電子檢測技術在工程機械駕駛室質量控制中的應用

侯玉寒

（廣西威翔機械有限公司，廣西 柳州545007）

電子檢測技術是一種綜合性檢測技術，主要包括電子測量系統及電子信息技術兩個方面[1]。隨著科技的發展，電子檢測技術在各行各業的應用越來越普遍[2]。尤其是在汽車維修中的應用，更是為提高汽車維修質量提供了重要保證。電子檢測技術誕生之初，便在汽車行業得到了廣泛的應用，而在工程機械行業應用不多。

1 現狀調查

長期以來，裝載機駕駛室作為公司的核心業務，為客戶提供的只是駕駛室小總成——涂裝后的鈑金件+部分內飾件。客戶為了提高生產線的產能和效率，希望我公司為其提供駕駛室大總成——在駕駛室小總成的基礎上增加電器等控制部分元器件的裝配，并要求產品質量不低于其原生產線的水平——質量反饋率不高于3.5%.經過幾個月的跟蹤發現，僅電器部分一項的平均反饋率就達到了7.53%，占總反饋率的85%.由于駕駛室電器元件故障而導致的返修，不僅損害了客戶的權益，我公司也為此付出了大量的售后返修服務費用及質量索賠費用，并且嚴重影響公司的品牌形象，因此裝載機駕駛室電器部分的質量亟需改進。經查找和分析，造成以上狀況的原因主要有：

（1）沒有針對電器元件的檢測設備，電器元件的進貨質量無法得到保證；

（2）沒有針對駕駛室大總成的檢測設備，無法保證產成品的質量。

根據數據統計，95%以上的電器問題都是由于駕駛室大總成沒有檢測設備造成的，而并非電器元件本身的質量問題，因此本文重點討論如何解決第二方面的問題。以我公司產量最大的50CN/855N/855等三種機型為研究對象，運用電子檢測技術的工具和方法，對電器元件及駕駛室大總成進行分析和改進，解決難題。

2 駕駛室及其電氣系統原理分析

根據客戶對電器元件質量的要求，通過對50CN/855N/855等三種機型進行分析，發現共有73種典型的駕駛室大總成，涉及到21種電氣系統，10種駕駛室主線束，分別對應10種電氣原理圖。

為獲取系統需要檢測電器的特征，本文分別對10種駕駛室主線束及其對應的電氣原理圖進行對比分析，通過分析，所使用的駕駛室主線束插接件的定義存在以下主要問題：

不同駕駛室主線束所使用的插接件型號不同，例如：駕駛室主線束A使用的是十六線接插件，而駕駛室主線束B使用的是四十八芯插接件；同一種插接件的同一號接口，在不同的駕駛室主線束中定義的信號類型不同，例如：同是使用四十八芯插接件，駕駛室主線束C的29號接口定義的是預熱工作指示信號，而駕駛室主線束D的29號接口定義的是制動氣壓報警信號。

以上兩個問題會導致以下幾個方面的問題：

（1）增加設計和人工成本。每種車型均定義了大量但差異性較小的駕駛室主線束，不利于生產線人力資源的合理調度與配置；

（2）增加了裝配人員的安裝難度。由于每個車型的線束定義不一致，導致裝配人員需要掌握復雜的線束安裝信息，易出現裝配錯誤；

（3）增加制造的復雜性和維護難度。不同插接件接口的型號不同增加了生產制造的復雜度；

（4）增加駕駛室大總成電器檢測成本。駕駛室電器檢測設備必須根據不同的主線束和插接件進行個性化的設計和配置，增加了檢測成本，不利于標準化、統一化檢測。

針對駕駛室主線束存在的問題，提出以下改進建議：

一是，對不同駕駛室主線束的共同插接口定義統一型號的插接件；

二是，對不同駕駛室主線束中的共同電器定義統一的插接件接口編號；

三是，對不同車型中出現的特殊電器元件，采用預留插接件接口的方式實現。

3 駕駛室電器檢測需求分析

生產線只是完成駕駛室內各部件的裝配工作，包括各種鈑金件、內飾件、座椅、電器、開關以及各電器之間的布線等，駕駛室大總成作為主機廠的配套產品，在進入主機廠總裝前，駕駛室大總成的電器未同車架上的相關部件連接并形成電氣回路，即處于欠完整或非正常工作狀態，這給駕駛室大總成內各電器元件的檢測帶來了極大的不便。

由于不同車型的駕駛室大總成使用的駕駛室主線束及電氣原理并不完全相同，因此不同車型的駕駛室大總成的電路和電氣參數也隨之變化。為便于電器元件的檢測，本文對駕駛室大總成內的電器元件按照是否構成電氣回路進行分類，總體上可以分為三大類：第一類是指在駕駛室內部已形成電氣回路的系統檢測電器，該類電器已與控制開關、線束相連接，如壁燈、風扇等；第二類電器是指工作部件在前后車架上，未與駕駛室形成電氣回路的系統檢測電器，該類電器在駕駛室內僅有與其對應的控制開關和線束，如電喇叭、后大燈等；第三類是指工作部件在駕駛室內，未與前后車架形成電氣回路的系統檢測電器，該類電器在駕駛室中沒有與其對應的控制信號，如儀表盤、氣壓表等。

根據駕駛室大總成內部電器元件的分類情況，通過與相關部門技術人員的溝通和交流，本次制作的電檢平臺應能夠實現如下功能：為駕駛室提供可以工作的直流電源，電壓為（24±2）V；具有短路自保護功能；能夠判斷駕駛室電器元件及其電氣回路是否正常工作。設備需要檢測的電器元件清單如表1所示。

表1 電器件檢測清單

通過該電檢平臺對工作燈、線束、開關、儀表等電器元件進行檢測，以判斷駕駛室內各電器元件及其裝配質量。系統總體要求性能指標如下：

（1）安全性。防止因線束或電器元件短路或斷路等故障而導致的系統及電器的損壞；

（2）可移動性。考慮到下線返修及特殊機型導致的節拍不一致，電檢平臺應方便移動，可實現在不同地點檢測；

（3）互換性。除了能夠實現對現有典型機型的檢測外，還應具有可擴展性，一旦有新的機型出現，可以方便的應用于新機型的檢測。

4 駕駛室電器檢測方案設計

由于駕駛室大總成內各受檢電器元件的特殊性，針對不同類別的受檢電器元件應分別設計相關的檢測方案。

（1）第一類電器元件檢測方案設計

如圖1所示，該類檢測電器元件已與控制開關、線束相連接。由于已經構成電氣回路，因此可以由電檢平臺為駕駛室供電，檢測人員閉合/打開控制開關，使其形成閉合回路，通過觀察人工判斷該類電器元件的工作情況是否正常。

圖1 第一類電器元件檢測連接圖

（2）第二類電器元件檢測方案設計

如圖2所示，該類電器的工作部件在前后車架上，未與駕駛室形成電氣回路，因此需要在電檢平臺中設計顯示模塊，以模擬該類電器元件，然后通過電檢平臺為駕駛室供電，檢測人員閉合/打開對應的控制開關，使其形成閉合回路，通過觀察該顯示模塊的工作情況判斷該類電器元件的工作情況是否正常。

圖2 第二類電器元件檢測連接圖

（3）第三類電器元件檢測方案設計

如圖3所示，該類檢測電器元件在駕駛室內，未與前后車架形成電氣回路，主要是由各種傳感器組成，如溫度傳感器、壓力傳感器等。因此在電檢平臺對應的電氣回路中串聯一定阻值的電阻以模擬該類電器元件發生的信號。在信號產生并向駕駛室提供對應的輸入后，通過人工觀察駕駛室內電器元件的顯示情況以判斷該電氣回路工作是否正常。

圖3 第三類電器元件檢測連接圖

（4）駕駛室電器檢測設備總體方案設計

由于涉及到的機型繁多，使用的駕駛室主線束多達10種，在各類電器元件檢測方案設計的基礎上，應重點考慮方案的總體設計，以便設備能夠很好地應用在所有機型上。為實現該功能，電檢平臺采取分段式、模塊化設計的方法，即24 V直流電源和顯示模塊作為一個整體，通過過渡線束連接不同車型的駕駛室主線束。在過渡線束中，針對不同車型的駕駛室主線束根據其實際情況進行插接件接口的連線。具體方案如圖4所示。

圖4 直流電源和顯示模塊

由于電檢平臺需要長期處于生產一線，工作環境相對惡劣，必須滿足在復雜工作環境下長時間可靠運行的要求，因此設備的主體采用1.5 mm厚的304不銹鋼制。根據實際需求，該系統需要具有短路保護功能，需要在主干路上增加漏電保護器；為使設備便于移動，在設備底部安裝萬向輪，同時考慮到在使用時設備應能夠固定，因此應使用帶有鎖止功能的萬向輪。電檢平臺實物圖如圖5所示。

圖5 電檢平臺實物

5 駕駛室電器檢測設備檢測流程設計

該電檢平臺的檢測對象是10種駕駛室主線束對應的73種駕駛室大總成。本文通過對10種駕駛室主線束的實際研究，對這73種駕駛室大總成受檢電器元件的控制規則做以下說明，以方便檢測人員的實際操作，詳見表2.

表2 電器件檢測清單

由于受檢電器元件較多，為提高檢測人員的工作效率并防止在操作過程中漏檢，在與檢測人員溝通的基礎上，對檢測流程做以下設計：

（1）接通電檢平臺和要檢測的駕駛室大總成，打開電源總開關；

（2）將鑰匙插在電鎖插孔處，并撥到“ON”檔，開啟整機電源，觀察整機是否通電；

（3）依次撥動控制面板上的翹板開關并觀察相應的電器元件工作是否正常；

（4）觀察控制面板上的氣壓表、計時器是否有顯示，按下點煙器后5-8 s，點煙器是否彈起；

（5）打開/關閉風扇、壁燈、收放機及空調系統的開關，觀察對應電器元件工作是否正常；

（6）撥動左右轉向燈開關、喇叭開關、遠近光燈翹板開關，觀察儀表及顯示臺對應的顯示區域是否有顯示；

（7）觀察各傳感器及壓力開關在儀表對應位置上的指示燈是否指示正常；

（8）記錄檢測過程中發現的問題，關閉電鎖，拔掉連接線，重復以上步驟進行下一臺檢測。

6 結束語

根據本方案設計制造的電檢平臺已經投入實際應用，通過近半年的根據驗證，本次工藝改進效果良好，產品質量得到顯著提高，有效解決了駕駛室大總成電氣方面客戶反饋率高的問題，駕駛室大總成電氣問題平均反饋率降低到了3.2%，使駕駛室大總成反饋率居高不下的問題得到明顯改觀，每年為公司節約返修成本及質量索賠費用十萬余元。此設計思路目前已推廣至30E/40B及即將量產的H系列機型上。

[1]譚 浩.重型汽車駕駛室線束檢測儀的制作[J].汽車電器，2006，（8）：40-44.

[2]孫上媛，葛云峰.汽車線束檢測系統研究[J].試驗技術與試驗機，2007，11（4）:51-55.