JPS60259393A - 光ケ−ブル用接続ロボツト - Google Patents

光ケ−ブル用接続ロボツト

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JPS60259393A
JPS60259393A JP11315084A JP11315084A JPS60259393A JP S60259393 A JPS60259393 A JP S60259393A JP 11315084 A JP11315084 A JP 11315084A JP 11315084 A JP11315084 A JP 11315084A JP S60259393 A JPS60259393 A JP S60259393A
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JP
Japan
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cable
degree
fiber
freedom
diagram showing
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Application number
JP11315084A
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Inventor
灰原 正
国俊 西村
中川 三男
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、通信用元ケーブルの接続作業において、前
記光グープルの接続作業を全自動で行うことのできる接
続pボッ)K関するものである。
〔従来技術〕
従来、光ケーブルの接続はすべて作業者が専用の工具、
装置v用いて行っていた。そして、各作業時には作業者
の判断か不可欠であり、全作業時間tとおして作業者は
、接続場所から陥れるわ(すにはいかない。一方、将来
通信網には光ケーブルの大幅な導入か予想され、例えば
収容心線数1000心程度の光ケーブルも計画されつつ
あり1人員。
機材の数が膨大となり、また、−接続個所当りの作業時
間もさらに長くなるものと予想される。例えば、−心轟
り6分で接続可能であるとしても、1000心の接続に
は正味100時間ケ要し、準備1人員配備、工事現場の
通行、車両、天候等への影響等を考慮すると実現性か希
薄になる。
また、光ファイバの接続作業を信頼性の観点でとらえる
と、現在の作業工程中には、例えば元ファイバの切断、
軸合わせ、補強、光ファイバの移送等、接続作業者の熟
練度忙依存する工程か多数存在し、集送線路の長期信頼
性を劣化させる要因となる可能性かある。これらの問題
点火解決するには、多数の心f!ヲ連続して反復接続す
るという作業を高速、かつ、作業者の熟練に頼らず実行
する必要性があり、そのためKは、光ケーブルの全自動
接続装置の開発が必要となるか、具体的に検討した例は
全くない。
〔発明の概要〕
この発明は、上述の点Kかんがみなされたもので、機構
部としては、複数の多自由度マニピュ/−夕と、この多
自由度マニピュレータの先端部分に作業工程に応じて選
択して取り付られる複数の工具、および画像処理装置フ
備え、さらK、対象とする光ケーブルと工程に応じた工
具の選択機能と画像処理装置のための制御装置を備えた
ことを特徴とし、その目的は、元グープルの接続工程に
応じた工具を自動的に選択し、各部品を認識区別して、
人間の作業者の介在なし忙光ケーブルを接続することで
高速、かつ、信頼性の高い接続作業を行うことに−ある
。以下この発明ケ図面−について説明する。なお、以下
の説明では、−例として200心テープ心憑ケーブルの
融着接続について説明する。
〔発明の実施例〕
第1図はこの発明の一実施例ケ示す図で、1゜1′は光
グープル、2,2′はグーグル把持部、3゜4は多自由
度マニビュ/−タ、5はケーブルガイド用アーム、6は
心線融着接続部、7.8はマニピュレータ移動用ガイド
、9はケーブルガイド用7−ム5の移動用ガイド、10
.10’はガイド支持部、11はベッド、12はケーブ
ル切断用工具。
13は汎用の微小物体把持工具、14は前記ケーブル把
持部2.2′の支持部である。48.48’は心線移動
用マニピュレータである。
次に各部の動作を説明する。
ケーブル把持部2,2′は、作業者が光ケーブル1.1
’%:挿入すると、これら光ケーブル1,1′に変形ケ
生じさせない適切な力で各党ケーブル1゜1’Y把持す
る。また、後述するが、グーグル把持部2,2′の各ア
ームは支持s14により矢印C方向へ回転自在に支持さ
れている。多自由度マニピュレータ3,4は、マニピュ
レータ移動用ガイド7.8に沿って水平方向に自在に移
動可能である。
また、ケーブルガイド用7?−ム5と心線融着接続部6
も、移動用ガイドSに沿い同様に移動可能である。なお
、多自由度マニビュV−夕3.4の先端の各工具12.
13は、作業工程に応じて図示しない工具架台から他の
工具を任意に選択交換可能である。ケーブルガイド用7
−ム5は1図中矢印Kl b方向に伸縮・回転自在であ
る。次に、各作業工程に沿って各部の動きを順次説明す
る。
第2図は光ケーブル1の把持から切断位置決めまでの動
作を示す概略図である。なお、元ケーブル1について述
べるが、光ケーブル1′についても同様である。まず、
第1図に示したように1元ケーブル1ケケーブル把持部
2に把持させると、多自由度マニビュV−夕3は、グー
ゾル切断用工具12を図示しない工具配置棚から選択す
る。さらに、ケーブルガイド用7−ム5がケーブル把持
部2に隣接して光ケーブル1を把持すると、多自由度マ
ニピーL/−夕3はケーブル切断用工具12内に光ケー
ブル1を案内する。さらに、多自由度マニビュV−夕3
とケーブルガイド用7−ム5は、図中矢印d方向にケー
ブル切断長lだげ平行移動する。ケーブルガイド用7−
ム5は光ケーブル10曲りぐせに対抗して元ケーブル1
を直線に保持する。この動作により、光ケーブル1の保
持とケーブル切断長lが決定される。
次に、第3図に光グープル1’lt切断した直後の状態
ケ示す。この図で、15は前記党ケーブル1の切りくず
である。この実施例においては、ケーブル切断用工具1
2は光ケーブル1ケ切断する機能と切り(ず15Y保持
する機能を持ってし・る。
多自由度マニピュレータ3は切りくずISY捨てた後、
第4図に示すように、グープル切断用工具12を取り外
した後、ケーブル被覆切断工具16を選択しなおす。
第5図はケーブル被覆切断工具16と光ケーブル1の先
端の軸合わせを行う概略図である。光ケーブル1の先端
はケーブルガイド用7−ム5により位置決めされており
、また、ケーブル被覆切断工具16の寸法が分っている
ので、工具中心とグープル中心の位置決めかできる。
第6図はテープ)L−被覆切断工具16を挿入した状態
を示す概略図である。ケーブル被覆切断工具16は切断
位置まで長さ12だげ挿入される。その後、図示しない
刃により被覆(主にLAP :Lam1nated A
1m1niun1Polyethylene ) ’y
:切断する。
なお、刃の寸法は元ケーブル1の内部構造に損傷を与え
ないよ5に決定する。
第7図はケーブル外被の除去工程を示す概略図である。
ケーブル被覆切断工具16は被覆ケ保持する機能を持ち
、多自由度マニピュV−夕3の移1動によりケーブル外
被17は引きぬかれる。さらに、ケーブルガイド用アー
ム5に備えられた刃により、押え巻きテープ18が押え
巻きテープ切断部19で切断される。
第8図はケーブル外被くずの処理を示す概略図である。
ケーブル被覆切断工具16はケーブル外被17Y保持す
る機能を持ち、多自由度マニピュレータ3は外被くず1
7’ )r処理する。多自由度マニピュV−夕3は、そ
の後第9図に示すユニットパイプ切断工具2G’&選択
する。通常、多心テープ心線グープルは、複数のテープ
心線をアルミパイプに収納し、さらに、これらのアルミ
パイプを集合した構造を持つ。そこで、次の作業工程は
前記パイプ群を拡張し、ユニットパイプのみを切断する
必要がある。
第9図は前記ユニットパイプ切断工具20と元グープル
1の中心の軸合わせ状態を示す概略図である。元ケーブ
ル1はグープルガイド用アーム5により保持されている
ためケーブル中心は既知であるか、各パイプとユニット
パイプ切断工具20のパイプ挿入孔21を合致せしめる
ため、多自由度マニピュレータ4忙より保持されたTV
カメラ22によってケーブル端面を観察し1画像処理に
よってユニットパイプ切断工具20ケ回転し、パイプと
パイプ挿入孔21を合致させる。
第10図はユニットパイプ切断工具20をケーブル端に
挿入した状態を示す概略図である。この図で、23はユ
ニットパイプ、24は前記元グープル1内九あるテンシ
ョンメンバ、25はユニットパイプカッタである。ユニ
ットパイプ切断工具20をケーブル端に挿入するとユニ
ットパイプ23は拡張され、同時に押え巻きテープ18
はユニットパイプ切断工具20に押されることKより押
え巻きテープ切断部19から切り裂かれる。
第11図はユニットパイプ23Y切断した状態を示す概
略図である。ユニットパイプ切断工具20はユニットパ
イプ23Y切断後、このユニットパイプ23ン保持して
引きぬくと、テープ心線26と押え巻きテープ18はテ
ンションメンバ24の周囲に垂れ下がる。さらk、多自
由度マニピュレータ3は図示しないTVカメラを選択し
なおし、切断端を観察して押え巻きテープ1Bを検出し
、さらに、多自由度マニピュV−夕4は微小物体把持工
具131に選択し、押え巻きテープ18を除去する。
次に、テンションメンバ24を接続する工程を説明する
。第12図はテンションメンバ24の切断を示す概略図
である。ケーブルガイド用7−ム5はテンションメンバ
24Y保持する。把持位置はケーブル把持部2を基準と
し適宜決定する@その後、多自由度マニビュ/−夕3は
前記ケーブル切断用工具12を選択し、テンションメン
バ24を切断する。多自由度マニピュV−夕4は、テン
ションメンバ24の切断くず25′を処理する。
第13図はテンションメンバ24の口出しを示す概略図
である。この図で、27はテンションメンバ被覆切断用
工具、28はテンションメンバ被覆(ず、29はテンシ
ョンメンバ内のワイヤである。多自由度マニピュV−夕
3によってテンションメンバ被覆切断用工具2Tが選択
1位置決めされた後、テンションメンバ被覆な切断し、
長手方向へ引きぬ(。テンションメンバ被覆くず28は
多自由度マニピュレータ4により処理される。以上の作
業工程は接続すべきもう一方の光ケーブル1′に対して
も、同様に適応される。
次K、テンションメンバ24 Yかしめによって接続す
る例を説明する。
第14図はテンションメンバ接続の様子ン示す概略図で
ある。接続部べきテンションメンバ24゜24′の口出
″しか終了すると、第1図中のケーブル把持部2,2′
が矢印C方向へそれぞれ移動し、テンションメンバ24
.24’同士をそれぞれ突き合わせる。ただしこの時点
では、テンションメンバ24.24’の端部は自由であ
るため、第14図に示すように正しく位置決めされてい
ない。そこで。
図示しないか多自由度マニピュンータ4に支持されたT
Vカメラでワイヤ29.29’の位置tu識し、多自由
度マニピュ/−夕3に選択されたかしめ工具30を移動
させ、2本のワイヤ29.29’の位置決めを行う。な
お、かしめ工具30内にはあらかじめかしめ部品を内蔵
しておく。
第15図はテンションメンバ24. 2 a′wか(。
める様子を示す概略図である。以上の工程は画像処理に
よって正しく行われる。その後、図示しないかしめ部品
をワイヤ29.29’に接続する。
第16図はテンションメンバ24 、 24’カ接続さ
れた状態ケ示す概略図である。かしめ部品31によりテ
ンションメンバ24.24’は完全に接続される。
次に、心線の区別について説明する。第17図は心線ユ
ニットの区別を示す概略図である。32は介在対心線が
入ったユニットパイプ、33は介在対心線である。TV
カメラ22ケ取り付けた多自由度マニビュV−夕4はグ
ーゾル端%’1周〔5、各ユニットの位置娑認識する。
ユニットの認11f&方法は1例えばユニットパイプ2
3’%’色分けし、色の違いt検出してもよいし、マー
キングケ検出してもよい。
第18図(a)は心線ユニットパイプ内の心線の向きt
表した概略図である。ユニットパイプ23は1通常テン
ションメンバ24の周囲にら線状により7かげられてい
るので、パイプ切断端では心線の向きは、同図に示すよ
うに様々である。正しくテープ心126v把持するには
、テープ心線26の向きを検知する必要があり、そのた
め、第18図(b)に示すようにTVカメラ22で画像
認識し、多自由度マニピュ/−夕4を誘導し、その先端
のテープ心線把持具34t、テープ心&i26に正しく
対向させる。その後、ユニットパイプ23の切断端近(
で第18図(c)K示すように、テープ心111!26
を把持する。なお、46は後述する元ファイバである。
ここまでの動作で、心線ユニットの向きとテープ心線把
持具34の位置は決まったから、多自由度マニビュンー
タ3.4の動作で接続すべきテープ心線26が選択でき
る。
次に、例えば多自由度マニピュV−タ4が把持した心線
ユニットの一方から順次、多自由度マニピュレータ3が
テープ心線26ン取り出すと同時K、心線融着接続部6
はベッド11の中央部に移動し、テープ心線26がセッ
トされる。
次に、テープ心線26の接続について、その−例を説明
する。第19図は心線自動融着装置の概略図である。こ
の図で、35は心線移動用把持部、36.36’は心線
チャック部、37.37’は被覆チャック部、38.3
8’はファイバ切断用の刃。
39.39’は心線切断くず、40.40’は心線軸合
わせ微動台、41.41’は心線チャック、42゜42
′はファイバチャック、43.43’はファイバ配列治
具、44は■溝、45.45’は放電電極。
46は光ファイバ、41.47’は補強用ヒータ、44
8は心線移動用マニピュV−夕である。
まず、テープ心[26は区分された後、心線移動用マニ
ビュV−夕48に取り付けられた心線移動用把持部35
により心線チャック部36ヘセツトされる。なお、心線
移動用マニピュV−夕48を省略し、多自由度マニピュ
V−夕3で代用してもよい。同時にテープ心1fiJ2
6の先端が被覆チャック部3Tへ把持されると、ファイ
バ切断用の刃38が上昇して被覆に傷を入れる。その後
、心線チャック部36は同図中矢印e方向へ、また、被
覆チャック部3Tは矢印f方向へと移動し、テープ心線
26の被覆ン引きぬき、光ファイバ46を露出させる。
再び、ファイバ切断用の刃38が上昇し1元ファイバ4
6に傷を入れてこれを切断する。その後、テープ心線2
6は心線移動用把持部35に把持され、心線軸合わせ微
動台40へと移動させる。心線切断くず39は心意移動
用把持部35により処理される。接続すべきもう一方の
テープ心線26′も同様に処理される。
切断の終了したテープ心線26(テープ心[2G’側も
同様)は、心線軸合わせ微動台40上に設けられた心線
チャック41とファイバチャック42によって固定され
る。また、ファイバ配列治具43は元ファイバ間隔を正
確に決め、光ファイバ46は■溝44中に固定される。
心線軸合わせ微動台40.40’はそれぞれ垂直なる軸
方向に動き、光ファイバ46の軸を合わせる。軸合わせ
は、例えば周知のパワーモニタ法によってもよいし、画
像処理によってもよい。
正確な軸合わせの後、光ファイバ46は放IE電極45
.45’の放電により融着接続される。テープ心線2B
は接続が終ると、2本の心線移動用マニピュレータ48
.48’(第1図)により補強用ヒータ47.47’へ
と移動され、図示しない補強基板に挾まれて補強される
。補強終了後、接続した後、心線移動用マニビュV−夕
48.48’により取り出される。
第20図は補強後のテープ心線26の配列を示す概略図
で、49は接続部収納図、50は接続部配列治具である
。光ファイバ46の接続部は、図に示すように1ユニツ
トごとに接続部収納図49に配列される。なお、作業は
図示しない多自由度マニピュレータ3により行われる。
第21図は第20図中の接続部配列治具50のA−A’
細断面の一部拡大図である。51は熱溶融性接着剤、5
2.52’は補強用基板である。接続部配列治具50は
ゴム等の樹脂で作成されており、外力から接続部を保護
する。
第22図は全心線を配列した状態ケ示す概略図で、23
′はユニットパイプである。各ユニットは図に示すよう
に、ユニットごとに分けられているので保守点検が容易
である。
第23図(a)、(b)はグープル接続部外被の組立終
了図テ、tiG 23 図(a) )!正[図、第23
図(b)は上面図である。これらの図で、53.53’
は接続部外被、54はボルト、55はガスパルプである
。あらかじめ所定の位置に配置された接続部外被53.
53’は図示しないマニビュV−夕および工具により組
立られ、光ケーブル1.1′の接続作業が終了する。
この実施例においては、ケーブル!@定し各工具、装置
0部品について限られた例について説明したが、対象と
するケーブル、心線に合わせた工具1部品、装置を配列
してお1すば、マニビュV −タを用いた工具の自動選
択、交換機能と画像処理機能により、複雑なグープル接
続作業が自動化できる。
また、この実施例では、マニピュレータおよび接続装置
は水平移動可能な場合について説明したが、マニピュレ
ータ、接続装置は固定されていてもよいし、さら忙、逆
に移動自在に支持してもよ(八〇 さらに、上記実施例では画像処理装置としてTVカメラ
22Y用いたが、これは他の視覚センサン用いることも
できる。
第24図はこの発明の一実九例の全体構成を示すブロッ
ク図である。この図において、101゜102は多自由
度マニピュ/−夕で、第1図の314に対応する。10
3は画像処理装置で、第17図のTVカメラ22に対応
する。104は配列架台で、第1図のペッド11に対応
する。105はそれぞれ工具であり1作業に応じて選択
され、多自由度マニビュV−夕101,102に取り付
は使用されるものであり、第1図のケーブル切断用工具
12.微小物体把持工具13等圧対応する(その他の図
にも対応部分があるか省略しである)。
106は制御装置で、CPUl07.駆動部108や、
図示しないメモリ等からなり、各部7プログラムに従っ
て順次制御する。109は接続装置で。
第1図の心線融着接続部6に対応する。11Gはモニタ
TV、111ttスピーカ等のアラームである。
第24因の実施例の動作は第1図〜第23図によって説
明したのと同じであるので、その説明は省略し、その7
μmチャー)Y第25図(a)〜(d)に示す。なお、
第25図でS1〜S91.5101〜5115は各ステ
ップを示している。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、この発明は先端部分が交換
可能な複数の多自由度マニピュレータと接続すべき両党
ケーブル内の各部を判別するための画像処理装置とt備
えた配列架台と、各党ファイバの接続装置を有し、制御
装ff1lcよって画像処理装置からの情報を基にして
必要な工具ケ多自由度マニピュンータに取り付けて)@
次作業を進めるように(またので、元ケーブルの接続と
いう複雑な作業を、高速、かつ作業者の熟練にたよらず
自動的に行える優れた利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の概略構成7示す斜視図、
第2図はケーブル把持から位置決めまでの動作を示す説
明図、第3図はケーブル切断直後の説明図、第4図はグ
ープル被覆切断工具の選択を示す説明図、第5図はグー
プル被覆切断工具とケーブル先端の軸合わせを示す説明
図、第6図はケーブル被覆切断工具を挿入した状態を示
す説明図、第7図はグープル外被の除去工程を示す説明
図、第8図はテーブル外被(ずの処理を示す説明図、第
9図はユニットパイプ切断工具とケーブル中心の軸合わ
せ状態欠示す説明図、第10図はユニットパイプ切断工
具をケーブル先端に挿入した状態欠示す説明図、第11
図はユニットパイプフ切断した状態な示す説明図、tI
c12図はテンションメンバの切断を示す説明図、第1
3図はテンションメンバの口出しを示す説明図、第14
図はテンションメンバの接続を示す説明図、第15図は
テンションメンバのかしめを示す説明図、第16図はテ
ンションメンバが接続された状態を示す説明図、第17
図は心線ユニットの区別欠示す説明図、第18図(a)
、(b)、(c)はユニットパイプ内の心線の向きt示
す説明図、マニピュンータの誇導を脱す説明図およびテ
ープ心線の把持を示す説明図、第19図は心線自動融着
装置の概略構成を示す斜視図、第20図は補強後の心線
配列を示す斜視図、第21図は第20図中のA−A’細
断面の一部拡大図、第22図は全心線配列終了時の状1
1g1ypt示す説明図、第23図(a)、(b)はグ
ープル接続部外被の組立終了を示す側面図と平面図、第
24図はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック
図、第25図(a)、(b)、(e)、 (d)はこの
屍明による元ケーブル用接続ロボットの動作を説明する
フローチャートである。 図中、1.1′は光グープル、2.2’はケーブル把持
部、3.4は多自由度マニピュ/−タ、5はケーブルガ
イド用アーム、6は心線融着接続部、7.8はマ巨ビュ
V−タ移動用ガイド、9はケーブルガイド用アームの移
動用ガイド、10.10’はガイド支持部、11はベッ
ド、12はグープル切断用工具、13は微小物体把持工
具、14はケーブル把持部の支持部、15は切りくず、
16はケーブル被覆切断工具、17はケーブル外被、1
8は押え巻きテープ、19は押え巻きテープ切断部、2
0はユニットパイプ切断工具、21はノ(イブ挿入孔、
22.4iTV、6メラ、23.23′、32はユニッ
トパイプ、24.24’はテンンヨンメン/ζ、25は
ユニットパイプカッタ、25′は切断(ず、26.26
’はテープ心線、27はテンションメンバ被覆切断用工
具、28はテンションメ//り被覆くず、29.29’
はワイヤ、30はかしめ工具、31はかしめ部品、33
は介在対心線、34はテープ心線把持具、35は心線移
動用把持部、36゜36′は心線チャック部、37.3
7.’は被覆チャック部、38.38’はファイバ切断
用の刃、39゜39′は心線切断くず、40.41’は
心線軸合わせ微動台、41.41’は心線チャック、4
2.42’はファイバチャック、43.43’はフッイ
ノζ配列治具、44は■溝、45.45’は放電電極、
46 ′は光ファイバ、47.47’は補強用ヒータ、
4B。 4B’は心線移動用マニピュレータ、4.、51 Gま
接続部最納函、50は接続部配列治具、51は熱溶融性
接着剤、52.52’は補強用基板、53.53’は接
続部外被、54はポルト、55はガスノζルブ。 101.102は多自由度マニピュV−夕、103は画
像処理装置、104は配列架台、105は工具、106
は制御装置、10TはCPU、10Bは駆動部、109
は接続装置、110はモニタT■、111はアラームで
ある。 第1図 ]] 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 第10図 第11図 第12図 第13図 第14図 第15図 第16図 ′11 第17図 第18図 (b) 少 第20図 第21図 第22図 第23図 第24図 105 105 第25図(c) ■ 第25 I!Q(d)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 先端部分が交換可能な複数の多自由度マニビュに一夕、
    これら多自由度マニピュV−夕の先端部分九作業工程に
    応じ選択して取り付けられる複数個の工具、および接続
    すべき両党ケーブル内の各部を判別するための画像処理
    装置と、前記両党ケーブル内の各党ファイバの接続装置
    とを具備し、さらに前記光ケーブルの所定の接続作業工
    程に応じて前記複数個の工具中からその接続作業工程に
    応じた工具な選択交換させては前記多自由度マニピュレ
    ータタ制御して作業ヶ順次進めさせる制御装置を具備し
    たことを特徴とする光グープル用接続pポット。
JP11315084A 1984-06-04 1984-06-04 光ケ−ブル用接続ロボツト Pending JPS60259393A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3116220A1 (fr) * 2020-11-17 2022-05-20 Faurecia Systemes D'echappement Procédé de soudage robotisé automatique et flexible

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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