräfte derart gesteuert wird, dass bei Überschreiten eines Schwellwerts der erfassten Fügekräfte die Geschwindigkeit reduziert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass einer Schwellwertüberschreitung mit Umkehren der Bewegungsrichtung begegnet wird, wenn eine Geschwindigkeitsverringerung nicht zu einer Unterschreitung des Schwellwerts führt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Faser bei einer Schwellwertüberschreitung um die Längsachse der Öffnung gedreht wird.
19. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend:
eine Halterung (12) für einen die Öffnung (8) aufweisenden Körper, insbesondere für einen Steckverbinder (10),
eine Handhabungseinrichtung (16) zum Greifen der Faser (4) oder eines die Faser beinhaltenden an einem Ende absolierten Kabels (6),
eine erste Meßeinrichtung (26), mit der der Winkel (α) eines freien Endabschnitts (2) der Faser (4) zu einer ersten Ebene (XY) erfasst werden kann,
eine zweite Meßeinrichtung (37), mit der der Winkel β des freien Endabschnitts (2) der Faser (4) zu einer verlängerten Längsachse (14) der Öffnung (8) erfasst werden kann,
Steuermittel (64, 20) zum Verschwenken der Handhabungseinrichtung (16) um die Winkel α, β und zum translatorischen Verlagern der Handhabungseinrichtung (16) derart, das der freie Endabschnitt (2) der Faser (4) mit einer verlängerten Längsachse (14) der Öffnung (8) fluchtet, und zum Bewegen der Faser in Richtung auf die Öffnung.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Meßeinrichtung (26) wenigstens zwei Meßstellen (28, 30) in Form von Laserlichtschranken (32, 34) aufweist, die voneinander beabstandet sind, und dass zum Erfassen des Winkels (α) die Handhabungseinrichtung (16) und die erste Meßeinrichtung (26) relativ zueinander mit vorgegebener Geschwindigkeit bewegbar sind, so dass anhand der zeitlichen Verzögerung der Signale der Lichtschranken (32, 34) der Winkel (α) berechenbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Meßeinrichtung (37) eine den freien Enabschnitt (2) der Faser (4) und die Öffnung (8) erfassende Bilderfassungseinrichtung (38) ist, die mit einer Auswerteeinrichtung zusammenwirkt, um den Winkel (β) zwischen Faser (XY) und der Längsachse (14) zu berechnen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 19, 20 oder 21, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (50) zum Messen der beim Einfügen des freien Endabschnitts (2) der Faser (4) in die Öffnung (8) auf die Faser wirkenden Fügekräfte.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (50) zum Messen der Fügekräfte mit einer Auswerteeinrichtung (60) zusammenwirkt, in der die gemessenen Fügekräfte in einer Vergleichsstufe mit vorbekannten Biege- und Bruchkräften vergleichbar sind.
24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinrichtung, auf der die gemessenen Fügekräfte anzeigbar sind.
25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (60) mit einer Steuerung (64) der Handhabungseinrichtung (16) derart zusammenwirkt, dass die Fügebewegung der Handhabungseinrichtung in Abhängigkeit des Ergebnisses des Vergleichs so änderbar ist, dass eine aufgetretene Schwellwertüberschreitung wieder rückgängig gemacht wird.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19-25, dadurch gekennzeichnet, dass die Handhabungseinrichtung (16) an einen Roboter angefügt ist.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22-26, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (50) zum Messen der Fügekräfte einen luftgelagerten Schlitten (52) umfasst, auf dem der die Öffnung (8) aufweisende Körper angeordnet ist, wobei die Verschieberichtung des Schlittens (52) der Längsachse der Öffnung bzw. der Fügerichtung fluchtet, und die Fügekräfte über den Schlitten auf einen Kraftsensor einwirken.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor eine Kraftmeßdose (58) ist.
DE19737037A 1997-07-14 1997-08-26 Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung Expired - Fee Related DE19737037C1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2591929A1 (fr) * 1985-12-19 1987-06-26 Photonetics Procede et dispositif de positionnement d'un robot a l'aide de moyens optiques
DE3708245A1 (de) * 1987-03-13 1988-09-22 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren und vorrichtung zur montage von schlaeuchen an stutzen, armaturen und aehnlichen anschlussstuecken

Patent Citations (2)

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