CN116316285A - 一种端子排自动布线装置、方法及自动化生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端子排自动布线装置和布线方法，以及基于该装置的自动化生产系统。布线装置包括布线托盘和放置布线托盘的布线台，所述布线台设置有布线托盘的定位装置、送线机、剥线机、端子振动盘、压线机和布线机械臂，在布线托盘定位后，布线机械臂从送线机取出线缆后，再依次送入剥线机剥线、端子振动盘插入端子以及压线机压接，最后将压接好的线缆插入端子排中，全部端子排布线完成后，布线机械臂将所有线缆进行扎带，本发明实现了端子排的自动化布线，能够满足接线箱的自动化组装、生产，提高生产效率，节约生产成本，解决了现有接线箱内的元件安装、布线需要依靠人工完成，自动化能力弱的问题。

Description

一种端子排自动布线装置、方法及自动化生产系统

技术领域

本发明涉及车端接线箱自动化生产技术领域，更具体地，涉及一种端子排自动布线装置、方法及自动化生产系统。

背景技术

接线箱属于轨道交通车辆车厢间电连接装置，其安装于轨道交通车辆车厢车端，是车厢间动力、信号和通讯传输的重要枢纽。接线箱内设有多个端子排、连接器等元件，如CN201720913053.1公开的一种轨道车辆的车端箱包括箱体、箱盖，箱盖固定于箱体，轨道车辆的车端箱还包括悬吊元件和防脱元件，悬吊元件一端固定于箱体，另一端固定于车体，防脱元件一端与箱盖挂接，另一端固定于箱体，所述箱盖和箱体均为碳纤维材料。在箱体的多个角度设置悬吊元件，并通过高强度螺栓进行固定。在接线箱的内部元件安装中，因各元件之间的安装及布线复杂，仍然需要依靠人工进行元件固定以及元件之间的布线作业，导致接线箱自动化生产的不足。并且，在人工作业的方式中，工作人员的水平直接影响到产品的质量和进程，增加了生产成本，降低了生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有接线箱内的元件安装、布线需要依靠人工完成，自动化能力弱的不足，提供一种端子排自动布线装置。

本发明解决的另一技术问题是提供基于上述端子排自动布线装置的布线方法。

本发明解决的另一技术问题是提供包括上述端子排自动布线装置的自动化生产系统。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种端子排自动布线装置，包括布线托盘和放置布线托盘的布线台，所述布线台设置有布线托盘的定位装置，驱动装置、夹紧装置、送线机、剥线机、端子振动盘、压线机和布线机械臂，所述驱动装置将布线托盘推至定位装置后，夹紧装置将布线托盘夹紧固定，布线机械臂从送线机取出线缆后，再依次送入剥线机剥线、端子振动盘插入端子以及压线机压接，最后将压接好的线缆插入端子排中，全部端子排布线完成后，布线机械臂将所有线缆进行扎带。

进一步地，所述布线托盘包括托盘，托盘上设有端子排支架，端子排支架旁边设有布线线槽。

进一步地，所述端子排支架包括侧面端子排支架和顶部端子排支架，每个端子排支架分别包括端子排，固定端子排的支架和设于支架上的扎线杆。

进一步地，所述布线线槽包括线槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽一，与汇流槽一垂直的方向设有隔断的扎带槽一，线槽本体上还设有缺口的布线槽。

进一步地，所述托盘的侧边还设有折弯的托盘安装板，托盘安装板上设有信号连接器，临近信号连接器的托盘上设有汇流线槽。

进一步地，所述汇流线槽包括汇流槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽二，与汇流槽二垂直的方向设有隔断的扎带槽二，线槽本体的两端分别设有进线口和出线口。

进一步地，所述布线线槽和/或汇流线槽的汇流槽一和汇流槽二位于扎线杆的下方。

进一步地，所述定位装置包括直角定位块和侧面定位块，直角定位块固定托盘的顶角，侧面定位块与直角定位块共同对托盘的两侧位置进行限制，从而达到定位的目的。

进一步地，所述驱动装置包括推动气缸和推动预紧气缸，分别驱动托盘的X、Y方向，使其与定位装置接触。

进一步地，所述夹紧装置为转角夹紧气缸。

一种基于上述的端子排自动布线装置提供布线方法，步骤包括：

S1.将布线托盘放置在布线台上，驱动装置将其推至定位装置进行准确定位，并通过夹紧装置对布线托盘进行固定；

S2.布线机械臂通过送线机取到设定长度的线缆，再将线缆的一端送入剥线机的剥线孔，剥线孔感应到线缆插入后自动剥线；

S3.剥线完成后，布线机械臂将线缆移动至端子振动盘，插入端子后，再将线缆移动至压线机处进行压接；

S4.布线机械臂夹执线缆将带有端子的一端插入端子排内，并将线缆有序排放；重复步骤S2-S3，完成所有端子排的布线，并将其进行扎带。

进一步地，所述步骤S4后还包括布线机械臂将线缆的另一端进行剥线、插入连接器插针、压接连接器插针，最后将带有连接器插针的一端插入信号连接器。

进一步地，所述的端子排布线包括布线机械臂夹执线缆沿布线线槽的布线槽一进入汇流槽一，在经汇流线槽的进线口，沿汇流槽二到出线口。

一种端子排自动生产系统，包括上述的端子排自动布线装置。

进一步地，所述端子排自动生产系统包括端子排与布线工装组装工位、端子排自动布线工位、端子排与布线工装拆卸工位和端子排与箱体安装工位，上述装置依次由传送带连接。

与现有技术相比，有益效果是：

本发明通过将端子排整体固定于托盘中，通过布线机械臂的从送线机取出线缆后，再将线缆的一端依次送入剥线机剥线、端子振动盘插入端子以及压线机压接，最后将压接好的线缆插入端子排中，实现了端子排的自动化布线。并且通过端子排支架的固定和扎线杆的设置，使侧面端子排和顶部端子排模块一体化，并且保证了布线的有序性。同时，本发明还可以对线缆的另一端同时进行剥线、压接连接器插针，插入信号连接器，进一步提高接线箱中元件的一体化，提高安装效率。

本发明还提供了接线箱的生产线，不仅能满足自动化组装、自动化布线的生产需求，还能使组装和布线工序并行与箱体的生产过程。本发明能够缩短接线箱的生产节拍，提高生产效率，实现自动化生产，节约生产成本。

附图说明

图1为实施例2中端子排自动布线装置结构示意图；

图2为实施例2中布线托盘结构示意图；

图3为实施例2中布线托盘结构示意图；

图4为实施例2中布线线槽结构示意图；

图5为实施例2中汇流线槽结构示意图；

图6为实施例2中布线台部分结构示意图；

图7为实施例2中端子排与信号连接器布线结构示意图；

图8为实施例4中端子排自动生产系统结构示意图；

其中，图1中：400布线台，402布线机械臂，404送线机，405端子振动盘，406剥线机，407压线机；

图2和图3中：18侧面端子排支架，19顶部端子排支架，420托盘安装板，423布线线槽，425汇流线槽，426信号连接器；

图4中：432布线槽，433扎带槽一，434汇流槽一。

图5中：441汇流槽二，442进线口，444出线口，445扎带槽二。

图6中：410布线托盘，412推动气缸，413推动预紧气缸，414转角夹紧气缸，415侧面定位块，416直角定位块。

图7中：200端子排，202扎线杆，203支架，25线缆。

图8中：501端子排与布线工装组装工位，502布线工装传送带，503端子排自动布线工位，504端子排与布线工装拆卸工位，505端子排传送带，506端子排与箱体安装工位。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种端子排自动布线装置，包括布线托盘410和放置布线托盘410的布线台400，所述布线台400设置有布线托盘410的定位装置，驱动装置、夹紧装置、送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407和布线机械臂402。

所述布线托盘410包括方形的托盘本体，托盘本体上设有端子排支架所述端子排支架包括端子排，固定端子排的支架和设于支架上的扎线杆202。所述端子排支架设有布线线槽423。

所述布线线槽423包括长条状的线槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽一434，与汇流槽垂直的方向设有隔断的扎带槽一433，扎带槽的底平面低于汇流槽一434下底面，扎带可穿过扎带槽对线缆25进行绑扎。线槽本体上还设有缺口的布线槽432，线缆25从端子排经布线槽432进入汇流槽一434进行布线作业。

所述布线台400上的定位装置包括直角定位块416和侧面定位块415，直角定位块416固定托盘的顶角，侧面定位块415与直角定位块416共同对托盘的两侧位置进行限制。所述驱动装置包括推动气缸412和推动预紧气缸413，分别驱动托盘的X、Y方向，使其与定位装置接触。

在布线台400上根据具体情况分别设置送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407和布线机械臂402，其布线机械臂402的工作行程范围覆盖在整个布线台400，包括布线托盘410，送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407。

实施例2

如图1，本实施例提供一种端子排自动布线装置，包括布线托盘410和放置布线托盘410的布线台400，所述布线台400设置有布线托盘410的定位装置，驱动装置、夹紧装置、送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407和布线机械臂402。

如图2-3，所述布线托盘410包括方形的托盘本体，托盘本体的侧边还设有折弯的托盘安装板420。托盘上设有侧面端子排支架18和顶部端子排支架19，托盘安装板420上设有信号连接器426。所述侧面端子排支架18和顶部端子排支架19分别包括端子排200，固定端子排200的支架203和设于支架203上的扎线杆202。所述侧面端子排支架18和顶部端子排支架19旁边设有布线线槽423，临近信号连接器426的托盘上设有汇流线槽425。

如图4，所述布线线槽423包括长条状的线槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽一434，与汇流槽垂直的方向设有隔断的扎带槽一433，扎带槽的底平面低于汇流槽一434下底面，扎带可穿过扎带槽对线缆25进行绑扎。线槽本体上还设有缺口的布线槽432，线缆25从端子排经布线槽432进入汇流槽一434进行布线作业。

如图5，所述汇流线槽425包括汇流槽本体，线槽本体设有平行排列、内凹的汇流槽二441，与汇流槽垂直的方向设有隔断的扎带槽二445，线槽本体的两端分别设有进线口442和出线口444。端子排支架上的扎线杆202位于汇流槽上。

如图6，所述布线台400上的定位装置包括直角定位块416和侧面定位块415，直角定位块416固定托盘的顶角，侧面定位块415与直角定位块416共同对托盘的两侧位置进行限制。所述驱动装置包括推动气缸412和推动预紧气缸413，分别驱动托盘的X、Y方向，使其与定位装置接触。

在布线台400上根据具体情况分别设置送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407和布线机械臂402，其布线机械臂402的工作行程范围覆盖在整个布线台400，包括布线托盘410，送线机404、剥线机406、端子振动盘405、压线机407。

实施例3

本实施基于实施例2所述的一种端子排自动布线装置提供布线方法，具体步骤包括：

S1.将布线托盘410放置在布线台400上，推动气缸412推动布线托盘410向X-方向运动，直至与直角定位块416和第一侧面定位块415接触，实现X方向定位，双缸推动气缸412泄压，活塞位置保持不动。推动预紧气缸413推动布线托盘410向Y方向运动，直至与直角定位块416和第二侧面定位块415接触，实现Y方向定位。转角夹紧气缸414执行夹紧动作双缸推动气缸412加压，实现Z方向定位。此时转角夹紧气缸414、推动气缸412和推动预紧气缸413同时将布线托盘410夹紧在布线工装上，布线托盘410自动安装完成，X、Y、Z三个方向定位完成。

S2.布线机械臂402通过送线机404取到设定长度的线缆25，将线缆25的一端送入剥线机406的剥线孔，剥线孔感应到线缆25插入后，按设定参数调整到指定剥线线径和剥线长度进行自动剥线；

S3.剥线完成后，布线机械臂402将线缆25移动至端子振动盘405，插入端子后，再将线缆25移动至压线机407处，压线机407根据参数设定运动到合适的开口大小，端子插入压线孔，压线机407感应到有端子插入，按要求选择相应的压接力和压接行程，进行自动压接；

S4.压接完成后，布线机械臂402夹执线缆25将带有端子的一端插入端子排内，并将线缆25沿侧面端子或顶部端子排旁的布线线槽423的布线槽432进入汇流槽一434，再经流布线线槽423的进线口442，沿汇流槽二441到出线口444，保证线缆25的有序安放。

S5.重复步骤S2-S4将所有端子进行布线后，通过扎带槽一433和扎带槽二445将线缆25进行扎带。

S6.布线机械臂402将线缆25的另一端进行剥线，再移动到端子振动盘405处插入连接器插针，然后移动至压线机407压接连接器插针，最后将带有连接器插针的一端插入信号连接器426，完成端子排与信号连接器426的自动一体化生产。

在本实施例中，线缆25另一端的连接器插针的安装可以与端子的连接采用部分相同的设备或者采用单独的一套设备。

实施例4

本实施例提供一种端子排自动生产系统，如图8，所述生产系统包括端子排与布线工装组装工位501、端子排自动布线工位503、端子排与布线工装拆卸工位504和端子排与箱体安装工位506。

在端子排与布线工装组装工位501上，采用人工将端子排安装在布线托盘410上，然后放置布线工装传送带502上传送至布线工装组装工位。布线工装组装工位设有端子排自动布线装置，当端子排自动布线工位503有空位时，布线工装组装工位可以扫取设置在布线托盘410上的二维码，将布线托盘410放置在布线台400上对端子排进行布线。布线完成后，将布线托盘410经传送带运输至端子排与布线工装拆卸工位504，人工将布线好的端子排和信号连接器426从布线托盘410取下，并放置在端子排传送带505传送至端子排与箱体安装工位506。在端子排与箱体安装工位506时，机械臂夹取相应的端子排组将其安装至接线箱中，完成接线箱的端子排自动化生产。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种端子排自动布线装置，其特征在于，包括布线托盘和放置布线托盘的布线台，所述布线台设置有布线托盘的定位装置，驱动装置、夹紧装置、送线机、剥线机、端子振动盘、压线机和布线机械臂，所述驱动装置将布线托盘推至定位装置后，夹紧装置将布线托盘夹紧固定，布线机械臂从送线机取出线缆后，再依次送入剥线机剥线、端子振动盘插入端子以及压线机压接，最后将压接好的线缆插入端子排中，全部端子排布线完成后，布线机械臂将所有线缆进行扎带。

2.根据权利要求1所述的端子排自动布线装置，其特征在于，所述布线托盘包括托盘，托盘上设有端子排支架，端子排支架旁边设有布线线槽。

3.根据权利要求2所述的端子排自动布线装置，其特征在于，所述布线线槽包括线槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽一，与汇流槽垂直的方向设有隔断的扎带槽一，线槽本体上还设有缺口的布线槽。

4.根据权利要求1所述的端子排自动布线装置，其特征在于，所述布线托盘的侧边还设有折弯的托盘安装板，托盘安装板上设有信号连接器，临近信号连接器的托盘上设有汇流线槽。

5.根据权利要求4所述的端子排自动布线装置，其特征在于，所述汇流线槽包括汇流槽本体，线槽本体设有内凹的汇流槽二，与汇流槽垂直的方向设有隔断的扎带槽二，线槽本体的两端分别设有进线口和出线口。

6.根据权利要求2所述的端子排自动布线装置，其特征在于，所述端子排支架包括侧面端子排支架和顶部端子排支架，侧面端子排支架和顶部端子排支架分别包括端子排，固定端子排的支架和设于支架上的扎线杆。

7.一种基于权利要求1-6任一所述的端子排自动布线装置提供布线方法，其特征在于，步骤包括：

S1.将布线托盘放置在布线台上，驱动装置将其推至定位装置进行准确定位，并通过夹紧装置对布线托盘进行固定；

S2.布线机械臂通过送线机取到设定长度的线缆，再将线缆的一端送入剥线机的剥线孔，剥线孔感应到线缆插入后自动剥线；

S3.剥线完成后，布线机械臂将线缆移动至端子振动盘，插入端子后，再将线缆移动至压线机处进行压接；

S4.布线机械臂夹执线缆将带有端子的一端插入端子排内，并将线缆有序排放；重复步骤S2-S3，完成所有端子排的布线，并将其进行扎带。

8.根据权利要求7所述的端子排自动布线装置布线方法，其特征在于，所述步骤还包括布线机械臂将线缆的另一端进行剥线、插入连接器插针、压接连接器插针，最后将带有连接器插针的一端插入信号连接器。

9.根据权利要求7所述的端子排自动布线装置布线方法，其特征在于，所述的端子排布线包括布线机械臂夹执线缆沿布线线槽的布线槽一进入汇流槽一，在经汇流线槽的进线口，沿汇流槽二到出线口。

10.一种端子排自动生产系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的端子排自动布线装置。

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