STEPAN JIRI (CH)
| EP0673099A2 | 1995-09-20 | |||
| EP0195932A1 | 1986-10-01 | |||
| EP0352038A2 | 1990-01-24 |
| 1. | l. mit Spannbacken (12) , axial verschiebbaren Messer und/oder Zentrierbacken (10,11) an einem Schlitten (2) mit einem gesteuerten Antrieb (20) unter Verwendung wenigstens eines beruhrungslosen insbesondere optischen Sensors (14,15), bei dem das Kabelende (13), nach dem Einfuhren desselben, durch Spannbacken (12) in seiner Bearbeitungslage fixiert wird, worauf die Messer und/oder Zentrierbacken (10,11) das Kabelende (13) an seinem Aussenmantel erfassen und zen¬ trieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Messer und/oder Zentrierbacken (10,11) a) m Kenntnis des Kabeldurchmessers (durch vorheriges Eingeben oder Erfassen dieses Durchmessers) in einem gerin¬ gen radialen Abstand zur Kabeloberflache positioniert; b) kraftlos oder mit geringer Kraft an die Kabeloberflache angelegt; c) aus einem anliegenden Zustand in einen kraftlos oder mit geringer Kraft anliegenden oder abgehobenen Zustand gehoben werden, so dass sie diesen zwar noch immer in einer relativ zen¬ trierten Lage jedoch kraftfrei halten, worauf die Zen trierbacken (11) in Axialrichtung bis zum bzw. geringfü¬ gig über das Leiterende verschoben werden, wobei der Sen¬ sor (14,15) unmittelbar neben den Messer und/oder Zen¬ trierbacken (10,11) vorgesehen ist und wahrend des Ver¬ schiebevorganges das Vorhandensein des eingeführten Ka belendes (13) detektiert, und derart beruhrungslos das tatsachliche Kabelende für weiteren Steuerungs bzw. |
| 2. | Abisolierablauf feststellt. |
| 3. | Verfahren zum Betreiben einer Abisoliervorrichtung mit einer Einrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Spannbacken (12) und Zentrierbacken (11), dadurch gekennzeichnet, dass bei durch das Verfahren zur Langenmessung des Kabelendes (13) festgestellter Langen differenz des eingeführten Kabelendes (13) zur gewünsch¬ ten Einschublänge, die Zentrierbacken (11) das Kabel (13) erfassen und dieses in Axialrichtung in die gewünschte axiale Kabelendposition verschieben, wobei wahrend des Verschiebevorganges die Spannbacken (12) das Kabel (13) für den Verschiebeweg freigeben. |
| 4. | Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit Spannbacken (12), axial verschiebbaren Mes¬ ser und/oder Zentrierbacken (11) und einem insbeson¬ dere optischen Sensor (14,15) zur Erfassung eines Ka¬ bel bzw. Drahtendes (13), dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14,15) unmittelbar im Bereich der Messer¬ und/oder Zentrierbacken (11) vorgesehen ist, der über ei¬ ne Steuerung (27) mit einem gesteuerten Vorschub (20) für den Verschubweg der Zentrierbacken (11) in axialer Rich¬ tung des Kabels (13) gekoppelt ist, um bei einem axialen Verschub der Zentrierbacken (11) entlang des Kabelendes (13) dessen Ende zu detektieren und den Verschiebeweg an¬ zugeben, wobei den Messer und/oder Zentrierbacken (11) der gesteuerte Vorschub (20) und ein Radialantrieb (17) über eine Steuerung (27) gekoppelt zugeordnet sind, die als einfach oder mehrfach überlappende prismatische Greifflächen die Manteloberflache mit geringem Spiel oder mit geringen Kräften bzw. kraftlos halten, so dass sie kraft und im wesentlichen reibungslos an der Kabelober¬ flache axial entlanggleiten können. |
| 5. | Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierbacken (11) an den einander zugewandten Fla¬ chen prismatisch ausgebildet sind, wobei die prismati¬ schen Greifflächen wenigstens spiegelbildlich um die Drehachse (23) der Backen, die mit der Achse eines ab zuisolierenden Kabels im Abisolierfall zusammenfallt, an¬ geordnet sind. |
| 6. | Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennze ch net, dass die Steuerung (27) ein Programm und eine Emga beemheit (26) umfasst, wobei bei der Eingabeeinheit (26) eine gewünschte Kabelendaxiallage eingebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Programm im Falle des Nichtuber einstimmens der eingestellten Kabelendax allage mit der tatsachlich gemessenen Kabelendlage die Spann und Zen¬ trier und/oder Messerbacken (11,12) wechselweise ansteu¬ ert, so dass die Messer und/oder Zentrierbacken (11) das Kabel (13) spannen und m Axialrichtung m die gewünschte Axiallage verschieben, w hrend die Spannbacken (12) we nigstens geringfügig offnen, um diesen Verschiebeweg für das Kabel (13) freizugeben. |
| 7. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14,15) mit we nigstens einem Zentrierbacken (11) verbunden, vorzugs¬ weise darin integriert ist. |
| 8. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor wenigstens ei ne Lichtschranke (14,15) mit einem bevorzugt flachenfor migen Lichtstrahl (25) umfasst. |
| 9. | Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtenergie für den Sensor (14,15) mittels msbe sondere flexiblem lichtoptischen Leiter zu oder abge¬ führt wird. |
| 10. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtenergie in oder an wenigstens zwei einander um die Drehachse gegenuberlie gendenden, nicht drehenden, mit einem Laufschlitten (2) starr verbundenen Fuhrungsstangen (3) geführt wird, bzw., dass diese Fuhrungsstangen (3) wenigstens einen vor¬ zugsweise optischen Sensor (14,15) tragen, wobei an dem Laufschlitten (2) zu diesem axial unverschieblich und wie an sich bekannt die Zentrier und/oder Messerbacken (10,11) gehalten sind. |
| 11. | Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abisoliervorrich tung ein Steuerprogramm aufweist, welches inbezug auf die aktuelle Kabelendlage im Betriebszustand die jeweils pro¬ grammierte (n) axiale (n) Schnittposition (en) anfahrt und die Schnitte ausfuhrt. |
Die Erfindung betrifft eine Abisoliermaschine für optische oder elektrische Leiter, insbesondere für Koaxialkabel. Die Europaische Patentanmeldung EP-673099-A2 beschreibt eine solche Abisoliervorrichtung mit Spannbacken, Zentrierbacken und rotierenden Messervorrichtungen. Das, was in der angege¬ benen Europaischen Patentanmeldung als bevorzugter oder vorteilhafter Messvorgang beschrieben wird, nämlich das
Abmessen der Lange eines eingeführten Leiterendstuckes, kann in der Praxis Nachteile aufweisen. Der in der Patentanmel¬ dung beschriebene Vorgang setzt sich im wesentlichen zusam¬ men aus dem axialen Festhalten des Kabelendes mittels der Spannbacken, einem Schliessen der Zentrierbacken bis auf den Kabelaussendurchmesser, worauf die Zentrierbacken unter einer Federbelastung auf den Kabelaussendurchmesser vorge¬ spannt bleiben, und dem abschliessenden, axialen Verschieben der Zentrierbacken bis zum Ende des Kabelendes, bei dem die Zentrierbacken - wie in der Patentanmeldung gedacht - unter der Federkraft gegeneinander schliessen, was anschliessend zu einem Signalabgang von einem Drucksensor fuhrt.
Dieses Verfahren kann aber gerade bei dünnen Kabeln, für die die vorliegende Losung hauptsachlich dienen soll, insbeson¬ dere mit weichen Aussenummantelungen, nachteilhaft sein, da unter der Reibung zwischen Zentrierbacken und Aussenmantel dieser gegenüber den innenliegenden Schichten des Kabels axial verschoben werden kann, so dass der Mantel den Leiter am Kabelende geringfügig überragt, wodurch es zu falschen Langenabtastungen kommen kann. Darüber hinaus kann es durch die unter Kraft anliegenden Zentrierbacken der bekannten Konstruktion zu Abschirmungsbeschädigungen beim Abisolier- vorgang kommen.
Der Erfindung liegt als erste Aufgabe zugrunde, ein verbes¬ sertes Längenmessverfahren für Kabelenden in Abisolierma¬ schinen vorzuschlagen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale wie in Anspruch 1 beschrieben.
Die tatsächliche Länge des Kabelendes ermittelt sich somit erfindungsgemäss durch das Abtasten einer bestimmten Axial- Verschiebung der Zentrier- oder Messerbacken relativ zum Kabelende (wie an sich bekannt, neu allerdings in teilweise abgehobenem Zustand der Backen bzw. bei kraftlos oder mit geringer Kraft anliegenden Backen) von einer definierten Position in der Nähe der Spannbacken bis zum Kabelende, wobei gegebenenfalls das Einlegen eines Kabels und abta¬ stende Erreichen des Kabelendes durch einen berührungslosen, vorzugsweise optischen Sensor detektiert wird, der somit die Längenmessung des Verschubweges der Zentrier- bzw. Messer¬ backen beendet.
Dabei gibt es erfindungsgemäss im wesentlichen drei Varian¬ ten: a) Die Zentrier- und/oder Messerbacken werden in Kenntnis des Kabeldurchmessers (durch vorheriges Eingeben dieses Wertes) in einem geringen radialen Abstand zur Kabeloberflä¬ che positioniert. b) Die Zentrier- und/oder Messerbacken werden kraftlos oder mit geringer Kraft an die Kabeloberfläche angelegt. c) Die Zentrier- und/oder Messerbacken werden aus einem anliegenden Zustand in einen kraftlos oder mit geringer
Kraft anliegenden oder abgehobenen Zustand gehoben.
Unter "geringer Kraft" wird im Sinne der Erfindung eine Kraft verstanden, die unwillkürlich auftritt, wenn ein Gegenstand (Backen) einen anderen (Kabel) berührt, obwohl nicht beabsichtigt ist, dass der eine Gegenstand unter
Krafteinwirkung am anderen anliegt. Jedenfalls ist diese geringe Kraft so klein, dass bei einer Relativverschiebung zwischen den beiden Gegenstanden (Backen, Kabel) der eine auf den anderen mit Sicherheit keine störende mechanische Einwirkung ausübt.
Bei diesem Vorgang befinden sich die Zentrier- und/oder Messerbacken bevorzugt in der Nahe der Spannbacken bzw. werden in die Nahe der Spannbacken verfahren, um dort das Kabel zu zentrieren bzw. mit der Langenmessung zu beginnen. Dies ist u.a.vorteilhaft, weil die Spannbacken in der Regel selbst auch zentrierend ausgebildet sind und so das Kabel dort gut umschlossen werden kann.
Optische Sensoren sind im Zusammenhang mit Abisolieremrich- tungen an sich nichts Neues. So hat die Firma Schleuniger bereits 1986 Arischlagsensoren für Kabelenden angewendet, die zum Teil im Sensorteil eine Lichtoptik beinhalten, um einen erfolgten Anschlag bzw. den daraus resultierenden kleinen Verschiebeweg einer Sensorstange zu detektieren.
Die Firma Ko ax hat unter der Typennummer 324 eine Einrich¬ tung mit einer Optik veröffentlicht, die den Abisolierzu- stand eines bereits abisolierten Kabels feststellen konnte, um so - digital verarbeitbar - eine Meldung bzw. Fehlermel¬ dung zu produzieren. In der erwähnten Europaischen Patentan¬ meldung ist ebenso der Einsatz einer Lichtschranke vorge¬ schlagen, die jedoch nur zur Grobausrichtung und optischen Abtastung eines zu bearbeitenden Leiterendabschnittes ausge- bildet bzw. vorgesehen ist. Ihre Funktion entspricht somit etwa der oben angegebenen Funktion des optischen Sensors im Anschlagsensor von Schleuniger. Dieser Sensor wirkt mit einer Sensorstange zusammen, um das Eintreffen eines Kabel¬ endes zu signalisieren.
Optische Sensoren wurden bei der Kabelverarbeitung bisher jedoch nicht zum Messen der Lange von Kabeln bzw. Kabelenden eingesetzt.
Der Vorteil gegenüber der bekannten Losung ist, dass trotz relativ guter Zentrierung (das Kabel kann unter seinem Eigengewicht leicht an einem Zentrier- oder Messer- (z.B. V- Messer)backen anliegen) eine Beschädigung oder eine Lan- genverschiebung des Mantels des Leiters vermieden wird und daher eine exakte Feststellung des Leiterendes möglich ist. Die m diesem Zusammenhang erfindungsgemäss bevorzugt einge¬ setzte Sensoroptik ermöglicht somit - im Zusammenwirken mit einer herkömmlichen Langenmesseinrichtung - entlang des axialen Verschubweges der Backen eine genaue Langenmessung des Leiterendstuckes von einem Startpunkt bis zum tatsach¬ lich festgestellten Leiterende. Dies jedoch - infolge des erfmdungsgemassen Offnens der Backen - ohne Fehlererzeugung durch Reibungskräfte zwischen Backen und Kabel.
Besondere Weiterbildungen bzw. Ausbildungen und Varianten der Erfindung sind in den abhangigen Ansprüchen beschrieben bzw. unter Schutz gestellt.
Eine besonders bevorzugte Ausbildung der Erfindung, die als solche auch unabhängig zum Einsatz gelangen kann, gemass Anspruch 5, ermöglicht das maschinelle und automatische Einstellen der Kabelendlange auf einen gewünschten Wert, so dass selbst bei flexiblen Kabeln und bei ungenauem oder manuellem Einfuhren solcher Kabel m eine Abisoliermaschine die richtige (gewünschte) Lange abisoliert werden kann.
Durch eine bevorzugte besondere Steuerung werden die Backen in einer beispielsweise waagerechten Ebene gehalten, so dass man von oben einen Leiter einfuhren kann, der die Licht- schranke unterbricht und dadurch die Spannbacken triggert. Die Spannbacken schliessen und damit ist bereits eine ge-
wisse Zentrierung durch die Spannbacken gegeben. In diesem Fall kann die Lichtschranke auch zwischen Spannbacken und Zentrierbacken angeordnet sein.
Als Lichtschranke können herkömmliche Lichtschranken, gege ¬ benenfalls auch Reflextaster, verwendet werden.
Hinsichtlich der Auflösung im Feinbereich empfehlen sich jedoch Lichtschranken. Für eine Ausfuhrungsvariante konnte beispielsweise eine Lichtschranke "DL 20 oder DLM 30" der Firma STM Sensortechnologie München GmbH zum Einsatz gelan¬ gen. Mit einem Standardverstarker lasst sich mit diesen Lichtschranken eine Auflosung bis 0,2 mm Kabeldurchmesser erreichen. Für noch feinere Auflosungen oder gegebenenfalls auch für das Erkennen von Abisolierstufen können die angege¬ benen Lichtschranken mit einem hochauflosenden Verstarker noch dahingehend verbessert werden, dass die Auflosung unter 0,05 mm Drahtdurchmesser steigt. In dem Ausfuhrungsbeispiel konnten somit als Verstarker die Typen V6/V7 für Standard- auflosung oder V62/V72 für hochauflosende Verstärkung der erwähnten Firma STM zum Einsatz gelangen.
In der vorliegenden Anmeldung wird insbesondere immer auf Zentrier- bzw. Messerbacken Bezug genommen. Im Rahmen der Erfindung liegen jedoch auch Aufbauten, die nicht aus- schliesslich auf Backen abgestellt sind, sondern beispiels¬ weise auch andere als backenformige Zentrier- bzw. Abisolie¬ reinrichtungen umfassen. Für das Zentrieren konnten bei¬ spielsweise auch trichterförmige Einrichtungen, für das Durchtrennen auch Lasermesser, um die eigene Achse rotie¬ rende scheibenförmige Messer o.dgl., zum Einsatz gelangen.
Anhand eines konkreten Ausfuhrungsbeispieles wird die Erfin¬ dung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen dabei im Schnitt Fig. 1 einen Aufbau gemass der erfolgreich im Ein¬ satz stehenden Type 207 von Schleuniger mit erfindungsgemass
verlängerten Fuhrungsstangen und einer Lichtschranke bei geöffneten Zentrier- und Messerbacken und die Fig. 2 densel¬ ben Aufbau mit geschlossenen Zentrierbacken.
Die Figuren werden zusammenhangend beschrieben. Auf den grundsätzlichen mechanischen Aufbau dieser beispielhaft dargestellten Abiscliervorπchtung braucht nicht naher eingegangen zu werden, da dieser durch die EP-Bl-195932 aber auch z.B. durch die Type 207 von Schleuniger beispielhaft geoffenbart ist. Auf die diesbezügliche Figurenbeschreibung und Figuren in dieser zitierten EP-Bl-195932 wird hiermit ausdrucklich verwiesen.
Neu sind an der erfmdungsgemassen Vorrichtung die verlan- gerten Fuhrungsstangen 3, die um die Zentrier- bzw. Dreh¬ achse gespiegelt angeordnet sind und mit einem Laufschlitten 2 starr verbunden sind, der axial unverschieblich ebenso den rotierenden Teil, insbesondere die Abisoliermesser 10 und die Zentrierbacken 11 tragt.
Selbstverständlich umfasst die Erfindung auch Varianten mit nichtrotierenden Zentrierbacken bzw. Abisoliermessern, wie z.B. bekannt durch die Typen US 2015 oder 2500 von Schleuni¬ ger.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, mehrere Fuh- rungsstangenpaare 3 vorzusehen, die jeweils um die Zentrier¬ bzw. Drehachse 23 gespiegelt angebracht sind. Die Fuhrungs¬ stangen 3 tragen an ihren kabelseitigen Enden optische Sensoren - Sender und Empfanger. Da sowohl die Fuhrungsstan¬ gen 3 als auch die Zentrierbacken 11 und Abisoliermesser 10 axial zueinander über den Laufschlitten 2 festgelegt sind, besteht zwischen der Schnittlinie der Abisoliermesser 10 und dem Lichtstrahl 25 der optischen Sensoren 14 und 15 ein starrer Abstand. Wird der Laufschlitten 2 längs der Achse 23 entsprechend dem Pfeil 24 verschoben, wandert der Licht-
strahl 25 entlang des zum Abisolieren eingesetzten Kabels 13. In der in Figur 1 dargestellten Stellung konnte dies zu einem ungenauen Messvorgang führen, wenn das Kabel 13 nicht wie dargestellt steif und zentriert sondern flexibel und räumlich Undefiniert in die Abisoliervorrichtung ragen wurde.
Hier greift die Erfindung wirkungsvoll ein, indem, wie m Fig. 2 angedeutet, das Kabel 13 durch geschlossene Spann- backen 12 axial fixiert wird und durch leicht geschlossene - d.h. kraftlos oder mit geringer Kraft das Kabel berührende - Zentrierbacken 11 zentriert wird. Bevorzugt sind die Zen¬ trierbacken 11 dazu, wie an sich bekannt, konkav ausgebil¬ det. Sollten die Zentrier- und/oder Messerbacken beim Mess- Vorgang jedoch rotieren, ist auch eine plane Ausbildung derselben denkbar. Eine weitere Variante ergibt sich durch die Anwendung von Zentrierbacken wie sie beispielsweise in der EP-Bl-297484 beschrieben sind, da diese auch m nicht rotierendem Zustand mehrseitig zentrieren. Für den näheren Aufbau einer solchen Zentrierbacken- und/oder Messeranord¬ nung wird daher ausdrücklich auf die Figurenbeschreibung dieser EP-Bl-297484 verwiesen.
Im Rahmen der Erfindung liegen nicht nur Aufbauten mit Zentrierbacken; es konnten auch andere Zentriervorrichtungen vorgesehen sein und/oder die Messer so ausgebildet sein, dass sie eine zentrierende Funktion übernehmen, z.B. V- Messer.
Die Erfindung beinhaltet jedoch, abgesehen von der Sensor¬ bzw, photoelektrischen exakten Bestimmung des maschmensei- tigen Endes des Kabels 13, noch einen Aspekt.
Wenn das Kabel 13 durch die Spannbacken 12, wie in Fig. 2 dargestellt, fixiert ist und der Langenmessvorgang durch
Verschiebung des LaufSchlittens 2 in Richtung des Pfeiles 24
abgeschlossen ist, ist es gemass dieser speziellen Ausge¬ staltung der Erfindung möglich, eine allfallige Minderlange des Kabelendes festzustellen. Die Minderlange wird dann gemass den folgenden Verfahrensschritten erfmdungsgemass beseitigt: Die Zentrierbacken 11 und/oder Abisoliermesser 10 ergreifen und fixieren das Kabel 13.
Die Spannbacken 12 offnen geringfügig und der Laufschlitten 2 verfahrt mit den Zentrierbacken 11 und dem Kabel 13 die Minderlange entsprechend der Pfeilrichtung 24 nach rechts.
Derselbe Vorgang nur umgekehrt nach links kann stattfinden, wenn eine unerwünschte Überlange des Kabels detektiert wurde.
Die definitive Langenmessung kann dabei problemlos über den elektronisch gesteuerten Antrieb 20 des LaufSchlittens 2 durchgeführt werden. Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung jedoch auch sämtliche anderen bekannten Langen- messverfahren an Laufschlitten zum Einsatz gelangen.
Bezugszeichenliste
1,1a Fester Rahmen
2 Laufschlitten 3 Führungsstangen
4 Abisolierkopf vorzugsweise rotierbar
5 Kopfwelle
6 Keilfläche für Messerhebel
7 Keilfläche für Zentrierbackenhebel 8 Messerhebel
9 Zentrierbackenhebel
10 Abisoliermesser
11 Zentrierbacken
12 Spannbacken 13 Leiter bzw. Leiterende
14 optischer Sensor
15 optischer Sensor
16 Andrückfeder für Zentrierbacken
17 Antriebsmotor für Steuerung mit Encoder, Schrittmotor, potentiometer-gesteuert o.dgl.
18 Gewindespindel für Messer-Zentrierbacken Steuerung
19 Motor für Kopfrotation
20 Motor für Längsvorschub mit Encoder, Schrittmotor, potentiometer-gesteuert o.dgl. 21 Gewindespindel für Laufschlitten Vorschub
22 Antriebsriemen
23 Zentrier- bzw. Drehachse
24 Pfeil
25 Lichtstrahl 26 Eingabeeinheit
27 Elektronische Steuerung