超声线缆捆绑系统的制作方法

本发明一般涉及线缆捆绑系统，更具体地说，涉及一种适用于飞机线缆的超声线缆捆绑系统。

背景技术：

当代商用飞机需要复杂的导航、飞行控制和飞行支持单元来提供安全的空中运输。飞机上的这些和其他系统通过数英里的线供电和相互连接，这些线的大部分被捆成线缆。通常，将一束线捆绑在一起，以形成线缆。参照图1A-1F，其示出了由FAA(Federal Aviation Authority，联邦航空局)批准的线缆捆绑(也称为束紧)程序100。为了将线束102固定成线缆，技术人员首先通过遵循图1A-1C中所示的步骤捆绑上线缆束丝104(也称为绑带或绑带)以形成卷结106(clove hitch)(图1D)。然后通过先捆绑上方结108，再捆绑上外科结110(图1E)，将卷结106完成为固定结(图1F)。通常，线缆束丝104必须符合FAA针对飞机应用制定的严格标准，如MIL-T-43435。

将当代飞机中使用的数英里的线捆绑成线缆虽然是有用的并且是有效的，但是是费力和重复的工作。即使技术熟练的技术人员也需要大约三十秒钟才能捆绑上单个结，其必须沿着线缆的整个长度周期性地重复(例如，每6英寸)。而且，由于线缆结112从线缆的成形表面突出，所以线缆结112可能妨碍沿着飞机中的线缆通道拉动线缆。类似地，线缆结112还使得在完成的线缆上布置线缆护套变得复杂。

单独捆绑上线缆结的一种替代方案是使用如图2A-2B中所示的传统线缆绑带。在传统的线缆捆绑过程200中，用线缆绑带204环绕线束202，线缆绑带204包括夹头206(也称为绑带凸台)。线缆绑带的自由端208穿过绑带凸台并且可以用手或通过使用本领域已知的手持工具来拉紧。然后将过量的自由端208切掉并丢弃。传统的线缆绑带虽然也是有用的和有效的，但是与线缆束丝相比相对昂贵，并且在库存中必须保存各种固定长度的线缆绑带以供技术人员使用。另外，绑带凸台206比线缆结从线缆表面突出更多的量，这使得穿过线缆通道定位线缆或者安装线缆护套变得更复杂。

因此，希望提供一种适合于在飞机上使用的将线束捆绑成线缆的改进方法。还希望提供一种工具来执行该方法，该方法简化了线缆捆扎程序，从而在提供用于飞机上的线缆时在技术人员的时间、降低成本和减少浪费方面具有优势。此外，其他期望的特征和特性将从以下结合附图和前述技术领域和背景技术的详细描述以及所附权利要求而变得显而易见。

技术实现要素：

本文公开了超声线缆捆绑系统的示例性实施例。

在第一非限制性实施例中，一种超声线缆捆绑系统包括但不限于具有捆绑部分的壳体，所述捆绑部分用于接收待捆绑成线缆的线束。所述捆绑部分具有孔，所述孔用于从丝卷轴分配线缆束丝，并且用于在所述线缆束丝的自由端围绕所述线束被定位之后接收所述线缆束丝的自由端。所述超声线缆捆绑系统还包括但不限于：控制器，其耦合到张拉构件，所述张拉构件用于拉紧所述线缆束丝；超声焊接机，其用于在所述张拉构件拉紧所述线缆束丝之后，熔化所述线缆束丝；以及丝切割装置，其用于在所述超声焊接机熔化所述线缆束丝之后切割所述线缆束丝。所述超声线缆捆绑系统由系统执行器启动，使所述控制器用具有与所述线缆的表面相邻的扁平熔合部分的所述线缆束丝将所述线束一起固定成所述线缆。

在第二非限制性实施例中，提供一种通过超声线缆捆绑系统将线束捆绑成线缆的方法。该方法包括但不限于从所述超声线缆捆绑系统中拉出线缆束丝并且用所述线缆束丝缠绕所述线束。接下来，将所述线缆束丝的自由端插入所述超声线缆捆绑系统中。启动所述超声线缆捆绑系统，以拉紧围绕所述线束的所述线缆束丝，超声熔化所述线缆束丝以将所述线束固定成线缆，并且切断所述线缆束丝以使所述线缆脱离所述超声线缆捆绑系统。这用具有与所述线缆的表面相邻的扁平熔合部分的线缆束丝将线束一起牢固地捆绑成线缆。

附图说明

下面将结合附图描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件，

图1A-1F是传统的线缆绑扎程序的图示；

图2A-2B是传统的线缆捆绑程序的图示；

图3是示出适合于根据本公开的教导使用的线缆捆绑系统的非限制性实施例的框图；

图4A-4C是根据本公开的教导的线缆捆绑程序的非限制性实施例的一些优点的图示；

图5是示出根据本公开的教导的图3的张拉构件的非限制性实施例的剖面侧视图；

图6A-6B是示出根据本公开的教导的移动和固定结构实施例中图3的线缆捆绑系统的非限制性实施例的图；

图7是示出根据本公开的教导的线缆捆绑系统的便携手持式实施方式的非限制性实施例的横截面侧视图；和

图8是示出根据本公开的教导的非限制性方法的流程图。

具体实施方式

如本文所使用的，词语“示例性”意指“用作例子，实例或示例”。以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不意图限制应用和用途。本文中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其他实施例更优选或有利。本具体实施方式中描述的所有实施例都是示例性实施例，被提供用于使本领域技术人员能够完成或使用该实施例，而不是限制由权利要求限定的范围。此外，也不意图受到在前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中提出的任何明示或暗示的理论的限制。

本文公开一种超声线缆捆绑系统，其具有减少捆绑操作时间和减少浪费的优点。该超声线缆捆绑系统可以永久性地装配到固定结构，耦合到移动车，或者可以被配置为手持设备。虽然本公开的超声线缆捆绑系统被描述为在飞机应用中具有优点，但是应当理解，本公开可以有利地用于其他应用，包括但不限于用于地面车辆、船只和航天器的线缆组件，而不偏离本公开的教导。

通过连同本申请的附图审查下面的详细描述可以获得对上述超声线缆捆绑系统的更多理解。

图3是示出超声线缆捆绑系统300的非限制性实施例的框图。如图3的示例性实施例中所示，超声线缆捆绑系统300包括壳体302，壳体302中形成有捆绑部分304，用于接收待捆绑成线缆的线束306。根据示例性实施例，线缆捆绑部分304具有大致弓形形状以接收待形成为线缆的各种尺寸的线束。线缆束丝308由卷轴310提供，如下所述，用线缆束丝308缠绕并固定线束306。线缆束丝308通过形成在壳体302中的线缆丝通道312被提供到捆绑部分304中的孔312'。如本领域技术人员将理解的，符合MIL-T-43435的线缆束丝将具有足够的刚性，以便手动穿过线缆丝通道312供给到孔312'。

超声线缆捆绑系统300的操作由处理器或控制器314控制，处理器或控制器314响应于系统执行器316启动系统300。在启动系统执行器316之前，技术人员从超声线缆捆绑系统300的捆绑部分304中拉出线缆束丝308并且用其缠绕线束306。在一些实施例中，线缆束丝308围绕线束306至少缠绕两圈，并且可以缠绕以形成如图1D中所示的卷结。在用线缆束丝308缠绕线束306之后，在启动系统执行器316之前，由技术人员将线缆束丝的自由端308'插入到丝通道中。当系统执行器316已经启动控制器314时，控制器314使张拉构件318夹住并拉紧围绕线束的线缆束丝308。当达到所需张力水平时，控制器314启动超声焊接机322熔化线缆束丝以形成牢固的结合。在线缆束丝308已经被结合之后，控制器314启动热刀片切割器320以从超声线缆系统300切下现已被捆绑的线束。

在一些实施例中，张拉构件318包括一对辊324和326。辊326由执行器328控制，执行器328响应于导管332上的来自控制器314的信号而使辊326在箭头330所指示的方向上移动。这使辊326与辊324接触，然后执行器328使辊326转动(在该示例中为逆时针方向)以拉紧已由技术人员事先缠绕在线束306上的线缆束丝308。由于线缆束丝被拉紧，线束306被稳定地带入到捆绑区304中，同时辊324和326连续地向线缆束丝施加增大的力。张力传感器334将施加到线缆束丝308的张力经由导管336通知给控制器313。在一些实施例中，由技术人员使用张力调节器338来设定施加到线缆束丝308的所需张力水平，张力调节器338可以如箭头340所示被移动以增加或减小所施加的张力。在其他实施例中，可以从触敏显示器342设置所需张力，触敏显示器342经由导管344向控制器314提供张力设置。在如图3所示的实施例中，辊324是“自由轮”，并且辊326经由执行器328提供驱动和张拉操作。在其它实施例中，如本领域技术人员所理解的，辊324和辊326二者可以都具有执行器，用于使辊324和326协同运动以拉紧线缆束丝308。

当已经对线缆束丝308施加了所需水平的张力时，控制器314经由导管346启动超声焊接机322。超声焊接机322包括砧座348和通过执行器352与砧座348接触的喇叭350。执行器352使喇叭350振动，产生足够的热量来熔化线缆束丝308。在一些实施例中，喇叭以15kHz和75kHz之间的频率振动以熔化线缆束丝308。

在线缆束丝308已经被超声焊接机322熔化之后，控制器314经由导管360启动丝切割装置322以切断线缆束丝，使捆绑后的线束306脱离超声线缆捆绑系统300。在一些实施例中，丝切割装置322包括热刀片切割器354，其被执行器356电加热并移动，与切割表面358接触以切断线缆束丝308。热刀片切割器354的优点在于，除了切断线缆束丝之外，它还将线缆束丝的自由端熔合到由卷轴310提供的丝，这便于超声线缆捆绑系统300为下一个操作做好准备，如下所述。在采用不同于热刀片切割器的切割器的实施例中，在足够长度的自由端308'已经被插入经过辊对324和326以待被推出孔312'的情况下，辊324和326通过孔312'排出被切割的自由端308'。

当线束360已经被超声线缆捆绑系统300牢固地捆绑并释放时，控制器314可以更新在显示器342上显示的计数器，从而提供位于线束306上的绑带总数的计数。这具有确保线缆束已经接收到适当数量的绑带以符合任何特定实施中的规范的优点。

继续参考图3，图4A-4C示出本公开的线缆捆绑程序的优点。在图4A中，可以看到线束306已经被线缆束丝308围绕其圆周缠绕了两圈，并且在启动超声线缆捆绑系统300之前可以将自由端308'插入到丝通道312中。在超声线缆捆绑系统300已经拉紧，熔化并切断线缆束丝308之后，线束306被牢固地绑紧，如图4B中所示。除了与图1A-1F的手绑程序相比过程更快并且浪费更少之外，本公开的超声线缆捆绑系统300还通过在如图4B中所示的箭头404指示的方向上按压熔化部分402而提供可基本上与线束306的表面轮廓齐平定位(扁平化)的扁平熔合“绑带”部分304。如本领域技术人员将理解的，使熔化部分402与线束306齐平定位便于安装线缆护套406和/或沿着飞机中的线缆通道定位捆绑后的线缆。

继续参考图3，图5是张拉构件318的剖面侧视图，以便于理解如何使超声线缆系统300为下一个线缆捆绑操作做好准备。如图5中所示，辊326已经如上所述与辊324接触并且先前已经在逆时针方向上运动以拉紧线缆束丝308。当丝切割装置320已经释放了线束306时，辊326如箭头502所示反转方向，使从卷轴310供应的线缆束丝308朝向捆绑区304中的孔移动，从而技术人员可以执行下一个捆绑操作。在一些实施例中，至少辊326具有纹理或成形表面500以提供额外的夹持能力。如上所述，在一些实施例中，丝切割装置包括热刀片切割器354，当线缆束丝与卷轴310断开时，该热刀片切割器354使线缆束丝308'的自由端熔合到来自卷轴310的线缆束丝308。这使得当为了下一个捆绑操作，来自卷轴310的线缆束丝308被辊向前馈送时，自由端308'的未使用部分(或尾部)与线缆束丝308一起穿过丝通道312行进到捆绑部分304中的孔。在使用线缆束丝308执行下一个捆绑操作之前技术人员可以分离并丢弃自由端308'的未使用部分。

现在参考图6A-6B，可以看到超声线缆捆绑系统300经由铰接臂602耦合到移动车600(图6A)。铰接臂602包括臂部分604，并且在任何特定实施中需要接头606，以使技术人员容易定位超声线缆捆绑系统300进行操作。在本实施例中，如本领域技术人员将理解的，用于超声线缆捆绑系统300的任何必要的电源可以收纳在移动车600中，并且通过铰接臂602提供电力。图6B示出固定式实施例，其中超声线缆捆绑系统300通过紧固件608耦合到固定表面，如墙壁610、地板612或天花板614。

图7示出超声线缆捆绑系统700的便携手持式实施例。系统700具有耦合到可拆卸且可再充电的电池704的手持式(手枪握把式)壳体702。以与图3的超声线缆捆绑系统300类似的操作方式，当系统执行器316被技术人员启动时，控制器314启动系统700，使张拉元件318拉紧线缆束丝，使超声焊接机322熔化线缆束丝，并且使丝切割装置320切断线缆束丝，使得捆绑后的线束可以脱离系统700。

图8示出用于操作本公开的超声线缆捆绑系统的非限制性方法800。在框802中，技术人员从超声线缆捆绑装置中拉出线缆束丝，并且优选地将其在线束上缠绕两圈，并且在一些实施例中，形成卷结。在框802中，技术人员将线缆束丝的自由端插回到超声线缆捆绑系统中。然后在框306中技术人员启动超声线缆捆绑系统，使线缆束丝围绕线束被拉紧。在框808中，控制器判断是否已经达到所需水平的丝张力。如果不是，则控制器继续启动张拉构件并进一步拉紧线缆束丝。当框808确定已经实现了线缆束丝张力时，在框810中熔化并切割线缆束丝，然后在框812中技术人员根据需要重复该过程以将线束完全固定成线缆。

可以理解，技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实施所描述的超声线缆捆绑系统的功能，但是这样的实施不应被解释为导致脱离如权利要求中所阐述的范围。

在本文中，诸如第一和第二等的关系术语可以仅用于将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。序数词如第一、第二、第三等仅表示多个中的不同个体，并不意味着任何顺序或序列，除非由权利要求语言具体限定。任何权利要求中的文字序列不意味着处理步骤必须根据这样的序列按照时间顺序或逻辑顺序执行，除非由权利要求的语言具体限定。在不脱离本发明的范围的情况下，处理步骤可以以任何顺序互换，只要这样的互换与权利要求语言不矛盾，并且在逻辑上也不是没有意义即可。

此外，根据上下文，在描述不同元件之间的关系时使用的词语，如连接或耦合，并不意味着必须在这些元件之间进行直接的物理连接。例如，两个元件可以通过一个或多个附加元件物理地、电子地、逻辑地或以任何其他方式彼此连接。

虽然在本公开的以上详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量的变体。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅是示例，并不意图以任何方式限制本发明的范围、适用性或配置。而是，以上详细描述为本领域技术人员提供用于实施本发明的示例性实施例的方便路线图。应当理解，在不脱离如所附权利要求中阐述的本公开的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。