Automatisierte Montage von Glasfaser-Lichtwellenleiterkabeln in Steckverbinder

Die Montage von Glasfaser-Lichtwellenleiterkabeln in Steckverbinder wird trotz der rasant ansteigenden Verbreitung von Lichtwellenleitern weitgehend manuell und ohne Prozeßüberwachung durchgeführt, wodurch ein erhebliches Rationalisierungspotential brachliegt. Neben Automatisierungshemmnissen, wie hohe Typen- und Variantenvielfalt und kleine Losgrößen, sind vor allem fehlende technische Lösungen aufgrund des biegeschlaffen Verhaltens des Kabels, der Bruchempfindlichkeit der Glasfaser und den geringen Toleranzen zwischen Glasfaser und Steckverbinder-Ferrule als Hauptgrund für den bisherigen Verzicht auf automatische Systeme zu nennen. Weiter waren die notwendigen wissenschaftlichen Grundlagen und Erkenntnisse, die zur Freisetzung dieser Rationalisierungspotentiale benötigt werden, bislang nicht verfügbar. Im Rahmen dieser Arbeit wurden deshalb systematisch wissenschaftliche Grundlagen und Lösungen für den Fügeprozeß erarbeitet sowie neue Verfahren und Werkzeuge zum automatisierten Montieren von Glasfasern konzipiert, prototypisch umgesetzt und getestet. Kern der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten war das prozeßüberwachte Fügen des Glasfaser-Lichtwellenleiters in den Steckverbinder. Zur Bestimmung der beim Fügen maximal zulässigen Fügekräfte wurde der Fügeprozeß in unterschiedliche Fügephasen eingeteilt. Zu jeder Phase wurden die Knickkraft und die maximal zulässige Fügekraft des betrachteten Systems, bestehend aus den zwei Abschnitten reine Glasfaser und Glasfaser mit Sekundärcoating, ermittelt. Weiter wurden die maximal zulässigen Fügegeschwindigkeiten für die jeweiligen Fügephasen ermittelt und so gewählt, daß die Fügekräfte vom Setzen der Stoppsignale beim Überschreiten der Knickkräfte bis zum Stillstand der Fügeprozesse die maximal zulässigen Fügekräfte nicht überschreiten. Die entwickelten Verfahren und Werkzeuge wurden in einer Versuchszelle am Beispiel typischer Komponenten umgesetzt und eingehend untersucht, wodurch die technische Machbarkeit der Verfahren und Werkezeuge bestätigt werden konnte. Durch eine Weiterentwicklung der Teilsysteme und die Integration weiterer Montageprozesse ist zukünfig mit dem Einsatz von automatischen Systemen bei der industriellen Montage von Glasfaser-Lichtwellenleitern in Steckverbinder zu rechnen. Insbesondere bei der Serienfertigung kann das entwickelte Verfahren wirtschaftlich eingesetzt werden und zur Qualitätssteigerung sowie zur Reduzierung von Ausschuß beitragen.