浅谈汽车线束制造用设备1.doc

浅谈汽车线束制造及检测设备
杨建锋 王鹏飞 张震华
（河南天海电器有限公司连接器本部 ，河南鹤壁 458030）
摘要：本文简单介绍汽车线束在制造过程中,各个工序所需要的制造设备和检测设备，及如何通过合理的工艺设计,使这些机械设备的实际利用率最大化.
关键字：汽车线束、工艺设计、设备、分装
Equipment Mnufacturing of Atomotive wing harness
YANG Jian-feng,Wang Peng-fei,Zhang Zhen—hua，
（Wiring Harness R＆D Center，Henan THB Electric Co.Ltd。 Hebi 458030，China）
Abstract： This paper introduces automobile wiring harness in the manufacturing process, to the various process equipment, and through the process design, to maximize the utilization rate of the equipment.
Key words：wire harness；
随着汽车线束生产制造自动化程度的不断提高和生产交付周期的大幅缩短，在汽车线束生产制造过程中不得不采用先进的、自动化、高效率的生产制造设备,取代或者升级改进传统的手动、半自动的线束生产制造机器设备大势所趋。本文将简单介绍汽车线束生产制造过程中,不同的工序所采用的机械设备，以及如何高效的使用这些机械设备。由于相同功能的汽车线束生产制造用设备的型号、生产厂家各不相同，功能、性能也有所差异，故在设备的选用时应综合考虑技术设计精度、经济能力、空间场地等因素。
汽车线束生产主要设备清单
工程位置
序号
设备名称
备注
前工程
1
自动导线剪剥机
切线设备
2
全自动下线压接机
切线、压接设备
3
静音压接机
压接设备
4
扭脱机
扭线设备
5
拉脱力试验机
检测设备
6
＊切管机
热缩管
7
线号机
标记线号
8
＊绞线机
绞合线
9
热风枪
中压位置热缩
10
端子盐雾试验仪
来料检验
11
老化试验箱
检验插件、胶带、电线
12
超声波焊接机
大平方线接点处焊接
13
端子断面分析工作室
压接检验设备
14
＊大平方线裁断机
涉及启动机线和电源线
15
*大平方线冲床
16
*大平方线剥皮机
17
*锡炉
后工程

分装工作台

抽线工作台

组装工作台

收、放线架

周转车

＊切管机
用于波纹管

电检测设备

注意：标有＊号的设备需视产品种类而定
表1: 汽车线束生产主要设备清单
1、 下线、压接工序所需的机械设备
1.1、 HBQ—041型自动导线剪剥机
本机是由微机控制的新型机电一体化的智能机器，体积小、质量轻、操作简单,使用、搬运方便，场地需求小等优点。该机设有外设接口，可联控1~4个辅助设备；具有参数记忆功能，可以存储50种加工参数；并具有剪剥精度高、速度快、多功能设定、超标报警灯功能。图1：自动导线剪剥机，表2：导线剪剥机的参数.
图1：自动导线剪剥机
型号
HBQ—041
线芯尺寸
0.08～8mm平方
显示方式
液晶显示LCD
中间开口数
19
切断精度
（±0.2+0.02×L）mm
电源
AC220V/50Hz
导线长度
50∽9999mm(可加工)
功率
170W（max)
可剥开长度
前端0。2mm~47.9mm
重量
28Kg
后端0.2mm~47.9mm
外形尺寸
W475×H380×D310
可切导线最大外径
Φ11mm
生产厂家
河南天海（海昌）
表2:导线剪剥机的参数
该型号的剪剥机的同类产品有：HBQ-041M高速型剪剥机；HBQ-041H经济型剪剥机;HBQ-043粗线型剪剥机;HBQ—044网络型剪剥机；HBQ—045细线型剪剥机。同类型的导线剪剥机型号还有:CM—600；CM-700（通用型）等其他公司的产品。
其中HBQ—044粗线型剪剥机适用于较粗导线的剪剥，最大剪剥线径为50平方。在汽车线束大截面导线的加工中,取代落后的手工导线裁断、剥头和整套的KOMAX设备。与传统的手工下线和采用大型KOMAX设备相比，具有效率高、裁断精度高、投资小、占地少等优点。同类型的导线剪剥机型号还有:CM—800；CM-900（通用型)、KODERA C377等其他公司的产品。
1.2、 成套的KOMAX导线剪剥设备
采用木质线轴大卷包装的导线，由于体积、重量较大,需借用整套的KOMAX设备进行下线、剥头作业.采用这套设备具有自动化程度高、下线长度、剥头长度稳定可靠、效率最高。缺点是整套设备资金投入、能耗、占地面积较大。比如：Komax Ads123送线器与Komax Kappa240剪剥机和收线架组成的用于大截面导线的剪剥设备，该套设备占地面积至少3M*8M，整套设备价格较高。关于大截面导线的裁剪、加工工艺,详细可参看《汽车电器》2012年第12期P31中有论述。
1.3、 HBQ—802全自动下线压接机
HBQ-802型全自动下线压接机，采用独特的驱动系统、高速控制技术和高刚性的驱动机构,是具有高水准处理能力和高加工精度的自动化设备。计算机控制的操作系统、人性化的操作界面，浅显易懂、易学易用。该套设备还可以选配防水栓穿入单元和数字式压接工作站，以满足客户的特殊需求。该套设备是一款市场保有量最高的国产机型，HBQ—802和进口全自动压接机相比，具有较高的性能、较低的价格,使的全自动线束加工的入门经济化。图2:HBQ-802型全自动下线压接机,图3：HBQ—802功能示意图，表3:HBQ-802技术参数表
图2:HBQ—802型全自动下线压接机
图3：HBQ—802功能示意图
型号 Type
HBQ-802

气源 Air Supply
5～6Bar
可切断长度 Cutting length
60～100000mm

环境温度 Temperature
0~40℃
切断精度 Cutting accuracy
±（0.5+0.2%＊L*1)mm

噪音水平 Moise Level
≤75dB
剥皮长度 Stripping length
0.1~18mm

电源 Power supply
AC380V/50Hz
可加工线径*2 Wire cross sections
0。2～3mm2 (AWG12～AWG24）

功率 Power
3000W(max）
送线速度 Wire Draw—in Speed
8。2m/s(max)

本机尺寸 Dimensions
L3500×W1100×H1730
压接能力Crimping capacity
19.6KN

本机重量 Weight
850Kg
压接行程 Crimping stroke
30mm(40mm Optional)

功能 Function
电线定长裁断
空气消耗 Air consumption
5。5m2/h

单/双端半、全剥
选配部件 Accessories

压力管理装置

单/双端压接
FSS-01型防水栓穿入单元

料带切断；纸带收集
HBQ-804—10A型预送线器

成品自动收集；
伺服压接机

防水栓穿入；喷墨印字
收线器（长度可定做）

不良品处理(压力监控）
表3：HBQ—802技术参数表
1.4、 KOMAX Gamma 333 PC—B
图4:Gamma 333全自动下线压接机
KOMAX Gamma 是一系列瑞士进行设备，主要生产全自动下线压接设备。该设备性能稳定，运行可靠,适应加工范围广,但造价维护成本高.是集下线、穿防水栓、压接、喷码等功能为一体的全自动智能设备.
Length range
剪切长度
60mm–65000mm(2.36in.–213ft.)
Optional from 30mm (1。18in.)
Length accuracy
切线精度
Repeat accuracy ±（0。2%+1。0mm (0。04in.）
Stripping lengths
剥线长度（单边)
Side 1: 0.1–15mm （0.004–0。59in) Optionally from 28mm （1。10in)
剥线长度（双边）
Side 2： 0.1–15mm （0.004–0.59in）
Wire cross section＊
线径
0.13mm²–5mm² （AWG26–AWG10)
Wire draw-in speed
进给速度
6m/s 40m/s² (19.7ft/s 131。2ft/s²）
Noise level
噪音
〈75dB (without crimp modules)
Electrical connection
电气参数
3x208 - 480V 50/60Hz
Pneumatic connection
气压
5–6bar （73–87psi) 
Air consumption
空气消耗
6。5m³/h (230ft³/h） 
Weight
重量
approx。 1200kg (2649lb.） gross
表4： KOMAX Gamma 333 PC—B技术参数
图5:压接类型
1.5、 超声波线束焊接机
主要应用于线束、辫状类、线圈等, 广泛应用于汽车配件厂家.该设备焊接时间不足1s并且线束焊接宽度可以精确调整并记录大量的焊接数据，设备内部有电子气压控制系统，对于焊接排序没有设计上的限制方便人工操作。
图6：超声波线束焊接机
技术参数
焊接面积范围: 0。7 — 32 mm 2（总截面）
频 率: 20KHz
电 流： 最大3。0KW
电 压： 交流200—240AAC，最大16A
气 压： 6.5bars/94psi，干燥清洁气体
焊 接 力： 可达4000N
模    具： 焊头、焊座、夹具
设备尺寸： 12KG，W190MM＊L458MM＊H178MM
控 制 箱: 356MM*585MM＊280MM接口：PLC,Ethernet，USB
认    证： CE  LVD， CE EMC，ISO9001
2、 组装和辅助设备
2。1HBQ-042—2/3/4收线架
该收线架是HBQ-041系列剪剥机的配套装置，单纯使用HBQ—041系列剪剥机进行操作时,操作工需要用手不停的接住裁断的导线，每裁断一捆导线（50或100根)时需要停机,然后操作工才能对成捆导线的捆扎、包头、贴标识等操作，停机时间长、频次多，生产效率较低。采用该收线架（图7：剪剥机与收线架）配合机械抓手(图8：机械抓手）可以连续生产加工，员工可以在不停机的情况下完成整捆导线的自检、捆扎、包头、做标识、挂线等操作，只有在更换新盘导线和导线互绞的情况才停机.采用该收线架和送线器可以使导线绞线的几率大大降低,使生产效率提高将近1.5-2。5倍，在生产操作过程中员工对导线自检频次增加，半成品导线不良率大幅降低。如附表2：使用收线架和未使用收线架对比图（根/小时）
图7：剪剥机与收线架组合 图：8 机械抓手
2。2、HBQ-＊＊＊＊送线器（送线架)
该送线器作为伺服部件，既有采用电动机作动力的复杂送线器（架）、又有简单用剪剥机抽拉力作动力的简单送线器.无论是那种类型的送线器(架），都是为剪剥机及时提供导线，最大限度的减少剪剥机在导线剪剥过程中导线互绞而造成的设备停机，降低剪剥机的生产效率.采用送线器(架)能够使线径0.3—1。25平方的面包卷包装的导线绞线几率大幅降低,但仍不能彻底解决剪剥机工作时导线的互绞现象。
图9：HBQ—*＊送线器.
图9：HBQ—＊*＊送线器 图10：KX-09X送线器
在导线剪剥的操作过程中，导线的互绞现象是造成自动剪剥机停机的主要因素之一,也是造成剪剥机效率降低的重要因素。线束制造厂家也采取各种措施，最大限度的降低导线绞线的几率,特别是小线径（0.3-1.0平方）导线的绞线问题.常采用的措施有：1、整卷包装的导线在运输、存储过程中确保线卷不变形、散乱。2、非整卷包装的导线用PVC自粘薄膜重新紧密捆扎。3、非整卷包装导线尽可能一次性用完或放在线轴上移动、存储.4、面包卷包装的整卷导线的长度,500米/卷，1000米/卷。
同类型的送线器（架）还有：KS—09Z、KX-09X送线器（架）等其他公司产品。图10：KX-09X送线器
2。3、HBQ-802-10A型预送线器
HBQ-802-10A是一种主动式预送线器,可以讲导线平稳地输送至主机,以保证主机高效运行。它能处理散装、桶装、毂装、卷装等各种包装的导线.该设备跟随主机的节奏进行同样的加减素，可以有效的防止导线绞缠打结.
HBQ—802-10A采用伺服电机控制，无级变速,送线平稳；采用摆臂机构,从而更有效的校直、存储导线；后端带有防止电线绞缠打结报警机构，能有效的保护电线;可以做为独立的附件，与其它主流品牌的自动机完美配合.表3：HBQ-802-10A技术参数表
电源 Power supply
AC220V/50Hz
功率 Power
400W
最大送线速度 Maximum Speed
6米/秒
外形尺寸 Dimensions
W1065＊D480*H1300
本机重量 Weight
50KG
表3：HBQ-802-10A技术参数表
3、 检测设备
3.1 HBQ—051型端子断面分析工作室

本系统是线束行业内部品质检验的一种精良分析设备，由端子切割、研磨、腐蚀、清洗、断面图像采集、报告打印等单元组成.在3~5分钟内即可完成对一个端子的处理过程，极大地提高了端子断面品质检验的速度.
Ø 技术参数
型    号： HBQ—051
范    围： 0.08~8.0 sqmm（最佳）
切割轮厚: 0.6 mm
转 速： 2800 rpm（切割） 1400 rmp（研磨）
腐 蚀:定时酸液泡沫腐蚀
图像处理：130万像素摄像头，USB2。0接口 10~45倍高清显微镜,定倍测量带压缩比测量分析软件
处理时间： 3~5分钟
电 源：AC220V  50Hz
外形尺寸(mm）：W1900×D1500×H800
剖面分析是为了保证压接后的端子有良好的机械性能和电性能而引入的一个非常重要的工具手段，具有良好剖面的端子，往往具有很好的机械性能和电性能。
Ø 检验报告
1.2 拉脱力试验机
Ø 技术参数
型号Model
HBQ—061B/062
最大拉力Max Pulling Forcer
500/2000N
测量精度Testing Accurancy
2%
显示精度Display Accurancy
0。01
最大行程Max Stroke
10/70mm
电源 Power Supply
AC220V/50HZ
最大功率 Max Power
40/60W
重量Weight
15/20Kg
外型尺寸 Dimension（mm)
W210*D350＊H260
拉力试验机是一种用于检测压接后接线端子拉脱力的测量设备.可结合端子压接机和模具装配线在线束生产线上使用，也可以单机使用.在保证产品质量的同时也能实现工作效率的大幅提高.
参考文献:
[1］ 车用电线束插接器，QC/T 417。1-2001
［2］ 汽车低压电线束技术条件 QC/T 29106-2004
[3］ 无焊连接:无焊压连连接一般要求GB/T18290.2—2000
[4］ 汽车用插接件和插接器的插拨力标准 HPS 050—2008
[5] HKE继电器产品手册,www.hke。cn
[6］ Littelfuse产品手册，
[7］公司相关文件
作者简介:杨建锋（1978-），男，天海集团连接器本部工程师；电话：[phone]
E-mail：yangjianfeng@。cn