汽車線束自動(dòng)壓接設(shè)備壓力檢測(cè)研究

白 雪，崔穎武

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

汽車線束自動(dòng)壓接設(shè)備壓力檢測(cè)研究

白 雪，崔穎武

（長(zhǎng)城汽車股份有限公司技術(shù)中心河北省汽車工程技術(shù)研究中心，河北 保定 071000）

簡(jiǎn)要介紹自動(dòng)化線束加工設(shè)備壓接力檢測(cè)功能，通過應(yīng)用案例介紹自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)參數(shù)的設(shè)定和設(shè)計(jì)方法，有效提升自動(dòng)化加工設(shè)備壓接不良檢測(cè)的能力。

汽車線束；壓接；自動(dòng)化；壓力監(jiān)測(cè)

圖1 自動(dòng)線束加工設(shè)備實(shí)物圖

隨著中國(guó)人力成本的升高和品質(zhì)管控的加嚴(yán)，原有的半自動(dòng)裁線機(jī)、半自動(dòng)端子壓接機(jī)等設(shè)備逐步不能滿足汽車線束公司的加工需求。進(jìn)而引入了大量的全自動(dòng)加工設(shè)備，如庫(kù)邁思 （KOMAX）、索鈮格（Schleuniger）、嘉睦 （JAM）、新明和 （ShinMaywa）；國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的設(shè)備生產(chǎn)商，如鶴壁天海（THB）等公司。自動(dòng)線束加工設(shè)備實(shí)物如圖1所示。或更高）。而端子高寬值測(cè)量雖然不是破壞性測(cè)試，但每次測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，造成所有產(chǎn)品不能100%測(cè)試，為保證品質(zhì)，一般采用端子拉拔力的測(cè)試頻率進(jìn)行抽取樣品測(cè)試。然而這兩種測(cè)試方法都無(wú)法對(duì)端子的壓接品質(zhì)進(jìn)行100%的監(jiān)控，如果依靠員工通過目視檢測(cè)，無(wú)法保證加工品質(zhì)。以上的控制手段都無(wú)法有效100%保證產(chǎn)品的壓接品質(zhì)。影響線束連接性能最為關(guān)鍵的是，全自動(dòng)加工設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)線芯壓接區(qū)無(wú)線芯和導(dǎo)線未剝掉線皮壓接不良，這些品質(zhì)隱患需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

壓接不良都是影響線束連接性能的關(guān)鍵因素，如通過增加人員檢驗(yàn)，由于端子很小，目視檢驗(yàn)會(huì)造成部分不良無(wú)法檢測(cè)出來(lái)。另外由于人員技能及視覺疲勞等因素，不良檢測(cè)能力不穩(wěn)定，無(wú)法杜絕問題發(fā)生，所以需要利用設(shè)備增加自動(dòng)化監(jiān)測(cè)功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，防止不良品流入下一工序。

1 壓接品質(zhì)控制及自動(dòng)化設(shè)備常見不良品

目前國(guó)內(nèi)的線束生產(chǎn)企業(yè)對(duì)自動(dòng)機(jī)加工產(chǎn)品的壓接品質(zhì)控制方法，一般為端子高寬值測(cè)量和端子拉拔力測(cè)試兩種方法。其中端子拉拔力測(cè)試為破壞性的測(cè)試方法，不可能對(duì)加工的產(chǎn)品100%進(jìn)行測(cè)試，一般根據(jù)過程穩(wěn)定性選擇首、中、末件檢測(cè) （間隔200件

2 自動(dòng)化線束加工設(shè)備壓接力檢測(cè)功能簡(jiǎn)介

生產(chǎn)過程中端子壓接品質(zhì)是線束品質(zhì)的核心，自動(dòng)化線束設(shè)備廠商在設(shè)備開發(fā)中都逐步增加了端子壓接品質(zhì)檢測(cè)。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用數(shù)量較多的是庫(kù)邁思公司的自動(dòng)化加工設(shè)備，如253、333、355等機(jī)型。這些設(shè)備都帶有端子壓接壓力檢測(cè)系統(tǒng) （CFA／CFA+系統(tǒng)）。

壓接壓力檢測(cè)系統(tǒng)由壓電陶瓷、控制電路、信號(hào)傳輸線、電腦軟件等構(gòu)成，其中壓電陶瓷是這個(gè)系統(tǒng)中的核心部件。壓電陶瓷是一類具有壓電特性的電子陶瓷材料，與典型的壓電石英晶體的主要區(qū)別是：其主要成分的晶相都是具有鐵電性的晶粒。由于陶瓷是晶粒隨機(jī)取向的多晶聚集體，因此其中各個(gè)鐵電晶粒的自發(fā)極化矢量也是混亂取向的。為了使陶瓷能表現(xiàn)出宏觀的壓電特性，必須將其置于強(qiáng)直流電場(chǎng)下進(jìn)行極化處理，使原來(lái)混亂取向的自發(fā)極化矢量沿電場(chǎng)方向擇優(yōu)取向。經(jīng)過極化處理后的壓電陶瓷，在電場(chǎng)取消之后，會(huì)保留一定的宏觀剩余極化強(qiáng)度，從而使陶瓷具有了一定的壓電性質(zhì)。壓電陶瓷是機(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷產(chǎn)生電子信號(hào)，通過信號(hào)傳輸線、控制電路將壓接時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)傳輸給電腦軟件，由電腦軟件按照一定規(guī)則判斷每次壓接的產(chǎn)品品質(zhì)，當(dāng)出現(xiàn)不良時(shí)，由電腦軟件控制設(shè)備動(dòng)作將不良品區(qū)分出來(lái)，避免不合格的產(chǎn)品流入到下一工序。

3 壓接力檢測(cè)功能應(yīng)用案例

以某線束插接端子壓接過程進(jìn)行研究，通過過程數(shù)據(jù)分析及測(cè)試，可有效地提升不良檢測(cè)能力，避免不合格品流入到下工序。在線束插接端子壓接過程中，壓接力會(huì)隨著時(shí)間的變化而產(chǎn)生變化。設(shè)備中的軟件系統(tǒng)會(huì)將每一次壓接的力量形成一個(gè)曲線 （圖2），在試壓過程中，設(shè)備會(huì)取一條標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)記為綠色，在每一次壓接中都會(huì)形成一條紅色曲線。通過對(duì)比Z1～Z3三個(gè)區(qū)域曲線相差的信息作為識(shí)別壓接不合格的依據(jù)。如線芯壓接區(qū)無(wú)線芯或者少芯線，會(huì)顯示實(shí)際壓接曲線即紅線壓接力量低于試壓的綠色曲線 （圖3）；如導(dǎo)線未剝掉線皮壓接，會(huì)顯示實(shí)際壓接曲線即紅線壓接力量高于試壓的綠色曲線 （圖4）。通過反復(fù)測(cè)試參數(shù)可以設(shè)定出一個(gè)有效的保證壓接品質(zhì)的參數(shù)。

圖2 壓接力量曲線

4 壓接力檢測(cè)參數(shù)設(shè)計(jì)方法

在利用設(shè)備設(shè)定過程中，應(yīng)該按照每種端子的型號(hào)設(shè)定，設(shè)定中壓接線徑的變化影響較少可忽略。設(shè)定時(shí)，如壓接同一個(gè)端子有多個(gè)壓接模具時(shí)，如果模具一致性較好且維護(hù)保養(yǎng)良好，可不用根據(jù)不同的模具測(cè)試此參數(shù)；但如果一致性較差或維護(hù)保養(yǎng)水平不高，應(yīng)分別測(cè)試，保證參數(shù)精度。

圖3 線芯壓接區(qū)無(wú)線芯或者少芯線曲線

圖4 導(dǎo)線未剝掉線皮壓接曲線

庫(kù)邁思自動(dòng)機(jī)帶有自動(dòng)測(cè)試功能，一般在生產(chǎn)同一個(gè)型號(hào)的端子時(shí)，連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)30個(gè)產(chǎn)品后，點(diǎn)擊壓力管理界面中的 “自動(dòng)”按鈕后，設(shè)備就能根據(jù)之前生產(chǎn)的信息，自動(dòng)產(chǎn)生一套壓接力檢測(cè)參數(shù)。之后根據(jù)此參數(shù)進(jìn)行下一步的測(cè)試，測(cè)試方法為①將芯線回折約30%之后進(jìn)行壓接，查看設(shè)備是否報(bào)警，如100%報(bào)警，說(shuō)明此參數(shù)可有效運(yùn)行；如不能100%報(bào)警，需將檢測(cè)參數(shù)向小調(diào)整。②調(diào)整導(dǎo)線剝掉線皮的尺寸，如正常的剝皮尺寸為4mm，可將剝線皮尺寸減少約50%，之后進(jìn)行測(cè)試，查看設(shè)備是否報(bào)警，如100%報(bào)警說(shuō)明此參數(shù)可有效運(yùn)行。經(jīng)過上述測(cè)試完畢后，按照端子型號(hào)或其他名稱，將相應(yīng)參數(shù)保存到自動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)中，就可以使用了。在不同型號(hào)的庫(kù)邁思自動(dòng)機(jī)之間，一般可通用同一壓接壓力檢測(cè)參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法使用時(shí)，應(yīng)進(jìn)行重新設(shè)定。

5 結(jié)語(yǔ)

保證線束壓接品質(zhì)是一個(gè)非常系統(tǒng)性的工作，不僅需要較好的原材料如線纜、端子、防水栓，同時(shí)也需要高可靠性的加工設(shè)備如自動(dòng)機(jī)、壓接機(jī)、壓接模具等，最后還得依靠現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員，標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)的執(zhí)行、加工產(chǎn)品的自檢、終檢都非常重要。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是從源頭保證壓接品質(zhì)的最重要因素，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮端子與線纜、端子線纜與防水栓等匹配；在工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮設(shè)備加工能力與生產(chǎn)產(chǎn)品的匹配性。對(duì)以上這些方面都進(jìn)行有效的控制，才能保證端子壓接品質(zhì)的可靠性。

［1］ 劉燁暉.F型端子的壓接與檢驗(yàn)［J］.機(jī)車電傳動(dòng)，1999（4）： 40.

［2］ 徐英.壓接連接工藝技術(shù)研究［J］.電子工藝技術(shù)，2005，26（1）：21-22.

［3］ 魏建.壓接工藝及裝配技巧［J］.電子工藝技術(shù)，2008，29：89-90.

（編輯 心 翔）

Pressure Test Analysis on Automatic Crimping Equipment of Vehicle Wire Harness

BAI Xue，CUI Yin-wu
（R&D Center of Great Wall Motor Co.，Ltd.，Automotive Engineering Technical Center of HeBei，Baoding 071000，China）

This article introduces the pressure test of harness crimping equipment.Based on application cases，discusses technical parameters setting and designing methods， which could effectively improve the fault-checking ability of the equipment.

vehicle wire harness；crimping；automation；pressure monitoring

U463.62

A

1003－8639（2016）10－0058－02

2016-03-26；

2016-04-05

白雪 （1982-），男，滿族，北京人，工程師，研究方向?yàn)槠嚲€束工程工藝及設(shè)備管理等。