Bei elektrischen Steckverbindungen unterscheidet man Stift- leisten oder Messerleisten von Buchsenleisten. Ein Problem bei der Produktion der Stiftleisten ist die Einhaltung der Stiftgeometrie ; Verbinder mit nur geringfügig verbogenen Stiften passen nicht in die Buchsenleisten.

Automatische Prüfeinrichtungen mit mechanischen Lehren sind insofern kritisch, als sich verbogene Stifte von selbst in die Schablone einfädeln können, außerdem kann es bei verbo- genen Stiften immer wieder zu Verklemmungen und damit zu Maschinenstörungen kommen. Man versucht deshalb, die Posi- tion der Stifte am freien Ende der Stifte berührungslos zu kontrollieren ; hierzu wird am freien Ende des Stifts der

Mittelpunkt des Stiftquerschnitts, insbesondere die Spitzen des Stifts vermessen, gesehen in Stiftlängsachse. Je nach Situation sind auch die Außenmaße des Stifts am freien Ende des Stifts zu kontrollieren.

Die berührungslose Auswertung mit Bildverarbeitungssystemen mit Blickrichtung längs der Stiftachsen und Darstellung der Enden der Stifte im Bild im Auflicht ist insofern schwie- rig, als die Enden der Stifte geometrisch sehr unterschied- lich ausgeprägt sein können und sich deshalb im Auflicht nur sehr instabil darstellen. Zur Erläuterung dieser Prob- lematik sei hier auf Fig. 1 verwiesen. Eine Vermessung der Reflexposition im Auflicht, zur Vermessung der Position der Stiftspitze, ist somit unvermeidlich fehlerbehaftet. Eine Alternative wäre eine homogene Raumbeleuchtung ; diese ist jedoch je nach Steckergeometrie sehr aufwändig und nimmt viel Platz ein, außerdem sind bei einer solchen Anordnung die Kontraste gering und stark hintergrundabhängig.

Anordnungen im Durchlicht hingegen sind bei nichttranspa- rentem Steckergehäuse, was der Regelfall ist, nicht mög- lich. Die Betrachtung quer zu den Stiftachsen verbietet sich in einer Vielzahl von Fällen schon dadurch, dass die Stifte im Innern eines Steckergehäuses sitzen : Weder die Betrachtung noch die Beleuchtung kann daher seitlich erfol- gen. In den verbleibenden Fällen müssen die Stifte aus zwei Richtungen, also mit zwei Kameras betrachtet werden, um eine Lagekontrolle der Stiftspitzen in zwei Koordinaten senkrecht zur Stiftachse zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine sichere berüh- rungslose Kontrolle von Stiften, insbesondere Steckerstif- ten zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Maske mit Durchbrüchen, durch die mit der zumindest einen Bild- aufnahmeeinrichtung ein Bild der Stiftenden aufnehmbar ist ; und eine Beleuchtungseinrichtung auf der der Bildaufnahme- einrichtung abgewandten Seite der Maske.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung weiter ein Ver- fahren vor, bei dem die Aufnahme von einer ersten Seite ei- ner Maske durch einen Durchbruch einer Maske erfolgt, auf deren anderer Seite sich der Stift hinter dem Durchbruch befindet und dass auf dieser anderen Seite eine Beleuch- tung/Aufhellung erfolgt.

Die Bildaufnahmeeinrichtung, insbesondere eine Kamera, blickt durch die Durchbrüche in der Maske und Aussparungen in der Beleuchtungseinrichtung, im Folgenden Blickkanäle genannt, auf die Steckerstifte, die in die Blickkanäle hin- einragen können. Die Maske und die Beleuchtungseinrichtung müssen somit in ihren mechanischen Abmessungen an den je- weiligen Stecker angepasst sein, also das Raster der Durch- brüche der Maske und der Blickkanäle dem Stiftraster des Steckers entsprechen. Durch diese Anordnung der Beleuch- tungseinrichtung und der Maske ist eine Beleuchtung des Steckers quasi im Durchlicht möglich, so dass das freie.

Stiftende dunkel gehalten wird und ein weiter entfernt zur Maske liegender Bereich von dem Stift aufgehellt wird. Da- bei ist es wichtig, dass der Hohlraum des Steckers durch die Beleuchtungseinrichtung diffus und gleichmäßig ausge- leuchtet wird. Steckerstifte erscheinen dann im Bild der Kamera schwarz, umgeben von einer hellen Zone, die durch die Durchbrüche in der Maske erzeugt werden, wiederum umge- ben von einem dunklen Bereich, der durch die Maske selbst erzeugt wird. Bei optimaler Ausrichtung von Beleuchtungs- einrichtung und Maske gegenüber dem Stecker erscheinen die Stifte auf dem Bild der Kamera, sofern sie nicht deformiert

sind, zentral im hellen Bereich der Durchbrüche der Maske.

Der Kontrast ist dabei direkt davon abhängig, wie viel Licht seitlich in die Blickkanäle eintreten kann. Daher kann eine Kontrastverbesserung dadurch erreicht werden, dass die Innenwandung der Blickkanäle zumindest teilweise mit einer nicht-lichtdurchlässigen Schicht bedeckt sind.

Bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das freie Stiftende des Stifts beleuchtet und aufgehellt wird, und ein weiter ent- fernt zur Maske liegender Bereich in dem Stift dunkel gehalten wird. Vorrichtungsmäßig ist hier die Beleuchtungs- einrichtung so gestaltet, dass das Licht nicht den Stecker- innenraum gleichmäßig ausleuchtet, sondern zum größten Teil in den Blickkanälen der Beleuchtungseinrichtung austritt, und damit vor allem die freien Stiftenden bzw. die Stifte beleuchtet. Dazu wird die der Kamera abgewandte Seite der Beleuchtungseinrichtung mit einer licht-undurchlässigen Schicht bedeckt, so dass hier kein Licht aus der Beleuch- tungseinrichtung in das Steckerinnere gelangen kann. An der Oberseite befindet sich wie zuvor eine Maske mit entspre- chenden Durchbrüchen.

Besonders bevorzugt ist die Beleuchtungseinrichtung aus einer transparenten, vorzugsweise planparallelen Platte ge- fertigt, die aus einem lichtleitenden Material, vorzugswei- se Acrylglas mit Löchern als Blickkanälen besteht.

Zur gleichmäßigen Ausleuchtung des Steckerinneren ist die planparallele Platte an ihrer Unterseite strukturiert, um ein gleichmäßiges und kontrolliertes Auskoppeln des Lichts zu gewährleisten.

Die Maske wird vorzugsweise auf die Platte aufgebracht, in- dem diese geschwärzt wird. Ebenso die licht-undurchlässige

Schicht an der Unterseite der Platte durch Schwärzen der- selben erstellt werden.

Besonders bevorzugt sind Leuchtelemente, vorzugsweise Leuchtdioden, in die Platte integriert.

Die Aussparungen, die als Blickkanäle in der planparallelen Platte dienen, sind vorteilhaft auf das Projektionszentrum der Kamera ausgerichtet. Dadurch wird gewährleistet, dass bei korrekter Konstruktion und Ausrichtung der Maske, der planparallelen Platte und der Steckerstifte Letztere in Op- timallage im Bild der Kamera zentrisch in den Öffnungen er- scheint. Dies erleichtert die Bildauswertung ungemein.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Abbildung der Durchbrüche der Maske und der Stifte tele- zentrisch ist. Dadurch ist wie oben gewährleistet, dass die Steckerstifte in Optimallage im Bild der Kamera zentrisch in den Durchbrüche erscheinen. Bei einer besonders bevor- zugten Ausführungsform haben die Blickkanäle in der planpa- rallelen Platte eine Weite größer als die der Durchbrüche in der Maske. Die Blickkanäle können dann als einfache Boh- rungen oder Langlöcher ausgeführt werden, was die Herstel- lung stark vereinfacht. Außerdem wird dadurch erreicht, dass sich die Kanten der Maskendurchbrüche im Bild der Ka- mera nicht darstellen. Dies hat den Vorteil, dass bei der Bildauswertung die Stifte isoliert erscheinen, d. h. im Bild der Kamera keine Außenobjekte berühren.

Vorteilhaft ist zumindest ein Durchbruch in der der Kamera zugewandten Seite der Maske angebracht, durch den Licht in die Kamera gelangen kann. Damit kann eine Positionsreferen- zierung bei der Bildauswertung erfolgen, wodurch mechani- sche Änderungen der Anordnung der Kamera automatisch kom- pensiert werden.

Besonders bevorzugt sind die Komponenten der Vorrichtung, wie Kamera, Maske und Beleuchtungseinrichtung mechanisch miteinander verbunden und bilden einen Prüfkopf. Dieser wird zur Prüfung mechanisch an den Stecker herangeführt und in Prüfposition gebracht, je nach Steckergeometrie vorzugs- weise über einen mechanischen Anschlag oder Indexierstifte oder Ähnliches. Natürlich kann auch umgekehrt der Stecker an den Prüfkopf herangeführt werden.

Bei einem Verfahren zur Kontrolle von Steckerstiften mit einer Vorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, wird das Bild entweder automatisch durch ein Bildanalysesystem oder manuell, wie z. B. bei Profilprojektoren üblich, ausgewer- tet, wobei vorzugsweise die Position der Abbildung der Stifte relativ zur Abbildung der Öffnungen bewertet wird.

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren wird wie oben das Bild der Kamera ausgewertet, wobei hier die Position der Abbildung der freien Stiftenden relativ zur Abbildung der sich zusätzlich in der Maske befindenden Durchbrüchen be- wertet wird.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei- spielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt bzw. zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der Problematik des Standes der Technik ; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungs- beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem die Stifte dunkel erscheinen ;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines weiteren Aus- führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung, bei dem die Stifte hell erscheinen ; Fig. 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Aus- führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ; Fig. 5 eine schematische Darstellung eines weiteren Aus- führungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ; und Fig. 5a, b verschiedene schematische Darstellungen von Mög- lichkeiten der Einkopplung des Lichts in die Be- leuchtungseinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt die Problematik des Standes der Technik.

Es sind beispielhaft zwei Stifte 1, 2 dargestellt. Das freie spitzenförmige Stiftende 5 des Stifts 1 weicht von seiner durch die Stiftachse 6 gegebene Normposition ab. Mit Abstand zu den Stiften 1, 2 ist eine Kamera 3 angeordnet, neben der die Stifte 1, 2 beleuchtete Beleuchtungseinrich- tungen 4 angeordnet sind. Das von den Stiften 1 und 2 re- flektierte Licht wird als Reflexe von der Kamera 3 aufge- nommen.

Die Problematik dieses Standes der Technik stellt sich wie folgt dar : Die Position des Reflexes der freien Stiftenden wird relativ zur Stiftachse 6 vermessen. Bei verbogenen Stiften liegt somit der Reflex nicht auf der Stiftachse 6.

Je nach Ausführung des Spitzenbereichs 7 der Stifte 1 bzw.

2 kann es vorkommen, dass ein völlig gerader Stift, wie der hier dargestellte Stift 1, aufgrund seiner Spitzenform vom System als verbogen erkannt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zur berührungslosen Kontrolle der An- ordnung von feinen Stiftenden. Es ist eine Bildaufnahmeein- richtung 3 in Form einer Kamera mit einem Projektionszent- rum 23 vorgesehen.

Mit Abstand zur Bildaufnahmeeinrichtung 3 ist eine an sich intransparente Maske 15 mit Durchbrüchen 16 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einem Träger 13 angeordnet ist. Dieser weist, den Durchbrüchen 16 der Maske 15 zugeordnet, Blickkanäle 17 auf, deren Achse auf das op- tische Zentrum 23 der Bildaufnahmeeinrichtung 3 gerichtet sind. Die Bildaufnahmeeinrichtung 3 kann durch die Blickka- näle 17 im Träger 13 auf die freien Enden 7 von Stiften 9 eines Steckers 8, der ein Gehäuse 10 aufweist, blicken. Der Träger ragt teilweise in den vom Gehäuse 10 umgebenen Be- reich 14 des Steckers 8 hinein. Im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Blickkanäle 14, wie in Fig. 2 lediglich teilweise darge- stellt ist, auf ihrer Innenwandung mit einer nicht-trans- parenten Schicht 18 versehen. Die Unterseite des Trägers 13 ist strukturiert, beispielsweise durch Kerben 19, um ein gezieltes Auskoppeln von Licht aus dem Träger 13 zu gewähr- leisten.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Vorrichtung stellt sich wie folgt dar : Licht von den Leuchtelemente 11 wird über die Lichtleiter 12 in den transparenten Träger 13 eingekoppelt. Die strukturierte Un- terseite des Trägers 13 sorgt für eine gezielte Auskopplung des Lichts, so dass der Steckerinnenraum 14 des Steckers 8 gleichmäßig und diffus ausgeleuchtet ist. Die licht-un- durchlässige Maske 15 schirmt dabei die Kamera 3 vor unnö- tigem Streulicht ab. Die in die Blickkanäle 17 hineinragen-

den freien Enden der Stifte 9 werden wenig beleuchtet und erscheinen daher dunkel gegenüber dem hellen Innenraum 14 des Steckers 8 und sind von einer hellen Zone, dem Bild der Durchbrüche 16 umgeben, die wiederum von einer dunklen Zo- ne, dem Bild der Maske 15, umgeben ist. Zur Verbesserung des Kontrasts kann mit einer nicht-transparenten Schicht 18 auf der Innenwandung der Blickkanäle 17 verhindert werden, dass hier Licht aus dem Träger 13 ausgekoppelt wird und die Stifte 9 in den Blickkanälen 17 beleuchtet. Die Trägerplat- te 13 mit der Maske 15 wird dann gegenüber den Stiften 9 ausgerichtet und die Position der Stifte relativ zu den Öffnungen 16 der Maske vermessen. Verbogene Stifte 9 stel- len sich als nicht-zentrale dunkle Stellen in den jeweili- gen hellen Öffnungen 16 dar.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Vorrichtung. Soweit Übereinstimmung mit der Ausges- taltung der Fig. 2 besteht, wird im Folgenden hinsichtlich der weiteren Figuren insofern auf die vorstehende Beschrei- bung verwiesen. Im Unterschied zu Fig. 2 ist hier an der Unterseite des Trägers 13 zusätzlich eine licht-undurchläs- sige Schicht 20 angebracht, so dass der Innenraum 14 des Steckers 8 nicht ausgeleuchtet wird. Um eine bessere Ab- dunklung des Steckerinnenraums 14 zu erreichen, sind die Blickkanäle 17 in ihrem unteren Bereich ebenfalls mit einer licht-undurchlässigen Schicht 21 abgedeckt, während sie im oberen Bereich nicht abgedeckt sind.

Die Funktionsweise dieser Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Vorrichtung stellt sich wie folgt dar : Wie oben be- schrieben, wird Licht aus dem Träger ausgekoppelt, aber im Unterschied zu Fig. 2 gelangt das Licht nur in die Blickka- näle 17, in denen sich zumindest teilweise die Stifte 9 be- finden. Hier werden also nur die freien Enden oder Spitzen der Stifte 9 beleuchtet, so dass diese als helle Stellen

vor einem dunklen Hintergrund erscheinen und somit eben- falls ausgemessen werden können.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 4 dient als Träger 13 eine planparallele transparente Platte, die an die mechanischen Abmessungen des Steckergehäuses 10 angepasst ist. Im Unter- schied zu den vorhergehenden Ausführungsformen wird hier das Licht von den Lichtquellen oder Lichtelemente 11 seit- lich ohne die Lichtleiter 12 direkt in die als Träger 13 dienende Platte eingekoppelt. An der Unterseite des Trägers 13 kann sich eine licht-undurchlässige Schicht 20 befinden, die sich auch teilweise in die Kanäle 17 hinein fortsetzt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 4 stellt sich wie folgt dar : Licht wird an Plattenrän- dern von den Leuchtelementen 11 in den Träger 13, der als planparallele, transparente Platte ausgebildet ist, einge- koppelt. Aufgrund der Winkelbedingungen koppelt das Licht hauptsächlich an den Blickkanälen 17 aus der Platte aus, während an der Oberseite der Platte aufgrund der Totalre- flexion kaum Licht austritt. Hier kann also im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsformen auf eine zusätzliche Maske an der Oberseite des Trägers 13 verzichtet werden.

Auch hier erscheinen wieder wie bei der Ausführungsform von Fig. 3 die Stifte als helle Flecke vor dunklem Hintergrund.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist in Fig. 5 dargestellt. Die Maske 15 ist als Durchbrüche 16 aufweisen- de opake, vorzugsweise dünne Schicht auf eine planparallele Platte 13 aufgebracht. Diese planparallele Platte hat Kanä- le 17 mit einer Weite größer als die der Maske, wobei die Kanäle 17 der Platte 13 zu der Stiftachse parallele Wandun- gen haben. Zusätzlich befindet sich in der Maske 15 auf der der Kamera 3 zugewandten Seite der Platte 13 wenigstens ein Durchbruch 21.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Fig. 5 stellt sich analog zu Fig. 2 dar, wobei der Durch- bruch Öffnung 21, durch welche Licht in die Kamera 3 gelan- gen kann, zur Positionsreferenzierung bei der Bildauswer- tung dient. Damit können mechanische Änderungen der Anord- nung der Kamera 3 automatisch kompensiert werden. Ein wei- terer Vorteil der Vorrichtung gemäß Fig. 5 sind die günsti- gen Herstellungskosten der Platte 13, da hier nur Bohrungen oder Langlöcher senkrecht zur Oberfläche der Platte 13 in diese gebohrt werden müssen. Zusätzlich vereinfacht diese Anordnung mit über die Kanäle 17 überstehender Maske 15 die Bildauswertung, da die Stifte isoliert erscheinen und im Bild keine Außenobjekte berühren können.

Licht kann auf verschiedenste Art und Weise in den Träger 13 eingekoppelt werden, zum einen wie in Fig. 2 darge- stellt, mit senkrecht stehendem Lichtleiter zwischen Leuchteinrichtung 11 und Träger 13, zum anderen wie in Fig.

5 links dargestellt, mit schräg gestelltem Lichtleiter 12 oder von der Seite wie in Fig. 4 bzw. Fig. 5 rechts darge- stellt.

Weiter Möglichkeiten sind in Fig. 5a und 5b dargestellt. So ist in Fig. 5a die Leuchteinrichtung, z. B. eine LED, direkt in den Träger 13 integriert.

Fig. 5b zeigt eine Anordnung, bei der das Licht von der Leuchteinrichtung 11 über einen Lichtleiter 12 und eine als Umlenkspiegel dienende Fläche 22 in den Träger 13 eingekop- pelt wird. Weitere Möglichkeiten zur Beleuchtung sind zum einen das Einbringen einer Leuchtfolie an der Unterseite der Maske bzw. des Trägers oder den Träger aus aktiv leuch- tendem Material zu fertigen.

Für alle in den Figuren 2 ff dargestellten Ausführungsfor- men gilt, dass vorteilhafterweise die Verschiebung relativ zur Abbildung der Durchbrüche der Maske gemessen wird, wo- mit automatisch mechanische Änderungen der Bildaufnahmeein- richtung kompensiert werden. Des weiteren müssen die Blick- kanäle 17 ausreichend bemessen werden, damit die Prüfung der Stifte 9 sicher berührungslos erfolgt, wobei sich die Kanäle 17 vorzugsweise in Richtung der Stifte aufweiten, wie es in den Fig. 3 bis 4 für den linken Stift angedeutet ist. Auch müssen die freien Enden der Stifte 9 in Optimal- lage nicht notwendigerweise in der Mitte der Kanäle liegen.

Vorzugsweise sind die Öffnungen 16 kreisrund und die freien Enden der Stifte 9 werden, wenn sie sich in Normallage be- finden, in der Mitte des Kreises, der durch den jeweiligen Durchbruch 16 gebildet wird, abgebildet.

In Fig. 3 und 4 kann, wie in Fig. 5, aufgrund Totalre flexion die Abdeckung 20 weggelassen werden.

Da sich die freien Enden der Stifte 9 und Durchbrüche 16 auf unterschiedlichen Ebenen befinden, kann dies mit einer telezentrischen Abbildung oder einfacher und preiswerter durch Orientierung der Blickkanäle 17 zum Projektionszent- rum 23 der Bildaufnahmeeinrichtung erreicht werden. Dies gilt natürlich auch für den Fall, dass mehrere Kameras ein- gesetzt werden, wobei dann die jeweiligen Blickkanäle 17 in Richtung des Projektionszentrums 23 der für sie zuständigen Kamera ausgerichtet sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann vorzugsweise als Prüfkopf ausgeführt sein, bei dem Kamera 3, Maske 15 und Beleuchtung 13 mit Leuchtelemente 11 mechanisch miteinander verbunden sind. Ein solcher Prüfkopf wird zur Prüfung an den Stecker 8 herangeführt und in Prüfposition gebracht, je

nach Steckergeometrie vorzugsweise über einen (nicht ge- zeichneten) mechanischen Anschlag, Indexierstifte oder Ähn- liches. Natürlich kann auch umgekehrt der Stecker an den Prüfkopf herangeführt werden.

Bezugszeichenliste 1 Stift 2 Stift 3 Bildaufnahmeeinrichtung 4 Leuchtmittel 5 Reflex 6 Stiftachse 7 freie Enden 8 Stecker 9 Stift 10 Steckergehäuse 11 Leuchtmittel 12 Lichtleiter 13 Beleuchtungseinrichtung 14 Steckerinnenraum 15 Maske 16 Durchbrüche in der Maske 17 Blickkanal 18 nicht-transparente Schicht 19 Kerbe 20 licht-undurchlässige Schicht 21 Durchbruch 22 Umlenkspiegel 23 Projektionszentrum