EP1520323A1 - Positioning of flat conductors - Google Patents

Positioning of flat conductors

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EP1520323A1
EP1520323A1 EP03739844A EP03739844A EP1520323A1 EP 1520323 A1 EP1520323 A1 EP 1520323A1 EP 03739844 A EP03739844 A EP 03739844A EP 03739844 A EP03739844 A EP 03739844A EP 1520323 A1 EP1520323 A1 EP 1520323A1
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EP
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stripped
error
ffc
flat conductor
overlapping
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EP1520323B1 (en
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Nikola Dragov
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I&T Innovation Technology Entwicklungs und Holding AG
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50Fixed connections
    • H01R12/59Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
    • H01R12/61Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures connecting to flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
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    • Y10T29/53Means to assemble or disassemble
    • Y10T29/5313Means to assemble electrical device
    • Y10T29/532Conductor
    • Y10T29/53209Terminal or connector
    • Y10T29/53213Assembled to wire-type conductor
    • Y10T29/53217Means to simultaneously assemble multiple, independent conductors to terminal

Definitions

  • the invention relates to the positioning of flat conductors (FFC), more precisely the positioning of stripped points of two flat conductors to be electrically connected and mechanically connected to one another.
  • FFC flat conductors
  • the inclusion of an image processing device in the positioning and connecting process of flat conductor cables improves the accuracy of the connection and thus improves the conductivity.
  • the advantage of the invention is shown by a worst-case estimate for both methods, for the classic method previously used, which, however, does not represent a previously published state of the art but internal knowledge of the applicant, and the image processing method.
  • FIG. 1 shows the effects of the stroke error
  • FIG. 2 the additional effects of the robot error
  • FIGS. 3 and 4 the effects of the output data errors
  • FIGS. 5 to 8 the formation of the coverage error
  • FIG. 9 the overlap error
  • 10 the stroke error
  • FIG. 11 the robot error
  • FIGS. 12 to 14 the effects of twists
  • FIG. 15 the effect of the combinations of the individual errors
  • FIG. 16 the situation of a single window in the image processing method
  • FIG 17 the combinations of the individual errors in the image processing method
  • FIGS. 18 and 19 the basic situation in the case of several windows
  • 20 to 24 the effects on the individual windows
  • FIGS. 25 to 28 representations analogous to FIGS. 20-24 but with the image processing method, FIGS. 29 to 32 and 33 on the one hand and FIGS. 34 to 37 representations on the other the overlap of the windows in the classic or in the image processing method.
  • the less favorable case for image processing is dealt with, in which no deviations occur during production.
  • the camera In order to be better than the classic method with image processing, the camera must not deviate by more than 0.08475 mm in accuracy.
  • a major advantage of image processing is the detection of defective products and the possibility of specifying a threshold value for the common contact surface, below which the workpiece (or workpieces) are rejected.
  • Stop - The process of connecting starts when the lower flat conductor cable is attached to a stop. This deviation from the ideal stop (stop error) is also taken from the data sheet and represents the lateral tolerance outside the copper tracks of ⁇ 0.12 mm.
  • Robot positioning - A robot grips the flat cable and positions it on the carrier using a vacuum suction device.
  • the inaccuracies in the positioning of the robot gripper are included in the calculation.
  • An estimation of the repetition accuracy and the rotational error must be carried out.
  • Stop - The second (upper) flat conductor cable is placed against the stop. The same tolerance estimates apply as for the first stroke error.
  • Robot positioning - The second flat conductor cable is also positioned on the carrier by the robot gripper. This cable is rotated by 90 ° relative to the first (lower) flat conductor cable.
  • connection processes are conductively connected to the carrier at the defined and exposed copper windows using a material or non-positive connection process. Welding, soldering, crimping or similar processes can be used as connection processes, provided that they produce an electrically conductive connection. Because the same robotic arm is used for positioning, the same error estimate can be used.
  • Stop The first flat conductor cable is also placed against a stop in the image processing process. Errors that occur here are interpreted and compensated for by the camera as translation or rotation of the matrix on the flat conductor cable. The stroke error is not included in the accuracy in the image processing process.
  • Robot positioning The robot gripper positions the first workpiece on the carrier. Errors that occur here are interpreted and compensated for by the camera as translation or rotation of the matrix on the flat conductor cable. The robot error in the image processing method does not affect the accuracy of the first flat conductor cable.
  • Image processing The flat conductor cable lying on the carrier is picked up by the camera in reflected and / or backlit mode. The window size, the matrix structure and the position of the windows with respect to the conductor strips are determined. The image processing calculates a center cross of the matrix and center crosses of the individual copper windows detected. The camera error is included in the calculation here.
  • Stop - The second (upper) flat conductor cable is placed against the stop. Image processing also compensates for any errors here and the accuracy is not affected by this step.
  • Robot positioning - The robot gripper holds the second flat conductor cable with the contact side in the camera. Any positioning errors are compensated for by the camera.
  • Image processing The flat cable held in the camera is picked up by the camera in reflected and / or backlit mode. The window size, the matrix structure and the position of the windows with respect to the conductor strips are determined. The image processing calculates a center cross of the matrix and center crosses of the individual copper windows detected. The camera error is included in the calculation here.
  • Robot positioning - The robot gripper positions the second workpiece according to the calculated trajectory after a 90 ° rotation over the first cable. This step can no longer be checked by the camera and errors that occur are included in the accuracy in the second robot positioning as well as in the classic process.
  • the stroke error is assumed to be ⁇ 0.12 mm from the data sheet.
  • the I&T FFC data sheet was used as the basis for the tolerances in cable production.
  • the worst case for the camera error is the deviation from a full pixel (currently 0.025 mm).
  • the image processing method recognizes several errors in the course of the entire production process and can compensate for them.
  • the behavior and function of both manufacturing processes under optimal starting conditions, i.e. no tolerances in the production of the cables can be estimated.
  • the window is reduced by the stop error to a 1.38 mm x 1.38 mm window, which still represents 84.64% of the original contact area.
  • the coverage window is thus reduced to 1.281 mm x 1.281 mm or 72.93% of the original area.
  • the impact error is compensated for by the image processing on both flat conductor cables.
  • the robot error only occurs once (when the second cable is removed after image processing).
  • the window is reduced to a 1.4505 mm x 1.4505 mm square, which has 93.51% of the original area.
  • the camera error limits the accuracy for both workpieces.
  • the camera error must be less than 0.08475 mm.
  • the same lower limit for the camera error is also obtained for other single window sizes (up to 19 mm x 19 mm possible according to the data sheet). This value is also undercut under the worst case assumption of a deviation of a full pixel of 0.025 mm and leads to a contact area square of 1.4005 mm x 1.4005 mm or 87.17% of the original area.
  • Conductor stripe offset ( ⁇ 0.15 mm) Conductor thickness change ( ⁇ 0.05 mm) Matrix offset ( ⁇ 0.12 mm) Window size change ( ⁇ 0.05 mm)
  • a 1.5 mm x 1.5 mm window assumes that the conductor strip offset and the matrix offset are maximally offset from one another. In addition, both window size and stripline thickness are reduced to a minimum.
  • Such a worst-case window has dimensions of 1.45 mm x 1.2 mm instead of 1.5 mm x 1.5 mm and the visible copper area has dropped to 77.33%.
  • Cables have a size of 1.45 mm x 1.20 mm and are shifted to the left and up.
  • the second workpiece is turned and positioned on the first workpiece rotated by 90 °. If the same position dimensions apply to both flat conductor cables, in the worst case the overlap looks as follows:
  • the full overlap on the narrow side is also given in the worst case (previously only manufacturing tolerances and coverage errors were taken into account).
  • the contact area is a 1.2 mm x 1.2 mm window, which still has an area of 64% of the original window size.
  • the stop error has the greatest influence on the accuracy if both the lower and the upper flat conductor cable at the stop are too narrow by the full tolerance of 0.12 mm. When considering the worst case in the classic method, it must then be assumed that this deviation can be found in both workpieces.
  • Fig. 10 stop error
  • the 90 ° rotation of the upper flat conductor cable reduces the copper contact surface by 0.12 mm in height and in the side due to the stop error.
  • the resulting contact area is a 1.09 mm x 1.09 mm square when considered worst case, which is only 52.80% of the original size.
  • the repetition accuracy of the positioning robot is 0.07 mm, based on the TCP. In conjunction with the other errors, the worst case occurs when the deviation vectors point left-up or right-down in the coordinates.
  • the laser-applied window can be 0.05 mm too large and 0.12 mm too deep (or too high) on the flat cable. Together, these deviations result in a streak stood from x - 0.345 mm. Since the spacing of the strips is in practice more than 1 mm (i.e. significantly more than 0.345 mm), there can be no short-circuit, even in the worst case, if the tolerances are observed.
  • the relative error is 0.016% in each case.
  • Fig. 14 Effect of twisting
  • the window is now no longer approximated 1.45 mm x 1.20 mm but only 1.45 mm x 1.1787 mm, which corresponds to a surface coverage of less than 1.8%. Since the common contact area only drops by less than 1.8% under worst-case conditions, the rotation errors of the robot gripper can also be neglected when considering the matrix. With the positioning method with image processing, it could also be reduced.
  • a worst-case improvement of 31.80% for the image processing method compared to the classic method can be specified for single window viewing.
  • the stop error can occur for both cables and thus reduce the contact area to 45.79% of the original area.
  • the robot error occurs again twice and has the contact area reduced to a 0.916 mm x 0.916 mm square, the size of which corresponds to 37.29% of the original size.
  • the surface of the joined copper-copper connection is 0.8665 mm x 0.8665 mm and thus 33.37% of the original coverage area.
  • the worst case for the contact area square is 1.1725 mm x 1.1725 mm side length and thus with a contact area of 61.10% of the original area.
  • the stroke error is not included in the accuracy calculation - this error is compensated for by the image processing.
  • the robot error only has to be taken into account once, namely when the second flat conductor cable is positioned on the first cable after analysis by the camera. If you deduct the effects of this one robot error from the contact area, you get a copper-copper coverage area of 56.05% of the original area (1.123 mm x 1.123 mm instead of 1.5 mm x 1.5 mm).
  • the camera error has to be taken into account twice.
  • the camera error has to be less as 0.1035 mm based on the TCP.
  • the camera test in practice confirms a deviation of 0.025 mm as a worst case error.
  • the center point of the remaining contact area is shifted right-up compared to the ideal center point
  • the "relatively smallest area” is not necessarily the one with the smallest area, but usually the one that is to be regarded as the most critical due to the width of the copper conductor to be connected and / or the intended specific current load If, for example, there are two overlapping areas of the same geometry with different current loads, the area with the higher expected current load is the "relatively smaller area”.
  • the invention is not limited to the examples described, but can be modified in various ways.
  • a corresponding application can be made for flat conductor cables to be connected to one another at an angle (and not at right angles, at 90 °).
  • the invention can be used for all types of robots and flat cables (laminated and extruded, with mutually identical copper conductors or with mutually different, etc.), the stripping can be done in many different ways, even if special attention was paid in the application to laser ablation of the insulation ,
  • the shape of the stripped surfaces does not have to be rectangular, circular or oval shapes are also possible.
  • All devices that are controlled by an electronic control and that are able to manipulate an FFC with repeatable accuracy can be considered as robots. In principle, it does not matter whether it is gripped by suction cups or clamps.
  • the invention also relates to a device for performing the method, the at least one robot that can handle the FFC, a fixing device for the positioned FFC on a carrier, a camera, a device that provides the electrical connection, and a control device for the robot, which also processes the signals coming from the camera.
  • the control device does not have to be a physical unit; the description and the claims include the sum of the (mostly electronic) components and devices together with their sensors, which in total allow the inventive method described above to be carried out.
  • the FFC Since the FFC is positioned in its end position after the optical detection, without necessarily using a stop, the FFCs only have to be fixed in their end position, which is possible, for example, using suction devices, pressure devices, etc., which are preferably mounted on the carrier is.
  • the carrier can be a flat plate (for example a work table), or it can have the shape of an elongated storage surface, for example the surface of an extruded profile.
  • the fixing devices are preferably mounted on the carrier, since this is the easiest way to prevent or minimize any undetected and thus undesirable movement of the FFC during fixing.
  • the FFC is placed and held by the robot on the carrier, then the fixing devices (here in the description always addressed in the majority, without that this would be a technical necessity) and only then does the robot let go of the now fixed FFC.
  • the second FFC is also deposited by the robot, preferably the same as for the first FFC, after the calculation of the desired end position and fixed by the fixing devices assigned to it before the robot releases it.
  • the tool of the connecting device is then brought into the desired position and activated so that it produces the electrically conductive and mechanical connection between the two FFCs by connecting the exposed and brought into contact with one another at the first window.
  • the tool is then brought into the appropriate position for the connection in the region of the second window and activated, etc., etc., until the conductor tracks of all windows of the matrix are connected to one another.
  • preference is given to the order from the smallest overlapping area to the largest, so as not to provoke any changes in the relative position of the FFC due to thermal expansions etc. in the most critical connection (s).
  • the finished part is gripped by the robot (or another robot), released by the fixing devices and transported away for further use.

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)

Abstract

The invention concerns a method for positioning of the stripped sites of two flat flexible cables (FFC) to be mechanically and electrically connected to each other. The invention is characterized by the fact that the stripped sites of the two flat flexible cables being joined are optically detected, both in terms of their location, on the corresponding flat flexible cable, and also according to their shape and size, that they are positioned one on the other, so that, in a first variant, the smallest of the overlapping stripped surfaces will be a maximum. In a second variant, positioning occurs so that the largest current density occurring in one of the overlapping stripped surfaces will be a minimum. The invention also concerns an apparatus for execution of the method.

Description

Positionierung von Flachleitern Positioning flat conductors
Die Erfindung betrifft die Positionierung von Flachleitern (FFC), genauer gesagt die Positionierung von abisolierten Stellen zweier miteinander elektrisch leitend und mechanisch zu verbindender Flachleiter zueinander.The invention relates to the positioning of flat conductors (FFC), more precisely the positioning of stripped points of two flat conductors to be electrically connected and mechanically connected to one another.
Wenn abisolierte Bereiche, sogenannte Fenster, von Flachleitern miteinander leitend verbunden werden sollen, so geschieht dies im Stand der Technik manuell und umfaßt fast ausschließlich nur jeweils eine, in seltenen Fällen maximal zwei Leiterbahn pro FFC, da die Herstellung der Fenster nicht mit ausreichender Genauigkeit erfolgt, um es den derzeit existierenden Automaten zu ermöglichen, zu einer für die jeweilige Strombelastung ausreichenden Überdeckung der in den Fenstern freigelegten Leiterbahnen zu kommen.If stripped areas, so-called windows, of flat conductors are to be conductively connected to one another, this is done manually in the prior art and comprises almost exclusively only one, in rare cases a maximum of two conductor paths per FFC, since the windows are not produced with sufficient accuracy in order to enable the currently existing machines to achieve sufficient coverage of the conductor tracks exposed in the windows for the respective current load.
Erfindungsgemäß wird durch Einbeziehung einer Bildverarbeitungsvorrichtung im Positionier- und Nerbindungsprozess von Flachleiterkabeln eine Verbesserung der Genauigkeit der Verbindung und damit eine Verbesserung der Leitfähigkeit erreicht. Im folgenden wird durch eine worst case Abschätzung für beide Verfahren, für das klassische, bisher verwendete Verfahren, das aber keinen vorveröffentlichten Stand der Technik sondern internes Wissen der Anmelderin darstellt, und das Bildverarbeitungsverfahren der Vorteil der Erfindung gezeigt.According to the invention, the inclusion of an image processing device in the positioning and connecting process of flat conductor cables improves the accuracy of the connection and thus improves the conductivity. In the following, the advantage of the invention is shown by a worst-case estimate for both methods, for the classic method previously used, which, however, does not represent a previously published state of the art but internal knowledge of the applicant, and the image processing method.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 die Auswirkungen des Anschlagfehlers, die Fig. 2 die zusätzlichen Auswirkungen des Roboterfehlers, die Fig. 3 und 4 die Auswirkungen der Ausgangsdatenfehler, die Fig. 5 bis 8 die Bildung des Deckungsfehlers, die Fig. 9 den Überlappungsfehler, die Fig. 10 den Anschlagfehler, die Fig. 11 den Roboterfehler, die Fig. 12 bis 14 die Auswirkungen von Verdrehungen, die Fig. 15 die Auswirkung der Kombinationen der einzelnen Fehler, die Fig. 16 die Situation eines Einzelfensters beim Bildverarbeitungsverfahren, die Fig. 17 die Kombinationen der einzelnen Fehler beim Bildverarbeitungsverfahren, die Fig. 18 und 19 die prinzipielle Situation bei mehreren Fenstern, die Fig. 20 bis 24 die Auswirkungen auf die einzelnen Fenster, die Fig. 25 bis 28 Darstellungen analog zu Fig. 20-24, aber beim Bildverarbeitungsverfahren, die Fig. 29 bis 32 und 33 einerseits und die Fig. 34 bis 37 andererseits Darstellungen der Überlappung der Fenster beim klassischen bzw. beim Bildverarbeitungsverfahren.The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. 1 shows the effects of the stroke error, FIG. 2 the additional effects of the robot error, FIGS. 3 and 4 the effects of the output data errors, FIGS. 5 to 8 the formation of the coverage error, FIG. 9 the overlap error, 10 the stroke error, FIG. 11 the robot error, FIGS. 12 to 14 the effects of twists, FIG. 15 the effect of the combinations of the individual errors, FIG. 16 the situation of a single window in the image processing method, FIG 17 the combinations of the individual errors in the image processing method, FIGS. 18 and 19 the basic situation in the case of several windows, 20 to 24 the effects on the individual windows, FIGS. 25 to 28 representations analogous to FIGS. 20-24, but with the image processing method, FIGS. 29 to 32 and 33 on the one hand and FIGS. 34 to 37 representations on the other the overlap of the windows in the classic or in the image processing method.
Zunächst wird der für die Bildverarbeitung ungünstigere Fall behandelt, bei dem keinerlei Abweichungen bei der Produktion auftreten. Um hier mit der Bildverarbeitung besser als das klassische Verfahren zu sein, darf die Kamera nicht mehr als 0,08475 mm in der Genauigkeit abweichen.First, the less favorable case for image processing is dealt with, in which no deviations occur during production. In order to be better than the classic method with image processing, the camera must not deviate by more than 0.08475 mm in accuracy.
Der Einfluss der Rotation des Positionierroboters wird ebenso abgeschätzt wie die theoretische Möglichkeit, einen Kurzschluss durch Verbindung zweier Leiterbahnen zu verursachen. Es wird bei der Kabelproduktion von den schlechtestmöghchen Werten ausgegangen die aber noch im Bereich der Toleranzen liegen. Diese Abweichungen bei der Produktion werden als Ausgangsdatenfehler bezeichnet.The influence of the rotation of the positioning robot is estimated as well as the theoretical possibility of causing a short circuit by connecting two conductor tracks. The worst possible values for the cable production are assumed, but they are still within the tolerance range. These deviations in production are called output data errors.
Im Folgenden werden beide Verfahren in Einzelfensterbetrachtung und in der weit praxisbezogeneren Matrixbetrachtung analysiert: Einzelfenster:In the following, both methods are analyzed in a single window view and in a much more practical matrix view: Single window:
Matrixbetrachtung:Matrix consideration:
Anhand der Darstellung im Koordinatensystem lassen sich die Mittelpunktkreuze und die Auswirkungen der einzelnen Fehler auf die Verschiebung dieser Kreuze am einfachsten grafisch darstellen.Based on the representation in the coordinate system, the center crosses and the effects of the individual errors on the displacement of these crosses are easiest to display graphically.
Liegt also der Kamerafehler unter dem Wert von 0,08475 mm ist das Bildverarbeitungsverfahren in allen Fälle dem klassischen System in der Genauigkeit überlegen. Die Erhöhung der gemeinsamen Kontaktfläche, die ein Maß für die Verbesserung der Genauigkeit darstellt, kann folgendermaßen zusammengefasst werden:If the camera error is below 0.08475 mm, the image processing method is superior in all cases to the classic system in terms of accuracy. The increase in the common contact area, which is a measure of the improvement in accuracy, can be summarized as follows:
Ein großer Vorteil der Bildverarbeitung ist letztendlich auch das Erkennen von fehlerhaften Produkten und die Möglichkeit zur Angabe eines Schwellenwertes für die gemeinsame Kontaktfläche, bei dessen Unterschreitung das Werkstück (oder die Werkstücke) verworfen werden.Ultimately, a major advantage of image processing is the detection of defective products and the possibility of specifying a threshold value for the common contact surface, below which the workpiece (or workpieces) are rejected.
Überlegungen zur „Matrixpositionierung"Matrix Positioning Considerations
1. Beschreibung der Arbeitsabläufe1. Description of the work processes
1.1 Klassisches Verfahren (bestehendes, aber unveröffentlichtes, System)1.1 Classic procedure (existing, but unpublished, system)
Fertigung der Werkstücke - Auftretende Fehler liegen sowohl an den Toleranzen der Leiterbahnen als auch am Versatz der Matrix, der auf die Ungenauigkeit des Lasers bei der Produktion zurückzuführen ist. Zur Berechnung des maximalen Fehlers, der noch im Bereich der Toleranzen liegt, wurden die Datenblätter für das FFC der Anmelderin herangezogen. Anschlag - Der Vorgang des Verbindens startet mit dem Anlegen des unteren Flachleiterkabels an einem Anschlag. Auch diese Abweichung vom Idealanschlag (Anschlagfehler) wird aus dem Datenblatt entnommen und repräsentiert die seitliche, außerhalb der Kupferbahnen liegende, Toleranz von ± 0,12 mm.Production of the workpieces - errors that occur are due to both the tolerances of the conductor tracks and the offset of the matrix, which is due to the inaccuracy of the laser during production. The data sheets for the applicant's FFC were used to calculate the maximum error, which is still in the tolerance range. Stop - The process of connecting starts when the lower flat conductor cable is attached to a stop. This deviation from the ideal stop (stop error) is also taken from the data sheet and represents the lateral tolerance outside the copper tracks of ± 0.12 mm.
Roboterpositionierung - Ein Roboter greift das Flachkabel und positioniert es mittels Vakuumsauger auf dem Carrier. Dabei gehen die Ungenauigkeiten der Positionierung des Robotergreifers in die Rechnung ein. Es muss eine Abschätzung der Wiederholungsgenauigkeit und des Rotationsfehlers durchgeführt werden.Robot positioning - A robot grips the flat cable and positions it on the carrier using a vacuum suction device. The inaccuracies in the positioning of the robot gripper are included in the calculation. An estimation of the repetition accuracy and the rotational error must be carried out.
Anschlag - Das zweite (obere) Flachleiterkabel wird an den Anschlag gelegt. Es gelten dieselben Toleranzabschätzungen wie für den ersten Anschlagfehler.Stop - The second (upper) flat conductor cable is placed against the stop. The same tolerance estimates apply as for the first stroke error.
Roboterpositionierung - Auch das zweite Flachleiterkabel wird durch den Robotergreifer auf dem Carrier positioniert. Dieses Kabel erfährt eine Drehung von 90° relativ zum ersten (unteren) Flachleiterkabel.Robot positioning - The second flat conductor cable is also positioned on the carrier by the robot gripper. This cable is rotated by 90 ° relative to the first (lower) flat conductor cable.
Verbinden - Am Carrier werden die Flachleiterkabel an den definierten und freigelegten Kupferfenstern durch ein stoff- oder kraftschlüssiges Verbindungsverfahren leitend verbun- den. Als Verbindungsverfahren können Schweiß-, Löt-, Crimp- oder ähnliche Verfahren verwendet werden, sofern sie eine elektrisch leitende Verbindung herstellen. Da derselbe Roboterarm wie für die Positionierung verwendet wird, kann dieselbe Fehlerabschätzung herangezogen werden.Connect - The flat conductor cables are conductively connected to the carrier at the defined and exposed copper windows using a material or non-positive connection process. Welding, soldering, crimping or similar processes can be used as connection processes, provided that they produce an electrically conductive connection. Because the same robotic arm is used for positioning, the same error estimate can be used.
1.2 Bildverarbeitungsverfahren1.2 Image processing methods
Fertigung der Werkstücke - Für die Fertigung und die Positionierung der Matrix selbst werden dieselben Annahmen getroffen wie für den klassischen Herstellungsprozess.Production of the workpieces - The same assumptions are made for the production and positioning of the matrix itself as for the classic manufacturing process.
Anschlag - Auch im Bildverarbeitungsverfahren wird das erste Flachleiterkabel an einen Anschlag gelegt. Fehler, die hier auftreten, werden von der Kamera als Translation bzw. Rotation der Matrix am Flachleiterkabel gedeutet und ausgeglichen. Der Anschlagfehler geht im Bildverarbeitungsverfahren nicht in die Genauigkeit mit ein. Roboterpositionierung - Der Robotergreifer positioniert das erste Werkstück am Carrier. Fehler die hier auftreten werden von der Kamera als Translation bzw. Rotation der Matrix am Flachleiterkabel gedeutet und ausgeglichen. Der Roboterfehler geht im Bildverarbeitungsverfahren beim ersten Flachleiterkabel nicht in die Genauigkeit ein.Stop - The first flat conductor cable is also placed against a stop in the image processing process. Errors that occur here are interpreted and compensated for by the camera as translation or rotation of the matrix on the flat conductor cable. The stroke error is not included in the accuracy in the image processing process. Robot positioning - The robot gripper positions the first workpiece on the carrier. Errors that occur here are interpreted and compensated for by the camera as translation or rotation of the matrix on the flat conductor cable. The robot error in the image processing method does not affect the accuracy of the first flat conductor cable.
Bildverarbeitung - Das am Carrier liegende Flachleiterkabel wird im Auf- und/oder im Gegenlichtverfahren von der Kamera aufgenommen. Dabei wird die Fenstergröße, die Matrixstruktur und die Lage der Fenster bezüglich der Leiterstreifen ermittelt. Die Bildverarbeitung errechnet ein Mittelpunktkreuz der Matrix und Mittelpunktkreuze der einzelnen detektierten Kupferfenster. Der Kamerafehler geht hier in die Rechnung ein.Image processing - The flat conductor cable lying on the carrier is picked up by the camera in reflected and / or backlit mode. The window size, the matrix structure and the position of the windows with respect to the conductor strips are determined. The image processing calculates a center cross of the matrix and center crosses of the individual copper windows detected. The camera error is included in the calculation here.
Anschlag - Das zweite (obere) Flachleiterkabel wird an den Anschlag gelegt. Auch hier gleicht die Bildverarbeitung eventuelle Fehler aus und die Genauigkeit ist von diesem Arbeitsschritt unbeeinflusst.Stop - The second (upper) flat conductor cable is placed against the stop. Image processing also compensates for any errors here and the accuracy is not affected by this step.
Roboterpositionierung - Der Robotergreifer hält das zweite Flachleiterkabel mit der Kontaktseite in die Kamera. Eventuelle Positionierungsfehler werden durch die Kamera ausgeglichen.Robot positioning - The robot gripper holds the second flat conductor cable with the contact side in the camera. Any positioning errors are compensated for by the camera.
Bildverarbeitung - Das in die Kamera gehaltene Flachleiterkabel wird im Auf- und/oder im Gegenlichtverfahren von der Kamera aufgenommen. Dabei wird die Fenstergröße, die Matrixstruktur und die Lage der Fenster bezüglich der Leiterstreifen ermittelt. Die Bildverarbeitung errechnet ein Mittelpunktkreuz der Matrix und Mittelpunktkreuze der einzelnen detektierten Kupferfenster. Der Kamerafehler geht hier in die Rechnung ein.Image processing - The flat cable held in the camera is picked up by the camera in reflected and / or backlit mode. The window size, the matrix structure and the position of the windows with respect to the conductor strips are determined. The image processing calculates a center cross of the matrix and center crosses of the individual copper windows detected. The camera error is included in the calculation here.
Berechnung - Die Trajektorie zur Überführung des Mittelpunktkreuzes der Matrix des oberen Flachleiterkabels in das des unteren Flachleiterkabels wird berechnet. Bei der Berechnung wird von keinem Fehler ausgegangen.Calculation - The trajectory for transferring the center cross of the matrix of the upper flat conductor cable into that of the lower flat conductor cable is calculated. No error is assumed in the calculation.
Roboterpositionierung - Der Robotergreifer positioniert das zweite Werkstück gemäß der errechneten Trajektorie nach einer 90° Rotation über dem ersten Kabel. Dieser Arbeitsschritt kann von der Kamera nicht mehr überprüft werden und auftretende Fehler gehen in der zweiten Roboterpositionierung ebenso wie im klassischen Prozess in die Genauigkeit ein. Verbinden - Am Carrier werden die Flachleiterkabel an den definierten und freigelegten Kupferfenstern durch einen Verbindungsprozess leitend miteinander verbunden. Da derselbe Roboterarm wie für die Positionierung verwendet wird, kann dieselbe Fehlerabschätzung herangezogen werden.Robot positioning - The robot gripper positions the second workpiece according to the calculated trajectory after a 90 ° rotation over the first cable. This step can no longer be checked by the camera and errors that occur are included in the accuracy in the second robot positioning as well as in the classic process. Connect - On the carrier, the flat conductor cables are conductively connected to each other at the defined and exposed copper windows using a connection process. Because the same robotic arm is used for positioning, the same error estimate can be used.
1.3 Feststehende Werte1.3 Fixed values
Der Anschlagfehler wird aus dem Datenblatt mit ± 0,12 mm angenommen.The stroke error is assumed to be ± 0.12 mm from the data sheet.
Für die Roboterpositionierung (Roboterfehler) gilt als Abschätzung eine Wiederhol- genauigkeit von 0,07 mm bezogen auf den TCP (tool center point). Bei einer Rotation weicht der Robotergreifer bei einer Kabellänge von 600 mm um nicht mehr als 0,05 mm ab.For robot positioning (robot error), a repeat accuracy of 0.07 mm based on the TCP (tool center point) applies. When rotating, the robot gripper does not deviate by more than 0.05 mm with a cable length of 600 mm.
Für die Toleranzen bei der Kabelproduktion wurde das I&T FFC Datenblatt als Grundlage genommen.The I&T FFC data sheet was used as the basis for the tolerances in cable production.
Obwohl man auf Basis von Algorithmen eine subpixelgenaue Kantendetektion mittels Bildverarbeitung erreicht, wird als worst case für den Kamerafehler die Abweichung von einem Vollpixel (derzeit 0,025 mm) angenommen.Although based on algorithms, sub-pixel-precise edge detection can be achieved using image processing, the worst case for the camera error is the deviation from a full pixel (currently 0.025 mm).
2. Abschätzung ohne Toleranzen bei der Fertigung der Flachleiterkabel2. Estimation without tolerances in the manufacture of the flat cable
Das Bildverarbeitungsverfahren erkennt mehrere Fehler im Verlauf des gesamten Produktionsvorganges und kann diese ausgleichen. Je größer diese auftretenden Fehler sind, desto größer ist auch die Verbesserung des Bildverarbeitungsverfahrens gegenüber dem geschilderten klassischen (aber unveröffentlichten) Verfahren. Es sollte nun das Verhalten und die Funktion beider Herstellungsprozesse bei optimalen Ausgangsbedingungen, d.h. keine Toleranzen bei der Produktion der Kabel, abgeschätzt werden.The image processing method recognizes several errors in the course of the entire production process and can compensate for them. The greater the errors that occur, the greater the improvement in the image processing method compared to the classic (but unpublished) method described. The behavior and function of both manufacturing processes under optimal starting conditions, i.e. no tolerances in the production of the cables can be estimated.
2.1 Klassisches (aber unveröffentlichtes) Verfahren2.1 Classic (but unpublished) procedure
Ausgehend davon, dass sowohl die Leiterstreifen als auch die Matrix korrekt positioniert ist, bleiben im klassischen Herstellungsprozess nur jeweils zweimal der Anschlagfehler und der Roboterfehler für die Einschränkung der Genauigkeit.Assuming that both the conductor strips and the matrix are correctly positioned, the stroke error and the robot error remain in the classic manufacturing process only twice to limit the accuracy.
Die Betrachtung erfolgt für das kleinstmögliche Einzelfenster, einem 1,5 mm x 1,5 mm Fenster. Da der Anschlagfehler an beiden Flachleiterkabeln auftreten kann, verliert man jeweils 0,12 mm in der Höhe und der Seite nach von der gemeinsamen Deckfläche der Kupferquadrate.The observation is made for the smallest possible single window, a 1.5 mm x 1.5 mm window. Since the stop error can occur on both flat conductor cables, one loses 0.12 mm in height and one side from the common top surface of the copper squares.
Fig. 1 AnschlagfehlerFig. 1 stop error
Fig. 2 zusätzlicher RoboterfehlerFig. 2 additional robot error
Das Fenster reduziert sich durch den Anschlagfehler zu einem 1,38 mm x 1,38 mm Fenster, das noch 84,64%» der ursprünglichen Kontaktfläche darstellt.The window is reduced by the stop error to a 1.38 mm x 1.38 mm window, which still represents 84.64% of the original contact area.
Der Roboterfehler bei der Positionierung der Werkstücke verursacht im worst case ein weiteres Auseinanderdriften der Quadrate um jeweils 0,07 mm sin 45° = 0,0495 mm der Seite und der Höhe nach.In the worst case, the robot error in the positioning of the workpieces causes the squares to drift further apart by 0.07 mm sin 45 ° = 0.0495 mm in terms of side and height.
Das Deckungsfenster ist somit auf 1,281 mm x 1,281 mm bzw. auf 72,93 % der Originalfläche reduziert.The coverage window is thus reduced to 1.281 mm x 1.281 mm or 72.93% of the original area.
2.2 Bildverarbeitungsverfahren2.2 Image processing methods
Der Anschlagfehler wird bei beiden Flachleiterkabeln durch die Bildverarbeitung kompensiert.The impact error is compensated for by the image processing on both flat conductor cables.
Der Roboterfehler kommt nur einmal (beim Ablegen des zweiten Kabels nach der Bildverarbeitung) zum Tragen. Dabei reduziert sich das Fenster auf ein 1,4505 mm x 1,4505 mm Quadrat, das 93,51 % der ursprünglichen Fläche besitzt. Beim Verarbeitungsverfahren mit Bildverarbeitung schränkt der Kamerafehler für beide Werkstücke die Genauigkeit ein.The robot error only occurs once (when the second cable is removed after image processing). The window is reduced to a 1.4505 mm x 1.4505 mm square, which has 93.51% of the original area. In the processing method with image processing, the camera error limits the accuracy for both workpieces.
Um auch bei dieser Abschätzung ohne Fertigungstoleranzen der Kabel mit dem Verfahren der Bildverarbeitung bessere Resultate zu erzielen als mit dem bisher verwendeten Verfahren, muss der Kamerafehler jeweils kleiner als 0,08475 mm sein. Auch für andere Einzelfenster- großen (bis 19 mm x 19 mm laut Datenblatt möglich) erhält man dieselbe untere Grenze für den Kamerafehler. Dieser Wert wird auch unter der worst case Annahme einer Abweichung eines Vollpixels von 0,025 mm weit unterboten und führt zu einem Kontaktflächenquadrat von 1,4005 mm x 1,4005 mm bzw. 87,17 % der Originalfläche.In order to achieve better results with the image processing method than with the previously used method even with this estimation without manufacturing tolerances of the cables, the camera error must be less than 0.08475 mm. The same lower limit for the camera error is also obtained for other single window sizes (up to 19 mm x 19 mm possible according to the data sheet). This value is also undercut under the worst case assumption of a deviation of a full pixel of 0.025 mm and leads to a contact area square of 1.4005 mm x 1.4005 mm or 87.17% of the original area.
Die Verbesserung des Bildverarbeitungsverfahren gegenüber dem klassischen Verfahren beträgt somit 16,34 %.The improvement of the image processing method compared to the classic method is thus 16.34%.
3. Fehler des klassischen (aber unveröffentlichten) Verfahrens3. Errors in the classic (but unpublished) process
3.1 Ausgangsdatenfehler3.1 Output data error
Für eine worst case Abschätzung müssen auch die Abweichungen, die bei der Produktion der Flachleiterkabel vorkommen, zu den Fehlern im Verarbeitungs- und Verbindungsprozess dazugerechnet werden.For a worst-case assessment, the deviations that occur during the production of the flat conductor cables must also be added to the errors in the processing and connection process.
Die Summe der Fehler, die bei der Kabelproduktion vorkommen, werden hier als Ausgangsdatenfehler bezeichnet, da sowohl das klassische Verfahren als auch das Bildverarbeitungsverfahren diesen Vorgaben unterworfen ist.The sum of the errors that occur in cable production are referred to here as output data errors, since both the classic method and the image processing method are subject to these specifications.
Bei der Produktion wirken sich nun folgende Toleranzen aus:The following tolerances now affect production:
Leiterstreifenversatz (±0,15 mm) Leiterdickenänderung (± 0,05 mm) Matrixversatz (± 0,12 mm) Fenstergrößenänderung (± 0,05 mm)Conductor stripe offset (± 0.15 mm) Conductor thickness change (± 0.05 mm) Matrix offset (± 0.12 mm) Window size change (± 0.05 mm)
Für eine worst case Abschätzung nimmt man bei einem 1,5 mm x 1,5 mm Fenster Leiterstreifenversatz und Matrixversatz maximal gegeneinander verschoben an. Zudem werden sowohl Fenstergröße als auch Streifenleiterdicke auf ein Minimum reduziert. Ein solches worst case Fenster hat statt 1,5 mm x 1,5 mm nur 1,45 mm x 1,2 mm Abmessungen und die sichtbare Kupferfläche ist auf 77,33% gesunken.For a worst-case assessment, a 1.5 mm x 1.5 mm window assumes that the conductor strip offset and the matrix offset are maximally offset from one another. In addition, both window size and stripline thickness are reduced to a minimum. Such a worst-case window has dimensions of 1.45 mm x 1.2 mm instead of 1.5 mm x 1.5 mm and the visible copper area has dropped to 77.33%.
Fig. 3 und Fig. 4 Ausgangsdatenfehler 3.2 Deckungsfehler3 and 4 output data errors 3.2 Coverage errors
Für die Berechnung des Deckungsfehlers, jene Kontaktflächenreduktion die entsteht wenn man eine worst case Situation mit den Ausgangsdatenfehlern aus Punkt 3.1 annimmt, werden detailliert die einzelnen Schritte angeführt, die zu der maximalen Abweichung führen. Man erkennt, dass die gemeinsame Kontaktfläche ein Minimum hat, wenn die Kupferfenster beiderFor the calculation of the coverage error, the contact area reduction that arises when one assumes a worst case situation with the output data errors from point 3.1, the individual steps leading to the maximum deviation are detailed. It can be seen that the common contact area has a minimum if the copper window of both
Kabel eine Größe von 1,45 mm x 1,20 mm haben und maximal links und hoch verschoben sind.Cables have a size of 1.45 mm x 1.20 mm and are shifted to the left and up.
Diese Folgerung erhält man durch folgende Annahmen:This conclusion is obtained from the following assumptions:
Fig. 5, 6, 7, 8 DeckungsfehlerFig. 5, 6, 7, 8 misregistration
Für die Verbindung der beiden Flachleiterkabel wird das zweite Werkstück gewendet und um 90° verdreht auf das erste Werkstück positioniert. Gelten an beiden Flachleiterkabeln diesel- ben Positionsmaße, sieht im worst case die Überlappung folgendermaßen aus:To connect the two flat conductor cables, the second workpiece is turned and positioned on the first workpiece rotated by 90 °. If the same position dimensions apply to both flat conductor cables, in the worst case the overlap looks as follows:
Fig. 9 ÜberlappungsfehlerFig. 9 overlap error
Die volle Überlappung an der Schmalseite ist auch im worst case (bisher wurden nur Fertigungstoleranzen und Deckungsfehler berücksichtigt) gegeben. Die Kontaktfläche ist ein 1,2 mm x 1,2 mm großes Fenster das damit noch eine Fläche von 64 % der originalen Fenstergröße besitzt.The full overlap on the narrow side is also given in the worst case (previously only manufacturing tolerances and coverage errors were taken into account). The contact area is a 1.2 mm x 1.2 mm window, which still has an area of 64% of the original window size.
3.3 Anschlagfehler3.3 Stop errors
Der Anschlagfehler hat dann den größten Einfluss auf die Genauigkeit, wenn sowohl das untere als auch das obere Flachleiterkabel am Anschlag um die volle Toleranz von 0,12 mm zu schmal ist. Für die worst case Betrachtung im klassischen Verfahren muß dann davon ausgegangen werden, dass bei beiden Werkstücken diese Abweichung zu finden ist.The stop error has the greatest influence on the accuracy if both the lower and the upper flat conductor cable at the stop are too narrow by the full tolerance of 0.12 mm. When considering the worst case in the classic method, it must then be assumed that this deviation can be found in both workpieces.
Fig. 10 Anschlagfehler Durch die 90° Drehung des oberen Flachleiterkabels wird die Kupferkontaktfläche durch den Anschlagfehler um 0,12 mm in der Höhe und der Seite nach verkleinert. Die resultierende Kontaktfläche ist bei worst case Betrachtung ein 1,09 mm x 1,09 mm Quadrat das nur noch 52,80 % der ursprünglichen Größe aufweist.Fig. 10 stop error The 90 ° rotation of the upper flat conductor cable reduces the copper contact surface by 0.12 mm in height and in the side due to the stop error. The resulting contact area is a 1.09 mm x 1.09 mm square when considered worst case, which is only 52.80% of the original size.
3.4 Roboterfehler (Positionierungenauigkeit)3.4 Robot errors (positioning inaccuracy)
Die Wiederholgenauigkeit des Positionierroboters ist mit 0,07 mm, bezogen auf den TCP gegeben. In Zusammenspiel mit den anderen Fehlern tritt der worst case dann ein, wenn in den Koordinaten die Abweichungsvektoren gegeneinander links-hoch bzw. rechts-tief zeigen.The repetition accuracy of the positioning robot is 0.07 mm, based on the TCP. In conjunction with the other errors, the worst case occurs when the deviation vectors point left-up or right-down in the coordinates.
Fig. 11 RoboterfehlerFig. 11 robot error
Damit ist die größte Kontaktflächenreduktion durch Abnahme der Seitenlängen des Kontakt- flächenquadrates um jeweils 0,07 mm * sin 45° = 0,0495 mm gekennzeichnet.The greatest reduction in contact area is thus characterized by a decrease in the side lengths of the contact area square by 0.07 mm * sin 45 ° = 0.0495 mm in each case.
Schlussendlich, nach Berücksichtigung aller (maximal möglichen) Fehler, ist ein Quadrat mit 0,991 mm x 0,991 mm das Resultat. Die Kupfer-Kupfer Kontaktfläche beträgt nur noch 43,65 % der originalen Kontaktfläche!Finally, after considering all (maximum possible) errors, a square with 0.991 mm x 0.991 mm is the result. The copper-copper contact area is only 43.65% of the original contact area!
4. Weitere Abschätzungen4. Further estimates
4.1 Kurzschluss4.1 Short circuit
Es wird untersucht, ob bei maximaler Ausreizung der Toleranzen der Fall auftreten kann, dass ein Fenster über zwei verschiedenen Leiterbahnen aufgebracht werden kann und so nach dem Verbinden zu einem Kurzschluss führt.It is investigated whether the maximum can be exploited to the maximum that the case may arise that a window can be placed over two different conductor tracks and thus leads to a short circuit after the connection.
Nimmt man den Wert x als Idealabstand zwischen zwei Streifen, ist im worst case der Streifenabstand x - 0,20 mm, da der Streifenabstand laut Datenblatt um als 0,15 mm zu gering und die Streifendicken um jeweils 0,05 mm zu breit angenommen werden.If you take the value x as the ideal distance between two strips, in the worst case the strip spacing is x - 0.20 mm, since the strip spacing is assumed to be too small by 0.15 mm and the strip thicknesses by 0.05 mm are assumed to be too wide ,
Das mit Laser aufgebrachte Fenster kann um 0,05 mm zu groß und um 0,12 mm zu tief (oder zu hoch) am Flachleiterkabel sein. Diese Abweichungen zusammen ergeben einen Streifenab- stand von x - 0,345 mm. Da der Abstand der Streifen in der Praxis über 1 mm (also deutlich über 0,345 mm) liegt, kann es unter Einhaltung der Toleranzen auch im ungünstigsten Fall zu keinem Kurzschluss kommen.The laser-applied window can be 0.05 mm too large and 0.12 mm too deep (or too high) on the flat cable. Together, these deviations result in a streak stood from x - 0.345 mm. Since the spacing of the strips is in practice more than 1 mm (i.e. significantly more than 0.345 mm), there can be no short-circuit, even in the worst case, if the tolerances are observed.
4.2 Auswirkungen von Rotation beim Robotergreifer4.2 Effects of rotation on the robot gripper
4.2.1 Einzelfensterbetrachtung4.2.1 Single window viewing
Für den maximalen Rotationsfehler wird eine Abweichung von 0,05 mm für ein 600 mm langes Werkstück angegeben. Der Fehlerwinkel ist demzufolgeFor the maximum rotation error, a deviation of 0.05 mm is specified for a 600 mm long workpiece. The error angle is consequently
_, 0,05mm a = tan ' — = 0,00477°_, 0.05mm a = tan '- = 0.00477 °
600mm600mm
Im worst case kommt es zu einer gegensinnigen Verdrehung um diesen Fehlerwinkel und damit zu einer Relativverdrehung um 0,00955° zwischen den Quadraten.In the worst case, there is an opposite rotation by this error angle and thus a relative rotation by 0.00955 ° between the squares.
Fig. 12 und Fig. 13 Auswirkung einer VerdrehungFig. 12 and Fig. 13 effect of a twist
Es ergeben sich 8 Verlustdreiecke der Gesamtfläche Averl = 4. — .tan 0,00955° (mit x alsThe result is 8 loss triangles of the total area A verl = 4. - .tan 0.00955 ° (with x as
Seitenlänge des Quadrates).Side length of the square).
Der relative Fehler ist in jedem Fall 0,016 %.The relative error is 0.016% in each case.
Für den Fehler durch Rotation bei Einzelfensterbetrachtung wird dieser relative Fehler von weniger als 0,02 % nicht berücksichtigt, würde aber im Falle einer Berücksichtigung für das Bildverarbeitungsverfahren sprechen, da nur dort ein Ausgleich durch die Kamera möglich ist.This relative error of less than 0.02% is not taken into account for the error due to rotation when viewing single windows, but would speak in favor of the image processing method if it were taken into account, since only there can compensation by the camera be made.
4.2.2 Matrixbetrachtung4.2.2 Matrix consideration
Die maximale Matrixgröße von 128 mm x 128 mm und eine Positionierung eines (realen) 1,45 mm x 1,2 mm großen Fensters in einer Ecke dieser Matrix vorausgesetzt, kann der entstehende Fehler durch folgende Überlegung abgeschätzt werden:Assuming the maximum matrix size of 128 mm x 128 mm and a positioning of a (real) 1.45 mm x 1.2 mm window in a corner of this matrix, the error that arises can be estimated by the following consideration:
Fig. 14 Auswirkung einer Verdrehung Angenähert hat nun das Fenster nicht mehr 1,45 mm x 1,20 mm sondern nur mehr 1,45 mm x 1,1787 mm, was einer Flächenverdeckung von weniger als 1,8 % entspricht. Da unter worst case Bedingungen die gemeinsame Kontaktfläche nur um weniger als 1,8 % sinkt, kann auch für die Matrixbetrachtung der Rotationsfehler beim Robotergreifer vernachlässigt werden. Bei der Positioniermethode mit Bildverarbeitung könnte er zusätzlich noch reduziert werden.Fig. 14 Effect of twisting The window is now no longer approximated 1.45 mm x 1.20 mm but only 1.45 mm x 1.1787 mm, which corresponds to a surface coverage of less than 1.8%. Since the common contact area only drops by less than 1.8% under worst-case conditions, the rotation errors of the robot gripper can also be neglected when considering the matrix. With the positioning method with image processing, it could also be reduced.
5. Mittelpunktkreuze für das klassische (aber unveröffentlichte) Verfahren5. Crosses for the classic (but unpublished) process
Bei Betrachtung im Koordinatensystem kann man sich der Mittelpunktkreuze der einzelnen Fenster bzw. deren Verschiebung durch die einzelnen Fehler bedienen.When looking at the coordinate system, one can use the center crosses of the individual windows or their displacement due to the individual errors.
Fig. 15 Kombination der einzelnen FehlerFig. 15 combination of the individual errors
6. Zusammenfassung des klassischen, unveröff. Verfahrens bei Einzelfensterbetrachtung6. Summary of the classic, unpublished. Single window viewing procedure
Durch die Ausgangsdatenfehler wird eine resultierende Fenstergröße von 1,45 mm x 1,20 mm vorausgesetzt. Der Deckungsfehler beschränkt die minimale Kontaktfläche auf ein Quadrat mit 1,2 mm x 1,2 mm Seitenlänge. Es muss damit gerechnet werden dass der Anschlagfehler in jedem der beiden Werkstücke vorkommt und deshalb zweimal in die Rechnung eingeht. Es wird weiters angenommen dass auch der Roboterfehler bei jedem Werkstück schlechtest- möglich in die Genauigkeitsrechnung aufgenommen wird.Due to the output data errors, a resulting window size of 1.45 mm x 1.20 mm is assumed. The misregistration limits the minimum contact area to a square with a side length of 1.2 mm x 1.2 mm. It must be expected that the stop error occurs in each of the two workpieces and is therefore included in the calculation twice. It is also assumed that the robot error for each workpiece is included in the accuracy calculation as badly as possible.
7. Zusammenfassung des Bildverarbeitungsverfahrens bei Einzelfensterbetrachtung 7. Summary of the image processing method for single window viewing
Wie beim klassischen, unveröffentlichten Verfahren ist man auch im Bildverarbeitungsverfahren auf die Vorgaben aus der Flachleiterkabel-Produktion angewiesen und muss die Ausgangsdatenfehler als Startwert heranziehen. Für die Einzelfensterbetrachtung kann der Deckungsfehler in der Art ausgeglichen werden, dass sich die Mittelpunktkreuze von oberem und unterem Werkstück decken. Der Roboterfehler geht nur einmal in die Genauigkeitsrechnung ein, da nur für das zweite Werkstück die Kompensation durch die Bildverarbeitung nicht durchgeführt werden kann. Man erhält eine überlappende Fläche die wie folgt skizziert werden kann:As with the classic, unpublished process, the image processing process is also dependent on the specifications from flat conductor cable production and the output data errors must be used as the starting value. For the single window view, the misregistration can be compensated in such a way that the center crosses of the upper and lower workpiece overlap. The robot error is only included in the accuracy calculation once, since the image processing cannot compensate only for the second workpiece. An overlapping surface is obtained which can be sketched as follows:
Fig. 16 Situation des EinzelfenstersFig. 16 Situation of the single window
Für dieses Verfahren geht der Kamerafehler KF (Differenz zwischen Wirklichkeit und digi- talem Abbild) zweimal in die Genauigkeit ein, da jedes der beiden Werkstücke „vermessen" wird. Die resultierende Gesamtkontaktfläche lässt sich nun durch folgende Formel angeben:For this procedure, the camera error KF (difference between reality and digital image) goes into the accuracy twice, since each of the two workpieces is "measured". The resulting total contact area can now be specified using the following formula:
für KF < 0,03775 mm: relativeDeckfläche = 64%for KF <0.03775 mm: relative cover area = 64%
für KF > 0,03775 mm: (.100%) for KF> 0.03775 mm: (.100%)
Es zeigt sich auch für einen worst case Kamerafehler von 0,025 mm dass die seitlichen „Überlappungsreserven" groß genug sind und die gemeinsame Kontaktfläche durch den Kamerafehler nicht eingeschränkt wird.It also shows for a worst case camera error of 0.025 mm that the lateral "overlap reserves" are large enough and the common contact area is not restricted by the camera error.
Für die Einzelfensterbetrachtung kann eine worst case Verbesserung von 31,80 % für das Bildverarbeitungsverfahren gegenüber dem klassischen Verfahren angegeben werden. A worst-case improvement of 31.80% for the image processing method compared to the classic method can be specified for single window viewing.
Die folgende Betrachtung der Mittelpunktkreuze macht deutlich, wie klein die Abweichungen durch Fehler nun sind:The following examination of the center crosses shows how small the deviations due to errors are:
Fig. 17 Kombination der einzelnen FehlerFig. 17 Combination of the individual errors
8. Mehrfenstermatrix-Betrachtung für das klassische Verfahren: Skizzenhaft soll der worst case bei Mehrfenstermatrizen (praktischer Fall) dargestellt werden:8. Multi-window matrix consideration for the classic procedure: The worst case for multi-window matrices (practical case) should be sketched:
Fig. 18 und Fig. 19 Prinzipielle Situation bei mehreren FensternFig. 18 and Fig. 19 Basic situation with several windows
In diesem Fall driften bei einem Kabel alle Fenster bis zu den maximalen Toleranzen ausein- ander und am anderen Flachleiterkabel rücken die Fenster bis zu einem Minimum zusammen. Für ein ursprünglich 1,5 mm x 1,5 mm großes Fenster, das durch die Fertigungstoleranzen auf 1,45 mm x 1,20 mm reduziert wurde, tritt dadurch folgende Überlappung auf:In this case, all windows drift apart to the maximum tolerances on one cable and the windows on the other flat conductor cable move together to a minimum. For an originally 1.5 mm x 1.5 mm window, which was reduced to 1.45 mm x 1.20 mm due to the manufacturing tolerances, the following overlap occurs:
Fig. 20, 21 , 22, 23 und 24 Auswirkungen auf die einzelnen Fenster20, 21, 22, 23 and 24 effects on the individual windows
Es kann also bei der Matrixbetrachtung zu einem zusätzlichen Deckungsfehler von 10,54 % kommen, der schließlich die Kontaktfläche auf ein 1,135 mm x 1,135 mm Quadrat reduziert. Die Fläche des Kontaktquadrates entspricht nur noch 57,25 % der Originalfläche.When considering the matrix, an additional coverage error of 10.54% can occur, which ultimately reduces the contact area to a 1.135 mm x 1.135 mm square. The area of the contact square corresponds to only 57.25% of the original area.
Auch hier kann der Anschlagfehler für beide Kabel auftreten und damit die Kontaktfläche auf 45,79 % der Originalfläche reduzieren.Here too, the stop error can occur for both cables and thus reduce the contact area to 45.79% of the original area.
Der Roboterfehler tritt wiederum zweimal auf und hat eine Verkleinerung der Kontaktfläche auf ein 0,916 mm x 0,916 mm großes Quadrat zur Folge dessen Größe 37,29 % der Original- große entspricht.The robot error occurs again twice and has the contact area reduced to a 0.916 mm x 0.916 mm square, the size of which corresponds to 37.29% of the original size.
Würde ein etwaiger Verbindungsfehler, der dieselbe Abweichung wie der Roboterfehler besitzt, mit eingerechnet, beträgt die Oberfläche der gefügten Kupfer-Kupfer Verbindung 0,8665 mm x 0,8665 mm und somit 33,37 % der ursprünglichen Deckungsfläche. If a possible connection error, which has the same deviation as the robot error, were included, the surface of the joined copper-copper connection is 0.8665 mm x 0.8665 mm and thus 33.37% of the original coverage area.
9. Mehrfenstermatrix-Betrachtung für das Bildverarbeitungsverfahren9. Multi-window matrix viewing for the image processing method
Nimmt man wieder den Fall der maximal auseinanderliegenden Fenster am einen Werkstück und der maximal zusammenliegenden Fenster am anderen Werkstück für die Betrachtung her, kann man mit Hilfe der Bildverarbeitung den Deckungsfehler verkleinern. Dabei wird so vorgegangen, dass man den recht großen Fehler im rechten unteren Fenster zu Lasten der anderen Fenster verkleinert und so einen Fehlerausgleich bei allen Fenstern durchführt. Im worst case entspricht dieser Fehlerausgleich einer Translation des oberen Flachleiterkabels um 0,0375 mm links und hoch. Die unter Punkt 8 aufgeführten Überlappungen werden durch diese Translation zu Überlappungen der folgenden Struktur:If you again take the case of the maximum apart windows on one workpiece and the maximum apart windows on the other workpiece for viewing, you can use the image processing to reduce the misregistration. The procedure is to reduce the rather large error in the lower right window to the detriment of the other windows and thus to correct errors in all windows. In the worst case, this error compensation corresponds to a translation of the upper flat conductor cable by 0.0375 mm to the left and up. With this translation, the overlaps listed under point 8 become overlaps of the following structure:
Fig. 25, 26, 27 und 28 Auswirkungen auf die einzelnen Fenster25, 26, 27 and 28 affect the individual windows
Der worst case für das Kontaktflächenquadrat liegt also bei 1,1725 mm x 1,1725 mm Seitenlänge und damit bei einer Kontaktfläche von 61,10 % von der Originalfläche.The worst case for the contact area square is 1.1725 mm x 1.1725 mm side length and thus with a contact area of 61.10% of the original area.
Bei dem Verfahren mit der Bildverarbeitung kommt der Anschlagfehler nicht in die Genauig- keitsrechnung - dieser Fehler wird von der Bildverarbeitung kompensiert.With the image processing method, the stroke error is not included in the accuracy calculation - this error is compensated for by the image processing.
Der Roboterfehler muss nur einmal berücksichtigt werden, wenn nämlich das zweite Flachleiterkabel nach der Analyse durch die Kamera auf dem ersten Kabel positioniert wird. Zieht man die Auswirkungen dieses einen Roboterfehler von der Kontaktfläche ab, erhält man eine Kupfer-Kupfer Deckungsfläche von 56,05 % der originalen Fläche (1,123 mm x 1,123 mm statt 1,5 mm x 1,5 mm).The robot error only has to be taken into account once, namely when the second flat conductor cable is positioned on the first cable after analysis by the camera. If you deduct the effects of this one robot error from the contact area, you get a copper-copper coverage area of 56.05% of the original area (1.123 mm x 1.123 mm instead of 1.5 mm x 1.5 mm).
Nun muss noch zweimal der Kamerafehler berücksichtigt werden. Um besser als der worst case im klassischen Fall mit 0,916 mm x 0,916 mm zu sein, muss der Kamerafehler weniger als 0,1035 mm bezogen auf den TCP betragen. Der Kameratest in der Praxis bestätigt eine Abweichung von 0,025 mm als worst case Fehler.Now the camera error has to be taken into account twice. In order to be better than the worst case in the classic case with 0.916 mm x 0.916 mm, the camera error has to be less as 0.1035 mm based on the TCP. The camera test in practice confirms a deviation of 0.025 mm as a worst case error.
Für die in der Praxis vorkommende Matrixbetrachtung liegt die Erhöhung der gemeinsamen Kupfer-Kupfer Kontaktfläche und somit die Verbesserung der Genauigkeit bei 27,12 %.For the matrix analysis that occurs in practice, the increase in the common copper-copper contact area and thus the improvement in accuracy is 27.12%.
Matrixbetrachtung klassisches (aber nicht vorveröffentlichtes) VerfahrenClassic (but not prepublished) procedure
Fig. 29, 30, 31 und 32 Überlappung der Fenster beim klassischen VerfahrenFig. 29, 30, 31 and 32 overlap of the windows in the classic method
Von rechtem unterem Fenster folgt Detailzeichnung zur verständlicheren Darstellung:From the lower right window follows a detailed drawing for a clearer representation:
Gestricheltes Quadrat: Idealquadrat mit 1,5 mm x 1,5 mmDashed square: ideal square with 1.5 mm x 1.5 mm
Punktierte Linien: Diagonalen von Idealquadrat und resultierendem Kontaktflächenquadrat zur Bestimmung der MittelpunktkreuzeDotted lines: diagonals of the ideal square and the resulting contact area square for determining the center crosses
Mittelpunktkreuz der verbleibenden Kontaktfläche ist rechts-hoch verschoben gegenüber dem idealen MittelpunktkreuzThe center point of the remaining contact area is shifted right-up compared to the ideal center point
Fig. 33 Überlappung der Fenster beim klassischen VerfahrenFig. 33 Overlap of the windows in the classic method
Matrixbetrachtung BildverarbeitungsverfahrenMatrix view image processing
Fig. 34, 35, 36 und 37 Überlappung der Fenster beim Bildbearbeitungsverfahren34, 35, 36 and 37 overlap of the windows in the image processing method
Klassisches (unveröffentlichtes) Verfahren: Classic (unpublished) procedure:
Bildverarbeitungsverfahren:Image processing methods:
Zusammenfassung des Vergleiches:Summary of the comparison:
Wie aus den obigen Ausführungen klar ersichtlich ist, schafft die Erfindung durch ihre Maßnahmen:As can be clearly seen from the above explanations, the invention achieves through its measures:
Optisches Erfassen der abisolierten Stellen zweier zu verbindender Flachleiterkabel sowohl nach ihrem Ort auf dem jeweiligen Flachleiterkabel als auch nach ihrer Form und Größe, dem Aufeinanderlegen derart, dass die (relativ) kleinste überlappende abisolierte Fläche ein Maximum wird und dem Aufsetzen des Werkzeuges der Maschine, die die elektrische Verbindung herstellt, in der Mitte der überlappenden abisolierten Fläche, dass eine um Größenordnungen reduzierte Verkleinerung der tatsächlichen Kontaktflächen und damit eine wesentliche Herabsetzung des elektrischen Widerstandes und eine wesentliche Erhöhung der mechanischen Festigkeit erreicht wird.Optical detection of the stripped points of two flat conductor cables to be connected both according to their location on the respective flat conductor cable as well as according to their shape and size, the stacking in such a way that the (relatively) smallest overlapping stripped surface is one Maximum and the placement of the tool of the machine that makes the electrical connection in the middle of the overlapping stripped surface that a reduction in the size of the actual contact surfaces reduced and thus a significant reduction in electrical resistance and a substantial increase in mechanical strength is achieved ,
Als „relativ kleinste Fläche" ist nicht unbedingt die mit der kleinsten Fläche anzusehen, sondern meist die, die zufolge der Breite der zu verbindenden Kupferleiter und/oder der vorgesehenen spezifischen Strombelastung als die kritischste zu betrachten ist, es muß daher nicht die mit der nach dem reinen Flächenausmaß kleinste Fläche sein. Wenn beispielsweise zwei geometrisch gleich große überlappende Flächen mit unterschiedlicher Strombelastung vorhanden sind, so ist die Fläche mit der höheren zu erwartenden Strombelasrung die „relativ kleinere Fläche".The "relatively smallest area" is not necessarily the one with the smallest area, but usually the one that is to be regarded as the most critical due to the width of the copper conductor to be connected and / or the intended specific current load If, for example, there are two overlapping areas of the same geometry with different current loads, the area with the higher expected current load is the "relatively smaller area".
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt, sondern kann verschiedentlich abgewandelt werden. So kann durch entsprechende Adaption der Formeln, die für den Fachmann in Kenntnis der Erfindung leicht durchgeführt werden kann, eine entsprechende Anwendung für schräg (und nicht rechtwinkelig, unter 90°) miteinander zu verbindende Flachleiterkabel getroffen werden. Die Erfindung ist für alle Arten von Robotern und Flachkabel (laminierte und extrudierte, mit untereinander gleichen Kupferleitern oder mit untereinander verschiedenen, etc.) anwendbar, das Abisolieren kann auf unterschiedlichste Weise erfolgen, auch wenn in der Anmeldung auf Laserabtrag der Isolierung besonders Bedacht genommen wurde. Die Form der abisolierten Flächen muß nicht rechteckig sein, kreisrunde oder ovale Formen sind ebenso möglich.The invention is not limited to the examples described, but can be modified in various ways. By appropriate adaptation of the formulas, which can easily be carried out for the person skilled in the art with knowledge of the invention, a corresponding application can be made for flat conductor cables to be connected to one another at an angle (and not at right angles, at 90 °). The invention can be used for all types of robots and flat cables (laminated and extruded, with mutually identical copper conductors or with mutually different, etc.), the stripping can be done in many different ways, even if special attention was paid in the application to laser ablation of the insulation , The shape of the stripped surfaces does not have to be rectangular, circular or oval shapes are also possible.
Auch ist zu berücksichtigen, dass die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Gegenüberstellung mit dem internen Stand der Technik an Hand eines speziellen Ausführungsbeispieles erfolgte, wobei Toleranzen verwendet wurden, wie sie in der Praxis auftreten. Selbstverständlich erhält man bei Gegenüberstellungen von Beispielen mit anderen Toleranzen andere mögliche Verbesserungen, doch ist aus dem Beispiel gut ersichtlich, wie durch die optische Erkennung in Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine automatische Verbindung von FFCs möglich wird. Die Frage der „Mitte" der überlappend abisolierten Fläche kann entweder durch Wahl des Schwerpunktes oder durch eine andere, dem jeweiligen Verbindungsverfahren angepaßte Wahl gelöst werden, es ist beispielsweise möglich, einen Schwerpunkt mit einer Gewichtung, linear oder quadratisch, vorzunehmen, um besondere Bedürf isse zu berücksichtigen. Insbe- sondere bei komplex geformten überlappenden Flächen kann zur Vereinfachung der Schnittpunkt der kürzesten mit der längsten Sehne od.dergl. verwendet werden. Auch ist die Verwendung besonders geformter Werkzeugspitzen, die wiederum eine eigene Wahl möglich und notwendig machen, denkbar.It should also be taken into account that the implementation of the method according to the invention and the comparison with the internal state of the art was carried out using a special exemplary embodiment, tolerances being used as they occur in practice. Of course, other possible improvements are obtained when comparing examples with different tolerances, but the example clearly shows how an automatic connection of FFCs is possible through optical detection in combination with the method according to the invention. The question of the "center" of the overlapping stripped surface can be solved either by choosing the center of gravity or by another choice that is adapted to the respective connection method. For example, it is possible to carry out a center of gravity with a weighting, linear or square, for special needs Particularly in the case of complexly shaped overlapping surfaces, the intersection of the shortest with the longest chord or the like can be used for simplification, and the use of specially shaped tool tips, which in turn make a choice of one's own possible and necessary, is also conceivable.
Als Roboter kommen alle Vorrichtungen in Frage, die, durch eine elektronische Steuerung angesteuert, in der Lage sind, einen FFC mit wiederholbarer Genauigkeit zu manipulieren (Ergreifen, Bewegen, Ablegen). Ob dabei das Ergreifen durch Saugnäpfe oder Klammern erfolgt, spielt prinzipiell keine Rolle.All devices that are controlled by an electronic control and that are able to manipulate an FFC with repeatable accuracy (gripping, moving, depositing) can be considered as robots. In principle, it does not matter whether it is gripped by suction cups or clamps.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die zumindest einen Roboter, der die FFC handhaben kann, eine Fixiervorrichtung für die positionierten FFC auf einem Carrier, eine Kamera, eine die elektrische Verbindung schaffende Vorrichtung und eine Steuervorrichtung für den Roboter, die auch die Verarbeitung der von der Kamera kommenden Signale vornimmt, umfaßt. Dabei muß die Steuervorrichtung keine physische Einheit sein, es werden in der Beschreibung und den Ansprüchen darunter die Summe der (zumeist elektronischen) Bauteile und Vorrichtungen samt ihren Sensoren verstanden, die in Summe die Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben.The invention also relates to a device for performing the method, the at least one robot that can handle the FFC, a fixing device for the positioned FFC on a carrier, a camera, a device that provides the electrical connection, and a control device for the robot, which also processes the signals coming from the camera. The control device does not have to be a physical unit; the description and the claims include the sum of the (mostly electronic) components and devices together with their sensors, which in total allow the inventive method described above to be carried out.
Da die Positionierung der FFC in ihre Endposition nach der optischen Erfassung erfolgt, ohne notwendigerweise einen Anschlag zu verwenden, müssen die FFC nur in ihrer Endposition fixiert werden, was beispielsweise durch Saugvorrichtungen, durch Anpreßvorrichtungen, etc., die bevorzugt am Carrier montiert sind, möglich ist.Since the FFC is positioned in its end position after the optical detection, without necessarily using a stop, the FFCs only have to be fixed in their end position, which is possible, for example, using suction devices, pressure devices, etc., which are preferably mounted on the carrier is.
Der Carrier kann eine ebene Platte (beispielsweise ein Arbeitstisch) sein, oder die Form einer länglichen Ablagefläche aufweisen, beispielsweise die Oberfläche eines Strangprofils sein. Die Fixiervorrichtungen sind bevorzugt am Carrier montiert, da so am einfachsten jede unerkannte und damit unerwünschte Bewegung des FFC beim Fixieren verhindert bzw. minimiert wird. Dazu wird der FFC vom Roboter am Carrier abgelegt und gehalten, dann werden die Fixiervorrichtungen (hier in der Beschreibung immer in der Mehrzahl angesprochen, ohne dass dies eine technische Notwendigkeit wäre) aktiviert und dann erst läßt der Roboter den nunmehr fixierten FFC los.The carrier can be a flat plate (for example a work table), or it can have the shape of an elongated storage surface, for example the surface of an extruded profile. The fixing devices are preferably mounted on the carrier, since this is the easiest way to prevent or minimize any undetected and thus undesirable movement of the FFC during fixing. For this purpose, the FFC is placed and held by the robot on the carrier, then the fixing devices (here in the description always addressed in the majority, without that this would be a technical necessity) and only then does the robot let go of the now fixed FFC.
Der zweite FFC wird vom Roboter, bevorzugt dem gleichen wie für den ersten FFC, ebenfalls nach der Berechnung der gewünschten Endlage abgelegt und durch die ihm zugeordneten Fixiervorrichtungen fixiert, bevor der Roboter ihn freigibt.The second FFC is also deposited by the robot, preferably the same as for the first FFC, after the calculation of the desired end position and fixed by the fixing devices assigned to it before the robot releases it.
Sodann wird das Werkzeug der Verbindungsvorrichtung in die gewünschte Position gebracht und aktiviert, sodass es die elektrisch leitende und mechanische Verbindung zwischen den beiden FFC durch Verbinden der freigelegten und miteinander in Kontakt gebrachten Leiterbahnen beim ersten Fenster herstellt. Sodann wird das Werkzeug in die passende Position für die Verbindung im Bereich des zweiten Fensters gebracht und aktiviert, usw., usw., bis die Leiterbahnen aller Fenster der Matrix miteinander verbunden sind. Bevorzugt wird dabei in der Reihenfolge von der kleinsten überlappenden Fläche zur größten vorge- gangen, um bei der(n) kritischsten Verbindung(en) keinerlei Änderungen der Relativposition der FFC zufolge Wärmedehnungen etc. zu provozieren.The tool of the connecting device is then brought into the desired position and activated so that it produces the electrically conductive and mechanical connection between the two FFCs by connecting the exposed and brought into contact with one another at the first window. The tool is then brought into the appropriate position for the connection in the region of the second window and activated, etc., etc., until the conductor tracks of all windows of the matrix are connected to one another. In this case, preference is given to the order from the smallest overlapping area to the largest, so as not to provoke any changes in the relative position of the FFC due to thermal expansions etc. in the most critical connection (s).
Nach der Schaffung aller Verbindungen wird der fertige Teil vom Roboter (oder einem anderen Roboter) -erfaßt, von den Fixiervorrichtungen freigegeben und zur weiteren Verwendung abtransportiert. After all connections have been made, the finished part is gripped by the robot (or another robot), released by the fixing devices and transported away for further use.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Positionierung der abisolierten Stellen zweier miteinander elektrisch leitend und mechanisch zu verbindender Flachleiterkabel (FFC) übereinander, dadurch gekenn- zeichnet, dass die abisolierten Stellen der beiden zu verbindenden Flachleiterkabel optisch sowohl nach ihrem Ort auf dem jeweiligen Flachleiterkabel als auch nach ihrer Form und Größe erfaßt werden, dass sie derart aufeinandergelegt werden, dass die kleinste der überlappenden abisolierten Flächen ein Maximum wird.1. Method for positioning the stripped points of two flat conductor cables (FFC) to be electrically connected and mechanically connected to one another, characterized in that the stripped points of the two flat conductor cables to be connected optically both according to their location on the respective flat conductor cable and according to their shape and size are detected so that they are placed on top of one another in such a way that the smallest of the overlapping stripped areas becomes a maximum.
2. Verfahren zur Positionierung der abisolierten Stellen zweier miteinander elektrisch leitend und mechanisch zu verbindender Flachleiterkabel (FFC) übereinander, dadurch gekennzeichnet, dass die abisolierten Stellen der beiden zu verbindenden Flachleiterkabel optisch sowohl nach ihrem Ort auf dem jeweiligen Flachleiterkabel als auch nach ihrer Form und Größe erfaßt werden, dass sie derart aufeinandergelegt werden, dass die größte der in einer der überlappenden abisolierten Fläche auftretenden Stromdichte ein Minimum wird. 2. A method for positioning the stripped points of two flat conductor cables (FFC) to be electrically conductively and mechanically connected to one another, characterized in that the stripped points of the two flat conductor cables to be connected optically both according to their location on the respective flat conductor cable and according to their shape and size detected that they are placed on top of one another in such a way that the greatest current density occurring in one of the overlapping stripped areas becomes a minimum.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug der Maschine, die die elektrisch leitende Verbindung herstellt, in der Mitte jeder überlappenden abisolierten Fläche aufgesetzt wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the tool of the machine that produces the electrically conductive connection is placed in the middle of each overlapping stripped surface.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der überlappenden abisolierten Flächen deren Schwerpunkt ist. 4. The method according to claim 3, characterized in that the center of the overlapping stripped surfaces is the center of gravity.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der überlappenden abisolierten Flächen deren Schwerpunkt mit einer Gewichtung, beispielsweise linear oder quadratisch, ist.5. The method according to claim 3, characterized in that the center of the overlapping stripped surfaces is the center of gravity with a weighting, for example linear or square.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der überlappenden abisolierten Flächen der Schnittpunkt zwischen der längsten Sehne der Fläche und der kürzesten Sehne der Fläche ist.6. The method according to claim 3, characterized in that the center of the overlapping stripped surfaces is the intersection between the longest chord of the surface and the shortest chord of the surface.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsverfahren ein Schweißverfahren ist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the connection method is a welding method.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verbindung bei der kleinsten der überlappenden abisolierten Flächen erfolgt. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first connection is made at the smallest of the overlapping stripped surfaces.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der Folge die Verbindung bei der jeweils nächst größeren überlappenden abisolierten Fläche erfolgt.9. The method according to claim 8, characterized in that the connection is subsequently made at the next larger overlapping stripped surface.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Carrier für die Ablage der FFC, einen Roboter für die10. The device for performing the method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is a carrier for the storage of the FFC, a robot for the
Handhabung der FFC, zumindest eine Fixiervorrichtung für jeden der auf dem Carrier positionierten FFC, eine Kamera, eine die elektrische Verbindung zwischen den Leiterbahnen der FFC schaffende Verbindungsvorrichtung und eine Steuervorrichtung für den Roboter und die Fixiervorrichtungen, die auch die Verarbeitung der von der Kamera kommenden Signale vornimmt, aufweist. Handling the FFC, at least one fixation device for each of those on the carrier positioned FFC, a camera, a connecting device providing the electrical connection between the conductor tracks of the FFC and a control device for the robot and the fixing devices, which also processes the signals coming from the camera.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiervorrichrung am Carrier montiert ist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the Fixiervorrichrung is mounted on the carrier.
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