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技術 | 汽車線束自動壓接設備剝皮品質提升研究

2020-03-10

隨著中國人力成本的逐步升高和品質管控的加嚴,原有的半自動裁線機、半自動端子壓著機等設備逐漸不能滿足汽車線束公司的加工需求。各汽車線束公司引入了大 量的全自動加工設備。自動化加工設備操作人員的培訓及考核作也成為線束企業重點控製的項目。

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隨著中國汽車銷量逐漸增大,全球各大整車廠逐步在中國布局大量整車生產基地。與整車配套生產的汽車線束公司逐步在各地建立生產基地。隨著中國人力成本的逐步升高和品質管控的加嚴,原有的半自動昆山裁線機、半自動端子壓著機等設備逐漸不能滿足汽車線束公司的加工需求。各汽車線束公司引入了大 量的全自動加工設備如庫邁思( KOMAX)、 索铌格(Schleuniger)、鶴壁海昌(THB)等公司。

自動化加工設備依靠設備本身的加工精度,實現了高品質和高一致性。其將半自動裁線機廠家和半自動端子壓著機整合在一起,並增加了如防水栓穿著機、錫焊、超聲波、端子穿著護套、壓接後絞線等豐富的功能,實現了線束生產的部分自動化。因自動化加工設備設計較為合理,設備加工一致性遠高於人工手工操作。


同時自動化加工設備也具備了多種加工檢測能力,實現了在生產中對加工完成品的檢測。但設備的運行仍然需要設備操作人員進行設備參數的設置,參數設置的好壞也就決定了加工產品的品質。所以,作為線束生產企業應當將自動化加工設備操作人員的培訓及考核作為重點控製的項目。 


01 壓接品質控製的控製重點


自動化加工設備依靠壓接機上配置的壓力檢測裝 置(如庫邁思公司的CFA和其他公司的CFM等係統)可以檢測壓接完成的產品是否合格,但檢測手段仍有一定的局限性。所以在無法完全依靠設備加工來保證產品品質的前提下,就需要設備的操作人員提升操作技能以控製自動化加工設備的加工品質。


自動化加工設備的壓接品質控製要點主要為:導線的切斷、剝皮品質和壓接前物料模具相對狀態。這2個控製點主要為設備操作人員操作,設備操作人員的操作品質在很大程度上決定了壓接品質。


首先,導線的切斷、剝皮品質的控製需要設備技術人員對線纜的材質實際情況、刀片和設備加工一致性進行深入了解,根據長期收集的使用規律製定出較 為合理的工藝參數,以幫助設備操作人員能更好地調試設備並保證加工產品的品質。


其次,壓接前物料模具相對狀態更多的是依靠設備操作人員的能力來進行調試。雖然設備技術人員可以提前設置一些設備工藝參數來更好地保證生產,但實際生產過程仍需要員工去細致地調整才能保證產品品質。需要調整的主要參數及對產品品質的影響見表1。




表1中的前3個調整項目因通過人眼能較為清晰地識別位置是否正確,經過培訓和實際的操作就能較好控製。切斷刀值和剝皮刀值這2個參數設置過程較為複雜,涉及導線的一致性、設備刀片的磨損程度和設備刀架精度3個變化量的影響,且新操作員較難有效判別參數設置的好壞,所以需要設備技術人員深入收集分析信息以提升操作人員的能力,進而更好地保證產品的加工品質。 


02 切斷刀值、剝皮刀值的定義及影響因素


1)切斷刀值是全自動加工設備的切斷刀將線纜絕緣皮在不切傷線纜芯線的情況下,將線纜絕緣皮切斷的工藝參數。


2)剝皮刀值是全自動加工設備的切斷刀將線纜絕緣皮從線纜上去除時設定的工藝參數。


3)切斷刀值、剝皮刀值的設定依據於線纜的品質及一致性、自動化加工設備的切斷刀架的精度和刀片的磨損程度。


以上3點都會對最終的切斷刀值、剝皮刀值產生影響,需要綜合考慮。


首先,需要有效保證設備加工的線纜圓度,同時需要對線芯的同心度/偏心度進行控製,蘇州裁線機一般來說線芯的同心度/偏心度越高越好,但實際線材生產過程中很難保證,需要與線纜供應商進行充分溝通。線纜偏心度的判定方法為:將導線剖麵後,測量線皮最厚及最 薄點的厚度,如圖1所示。通過測量尺寸可得到線纜的 各項尺寸,作為設定刀值的輸入。



其次,需要測試設備切斷刀架的精度,刀架的反複切斷精度也影響了刀值的設定。在生產現場很難有簡易的測試方法進行測試,但可通過刀架拆解使用專用工具實現精度恢複的方法保證。


最後是切斷刀片的磨損程度。刀片在使用過程中切斷刀片磨損得較為嚴重,隨著使用時間的增加,刀片的鋒利程度和刀片長度都會下降,最終影響刀值的設定。


03 切斷刀值、剝皮刀值的設定


3.1   切斷刀值的設定方法


1)測試前準備 


①準備需測試的設備及經過培訓可上崗操作的人員;


②準備需要測試的導線,同種規格的線纜多準備幾種線色及廠家,同時注意盡量多準備幾個線纜的生產批次;


③準備一套新的切斷刀片並準備一套已使用過一段時間接近報廢的刀片。


2)測試過程


 ①讓設備處於可用狀態並安裝新的切斷刀片,之後在設備操作界麵上調整刀值,調整完畢後每次由設備加工5個線材,之後確認線纜皮被切斷的位置線纜的芯線上是否有痕跡。如未出現痕跡則持續向小調整切斷刀值,直至出現芯線上有刀片切傷的傷痕。


②有傷痕後需更換其他種類線色的線纜測試,如都出現切傷的傷痕則需將數值向大調整。圖 3 為切斷、剝皮刀值示意圖。經測試多種同一線徑多種線色都可穩定生產時,則將此切斷刀值記錄下來。通過查看設備操作界麵右側的圖片(圖4)可知:目前切斷刀值的切除率為98%,狀態良好。


③將設備上的切斷刀片更換為接近報廢的刀片,按照上述測試過程①②重新進行測試,最終獲得1個數值。



通過上述方法能夠確定:在同線徑的物料中,通過測試不同的顏色並測試了新舊刀片的切斷數值,則該數據可作為切斷刀值的參數,之後生產時,可使用此數據並根據加工的產品結果持續完善最終確定一個可穩定實施的切斷刀值範圍。


3.2   剝皮刀值的設定方法


1) 測試前準備 


與切刀刀值的準備內容相同,因剝皮刀一般來說磨損量很少,可不再測試新舊刀片。


2 ) 測試過程


切斷刀值調試完成後,根據設備提供的默認剝皮刀值生產5根,確認是否有切傷線纜芯線的情況。如無問題之後設置剝皮刀值。剝皮刀值的數值是在切斷刀值的基礎上刀回縮多少毫米。設備有默認的數值,使用默認數值測試生產5根確認加工產品的狀態。如剝皮不能將線皮去掉或線皮僅有一側去掉的,應將剝皮刀值向小調整。對於線徑>0.35 mm2的線 纜,剝皮刀值最小應>0.1 mm。


04  結  語


保證線束壓接品質是一個非常係統性的工作,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),最後產品品質的保證依靠的是現場的作業人員,對於標準作業的執行、加工產品的自檢、檢驗人員的檢驗都非常重要。


同時,設備的各項加工參數都是由員工來調節的,員工調節的能力也從一定程度上決定了加工產品的品質,通過設備技術人員的測試並形成一定的標準文件就可以很好地指導現場員工有效操作設備,更好地保證產品品質。


本文從現場 生產實際出發,對自動化設備的參數調整進行了初步的研究,通過提高設備操作人員的能力以保證產品品質。


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