SE520556C2 - Förfarande och anordning för tillverkning av optiska fiberenheter - Google Patents

Description

25 30 520 Eåóffffflf' * 2 ., t. _, mycket ömtåliga produkter och detsamma gäller många opto- och optoelektroniska komponenter. Ett problem med dagens i huvudsak manuella hantering av fiberlängder är att de ofta blir skadade och måste sorteras ut och kasseras. Ett annat problem är att produktionskapaciteten är begränsad och kvaliteten är till stor del beroende av operatörens skicklighet.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det viktigaste ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande och en anordning som möjliggör en hög automatiseringsgrad vid tillverkning av optiska fiberenheter. Ett annat ändamål är att åstadkomma ett förfarande och en anordning som anpassade för varsam och försiktig hantering av alla i enheten ingående delar under hela tillverkningsprocessen och ett ytterligare ändamål är att åstadkomma ett förfarande och en anordning som resulterar i högre och jämnare kvalitet av fiberenhetema.

Dessa ändamål med föreliggande uppfinning uppnås sammanfattningsvis med ett förfarande och en anordning enligt vilket fiberenhetema eller delar av dessa såsom fiberlängder, optiska och optoelektroniska komponenter förflyttas mellan processmoduler. Delar till fiberenhetema inklusive en fiberlängd anordnas på ett palettorgan , som förflyttas på en bana mellan de olika processmodulema. En fri ände av den optiska fibem plockas upp med hjälp av ett robotorgan och bearbetas i en av processmodulema. Slutligen förflyttas robotorganet under det att det håller fiberänden och palettorganet till en annan processmodul i en gemensam rörelsesekvens.

En fördel med föreliggande uppfinning är att den möjliggör varsam och försiktig hantering av fiberlängder och komponenter under hela tillverkningsprocessen av optiska fiberenheter. En annan fördel är att tillverkningsschemat eller upplägget är lätt att ändra genom att ändra processmodulcr eller flödesordningen mellan modulerna. En ytterligare fördel är möjligheten att ha en fullt automatisk produktion och medel för löpande korrigering av densamma utan onödiga avbrott. Ännu en 10 15 20 25 30 520 556 3 fördel är att flertalet behandlingar inklusive svetsning kan utföras vid en och_samma produktionslinje. Ytterligare en fördel är att ett antal palettorgan kan vara under behandling samtidigt, vid olika processmoduler, under transport på banoma, i förrådsläge eller i vänteläge.

Andra ändamål, fördelar och nya särdrag hos uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen i förening med efterföljande ritningar och patentkrav.

SAMMANFATTANDE BESKRIVRING AV RITNINGARNA Uppfinningen skall nu beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 är en perspektivvy på en processcell innefattande processmoduler enligt uppfinningen, Fig. 2 är en detaljförstoring av Fig. 1, Fig. 3 är en schematisk ovanvy på ett palettorgan enligt uppfinningen, Fig. 4 är en schematisk sidovy på palettorganen , en bana, ett robotorgan och ett lyftorgan i en processcell enligt uppfinningen, Fig. 5 är en schematisk ovanvy på en anordning för tillverkning av fiberenheter enligt uppfinningen och Fig. 6 är en schematisk ovanvy på en alternativ anordning för tillverkning av fiberenheter enligt uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL l Fig. 1 visas en fiberprocesscell ll innefattande ett inlopp 12 och ett utlopp 13 för palettorgan 14 som är anordnade för distribution av optiska fiberenheter 15 till och från cellen. Palettorganet 14 leds längs en bana 16 inom och utanför cellen 1 1, varvid banan består av en transferbana 17 i cellen och en transportbana 18 utanför cellen. Palettorgariet, såsom det framgår av Fig. 2 och 3, består lämpligen av en platta 19 av metall med en övre plan yta 20, som i sin tur är försedd med fästorgan 21 för att hålla delar 22 till fiberenheterna i fixerade lägen på plattan. Vanliga delar 10 15 20 25 30 . - L . H 520 556 4 till fiberenheterna är optiska fiberlängder 23, 24 och olika opto- och - optoelektroniska komponenter. För att hålla de fria ändama 25, 26 av fiberlängderna i fixerade lägen innefattar fástorganen separata hållare 27 t.ex. en klämma som håller ändarna invid palettytan. I Fig. 3 visas en lämplig placering av delarna 22 på palettorganet. Den under tillverkning varande fiberenheten symboliseras med den streckade linjen 28. Två komponenter 29, 30 och ett anslutningsdon 31 är i det visade läget installerade och sammankopplade med optiska fiberlängder. En tredje komponent 32 skall i nästa tillverkningssteg anslutas till de övriga och därför är en fri fiberände 33 från den andra komponenten 30 fixerad i en första klämma 34 och en annan fri ände 35 från en tredje komponent 32 fixerad i en andra klämma 36.

Den tredje komponenten är även förbunden med ännu en fiberlängd 37, som för tillfället är fäst vid paletten i väntan på kommande monteringssteg då längden kan svetsas ihop med en annan fiber ansluten till en ytterligare komponent.

Transferbanan 17 innefattar lämpliga förflyttningsorgan 38, t.ex. en skruvtransportör som förflyttar en bärare 39 (Fig. 4) för palettorganen 14 längs banan. Transportbanan 18 innefattar lämpligen ändlösa band eller rullbanor.

Ett robotorgan 40 är anordnat ovanför transferbanan 17 och innefattar två griporgan 41, 42 monterade på en robotarrn 43, som är rörlig längs en första bärbalk 44 i cellens övre del. Denna balk är i sin tur rörlig längs andra bärbalkar 45, som är anordnade vinkelrät mot den första. Det visade robotorganet är en kartesisk robot av känt slag, men även andra robottyper kan vara lämpliga. Griporganen är anpassade för att lyfta och föra de fria fiberändarna 25, 26 fram till olika processmoduler 46 placerade på ena sidan av transferbanan 17. I det visade exemplet innehåller cellen fem processmoduler, en modul 47 för utsträckning av fibern och avskalning av höljet från kärnan, en modul 48 för rengöring av fibem med ultraljud, en modul 49 för spjälkning av fibern, en modul 50 för sammansvetsning av två ñberändar och en modul 51 för återbeläggiiiiig av de svetsade fiberändarna. Griporganens rörelser är förinställda och styrda med dataorgan 52 innefattande en kontrollenhet 53 för förflyttningsorganet 38. 10 15 20 25 30 ~ 520 556 5 - ~ 1 Q »- - . f « s.

Rörelserna av robotarmen med sina griporgan och förflyttningen av palettorganen är synkroniserade på ett sådant sätt att alla rörelser med griporganet längs transferbanan startar en motsvarande förflyttning av bäraren 39, som uppbär palettorganet.

Med hänvisning till F ig. 4, framgår att varje processcell l 1 kommer att ha en bärare 39 som är rörlig längs transferbanan 17 och som drivs med förflyttningsorganet 38.

Som tidigare nämnts är robotorganet programmerat för att utföra ett antal tillverkningssteg i cellen och kontrollenheten 53 är programmerad för att registrera robotarrnens alla rörelser längs transferbanan och styra förflyttningsorganet 38 att förflytta bäraren 39 med palettorganet en motsvarande sträcka. Hela tillverkningsprocessen i cellen medför ofta att robotarmen inåste förflyttas fram och tillbaka längs banan ett flertal gånger innan fiberenheten är klar för att lämna cellen.

Det är givetvis en stor fördel med avseende på kapaciteten om fler än ett palettorgan kan hanteras samtidigt i cellen. Av dessa skäl och skälet att inloppet 12 och utloppet 13 kan vara gemensamt på en och samma sida, så är en växlingsmekanism anordnad för att ändra ordningsföljden av palettorganen och låta ett palettorgan löpa förbi ett annat. Denna mekanism uppvisar enligt utföringsformen i Fi g.4, tre lyftorgan 54, 55, 56 anordnade vid tre olika stoppstationer längs banan 17. Varje lyftorgan innefattar ett lämpligt lyftsystem 57 t.ex. en lyftcylinder och en ram 58 med fyra stående armar 59 som är anpassade för att inta ett lyftläge för palettorganet när ramen förs från sitt lägre läge, läget enligt lyftorganet 54, till sitt högre läge, vilket är det aktuella läget för lyftorganen 55, 56. I det övre läget skapas ett fritt utrymme mellan palettorganet och transferbanan, vilket medger att bäraren 39 med ett andra palettorgan l4b att passera under det första palettorganet 14a. Även i det övre läget kan vissa tillverkningssteg fortsätta Lex. svetsning och testning medan den fiberenhet som befinner sig på det andra palettorganet kan vara föremål för en annan behandling i en annan processmodul.

Processmodulema kan grupperas på många olika sätt. I F ig. 5 visas en struktur som innefattar en manuell in- och utmatningscell 60 och en processcell 1 1 med 10 15 20 25 30 520 556 6 , . . Å . . u» i. åtminstone två processmoduler. I Fig. 6 är strukturen mer komplicerad och _ innefattar en manuell in- och utmatningscell 60 och fyra processceller 1 la, llb, 11c and 1 ld. Cellerna är inbördes förbundna via transportbanor 18 och bildar ett nätverk, som även kan innefatta ej visade palettlager och/eller palettbytesenheter.

Tillverkningen av en optisk fiberenhet enligt föreliggande utföringsexempel inleds med att operatören vid in- och utmatningscellen 60 placerar en första komponent t.ex. 31 och en andra komponent t.ex. 29 var och en med en utskjutande fiberlängd på palettorganet 14. Komponenterna sätts fast i fixerade lägen på palettytan med hjälp av fästorgan 21 t.ex. bestående av någon självhäftande produkt och de två fiberändarna, från komponenterna som skall anslutas, placeras i klämmorna 27.

Palettorganet förs därefter till transportbanan 18, som transporterar palettorganet till inloppet 12 på processcellen 1 1. I detta läge flyttas palettorganet över till bäraren 39, som ingår i förflyttningsorganet 38 t.ex. med hjälp av lyftdon 61 såsom visas i Fig. 1. Förflyttningsorganet för palettorganet fram till den första processmodulen, som i detta fall är sträcknings- och avskalningsmodulen 47 varvid robotorganet 40 aktiveras för gripa fiberändarna 25, 26 och föra dem en och en till modulen för behandling. Därefter förflyttar robotarmen fiberändarna till den nästa processmodulen t.ex. 48 varvid kontrollenheten 53 är anordnad att samtidigt beordra förflyttning av bäraren 39 med palettorganet så att all onödig utdragning eller böjning av fiberlängdema undviks.

När alla tillverkningssteg i cellen ll avslutats återförs palettorganet till in- och utmatningscellen 60 på samma bana 16 och ännu en komponent med tillhörande fiberlängd placeras på palettorganet. De två nya fiberändarna som skall svetsas ihop sätts fast i klämmoma 27 varefter förflyttnings- och tillverkningsstegen tillgår på samma sätt som tidigare beskrivits. Ytterligare komponenter tillförs därefter, nonnalt en och en, och fiberenheter byggs successivt upp till sin slutliga utformning varvid palettorganet transporteras som en skyttel mellan in- oc i utmatningscellen 60 och processcellen 11. . . - - . . 7 För att öka produktiviteten ytterligare är det nödvändigt att hantera flera palettorgan samtidigt och därvid möjliggör palettväxlingsmekanismen med lyftorganen 54, 55, 56 en flexibel programmering av palettflödet genom hela systemet. Vid krav på ännu högre kapacitet och produktivitet är det lämpligt att anordna processcellema enligt uppställningen i Fig. 6 och ett annat utvecklingssteg kan vara att införa robotorgan även i in- och utmatningscellen så att ett fullständigt automatisk produktionsanläggning skapas.

Claims (10)

10 20 25 30 . - . . f. 520 556 s PATENTKRAV ._

1. Förfarande för tillverkning av optiska fiberenheter enligt vilket fiberenhetema eller delar av dessa såsom fiberlängder, optiska och optoelektroniska komponenter förflyttas mellan processmoduler, kännetecknat av förfarandestegen: - att anordna delar (22) till fiberenhetema inklusive en fiberlängd (23, 24) på ett palettorgan (14), - att förflytta palettorganet på en bana (16) mellan de olika processmodulema (46), - att plocka upp en fri ände (25, 26) av den optiska fibem med hjälp av ett robotorgan (40), - att bearbeta fiberänden (25,26) i en av processmodulema och - att förflytta robotorganet med upplockad fiberände och palettorganet till en annan processmodul i en gemensam rörelsesekvens.

2. Förfarande för tillverkning av optiska fiberenheter enligt patentkravet 1, kännetecknat av - att palettorganet (14) förflyttas synkroniserat och parallellt med robotorganet (40) när robotorganet förflyttas mellan de två processmodulema (46).

3. F örfarande för tillverkning av optiska flberenheter enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av - att palettorganet (14) förflyttas in i en processcell (11) innefattande två eller flera processmoduler (46) och - att tvâ eller flera palettorgan behandlas samtidigt i cellen.

4. Förfarande för tillverkning av optiska fiberenheter enligt patentkravet 3, kännetecknat av att palettorganen (14) förs in och förflyttas i en viss ordningsföljd längs banan i processcellen (1 1), - att ordningsfölj den förändras genom att föra ett palettorgan till ett övre läge över banan (16) och därmed lämna ett fritt utrymme mellan banan och palettorganet och - att ett andra palettorgan förflyttas längs banan och bringas att passera det första palettorganet i det fria utrymmet under detta.

5. Förfarande för tillverkning av optiska flberenheter enligt patentkravet 3 eller 4, kännetecknat av att en optisk fiberenhet behandlas i två eller flera processceller, - att komponenter ansluts till fiberlängder i en av dessa celler (60), - att flberändar 10 15 20 30 . = - . , , 520 556 9 svetsas samman i en annan av dessa celler (1 1) och - att palettorganen med ._ fiberenheterna förflyttas mellan cellema med transportbanor (18).

6. Anordning för tillverkning av optiska fiberenheter enligt vilken fiberenheterna eller delar av dessa såsom flberlängder, optiska och optoelektroniska komponenter förflyttas mellan processmoduler, kännetecknad av - att ett palettorgan (14) är anordnat för att uppbära delar (22) till fiberenheterna inklusive optiska fiberlängder (23, 24), - att en bana (16) är anordnad för styrning av palettorganen, - att ett förflyttningsorgan (3 8) är anordnat för förflyttning av palettorganen på banan mellan de olika proeessmodulema (46), - att ett robotorgan (40) är anordnat för att plocka upp en fri ände (25, 26) av den optiska fibem och föra den till och från en av proeessmodulema och - att en styrenhet (52, 53) är anordnad för att styra förflyttningsorganet och robotorganet så att förflyttningen av palettorganet och robotorganet synkroniseras när palettorganet förflyttas till en annan processmodul.

7. Anordning för tillverkning av optiska fiberenheter enligt patentkravet 6, kännetecknad av att ett lyktoma (54, 55, 56) är anordnat på minst en station längs banan (16) för att lyfta ett palettema (14) till ett övre läge ovanför banan och därmed åstadkomma ett fritt utrymme mellan palettorganet och banan och att förflyttningsorganet (3 8) är anordnat att förflytta ett andra palettorgan längs banan genom det fria utrymmet.

8. Anordning för tillverkning av optiska fiberenheter enligt patentkravet 6 eller 7, kännetecknar! av att palettorganen (14) uppvisar fastorgan (21) för fixering av delar (22) till fiberenhetema på palettens översida (20) och hållarorgan (27) för fixering av fria fiberändar (25, 26).

9. Anordning för tillverkning av optiska fiberenheter enligt något av patentkraven 6 - 8, kännetecknad av att robotorganet (40) uppvisar en robotarm (43) som är rörlig ovanför och parallellt med banan (16) och att armen innefattar tvâ griporgan (41 , 42), som vart och ett är anordnat för att lyfta och hålla en fri fiberände (25, 26). s» d, . u t. 1,.. »- I »^ v 1 t n 1 , v t i» .f- . a . 1 »=~ 1- , t 1,- 1 - - t a 4. . v I » - . . n H 10 U, ..

10. Anordning för tillverkning av optiska ñberenheter enligt något av patentkraven 6 - 9, kännetecknad av att två eller flera processmoduler (46) är anordnade i en processcell (11), att två eller flera processceller är förbundna med palettförflyttningsorgan (18) i ett processnätverk, att en av cellerna (60) är anordnad för att mata ut nya fiberenhetsdelar till nätverket och för att ta emot fiberenheter från nätverket och att åtminstone en processcell (ll) är anordnad för att svetsa samman fiberändar.