CN115275733B - 一种线束防水处理方法及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线束防水处理方法及其设备，涉及线束防水技术领域，解决不适用新能源大线径线缆的线束防水处理的问题。线束防水处理方法：首先将线束固定在机架上并在线束需要防水处理的防水区域添加止水胶，防水段位于止水胶的特定流动方向上，而后机架可以在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，特定加速方向与特定流动方向方向相反，使得止水胶在惯性作用下可以持续向特定流动方向渗透移动。线束防水处理设备，驱动器与机架连接驱动机架在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速。通过惯性作用，加快止水胶注入线束内部起到防水的效果，适用于新能源大线径的线束防水处理中。

Description

一种线束防水处理方法及其设备

技术领域

本发明涉及新能源汽车线束防水技术领域，尤其是一种线束防水处理方法及其设备。

背景技术

现阶段，现有的常规线束防水处理主要利用气压差来实现将硅胶等止水胶吸入或压入线束内部，这样处理难以实现批量化操作或批量化操作较为繁琐，日本专利JP 2007-141620 A 2007年6月7日公开一种利用超声波振动加强线束内部的毛细流动实现快速的将止水胶注入线束内部的止水方法，该方法主要用于线束直径较小的线缆防水，而且端子头部都要浸入止水胶，后期处理止水胶非常麻烦，基本上只能处理一个或数量极少的线束注胶，注胶效率并不高，因此无法适用在批量线束的防水处理，甚至无法适用于新能源大线径线缆的线束防水处理。而且，超声波振动所用设备价格成本高，维护费用大，结构设计较为复杂。

发明内容

本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种线束防水处理方法及其设备，解决不适用新能源大线径线缆以及无法批量注胶等线束防水处理的问题。

本发明的技术方案：一种线束防水处理方法，首先将线束固定在机架上并在线束需要防水处理的防水区域添加止水胶，需要止水胶渗透的防水段位于止水胶的特定流动方向上，而后机架在驱动结构作用下可以在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，特定加速方向与特定流动方向相反，使得止水胶在惯性作用下可以持续向特定流动方向渗透移动。

采用上述技术方案，止水胶由于特定加速方向急加速而产生惯性作用，可驱使止水胶沿特定流动方向移动渗透进入防水段内，如此可以加快止水胶注入线束内部起到防水的效果，适用于大线径的线束防水处理中，尤其是新能源的大线径线缆，无需通过超声波毛细流动进行注胶，方法简单有效，且可以多条线束批量加工，提高生产效率和质量，可在生产中推广使用。

进一步的，机架的特定加速方向至少包括与重力加速度方向相反或接近重合的直线方向；利用重力同步作用，使特定加速方向的加速度与重力加速度同步作用，可以进一步加快止水胶的注入速度，使得生产效率更高。

进一步的，机架的运动方式包括有重力方向的大幅度振动以及与重力方向垂直的小幅度高频率振动；相当于具有水平方向的高频振动，可以减少液体表面的张力提高流动性，止水胶注入效率更高，并且止水胶能够更加全面的覆盖整个防水段，充分渗入线束内，线束的防水效果更加有效可靠。

利用上述方法的线束防水处理设备，包括机架、机柱、底座和驱动器，机柱竖直固定在底座上，机架可相对机柱沿某一特定流动方向所在的直线上移动，机架上设有固定线束的固定机构以将线束固定到机架上跟随机架同步运动，线束固定于机架时其需要止水胶渗透的防水段位于止水胶的特定流动方向上，驱动器与机架连接，以驱动机架在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，该特定加速方向与特定流动方向方向相反。

采用上述技术方案，将需要防水处理的线束固定在固定机构上，驱动器带动线束做特定加速方向急加速以及之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速的运动过程，使线束产生惯性作用，驱使止水胶因惯性渗透侵入线束内，加快注胶效率，设备结构设计简单，价格较低，维护方便低廉；此外，底座可以稳定固定在地面上，在驱动器的作用下，机架合并重力加速度数值的情况下向上的平均加速度和最大加速度大于机架不计重力加速度的数值情况下向下的平均加速度和最大加速度，可以提升振动频率，以加快渗透效率。

进一步的，机柱上还设置有刚性弹簧，刚性弹簧的一端顶压于机柱上，另一端与机架相顶压配合，机架沿特定流动方向移动后与刚性弹簧相撞击形成反弹的动作；刚性弹簧可在短距离内将移动的机架反弹回去，比起直接刚性冲撞采用弹性的刚性弹簧能减少能量损失，刚性弹簧在短时间内获得较大的特定加速方向上加速度，可以在提高加速度的情况下保存更多的能量。

进一步的，驱动器包括有铁芯和电磁铁，铁芯、电磁铁分别固定到底座、机架上以通过磁吸作用驱动机架移动；通过铁芯和电磁铁输出较大的作用力来驱动机架运动，可驱动机架运动以获得较大的向上加速度和较小的向下加速度，机架向下运动到与刚性弹簧接触时速度接近最大，并在刚性弹簧作用下获得较大的向上加速度，机架可在很短的时间内实现速度的反转，刚性弹簧可以很好的保存能量使得向上的速度接近向下的最大速度，电磁铁在后续的运动中仅需增加弹簧损失的少部分能量即可维持运动；电磁铁的作用力可以是向上的也可以是向下的，无论是向上还是向下只要与速度方向相同即可增加动能，使得机架即使在运动过程损失一点能量也可以通过电磁力来补充能量而得以维持运动，采用这种非接触式传动可以减少磨损增加使用寿命，操作更加灵活自由。

进一步的，还包括有可水平振动的高频振动器，高频振动器为电磁振动器，高频振动器固定于机架上；高频振动器提供水平方向的前后左右振动，且振幅较小频率较高，可促进止水胶流动，使止水胶遍布扩展覆盖需防水段，实现更加全面的防水效果。

进一步的，机架竖直方向上的截面呈矩形框形状，并在机架的矩形框四角位置分别固定设置有V形支撑臂，V形支撑臂的内侧端部与机架固定连接，其外侧端部具有套筒，且各套筒分别活动套设于对应的机柱上；机架主体沿机柱的轴向方向布置，V形支撑臂包括有处于高位的两个上V形支撑臂和处于低位的两个下V形支撑臂，高频振动器安装于上V形支撑臂上，机柱在上V形支撑臂和下V形支撑臂之间固定安装有弹簧座，刚性弹簧置于弹簧座上方，上V形支撑臂的套筒可与刚性弹簧接触撞击并反弹；机柱还套设有柔性弹簧，柔性弹簧的两端还可分别与下V形支撑臂、弹簧座相作用；机架通过V形支撑臂与各个立柱活动连接，使机架运动过程平稳顺畅，柔性弹簧可以向下辅助加速度，增大向下的加速度。

进一步的，固定机构包括有至少一个刚性夹以及至少一个柔性夹，刚性夹固定于机架的上横梁上以刚性固定夹持线束的端子或线芯，柔性夹固定于机架的下横梁上以弹性夹持线束绝缘层外围；刚性夹和柔性夹的数量可以较多，一周期内可完成较多的线束处理，适用于批量加工；刚性夹直接与线芯金属接触使得振动可以通过金属直接传递，金属刚性较好传递振动效果较好。

附图说明

图1为本发明线束防水处理设备的结构示意图一；

图2为本发明线束防水处理设备的结构示意图二；

图3为本发明线束的结构示意图；

其中，11、线芯；12、端子；13、绝缘层；14、防水区域；15、防水段；2、机架；3、机柱；4、底座；5、驱动器；7、固定机构；61、刚性弹簧；51、铁芯；52、电磁铁；8、高频振动器；9、V形支撑臂；91、套筒；92、上V形支撑臂；93、下V形支撑臂；31、弹簧座；62、柔性弹簧；71、刚性夹；72、柔性夹。

具体实施方式

如图3所示，本发明所指线束包括有线芯11、端子12以及绝缘层13，绝缘层13包覆着多条线芯11，端子12连接于线芯11暴露的一端部上。防水处理的过程是将止水胶滴加至线芯11防水区域14，并通过振动和重力作用使得止水胶向绝缘层13内层的线芯11渗透，直至止水胶填充满线芯11之间的间隙形成一段防水段15。

一种线束防水处理方法，包括以下步骤：首先，将线束固定在机架2上，并在线束需要防水处理的防水区域14添加止水胶，此时需要止水胶渗透的防水段15位于止水胶的特定流动方向上；而后，机架2运行，驱动止水胶在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，该特定加速方向与特定流动方向方向相反，使得止水胶在惯性作用下可以持续向特定流动方向渗透移动。运动过程中，止水胶的特定加速方向与其特定流动方向方向是相反的，在急剧降速时加速度方向朝向特定流动方向的相反方向，产生的惯性作用力带动止回胶沿特定流动方向侵入防水段15内，以起到良好的防水效果。而在之后的特定加速方向的相反方向缓慢加速过程，可以提高振动频率，加快止回胶侵入防水段15中。

将机架2的特定加速方向设定为与重力加速度方向相反或接近重合的直线方向，即特定加速方向竖直向上，可以利用重力同步作用，止水胶注入渗透速度更快，周期时间变短。

机架2的运动方式不仅包括有重力方向的大幅度振动，还有与重力方向垂直的小幅度高频率振动，即具有水平方向的高频振动。机架2先进行重力方向的大幅度振动，一定时间后再结合重力方向垂直的小幅度高频率振动同步进行，最后单独进行重力方向垂直的小幅度高频率振动。刚开始大部分止水胶处于线束外部水平振动容易使得止水胶四处飞溅，故先进行重力方向上的振动，当大部分止水胶进入线束后可通过水平方向的高频振动提高流动性，使得止水胶均匀分布在线束内部，全面覆盖防水段15。

如图1、2所示，利用上述方法的线束防水处理设备，包括机架2、机柱3、底座4和驱动器5，机柱3竖直固定在底座4上，机架2可相对机柱3沿某一特定流动方向移动，机架2上设有固定线束的固定机构7,固定机构7用于将需防水处理的线束固定到机架2上以跟随机架2同步运动，线束固定于机架2时其需要止水胶渗透的防水段15位于止水胶的特定流动方向上，驱动器5与机架2连接，以驱动机架2在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，该特定加速方向与特定流动方向方向相反。动作过程中产生的惯性作用力使止水胶渗透侵入线束内，当然，需渗透的防水段15在止水胶的特定流动方向上。此外，底座4可以稳定固定在地面上，机架2的特定加速方向与重力加速度方向相重合且相反，两个方向的叠加作用，可以加快止水胶的渗透效率。在驱动器5的作用下，机架2合并重力加速度数值的情况下向上的平均加速度和最大加速度大于机架2不计重力加速度的数值情况下向下的平均加速度和最大加速度。对于止水胶相对线束移动的惯性作用而言，重力加速度没有任何作用，在研究惯性移动时不需要考虑重力加速度，在不考虑重力情况下，加速度大的反方向相对移动也更多，向上的驱动加速度必须大于重力才有可能向上移动，但向下即使没有其他加速度也可在重力作用下向下移动，而提供向下加速度可以提升振动频率提高生产效率，平均加速度是最低保证，最大加速度是效果保证。

机柱3上还设置有刚性弹簧61，刚性弹簧61的一端顶压于机柱3上，另一端与机架2相顶压配合。机架2沿特定流动方向移动后，会与刚性弹簧61相撞击，从而获得向上的加速度，此时，机架2的移动速度急剧下降并降至零，加速度方向朝向特定加速方向，而后，刚性弹簧61受压后会形成一定的反弹力，驱动机架2反弹上升，从而形成急剧降速后反弹的动作。上述过程中，产生的惯性作用力可以达到最大，不仅可以加快止水胶的注入速度，还可以深入渗透绝缘层13内部，使防水段15的长度更长，充分确保防水段15的防水效果。

驱动器5包括有铁芯51和电磁铁52，铁芯51、电磁铁52分别固定到底座4、机架2上以通过磁吸作用驱动机架2移动，亦或者铁芯51、电磁铁52分别固定到机架2、底座4上。机架2沿特定流动方向移动时，铁芯51和电磁铁52相互磁吸，以使机架2持续加速至最大，而后铁芯51受通电线圈磁化与电磁铁52相互排斥，使机架2获得特定加速方向的加速度，机架2实际在做急剧减速运动。一周期结束后，铁芯51和电磁铁52排斥，以使机架2上升复位。电磁铁52可以设置多个并分段控制确保电磁铁52输出较大的作用力。

还包括有可水平振动的高频振动器8，高频振动器8为电磁振动器，高频振动器8固定于机架2上，使高频振动器8的振动输出作用与机架2上。高频振动器8水平振动的振幅较小频率较高，水平振动的方向至少包括两个相互垂直方向上振动，例如前后和左右振动，振动方式可以是不规律的前后左右变化，促进止水胶液体沿水平方向流动扩展，辅助止水胶覆盖渗透绝缘层13内部，使止水胶充分填充线芯11之间的间隙。

机架2成矩形框形状，并在机架2的四角位置分别固定设置有V形支撑臂9，V形支撑臂9的内侧端部与机架2固定连接，V形支撑臂9的外侧端部具有套筒91，且各套筒91分别活动套设于对应的机柱3上，使机架2的各角限位移动于机柱3上，机架2仅能沿着机柱3的高度方向移动。机架2主体沿机柱3的轴向方向布置，V形支撑臂9的长度方向呈水平方向布置，V形支撑臂9包括有处于高位的两个上V形支撑臂92和处于低位的两个下V形支撑臂93，高频振动器8安装于上V形支撑臂92上，机柱3在上V形支撑臂92和下V形支撑臂93之间固定安装有弹簧座31，刚性弹簧61置于弹簧座31上方，刚性弹簧61的底端抵压在弹簧座31上，刚性弹簧61的顶端与上V形支撑臂92的套筒91接触撞击配合；弹簧座31还可以与下V形支撑臂93相顶压限位，防止机架2从机柱3上升时脱离。机柱3还套设有柔性弹簧62，柔性弹簧62的两端还可分别与下V形支撑臂93、弹簧座31相顶压，柔性弹簧62自弹簧座31延伸至接触下V形支撑臂93。柔性弹簧62受力压缩，可以辅助提供向下的加速度。

固定机构7包括有至少一个刚性夹71以及至少一个柔性夹72，刚性夹71固定于机架2的上横梁上以刚性固定夹持线束的端子12或线芯11，柔性夹72固定于机架2的下横梁上以弹性夹持线束绝缘层13外围。每个刚性夹71或柔性夹72可对应夹持一条或多条线束，每周期内可进行多条线束的防水处理。刚性夹71可以是利用凸轮来实现自锁的刚性夹71，该夹具在自行车座椅调整领域广泛使用，对于端子12的固定可根据端子12的形状制作专用夹具，并利用凸轮实现锁定功能。刚性夹71也可以是液压缸或气缸，自动夹持端子12。柔性夹72直接采用弹簧来施加压力，夹具形状根据线束直径来确定即可。

Claims (9)

1.一种线束防水处理方法，其特征在于：首先将线束固定在机架上并在线束需要防水处理的防水区域添加止水胶，需要止水胶渗透的防水段位于止水胶的特定流动方向上，而后所述机架在驱动结构作用下可以在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，特定加速方向与特定流动方向相反，使得止水胶在惯性作用下可以持续向特定流动方向渗透移动。

2.根据权利要求1所述的线束防水处理方法，其特征在于：所述机架的特定加速方向至少包括与重力加速度方向相反或接近重合的直线方向。

3.根据权利要求 2所述的线束防水处理方法，其特征在于：所述机架的运动方式包括有重力方向的大幅度振动以及与重力方向垂直的小幅度高频率振动。

4.根据权利要求3所述的线束防水处理方法，其特征在于：所述机架先进行重力方向的大幅度振动，预设时间后再结合重力方向垂直的小幅度高频率振动同步进行，最后单独进行重力方向垂直的小幅度高频率振动。

5.一种线束防水处理设备，其特征在于：包括机架、机柱、底座和驱动器，所述机柱竖直固定在底座上，所述机架可相对机柱沿直线来回移动，所述机架上设有固定线束的固定机构以将线束固定到机架上跟随机架同步运动，所述驱动器与机架连接可驱动机架相对机柱移动；所述驱动器包括有铁芯和电磁铁，所述铁芯、电磁铁分别固定到底座、机架上以通过磁吸作用驱动机架移动，所述机架在一特定加速方向急加速，并在之后在特定加速方向的相反方向缓慢加速，该特定加速方向与特定流动方向相反。

6.根据权利要求5所述的线束防水处理设备，其特征在于：所述机柱上还设置有刚性弹簧，所述刚性弹簧的一端顶压于机柱上，另一端与机架相顶压配合，所述机架沿特定流动方向移动后与刚性弹簧相撞击形成反弹的动作。

7.根据权利要求6所述的线束防水处理设备，其特征在于：还包括有可水平振动的高频振动器，所述高频振动器为电磁振动器，所述高频振动器固定于机架上。

8.根据权利要求7所述的线束防水处理设备，其特征在于：所述机架竖直方向的截面呈矩形框形状，并在机架矩形框的四角位置分别固定设置有V形支撑臂，所述V形支撑臂的内侧端部与机架固定连接，所述V形支撑臂的外侧端部具有套筒，且各套筒分别活动套设于对应的机柱上；所述机架主体沿机柱的轴向方向布置，所述V形支撑臂包括有处于高位的两个上V形支撑臂和处于低位的两个下V形支撑臂，所述高频振动器安装于上V形支撑臂上，所述机柱在上V形支撑臂和下V形支撑臂之间固定安装有弹簧座，所述刚性弹簧置于弹簧座上方，所述上V形支撑臂的套筒可与刚性弹簧接触撞击并反弹；所述机柱还套设有柔性弹簧，所述柔性弹簧的两端还可分别与下V形支撑臂、弹簧座相作用。

9.根据权利要求8所述的线束防水处理设备，其特征在于：所述固定机构包括有至少一个刚性夹以及至少一个柔性夹，所述刚性夹固定于机架的上横梁上以刚性固定夹持线束的端子或线芯，所述柔性夹固定于机架的下横梁上以弹性夹持线束绝缘层外围。

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