用于将插接卡插入到插接联接器中的装置和方法与流程

本发明涉及用于将插接卡插入到插接联接器中的装置和方法。

背景技术：

插接卡、特别是电子插接卡通常通过所谓的插接连接器可松开地与其他电子部件固定连接。连接件(插接卡的插入区域，插接联接器)在此典型地通过形状锁合相互匹配地取向并力锁合地可松开地固定。必要时进行插接卡和插接联接器的拧接，这防止了插接连接的意外松开。

术语″插接卡″当前应宽泛地理解。它原则上包括所有具有插入区域的对象，该插入区域可插入到插接联接器中。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供用于将插接卡插入到插接联接器中的装置和方法，从而能够有效地自动且可靠地将插接卡插入到插接联接器中。

本发明由独立权利要求的特征得出。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。本发明的其他特征、应用可能性和优点从下面的描述以及对本发明的在附图中示出的实施例的阐述中得出。

本发明的第一方面涉及一种用于将插接卡的插入区域插入到插接联接器中的装置，其中，插接联接器具有狭槽，该狭槽具有沿着深度轴线ta的深度t、沿着宽度轴线ba的宽度b以及沿着纵轴线la的长度l，其中，插接卡的插入区域被尺寸设定为，使得其能够完全地插入到狭槽中，并且其中，深度轴线ta和纵轴线la限定了插入平面。所提出的装置包括：用于提供插接联接器的第一接口；用于提供插接卡的第二接口；具有效应器的第一机器人操纵器，效应器被实施和设置用于接收、处理和释放插接卡；以及用于控制/调节第一机器人操纵器的控制单元，其中，控制单元被设置和实施用于实施具有以下步骤的控制程序：所述第一机器人操纵器利用效应器在第二接口上/从所述第二接口接收插接卡，并沿着预设轨迹t以插入区域的预设的期望定向osoll(rt)将插接卡引导至在第一接口上提供的插接联接器，其中，osoll(rt)沿着所述轨迹t针对所述轨迹t的地点rt限定由效应器接收的插接卡的插入区域的期望定向，其中，为了将所述插入区域插入到插接联接器中，通过第一机器人操纵器实施插入区域在插入平面中的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的倾翻运动，直至达到或超过针对作用在所述效应器上的力矩的预设边界值条件g1和/或作用在所述效应器上的力的预设边界值条件g2和/或达到或超过所述效应器上的所提供的力/力矩标志和/或位置/速度/加速度标志，它/它们指示所述插入区域插入到所述插接联接器中在预先限定的允差之内成功完成。

控制程序通过相应预设的、用于特殊应用的控制和调节参数来具体化。因此，通过改变控制程序和/或所配属的控制和调节参数可以进行该装置对特定应用的相应适配。

用于提供插接联接器的第一接口可以是传送带、机器人、机器人操纵器、在其中将插接联接器夹紧的装置、输送装置、用于插接联接器的分开设施等。有利地，插接联接器是直接插接连接器或者说所谓的″卡边″连接器。

用于提供插接卡的第二接口可以是传送带、机器人、机器人操纵器、料仓、用于插接卡的分开设施等。

有利地，插接卡的插入区域基本上被实施成长方体形，其中，限定该长方体的三个棱边长度(宽度b、长度l、高度h)具有不同的值，其中，b＜h＜l。在插入区域的两个相对置的表面上典型地布置有电性触点，这些电性触点在插入区域插入到插接耦合器的狭槽中的状态下相应地电性接触位于那里的电性触点。

本发明所基于的认识是，基于利用杠杆作用，如果插入区域插入到插接联接器的狭槽中是通过所提出的倾翻运动来实施的，则力耗费小于当插入区域插入是通过纯平移运动来实施时的力耗费。通过在插入平面中所提出的倾翻运动，由此减少了机器人或机器人操纵器待施加的力耗费，同时同样相应地减少了在连接时对插接卡和插接联接器的负荷。因此，总体上比现有技术更节省能量和节省材料地进行插接连接。

插入平面中的倾翻运动优选周期性地且连续地进行。在一替代的实施方式中，插入平面中的倾翻运动逐步地依次进行，也就是说，插入区域以″抖入″形式到插接连接的狭槽中。除了倾翻运动之外，通过第一机器人操纵器还有利地实施叠加的平移运动，这些平移运动使得插入区域在实施倾翻运动的情况下被引导到插接联接器中。

术语″标志″当前被理解为在效应器上检测到的力和/或力矩信号的特征。这可以涉及各个值或时间序列以及检测到的力和/或力矩的由此推导出的值。

有利地，相对于插入区域的期望定向osoll(rt)的在插入平面中的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的倾翻运动以在±2°至±30°范围中的最大倾翻角度进行。

有利的是，插入区域和插接联接器具有在空间上相互配属的电性触点，这些电性触点在插入区域完全插入到狭槽状插接联接器中的情况下相应地被电性接触。

有利地，插接卡是计算机主板(mainboard)、计算机存储器模块(ram、rom、eprom、eeprom、ssd、dram、sdram、ddr-sdram、闪存、fram、mram、pcram)、计算机扩展板、图形卡、声卡、网卡、传真卡、pci-卡、pci-x卡、pci-e卡、isa卡、mca卡、eisa卡、agp卡、vesa本地总线卡或处理器卡。当然，这种列举不是穷尽的。确切的说，本发明构思包括所有插接连接，其中，插接卡的插入区域必须引入到插接联接器的狭槽中。

所提出的装置的一有利改进方案的特征在于，控制单元被设置和实施用于实施以下控制程序：控制第一机器人操纵器，使得在插入区域成功完成插入到插接联接器中之后，该效应器释放插接卡，并且该效应器实施相对于插接卡的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的转动和/或倾翻运动和/或平移运动模式，以释放插接卡。

转动运动和/或倾翻运动对于当前的整个说明而言是有利的周期性和/或闭合运动，这些运动被连续地或步进地实施。替换地，根据应用而定，非周期运动或非周期运动和周期运动的混合是可能的。

有利地，第一接口是具有效应器的第二机器人操纵器，该效应器被实施和设置用于接收、处理和释放插接联接器。有利地，第二机器人操纵器从储池中分别取出插接联接器并在预设的位置上以预设的定向提供插接联接器。

在一些应用情况下，插接联接器在其提供在第一接口上时已经与另一构件(例如电子电路板)固定地连接，从而在第一接口上提供具有第一接口的对应的电子构件。因此，在整个公开内容的范围内，在第一接口上提供插接联接器也如下地理解，即，也能够提供插接联接器与固定地连接在其上的部件的组合。

该装置的一有利改进方案的特征在于，该装置具有与数据网络(例如因特网、lan、本地局域网)的数据接口，并且该装置被设置和实施用于从该数据网络中加载控制程序。有利地，装置为此具有数据界面以及相应的程序存储器。有利地，控制程序可以由中央供应商在对应的数据网络中提供。有利地，数据网络是有线连接的数据网络、无线数据网络或其组合。

有利地，该装置被设置和实施为从数据网络加载关于控制程序的控制和调节参数。控制和调节参数限定了相应的控制程序的具体应用。控制和调节参数尤其是与待解决的任务(例如与插接联接器和插接卡的插入区域)相适配。有利地，该装置为此具有相应的数据存储器。

有利地，所述装置被设置并实施为通过所述装置的手动输入接口(例如，在所述装置的区域中可用的人机接口)和/或通过″示教过程″来加载关于控制程序的控制和调节参数，在所述示教过程中，手动引导所述机器人操纵器，即，通过由用户施加力来使所述机器人操纵器运动。此外，不仅手动输入接口，而且利用机器人操纵器执行的示教过程都能够实现对从数据网络加载的控制和调节参数的校正或适配。

有利地，该装置被设置和实施用于，由同样与数据网络连接的远程站来控制控制程序和/或所属的控制和调节参数从数据网络中的加载。这类远程站例如可以是平板pc、智能手机、笔记本电脑、个人电脑等。有利地由中央供应商来运行远程站。

有利地，该装置被设置和实施为，根据数据网络中参与者的要求和/或自主地、例如在存在预设条件时向数据网络中的其他参与者发送于装置上本地存在的控制程序和/或所属的控制和调节参数。这种″参与者″原则上可以是每个为该数据交换而设置的计算机单元和/或存储器单元。

有利地，该装置被设置和实施用于，由同样与数据网络连接的远程站将在拧接装置上本地加载的控制程序以所属的控制和调节参数启动。这类远程站例如可以是平板pc、智能手机、笔记本电脑、个人电脑等。有利地由中央供应商来运行远程站。

有利地，远程站和/或该装置上的手动输入接口具有人机接口，它们被实施和设置用于输入控制程序和/或所属的控制和调节参数；和/或被实施和设置用于从多个可用的控制程序和/或所属的控制和调节参数中选出控制程序和/或所属的控制和调节参数。

人机接口有利地能够通过触摸屏上的″拖放″输入、被引导的输入对话框、键盘、计算机鼠标、触觉输入接口、虚拟现实眼镜、声学输入接口、身体跟踪、基于肌电图数据、基于脑电图数据、经由到操作者大脑的神经接口或者它们的组合实现输入。

有利地，人机接口被实施和设置用于输出视听的、触觉的、嗅觉的、触感的、电性的反馈或者它们的组合。

本发明的另一方面涉及一种用于将插接卡的插入区域插入到插接联接器中的方法，其中，所述插接联接器具有狭槽，所述狭槽具有沿着深度轴线ta的深度t、沿着宽度轴线ba的宽度b和沿着纵轴线la的长度l，其中，所述插接卡的插入区域被尺寸设定为，使得所述插入区域能完全插入到所述狭槽中，并且所述深度轴线ta和所述纵轴线la限定插入平面。所提出的方法包括以下步骤：在第一接口上提供所述插接联接器；在第二接口上提供插接卡；控制/调节具有效应器的第一机器人操纵器，所述效应器被实施和设置用于接收、处理和释放所述插接卡，使得所述第一机器人操纵器以所述效应器从所述第二接口接收所述插接卡，并将所述插接卡沿着预设轨迹t以所述插入区域的预设的期望定向osoll(rt)引导至在所述第一接口上提供的插接联接器，其中，osoll(rt)沿着所述轨迹t针对所述轨迹t的地点rt限定所述插入区域的期望定向，其中，为了将所述插入区域插入到所述插接联接器中，通过所述第一机器人操纵器实施所述插入区域在所述插入平面中的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的倾翻运动，直至达到或超过针对作用在所述效应器上的力矩的预设边界值条件g1和/或作用在所述效应器上的力的预设边界值条件g2和/或达到或超过所述效应器上的所提供的力/力矩标志和/或位置/速度标志，它/它们指示所述插入区域插入到所述插接联接器中在预先限定的允差之内成功完成。

有利地，相对于所述插入区域的期望定向osoll(rt)的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的倾翻运动以在±2°至±30°范围中的最大倾翻角度进行。有利地，在插入区域成功完成插入到插接联接器中之后，效应器释放插接卡，其中，第一机器人操纵器被控制/调节为，使得其效应器实施相对于插接卡的、力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的、周期性的转动和/或倾翻运动和/或平移运动模式，用以释放插接卡。有利地，运动仅短时地进行并导致效应器从插接卡快速松开。

该方法的一有利改进方案的特征在于，对应的装置具有与数据网络的数据接口，并且该装置被设置和实施为从数据网络加载一个或多个控制程序。

该方法的一有利改进方案的特征在于，对应的装置从数据网络中加载关于控制程序的控制和调节参数。

该方法的一有利改进方案的特征在于，对应的装置通过本地输入接口和/或通过″示教过程″加载关于在该装置上本地存在的控制程序的控制和调节参数，在所述″示教过程″中，手动引导第一和/或第二或第三机器人操纵器。

该方法的一有利改进方案的特征在于，控制程序和/或所属的控制和调节参数从数据网络到对应的装置中的加载由同样与数据网络连接的远程站来控制。

该方法的一有利改进方案的特征在于，在该装置中本地存在的控制程序以所属的控制和调节参数由同样与数据网络连接的远程站启动。

通过与所提出的装置相关联地进行的实施的有意义且类似的转用得到所述方法的优点和有利改进方案以及对此的进一步阐释。

本发明的另一方面涉及一种具有数据处理装置的计算机系统，其中，数据处理装置被构造为，使得如上所述的方法在数据处理装置上被实施。

本发明的另一方面涉及一种带有电子可读控制信号的数字存储介质，其中，控制信号可以与可编程计算机系统协作，使得实施如上所述的方法。

本发明的另一方面涉及一种计算机程序产品，其具有存储在机器可读载体上的程序代码，用于当程序代码在数据处理设备上实施时执行如上所述的方法。

本发明的另一方面涉及一种具有程序代码的计算机程序，当该程序在数据处理装置上运行时，该程序代码用于执行如上所述的方法。为此，数据处理装置可以被构造为现有技术中已知的任意计算机系统。

附图说明

其它的优点、特征和细节由以下的说明中得出，在其中(必要时参考附图)详细地描述至少一个实施例。相同的、类似的和/或功能相同的部件设有相同的附图标记。

其中：

图1示出了所提出的装置的高度示意性结构；

图2示出了所提出的方法的高度示意性流程图。

具体实施方式

图1示出了用于将插接卡的插入区域插入到插接联接器中的所提出的装置的高度示意性结构，其中，插接联接器具有狭槽，该狭槽具有沿着深度轴线ta的深度t和沿着纵轴线la的长度l，其中，插接卡的插入区域被尺寸设定为，使得该插入区域能够完全插入到狭槽中，并且其中，深度轴线ta和纵轴线la限定了插入平面。该装置包括用于提供插接联接器的第一接口101，在当前情况下为到台板上的机械式夹紧装置，在台板中提供插接联接器。此外，该装置包括用于提供插接卡的第二接口102，在当前情况下为输送带，在该输送带上在确定的位置和定向上提供插接卡。此外，该装置还包括具有效应器的第一机器人操纵器103，该效应器被实施和设置用于接收、处理和释放插接卡，该装置还包括用于控制/调节第一机器人操纵器103的控制单元104。控制单元104包括处理器单元和在其上运行的控制程序，其中，控制单元104被设置和实施用于实施控制程序的以下步骤。在一步骤中，第一机器人操纵器103以效应器在第二接口102上/从第二接口接收插接卡，并将所述插接卡沿着预设轨迹t以所述插入区域的预设的期望定向osoll(rt)引导至在所述第一接口上提供的插接联接器，其中，osoll(rt)沿着所述轨迹t针对所述轨迹t的地点rt限定由效应器接收的插接卡的插入区域的期望定向。为了将所述插入区域插入到所述插接联接器中，通过所述第一机器人操纵器103实施所述插入区域在所述插入平面中的力调节的倾翻运动，直至达到或超过针对作用在所述效应器上的力矩的预设边界值条件g1和作用在所述效应器上的力的预设边界值条件g2，它们指示插接卡的插入区域插入到插接联接器中在预先限定的允差之内成功完成。给力调节的倾翻运动叠加平移运动，该平移运动将插入区域朝狭槽方向引导。

图2示出了所提出的方法的高度示意性流程图，该方法用于将插接卡的插入区域插入到插接联接器中，其中，所述插接联接器具有狭槽，该狭槽具有沿着深度轴线ta的深度t、沿着宽度轴线ba的宽度b以及沿着纵轴线la的长度l，其中，所述插接卡的插入区域被尺寸设定为，其能够完全插入到所述狭槽中，并且所述深度轴线ta和纵轴线la限定了插入平面，该方法具有以下步骤：在第一接口上提供201所述插接联接器；在第二接口上提供202所述插接卡；控制/调节203具有效应器的第一机器人操纵器，该效应器被实施并设置用于接收、处理和释放插接卡，使得所述第一机器人操纵器以所述效应器从所述第二接口接收所述插接卡，并将所述插接卡沿着预设轨迹t以所述插入区域的预设的期望定向osoll(rt)引导至在所述第一接口上提供的插接联接器，其中，osoll(rt)沿着所述轨迹t针对所述轨迹t的地点rt限定所述插入区域的期望定向，其中，为了将所述插入区域插入到所述插接联接器中，通过所述第一机器人操纵器104实施所述插入区域在所述插入平面中的力调节和/或阻抗调节和/或导纳调节的倾翻运动，直至达到或超过针对作用在所述效应器上的力矩的预设边界值条件g1和/或作用在所述效应器上的力的预设边界值条件g2和/或达到或超过所述效应器上的所提供的力/力矩标志和/或位置/速度标志，它/它们指示所述插入区域插入到所述插接联接器中在预先限定的允差之内成功完成。

尽管通过优选实施例详细图解并阐释了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制并且本领域技术人员可以从中推导出其他变形方案，而不脱离本发明的保护范围。因此清楚的是，存在大量变型可能性。同样清楚的是，示例性地提到的实施方式实际上仅示出了示例，这些示例不以任何方式理解为例如对本发明的保护范围、应用可能性或配置的限制。确切地说，上述说明和附图说明使得本领域技术人员能够具体转换示例性的实施方式，其中，本领域技术人员在了解所公开的发明构思的情况下，例如可以在各个在示例性实施方式中提到的元件的功能或布置方面进行各种变化，而不偏离保护范围，该保护范围通过权利要求及其法律上例如在说明书中例如很大程度上阐述那样的等同方案来限定。