NO176340B - Fremgangsmåte og apparat for å endekoble ledninger til kontakter - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen angår endekobling av ledninger til respektive kontakter, samt styring av kvaliteten av slike koblinger.

Kontakter blir typisk krympet på ledninger ved hjelp av en konvensjonell krympepresse med en ambolt for å understøtte den elektriske kontakten og et stempel, som kan beveges mot og bort fra ambolten, for å utføre krympingen. I bruk blir en kontakt plassert på ambolten, en ende på en ledning settes inn i kontaktens hylse eller bøssing, og stemplet beveges mot ambolten til grensen av pressens slag, og krymper derved kontakten på tråden. Stemplet trekkes så tilbake til utgangs-punktet .

For å oppnå en tilfredsstillende krympet forbindelse, må "krympehøyden" på kontakten kontrolleres nøye. Krympehøyden på en kontakt er et mål for høyden eller den maksimale vertikale dimensjon for en gitt del av kontakten etter krymping. I alminnelighet, hvis eh kontakt ikke krympes til den korrekte krympehøyde for den spesielle kombinasjonen av kontakt og ledning, vil resultatet bli en utilfredsstillende krympet kontakt. En variasjon i krympehøyden er i og for seg ikke årsaken til en dårlig krympef orbindelse, men er snarere en indikasjon av en annen faktor som forårsaker dårlig forbindelse. Slike faktorer omfatter bruken av feil kontakt eller feil tråddimensjon, utelatelse av kordeler i ledningen, feil ledningtype, og feil fjerning av isolasjon. Siden slike defekte krympeforbindelser har samme utseende som en forbindelse av høy kvalitet, er det vanskelig å identifisere disse feilene slik at korrigerende aksjon kan taes i tide.

En enkel, ikke-destruktiv fremgangsmåte for å detektere slike defekte krympeforbindelser ved nøyaktig måling av krympehøyden under krympeprosessen, er beskrevet i US patent-søknad ser.nr. 266.977, inngitt 4. november 1988, som er tatt med her som refereranse som om den var ordrett gjengitt.

Hva som trenges er et apparat og en fremgangsmåte for bruk til å utnytte disse nye opplysninger i et automisk miljø, for å finjustere elementer ved krympemaskinen under drift, for å opprettholde kvaliteten av krympingen innenfor tillatte grenser. Den foreliggende oppfinnelse oppnår dette ved å samle driftsdata under produksjon, ved å analysere dataene, og justere de aktuelle maskinelementer for å korrigere eksiste-rende eller forventede tilstander som ligger utenfor toleransene .

Den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte og et apparat for å endekoble et flertall av ledninger i et flertall respektive kontakter i et automatisert maskinmiljø, mens man overvåker kvaliteten av krympingen og automatisk justerer maskinelementene for å opprettholde en krymping av høy kvalitet. Kodet informasjon som indikerer en ønsket krympehøyde blir manuelt lagt inn i maskinen. Maskinen, som respons på denne informasjon, justerer automatisk amboltens høyde over basen. En test for ferdigstilling av jobben blir iverksatt. Hvis ingen ytterligere koblinger er nødvendig, blir et slutt på jobben-signal generert, og maskinen blir stengt av. Ellers blir en tråd koblet i en respektiv kontakt. Under koblingstrinnet blir data for kraften og støtsleide-stillingen registrert for forskjellige skrittvise verdier. Krympehøyden for den aktuelle kobling blir bestemt og sammenlignes med den ønskede krympehøyde. Hvis man ligger utenfor toleransen blir det generert et awisningssignal, maskinen blir automatisk justert, og hvis jobben ennå ikke er komplett blir en ny ledning koblet til en kontakt som nevnt ovenfor. Hvis man nå er innenfor toleransene, blir det generert et aksept-signal, og krympehøyden blir sammenlignet med krympehøyden for et antall av de seneste koblinger for å se om det er en tendens mot en tilstand som ligger utenfor toleransen. Hvis det er en slik tendens blir maskinen igjen automatisk justert, og produksjonen fortsetter.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives gjennom eksempler, under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et isometrisk riss av et krympeapparat som omfatter de nye trekk ved den foreliggende oppfinnelse;

fig. 2 viser et tverrsnittsriss av en del av apparatet, tatt langs linjene 2-2 på fig. l;

fig. 3 er et blokkdiagram som viser typiske funksjons-elementer benyttet i gjennomføringen av den foreliggende oppfinnelse; og

fig. 4A, 4B og 4C er deler av et logikkdiagram som viser detaljene av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Disse figurene skal heretter kollektivt henvises til som fig. 4.

Fig. 1 viser en krympepresse 10 ved en base 12 og en støtsleide 14 anordnet for resiproserende bevegelse i forhold til basen 12. Krympepressen 10, i det foreliggende eksempel, er av den typen som har et svinghjul og en clutchanordning for å gi støtsleiden 14 den resiproserende bevegelse, men andre typer av presser med passende slag kan brukes i utførelsen av den foreliggende oppfinnelse.

Basen 12 og støtsleiden 14 bærer hver en tilpasset halvdel av et krympe-stempelsett på vanlig måte. Stempelsettet omfatter en ambolt 16 som er fjernbart festet til en baseplate 17, og et stempel 18 som er fjernbart festet på støtsleiden 14, som vist på fig. 1. Baseplaten 17 er koblet til basen 12 på en måte som skal beskrives i detalj nedenfor. En typisk kontakt 20 er vist på fig. l, krympet på et par ledninger 22.

Som vist på fig. 1 er en strekkmåler 24 festet til ambolten 16 på vanlig måte med epoksy eller ved lodding. Et par ledninger 26 fører et signal som er proporsjonalt med det strekk som utøves på ambolten 16, som blir overført fra støtsleiden 14, gjennom kontakten 20 og ledningene 22 som blir krympet, til ambolten 16. Signalet som oppstår på ledningene 26 indikerer kraften som utøves på kontakten 2 0 under krymping, som fremsatt i mer detalj i den førnevnte søknad 266.977.

En lineær avstandsføler 30 er anordnet for å måle for-skyvningen av støtsleiden 14 i forhold til basen 12. Føleren 30 omfatter en stator 32 som er fast montert på basen 12 med en egnet brakett 34, og en kjerne som er bevegelig inne i statoren i vertikal retning som vist på fig. 1. En skyvestang 36 stikker ut oppover fra statoren 32, og har en ende festet til den bevegelige kjerne og den andre enden justerbart festet til støtsleiden 14 ved hjelp av en passende brakett 38 og en justeringsmutter 40. Et par ledninger 42 fører et signal som er proporsjonalt med kjernens vertikale stilling inne i statoren. Dette signalet indikerer den vertikale avstand mellom ambolten 16 og stemplet 18, som forklart i mer detalj i forannevnte søknad 266.977. Som forklart der, ved å overvåke signalene på ledningene 26 og 42, kan den virkelige krympehøyde på den krympede kontakt 20 bli nøyaktig bestemt. I tillegg kan også andre parametere bestemmes, såsom maksimum kraft som utøves på kontakten 20 og mengden av arbeid som utøves for å utføre krympingen.

Fig. 2 viser hvordan baseplaten 17 er koblet til basen 12, ved hjelp av en justerbar pressplate eller koblingsanordning 48. Basen 12 har en gjenget utboring 50 utformet gjennom den, med en akse som er i hovedsak parallell med bevegelsesaksen for støtsleiden 14. En forsenkningsutboring 52 er utformet i toppoverflaten 54, konsentrisk med den gjengede utboring 50, og en forlenget fordypning 56 er utformet i bunnoverflaten 58 på basen 12. En gjenget hylse 60 er i kontakt med den gjengede utboring 50, og har parallelle motsatte ender 62 og 64. Gjengenes stigning er forholdsvis fin, slik at man kan utføre justeringer med tilstrekkelig nøyaktighet. I tillegg må gjengene være sterke nok til å bære belastningen som påtrykkes ved koblingsoperasjonen. En 1 3/8 tomme x 12 N.F gjenge ble funnet å være tilfredsstillende. Et kjedehjul 66 er festet til enden 62 av den gjengede hylsen 68 ved hjelp av to eller flere pinner 68, og kjedehjulet er konsentrisk med den gjengede utboring 50. Bemerk at pinnene 68 ikke holder de to delene aksielt sammen, men snarere gir en roterende kobling. En hylse 70 med en utvendig diameter 72 er anbragt inne i en utboring 74 som er utformet aksielt gjennom kjedehjulet 66 og den gjengede hylsen 60, og er konsentrisk med disse. Den utvendige diameter 72 er dimensjonert for en glidende tilpasning med utboringen

74. Et nav eller flens 76 er festet på en ende av hylsen 70, og ligger an mot den nedre overflate av kjedehjulet 66, som best kan sees på fig. 2. En adaptorkrave 80 med en sentral utboring i kontakt med den ytre diameter 72 på hylsen 70 er festet til hylsen 70 ved hjelp av pinnene 82, som vist på fig. 2. I tillegg er baseplaten 17 festet til adaptorkraven 80 ved hjelp av skruene 83. Kraven 80 er plassert på hylsen 70 slik at den gjengede hylsen 60 og kjedehjulet 66 blir holdt i stilling mellom flensen 76 og kraven 80 med en liten aksiell klaring. Den festede enhet av den gjengede hylsen 60 og kjedehjulet 66 er fri til å rotere på hylsen 70 innenfor de grenser som er satt ved mengden av klaring som indikert ved "C" på fig. 2. Det vil si, når kjedehjulet 66 bringes til å rotere i en retning, vil den gjengede hylsen 60 bevege seg oppover i den gjengede utboring 50, som vist på fig. 2, til sidene av kjedehjulet 66 kommer i kontakt med den indre overflate 84 i utsparingen 56. Når kjedehjulet 66 bringes til å rotere i den motsatte retning, vil den gjengede hylse 60 bevege seg nedover i den gjengede utboring 50 til baseplaten 17 kommer i kontakt med den øvre overflate 54 på basen 12. Et tidskontrollbelte eller kjede 86 i drivende kontakt med kjedehjulet 66 strekker seg inne i utboringen 56 til en trinnmotor, ikke vist. Trinn-motoren, som skal beskrives nedenfor, er anordnet for å drive tidskontrollbeltet 86 en nøyaktig mengde i en gitt retning, for å heve eller senke baseplaten 17 med en ønsket mengde.

Hovedfunksjonene for maskinen er vist på fig. 3. Bemerk at ledning-krympemekanismen er identifisert som 16, 18 og 48, hvilket representerer henholdsvis ambolten, stemplet og koblingsanordningen, og følerne for kraft og støtsleidens stilling er identifisert som 24 og 30, hvilket representerer henholdsvis strekmåleren og den lineære avstandssensor. En isolasjons-krympemekanisme 90 er vist på fig. 3 som et eksempel på andre instrumentledd som kan styres på samme måte som tråd-krympemekanismen. Andre lignende instrumentledd kan også styres på samme måte. Den egentlige justeringsanordning som fysisk beveger eller justerer koblingsanordningen 48, i tilfelle med lednings-krympemekanismen, eller en annen justeringsanordning i tilfelle isolasjons-krympemekanismen, blir drevet av trinnmotorene 92 og 94. En egnet aktivator som kan drives gjennom en datamaskin inn/ut-kanal kan brukes istedet for trinnmotorene 92 og 94. En datamaskin 96 med en lager-anordning 98 for å lagre en database og en inn/ut-innretning 100 for operatørsamband, er anordnet for å drive trinnmotorene 92 og 94. Dette blir gjort som respons på operatør-inngang gjennom innretningen 100 og innganger enten fra kraftføleren 24 og posisjonsføleren 30.

Operasjon av maskinen 10 skal nå beskrives i detalj , under henvisning til logikkdiagrammet på fig. 4. Det er antatt at en database som inneholder nødvendig produktinformasjon allerede er opprettet og lagret i lager anordningen 98 på en måte som er vel kjent i teknikken. Databasen vil omfatte slike produkt-identifiserende parametre som kontakt-partnummere og krympe-høyde, tråddimensjoner, antall ledninger og verktøyets part-nummer. For å begynne bestemmer operatøren hvilket produkt som skal krympes, og legger inn i innretningen 100 produkt-identifiseringskoden eller nummeret, såvel som ledningstype, tråddimens jon og antall ledere, vist som trinn 110 på fig. 4. Ved hjelp av et lagret program entrer datamaskinen 96 fra databasen, parameteret for å stille forskjellige elementer ved maskinen, deriblant krympehøyde, basert på de parametre som blir lagt inn av operatøren, vist som trinn 112. Datamaskinen 96 justerer automatisk lednings-krympemekanismen 48 og isolasjons -krympemekan ismen 90 ved å drive trinnmotorene 92 og 94 til den ønskede nominelle krympehøyde for hver er nådd, som vist som trinn 114. Ved dette punkt, trinn 116, vil datamaskinen 96 utspørre en ferdig jobb-svitsj som tidligere kan ha vært innstilt av operatøren. Hvis den er innstilt, blir det et ferdig jobb-signal genérert og vist operatøren på inn/ut-innretningen 100. Hvis en jobb til skal utføres, blir kontrollen overført til det punkt som indikert som A for å gjenta trinnene 110 til 116.

Hvis jobben ikke er ferdig ved trinn 116, vil datamaskinen sette i gang pressens drivmotor, ikke vist, for å drive støtsleiden 14 gjennom en operasjonssyklus, og dermed fullføre en kobling, trinn 118. Under denne operasjonen vil datamaskinen 96 overvåke sensorene for kraft og støtsleideinn-stilling,og registrere i lageranordningen 98 en serie dataelement-par som hver indikerer en mengde kraft på kontakten 2 0 og en tilsvarende stilling for støtsleiden 14 som indikert av følerne 24 og 30. Se trinn 120 på fig. 4. Hvilket som helst antall dataelement-par kan bli samlet og lagret på denne måten for en gitt oppløsning, men praktiske hensyn har imidlertid vist at en data-samplingstakt på omkring 4000 par pr. sekund gir tilstrekkelig oppløsning for å oppnå en ønsket krympehøyde innenfor et område på omkring pluss eller minus 0,025 mm. Etter at koblingen er ferdig, blir krympehøyden bestemt, se trinn 122 , basert på data for krympekraften og støtsleidens stilling, i henhold til opplysningene i den før nevnte patent-søknad 266.977. Datamaskinen sammenligner så den bestemte krympehøyde med det tillatte området av krympehøyder i trinn 124. Hvis krympehøyden ligger utenfor det tillatte området, vil et awisningssignal bli generert og vist på inn/ut-innretningen 100 slik at operatøren kan kassere den defekte koblingen. Alternativt kunne awisningssignalet aktivere en mekanisme for å sende den defekte kontakten til et forutvalgt sted for senere avhending. Kontroll blir så overført til det punkt som er indikert som B, og trinnene 114 til 124 blir gjentatt.

Hvis krympehøyden ved trinn 124 er innenfor de tillatte grenser, blir et akseptsignal generert, og datamaskinen 96, i trinn 126 kaller tilbake de siste dataelement-par. Som vist i trinn 126, blir dataelement-parene så analysert av datamaskinen 96 ved hvilken som helst egnet fremgangsmåte for å bestemme hvorvidt det er en tendens til å gå utenfor toleransen, dvs. , om den bestemte krympehøyde vil gå utenfor toleransen i løpet av noen få operasjonsykler for maskinen 10. Hvis det er en slik tendens, vil kontrollen overføres til punktet som er indikert som B, og trinnene 114 til 126 blir gjentatt. Ellers blir kontroll overført til det punkt som er indikert som C, og dermed gå forbi trinn 114. Trinn 114 bør være konstruert slik at maskinen 10 vil automatisk justere de aktuelle mekanismer både fra begynnelsen, basert på de manuelt innlagte parametre, og under drift, basert på resultatene av trinnene 124 og 126. Dette kan lett utføres ved programvare inne i datamaskinen 96, på mange måter som er vel kjent i industrien.

Trinnene 114 og 124 på fig. 4 kan bli ytterligere forbed-ret ved å anordne en mekanisme for å stenge av maskinen 10 i tilfellet et forsøk på automatisk justering ikke bringer koblingen innenfor de tillatte grenser. I et slikt tilfelle kan en beskjed bli vist på innretningen 100, for aksjon av operatøren.

En viktig fordel med den foreliggende oppfinnelse er at en lednings-koblingsmaskin har evnen til å overvåke kvaliteten av koblingene ved å utføre kvantitative tester, for så å justere de aktuelle mekanismer på maskinen for å opprettholde kvaliteten innenfor akseptable, forutvalgte grenser. Den kvantitative testing og justering skjer automatisk under produksjon, krever ingen aksjon av operatøren, og gir dermed en betydelig reduksjon i driftstans og en reduksjon i antall koblinger som ligger utenfor toleransen.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for å endekoble et flertall ledningstråder (22) i et flertall respektive kontakter (20) ved hjelp av en automatisk maskin (10) som har: en base (12) ; en støtsleide (14) anordnet for resiproserende bevegelse i forhold til basen (12); et stempelsett (16, 18) bestående av en ambolt (16) og et tilpasset stempel (18) for å utføre koblingen av en av de nevnte tråder (22) i sin respektive kontakt (20) , hvor ambolten (16) er koblet til basen (12) , og stemplet (18) er koblet til støtsleiden (14); en anordning (24, 26, 96, 98) for å bestemme og registrere kraften som støtsleiden (14) utøver mot stempelsettet (16,18) under koblingstrinnet; en anordning (30, 42, 96, 98) for å bestemme og registrere stillingen til støtsleiden (14) i forhold til basen (12) under den nevnte resiproserende bevegelse; en anordning (96, 98) for å bestemme verdien av krympe-høyden for den nevnte endekobling, basert på støtsleidens bestemte stilling og den tilsvarende kraft, og for å sammenligne den bestemte verdi med en ønsket verdi, og for ved en ufordel-aktig sammenligning å generere et justeringssignal; og en anordning (92, 16, 18, 48) som reagerer på det nevnte justeringssignal for å justere høyden av den nevnte ambolt (16) over basen (12), karakterisert ved(a) innlegging av en kode som indikerer en ønsket krympehøyde (110) ; (b) automatisk justering av høyden på den nevnte ambolt over basen som respons på den nevnte innlegging under trinn (a) eller på sammenligningen av trinnene (f) (i) (112 , 114) ; (c) testing for fullføring av jobben (116): (i) hvis det ikke er nødvendig med flere endekoblinger, generering av et ferdig jobb-signal og avslutning av driften av maskinen; (ii) ellers, aktivering av maskinen for å utføre en endekobling av en av nevnte flertall tråder til en respektiv kontakt (118); (d) under koblingen i trinnene (c)(ii), bestemmelse og registrering av kraften som tilføres stempelsettet samtidig med en tilsvarende posisjon av støtsleiden, for forskjellige trinnvise verdier av enten kraft eller støtsleide-stilling (120) ; (e) bestemmelse av den nevnte verdi for krympehøyden av koblingen (120); (f) sammenligning av den bestemte verdi for krympehøyden med verdien av den ønskede krympehøyde (124) , (i) hvis krympehøyden er utenfor toleransen, generering av et awisningssignal, og passasje til trinn (b); (ii) ellers generering av et aksept-signal; og (g) passasje til trinn (c).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den omfatter et trinn (fl) før trinnet (g) som følger: (fl) sammenligning av en nettopp registrert rekke av de nevnte bestemte verdier for krympehøyden med verdien av den ønskede krympehøyde, og hvis den nevnte sammeligning indikerer en tendens mot en tilstand utenfor toleranse, passasje til trinn (b) (126); og videre ved at den nevnte justering i trinn (b) i tillegg skjer som følge av en tilstand utenfor toleranse i trinn (fl) .

3 . Fremgangsmåte ifølge krav 2 , karakterisert ved at den nevnte bestemmelse og registrering av kraft og støtsleide-stilling skjer for forskjellige trinnvise verdier av bare støtsleide-stillingen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den nevnte sammenligning av trinn (f) (i) omfatter generering av et justeringssignal som indikerer mengden av den nevnte krympehøyde utenfor toleranse, og videre ved at den nevnte automatiske justering av trinn (b) skjer som proporsjonal respons på det nevnte justeringssignal.

5. Automatisk maskin (10) for å endekoble et flertall ledninger (22) til et flertall respektive kontakter (20) som har en base (12) ; en støtsleide (14) anordnet for resiproserende bevegelse i forhold til basen (12); et stempelsett (16, 18) bestående av en ambolt (16) og et tilpasset stempel (18) for å utføre koblingen av en av de nevnte ledninger (22) til sin respektive kontakt (20) hvor ambolten (16) er koblet til basen (12) og stemplet (18) er koblet til støtsleiden (14) ; hvor maskinen omfatter: (a) en anordning (24, 26, 96, 98) for å bestemme og registrere kraften som blir tilført stempelsettet (16, 18) av støtsleiden (14) under koblingen; (b) en anordning (30, 42, 96, 98) for å bestemme og registrere stillingen til den nevnte støtsleiden (14) i forhold til basen (12) under den resiproserende bevegelse; (c) en anordning (96, 98) for å bestemme verdien av krympehøyden for den nevnte kobling, basert på den bestemte stilling av støtsleiden og tilsvarende kraft, for et flertall av forskjellige trinnvise verdier av enten kraften eller støtsleidestillingen, hvor maskinen er karakterisert ved: (d) en anordning (96, 98) for å sammenligne den nevnte bestemte verdi av krympehøyden med en ønsket verdi av denne, hvilken sammenligningsanordning (96, 98) er innrettet for å generere et justeringssignal når resultatet av den nevnte sammenligning er en størrelse som overskrider en forutbestemt verdi; og (e) en koblingsanordning (48) festet til den nevnte base (12) for å understøtte ambolten (16) i en avstand ovenfor basen (12) mot støtsleiden (14) , hvilken koblingsanordning (48) er følsom for det nevnte justeringssignal for å variere krympehøyden på en deretter utført kobling.

6. Automatisk maskin (10) ifølge krav 5, hvor den nevnte anordning (96, 98) for å bestemme verdien av krympehøyden omfatter en datamaskin (96) , og hvor den nevnte anordning (96, 98) for å registrere kraften og støtsleide-stillingen omfatter en database (98) som er generert av datamaskinen (96) og som inneholder den nevnte registrerte kraft og støtsleide-stilling for et flertall endekoblinger; hvor den nevnte maskin er karakterisert ved en anordning for å sammenligne de bestemte verdier av krympehøyden på det nevnte flertall endekoblinger med verdier av den nevnte ønskede krympe-høyde for å bestemme hvorvidt de nevnte verdier indikerer en trend mot en tilstand som ligger utenfor toleransen, og når en slik tilstand eksisterer, å generere et justeringssignal.

7. Automatisk maskin (10) ifølge krav 5, hvor koblingsanordningen (48) er karakterisert ved(a) en baseplate (17) som bærer den nevnte ambolt (16) , koblet til basen (12) og anordnet for å foreta en bevegelse i en retning mot den nevnte støtsleiden (14) og bort fra den nevnte base (12) og i motsatt retning bort fra den nevnte støtsleiden (14) og mot den nevnte base (12); (b) en skruanordning (50, 60) for å tildele baseplaten den nevnte bevegelse ved roter ing av skruanordningen; og (c) en roterende aktivator (66, 86, 92) som er følsom for det nevnte justeringssignal, for å rotere den nevnte skruanordning (50, 60) i en ønsket vinkel og i en ønsket retning.

8. Automatisk maskin (10) ifølge krav 7, karakterisert ved at den nevnte skruanordning (50, 60) i den nevnte koblingsanordning (48) er en skrue med forholdsvis fin stigning (60) i gjenget kontakt med en gjenget utboring (50) i basen, hvor den gjengede utboring (50) har en akse som er i det vesentlige parallell med aksen for resiproserende bevegelse av den nevnte støtsleide (14).

9. Automatisk maskin (10) ifølge krav 8, karakterisert ved at den nevnte roterende aktivator er en motor (92) , drivende koblet til den nevnte skruen (60) ved hjelp av et kjedehjul (66) og et tidskontrollbelte (86).