电线分离方法和系统专利检索- .用于在连接到接触构件之前进行电线加工的专利检索查询-专利查询网

电线分离方法和系统
申请号	CN201380053601.2	申请日	2013-10-23	公开(公告)号	CN104718670B	公开(公告)日	2017-07-18
申请人	泰科电子公司;			发明人	A.K.安格洛夫; J.T.基奥塔; B.陈;
摘要	一种将电线(102)从电线束 (104)中分离的方法，包括将具有电线束的电缆 (106) 定位在电线分离区域(110)处、将气体喷嘴 (140)定位在所述电线分离区域处、以及引导所述电线束处的气体流以将电线从电线束中分离。一种电线分离系统(100)被用于分离电线并且包括具有夹具(130)的电缆保持器(112)，所述夹具保持具有电线束的电缆，所述电线束延伸进入电线分离区域内。所述系统在电线分离区域处包括气体喷嘴，所述气体喷嘴在电线束处将气体流引导至电线分离区域内。气体流将个体电线从电线束中分离。电线夹(150)被设置在电线分离区域处。电线夹抓取从电线束中已分离的电线。
权利要求	1.一种电线分离系统(100)，包括：电缆保持器(112)，其具有保持电缆(106)的夹具(130)，所述电缆具有电线束(104)，所述电线束的电线的自由端部延伸进入电线分离区域(110)内；气体喷嘴(140)，其处于所述电线分离区域处，所述气体喷嘴在所述电线束的电线的自由端部处将气体流引导至所述电线分离区域内，所述气体流将个体电线(102)从所述电线束中分离；以及电线夹(150)，其处于所述电线分离区域处，所述电线夹抓取从所述电线束中已分离的电线的自由端部。 2.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，其中所述气体喷嘴(140)被构造为变化所述气体流的压力和所述气体流的速度中的至少一个。 3.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，其中所述电线束(104)包括不同刚度的电线(102)，所述气体喷嘴(140)变化所述气体流的压力以将较低刚度的电线从较高刚度的电线中初始地分离。 4.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，其中所述电线夹(150)将已抓取的电线(102)从所述电线分离区域(110)移动。 5.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，还包括被构造为识别所述已分离的电线(102)的传感器(160)。 6.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，还包括被构造为基于所述电线的颜色来识别所述电线(102)的传感器(160)。 7.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，还包括第二气体喷嘴(140)，所述第二气体喷嘴在不同于其他气体流的方向上将气体流引导至所述电线分离区域(110)内。 8.如权利要求1所述的电线分离系统(100)，其中所述气体喷嘴(140)相对于所述电线束(104)的相对位置被改变以改变所述气体流相对于所述电线束的方向。
说明书全文	电线分离方法和系统技术领域 [0001] 本文主题总体涉及电线分离方法和系统。背景技术 [0002] 许多电部件被安装至电缆的端部。电缆具有被端接至电部件的多个部件的个体的电线。例如，电线可以被焊接至电路板、或被端接至触头或端子。电部件的装配、以及电部件至电缆的电连接是耗时的。通常，电线是从电线束中手工地分离的，诸如由操作者手工地、个体地操纵每个电线，并且将电线放置就位用于端接至电路板或触头。这种电线的手工分离是耗时的。发明内容 [0003] 上述问题由如本文所描述的一种将电线从电线束中分离的方法来解决。该方法包括将具有电线束的电缆定位在电线分离区域处、将气体喷嘴定位在电线分离区域处、并且引导电线束处的气体流以将电线从电线束中分离。 [0004] 可选地，该方法可包括控制气体流的压力或冲击点(impinging point)处的速度以将特定的电线从电线束中分离，其中在较低压力下，电线束中的较小电线从电线束中的较大电线中分离。引导气体流可引起电线远离气体喷嘴弯曲。 [0005] 该方法可包括借助电线夹将已分离的电线抓取、并且处理已抓取的电线。该方法可包括借助传感器识别电线。该方法可包括借助夹具将电缆保持在电线分离区域的上游。该方法可包括将第二气体喷嘴定位在电线分离区域处以及控制来自两个气体喷嘴的气体流。 [0006] 该方法可包括将具有不同刚度(stiffness)的电线的电缆定位在电线分离区域中。气体流可被变化以初始地将较低刚度的电线从较高刚度的电线中分离。附图说明 [0007] 本发明现将通过示例的方式、参考以下附图来描述，所述附图中： [0008] 图1图示了根据示例性实施例形成的电线分离机。 [0009] 图2图示了电缆的端部视图，其中气体喷嘴被定位为邻近电缆。 [0010] 图3图示了电缆，示出了处于被分离状态的所述电缆的电线。 [0011] 图4图示了用于使用电线分离机制造电部件的制造过程。 [0012] 图5图示了处于另一取向的气体喷嘴和电缆。 [0013] 图6图示了处于另一取向的气体喷嘴和电缆。 [0014] 图7图示了处于另一取向的气体喷嘴和电缆。 [0015] 图8图示了引导电缆处的气体流的一对气体喷嘴。 [0016] 图9图示了处于另一取向的气体喷嘴和电缆。 [0017] 图10图示了将电线从电线束中分离的方法。具体实施方式 [0018] 图1图示了根据示例性实施例形成的电线分离机100。电线分离机100被用于将个体电线102从电缆106的电线束104中分离。电线分离机100自动地分离电线102，这一处理作为自动处理的部分而不需要人工干预。电线束104通过移除电缆106的护套108的部分而被暴露。电线束104被呈现在电线分离机100的电线分离区域110处。电线102可个体地从其他电线102中分离，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处理，诸如用于将电线102端接至电部件，诸如电路板。 [0019] 电线分离机100包括电缆保持器模块112、气体喷嘴模块114、电线夹模块116以及传感器模块118。电缆保持器模块112将具有电线束104的电缆106保持在电线分离区域110处。气体喷嘴模块114将气体流朝着电线束104引导以将个体电线102从电线束104中移置或分离。电线夹模块116夹取已移置的或已分离的电线102并且可将电线102移动至预定位置。传感器模块118感测电线102的位置。传感器118可识别特定的电线102，诸如以控制气体喷嘴模块114和/或电线夹模块116的操作。电线分离机100包括被联接至模块112、114、116、 118的控制器120。控制器120控制模块112、114、116、118的操作。 [0020] 电缆保持器模块112包括夹具130，该夹具被用于在接近于电缆106的端部处保持电缆106。在图示的实施例中，夹具130包括夹钳或指部，所述夹钳或指部在接近于电线束104附近的护套108的端部处保持电缆106。夹具130将电缆106保持在电线分离区域110的上游。在示例性实施例中，夹具130保持电缆106，使得电线102和电线束104沿着电缆轴线132延伸。在图示的实施例中，电缆106大致竖直地取向，电线束104向下延伸。在替代实施例中其他取向是可能的。 [0021] 电缆保持器模块112包括保持器定位器134，该保持器定位器相对于电线分离机100的其他部件而定位夹具130和电缆106。可选地，保持器定位器134是在三个方向上可移动的，以将电缆106移动至希望的位置，诸如在电线分离区域110中。保持器定位器134可允许夹具130的旋转运动，诸如绕电缆轴线132。保持器定位器134可以是具有旋转轴线的笛卡尔(Cartesian)运动机器人。在其他实施例中可使用其他类型的定位器，诸如选择性顺应组件机器人臂(SCARA)或其他机器人运动系统。可选地，保持器定位器134可允许平移运动、角运动以及旋转运动。 [0022] 保持器定位器134的操作可由控制器120控制。可选地，当分离电线102时，夹具130的位置在其他模块114、116、118的操作过程中可被固定。可替代地，夹具130的位置在其他模块114、116、118的操作过程中可被改变，诸如以改变电线束104相对于气体喷嘴模块114的取向。 [0023] 气体喷嘴模块114包括气体喷嘴140。气体喷嘴140在电线分离区域110中将气体流朝着电线束104引导。气体喷嘴140可引导气体流通过气体喷嘴140的末端142处的孔。气体流的方向可被控制。气体流的速度可被控制。气体流的压力可被控制。在图示的实施例中，气体喷嘴140大致水平地取向，并且被构造为在大致水平的方向上跨过电线束104引导气体流。可选地，气体喷嘴140可被取向为大致垂直于电缆106。在替代实施例中其他取向是可能的。 [0024] 在示例性实施例中，气体喷嘴模块114包括将气体供给至气体喷嘴140的气体供给线路144。气体供给线路144可以是管。任何类型的气体可被供给至气体喷嘴140，诸如空气、氮气等。气体供给可由控制器120调节。例如，供给至气体喷嘴140的气体的压力可由控制器120调节。 [0025] 气体喷嘴模块114包括喷嘴定位器146，所述喷嘴定位器将气体喷嘴140相对于电线分离机100的其他部件定位。可选地，喷嘴定位器146是在三个方向上可移动的，以将气体喷嘴140移动至希望的位置，诸如接近于电线分离区域110。喷嘴定位器146可允许气体喷嘴140绕电线分离区域110和电线束104的旋转运动，诸如以对准特定电线102。喷嘴定位器146可以是具有旋转轴线的笛卡尔运动机器人。在其他实施例中可使用其他类型的定位器，诸如选择性顺应组件机器人臂(SCARA)或其他机器人运动系统。可选地，喷嘴定位器146可允许平移运动、角运动以及旋转运动。 [0026] 喷嘴定位器146的操作可由控制器120控制。可选地，当分离电线102时，气体喷嘴140的位置在其他模块112、116、118的操作过程中可被固定。可替代地，气体喷嘴140的位置在其他模块112、116、118的操作过程中可被改变，诸如以改变电线束104相对于气体喷嘴模块114的取向。 [0027] 在操作过程中，来自气体喷嘴140的气体流朝着电线束104被引导。个体电线102可从电线束104中被分离。气体流通过一个或多个孔的形状/几何形状/位置、气体喷嘴140相对于电线束104的放置等而被导引，以实现个体电线102从电线束104的移置和分离。可选地，某些电线102可通过气体喷嘴模块114的受控操作而被对准并且分离。动量从气体流至电线102的传递导致电线102从电线束104中分离。 [0028] 气体流的速度或压力可以诸如通过气体调节装置而被控制，以对准用于从电线束104中分离的电线102。例如，在示例性实施例中，电线束104可包括不同类型的电线102、或包括具有不同特性的电线102，诸如不同刚度、不同柔性、不同材料类型、不同电线规格(gage)等。更不刚硬、更柔性、和/或更小的电线102可比可更刚硬、更不柔性、和/或尺寸上更大的其他电线102更容易地、并且在较低压力或速度下被分离。通过控制气体流，较小的电线可被初始地对准并且从电线束104中分离。 [0029] 可选地，距离气体喷嘴140最远的电线102可趋向于被分离。控制气体喷嘴140相对于电线束104的位置和/或控制电线束104相对于气体喷嘴140的取向可允许特定电线102从电线束104中的对准的分离。气体流趋向于远离电线束104弯曲电线102中的一个。电线102可在大致远离气体喷嘴140的方向上被在弯曲或相对于电缆轴线132而成角度。电线102可朝着电线夹模块116被引导，或者电线夹模块116可被移动以抓住已分离的电线102。 [0030] 电线夹模块116包括电线夹150。在典型实施例中，电线夹150可包括可被用于抓取已分离的电线102的钳夹或指部。电线夹150可继而将电线102移动至预定位置。电线夹150的操作由控制器120控制。 [0031] 在示例实施例中，电线夹模块116包括电线夹定位器152，所述电线夹定位器将电线夹150相对于电线分离机100的其他部件定位。可选地，夹定位器152在三个方向上是可移动的，以将电线夹150移动至希望的位置，诸如进入电线分离区域110内以抓取电线102，或者，一旦电线102被抓取，至希望的位置以将电线102定位在预定位置处。电线夹定位器152可允许平移运动、角运动以及旋转运动。夹定位器152可以是具有旋转轴线的笛卡尔运动机器人。在其他实施例中可使用其他类型的定位器，诸如选择性顺应组件机器人臂(SCARA)或其他机器人运动系统。电线夹定位器152的操作可由控制器120控制。 [0032] 传感器模块118包括被用于确定电线102位置的传感器160。传感器160被定位为接近于电线分离区域110。传感器160可被定位为接近于电线夹模块116。可选地，传感器160可以是电线夹模块116的部分，或被联接至所述电线夹模块。传感器160被用于识别特定的电线102。例如，传感器160可识别电线102的特征，诸如布局、形状、位置数据、颜色等以识别电线102。可选地，传感器160可包括摄像头以识别电线102的特征。 [0033] 在示例性实施例中，传感器160被联结至控制器120。来自传感器160的数据被传送到控制器120内，并且由控制器120处理以控制其他模块的操作，诸如电缆保持模块112、气体喷嘴模块114、以及电线夹模块116。例如，传感器160可确定电线102已经从电线束104中被分离，并且被定位以及准备好用于电线夹150以抓取电线102。传感器160可识别特定的电线102，诸如基于电线的颜色。控制器120确定用于电线102的正确位置，并且控制电线夹150的运动以将电线102定位在预定位置处。其他电线102以类似方式被操纵以将电线102中的每个定位在预定位置以用于进一步处理，诸如将电线102端接至电路板。 [0034] 可选地，传感器模块118可包括传感器定位器162，所述传感器定位器将传感器160相对于电线分离机100的其他部件定位。传感器160可被定位以感测电线102和/或电线夹150的位置，诸如以帮助分离电线102并且将电线102定位在预定位置。传感器可提供用于确保电线分离机100的正确操作的反馈回路。可选地，传感器定位器162是在三个方向上可移动的，以将传感器160移动至希望的位置，诸如接近于电线分离区域110。传感器定位器162可允许平移运动、角运动以及旋转运动。传感器定位器162可以是具有旋转轴线的笛卡尔运动机器人。在其他实施例中可使用其他类型的定位器，诸如选择性顺应组件机器人臂(SCARA)或其他机器人运动系统。传感器定位器162的操作可由控制器120控制。 [0035] 图2图示了电缆106的端部视图，其中气体喷嘴140被定位为邻近电线束104。电缆106包括多个电线102。在示例性实施例中，电线102是彼此不同的。例如，电线102中的一些可具有较小的直径，并且电线102中的一些可具有较大的直径。较小直径的电线102可比较大的电线更柔性并且更不刚硬。较大直径的电线可比较小直径的电线更不柔性并且更刚硬。可选地，可提供多于两种不同直径的电线。 [0036] 在操作过程中，当气体流跨过电线束104被引导时，较小直径的电线可趋向于比更大直径的电线更容易地和/或在较低的压力下分离。通过变化跨过电线流束104的气体流，较小直径的电线102可通过使用跨过电线束104的较低速度或较低压力的气体流而被初始地分离。较低压力的气体流可以处于这样的水平，该水平的压力过低而不能移动较大直径的电线，但是足够高以导致较小直径的电线102从电线束104中分离。在这种方式中，电线102可以通过对准某些电线102而被选择性地分离，诸如较小直径的电线。气体流可稍后被调整以对准较大直径的电线，诸如通过增大气体流的压力和速度。 [0037] 电线102可具有允许对准来自电线束104中的某些电线的不同的特征。例如，一些电线可以是绞合(stranded)电线，而其他电线可以是实心导体。绞合电线可以比实心导体更容易从电线束104中分离，这允许绞合电线在实心导体之前分离。 [0038] 图3图示了电缆106，示出了处于被分离状态的电线102。电线102可在预定位置处相对于彼此取向。例如，电线102可被对齐为单排并且彼此间隔开，诸如用于端接至电路板180。电路板180可具有处于预定节距的垫182。电线102可被间隔开以对应于垫182的间距。电线102可被焊接至垫182。 [0039] 在其他应用中，电线102可被不同地取向。例如，电线102可被定位为用于端接至个体端子。例如，电线102可被定位用于进入个体端子的压接桶管部(barrels)。电线102的间距可基于沿着载体条的端子的间距而被控制。电线夹模块116(在图1中示出)取决于电缆106的特定使用或最终用途而控制电线102相对于彼此的定位。 [0040] 图4图示了用于使用电线分离机100制造电部件的制造过程。该过程使用电缆准备机190、电缆分离机100以及连接器加工机192。在电缆准备机190处，电缆106(在图1中示出)可被准备，诸如通过将电缆切至一定长度并且移除护套108(在图1中示出)的部分以暴露电线束104(在图1中示出)。 [0041] 准备好的电缆接着可被传递至电线分离机100。电缆分离机100将个体电线102(在图1中示出)从电线束104中分离。电线分离机100将电线102定位在预定位置处，或相对于彼此定位。 [0042] 具有已分离的电线102的电缆106接着被传递至连接器加工机192。在连接器加工机192处，电缆106被端接至电连接器以形成电部件。例如，电缆106的电线102可被焊接至电路板。电缆106的电线102可被端接至电线102的个体触头或端子。在替代实施例中，电线102可被端接至其他部件。例如，电线102可被端接至引线框架的引线。 [0043] 图5图示了处于另一取向的气体喷嘴140和电缆106。气体喷嘴140被竖直地取向并且朝着电线束104向下引导气体流。电缆106被水平地取向并且电线束104被定位在气体喷嘴140之下。电线102在重力方向上通过气体流被向下弯曲，这可使分离电线102变得更容易。 [0044] 图6图示了处于另一取向的气体喷嘴140和电缆106。气体喷嘴140被竖直地取向并且朝着电线束104向上引导气体流。电缆106被水平地取向并且电线束104被定位在气体喷嘴140之上。电线102通过逆着重力的气体流而被向上弯曲，这可使分离电线102变得更容易。 [0045] 图7图示了处于另一取向的气体喷嘴140和电缆106。气体喷嘴140被取向为成一定角度朝着电缆106。气体喷嘴140既不竖直也不水平地取向。 [0046] 图8图示了一对气体喷嘴140，它们在电缆106处引导气体流。第一和第二气体喷嘴140在不同方向上成角度以在不同方向上朝着电缆106引导气体流。可选地，可提供多于两个气体喷嘴140。可选地，气体喷嘴140可不同地被操作，诸如通过以不同的速度输出气体、通过输出不同的气体。可选地，气体喷嘴140可定位在离电缆106的不同距离处。 [0047] 图9图示了处于另一取向的气体喷嘴240和电缆106。气体喷嘴240和电缆106二者被水平地区向。气体喷嘴240被取向为平行于电缆106。不同于在气体喷嘴240的末端处的孔，气体喷嘴240包括穿过气体喷嘴240的侧面202的多个孔200。气体喷嘴240可包括任何数量的孔200。孔200可在单一方向上引导气体流，或可替代地，孔可成角度以在多个方向上引导气体流。孔200可被对齐为单排，或可替代地可从彼此径向地偏移。在图示的实施例中，气体喷嘴240在向上的方向上朝着电缆106引导气体流。在替代实施例中其他取向是可能的。 [0048] 图10图示了将电线从电线束中分离的方法。该方法可由自动过程执行而不需要人工干预。该方法包括将具有电线束的电缆定位200在电线分离区域处。电缆和电线束可由电缆保持器定位。电缆可借助夹具被保持在电线分离区域的上游。电缆可在电线分离区域处被固定就位。可选地，电缆保持器可将电缆移动就位并且可在加工过程中移动电缆以帮助分离电线。例如，电缆可被旋转以改变电线的相对位置，诸如以对准用于分离的特定电线。 [0049] 该方法包括将气体喷嘴定位202在电线分离区域处。该方法包括引导204电线束处的气体流以将电线从电线束中分离。气体喷嘴可被定位为紧密接近于电线束以引导电线束处的气体，以将个体电线从电线束中分离。气体喷嘴可由喷嘴定位器定位。气体喷嘴的位置可相对于电线束而被改变，诸如以对准某些电线。可选地，气体流的压力在处理过程中可被控制并且变化。例如，在较低压力下，电线束中的较小电线可从电线束中的较大电线中分离。气体流可以是稳定的，或者可以用冲出的方式(in bursts)被供给以便于分离电线。气体流冲击在电线上并且引起电线远离气体喷嘴弯曲。可选地，一次可分离一个电线。 [0050] 该方法可包括借助传感器识别206电线。例如，传感器可包括用于识别电线位置的摄像头。传感器可识别特定的电线，诸如基于电线的颜色、或其他电线属性。通过识别电线，控制器能够确定用于电线的希望的位置，诸如用于附接至电路板。 [0051] 该方法可包括借助电线夹将抓取208已分离的电线、并且处理210已抓取的电线。电线夹可包括指部或夹钳，所述指部或夹钳能够抓取并且操纵电线。控制器控制电线夹的操作。控制器可导致电线夹将电线定位在预定位置处。例如，基于电线识别，控制器能够导致电线夹将电线移动至相对于其他电线的某个位置，诸如用于附接至电路板。已抓取的电线可通过将电线移动至特定位置而被处理。电线可通过将电线焊接至电路板而被处理。电线可通过将端子压接至电线而被处理。电线可通过将绝缘部从电线的导体周围移除而被处理。电线可通过清洁和/或涂覆电线而被处理。

意见反馈