汽車線束自動壓接設備壓力檢測研究

白 雪，崔穎武

（長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）

汽車線束自動壓接設備壓力檢測研究

白 雪，崔穎武

（長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）

簡要介紹自動化線束加工設備壓接力檢測功能，通過應用案例介紹自動化設備技術(shù)參數(shù)的設定和設計方法，有效提升自動化加工設備壓接不良檢測的能力。

汽車線束；壓接；自動化；壓力監(jiān)測

圖1 自動線束加工設備實物圖

隨著中國人力成本的升高和品質(zhì)管控的加嚴，原有的半自動裁線機、半自動端子壓接機等設備逐步不能滿足汽車線束公司的加工需求。進而引入了大量的全自動加工設備，如庫邁思 （KOMAX）、索鈮格（Schleuniger）、嘉睦 （JAM）、新明和 （ShinMaywa）；國內(nèi)也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的設備生產(chǎn)商，如鶴壁天海（THB）等公司。自動線束加工設備實物如圖1所示?；蚋撸?。而端子高寬值測量雖然不是破壞性測試，但每次測試時間較長，造成所有產(chǎn)品不能100%測試，為保證品質(zhì)，一般采用端子拉拔力的測試頻率進行抽取樣品測試。然而這兩種測試方法都無法對端子的壓接品質(zhì)進行100%的監(jiān)控，如果依靠員工通過目視檢測，無法保證加工品質(zhì)。以上的控制手段都無法有效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，全自動加工設備經(jīng)常出現(xiàn)線芯壓接區(qū)無線芯和導線未剝掉線皮壓接不良，這些品質(zhì)隱患需要進行嚴格的控制。

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，由于端子很小，目視檢驗會造成部分不良無法檢測出來。另外由于人員技能及視覺疲勞等因素，不良檢測能力不穩(wěn)定，無法杜絕問題發(fā)生，所以需要利用設備增加自動化監(jiān)測功能，來實現(xiàn)自動檢測，防止不良品流入下一工序。

1 壓接品質(zhì)控制及自動化設備常見不良品

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

2 自動化線束加工設備壓接力檢測功能簡介

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

壓接壓力檢測系統(tǒng)由壓電陶瓷、控制電路、信號傳輸線、電腦軟件等構(gòu)成，其中壓電陶瓷是這個系統(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取向的多晶聚集體，因此其中各個鐵電晶粒的自發(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，必須將其置于強直流電場下進行極化處理，使原來混亂取向的自發(fā)極化矢量沿電場方向擇優(yōu)取向。經(jīng)過極化處理后的壓電陶瓷，在電場取消之后，會保留一定的宏觀剩余極化強度，從而使陶瓷具有了一定的壓電性質(zhì)。壓電陶瓷是機械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷產(chǎn)生電子信號，通過信號傳輸線、控制電路將壓接時產(chǎn)生的信號傳輸給電腦軟件，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)，當出現(xiàn)不良時，由電腦軟件控制設備動作將不良品區(qū)分出來，避免不合格的產(chǎn)品流入到下一工序。

3 壓接力檢測功能應用案例

以某線束插接端子壓接過程進行研究，通過過程數(shù)據(jù)分析及測試，可有效地提升不良檢測能力，避免不合格品流入到下工序。在線束插接端子壓接過程中，壓接力會隨著時間的變化而產(chǎn)生變化。設備中的軟件系統(tǒng)會將每一次壓接的力量形成一個曲線 （圖2），在試壓過程中，設備會取一條標準曲線標記為綠色，在每一次壓接中都會形成一條紅色曲線。通過對比Z1～Z3三個區(qū)域曲線相差的信息作為識別壓接不合格的依據(jù)。如線芯壓接區(qū)無線芯或者少芯線，會顯示實際壓接曲線即紅線壓接力量低于試壓的綠色曲線 （圖3）；如導線未剝掉線皮壓接，會顯示實際壓接曲線即紅線壓接力量高于試壓的綠色曲線 （圖4）。通過反復測試參數(shù)可以設定出一個有效的保證壓接品質(zhì)的參數(shù)。

圖2 壓接力量曲線

4 壓接力檢測參數(shù)設計方法

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

圖3 線芯壓接區(qū)無線芯或者少芯線曲線

圖4 導線未剝掉線皮壓接曲線

庫邁思自動機帶有自動測試功能，一般在生產(chǎn)同一個型號的端子時，連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)30個產(chǎn)品后，點擊壓力管理界面中的 “自動”按鈕后，設備就能根據(jù)之前生產(chǎn)的信息，自動產(chǎn)生一套壓接力檢測參數(shù)。之后根據(jù)此參數(shù)進行下一步的測試，測試方法為①將芯線回折約30%之后進行壓接，查看設備是否報警，如100%報警，說明此參數(shù)可有效運行；如不能100%報警，需將檢測參數(shù)向小調(diào)整。②調(diào)整導線剝掉線皮的尺寸，如正常的剝皮尺寸為4mm，可將剝線皮尺寸減少約50%，之后進行測試，查看設備是否報警，如100%報警說明此參數(shù)可有效運行。經(jīng)過上述測試完畢后，按照端子型號或其他名稱，將相應參數(shù)保存到自動機的系統(tǒng)中，就可以使用了。在不同型號的庫邁思自動機之間，一般可通用同一壓接壓力檢測參數(shù)，當出現(xiàn)無法使用時，應進行重新設定。

5 結(jié)語

保證線束壓接品質(zhì)是一個非常系統(tǒng)性的工作，不僅需要較好的原材料如線纜、端子、防水栓，同時也需要高可靠性的加工設備如自動機、壓接機、壓接模具等，最后還得依靠現(xiàn)場的作業(yè)人員，標準作業(yè)的執(zhí)行、加工產(chǎn)品的自檢、終檢都非常重要。產(chǎn)品設計是從源頭保證壓接品質(zhì)的最重要因素，在產(chǎn)品設計時，應重點考慮端子與線纜、端子線纜與防水栓等匹配；在工程設計時，應重點考慮設備加工能力與生產(chǎn)產(chǎn)品的匹配性。對以上這些方面都進行有效的控制，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［J］.機車電傳動，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，研究方向為汽車線束工程工藝及設備管理等。