CN104838548B - 电线分类固定装置和电线分类的方法 - Google Patents

电线分类固定装置和电线分类的方法 Download PDF

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Abstract

电线分类固定装置(114)具有构造为支撑多电线电缆(106)的电缆支撑件(130)和构造为支撑电缆的电线(102)的电线支撑件(140)。电线支撑件具有顶表面(202)。电线支撑件具有在顶表面处打开的支架(142)。电线支撑件具有在相应的支架之间的分隔壁(204)。顶板(150)定位在电线支撑件之上。在电线被定位在相应的支架中后，顶板朝向电线支撑件移动至夹紧位置。顶板在所述夹紧位置中将电线保持在顶板和电线支撑件之间。

Description

电线分类固定装置和电线分类的方法
技术领域
本文中的主题总体上涉及电线分类方法和固定装置。
背景技术
许多电气部件安装在电缆的端部。电缆具有端接至电气部件的多个部件的个体的电线。例如，电线可被焊接至电路板或端接至触头或端子。电气部件的组装和电气部件到电缆的连接是耗时的。典型地，手动地对来自离开电缆的电线束的电线进行分类，诸如通过操作者个体地手动操纵每个电线，并且将电线放置在位用于端接至电路板或触头。这些电线的手动分类是耗时的。另外，电线可能不是直的，并且没有固定在位用于端接，端接过程典型地由操作者手动地进行。这样的手动端接过程是耗时的。
发明内容
该问题通过这里所述的电线分类固定装置得以解决。电线分类固定装置具有构造为支撑多电线电缆的电缆支撑件和构造为支撑电缆的电线的电线支撑件。电线支撑件具有顶表面。电线支撑件具有在顶表面处打开的支架。电线支撑件具有在相应的支架之间的分隔壁。顶板定位在电线支撑件之上。在电线被定位在相应的支架中后，顶板朝向电线支撑件移动至夹紧位置。顶板在所述夹紧位置中将电线保持在顶板和电线支撑件之间。
附图说明
以下将参考附图以示例的方式描述本发明，所述附图中：
图1图解了依据示例性实施例形成的电线分类机器。
图2图示了电缆的端部，示出电线束。
图3示出了由电线分类固定装置保持并且定位为端接至电路板的电线和电缆。
图4图示了用于使用电线分类机器制造电气部件的制造过程。
图5是电线分类固定装置的正视图，示出处于打开位置的顶板。
图6是电线分类固定装置的正视图，示出处于闭合或夹紧位置中的顶板。
图7示出了电线分类的方法。
图8示出了电线分类固定装置。
图9示出了电缆。
图10示出了电线支撑件。
图11示出电线支撑件的一部分。
图12示出了顶板。
图13示出顶板的一部分。
具体实施方式
图1图解了依据示例性实施例形成的电线分类机器100。电线分类机器100用于将来自电缆106的电线束104的个体的电线102定位为用于处理和/或端接。在示例性实施例中，电线分类机器100用于将电线102自动地分离，这作为自动过程的一部分而无需人工干预。替代地，电线分类机器100的部件可用于在手动电线分类过程中起辅助作用，而同时提供使得手动电线分类过程相比于传统过程更有效率的优点。电线分类机器100用于在传递至另一机器或工位(诸如用于进一步的处理)期间保持电线102。例如，电线分类机器100可在电线102的剥除、切割、包覆、焊接和/或压接期间保持电线102。
电线束104通过移除电缆106的护套108的一部分而被暴露。电线束104存在于电线分类机器100的电线分类区域110处。电线102可从其他电线102被个体地分离，并且可被定位在相对于其他电线102的预定位置处以用于进一步的处理，诸如用于剥除和/或端接该电线102至电气部件，诸如电路板。
在示例性实施例中，电线分类机器100包括控制器112、电线分类固定装置114、电线夹持件116和传感器模块118。电线分类固定装置114将电缆106和电线束104保持在电线分类区域110中。电线夹持件116夹持个体的电线102并且将该电线102移动至预定位置。传感器模块118感测电线102的位置，并且可识别特定的电线，例如用于控制电线夹持件116的操作。控制器112联接至电线分类固定装置114、电线夹持件116和传感器模块118，以控制器其操作和/或接收来自于其的反馈。
电线分类固定装置114包括用于保持电缆106的电缆支撑件130。在示例性实施例中，电缆支撑件130包括细长的通道132。电缆106设置在通道132中。电缆支撑件130可将电缆固定在电缆支撑件130上，诸如通过使用夹具或指件将电缆106保持为靠近护套108的靠近电线束104的端部。在示例性实施例中，电缆支撑件130保持电缆106使得电线102和电线束104沿着电缆轴线134延伸。在示出的实施例中，电缆106大体上水平地定向。在替代实施例中，其他定向是可能的。可选地，电缆支撑件130可包括多个通道132，诸如用于使用同一固定装置114保持多个电缆106。可选地，通道132可具有用于接收不同尺寸电缆106的不同尺寸。
电线分类固定装置114包括用于保持从电缆106延伸的电线102的电线支撑件140。在示例性实施例中，电线支撑件140包括支撑个体的电线102的多个个体的支架142。可选地，多于一个电线102可被保持在同一支架142中。例如，多个排扰电线或接地电线可被保持在同一支架142中。电线102通过电线夹持件116而设置在支架142中。可选地，电线支撑件140可包括多组支架142，诸如用于接收来自于多个电缆的电线102或用于接收不同规格的电线102或用于将电线102定位在不同的相对位置处。例如，在一个区域中，支架142可处于第一节距或间隔，而在另一个区域中，支架142可以处于不同的节距或间隔。可选地，电线支撑件140可在电线支撑件140的两侧上具有支架142(例如顶部和底部)，以用于在电线支撑件140的两侧上支撑电线102。
电线分类固定装置114包括在电线支撑件140上方的顶板150。顶板150是用于将电线102夹紧在支架142中。顶板150相对于电线支撑件140可移动，以将电线102压在支架142中并且将电线102保持在位，诸如用于处理或端接。顶板150可延伸进支架142。可选地，电线分类固定装置114可包括底板，该底板类似于顶板但是布置在电线支撑件140下方。底板可类似于顶板150操作，诸如用于将电线102保持在支架142中位于电线支撑件140的底部上。
电线夹持件116可包括用于抓持分离的电线102的夹具或指件160。电线夹持件116将电线102移动到其中一个支架142中。电线夹持件116的操作由控制器112控制。电线夹持件116在三个维度上可移动以将电线102移动到预期的位置。电线夹持件116可允许指件160的平移移动、角度移动、和旋转移动。电线夹持件116可由机器人运动系统控制，诸如具有旋转轴线的笛卡尔坐标系运动机器人、选择顺应性装配机器臂(SCARA)、或其他机器人运动系统。
传感器模块118包括用于定位电线102的传感器162。传感器162定位为靠近电线分类区域110。传感器162可被定位为靠近电线支撑件140以感测电线102的位置。可选地，传感器162可以是电线夹持件116的一部分或联接至电线夹持件116。传感器162可用于识别特定的电线102。例如，传感器162可识别电线102的特征，诸如布局、形状、定位数据、颜色等，以识别电线102。可选地，传感器162可包括摄像头以识别电线102的特征。
在示例性实施例中，传感器162联接至控制器112。来自于传感器162的数据被传递至控制器112，并且由控制器112处理以控制其他部件的操作，诸如电线夹持件116或电线分类固定装置114的顶板150。例如，传感器162可确定特定电线102的位置，并且控制器112可操作电线夹持件116以抓持电线102并且将该电线移动至特定的支架142。其他的电线102以类似的方式被操纵，以将每个电线102定位在预定的位置中。顶板150可在每根电线102被定位在支架142中后而被操作以将电线102夹紧在位，用于进一步的处理，诸如将电线102端接至电路板。
在替代实施例中，不同于使用自动的电线夹持件116和/或传感器模块118，电线102可被人工手动地分类并且定位在电线分类固定装置114中。电线分类固定装置114可通过减少组装时间而增加产率，诸如通过一旦电线102由人工粗略地定位在电线支撑件140中时则精细地定位该电线102而实现。电线分类固定装置114还可用于将电线102保持在适当地位置以用于进一步地处理，这可通过自动过程或手动地实现，但无需由操作者进一步地定位。
在示例性实施例中，电线分类固定装置114包括自由单元170，该自由单元用于在分类过程中组织和/或保持电线102。例如，电线102可初始地被分离并且贮存在自由单元170中，其将电线102保持为远离支架并且不阻挡操作者。电线102可被取出自由单元170，每次取出一根，并且放置在合适的支架142中，并使得所有其他的电线102不会阻碍所选择的电线102装载进相应的支架142。自由单元170可包括一个或多个臂172，该一个或多个臂限定出构造为保持电线102的空间。可选地，自由单元170可从电缆支撑件130延伸，远离顶板150。替代地，自由单元170可从电线支撑件140延伸，并且顶板150可包括窗，当顶板下降到位于电线支撑件140上方的位置时，该窗接收臂172。可选地，电线分类固定装置114可包括多个自由单元170，诸如在电缆106的一侧上(例如左侧)有一个自由单元，并且在电缆106的相反侧(例如右侧)上有另一个自由单元。最终被装载进电缆106一侧的支架142中的电线102可被装载进第一自由单元170，而最终被装载进电缆106另一侧的支架142中的电线可被装载进第二自由单元170。
图2图示了电缆106的端部，示出了电线束104。电缆106包括多个电线102。取决于特定的电缆类型，可提供任意数量的电线102。可提供任意类型的电线102，诸如信号电线、接地电线、功率电线等。电线102可彼此不同，诸如具有不同的特征，诸如不同的直径、不同的颜色等。
在示出的实施例中，多电线电缆106包括四根电线102，包括功率电线102a、两根信号电线102b、102c和接地电线102d。电缆106可用作微型USB连接器的电缆。电线102被要求处于预定的位置中，以用于端接至微型USB连接器的引脚和/或电路板。电线102需要被伸直、压平和/或在平面中对齐，并且定位为呈特定的布局，诸如功率-信号-信号-接地，以用于端接。电线分类固定装置114(示于图1)用于组织电线102以用于端接。可选的，电线102可在两个或多个平面上对齐。
图3示出了由电线分类固定装置114保持并且定位为端接至电路板180的电线102和电缆106。电线102可被定向为相对于彼此处于预定的位置中，并且由电线分类固定装置114保持在位。例如，电线102可对齐成单行，并且彼此隔开以用于端接至电路板180。电路板180可在预定的节距处具有垫182。电线102可被隔开以对应于垫182的间隔。电线102可被焊接至垫182。可选地，电线102可被布置为连接至电路板180的顶部和底部。
电线102在其他应用中可被不同地定向。例如，电线102可被定位为用于端接至个体的端子。例如，电线102可被定位为用于设置到个体端子的压接筒中。电线102的间隔可基于端子沿着载体带的间隔而被控制。电线分类固定装置114根据用于电缆106的最终用途或特定应用而控制电线102相对于彼此的定位。
图4图示了用于使用电线分类机器100制造电气部件的制造过程。该过程使用电缆准备机器190、电线分类机器100和连接器处理机器192。在电缆准备机器190处，电缆106(示于图1)可被准备，诸如通过将电缆切割为一定长度并且移除护套108(示于图1)的一部分以暴露电线束104(示于图1)。
准备的电缆接着传递至电线分类机器100。电线分类机器100将个体的电线102从电线束104分离，并且将电线102定位在相对于彼此的预定的位置或定位处。电线分类固定装置114(示于图1)保持电线102的相对位置以用于进一步的处理。
电线分类固定装置114，以及电缆106和电线102，接着被传递至连接器处理机器192。电线102可在连接器处理机器192处被剥除、切割、包覆或经受其他处理。在连接器处理机器192处，电缆106端接至电连接器以形成电气部件。例如，电缆106的电线102可被焊接至电路板。电缆106的电线102可被端接至个体的触头或端子。在替代实施例中，电线102可被端接至其他部件。例如，电线102可被端接至引线框的引线。
图5是电线分类固定装置114的正视图，示出了处于打开位置的顶板150。图6是电线分类固定装置114的正视图，示出了处于闭合或夹紧位置中的顶板150。顶板15被构造为在夹紧方向200上朝向电线支撑件140移动。在图示的实施例中，夹紧方向200是竖直向下的方向。在每根电线102被定位在相应的支架142之后，顶板150被闭合至夹紧位置。在示例性实施例中，电线102通过电线夹持件116(示于图1)或通过人工而被粗略地定位在支架142中。电线102通过顶板150而精细地定位在相应的支架142中。可选地，除了顶板150之外，类似于顶板150的底板可被使用。
电线支撑件140包括面向上的顶表面202。支架142形成在顶表面202中，并在电线支撑件140中提供空间以支撑电线102。支架142以预定的位置隔开，以用于支撑处于这样的预定位置中的电线102。
支架142可在其间具有均匀的间隔，或替代地可在其间具有不均匀的间隔。支架142由电线支撑件140的分隔壁204而分离。分隔壁204可从顶表面202向上延伸。替代地，分隔壁204的顶部可由顶表面202限定或可在顶表面202下方凹进。
在图示的实施例中，电线支撑件140包括不同高度的分隔壁204。例如，在最外侧的支架142的内侧的分隔壁204的外分隔壁204a、204b比内分隔壁204c更高。由于外分隔壁204a、204b在顶表面202上方延伸，外分隔壁204a、204b限定高耸的分隔壁。高耸的分隔壁204使得外支架142中的电线102a、102d更难朝向电线102离开电缆106(朝向电缆轴线134)处的中心返回。操纵电线102a、102d至外支架142导致在电线102上的应力，这导致电线102a、102d趋于朝向电缆轴线134返回。高耸的分隔壁204阻挡电线102，使得电线102难以从相应的支架142出来。在内支架142之间具有较短的分隔壁使得电线夹持件116更容易地操纵电线102b、102c进入相应的支架142中。分隔壁204具有侧部206，该侧部将电线102导引进相应的支架142中。例如，一旦电线102大体定位在相应的支架142上方并且被释放时，电线102可能落入支架142中并且可通过分隔壁204的侧部206而被引导进入支架142中。侧部206的形状和间隔可被设计为与电线102形成干涉以将电线102固持在支架142中。
在图示的实施例中，支架142是在顶表面202处具有宽开口210且在支架142的底部处具有窄基部212的V形形状。宽开口210使得能够将粗略定位的电线102捕捉在支架142中。窄基部212迫使电线102进入某一位置，诸如在支架142中居中。在示例性实施例中，支架142具有在开口210和基部212之间延伸的倾斜引导壁214。倾斜引导壁214迫使电线102进入预定的位置中。例如，当顶板150闭合时，顶板150接合电线102并且迫使电线102沿着相应的引导壁214至基部212。在基部212处，电线102侧向地固定并且不能够侧向移动。然而，开口210足够宽以从多个侧向位置捕捉和接收电线102。例如，电线102可在多个不同的侧向位置(例如粗略地定位)处被放置在支架142中，并且一旦电线102处于支架142中，引导壁214迫使电线102至预定的侧向位置(例如，精细定位)。
顶部150包括底表面220，该底表面220面向电线支撑件140的顶表面202。顶板150包括从底表面220向下延伸的指件222。指件222被接收在相应的支架142中，以接合相应的电线102，以当顶板150下降至夹紧位置时沿着引导壁214将电线102向下压入支架142中。指件222足够宽，以保证指件222与来自于电线102在开口210中可以位于的任意侧向位置的电线102接合。指件222足够窄，使得当顶板150闭合至夹紧位置时指件222的底部不抵靠引导壁214。在示例性实施例中，指件222的形状可被设计为避免损坏电线102。例如，指件222可为倒圆或倒角的，使得指件222不切割电线102。
在夹紧位置中，电线102可被固定在指件222和基部212之间，使得电线102的侧向移动受到限制且上下移动受到。将电线102保持在预定位置处允许通过其他机器或过程对电线102进一步处理。例如，电线102的端部可被剥除、包覆、切割、焊接、压接或经受其他处理。
在示例性实施例中，顶板150包括形成在其中的腔室224，该腔室在顶板150的底表面220处打开。当顶板150被闭合至夹紧位置时，分隔壁204可延伸进相应的腔室224中。在示例性实施例中，腔室224仅设置用于高耸的分隔壁204。当顶板150处于夹紧位置中时，分隔壁204延伸进底表面220上方的顶板150中。
图7图示了对来自电线束的电线进行分类的方法。该方法可通过自动过程来执行，而无需人工干预。该方法包括定位300多电线电缆在电线分类固定装置中。该电线分类固定装置可具有用于支撑电缆的电缆支撑件和用于支撑电缆的个体的电线的电线支撑件。电线支撑件具有构造为接收电缆的不同电线的个体的支架。
该方法包括通过将电线大体上与支架的开口对齐而进行的电线在支架中的粗略定位302。该开口可比电线宽得多以允许在其中的粗略定位。电线的粗略定位包括将电线放置在支架之间的相应的分隔壁的期望的侧部上。分隔壁可将电线引导进支架中。粗略定位不需要电线的精确的水平定位或竖直定位，而是仅需要电线与支架142的大体的对齐。
该方法包括电线在支架中的精细定位304。电线可通过使用顶板在电线上下压而被精细地定位。支架可将电线引导进预定的位置中，诸如通过使用从支架的宽开口延伸至支架的窄基部的倾斜引导壁。使用顶板在电线上下压迫使电线抵靠倾斜的引导壁以控制电线在支架中的侧向定位。可选地，电线的精细定位可使电线侧向地在支架中居中，诸如在相反方向上倾斜的两个倾斜引导壁之间。顶板可包括从顶板向下延伸的指件。指件可延伸进支架中以压在电线上。当电线被精细地定位时，电线可被捕获在顶板和支架的基部之间。
该方法可包括当电线被保持在支架中的同时处理该电线。例如，一旦电线被固定在位，电线可被剥除、修剪、包覆等。一旦电线准备好用于端接，电线可被端接，诸如通过将电线焊接至电路板或将端子压接至电线。
图8图示了电线分类固定装置114，示出了定位在电缆支撑件130中的电缆106。在图示的实施例中，电线分类固定装置114适用于接收多个电缆106。例如，电线支撑件140包括多组支架142。替代地，电线支撑件140包括上支架142'和下支架142”。顶板150示出为将电线102夹紧在上支架142'中。底板151示出为将电线102夹紧在下支架142”中。
图9示出了电缆106的示例性实施例。可选地，多个电线102，诸如接地电线，可被组在一起用于装载进同一支架142(示于图10中)。
图10图示了电线支撑件140，示出了支架142。图11图示了示于图10中的电线支撑件140的一部分的放大视图，示出了支架142。图10中示出的实施例仅包括沿着电线支撑件140的顶部的支架142。电线支撑件140包括用于在电线支撑件140上将顶板(示于图12)引导入位的柱。图10图示了具有从电线支撑件140延伸的臂172的自由单元170。
图12图示了顶板150，示出了指件222。图13示出顶板150的一部分。顶板150包括窗174，该窗构造为当顶板150联接至电线支撑件140(示于图10)时接收臂172(示于图10)。

Claims (8)

1.一种电线分类固定装置(114)，包括：
电缆支撑件(130)，其构造为支撑多电线的电缆(106)；
电线支撑件(140)，构造为支撑所述电缆的电线(102)，所述电线支撑件具有顶表面(202)，所述电线支撑件具有在所述顶表面处打开的支架(142)，所述支架(142)是V形形状的、并且具有在所述顶表面(202)处的宽开口(210)和窄基部(212)，电线能够侧向可变地定位在所述宽开口中，电线能够侧向固定在所述基部处，所述电线支撑件在相应的支架之间具有分隔壁(204)；以及
顶板(150)，位于所述电线支撑件上方，在电线被定位在相应的支架中后，所述顶板朝向所述电线支撑件移动至夹紧位置，
其中，当所述顶板移动至所述夹紧位置时，所述顶板(150)将所述支架中的电线移动至所述基部，并且所述顶板在所述夹紧位置中将电线保持在所述顶板和所述电线支撑件之间。
2.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中所述顶表面(202)处的宽开口(210)被构造以捕捉粗略定位的电线(102)，并且窄基部(212)被构造以将电线精细地定位在所述支架中。
3.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中相邻的分隔壁(204)具有不同的高度。
4.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中所述电线支撑件(140)包括在所述顶表面(202)上方竖直地延伸的至少两个高耸的分隔壁(204a、204b)。
5.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中所述分隔壁(204)包括外分隔壁(204a、204b)和至少一个内分隔壁(204c)，所述外分隔壁定位在最外侧的支架(142)内侧，所述外分隔壁比所述至少一个内分隔壁高。
6.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中支架(142)成行对齐，并且由所述分隔壁(204)隔开，所述电线支撑件(140)在所述电线支撑件的前方具有空隙，以用于处理所述电线支撑件的前方的电线(102)的端部。
7.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中所述顶板(150)包括从所述顶板的底表面(220)向下延伸的指件(222)，所述指件被接收在相应的支架(142)中，以接合相应的电线(102)，用于当所述顶板下降至所述夹紧位置时将电线向下压入所述支架中。
8.根据权利要求1所述的电线分类固定装置(114)，其中所述顶板(150)包括形成在其中的腔室(224)，所述腔室在所述顶板的底表面(220)处打开，当所述顶板下降至夹紧位置时，所述分隔壁(204)延伸进入相应的腔室。
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