DE4025380C1

DE4025380C1 - Partially stripping sleeve of electrical lead or optical fibre - protecting against damage by comparing physical value characterising quality with stored rated profile in real=time

Info

Publication number: DE4025380C1
Application number: DE4025380A
Authority: DE
Inventors: Horst Dr. 8530 Neustadt De Nahr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1991-10-31
Anticipated expiration: 2010-08-11

Abstract

Partial wire stripping involving at least one insulation sleeve of conductor wire allows preparation of one or more conductors for light or electrical current, prior to further processing, and involves real-time measurement of a physical variable or quantity characterising the quality of the conductor in the course of the insulation stripping process, followed by comparing this measured quantity with a stored desired profile. To remove a definite part (4) of the insulation sleeve requires fixing the conductor in a clamping device (5), followed by cutting into the wall of the sleeve using a cutter arrangement (8) in conjunction with melting or heating the sleeve by means of a heating wire or by use of radiation (9), such as a laser beam, or water jet or chemical materials within an interaction zone (10). USE/ADVANTAGE - Mfg. process. Doesn't interfere with conductor properties following removal of insulation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum teilweisen Entfernen von Ummantelungen von elektrischen Kabeln oder Lichtwellenleitern zum Zwecke der Weiterverarbeitung der Leitungsenden, z. B. um Stecker, Verbindungselemente oder dergleichen anschließen zu können.The invention relates to a method for the partial removal of Sheaths of electrical cables or optical fibers for Purposes of further processing of the line ends, e.g. B. to plug, To be able to connect connecting elements or the like.

Es sind aus der Patentliteratur eine Reihe von Anmeldungen bekannt, die sich mit dem Problem der Qualität der teilweise entmantelten Leitungsenden befassen. Dabei wird meist Wert darauf gelegt, daß durch konstruktive Maßnahmen eine Verletzung des ummantelten Leiters vermieden wird.A number of applications are known from the patent literature, who dealt with the problem of the quality of the partially stripped Deal with line ends. It is usually important that constructive measures damage the coated conductor is avoided.

Ein Beispiel ist das in DE 34 26 322 C2 beschriebene Verfahren. Weiter sind Verfahren bekannt, die nach Beendigung des Entmantelungsverfahrens durch elektronische Bildverarbeitung die Form des teilweise entmantelten Kabelendes überwachen und z. B. bei der Abisolierung von Flachbandkabeln Reste von Isoliermaterial im Abisolierbereich erkennen. All diesen Verfahren haftet der Nachteil an, daß sie von einer idealen Leitergestalt ausgehen und eine Beeinflussung der Leitereigenschaften nach dem Entmantelungsvorgang nicht zuverlässig erkannt werden können. Gerade aber bei Anwendungen von Leitungen in sicherheitsrelevanten Systemen in Kraftfahrzeugen, in der Medizintechnik oder in dr Luft- und Raumfahrt ist es von größter Bedeutung, die Qualität von Leitungsverbindungen in allen Stufen des Herstellungsprozesses zu überwachen.An example is that described in DE 34 26 322 C2 Method. Furthermore, methods are known which after the end of Stripping process by electronic image processing the form monitor the partially stripped cable end and z. B. at the Stripping of ribbon cables Remnants of insulating material in the Detect stripping area. All these methods have the disadvantage assume that they assume an ideal ladder shape and a Influencing the conductor properties after the stripping process cannot be reliably recognized. But especially in applications of cables in safety-related systems in motor vehicles, in medical technology or in aerospace it is from paramount, the quality of line connections in all Monitor stages of the manufacturing process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine auf diesem Verfahren basierende Vorrichtung zu entwickeln, die die oben genannten Nachteile der bekannten technischen Lösungen nicht besitzt. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Prozesses des teilweisen Entfernens der Ummantelung eine physikalische Meßgröße, die mit den Eigenschaften der Leitung korreliert ist, kontinuierlich oder quasikontinuierlich gemessen und mit gespeicherten Sollwerten verglichen wird. Die Erfindung soll an Hand der Zeichnungen erklärt werden.The object of the invention is a method and one on this Process based device to develop the above not mentioned disadvantages of the known technical solutions owns. The object is achieved in that during the process of partially removing the sheath physical quantity measured with the properties of the line is correlated, measured continuously or quasi-continuously and is compared with stored setpoints. The invention aims at Be explained using the drawings.

Das Verfahren ist bei allen Leitungen (1) anzuwenden, die aus mindestens einem Leiter (2) und mindestens einer Ummantelung (3) besteht. Dabei ist es unerheblich, ob die Leitung aus einem massiven Leiter, wie z. B. einem Draht (21), einem strukturierten Leiter, wie z. B. einer Gradienten-Lichtleitfaser (22) oder einem Bündel von Einzelleitern, wie z. B. bei einer Litze (23) besteht. Damit solche Leitungen miteinander oder mit geeigneten Bauelementen verbunden werden können, ist es notwendig, ein definiertes Teilstück (4) der Ummantelung ohne Verletzung des Leitermaterials zu entfernen. Hierzu wird die Leitung in einer Klemmvorrichtung (5) fixiert, wobei die Klemmkraft so gewählt werden muß, daß weder die Ummantelung noch der Leiter irreversibel verändert werden, andererseits aber der Leiter gegenüber den Backen (6) der Klemmvorrichtung fixiert ist und die Kräfte auf den Leiter während des Abziehens der Ummantelung von der Klemmvorrichtung aufgenommen werden, so daß die Leiter nicht aus dem Teil der Ummantelung herausgezogen wird, die sich auf der Seite der Klemmvorrichtung befindet, die das zu entmantelnde Kabelende nicht enthält. Zum Entmanteln ist es notwendig, die mechanischen Eigen schaften der Ummantelung an einer Sollbruchstelle (7) definiert zu beeinflussen. Dies kann durch Einschneiden der Ummantelung mit Hilfe einer Messeranordnung (8), durch Anschmelzen oder Erwärmen der Um mantelung mittels eines Heizdrahtes oder durch Einwirkung von Strahlung (9), wie z. B. Laserstrahlung, Materie, wie z. B. Wasser strahl oder chemischen Stoffen innerhalb eines Einwirkungsbereiches (10) erreicht werden. Eine weitere Klemmvorrichtung (11) fixiert während des Abziehvorganges das zu entfernende Stück der Ummantelung (4) gegenüber der Abziehvorrichtung (12), so daß dieses vom Leiter entfernt werden kann.The method is to be used for all lines ( 1 ) that consist of at least one conductor ( 2 ) and at least one sheath ( 3 ). It is irrelevant whether the line from a solid conductor, such as. B. a wire ( 21 ), a structured conductor, such as. B. a gradient optical fiber ( 22 ) or a bundle of individual conductors, such as. B. with a strand ( 23 ). So that such lines can be connected to one another or to suitable components, it is necessary to remove a defined section ( 4 ) of the sheathing without damaging the conductor material. For this purpose, the line is fixed in a clamping device ( 5 ), the clamping force having to be selected such that neither the sheath nor the conductor are changed irreversibly, but on the other hand the conductor is fixed relative to the jaws ( 6 ) of the clamping device and the forces on it Conductors are received by the clamping device during the removal of the jacket, so that the conductor is not pulled out of the part of the jacket which is on the side of the clamping device which does not contain the cable end to be stripped. For stripping, it is necessary to influence the mechanical properties of the casing at a predetermined breaking point ( 7 ) in a defined manner. This can be done by cutting the sheathing with the aid of a knife arrangement ( 8 ), by melting or heating the sheathing by means of a heating wire or by exposure to radiation ( 9 ), such as, for. B. laser radiation, matter such. B. water jet or chemical substances can be achieved within an area of influence ( 10 ). A further clamping device ( 11 ) fixes the piece of sheathing ( 4 ) to be removed relative to the pulling device ( 12 ) during the pulling process, so that it can be removed from the conductor.

Wird als Leiter eine Kupferlitze (23) betrachtet und als Ummantelung eine elastische Isolation (13), so wird beispielsweise die Kapazität zwischen den Klemmbacken (6) und der Klemmvorrichtung (11) der Abzugsvorrichtung (12) während des gesamten Abziehvorganges mit Hilfe einer Meßanordnung (30) gemessen. Wird die Entmantelung vor schriftsmäßig durchgeführt, so ergibt sich ein idealer Verlauf (31) der Kapazität über die Entfernung zwischen den Klemmbacken (4) und (11). Wird nun z. B. beim Einschneiden der Isolation eine Faser (14) der Litze (12) verletzt und mit dem abzuziehenden Stück der Isolation (4) abgezogen, so ergibt sich die Situation, daß irgend wann während des Abisoliervorganges die abgetrennte Faser (14) in einem Bereich der Entmantelungsvorrichtung (15) eintaucht und sich ein gegenüber dem idealen Verlauf der Kapazität (31) veränderter Verlauf (32) ergibt.If a copper strand ( 23 ) is considered as the conductor and an elastic insulation ( 13 ) is considered as the sheathing, the capacitance between the clamping jaws ( 6 ) and the clamping device ( 11 ) of the extraction device ( 12 ) is measured during the entire extraction process with the aid of a measuring arrangement ( 30 ) measured. If the stripping is carried out before according to the instructions, there is an ideal profile ( 31 ) of the capacitance over the distance between the clamping jaws ( 4 ) and ( 11 ). Now z. B. when cutting the insulation a fiber ( 14 ) of the strand ( 12 ) injured and with the piece of insulation ( 4 ) to be removed, the situation arises that at some point during the stripping process the separated fiber ( 14 ) in one area immersed in the stripping device ( 15 ) and there is a change in the profile ( 32 ) compared to the ideal profile of the capacitance ( 31 ).

Mit einem Komparator (33) werden in Quasi-Echtzeit die beiden Verläufe der Kapazität verglichen und ein Korrelationsfaktor berechnet, der mit einem oberen und einem unteren Schwellenwert verglichen wird und ein Signal generiert, wenn der Korrelations faktor außerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt.A comparator ( 33 ) is used to compare the two curves of the capacitance in quasi-real time and to calculate a correlation factor which is compared with an upper and a lower threshold value and which generates a signal if the correlation factor lies outside the predetermined limits.

In einem anderen Beispiel wird eine Kabeltrommel mit einer Licht leiterkabel (15) an einem Ende mit einer Lichtquelle-Detektor- Anordnung (16) verbunden und z. B. die Reflexionseigenschaften des zu bearbeitenden Lichtleiterkabelendes bestimmt. Durch eine Selbstlern prozedur kann ein idealer Zusammenhang zwischen der Erfindung zwischen den Klemmbacken und den Reflexionseigenschaften des Licht leiters bestimmt werden. Wird nun während des Abziehvorganges durch das Messer (8) die äußere Beschichtung der Lichtleiterfaser verletzt, so wird der Zusammenhang zwischen den Reflexionseigenschaften des Faserendes und dem Abstand zwischen den Klemmbacken derart verändert, daß die Verletzung sofort festgestellt werden kann.In another example, a cable drum with a light conductor cable ( 15 ) is connected at one end to a light source detector arrangement ( 16 ) and z. B. determines the reflective properties of the optical fiber end to be processed. Through a self-learning procedure, an ideal relationship between the invention between the clamping jaws and the reflection properties of the light guide can be determined. If the outer coating of the optical fiber is injured by the knife ( 8 ) during the peeling process, the relationship between the reflection properties of the fiber end and the distance between the clamping jaws is changed in such a way that the injury can be determined immediately.

In einem weiteren Beispiel wird durch eine Reflexschranke (17) auf der Basis von Infrarot- oder Ultraschallstrahlung eine in der abge zogenen Isolierung steckende Faser (14) nachgewiesen.In a further example, a fiber ( 14 ) stuck in the stripped insulation is detected by a reflex barrier ( 17 ) based on infrared or ultrasound radiation.

Ein weiteres Beispiel für die Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt: Hier ist eine Messeranordnung (8) in einem festen Abstand zu einem Absaugrohrstutzen (18), der die abgezogenen Isoliermaterialstücke (4) abgesaugt, angebracht, wobei zwischen der Messeranordnung und dem Rohrstutzen eine hochfrequente Wechselspannung angelegt wird. Ein Kapazitätsmeßgerät (34) mißt die Kapazität der Anordnung. Beim Abisolieren einer Litze schneiden die Messer zunächst in die Isolierung (13) ein und anschließend wird das Kabel (1) mit Hilfe der Backen (6) von der Messeranordnung weggezogen und das abgeschnittene Isoliermaterialstück (4) wird vom Absaugstutzen ab gesaugt. Wurde beim Einschneiden eine Faser (14) der Litze abge trennt, so erhöht diese die Kapazität zwischen Messeranordnung und Absaugrohrstutzen (18). Auf diese Weise ist sehr leicht das Ab schneiden einzelner Fasern der Litze nachweisbar. Die Anordnung kann in automatisch arbeitende Abisolierwerkzeuge eingebaut werden.A further example of the invention is shown in FIG. 6: Here, a knife arrangement ( 8 ) is attached at a fixed distance from a suction pipe socket ( 18 ), which sucks off the removed insulating material pieces ( 4 ), one between the knife arrangement and the pipe socket high-frequency AC voltage is applied. A capacitance measuring device ( 34 ) measures the capacitance of the arrangement. When stripping a wire, the knives first cut into the insulation ( 13 ) and then the cable ( 1 ) is pulled away from the knife arrangement with the help of the jaws ( 6 ) and the cut-off piece of insulating material ( 4 ) is sucked off from the suction nozzle. If a fiber ( 14 ) was separated from the strand during cutting, this increases the capacity between the knife arrangement and suction pipe socket ( 18 ). In this way it is very easy to detect the cutting of individual fibers from the strand. The arrangement can be installed in automatic stripping tools.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 Leitungsarten
a) isolierter Draht
b) Gradienten-Lichtleitfaser mit Umhüllung
c) isolierte Litze Fig. 1 line types
a) insulated wire
b) gradient optical fiber with cladding
c) insulated wire

Fig. 2 Einschneide- und Abziehvorrichtung zum teilweisen Entmanteln von Leitungen Fig. 2 incision and stripping device for partial stripping of lines

Fig. 3 Anordnung zur Strahlungsbehandlung der Sollbruchstelle Fig. 3 arrangement for radiation treatment of the predetermined breaking point

Fig. 4 Meßanordnung zur Messung der Kapazität zwischen festen und beweglichen Klemmbacken. Fig. 4 measuring arrangement for measuring the capacity between fixed and movable jaws.

Fig. 5 Anordnung zur Prüfung des entmantelten Endes eines Lichtleiterkabels. Fig. 5 arrangement for testing the stripped end of an optical cable.

Fig. 6 Meßanordnung zur Messung der Kapazität zwischen Messeranordnung und einem Absaugstutzen für abgezogene Isolationsstücke. Fig. 6 measuring arrangement for measuring the capacity between the knife arrangement and a suction nozzle for stripped insulation pieces.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 Leitung
2 Leiter
3 Ummantelung des Leiters
4 zu entfernendes Teilstück der Ummantelung
5 Klemmvorrichtung
6 Backen der Klemmvorrichtung
7 Sollbruchstelle
8 Messeranordnung
9 Strahlungsbündel zur Behandlung der Sollbruchstelle
10 Einwirkungsbereich der Strahlung
11 Klemmen der Abzugsvorrichtung
12 Abzugsvorrichtung
13 elastische Litzenisolation
14 abgeschnittene Faser der Litze
15 Lichtleiterkabel
16 Lichtquelle-Detektor-Anordnung
17 Reflexschranke
18 Absaugrohrstutzen
21 Draht
22 Gradienten-Lichtleitfaser
23 Litze
30 Meßanordnung
31 Idealer Zusammenhang zwischen Kapazität und
Klemmenentfernung
32 Zusammenhang zwischen Kapazität und Klemmenentfernung bei Litzenverletzung
33 Komparator
34 Kapazitätsmeßgerät 1 line
2 conductors
3 sheathing the conductor
4 part of the casing to be removed
5 clamping device
6 jaws of the clamping device
7 predetermined breaking point
8 knife arrangement
9 radiation beams for the treatment of the predetermined breaking point
10 Area of exposure to radiation
11 Clamps of the trigger device
12 trigger device
13 elastic wire insulation
14 cut fiber of the strand
15 fiber optic cables
16 light source-detector arrangement
17 reflex barrier
18 suction pipe socket
21 wire
22 gradient optical fiber
23 strands
30 measuring arrangement
31 Ideal relationship between capacity and
Terminal removal
32 Relationship between capacitance and terminal distance in the event of a cord injury
33 comparator
34 capacitance measuring device

Claims

1. A method for partially removing at least one sheathing of a line around one or more conductors for light or electrical current with the aim of preparing the lines for further processing, characterized in that a physical parameter which characterizes the quality of the line during the stripping process Measured in real time and compared with a stored target profile, from which a correlation factor is calculated at the end of the stripping process as a measure of the quality of the partially stripped line end, which, if it lies outside a certain, adjustable limit value, generates a reject display signal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the line is an insulated wire and the characteristic measurand the capacitance between the conductor and the outer shell of the insulation to be removed.

3. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the conductor is an optical fiber and the characteristic measurand the reflectivity of the is stripping the end of the line.

4. The method according to any one of claims 1-3, characterized in that the measured variable is transverse to the Line axis determined transmission of ultrasound, infrared, Is radio frequency, x-ray or radioactive radiation.

5. The method according to any one of claims 1-4, characterized in that the line is one of a variety of Individual cables existing ribbon cable is.

6. The method according to any one of claims 1-5, characterized in that the reject indication signal to automatic marking or sorting of defective components is used.

7. The method according to any one of claims 1-6, characterized in that as a characteristic parameter for the Quality of stripping the electrical capacity between the Knife arrangement and a metallic attached insulated for this Suction pipe is used.

8. Device for performing the method according to one of the Claims 1-7, characterized in that the knife arrangement on a temperature above the softening point of the Insulating material is held.

9. Device for performing the method according to one of the Claims 1-7, characterized in that the casing with the help of electromagnetic radiation or with the help of a material or Defined liquid jet is violated.