背景及意义：

随着近几年内卡车产量的不断加大，冲孔机的产能也随之攀升，机械故障率（浴盆曲线）也逐渐由初始故障期进入偶发故障期，趋于稳定。其中因电气停歇时间逐渐上升（如统计图），主要原因如下。





a b

统计图（来源于故障统计）

机械方面：冲孔机主机更换丝杠、导轨和后测量装置气缸以及维修滑块时，需要拆卸分线盒内端子排接线（图2），并需要对线号做好准确标记，更换之后还需要逐一恢复接线大概时长需要90分钟，现场灰尘及其他因素导致部分线号无法看清，易出现差错；

电气方面：在线路出现短路、虚接报警，控制界面黑屏等情况时，因24V直流电源均来自一处，出现问题整体电压低；无法准确确定设备报警线号，需要逐一进行排查，故障判断时间大概在120分钟以上，影响了维修进度，致使停歇时间较长.如统计图b图。

主要是由于数字冲孔机电柜配置线缆与连接主机主体的线缆为过线盒式（端子排），主机上有4个接线盒，两个32针插头，故障部位不同拆卸接线端子也不相同，主接线盒有47根端子接线，拆卸安装过程时间较长。

为了能更快判断故障点，降低维修故障时间，因此决定对过线盒接线部位进行改进。由于此次插接式分线器的应用为一汽解放第一次在数字冲孔机应用案例

方案设计：

此次改造的方案为了综合考虑经济性和可靠性，利用原电路连接图，同时进行优化，不改动配电柜原线缆，进行过线盒内连接线缆的插接更换。保证安装位置适宜。考虑会有DC24V短路或失压，设计增加短路或失压警示灯。

针对目前的设备状态替代接线盒的最常用方式为PLC从站控制，由于设备本身震动太大导致设备稳定性不够也易产生报警；经查找资料后，发现有插接式分线器，经过在现场勘查，进行研究讨论后，重新确定新的方案将接线盒变成插接式，我们需要的是既要实现插接又要实现24V直流电隔离，同时抗震性等级要7级，联系电气配件厂专门为我们设计这款内部接线端口既满足使用端口数量，又可以做到24V直流电隔离的插接板，插头也选择市场上常见的五芯插头，便于通用性；每组接线口配有一个检测指示灯，可以快速判断问题点；由于我们需要的输入点是13个，采购中我们采购了2个8个点的连接板，剩余3个点作为备用和替换用。插接板固定形式采用螺丝紧固加预紧带固定在后检测台原接线盒位置上。

插接式分线器组成及原理：

是一种连接电子线路的定位接头，既连接两个器件传输电流或信号，由插接件和插接板两部分构成，通常他们可以完全分离，和接线端子类似，通过其接触状态的改变，实现所连接电路的转换目的，本质区别在于插入和拔除两种状态，但插接接触存在固定关系。

连接元件基本性能可分为三大类：机械性能、电气性能和环境性能。另一个重要的机械性能是元件本身的机械寿命，机械寿命实际上是一种耐久性（durability）指标,在国标GB5095中叫做机械操作，把一次插入和一次拔出作为一个循环，在规定的拔插循环后插接元件能否正常完成其连接功能（如接触电阻值）作为评判依据

插接式分线器由座体，接触部分（插针和端子）,连机器用的元件器件(二极管，电阻等),公端和母端，键和定位，电路（位）标记，线缆(线号)，锁紧装置组成。

连接器安装在设计好（印制好），电路板上，并用环保材料制作的外壳进行封装，插针和插座的交合部位有锁紧装置（螺接），具有检测指示灯（绿色表示通道信号正常，红色表示故障），主要是有24V直流电隔离，处于冲压高频率震动环境下，需要抗震等级为7级，由电柜出一条电缆接入插接板，可分多路出。

相较于端子排接线方式更为灵活，接线集成在插接板上，避免了端子排的线缆逐一连接过程，线缆集成固定，不易错接，虚接，短接。在拆卸安装时方便快捷，适应复杂环境，出现故障会有报警。



分线器 原理图

使用效果及应用：

此种设计：1、节约维修人员拆卸安装线路时间，易于维修、改善装配过程、设计具有灵活性、便于元件升级；

2、设备出现短路虚接等问题可以快速判断问题点，同时也保证整体强度和工作的稳定性，为以后的类似改造提供了很好的借鉴意义。

3、大大降低了改造的难度，改造成本约0.6万元/套

安装拆卸后接线盒所有接线到安装由90分钟缩短到10分钟，容错率非常低。使用改进电路，当设备中某一根线出现短路时不再黑屏同时对应插头指示灯显示故障，判断问题时间大约30分钟，有利于设备快速投入使用。提高了工作效率，由原来两人工作到现在一人工作。拆卸安装线路时间从90分钟减少到30分钟以内以上；设备出现短路虚接等问题可以快速判断问题点，维修判断时间从120分钟减少到30分钟。



应用插接式分线器之前 应用插接式分线器之后

在新汽车U型梁三面数字冲孔机上应用，插接式分线器的应用简化了设备之间的连接方式，基于预制电缆的方案设计，不仅在连接效率上有了明显的提升，而且还大大降低了电缆用量，在数字冲孔机上应用插接式分线器，在保证了通信的安全、高效的前提下，降低了电源系统的施工难度，从而减少了施工时间。



新汽车U型梁三面数字冲孔机上应用