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 ÖffnungInfo
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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.
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.
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).
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19737037A DE19737037C1 (de) | 1997-07-14 | 1997-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19730114 | 1997-07-14 | ||
DE19737037A DE19737037C1 (de) | 1997-07-14 | 1997-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19737037C1 true DE19737037C1 (de) | 1999-01-07 |
Family
ID=7835649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19737037A Expired - Fee Related DE19737037C1 (de) | 1997-07-14 | 1997-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines freien Endes einer rotationssymmetrischen Faser in eine Öffnung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19737037C1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
-
1997
- 1997-08-26 DE DE19737037A patent/DE19737037C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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