DE69628157T2

DE69628157T2 - Verbindungsverfahren und verbindungseinrichtung

Info

Publication number: DE69628157T2
Application number: DE69628157T
Authority: DE
Inventors: G. Douglas HARD; K. Bryan KENNEDY; O. Arthur MILLER
Original assignee: CON X Corp
Current assignee: CON X Corp
Priority date: 1995-03-20
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2016-03-20
Also published as: AU708675B2; US20010030521A1; EP0815622A4; EP0815622A1; ES2198480T3; WO1996029764A1; DE69628157D1; MX9707162A; US6031349A; EP0815622B1; AU5188996A; CA2214890A1; ATE240598T1; US6265842B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein automatisch gesteuerte Matrixschalt- systeme und insbesondere Verfahren und ein Gerät zur automatischen und wahlweisen Herstellung von Querverbindungsschaltungsfunktionen in einem Telefonsystem.
Stand der Technik
Shun-ichi Tominaga et al.: „Automated MDF System For Switching System", Fujitsu-Scientific and Technical Journal, JP, Fujitsu Limited, Kawasaki, Vol. 28, Nr. 3, 1992; Seiten 422–438 beschreibt ein automatisches Hauptverteilungsrahmen (MDF)-System, das ausgelegt ist, um das MDG-System eines Schaltsystems mit Fernsteuerung und automatischer Verbindung zu bilden. Das MDF-System querverbindet zwischen den Anschlußkabeln und den Bürogerätekabeln durch eine Drahtverbindung. Bis jetzt wurde das Verbinden manuell vorgenommen und eine Automatisierung dieser Tätigkeit für Telefondienste war seit langer Zeit erstrebenswert. In diesem System verbindet ein Hochpräzisionsroboter die Telefonleitung durch Einführen miniaturisierter Kontaktstifte in Schnittpunktslöcher in einer Matrixtafel. Ein einziges automatisiertes MDF-System kann bis zu 2100 Bürogerätekabelanschlüsse bedienen und ein größeres, automatisiertes MDF-System kann durch den Betrieb mehrerer Systeme parallel zueinander ausgeführt sein.
Nach einem ersten Ziel der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Transport eines Verbindungsstifts ein Mittel zum Aufnehmen und Setzen des Stifts in und von individuellen Verbindungsorten in einer Schaltmatrix auf:

(a) Bewegen eines Transportwagens des Mechanismus wahlweise in eine von zwei entgegengesetzten Richtungen entlang einem ersten Pfad, und
(b) Bewegen des Transportwagens wahlweise in eine von zwei gegenüberliegenden Richtungen entlang einem zweiten Pfad senkrecht zu dem ersten Pfad, wobei erster und zweiter Pfad in einer Transportebene parallel zu der Matrix angeordnet sind, gekennzeichnet durch
(c) Begrenzen der Bewegung des Transportwagens auf nur einen von dem ersten und zweiten Pfad gleichzeitig durch wahlweise Verhinderung der Bewegung des Transportwagens entlang dem ersten und zweiten Pfad unabhängig voneinander; wobei die Bewegung des Transportwagens in den Schritten (a) und (b) durch denselben Antriebsmotor in Verbindung mit einem Antriebskabel und Leerlaufscheiben gesteuert wird, und wobei der Antriebsmotor die einzige Quelle für eine Bewegung erzeugende Kraft für den Transportwagen entlang dem ersten und zweiten Pfad ist, und die Bewegung entlang dem ausgewählten Pfad durch positives Blockieren der Bewegung entlang dem anderen Pfad in Schritt (c) bewirkt wird, und
(d) Bewegung des Transportwagens in eine von zwei ausgewählten gegenüberliegenden Richtungen entlang einem dritten Pfad, senkrecht zu der Transportebene durch den Antriebsmotor, wobei Schritt (c) einschließt, die Bewegung des Transportwagens zu nur einem Pfad von dem ersten, zweiten und dritten Pfad gleichzeitig begrenzt ist, durch wahlweises Verhindern einer Bewegung des Mechanismus entlang den anderen zwei der Pfade, und wobei der Antriebsmotor die einzige Quelle für eine Bewegung erzeugende Kraft für den Mechanismus entlang dem einen, zweiten und dritten Pfad ist, und die Bewegung entlang nur dem ausgewählten Pfad durch positives Verhindern der Bewegung des Mechanismus entlang der zwei nicht ausgewählten Pfade bewirkt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt ein Gerät zum Transportieren eines Verbindungsstiftes zu und von einzelnen Verbindungsorten in einer Schaltmatrix, um Verbindungen zwischen mit der Schaltmatrix verbundenen externen Leitungen herzustellen und zu unterbrechen, folgendes:
Bestückungseinrichtung zum Zurückgewinnen des Verbindungsstifts von einem ersten Verbindungsort der Schaltmatrix und Positionieren des Verbindungsstiftes in einer zweiten Verbindungsposition in der Schaltmatrix, wobei die Bestückungseinrichtung wahlweise in einer horizontalen, vertikalen oder nach innen orthogonalen Richtung relativ zu einer Ebene parallel zu der Schalttafel wahlweise angetrieben wird,
einen Antriebsmotor zum Antreiben der Bestückungseinrichtung zu Positionen angrenzend an die Schaltmatrix entsprechend dem ersten und zweiten Verbindungsort,
ein Antriebskabel, das an dem Antriebsmotor und der Bestückungseinrichtung zum Übertragen einer Bewegungskraft auf die Bestückungseinrichtung vorgesehen ist, und
eine Reihe von Leerlaufscheiben, wobei die Scheiben das Antriebskabel über die Bestückungseinrichtung lenken, damit die Bewegungskraft zur Bewegung der Bestückungseinrichtung aufgewendet wird,
wobei der Antriebsmotor einen einzigen Motor besitzt und die einzige Quelle zu einer Bewegung erzeugenden Kraft ist, um die Bestückungseinrichtung in der horizontalen, vertikalen und nach innen orthogonalen Richtung anzutreiben.
Die vorliegende Erfindung stellt eine ferngesteuerte Schaltmatrix bereit, die einen kostengünstigen und effizienten Mechanismus zum wahlweisen Entfernen von Verbindungsstiften von und zum Einsetzen der Verbindungsstifte in die Matrixverbindungslöcher besitzt.
Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls einen einfachen ferngesteuerten Mechanismus zur genauen Positionierung eines Verbindungsstifts entlang von drei orthogonal stehenden Bewegungsachsen.
Die Erfindung schafft ebenfalls ein verbessertes Verfahren zur Translation eines Aufnehm- und Setzmechanismus für Matrixverbindungsstifte.
In einem Beispiel verwendet ein Aufnahme- und Setzmechanismus, der zur Verwendung mit dem Matrixzusammenbau und der Verbindungsstiftanordnung aus US-A-5 456 608 geeignet ist, nur einen einzigen Schrittmotor zur Translation des Mechanismus entlang aller drei orthogonaler Achsen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein einziges Antriebskabel durch den einzigen Schrittmotor angetrieben und durch eine Reihe von Leerlaufscheiben zu einer horizontalen, vertikalen und transversalen zu der Matrix gerichteten Bewegung gelenkt. Obere und untere horizontale Transportblöcke sitzen entlang entsprechend oberen und unteren horizontal ausgerichteten Trägerrohren. Die Leerlaufscheiben für das Antriebskabel sind auf einem dieser Blöcke angeordnet, was den zu bewegenden Blöcken es gestattet, entlang ihrer entsprechenden Trägerrohre bewegt zu werden, nachfolgend auf ein Lösen einer normalerweise zugreifenden horizontalen Blockbremsenanordnung, während vertikal Aufnehmerplatten-Bremsen im Eingriff bleiben. Ein Transportwagen fährt ähnlich entlang links und rechts vertikal orientierter Trägerrohre, die entweder an ihren oberen und unteren Enden an den oberen bzw. unteren Transportblöcken befestigt sind. Die vertikalen Trägerrohre und der vertikale Transportwagen bewegen sich folglich horizontal mit den horizontalen Trägerblöcken. Das Antriebskabel endet an dem vertikalen Transportwagen, damit der Wagen vertikal entlang den vertikalen Trägerrohren laufen kann, wenn der horizontale Block bremst und die Aufnehmerplattenscheibenbremse eingreift und die vertikale Wagenbremse gelöst ist.
Eine Aufnehmerplatte ist auf dem vertikalen Wagen befestigt und über Verbindungsstangen mit einer um eine horizontale Achse drehbaren Scheibe verbunden, die parallel zu den horizontalen Trägerrohren ausgerichtet ist. Die Enden des Antriebskabels sind an dieser Scheibe befestigt. Eine auf dem Wagen befestigte Bremse ermöglicht eine ausgewählte Drehung der Aufnehmerplattenscheibe, um eine gesteuerte Bewegung eines einen Verbindungsstift haltenden Aufnehmers hin und weg von der Matrix zu erzielen.
Die Bewegung des Aufnehmers ist in einer der drei orthogonal zueinander stehenden Richtungen (d. h. horizontal, vertikal und in die Tiefe) wird durch Lösen der Bremse entweder für die horizontalen Transportblöcke, den vertikalen Wagen bzw. die Aufnehmerplattenscheibe erzielt, während die anderen Bremsen im Eingriff bleiben. Genaues horizontales und vertikales Bremsen wird erreicht durch eine Reihe von longitudinal beabstandeten Schlitzen in den horizontalen und vertikalen Trägerrohren, wobei die Schlitzabstände den Abständen zwischen zwei Kontaktlöchern in der Matrix entsprechen. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind aufeinanderfolgende Schlitze entlang dem Umfang in zwei Reihen versetzt zueinander, um den erforderlichen Abstand zwischen zwei Schlitzen bereitzustellen. Zwei Solenoide, einer für jede Reihe von Schlitzen, sind an dem oberen Transportblock vorgesehen und jedes besitzt einen Verriegelungsarm, der kraftvoll vorsteht, um mit einem der Schlitze in Eingriff zu gelangen, wenn der Solenoid stromlos ist. Wenn ein Solenoid unter Strom steht, wird sein Verriegelungsarm von einem Schlitz zurückgezogen und erlaubt somit die Bewegung des horizontalen Transportblocks mit dem Antriebskabel. Ähnliche Solenoide sind auf den vertikalen Wagen vorgesehen. Obwohl durch Strombeaufschlagung Bremssolenoide für nur eine Bewegungsrichtung gleichzeitig unter Strom stehen, sind das einzige Antriebskabel und der einzige Antriebsmotor in der Lage, um wahlweise den Aufnehmer in eine der drei Richtungen zu bewegen.
Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen dieser, insbesondere in Verbindung mit den zugehörigen Figuren deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen verwendet werden, um gleiche Bauteile zu bezeichnen. Es zeigt:
1 eine Draufsicht auf eine Verbindungsmatrix von vorn.
1a eine detaillierte Draufsicht auf einen kleinen Ausschnitt der Matrix aus 1.
2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht in teilweisem Schnitt eines Abschnitts der Matrix aus 1.
3 ein schematisches Diagramm einer Matrix der in 1 dargestellten Art, die zur wirkungsvollen Nutzung der Verbindungen unterteilt ist.
4 eine Ansicht eines Aufrisses und Teilabschnitts eines Schaltkreisverbindungsstiftes, der zur Herstellung von Verbindungen zwischen den Spuren in der Matrix aus 1 verwendet wird.
5 eine diagrammatische Schnittansicht im Aufriß von einem Abschnitt eines Matrixaufbaus aus 1, der die Weise verdeutlicht, in der ein Schaltkreisverbindungsstift und externe Verbindungspfosten in den Matrixaufbau eingreifen.
6 eine perspektivische Ansicht eines Transportmechanismus zur wirkungsvollen dreidimensionalen Bewegung eines Schaltkreisverbindungsstifts relativ zu dem Matrixaufbau aus 1.
7 ein schematisches Diagramm des Antriebskabelabschnitts des in 6 dargestellten Transportaufbaus.
8 eine schematische Darstellung der Verbindungsstiftaufnehmerplatte, die von dem Transportmechanismus aus 6 getragen ist.
9 eine schematische Darstellung eines solenoidbetätigten Bremsmechanismus, der mit dem Transportaufbau aus 6 verwendet wird, die Figur zeigt die Bremse sowohl in ihrem freigegebenen als auch eingreifenden Zustand.
10 eine diagrammatische Seitenansicht der Aufnehmerplatte und ihres Betätigungsmechanismus.
11 ein elektrisches Blockdiagramm des Systems zur Steuerung des Transportmechanismus und der Aufnehmerplatte aus Fig. 6.
Mit Bezug auf 1, 1a und 2 der beiliegenden Zeichnungen: Ein Matrixaufbau 10 besitzt vier gestapelte ebene Schaltplatten 11,13, 15 und 17 mit im wesentlichen rechteckiger Form. Wie in Fig. 2 dargestellt ist die Schaltplatte 11 die erste oder obere Platte und wird hierin nachfolgend als Aufschalterplatte bezeichnet. Schaltplatte 13 ist die zweite Platte und wird nachfolgend als Anschlußrufplatte bezeichnet. Die Schaltplatte 15 ist die nächste Platte in der Abfolge und ist nachfolgend als Spitzenschaltplatte bezeichnet. Schaltungsplatte 17 ist die untere Platte und wird nachfolgend als Spitzenanschlußplatte bezeichnet. Bezeichnungen wie „oben" und „unten" werden hier nur zur Bequemlichkeit verwendet und sind nicht als Beschränkung der Orientierung des Matrixaufbaus 10 zu interpretieren. Eine elektrisch isolierende, ebene Platte 12 ist angrenzend zwischen den Schaltplatten 11 und 13 angeordnet und erstreckt sich im wesentlichen in Breite und Länge mit diesen Platten. Eine ähnliche Isolationsplatte 14 ist zwischen den Schaltungsplatten 13 und 15 angeordnet, und eine weitere Isolatorplatte 16 ist zwischen den Schaltplatten 15 und 17 angeordnet. Die Schalt- und Isolatorplatten sind durch mehreren Nieten oder dergleichen zusammengepreßt, um einen kompakten Matrixaufbau zu schaffen, bei dem jede Isolatorplatte an jeder ihrer Seiten an der angrenzenden Schaltplatte anliegt.
Mehrere Matrixlöcher 20 sind durch den gesamten Aufbau einschließlich sämtlicher sieben Platten 11–17, in einer Richtung senkrecht zu der Plattenoberfläche gebohrt oder sonstwie geformt. Die Matrixlöcher 20 sind in Mustern oder Gruppen wie in US = A-5456608 geformt.
Auf der Oberseite (d. h. freiliegende) Oberfläche der Schaltklingelschaltungsplatte 11 sind mehrere leitende Schaltklingelspuren 21 üblicherweise auf die Plattenoberfläche durch bekannte Techniken plattiert. Jede Spur oder jede Leiter 21 erstreckt sich entlang einer entsprechenden Reihe von Matrixlöchern 20, wobei jede Reihe von Matrixlöchern 20 im Schaltplatte 11 eine entsprechende Spur 21 besitzt. Entsprechende Aufschaltspuren 22 sind auf die Unterseite (d. h. innen) der Schaltplatte 11 in genauer Übereinstimmung mit den entsprechenden Spuren 21 auf der gegenüberliegenden Seite der Platte 11 plattiert. Sich durch die Platte erstreckende Matrixlöcher 20 sind in herkömmlicher Weise elektrisch leitend plattiert, um Buchsen 30 zur Verbindung ihrer entsprechenden Spuren 21 und 22 an jedem Loch 18 zu bilden. Zusätzlich zu den verbindenden Spuren 21 und 22 dienen Buchsen 30 dazu, die Verbindung zwischen den Schaltungsplatten in der unten beschriebenen Weise zu gestatten.
Die Anschlußrufschaltplatte 13 besitzt mehrere Anschlußrufspuren 23, die linear und parallel voneinander beabstandet auf ihrer Oberseite angeordnet sind. Identische Mehrfachanschlußrufspuren 24 sind auf der Unterseite der Platte 1 3 in präziser Übereinstimmung mit den entsprechenden Spuren 23 angeordnet. Plattierte Buchsen 30 sind ebenfalls in den Matrixlöcher 20 der Platte 13 vorgesehen. Spuren 23 und 24 erstrecken sich entlang den entsprechenden Spalten der Löcher 20 und sind elektrisch durch Buchsen 30 verbunden. Die Anschlußrufspuren 23 und 24 erstrecken orthogonal relativ zu den Schaltrufspuren 21 und 22 auf der Schaltplatte 11.
Auf der Spitzenschaltplatte 15 sind. Schaltspitzenspuren 25 und 26 an der oberen bzw. der unteren Seite der Platte vorgesehen, in einem Feld, das identisch zu den Spuren 21 und 22 der Schaltplatte 11 ist, d. h. orthogonal zu Spuren 23 und 24 der Schaltplatte 13. Auf der Spitzenschaltplatte sind gegenüberliegende Anschlußspitzenoberflächenspuren 27 und 28 parallel zu den Spuren 23 und 24 angeordnet. Es versteht sich daher, daß die Schaltspuren auf Schaltplatten 11 und 15 parallel zueinander; aber orthogonal zu den Spuren auf Schaltplatten 13 und 17 angeordnet sind.
Die Spuren und Buchsen 30 auf jeder Platte sind von Spuren und Buchsen auf nachfolgenden Schaltplatten durch die angrenzenden Isolatorplatten 12, 14 und 16 isoliert, die zwischen angrenzenden aufeinander folgenden Schaltplatten positioniert sind. Es versteht sich jedoch, daß jede Schaltrufspur auf Schaltplatte 11 Beispielsweise elektrisch zu einer anderen Anschlußrufspur auf Schaltplatte 13 durch Herstellung einer Verbindung zwischen, Buchsen auf den zwei Schaltplatten an dem Matrixort, in dem sich die zwei orthogonalen aufeinander beziehenden Spuren kreuzen, hergestellt werden kann. Ein Schaltplattenverbindungsstift 40 zur Herstellung einer solchen Verbindung ist in der nachfolgend näher beschriebenen 4 dargestellt.
In herkömmlichen Schaltmatrizen nach dem Stand der Technik kann jede horizontale Spur (z. B. Schaltrufspur) und vertikale Spur (beispielsweise Anschlußrufspur) sich in Längsrichtung vollständig über ihre entsprechenden Matrixplatten erstrecken. Wenn eine horizontale Spur überbrückt oder verbunden ist mit einer vertikalen Spur, sind alle auf diesen Spuren angeordneten Verbindungslöcher für andere Verbindungen nicht verfügbar. Wenn zu Zwecken des leichteren Verständnisses wir annehmen, daß die Matrix N horizontale Spuren und N vertikale Spuren besitzt, so wird deutlich, daß nur N-Verbindungen auf der Matrix hergestellt werden können, obwohl N²-Matrixlöcher vorhanden sind. In dem erwähnten Dokument US-A-5 456 608 ist eine Technik zum Ausdehnen der Verbindungskapazität einer Matrix von einer bestimmten Größe beschrieben, in dem Unterbrechungen in den Spuren vorgesehen sind, um wirkungsvoll Untermatrizen der Gesamtmatrix bereitzustellen. In der Patentanmeldung ist das bevorzugte Ausführungsbeispiel dieses Merkmals als ein Abstand oder eine Unterbrechungslinie vorgesehen, die sich diagonal über die Matrix erstreckt, um zwei Untermatrizen zu bilden, wodurch die Anzahl der Verbindungspunktkapazitäten der Gesamtmatrix effektiv von N auf 2N – 1 steigt. Die Technik kann durch weiteres Unterteilen, beispielsweise in vier Untermatrizen, wie in 3 schematisch dargestellt, fortgesetzt werden. Insbesondere kann Matrix 33 in vier gleiche Kapazitätsuntermatrizen unterteilt werden, wodurch vier entsprechende Quadranten durch horizontale und vertikale Unterbrechungs- oder Abstandslinien gebildet werden. In dem Ausführungsbeispiel ist die Matrix 33 quadratisch mit zehn horizontalen Reihen von Verbindungslöchern und zehn vertikalen Reihe von Verbindungslöchern. Die horizontalen Spuren sind, anstatt sich über die gesamte Matrix zu erstrecken, zwischen der fünften und sechsten Spalte von Löchern unterbrochen. Ähnlich sind die vertikalen Spuren zwischen der fünften und sechsten Reihe der Löcher unterbrochen. Folglich ist jede horizontale Spur koplanar und kolinear mit, jedoch elektrisch isoliert von einer anderen Spur auf der angrenzenden Untermatrix angeordnet. Das Ergebnis besteht darin, daß vier elektrisch isolierte Fünf-mal-fünf-Untermatrixen denselben Platz wie eine Zehn-mal-zehn-Matrix beanspruchen. Diese Anordnung erlaubt zwanzig Verbindungen über die Untermatrizen, während nur zehn Verbindungen in der entsprechenden einfachen Matrix 33 ohne Bereitstellung der Unterbrechungen in den Spuren. Es ist wichtig, daß die Untermatrizen durch bloße Trennung der Spuren an den vorgesehenen Isolations- und Trennorten gebildet sind und nicht durch physikalisches Positionieren von Untermatrizen an verschiedenen Bereichen des Aufbaus. Dies wiederum hätte zur Folge, daß der Raum zwi schen aufeinanderfolgenden vertikalen Zeilen und Löchern 20 konstant ist, unabhängig davon, ob die Spalten in derselben Untermatrix oder in angrenzenden Untermatrizen sind. Ähnlich ist der Abstand zwischen aneinandergrenzenden horizontalen Reihen von Verbindungslöchern 20 deren Abstand unabhängig davon ist, ob die Reihen in derselben Untermatrix oder in angrenzenden Untermatrizen sind. In der Folge ist die Kapazität der Matrix verdoppelt, ohne Vergrößerung der physikalischen Abmessungen oder des Platzes für den Aufbau.
Schaltungsverbindungsstift 40 ist ein längliches Element, das einen Griff 41 an seinem proximalen Ende und eine konische Spitze 43 an seinem distalen Ende. Griff 41 ist im allgemeinen zylindrisch mit einem vorbestimmten Durchmesser und einem kegelförmigen proximalen Ende. Stift 40 besteht aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial, das in gewissem Maße beweglich ist (d. h. biegbar um seine Längsachse), um ein Brechen auszuschließen, wenn der Stift Biegekräften oder außerhalb der Längsachse verlaufenden Kompressionen ausgesetzt ist, jedoch hinreichend starr, um den Stift durch einen Satz von ausgerichteten Matrixlöchern 20 in dem Matrixaufbau 10 einzusetzen. In dieser Hinsicht ist der Durchmesser des Stifts kleiner als der Innendurchmesser des Buchsenkontakts 30. Ein ringförmiger Anschlagflansch 45 erstreckt sind radial von dem Stift 40 an einer Stelle näher zu dem proximalen Ende als zum distalen Ende des Stifts. Proximal von dem Anschlag 45 besitzt der Stift einen kurzen Zylinderabschnitt 44 mit einem zu dem Durchmesser des Griffs 41 ähnlichen Durchmesser. Zwischen Abschnitt 44 und Griff 41 ist ein kurzer Abschnitt 46 mit vermindertem Durchmesser vorgesehen, der sich distal von dem Griff 41 erstreckt und in einem erweiterten Kegelstumpfabschnitt 47 endet, der den Abschnitt 44 beendet. Anschlagflansch 45 besitzt einen Durchmesser größer als der des Lochs 20 und trennt den Stift in einsetzbare und nicht einsetzbare Längenabschnitte. Speziell der einsetzbare Stiftabschnitt ist von dem Anschlagflansch 45 beabstandet angeordnet, wobei die Einstecktiefe in ein Matrixloch 20 durch Anlegen des Flansches 45 gegen die freiliegende Oberfläche der Schaltplatte 11 begrenzt ist. Die Länge des einsteckbaren Abschnitts des Stiftes 40 ist derart, daß die distale Spitze 43 sich durch und hinter der unteren Schaltplatte 17 erstreckt, wenn der Stift vollständig in den Matrixaufbau eingesetzt ist (vgl. Fig. 5).
Der Abschnitt des vollständig eingesetzten Stifts 40, der sich zwischen der Kontaktbuchse 30 der Schaltungsplatten 11 und 13 erstreckt, ist von einer Ringkontakthülse 47 aus elektrisch leitendem federartigem Material umgeben. Eine ähnlich angeordnete Spitzenkontakthülse 49 erstreckt sich gleichzeitig zwischen der Kontaktbüchse 30 der Schaltungsplatten 15 und 17. Wenn nicht belastet (d. h. radial nicht komprimiert), besitzen Hülsen 47 und 49 einen geringfügig größeren Durchmesser als der Innendurchmesser der Kontaktbuchse 30. Wenn der Stift 40 vollständig in das Matrixloch 20 eingesetzt wird, erstreckt sich die Hülse 47 zwischen und ist radial zusammengepreßt durch ausgerichtete Kontaktbuchse 30 auf der Schaltrufplatte 11 und Anschlußrufplatte 13. Die radiale Kompression der elastischen Leiterhülse stellt einen positiven elektrischen Kontakt zwischen der Hülse und der Kontaktbuchse sicher, wodurch die Verbindung zwischen den entsprechenden Schaltrufspurleitern 21 und 22 und den Anschlußrufspurleitern 23, 24 sichergestellt wird. Eine ähnliche Verbindung wird zwischen den Schaltspitzenspurleitern 25, 26 und den Anschlußspitzenspurleitern 27, 28 durch Ringhülse 49 hergestellt.
Es versteht sich, daß jedes Paar von übereinander angeordneten Schaltrufspuren 21, 22 elektrisch mit einem übergeordneten Paar von Anschlußrufspuren 23, 24 durch einfaches Einführen eine Stiftes 40 in ein Matrixloch 20 verbunden werden kann, das dem Kreuzungsort des gespurten Paares entspricht, das verbunden werden soll. Die Spitzenspuren für denselben Anschluß und die Spitzenspuren für dieselbe Schalterleitung kreuzen sich in demselben Matrixloch 20, so daß eine vollständige Wähl- und Rufverbindung zwischen dem Anschluß und dem Schalter mit einem einzigen Schaltungsverbindungsstift 40 hergestellt werden kann. Stift 40 kann manuell oder mechanisch eingesetzt und entfernt werden, indem der proximale Griff 41 ergriffen und der Stift axial in die gewünschte Richtung bewegt wird. Das kegelförmige distale Ende 43 des Stifts erleichtert das Einführen in Löcher 20, indem der Stift in einem gewissen Maße flexibel ausgelegt ist, ist eine geringe axiale Fehlausrichtung des Stifts während des Einfügens nicht hinderlich und wichtiger noch, verursacht kein Brechen des Stifts aufgrund einer axialen Biegebelastung.
Nachfolgend mit Bezug auf 5: Eine diagrammatische Querschnittsdarstellung einer Matrix 10 ist bereitgestellt, die einen Schaltkreisverbindungsstift 40 zeigt, der in ein Matrixloch 20 mit den Kontakthülsen 47, 49 die Spurleiter an unterschiedlichen Schaltplatten verbindend eingeführt ist. Insbesondere Kontakthülse 47 verbindet einen Kontakt 30 auf Schaltplatte 11 mit einem ausgerichteten Kontakt 30 auf Schaltplatte 13. Ähnlich verbindet Kontakthülse 49 einen Kontakt auf Schaltplatte 15 mit einem ausgerichteten Kontakt 30 auf Schaltplatte 17.
Ebenfalls in Diagrammen in 5 dargestellt sind mehrere Drahtwickelpfosten, die verwendet werden, um externe Verbindungen für den Matrixaufbau herzustellen. Pfosten 51, beispielhaft für viele solche verwendeten Pfosten, wird verwendet um externe Verbindungen zu den Spurleitern 27, 28 auf Schaltplatte 17 bereitzustellen, ist ein elektrisch leitender Pfosten mit quadratischem Querschnitt, wobei der Pfosten in Längsrichtung quer zu der Matrix in eine plattierte Leiterbuchse in einem geeigneten durch die Schaltplatte 17 gebildetes Quadratloch 50 eingesetzt wird. Mehrere von diesen Löchern 50 sind ebenfalls in 1 dargestellt, wobei sie in Reihen entlang dem Boden des Matrixumfangs angeordnet sind. Drahtwickelpfosten 51 ist durch den Verbinder in Loch 50 durch einen Preß- oder Festsitz aufgenommen, um einen ausreichenden elektrischen Kontakt mit Spurleitern 27, 28 sicherzustellen, die sich entlang der Schaltungsplatte 17 hinter den Matrixlöchern 20 erstrecken. Um Positionsfestigkeit des Pfostens 51 im Loch 50 sicherzustellen, ist die Verbindung von Pfosten und Loch an der freiliegenden Oberfläche der Schaltungsplatte 17, wie dargestellt, gelötet oder in sonstiger Weise verstärkt. Anschlußwählleitung 52 für ein bestimmtes Anschlußdrahtpaar erstreckt sich von einem Kabel, das mehrere Anschlußdrahtpaare enthält zu Pfosten 51, wo es um den Pfosten 51 in einer einen ausreichenden elektrischen Kontakt sicherstellenden Weise gewickelt ist.
Drahtwickelpfosten 53, als Beispiel von vielen solcher Pfosten, um externe Verbindungen zu den Spurleitern 25, 26 auf der Schaltplatte bereitzustellen, steht senkrecht in einem plattierten Buchsenverbinder in einem geeignet vorbereiteten Loch in der Schaltplatte 15. Zugang zu der Bohrung in Platte 15 wird durch eine entsprechend ausgerichtete Bohrung 54 in Schaltplatte 17 bereitgestellt. Mehrere solcher Löcher 54 sind in 1 dargestellt, wobei die Löcher in Reihen angeordnet sind, die sich entlang der linken Seite des Matrixumfangs erstrecken. Löcher 54 sind nicht leitend plattiert, um als Leiter zu dienen, statt dessen sind sie bloß als Zugang zu den plattierten Löchern in Schaltungsplatte 15 durch ähnlich ausgerichtete Zugangslöcher in der zwischenliegenden Isolationsplatte 16 vorgesehen. Pfosten 53 steht in Eingriff mit dem plattierten Loch in Schaltkreis 15 durch einen Reibungs- oder Festsitz, Lot oder Ähnliches kann an Loch 54 verwendet werden, um Positionsfestigkeit für den eingesetzten Pfosten zu erzielen. Eine Leitung oder ein Schaltspitzendraht 55 ist leitend um den Pfosten 53 gewickelt und ist Teil eines geeigneten Kabels, das die Schaltspitzendrähte trägt.
Es sei angemerkt, daß Pfosten 51 und 53 in 5 nur zur leichteren Illustration aneinander angrenzend dargestellt sind. Tatsächlich ist der Anschlußdrahtwickelpfosten 51 in ein Loch 50 entlang der Unterkante der Matrix eingeführt, während der Schaltspitzenpfosten 53 in ein Loch 54 entlang der linken Kante der Matrix einge führt ist. Ähnlich sind die Drähte 52, 55 für diese Pfosten tatsächlich Teil von unterschiedlichen Kabeln, die Anschluß- bzw. Schaltdrähte tragen.
In einer ähnlichen Weise kann in 5 und 1 festgestellt werden, daß die Drahtwickelpfosten 56 externe Verbindungen zu Spurleitern 23, 24 auf der Anschlußrufschaltplatte und Drahtwickelpfosten 54 externe Verbindungen zu Spuren 21, 22 auf dem Leitungsrufschaltplatte 11 bereitstellen. Alle Pfosten 51, 53, 56 und 57 sind durch Löcher von der freiliegenden Seite der Schaltungsplatte 17 eingesetzt, die die gegenüberliegende freiliegende Oberfläche der Matrix von dieser ist, in welche die Schaltkreisverbindungsstifte 40 wahlweise eingesetzt werden.
Jeder Drahtwickelpfosten stellt elektrische Kontakte mit Leiterspuren nur auf einer Schaltplatte her, und die Zugangslöcher für mit jeder Schaltplatte verbundenen Pfosten sind in Reihen entlang entsprechender Kanten des Matrixumfangs angeordnet.
Während des Herstellungsprozesses der Matrix werden die Pfosten 51, 53, 56 und 57 eingesetzt und gekürzt, nachdem alle anderen Schritte in dem Matrixzusammenbauprozeß vollendet wurden. Die Pfosten sind mit unterschiedlicher Länge dargestellt abhängig von ihrer Einsetztiefe in den Matrixaufbau zu der gewünschten Schaltplatte. Es versteht sich jedoch, daß gleichlange Pfosten verwendet werden können, wodurch eine gestufte Darstellung der herausstehenden Abschnitte der Pfosten entsteht.
Es versteht sich ebenfalls, daß sämtliche Zugangslöcher, nicht bloß die Löcher 50 an der Schaltplatte 17 plattiert sein können, um die Stabilisierung der Position der Pfosten durch Anlöten an die plattierten Löcher zu erleichtern. Unter solchen Um ständen würden nur Löcher 50 ebenfalls als elektrische Verbindungen zu den Spurleitern auf Schaltplatte 17 dienen.
Ein besonderer Vorteil des Drahtwickelpfostens liegt darin, daß sie je nach Wunsch abgewickelt oder neu umwickelt werden können, um einen hohen Grad an Verfügbarkeit der externen Verbindungen zu der Matrix zu schaffen. Beispielsweise können Drähte in demselben Kabel mit verschiedenen Teilen der Matrix verbunden werden. Dies wäre mit herkömmlichen Steck- und Klinkenverbindern nicht möglich, da alle Kabeldrähte an demselben Stecker oder Klinke enden müssen.
Das Gerät und das Verfahren zum Einsetzen und Entfernen von Schaltkreisverbindungsstiften 40 relativ zu dem Matrixaufbau ist in 6–16 dargestellt, zu denen genaue Angaben nun gemacht werden. Der Mechanismus zum Entfernen, Transportieren und Setzen des Stiftes ist besonders, da er nur einen Motor zur Steuerung der Stiftbewegung entlang von drei orthogonal stehenden Achsen verwendet. Ebenfalls besonders ist die Technik, eine ungenaue Antriebskabelbewegung in eine exakte und positiv verriegelte Position des Stiftaufnehmers relativ zu irgendeinem Matrixloch 20 umzuwandeln. Der Antriebsaufbau ist als ein Rahmen auf den Matrixaufbau montiert (der Matrixaufbau ist in 6 nicht dargestellt, um die Klarheit zu bewahren und das Verständnis zu erleichtern) oberhalb der freiliegenden Oberfläche der Schaltplatte 11. Speziell die Antriebseinrichtung 60 weist einen oberen horizontalen Träger 61, einen unteren horizontalen Träger 62, einen linken vertikalen Träger 63 und einen rechten vertikalen Träger 64 auf, die an ihren Enden zu einem Rahmen verbunden sind. Es versteht sich, daß Ausdrücke, wie beispielsweise links, rechts, oben, unten, horizontal und vertikal hier zur Vereinfachung der relativen Beschreibung der Teile verwendet werden für die speziell in 6 dargestellte Orientierung. Genau genommen kann der Matrixzusammenbau 20 und die Antriebseinheit 60 im wesentlichen in jede Richtung orientiert sein, ohne die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Träger 61, 62, 63 und 64 bilden ein Rechteck oder Quadratrahmen um das Feld der Matrixlöcher 20. Ein horizontales Transportrohr 65 ist an seinem Ende durch entsprechend beabstandete Flansche des oberen Trägerelements 61 gehalten. In dieser Hinsicht sind die Enden des horizontalen Transportrohres 65 mit einem Gewinde versehen und an entsprechenden Trägerflanschen 61 durch Muttern 67 gesichert. Ein unteres horizontales Transportrohr 66 ist ähnlich durch Flansche eines unteren Trägerelements 62 gehalten. Horizontale Transportrohre 65, 66 sind parallel zueinander und in der Ebene des Matrixpaneels angeordnet und definieren die X-Achse der Bewegung, die nachfolgend beschrieben wird.
Ein oberer Blockaufbau 70 hält ein Paar von spulenförmigen Rollen 71, 72, die angeordnet sind, um weich entlang dem oberen Abschnitt der Fläche des Transportrohres 65 zu rollen. Rollen 71 und 72 sind ausgelegt, um frei um ihre entsprechenden Haltewellen 73 und 74 zurollen, die auf dem Block 70 in einer beabstandeten, einander gegenüberliegenden parallelen Ausrichtung angeordnet sind, die senkrecht zu dem Matrixaufbau 20 steht. In dieser Hinsicht erlauben die Rollen 71, 72 eine stetige Bewegung des Blocks 70 entlang der X-Achse innerhalb der durch die Endflansche des Trägers 81 gesetzten Grenzen. Der spulenartige Ausbau der Rollen 71, 72 erlaubt es den Rollen, die obere Hälfte des Rohrs 65 in einer Weise zu umgreifen, die eine Bewegung der Rollen und von Block 70 von der X-Achse ausschließt, wodurch eine ausschließliche lineare Bewegung entlang der Achse sichergestellt ist.
Ein unterer Blockaufbau 75 ist zum großen Teil ähnlich zu dem unteren Block 70 und trägt ein Paar von ähnlichen spulenförmigen Rollen 76, 77, die zur stetigen Bewegung entlang der unteren Hälfte des unteren Trägerrohrs 66 ausgebildet sind.
Dieser Eingriff durch die oberen und unteren Rollen der Rohre 65 und 66 verhindert, daß die Aufnahmeeinheit (nachfolgend beschrieben) aus der X-Y-Ebene geneigt wird.
Jedes Paar der vertikal orientierten Rohr 80, 81 ist mit seinem oberen Ende an dem oberen Blockaufbau 70 und mit seinem unteren Ende an dem unteren Blockaufbau 75. Dieser Eingriff schafft einen starren Unferaufbau, der aus den Rohren 80, 81 und Blöcken 70, 75 gebildet ist. Ein vertikaler Transportträger 69 ist mit vier spulenförmigen Rollen 82, 83, 84 und 85 versehen, die vorgesehen sind, um sich um entsprechend parallel auf dem Wägen 69 befestigte Trägerwellen zu drehen und senkrecht zu dem Matrixaufbau orientiert sind. Rollen 82 und 83 stehen in Eingriff und rollen frei entlang der Innenhälfte des Rohres 80, das zu dem Rohr 81 weist. Ähnlich greifen Rollen 84 und 85 ein und rollen frei entlang der Innenplattenhälfte des Rohres 81, das zu dem Rohr 80 weist. Transportwagen 69 ist dadurch in einer vertikalen Ebene gehalten, die durch die parallelen Rohre 80 und 81 aufgespannt ist. Der Wagen ist auf eine ähnliche Weise von einer Bewegung relativ zu diesen Rohren in einer anderen als der vertikalen Richtung (d. h. entlang der Y-Dimension) gehindert und seine Y-Achsenbewegung ist durch die Blöcke 70, 75 begrenzt.
Um sicherzustellen, daß der obere Block 70 und der untere Block 75 sich gemeinsam in dieselbe Richtung bewegen, ist ein Ausrichtkabel 87 in Verbindung mit vier Ausrichtungsscheiben 88, 89, 90 und 91 vorgesehen, die an entsprechenden Ecken des Antriebausbaurahmens angeordnet sind. Ein Ende des Ausrichtkabels 87 ist an dem oberen Block 70 befestigt und erstreckt sich nach links (wie in 6 dargestellt) und 180° um die obere linke Eckscheibe 88. Das Ausrichtkabel 87 erstreckt sich horizontal entlang der Rahmenoberseite über und um die obere rechte Eckscheibe 89 und wendet sich 90° nach unten und um die untere rechte Eckscheibe 90. Die Kabelwendung ist 90° um die Scheibe 90 und erstreckt sich anschließend hori zontal entlang dem Grund des Rahmens zu der unteren linken Eckscheibe 91. In seiner Erstreckung zwischen den Scheiben 90 und 91 ist das Kabel an den unteren Block 75 geklemmt oder sonstwie fixiert, um eine Bewegung des unteren Blocks mit dem Kabel 87 sicherzustellen. Das Kabel verläuft anschließend 90° um die untere linke Eckscheibe 91 und nach oben zu und um die obere linke Eckscheibe 88, wo es sich um 90° dreht und sich zurück zu der oberen rechten Eckscheibe 89 erstreckt, um 180° um diese Scheiben wickelt und hinüber zu dem oberen Block 70, wo das andere Ende des Kabels gesichert ist. Es versteht sich, daß, wenn der obere Block sich in eine der Richtungen entlang der X-Achse bewegt, es das Ausrichtkabel 87 in diese Richtung zieht und eine Bewegung des unteren Blocks 75 in dieselbe Richtung bewirkt.
Ein Antriebskabel 100, wie am besten in Fign. 5 und 6 dargestellt, ist einige Male in einer Windenantriebseinrichtung um eine nahe der oberen linken Ecke des Antriebsaufbaurahmens angeordnete Antriebsrolle 101 gewickelt. Die Antriebsrolle 101 ist durch einen hinter der Antriebsrolle an dem oberen Seitenträger 61 befestigten Schrittmotor 102 zur Drehung angetrieben. Das Antriebskabel 100 erstreckt sich horizontal in der X-Richtung der Antriebsrolle 101 und greift in eine optische Verschlußantriebsscheibe 99 ein, die zur Messung der Antriebskabelbewegung dient. Von der optischen Verschlußantriebsscheibe 99 erstreckt sich das Kabel in der X-Richtung zu einer Freilaufscheibe 103, die auf dem Träger 61 nahe der oberen rechten Ecke des Rahmens befestigt ist. Das Antriebskabel 100 macht eine 180°-Drehung um die Freilaufscheibe 103 und erstreckt sich entlang der X-Achse zurück zu der am weitesten links liegenden Freilaufscheibe 104, die an dem oberen Blockaufbau 70 befestigt ist. Nach einer 90°-Wendung nach unten um die Scheibe 104 endet das Antriebskabel an einer Kabelspanneinrichtung und erstreckt sich in der Y-Richtung und wendet sich anschließend um 90° um eine besonders weit links liegende Freilaufscheibe 105, die an einem unteren Block 75 befestigt ist und sich an schließend nach rechts in der X-Richtung erstreckt und um 90° um eine weit rechts liegende Freilaufscheibe erstreckt, die ebenfalls an dem Block 75 befestigt ist. Antriebskabel 100 erstreckt sich . anschließend entlang der Y-Richtung nach oben zu einer am weitesten unten liegenden Freilaufscheibe 107, die an dem Wagen 69 befestigt ist, wo das Kabel sich um 90° nach innen entlang der Z-Richtung auf einer mit einer Nut versehenen Kante eine Aufnehmerplattenantriebsscheibe 108 erstreckt. Die Aufnehmerplattenscheibe 108 besitzt die Form eines Hauptkreissegments, das in der Z-Ebene liegt, senkrecht zu den X- und Y-Richtungen. Die Aufnehmerplattenscheibe, am besten in 8 dargestellt, besitzt einen Umfang, der mit einer Ausnehmung zur Aufnahme des Antriebskabels 100 versehen ist und das Antriebskabel endet in dieser Ausnehmung an einem Punkt, der durch Referenzzeichen 109 gekennzeichnet ist. Das Antriebskabel 100 erstreckt sich von dem Punkt 109 in Z-Richtung zu einer oberen Freilaufscheibe 110, die auf dem Wagen 69 befestigt ist, auf der das Antriebskabel um 90° nach oben dreht ist, so daß es sich entlang der Y-Richtung zu einer weit rechts liegenden Freilaufplatte 111 erstreckt, die an dem oberen Block 70 befestigt ist. Die Scheibe 111 dreht das Antriebskabel 90 nach links, wo es sich in der X-Richtung zurück zu der Antriebsrolle 101 erstreckt.
Wie am besten in den 9 und 6 dargestellt, besitzt das horizontale Transportrohr 65 mehrere axial beabstandete Schlitze 120, die in diesem gebildet sind und sich ungefähr in 75° Umfangsrichtung um das Rohr erstrecken. Tatsächlich sind dort zwei Reihen von Schlitzen, jede Reihe ist gegeneinander um ungefähr 90° auf dem Rohrumfang versetzt. Die Schlitze 120 in jeder Reihe sind axial in der Mitte zwischen den Schlitzen in der anderen Reihe angeordnet, so daß aus einer Longitudinalen oder Axialen jeder nachfolgende Schlitz um 90° Umfangsrichtung von den vorausgehenden Schlitzen versetzt ist. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Schlitzen ist genau gleich zu dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Matrixlöchern 20 in dem Matrixaufbau.
Zwei Solenoide 121, 122 sind auf dem oberen Blockaufbau 70 befestigt und jeder besitzt einen wahlweise ausziehbaren und zurückfahrbaren Arm mit einem vorstehenden Stift. In 9 ist jeder Solenoid 121, 122 zweimal dargestellt, um den mit Strom beaufschlagten und den nicht mit Strom beaufschlagten Zustand an den entsprechenden Schlitzen 120 darzustellen; es versteht sich, daß nur einer von jedem Solenoiden vorgesehen ist. Die Arme der zwei Solenoide sind senkrecht relativ zueinander orientiert und derart positioniert; daß ihre Stifte neben den versetzten Reihen der Schlitze 120 im Rohr 65 liegen. Folglich, während der obere Block 70 sich in der X-Richtung relativ zu dem Rohr 65 bewegt, sind die Arme und Stifte des Solenoids 121 und 122 mit den unterschiedlichen Schlitzreihen ausgerichtet. Wichtig ist, daß die Stifte der Arme 121 und 122 in derselben Ebene senkrecht zu dem Rohr 65 ruhen, so daß, wenn der Arm und Stift von einem Solenoid mit den Schlitzen 120 in der Reihe von Schlitzen ausgerichtet ist, der Arm und Stift des anderen Solenoids zwischen aufeinanderfolgenden Schlitzen in ihrer Reihe angeordnet sind. Die sich von den Solenoidarmen erstreckenden Stifte haben einen kleineren Durchmesser als die Breite der Schlitze 120. Solenoide 121, 122 sind von der Art, daß sie ihren Arm zurückziehen, wenn der Solenoid bestromt ist, und die Arme auf eine Federvorspannung hin vorstrecken, wenn der Solenoid nicht bestromt ist. Demgemäß sind die Armstifte zurückgezogen, wenn beide Solenoide bestromt sind, und geben das Rohr 65 frei, wodurch eine unbehinderte Bewegung des oberen Blocks 70 entlang der X-Richtung zugelassen wird. Wenn jedoch einer der Solenoide 121 oder 122 nicht bestromt wird, ruht sein Armstift auf der Fläche des seitlichen Rohrs 65 und unter der Federvorspannung wird dieser in das Rohr gedrückt und in einen mit dem Arm ausgerichteten Schlitz 120: Demgemäß dienen die Solenoide als Bremse, die wahlweise betätigbar ist, um eine Bewegung des oberen Blocks 70 relativ zu dem Rohr 60 zu verhindern oder zu gestatten. In einer ähnlichen Weise ist ein Paar von Solenoiden 123 (nur einer ist in 6 sichtbar) auf dem Wagen 69 befestigt, um in ähnliche Schlitze 120 einzugreifen, die in zwei 90° voneinander getrennten Reihen entlang der Länge des vertikalen Rohres 81 gebildet sind, wobei die Solenoide die gleiche selektive Bremswirkung für den Wagen entlang dem Rohr bilden. Im tatsächlichen Betrieb ist ein Solenoid steuerbar nicht bestromt, nur vor der Beendigung der Bewegung des Blocks 70 oder Wagen 69, so daß der Arm vorgestreckt werden kann, um in Kontakt mit dem Rohr 65 zwischen den Schlitzen 120 zu gelangen. Wenn der Block oder Wagen sich weiterbewegen, wird der nicht bestromte Solenoidarm in den nächsten Schlitz gedrückt, um die Bewegung zu stoppen.
Wie in den 8 und 10 dargestellt, ist ein Solenoid 124 auf dem Wagen 69 montiert, der einen in X-Richtung beweglichen Stift 125 besitzt, um wahlweise in ein Loch 126 oder aus diesem heraus gezogen zu werden, das in dem Aufnehmerplattenantriebsrad 128 gebildet ist. Wenn Solenoid 124 nicht bestromt ist, greift der Stift 125 in Loch 126 und verhindert so eine relative Bewegung der Aufnehmerplatte. Wenn Solenoid 124 nicht bestromt ist, ist das Aufnehmerplattenantriebsrad in der Lage, sich in der Z-Richtung um eine entlang der X-Richtung verlaufende Achse zu drehen. Insbesondere das auf der drehbaren Aufnehmerplattenscheibe 128 endende Antriebskabel 100 ist in der Lage, die Scheibe um die X-Achse zu drehen und durch die Verbindungsstange 141 die Aufnehmerplatte in der Z-Richtung. zu bewegen, wenn Stift 125 aus dem Loch 126 zurückgezogen ist.
Die Bewegung des Aufnehmeraufbaus in einer der drei Richtungen X, Y und Z wird daher durch Bestromen der Solenoide für die Achse, in der die gewünschte Bewegung erfolgen soll, erreicht und durch Bestromen eines einzelnen Antriebsmotors 102, um die Antriebsrolle 101 und das Antriebskabel 100 anzutreiben. Besonders der Aufnehmeraufbau kann in der X-Richtung durch Bestromen beider Solenoide 121 und 122 bewegt werden, damit der obere Block 170 sich frei relativ zu dem Rohr 65 bewegen kann, Solenoide 123 und 124 verbleiben nicht bestromt, so daß Y und Z in Bewegung verhindert ist. Unter diesen Umständen ist der nach unten stehende Abschnitt des Antriebskabels 100 von der Freilaufscheibe 104 zu der Freilaufscheibe 105, über die Freilaufscheibe 106, um die Scheibe 107, 108 und 110 nach oben zu der Scheibe 111 aufgrund des Bremsens festgelegt. Das Antriebssystem kann folglich als eine bewegliche horizontale Schlaufe des Antriebskabels 100 angesehen werden, das sich zwischen den Rädern 101 bis 103 erstreckt, mit dem verbleibenden Antriebspfad davon abgehängt und horizontal beweglich damit. In ähnlicher Weise ist der Wagen 69, wenn die Solenoide 123 beide bestromt sind in der Lage, vertikal unter der Steuerung des Schrittmotors 102 sich zu bewegen, solange die Solenoide 121, 122 und 124 nicht bestromt sind. Unter diesen Umständen kann die horizontale Antriebskabelschlaufe um die Räder 101 und 103 nicht die positiv verriegelten Scheiben 104, 105, 106 und 111 horizontal bewegen, jedoch kann die Scheibe 110 (und der Wagen 69) nach oben ziehen oder die Scheibe 107 (und Wagen 69) nach unten drücken, abhängig von der Drehrichtung des Motors 102. Die Bewegung in Z-Richtung wird demgemäß durch Bestromen von Solenoid 124 erreicht, während Solenoide 121, 122 und 123 nicht bestromt werden. Unter diesen Umständen sind Scheiben 104, 105, 106, 107, 110 und 111 in der Stelle verriegelt und das einzige bewegliche Element ist Aufnehmerscheibe 108, an der beide Enden des Kabels 100 befestigt sind. Die Bewegung der Aufnehmerscheibe ist eine reine Drehung und erzeugt einen relativ schmalen Bewegungsbereich des Kabels. Ein großer Bewegungsbereich, falls erforderlich, könnte durch Vergrößerung des Umfangs der Antriebsscheibe 108 erreicht werden, so daß die Länge des min der Scheibe in Eingriff stehenden Kabels ähnlich steigen würde. Wichtig ist, daß das System eine Bewegung nur in einer Richtung gleichzeitig erlaubt.
Die optische Verschlußantriebsscheibe 99 dreht in herkömmlicher Weise einen Verschluß, wenn sie durch das Antriebskabel 100 gedreht wird, der nachfolgend einen Optokuppler ein- und ausschaltet, um elektrische Pulse zu erzeugen, die durch einen Systemprozessor gezählt werden. Die gezählten Pulse besitzen eine direkte Beziehung zur linearen Bewegung des Kabels und des Aufnehmers, der durch das Kabel angetrieben wird. Folglich, wenn der Motor 102 eine Fehlfunktion aufweist oder wenn Kabel 100 über die Antriebsrolle 101 rutscht, empfängt der Prozessor weniger Pulse und veranlaßt einen Korrekturvorgang oder Alarm.
Anfängliche Positionsfeststellung kann mit Hilfe von Schaltern (nicht dargestellt) erreicht werden, wenn der vertikale Aufbau an der weit links außen liegenden Position befestigt ist und wenn der Wagen 69 in der links außen liegenden Position sich befindet. Speziell Wagen 69 kann seitlich nach links bewegt werden, bis ein Endschalter gefühlt wird. Solenoide 121 und 122 können dann abgeschaltet werden und Wagen 69 bewegt sich seitlich nach rechts bis einer der zugehörigen Solenoidarmstifte in einen Schlitz des seitlichen Rohres 65 fällt, wodurch die weitere seitliche Bewegung unterbunden ist. Der Aufnehmer kann anschließend über der unteren Reihe von Löchern in dem Matrixpaneel durch Bewegen des Wagens nach unten positioniert werden, bis der untere vertikale Endschalter betätigt und erfaßt wird. Mit nicht bestromten Solenoiden 123 kann der Wagen nach oben bewegt werden, bis ein Armstift von einem der Solenoide 123 in einen Schlitz 120 in dem vertikalen Rohr eingreift, wodurch jede weitere Bewegung verhindert ist. Der Aufnehmer ist folglich über der untersten Reihe der Matrixlöcher in dem Matrixpaneel positioniert.
Es sei angemerkt, daß für die genaue Festlegung des Aufnehmers über den einzelnen Matrixlöchern die Flanschmuttern 67, die an den Rohren 65, 66, 80 und 81 (wie in 6 dargestellt) gelöst werden können, um eine axiale Bewegung der Rohre zuzulassen, so daß die Schlitze 120 je nach Notwendigkeit zur Ausrichtung mit Matrixlöchern 20 positioniert werden können. Sind die Rohre richtig positioniert, werden die Muttern 67 angezogen, um eine weitere Rohrbewegung zu verhindern.
Die Steuerung der Bewegung über den Antriebsaufbau wird von einem entfernten Ort durchgeführt, üblicherweise von einem zentralen Telefonsystembüro. Ein verallgemeinertes Blockdiagramm von einer an einem entfernten Ort von dem Antriebssystem befindlichen und eine solche Fernsteuerung zulassenden Ausrüstung ist in 11 dargestellt, auf die nun besonders Bezug genommen wird. Steuersignale von einem Telefonzentralbüro werden von einem Modem 129 empfangen, das eine Schnittstelle 130 aufweist, um die Signale zu formatieren und über einen Mikroprozessorbus 131 zu dem Mikroprozessor 132 zu verteilen. Bus 131 ermöglicht die Signalkommunikation zwischen dem Mikroprozessor und sämtlichen gesteuerten Geräten und datenverarbeitenden Schaltkreisen der entfernten Station. Mikroprozessor 132 steuert den Betrieb der Geräte an der entfernten Station, einschließlich den Schrittmotor 102, die horizontalen Bremssolenoide 121, 122, die vertikalen Bremssolenoide 123 und den Aufnehmerbremssolenoid 124. Ein nicht-flüchtiger Lese-/Schreibdirektzugriffsspeicher (RAM) 133 ist vorgesehen, um den Status (d. h. ob oder ob nicht besetzt) von verschiedenen Matrixorten zu speichern und die Lochorte der verschiedenen SchaltkreisVerbindungsstifte 40. Ein nur Lesespeicher (ROM) 134 speichert das Betriebssystemprogramm und Anwendungsprogramm zum Betrieb des Mikroprozessors. Ein flüchtiger RAM 135 dient als vorübergehender Arbeitsspeicher.
Der Schrittmotor 102 ist durch einen Schrittmotorumsetzer 127 gesteuert, der wiederum durch einen Schrittindexer 128 gesteuert wird. Umsetzer 127 und Indexer 128 sind käuflich erwerbbare Bauteile, die in herkömmlicher Weise zur Steuerung von Schrittmotoren verwendet werden. Der Umsetzer 127 beispielsweise kann ein Modell NEAT SDN7, hergestellt von New England Affiliated Technologies, sein, während der Indexer 128 ein Model INDEXER LPT (unter Verwendung einer Zeilendruckersteuerung) hergestellt wird von Ability System Corporation. Ansprechend auf die von dem Mikroprozessor 132 mit dem Bus 131 empfangenen Steuersignale legt der Schrittindexer 128 Schrittsignale an den Umsetzer 127 an. Der Umsetzer antwortet durch Anlegen geeigneter Steuersignale an den Motor 102, um den Motor positiv zu einem Schritt anzutreiben und das Antriebskabel 100 zu bewegen. Auf den Aufnehmermechanismus, der den geeigneten Ort in jeder Richtung erreicht, werden die geeigneten Bremssolenoide betätigt/nicht betätigt, um eine Änderung in der Aufnehmerbewegungsrichtung zu bewirken.
Mit Bezug auf 10 der beiliegenden Zeichnungen, die Aufnehmerplattenantriebs scheibe 108 ist mechanisch mit einer Aufnehmerplatte 140 durch einen hin- und herbewegenden Verbindungsarm 141 verbunden. Speziell auf Drehung des Aufnehmerplattenantriebsrades 108 drückt der Verbindungsarm 141 die Aufnehmerplatte 140 in die Z-Richtung (d. h. senkrecht zu dem Matrixpaneel 20) oder zieht diese. Die Aufnehmerplatte 40 trägt eine Aufnehmerspitze 143, die zum Greifen und Freilassen eines Aufnehmerstifts 40 in der unten beschriebenen Weise geeignet ist. Die Details der Aufnehmerspitze 143 sind in 12 bis 16 der folgenden Abschnitte beschrieben.
Es versteht sich, daß das Konzept zur Verwendung eines einzigen Antriebskabels und eines Motors viele Vorteile gegenüber separaten Antriebseinrichtungen für jede Achse der Bewegung besitzt. Weiterhin ist die oben beschriebene Antriebseinrichtung besonders vorteilhaft um besondere Bewegungen entlang von zwei oder drei orthogonal stehenden Achsen zu erzielen. Das einzige Kabel und die Motoreinrichtungen kombiniert mit dem wahlweisen Bremsen entlang sämtlicher Achsen, aber nur einer Achse gleichzeitig, kann als eine Steuerbewegung entlang anderen als orthogonal stehenden Achse verwendet werden. Beispielsweise ein Polarkoordinatensystem könnte hierzu verwendet werden, wobei, ein schwenkbares Rohr nach Art des Trägerrohrs 65 geschlitzt ist, um 360° schwenkbar ist. An seinem distalen Ende trägt das Rohr einen Block, der um ein rohrförmiges Rohr angeordnet ist, das ähnlich geschlitzt ist. Ein den beispielsweise oben beschriebenen Aufnehmer tragender Wagen ist vorgesehen, um entlang des drehbaren Rohres zu fahren. Solenoide auf dem Wagen besitzen Arme der beschriebenen Art, um wahlweise in die Schlitze entlang dem rotierenden Rohr einzugreifen, um die Position des Wagens entlang dem rotierenden Rohr zu bremsen und positiv festzulegen. Solenoide auf dem Block werden wahlweise bestromt, um zu bremsen und die Winkelposition des rotierbaren Rohres relativ zu einem Ringrohr festzulegen. Die Aufnehmerplatte und Scheiben sind dieselben wie beschrieben. Ein einzelner Motor treibt ein einzelnes Antriebskabel, das durch Scheiben auf dem Block, Wagen und Aufnehmer eingreift, um den Aufnehmer nur entlang der nicht gebremsten Achse zu bewegen. Der steuernde Mikroprozessor ist programmiert, um Polarkoordinaten für Aufnehmerbewegung und -ziel bereitzustellen anstatt rechteckiger Koordinaten, wie in dem oben beschriebenen System.

Claims

Verfahren zum Transport eines Verbindungsstifts hin zu und von einzelnen Verbindungsorten in einer Schaltmatrix durch eine stiftaufnehmende und -setzende Einrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Bewegen eines Transportwagens (69) der Einrichtung wahlweise in eine von zwei gegenüberliegenden Richtungen entlang einem ersten Pfad, und (b) Bewegen des Transportwagens (69) wahlweise. in eine von zwei Richtungen entlang einem zweiten Pfad senkrecht zu dem ersten Pfad, wobei erster und zweiter Pfad in einer Transportebene parallel zu der Matrix angeordnet sind, gekennzeichnet durch (c) Begrenzen der Bewegung des Transportwagens (69) auf nur einen von dem ersten und dem zweiten Pfad gleichzeitig durch wahlweises Verhindern der Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem ersten und zweiten Pfad unabhängig voneinander, wobei die Bewegung des Transportwagens durch denselben Antriebsmotor (102) in Schritten (a) und (b) in Kombination mit einem Antriebskabel und Freilaufscheiben gesteuert wird, und (d) Bewegung des Transportwagens (69) in eine der zwei ausgewählten, entgegengesetzten Richtungen entlang einem dritten Pfad, der senkrecht zu der Transportebene angeordnet ist durch den Antriebsmotor (102), wobei Schritt (c) eine Begrenzung der Bewegung des Transportwagens (69) zu nur einem von dem ersten, zweiten und dritten Pfad gleichzeitig zuläßt durch wahlweises Unterbinden der Bewegung der Einrichtung entlang der anderen zwei Pfade, und wobei der Antriebsmotor (102) die einzige Quelle von bewegungserzeugender Kraft für die Einrichtung entlang der ersten, zweiten und dritten Pfade ist, und Bewegung entlang dem ausgewählten Pfad durch positives Blockieren der Bewegung der Einrichtung entlang den zwei nicht ausgewählten Pfaden bewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: Schritt (a) einschließt, den Transportwagen (69) entlang einem sich entlang dem ersten Pfad erstreckenden ersten Träger (65, 66) zu verschieben, Schritt (b) einschließt, den Transportwagen (69) entlang einem sich entlang des zweiten Pfades erstreckenden zweiten Träger (80, 81) zu verschieben, Schritt (d) einschließt, die Einrichtung um eine parallel zu der Transportebene ausgerichtete Achse zu drehen, und Schritt (c) die folgenden Schritte aufweist: Eingreifen des Transportwagens (69) in den ersten Träger (60, 65), um eine Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem ersten Pfad zu unterbinden; Eingreifen des Transportwagens (69) in den zweiten Träger (80, 81), um eine Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem zweiten Pfad zu unterbinden, und Blockieren einer Drehung des Transportwagens (69), um eine Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem dritten Pfad zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritte (a), (b) und (d) ein Verschieben eines einzelnen Antriebskabels (100) durch einen Antriebsmotor (102) aufweist und Führen des Antriebskabels über mehrere Freilaufscheiben, die an der Einrichtung befestigt sind und den Kabelpfad definieren.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der erste, zweite und dritte Pfad paarweise zueinander orthogonal sind; wobei Schritte (a), (b) und (d) folgendes aufweisen: Wickeln des Antriebskabels (100) um eine erste Scheibe (101), die durch den Antriebsmotor (102) um eine Achse senkrecht zu der Transportebene drehbar ist und das als eine Antriebsscheibe dient; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der ersten Scheibe (101) in eine Richtung parallel zu der Transportebene zu einer zweiten Freilaufscheibe (103), die drehbar um eine senkrecht zu der Transportebene stehende Achse ist, und Biegen des Kabels um ungefähr 180° um die zweite Freilaufscheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der zweiten Freilaufscheibe zu einer dritten Freilaufscheibe (104), die drehbar um eine Achse senkrecht zu der Transportebene, und von einem ersten Block gehalten ist, der verschieblich entlang einem als Teil des ersten Trägers dienenden Rohr ist, und Biegen des Antriebskabels um ungefähr 90° um die dritte Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der dritten Scheibe (104) zu einer vierten, um eine senkrecht zu der Transportebene stehende Achse drehbare Freilaufscheibe, die durch einen zweiten Block getragen wird, der entlang einem zweiten Rohr, das als Teil des ersten Trägers dient und sich parallel zu dem ersten Rohr erstreckt, verschieblich ist, und Biegen des Antriebskabels um ungefähr 90° um die vierte Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der vierten Scheibe in einer Richtung parallel zu der zweiten Scheibe, zu einer fünften Freilaufscheibe, die um eine Achse senkrecht zu der Transportebene drehbar und durch den zweiten Block gehalten ist, und Biegen des Antriebskabels ungefähr 90° um die fünfte Scheibe allgemein zurück zu dem ersten Block; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der fünften Scheibe zu einer sechsten Freilaufscheibe, die um eine parallel zur Transportebene stehende Achse drehbar ist und an einem an einem dritten Rohr verschieblichen Wagen befestigt ist, wobei das dritte Rohr befestigt an und zwischen dem ersten und zweiten Block verläuft und als Teil des zweiten Trägers dient, und Biegen des Antriebskabels teilweise um die fünfte Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der sechsten Scheibe zu einer siebten Freilaufscheibe, die drehbar um eine Achse parallel zu der Transportebene ist und durch den Wagen getragen wird, und Befestigen eines Endes des Antriebskabels an der siebten Scheibe; Sichern eines weiteren Endes des Antriebskabels (100) an der siebten Scheibe und Erstrecken des Endes von dem Kabel zu einer achten Freilaufscheibe, die drehbar um eine Achse parallel zu der Transportebene angeordnet ist und von dem Träger getragen wird; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der achten Scheibe zu einer neunten Freilaufscheibe, die drehbar um eine senkrecht zu der Transportebene stehende Achse ist und von dem ersten Block getragen wird, und Biegen des Antriebskabels ungefähr 90° um die neunte Scheibe; und Zurückführen des Antriebskabels zu der ersten Scheibe.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem Schritte (a) und (b) aufweisen: Wickeln des Antriebskabels (100) um eine erste von dem Antriebsmotor um eine Achse senkrecht zu der Transportebene drehbare Scheibe, die als Antriebsscheibe dient; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der ersten Scheibe in eine Richtung parallel zu der Transportebene, zu einer zweiten Freilaufscheibe, die drehbar um eine senkrecht zu der Transportebene stehende Achse ist, und Biegen des Kabels um ungefähr 180° um die zweite Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der zweiten Scheibe zu einer dritten Freilaufscheibe, die um eine senkrecht zu der Transportebene sich erstreckende Achse drehbar ist und von einem ersten entlang einem ersten Rohr, das als Teil des ersten Trägers dient, verschieblichen ersten Block gehalten ist; und Biegen des Antriebskabels ungefähr 90° um die dritte Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der dritten Scheibe zu einer vierten Freilaufscheibe, die um eine senkrecht zu der Transportebene stehende Achse drehbar ist und von einem entlang einem als Teil des ersten Trägers dienenden und sich parallel zum ersten Rohr erstreckenden zweiten Rohr verschieblichen zweiten Block getragen ist, und Biegen des Antriebskabels ungefähr 90° um die vierte Scheibe; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der vierten Scheibe in eine Richtung parallel zu dem zweiten Rohr, zu einer fünften Freilaufscheibe, die um eine Achse senkrecht zu der Transportebene drehbar ist und von einem zweiten Block getragen wird, und Biegen des Antriebskabels um ungefähr 90° um die fünfte Scheibe allgemein zurück zu dem ersten Block; Erstrecken des Antriebskabels (100) von der fünften Scheibe zu einer sechsten Freilaufscheibe, die um eine Achse senkrecht zu der Transportebene drehbar ist und von dem ersten Block getragen wird, und Biegen des Antriebskabels um ungefähr 90° um die sechste Scheibe; und Zurückführen des Kabels zu der ersten Scheibe.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei Schritt (c) die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Unterbinden der Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem ersten Pfad durch wahlweises Vorstrecken eines Stifts von dem ersten Block in einen ausgewählten Schlitz in einer Reihe von Schlitzen, die in und in longitudinaler Richtung beabstandet von dem ersten Rohr sind, um den Block an einer Bewegung aus einer durch den ausgewählten Schlitz in der ersten Reihe definierten Position hindern; und Verhindern der Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem zweiten Pfad durch wahlweises Vorstehen eines Stiftes von dem Wagen in einen ausgewählten Schlitz in einer zweiten Reihe von Schlitzen, die in und longitudinal beabstandet entlang dem zweiten Rohr gebildet sind, um den Wagen an einer Bewegung von einer durch einen ausgewählten Schlitz in der zweiten definierten Position zu hindern.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei Schritt (c) die folgenden Schritte aufweist: Verhinderung der Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem ersten Pfad durch wahlweises Verhindern der Bewegung des ersten Blocks entlang dem ersten Rohr, und Verhindern der Bewegung des Transportwagens (69) entlang dem zweiten Pfad durch wahlweises Verhindern der Bewegung des Wagens entlang dem zweiten Rohr.
Verfahren nach Anspruch 3, das zusätzlich den Schritt einer Fehleranzeige ansprechend auf die Feststellung eines Rutschens des einzigen Antriebskabels (100) oder einer Fehlfunktion des Antriebsmotors (102) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei eine von den Reihen von Freilaufscheiben einen optischen Verschlußzähler antreibt und die Feststellung eines Schlupfes folgendes aufweist: Bestimmen einer Anzahl von Schritten des Antriebsmotors (102) während des Transportes von dem Stift; Bestimmen der Anzahl von diskreten Längeneinheiten des Antriebskabels (100), das über die eine Scheibe durch den optischen Verschlußzähler läuft; Vergleichen der Anzahl der Antriebsmotorschritte mit der Anzahl von diskreten Längeneinheiten; und Anzeigen eines Fehlers nachfolgend auf einen ein nicht passendes Ergebnis liefernden Vergleich.
Vorrichtung zum Transport eines Verbindungsstiftes zu und von einzelnen Verbindungsorten in einer Schaltmatrix, um Verbindung zwischen externen mit der Schaltmatrix verbundenen Leitungen herzustellen und zu trennen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: Bestückungseinrichtungen (69) zum Aufnehmen des Verbindungsstifts von einem ersten Verbindungsort in der Schaltmatrix und Positionieren des Verbindungsstifts in einem zweiten Verbindungsort in der Schaltmatrix, wobei die Setzeinrichtung wahlweise in einer horizontalen, vertikalen oder nach innen weisenden orthogonalen Richtung relativ zu einer Ebene parallel zu der Schaltmatrix angetrieben wird; einen Antriebsmotor (102) zum Antreiben der Setzeinrichtung (69) in Positionen angrenzend zu der Schaltmatrix, die dem ersten und zweiten Verbindungsort entsprechen; Antriebskabel (100) verbunden mit dem Antriebsmotor (102) über die Setzeinrichtung (69) zum Aufbringen einer Bewegungskraft auf die Setzeinrichtung; und eine Reihe Freilaufscheiben, wobei die Scheiben das Antriebskabel (100) über die Setzeinrichtung (69) verschieben; um die Bewegungskraft zur Bewegung der Setzeinrichtung anzutreiben; wobei der Antriebsmotor (102) einen einzigen Motor aufweist und die einzige Kraft zur Bewegung des Setzeinrichtung in der horizontalen, vertikalen und einwärts orthogonalen Richtung erzeugende Quelle ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die horizontalen und vertikalen Richtungen in einer Transportebene parallel zu der Schaltmatrix und der einwärts orthogonalen Richtung angeordnet sind, senkrecht zu der Transportebene.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Setzeinrichtung (69) nur in einer Richtung gleichzeitig jeweils in horizontaler, vertikaler und einwärts orthogonaler Richtung beweglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, die zusätzlich erste und zweite Träger (65, 66) aufweist, welche sich entlang der horizontalen Richtung und einem dritten Träger (80, 81) entlang der vertikalen Richtung erstrecken, wobei der erste und zweite Träger parallel zueinander und senkrecht zu dem dritten Träger ausgerichtet sind und die Setzeinrichtung (69) wahlweise entlang den ersten und zweiten Trägern ist zur Bewegung in der horizontalen Richtung und wahlweise beweglich entlang dem dritten Träger zur Bewegung in der vertikalen Richtung.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung zusätzlich erste, zweite und dritte Wagen aufweist, wobei jeder von den Wagen Rollen aufweist, die jeweils an den ersten, zweiten und dritten Trägern eingreifen, um die Setzeinrichtung in einer der horizontalen oder vertikalen Richtungen zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Setzeinrichtung (69) an dem dritten Wagen befestigt ist, der erste und zweite Wagen wahlweise beweglich entlang dem ersten und zweiten Träger in einer horizontalen Richtung ist, der dritte Wagen wahlweise beweglich entlang dem dritten Träger in der vertikalen Richtung.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der der erste, zweite und dritte Träger Rohre einschließt, wobei die Rohre des ersten und dritten Trägers mehrere Bremsschlitze besitzen, die in einem im wesentlichen linearen Pfad entlang einer Außenfläche des Rohres angeordnet sind; wobei der erste und dritte Wagen Bremsen zum Stoppen der entsprechenden Wagen durch wahlweises Eingreifen in die Schlitze aufweist, wobei die Bremsen wahlweise durch die entsprechenden Wagen angewendet werden, um die Bewegung der Setzeinrichtung in einer einzigen ungebremsten Richtung zu erlauben.
Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der der erste, zweite und dritte Träger mit einem Rahmen angrenzend an die Schaltmatrix verbunden ist, die Rohre des Trägers Gewinde an den proximalen und distalen Enden aufweisen derart, daß das Gewindeende des Rohres einstellbar in Flanschmuttern eingreift, um die Rohre mit dem Rahmen zu verbinden und die Schlitze mit einzelnen Verbindungsorten in der Matrix auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Reihe von Freilaufscheiben folgende aufweist: eine erste durch den Antriebsmotor (102) um eine erste Achse senkrecht zu der Ebene der Schaltmatrix drehbare Scheibe, wobei die Antriebskabel (100) um die erste Scheibe angeordnet sind; eine zweite um die erste Achse drehbare Scheibe, wobei das Antriebskabel (100) um die zweite Scheibe angeordnet ist derart, daß das Antriebskabel sich ungefähr 180° um die zweite Scheibe biegt; eine dritte um die erste Achse drehbare Scheibe, die von dem ersten Träger getragen ist, wobei das Antriebskabel (100) um die dritte Scheibe angeordnet ist derart, daß das Antriebskabel sich um 90° um die dritte Scheibe biegt; eine vierte drehbare Scheibe, die um die erste Achse drehbar ist, von dem ersten Träger gehalten wird, wobei das Antriebskabel (100) um die dritte Scheibe angeordnet ist derart, daß das Antriebskabel sich um 90° um die vierte Scheibe biegt; eine vierte Scheibe, die drehbar um die erste Achse von dem zweiten Träger gehalten ist, wobei das Antriebskabel (100) um die vierte Scheibe angeordnet ist derart, daß das Antriebskabel sich ungefähr um 90° um die vierte Scheibe biegt; eine fünfte Scheibe, die um die erste Achse drehbar von dem zweiten Träger gehalten ist, wobei das Antriebskabel (100) um die fünfte Scheibe vorgesehen ist derart, daß das Antriebskabel sich ungefähr 90° um die fünfte Scheibe im wesentlichen zurück zu der ersten Scheibe biegt; eine sechste Scheibe, die drehbar um eine zweite Achse parallel zu der Ebene der Schaltmatrix ist und mit dem dritten Wagen verbunden ist, wobei die sechste Scheibe das Antriebskabel teilweise um die fünfte Scheibe biegt; eine siebte Scheibe, die drehbar um die zweite Achse und von dem dritten Träger gehalten ist, wobei ein Ende des Antriebskabels (100) an der siebten Scheibe endet und befestigt ist, und ein zweites Endes des Antriebskabels von der siebten Scheiben ausgeht und an dieser befestigt ist; eine achte Scheibe, die drehbar um die zweite Achse und von dem dritten Wagen gehalten ist, wobei das Antriebskabel (100) um die achte Scheibe angeordnet ist; und eine neunte Scheibe, die um die erste Achse drehbar und von dem ersten Wagen gehalten ist, wobei das Antriebskabel (100) um die neunte Scheibe angeordnet ist derart, daß das Antriebskabel sich ungefähr 90° um die neunte Scheibe biegt, um zu dem Antriebskabel der ersten Scheiben zurückzukehren.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bremsen der ersten und dritten Wagen einen Stift aufweisen, der wahlweise von dem ersten und dritten Wagen vorsteht um wahlweise in einen der Schlitze einzugreifen, um die Bewegung der Setzeinrichtung (69) entlang einer bestimmten Richtung zu unterbinden, so daß die Setzeinrichtung sich in einer anderen Richtung bewegt, in der die Bewegung nicht verhindert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Setzeinrichtung (69) zusätzlich einen Arm aufweist_; um den Verbindungsstift sicher in den zweiten Verbindungsort in der Schaltmatrix zu stoßen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, die zusätzlich aufweist: eine Antriebssteuerung, die Befehle von einem entfernten Ort empfängt und folgendes aufweist: ein Modem zum Empfangen und Formatieren von Signalen von dem entfernten Ort; ein Mikroprozessorbus (131) zum Empfangen und Transportieren der formatierten Signale von dem Modem; einen Mikroprozessor (132), der auf die Signale von dem Bus zur Erzeugung der Steuersignale anspricht; einem Speicher (133), der an den Mikroprozessor zum Speichern der Orte der in den einzelnen Verbindungsorten der Schaltmatrix angeordneten Verbindungsstifte angeschlossen ist; einem Schrittindexer (128) der auf die Steuersignale zur Erzeugung von Schrittsignalen anspricht; und einem Schrittverschieber (127), der auf die Schrittsignale zur Erzeugung von Motorsteuersignalen anspricht; wobei der Antriebsmotor auf die Motorsteuersignale zu den Positionsschritten anspricht und dadurch das Antriebskabel zur Betätigung der Vorrichtung bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 21, bei der der Mikroprozessor (132) die Vorrichtung zum Vergleichen der Anzahl von diskreten Längeneinheiten des Antriebskabel (100), die an einem optischen Verschlußschalter während des Transports des Verbindungsstiftes zur einem vorgespeicherten auftreten, mit einer vorgespeicherten erwarteten Schrittzahl des Motors und Mittel zum Anzeigen eines Fehlers ansprechend darauf, daß die diskreten Längeneinheiten und erwarteten gezählten Schritte nicht gleich sind, besitzt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: Schritt (a) ein Verschieben des Mechanismus entlang einem ersten sich entlang dem ersten Pfad erstreckenden Träger aufweist; Schritt (b) das Verschieben der Einrichtung entlang einem zweiten sich entlang dem zweiten Pfad erstreckenden Träger einschließt; und Schritt (c) die folgenden Schritte aufweist: Eingreifen des Mechanismus in den ersten Träger, um die Bewegung der Einrichtung entlang dem ersten Pfad zu verhindern; und Eingreifen der Einrichtung in den zweiten Träger, um die Bewegung der Einrichtung entlang dem zweiten Pfad zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei Schritte (a) und (b) ein Verschieben eines einzigen Antriebskabels (100) mit dem Antriebsmotor (102) und das Führen des Antriebskabels über eine Reihe von Freilaufscheiben, die an der Einrichtung befestigt sind und einen Kabelpfad bilden, aufweist.
Verfahren nach Anspruch 24, das zusätzlich den Schritt aufweist, einen Fehler ansprechend auf ein Feststellen eines Schlupfes des einzigen Antriebskabels (100) anzuzeigen oder eine Fehlfunktion des Antriebsmotors (102).
Verfahren nach Anspruch 25, wobei ein aus einer Reihe von Freilaufscheiben einen optischen Verschlußzähler antreibt und die Feststellung eines Schlupfes folgendes einschließt: Bestimmen der Anzahl von Schritten des Antriebsmotors (102) während des Transports des Stifts; Bestimmen der Anzahl von diskreten Längeneinheiten des Antriebskabels (100), das über eine Scheibe durch den optischen Verschlußzähler läuft; Vergleichen der Anzahl der Antriebsmotorschritte mit der Anzahl von diskreten Längeneinheiten; und Anzeigen eines Fehlers ansprechend auf nicht passende Vergleichsergebnisse.
Vorrichtung nach Anspruch 10, die zusätzlich aufweist: Steuereinrichtung zur Steuerung des Positionierens der Verbindungsstifte an einzelnen Verbindungsorten in der Matrix, worin die Steuereinrichtung an einem entfernten Ort vorgesehen ist und viele dieser Vorrichtungen an demselben oder verschiedenen Orten steuert.