DE3440711A1

DE3440711A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen identifizieren und positionieren von elektrischen mehrleiterkabeln

Info

Publication number: DE3440711A1
Application number: DE19843440711
Authority: DE
Inventors: Graeme G. Castle Hill New South Wales Rennie
Original assignee: Cable Makers Australia Pty Ltd
Current assignee: Cable Makers Australia Pty Ltd
Priority date: 1983-11-08
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1985-05-15
Also published as: GB2149502A; GB2149502B; JPH0338712B2; AU3514784A; JPS60241612A; DE3440711C2; GB8329727D0; AU572912B2; GB8428167D0

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Kabel, insbesondere zur Verwendung in elektrischen Steckeranordnungen, bei denen die Leiter eines flexiblen, isolierten Mehrfachkabelstücks elektrisch mit den elektrischen Leiteranschlüssen der Steckerzapfen verbunden sind; dabei können diese Leiter/Zapfen-Verbindungen in einem ausgeformten Steckerkörper aus elektrisch isolierendem Material eingekapselt sein, der dauerhaft mit dem isolierenden Mantel eines Teils des Kabelstücks verbunden ist und von dem eine geeignete Länge jedes Zapfens hervorragt.

Bei der Herstellung von elektrischen Steckeranordnungen der vorstehend beschriebenen Art - sowie bei der Herstellung von anderen elektrischen Einrichtungen, bei denen die Leiter eines elektrischen Mehrkern-Kabelstücks mit entsprechenden Anschlüssen oder Leitern elektrisch verbunden sind - muß jeder Leiter des Kabels identifiziert und derart positioniert werden, daß sie leicht mit dem zugehörigen Anschluß oder Leiter verbunden werden können. Während in vielen Fällen eine visuelle Identifizierung und manuelle Positionierung der Kabelleiter ausreichend sein mag, ist bei automatischer Fertigung einer elektrischen Steckeranordnung oder von elektrischen Vorrichtungen, bei denen ein elektrisches Mehrfachleiter-Kabelstück verbunden werden soll, die visuelle Identifizierung und die manuelle Positionierung der Kabelleiter nicht ausreichend schnell, um mit den automatischen Fertigungsstufen Schritt zu halten; so ist beispielsweise bei der automatischen Fertigung von elektrischen Steckeranordnungen der eingangs beschriebenen Art ein zurückgeschnittenes, elektrisches Mehrfachleiter-Kabelstück mit freigelegten Leiterstücken nach jeweils einigen Sekunden zu identifizieren und in geeigneter Weise relativ zueinander zu positionieren.

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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Identifizierung und Positionierung von freigelegten isolierten Leiterstücken eines elektrischen Mehrfachleiter-Kabels relativ zueinander und/oder relativ zu Anschlüssen oder anderen Leitern anzugeben, mit denen die Leiterstücke verbunden werden sollen. Jeder Kabelleiter hat einen isolierenden Mantel einer oder mehrerer Farben, die von denen der isolierenden Mantel der anderen Kabelleiter sich unterscheiden. Dieses Verfahren ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für den Einsatz bei der automatischen Fertigung von elektrischen Steckeranordnungen der vorstehend beschriebenen Art geeignet.

Diese Aufgabe wird insbesondere mit den Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Gemäß Anspruch 4 wird die Intensität jeder gefilterten Primärfarbe, z.B. rot, blau und grün, des von den freigelegten Leiterstücken reflektierten Lichts unter Verwendung eines photoempfindlichen Festkörpers oder Halbleiters, wie beispielsweise einer sogenannten pin-Diode, gemessen. Zwischen diesem photoempfindlichen Halbleiter oder Festerkörper sowie den Farbtrennfiltern können Fokusierungslinsen angeordnet sein. Dadurch ist eine Identifizierung jedes freigelegten Leiterstücks des isolierten Leiters möglich, und zwar durch Bestimmen der spektralen Reflektivität als "Fingerabdruck" jedes freigelegten isolierten Leiterstücks.

Die Farben der freigelegten Stücke des isolierten Leiters können von einem Kabelstück zum anderen geringfügig variieren, und dies erfordert eine Lerneinrichtung in dem Mikroprozessorsystem, um das Erkennungssystem auf jede bestimmte Kabellänge abstimmen zu können.

Zum Beleuchten der freigelegten Länge des isolierten Leiters kann weißes Licht von einer beliebigen Weißlichtquelle ver-

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wendet werden, jedoch wird vorzugsweise eine spannungsgesteuerte Wolfram-Halogen-Weißlichtquelle verwendet.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum automatisehen Identifizieren und Positionieren eines freigelegten, isolierten Leiterstücks eines elektrischen Mehrfachleiter-Kabels relativ zueinander und/oder zu Anschlüssen oder anderen Leitern, mit denen die Leiterstücke durch das vorstehend beschriebene erfindungsgeitiäße Verfahren verbunden werden sollen.

Die Erfindung wird ferner erläutert durch die Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum automatischen Identifizieren und Positionieren von freigelegten Stücken von drei isolierten Leitern eines elektrischen Verdrahtungskabels relativ zu den zugehörigen Steckerzapfenanschlüssen, bevor die Leiter mit den Steckerzapfenanschlüssen elektrisch verbunden werden; die Darstellung in der anliegenden Zeichnung zeigt eine schematische Wiedergabe einer bevorzugten Vorrichtung.

Die dargestellte Vorrichtung weist eine rohrförmige Kabelziehklemme 1 auf, mit der man ein Stück eines elektrischen Mehrfachleiter-Kabels 11 erfassen kann und die mit Hilfe eines nicht dargestellten Motors um ihre Achse gedreht werden kann.

£)_er Kabelziehklemme 1 zugeordnet, jedoch gegenüber dieser getrennt ausgebildet, ist ein Positionierungskonus 2, in dem die Leiter 13 von drei freigelegten Stücken 12 des isolierten Leiters des elektrischen Mehrleiterkabels 11 in gleichförmig beabstandeten Positionen um seinen Umfang mittels Klemmen 3 befestigt werden kann. Ein freigelegtes Stück 12 des isolierten Leiters des Kabels 11 weist einen braunen, isolierenden Mantel (für den stromführenden Leiter), ein freigelegtes Stück mit einem blauen isolierenden Mantel (für den neutralen Leiter) und ein freigelegtes Stück mit einem grüngelb-gestreiften, isolierenden Mantel (für den Erdleiter) auf.

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Auf der einen Seiten des Positionierungskonus 2 befindet sich eine spannungsgesteuerte Wolfram-Halogen-Weißlichtquelle 4; ferner ist eine faseroptische Sonde 5 mit mehreren optischen Fasern derart angeordnet, daß sie von den isolierenden Mänteln der freigelegten Leiterstücke 12 reflektiertes Licht empfängt. Die optischen Fasern der Sonde 5 sind in drei getrennte Zweige unterteilt, von denen jeder mit einem feststehenden Farbfilter 6 verbunden ist, der jeweils das Licht in dem zugehörigen Zweig filtert, um eine Primärfarbe des sichtbaren Spektrums zu erhalten. Ein Filter 6 erzeugt die Primärfarbe rot, ein anderer Filter erzeugt die Primärfarbe blau, und der dritte Filter erzeugt die Primärfarbe grün.

Jedem Filter 6 ist eine Fokusierungslinse 7 zugeordnet, durch die die Primärfarbe auf eine photoempfindliche Einrichtung (Photosensor) aus einem Festkörper oder einem Halbleiter, beispielsweise in Form einer pin-Photodiode 8, fokusiert werden kann.

Die drei pin-Photodioden 8 sind mit einem Mikroprozessor 9 verbunden, der die Intensitäten der gefilterten Primärfarben ermittelt und vergleicht, und zwar sowohl zwischen den freigelegten Längen der isolierten Leiter selbst als auch zwischen jedem freigelegten Stück des isolierten Leiters und der dazugehörigen Referenzdaten. Der Mikroprozessor ist operativ mit einem Stellungsgeber 10 für die Welle und mit einer nicht dargestellten Einrichtung verbunden, die den nicht dargestellten Motor zum Verdrehen der Kabelziehklemme ansteuert und damit das Mehrleiterkabel 11 um seine Achse verdreht. '

Im Betrieb wird das Mehrleiterkabel 11 von der Kabelziehklemme 1 mit den Leitern 13 aus drei freigelegten Stücken 12 der isolierten Leiter erfaßt, die in dem Positionierungskonus 2 durch Klemmen 3 festgeklemmt sind; weißes Licht wird dann auf die freigelegten Stücke 12 der isolierten Leiter von der

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Quelle 4 eingestrahlt. Das von den freigelegten Stücken 12 der isolierten Leiter reflektierte Licht wird durch die faseroptische Sonde 5 detektiert und in drei Zweige aufgeteilt, in denen das Licht durch die Filter 6 gefiltert wird, um drei gefilterte Primärfarben rot, blau und grün zu erhalten. Die Intensität jeder der drei gefilterten Primärfarben wird mit Hilfe der pin-Photodioden 8 gemessen, und diese Intensitäten werden mit Hilfe des Mikroprozessors 9 aufgezeichnet und verglichen und zwar sowohl zwischen den freigelegten Längen des isolierten Leiters selbst als auch zwischen jedem freigelegten Stück des isolierten Leiters und den dazugehörigen Bezugsdaten. Der Mikroprozessor 9 steuert dann automatisch die Einrichtung zum Verdrehen des Mehrfachkabels 11 um dessen Achse an, bis die freigelegten Längen des isolierten Leiters in geeigneter Weise relativ zu den zugehörigen Steckerzapfenanschlüssen positioniert sind, mit denen die Leiterstücke verbunden werden sollen.

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Claims

VOSSIUS · VOSSIUS -TAUCM-N-ZrR -.H £U ISJ-E M A N N · RAUH PATENT-AN WA LT K SIEBERTSTRASSE 4 - 8OOO MÜNCHEN 86 · PHONE: (O89) 474075 CABLE: BENZOLPATENT MDNCHEN · TELEX 5-29 453 VOPAT D u.Z.: T 427 (He/kä) 7.11.1984 RG/8329727/GER Cable Makers Australia, Pty. Ltd., Liverpool, New South Wales, Australien 10 " Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Identifizieren und Positionieren von elektrischen-Mehrleiterkabeln " Patentansprüche

1. Verfahren zum automatischen Identifizieren und Positionieren von freigelegten, isolierten Leiterstücken eines elektrischen Mehrleiterkabels relativ zueinander und/oder relativ zu Anschlüssen oder anderen Leitern, mit denen die Leiterstücke verbunden werden sollen, wobei jeder Leiter einen isolierenden Mantel in einer oder mehreren Farben aufweist, die sich von der Farbe des isolierenden Mantels bzw. der isolierenden Mantel des anderen Leiters bzw. der anderen Leiter unterscheidet, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte,

a) Bestrahlen der freigelegten Stücke (12) des isolierten Leiters mit weißem Licht,

b) Aufteilen des von den isolierenden Mänteln der freigelegten Leiterstücke reflektierten Lichts in mehrere getrennte Zweige, deren Anzahl gleich der der freigelegten isolierten Leiterstücke ist,

c) Filtern des Lichts in jedem Zweig, um eine Primärfarbe im sichtbaren Spektrum zu erzeugen, wobei die Primärfarbe jedes gefilterten Zweigs sich von der jedes anderen Zweigs unterscheidet,

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d) Ermitteln der Intensitäten der gefilterten Primärfarben für die Deckschichten der freigelegten, isolierten Leiterstücke, um jedes freigelegte, isolierte Leiterstück zu identifizieren, und

e) automatisches Positionieren der freigelegten, isolierten Leiterstücke relativ zueinander und/oder relativ zu Anschlüssen oder anderen Leitern, mit denen die freigelegten Leiterstücke entsprechend der Identifikation verbunden werden sollen.
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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 das elektrische Mehrleiterkabel (11) ein elektrisches Dreifach-Verdrahtungskabel für elektrische Steckeranordnungen ist, wobei der eine Leiter (13 - der stromführende Leiter) einen braunen isolierenden Mantel (12), ein anderer Leiter (der neutrale Leiter) einen blauen isolierenden Mantel (12) und ein dritter Leiter (der Erdleiter) einen grün/gelb-gestreiften, isolierenden Mantel aufweist, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die drei von den freiliegenden, isolierenden Leiterstücken reflektierten Lichtzweige so gefiltert werden, daß sie die drei Primärfarben rot, blau und grün bilden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ^ daß das von den freigelegten, isolierten Leiterstücken reflektierte Licht mit Hilfe einer faseroptischen Sonde (5) detektiert wird, die mehrere optische Fasern aufweist, und daß die optischen Fasern der Sonde in die getrennten Zweige unterteilt sind, die jeweils mit einem Farbtrennfilter (6) verbunden sind.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der gefilterten Primärfarben (z.B. rot, blau oder grün) des von jedem freigelegten Leiterstück reflektierten Lichts unter Verwendung eines Photosensors (8) in Form eines Halbleiters

oder eines Festkörpers, vorzugsweise in Form einer pin-Photodiode, gemessen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Photosensoren (8) mit einem Mikroprozessor (9) verbunden sind, der die Intensitäten der gefilterten Primärfarben ermittelt und vergleicht und zwar zwischen den freigelegten, isolierten Leiterstücken (12) selbst und zwischen jedem freigelegten isolierten Leiterstück und zugehörigen Referenzdaten.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (9) mit einer Vorrichtung betrieblich in Verbindung steht, die eine Einrichtung zum Verdrehen des Mehrleiterkabels (11) um seine Achse ansteuert, bis die freigelegten, isolierten Leiterstücke (12) relativ zueinander und/oder relativ zu zugehörigen Anschlüssen oder anderen Leitern in geeigneter Weise positioniert

sind, mit denen die Leiterstücke verbunden werden sollen. 20

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Weißlichtquelle (4) eine spannungsgesteuerte Wolfram-Halogen-Weißlichtquelle ist.

8. Vorrichtung zum automatischen Identifizieren und Positionieren von freigelegten, isolierten Leiterstücken eines elektrischen Mehrleiterkabels relativ zueinander und/ oder zu Anschlüssen oder anderen Leitern, mit denen die

Leiterstücke verbunden werden sollen, wobei jeder Kabel-30

leiter einen isolierenden Mantel aufweist, dessen Farbe sich von der der anderen isolierenden Mantel der übrigen Leiter unterscheidet, gekennzeichnet durch

a) eine Weißlichtquelle (4) zum Bestrahlen der freigelegten, isolierten Leiterstücke,

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b) eine faseroptische Sonde (5) mit mehreren optischen Fasern zum Ermitteln des von den isolierenden Mänteln der

freigelegten Leiterstücke (12) reflektierten Lichts und zum Aufteilen des reflektierten Lichts auf mehrere getrennte Zweige, deren Anzahl gleich der der freigelegten, isolierten Leiterstücke ist,

c) jedem Zweig zugeordnete Filtereinrichtungen (6) zum Bilden einer Primärfarbe des sichtbaren Spektrums, wobei die Primärfarbe jedes gefilterten Zweiges sich von der Primärfarbe des oder jedes anderen Zweigs unterscheidet,

d) Einrichtungen (8), die jeweils jedem Zweig zugeordnet sind, zum Messen der Intensität der gefilterten Primärfarbe , und durch

e) einen Mikroprozessor (9), mit dem die Intensitätsmeßeinrichtungen betrieblich verbunden sind, der die Intensitäten der gefilterten Primärfarben aufzeichnet und sowohl zwischen den freigelegten, isolierten Leiterstücken selbst als auch zwischen jedem freigelegten, isolierten Leiterstück und zugehörigen Bezugsdaten vergleicht, und der betrieblich nit einer Einrichtung verbunden ist zum Steuern des Drehantriebs des Mehrleiterkabels

(11) um seine Achse bis die freigelegten, isolierten Leiterstücke (12) in geeigneter Weise relativ zueinander und/oder relativ zu zugeordneten Anschlüssen oder anderen Leitern positioniert sind, mit denen die Leiterstücke verbunden werden sollen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (8) zum Messen der Intensität der gefilterten Primärfarben Festkörper- oder Halbleiter-Photosensoren aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Farbtrennfiltern (6) und den Photosensoren (8) fokussierende Linsen (7) angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Weißlichtquelle (4) eine spannungsgesteuerte Wolfram-Halogen-Weißlichtquelle ist.

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