目前,国内轨道客车制造企业线束生产中采用的布线方法主要是依赖人工密集型作业方式,耗费大量人力来完成线缆成束工作,无论是从质量还是效益上来考量均不符合精益生产的理念。本课题从轨道客车线束布线工艺需求出发,根据轨道客车电气系统线束轨迹分布特点,提出一种以预成束技术为核心的布线方法,将布线工艺中的选线、送线、下线、贴标等工序进行整合,搭配液晶布线系统,构成了一款功能丰富、操作简便、高度集成的线束生产自动化设备,以提高线束布线效率,降低劳动强度。首先,基于人机工程学原理,并结合轨道客车布线工艺,确定预成束技术布线设备功能需求、相关技术指标及生产工艺流程,完成总体方案设计;在此基础上,完成预成束机各机构设计,对自动下料机构进行功能分解,通过力学分析和计算,对选线、送线、切线机构的传动系统与动力系统进行设计和选型;分析智能引线机构和线束绑扎机构动作及负载要求,对自动夹持装置和传动系统进行设计;对压紧拨线机构中所需拨线扭矩进行分析计算,确定动力系统参数;针对电子工装图版在生产实际中的应用问题,设计出以液晶显示屏为载体的布线工作台。其次,基于ANSYS有限元分析软件,对预成束机关键结构件进行静力学和动力学仿真,分析结果表明,结构强度及动态特性均满足设计要求;基于液晶布线实际工况和人手接触面舒适温度规范,借助Icepak散热仿真软件对液晶屏背板系统进行散热仿真,确定对电源板高温区进行风冷散热,并搭建实验平台进行测试,结果表明,屏幕上工作区温度显著降低,整体温度控制在舒适温度范围内。最后,设计了基于西门子PLC的预成束机控制系统,完成硬件系统相关电气元件的选型、网络通信设计、电气原理图及气动回路设计,进一步对运动控制系统进行设计。