Изготовление и укладка жгутов
Жгут представляет собой совокупность разделанных проводов и кабелей, скрепленных между собой каким-либо способом и при необходимости оснащенных элементами электрического монтажа (наконечниками, соединителями и др.).
По своему назначению жгуты подразделяются на внутриблоч-ные и междублочные.
Внутриблочные жгуты применяются для электрического соеди-нения отдельных узлов, блоков и электрических деталей внутри прибора, а междублочные жгуты — для электрического соедине-ния различной радиоаппаратуры и приборов в единую систему. В зависимости от расположения узлов в корпусе жгуты могут быть плоскими или объемными.
Для защиты от воздействия окружающей среды, механических повреждений или с целью экранирования жгуты обматываются снаружи киперной, капроновой, лавсановой или поливинилхло-ридной лентой, покрываются лаком или заключаются в экрани-рующую оплетку.
1) различную расцветку изоляции проводов;
2) окраску или нумерацию поливинилхлоридных трубок, при-меняемых для закрепления концов изоляции (трубки нумеруют на автомате, в специальных штампах или надписывают от руки маркировочными чернилами);
3) пластмассовые бирки с условным обозначением места под-соединения, надетые на провода.
Жгуты, в которых нельзя произвести замену вышедших из строя проводов, обеспечиваются запасными проводами. Количество их берется из расчета 8... 10 % общего количества в жгуте, но не мень-ше двух проводов. Длина и сечение запасных проводов должны быть равны наибольшим длине и сечению проводов, имеющихся в жгуте. Длина выводов жгута должна быть достаточной для при-соединения к узлам и элементам схемы прибора без натяжения; кроме того, должен иметься запас в 10... 12 мм для повторной зачистки и присоединения каждого конца провода.
Типовой технологический процесс изготовления жгута вклю-чает в себя следующие операции:
резку проводов и изоляционных трубок;
укладку проводов на шаблоне и вязку их в жгут;
заделку концов проводов жгута с одновременной их маркиров-кой;
контроль жгута (прозвонку); защиту жгута изоляционной лентой;
выходной контроль (визуальный осмотр на соответствие этало-ну и прозвонку).
Длина заготовляемых проводов должна соответствовать разме-рам, указанным в технологической карте или таблице заготовок проводов. Резка проводов и экранирующих оплеток производятся на автоматах, а также с помощью монтажных или гильотинных ножниц и кусачек.
Заготовку проводов одинаковой длины и вязку их в жгут целе-сообразнее производить без ответвлений на специальном приспо-соблении (рис. 1.25), которое состоит из двух стоек, укрепленных на доске (расстояние между стойками зависит от длины заготов-ляемых проводов).
С внешних сторон у стоек имеются пазы. Сначала провод обма-тывается вокруг стоек, при этом количество витков провода дол-жно составлять половину количества проводов в жгуте. Затем вит-ки провода, располагающиеся между стойками, связывают в жгут ниткой или шпагатом. После обвязки витки провода разрезают в местах, расположенных напротив пазов в стойках.
При ручном способе заготовки проводов для жгутов длина их определяется с помощью образцов или линейки. В серийном про-изводстве применяются специальные автоматы для мерной резки проводов на заданную длину.
Укладка проводов производится на шаблоне в определенном по-рядке (по схеме, нанесенной на поверхности шаблона), после чего их связывают ниткой или шпагатом в жгут. Разметка шаблона для укладки проводов жгута производится по монтажной схеме, маке-ту узла или прибора, в который будет установлен жгут, и монтаж-ной таблице соединений. На размеченном шаблоне провода снача-ла раскладывают, а затем вяжут в жгут (рис. 1.26). В зависимости от конструкции прибора жгуты бывают плоскими или объемными.
При раскладке концы проводов обрезают по поперечным"мёт-кам, маркируют и закрепляют. Укладку проводов на шаблоне на-чинают с запасных и длинных рабочих проводов и заканчивают самыми короткими проводами. Экранированные провода, входя-щие в жгут, обматывают киперной лентой и размещают внутри жгута либо в изоляционной трубке.
Вязка жгута должна осуществляться в одном направлении хлоп-чатобумажной ниткой № 00 или льняной № 9,5/5. Для ручной вязки применяется приспособление, показанное на рис. 1.27, а. В кор-пус 4 приспособления вставлена катушка 3 с нитками. Крышки 5 и 2 служат для центрирования катушки. В верхней крышке 5 име-ется ушко для придания нитке определенного направления, а в нижней крышке крепится крючок 1.
Для облегчения сматывания нитки с катушки в корпусе вы-полнены прорезь и вывод для наружного конца намотанной ка-тушки. Сначала в корпус приспособления вставляется намотан-ная катушка, верхний конец которой заводится в прорезь кор-пуса. Далее крышка закрывается и конец нитки продевается через ушко.
Вязка жгута производится в соответствии со схемой образова-ния петель. На вязку одного узла требуется 0,5... 1 с. Для выполне-ния операции необходимо взять нитку (см. рис. 1.27, б), зацепить крючком петлю, протянуть ее под жгутом и продеть через две петли приспособление, затянув нитку. В момент затяжки узла нит-ку, проходящую по корпусу, необходимо прижать пальцем к его поверхности. Приспособление способствует улучшению качества вязки жгутов и снижению трудоемкости их вязки в 15...20 раз. Рекомендуемые способы вязки показаны на рис. 1.28.
Петли рекомендуется вязать с натяжением через равные ин-тервалы (не более 50 мм), а также в местах ответвления проводов.
Шаг вязки петель устанавливается конструктором в зависимости от диаметра жгута.
После вязки проводов в жгут производится заделка их концов. Сначала все концы проводов маркируют согласно монтажной схеме, а затем контролируют правильность раскладки проводов прозвонкой. В случае применения для выполнения жгутов электрифицированных шаблонов прозвонку можно не производить.
Контроль сложных жгутов осу-ществляется на специальных полуавтоматических стендах по за-данной программе. Жгут на панели стенда закрепляют вручную, а правильность раскладки проводов и сопротивление их изоляции контролируют автоматически.
Сначала проводится контроль на соответствие электрическим схемам соединений, т. е. проверка правильности раскладки про-водов. С этой целью необходимое напряжение последовательно по-дают на один из концов проверяемого провода. При правильной раскладке проводов напряжение должно фиксироваться во всех проводах жгута, электрически связанных с проверяемым прово-дом. Далее необходимо убедиться в отсутствии напряжения в про-водах жгута, которые электрически не связаны с проверяемым проводом. Вся информация о контроле выдается автоматически в виде кодированных отверстий на перфоленте или в виде записи на ленте с цифровыми и буквенными обозначениями.
При контроле сопротивления изоляции проводов автоматически осуществляют последовательную подачу постоянного напряжения к электрически изолированным друг от друга проводам (цепям), фиксируя при этом сопротивление изоляции.
В случае необходимости производится защита жгута изоляци-онными лентами или экранирующей оплеткой. Готовые жгуты ук-ладывают согласно монтажной схеме и чертежу прибора. Одновре-менно с укладкой концы проводов жгута разводят к соответству-ющим местам схемы прибора и припаивают. При этом необходи-мо следить, чтобы отдельные провода не заслоняли собой марки-ровочные надписи и надписи значений номиналов на деталях.
Внимание! При укладке жгутов в прибор необходимо соблю-дать осторожность во избежание поломки и обрыва токопроводя-Щих жил проводов и выводов навесных радиодеталей, а также замыкания оголенных токопроводящих мест.
Внутри прибора жгут крепится к шасси или стенкам металли-ческими скобами (рис. 1.29), под которые предварительно следует подложить изоляционные материалы из поливинилхлорида, лакоткани или прессшпана. Края прокладок должны выступать из-под скобы не менее чем на 5 мм. Скобы выполняются двухсторон-ними (крепятся двумя винтами) и односторонними (крепятся од-ним винтом). Конструкция крепежных скоб, особенно односто-ронних, должна быть достаточно жесткой, чтобы исключить их разгибание или деформацию при креплении к шасси вместе со жгутом.
Для обеспечения перехода неэкранированных (а при необхо-димости и экранированных) жгутов из одного блока прибора в другой через стенку шасси или экрана в этом месте предусматри-вается установка изоляционных втулок.
Вязка жгутов
Основа каждого электротехнического изделия – проводники. В наш век миниатюризации многие из них интегрируются в печатные платы, стенки и панели, могут изготавливаться в виде сверхтонких шлейфов, прозрачных напылений и многого другого. Однако львиная доля цепей по-прежнему соединяется отдельными изолированными медными проводами и кабелями, которые для удобства монтажа и ремонта, более строгого нормирования параметров и упрощения доступа к различным блокам объединяются в жгуты.
Вязка жгутов – одна из самых распространенных операций в общем процессе обработки кабелей, изготовлении кабельных сборок. В принципе она производится после нарезки и зачистки кабелей. Но часто (в особенности – когда в жгуте применяется множество проводов одного типа, не требующих сложной зачистки) нарезка может производиться непосредственно на шаблоне для вязки после укладки провода по трассе. То есть в зависимости от используемых материалов, условий производства и особенностей конкретного изделия операции могут смешиваться и меняться местами. Это требует их выполнения в ходе единого технологического процесса, во всяком случае – на одном предприятии. ООО «ЦЭПИКС» является одним из лидеров российского рынка в данной специализации.
Вязка – термин общий. В действительности (в соответствии с ТУ на конкретные жгуты) провода могут скрепляться не только нитью, но и всевозможными хомутами, стяжками и лентами, кожаными чехлами, специальными полимерными бандажами и так далее. Материал и способ вязки определяется типом проводов, условиями монтажа, хранения и эксплуатации оборудования, расположением трассы жгута в изделии по отношению к острым, подвижным, нагревающимся элементам. В некоторых случаях вязка нитью даже недопустима: на гибких участках, где провода должны свободно перемещаться друг относительно друга, внутри изоляционных трубок (обшивок, обмоток), на проводах и кабелях с изоляцией из полиэтилена, фторопласта и других материалов, обладающих холодной текучестью.
Особое внимание при вязке жгутов уделяется экранированным проводам, оплётки которых должны изолироваться друг от друга и от корпуса прибора, если это не допускается электрической схемой. Также они заключаются в сплошные гладкие диэлектрические трубки на участках, где жгут в процессе эксплуатации может изгибаться. Дополнительная изоляция на жгуты накладывается и в местах их перехода через острые кромки и отверстия в конструкционных элементах щитов и приборов. Усиленным бандажом из нити (или дополнительной стяжкой) скрепляются места ответвлений проводов от ствола жгута, края гибких участков и некоторые другие ключевые точки.
Производится вязка жгутов, как правило, на специально изготовленных согласно технической документации шаблонах – щитах с колышками для поворотов и ответвлений проводов, обеспечивающими необходимые радиусы изгибов и соответствие формы жгута его трассе согласно проекту. Способы вязки и раскладка проводов в жгутах в зависимости от их сечения, типа и функционального назначения нормируется ГОСТом 23586-96, конструкции разделки проводов и крепления жил – ГОСТом 23587-96, а требования к разделке и соединению экранов – ГОСТом 23585-96. Тут же обычно выполняется зачистка, прозвонка и маркировка кабелей (так как прямо на щитах подписаны номера проводов), а их лужение или установка наконечников – после снятия с шаблона.
Заключительным этапом изготовления жгута является его тестирование на специальном оборудовании с тщательной проверкой и протоколированием всех электрических и механических параметров.
Изготовление кабельно-жгутовых изделий
Кабельно-жгутовые изделия применяются для коммутации узлов, плат, блоков и коммутационных стоек во многих отраслях промышленности. Они могут отличаться как по степени сложности (от одножильного проводника между двумя контактными площадками, до комбинированного жгута со сложной таблицей коммутации), так и функциональному назначению (провод заземления, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель и т.д.)
Вне зависимости от сложности и назначения, кабельная сборка должна отвечать следующим критериям качества: надежность передачи сигнала от начальной до конечной точки; минимальные потери характеристик сигнала; простота коммутации жгута в электрооборудовании; долговечность клемных соединителей, контактов и разъемов в процессе эксплуатации электрооборудования; ремонтопригодность при сервисном обслуживании.
Процесс изготовления кабельно-жгутовых изделий (кабельных сборок) разделяется на несколько производственных этапов:
· Мерная резка провода
· Зачистка провода
· Обжим кабельных наконечников (кремпирование)
· Установка (монтаж) разъемов
· Вязка (монтаж) жгутов
· Маркировка провода (кабеля)
· Подготовка и монтаж спецкабеля
· Контроль качества и соответствия техническому заданию
Еще на этапе проектирования определяются факторы влияющие на характеристики жгута. Они ложатся в основу технологического процесса изготовления кабельной сборки. Габаритные размеры, тип провода (кабеля), сечение, внешний диаметр, устанавливаемые контакты и разъемы, маркировка, бандаж и обвязка – все эти этапы строго выверены в цепочке производственного процесса.
Изготовление кабельно-жгутовых изделий производится на сборочных стендах (за исключением проводов-перемычек). Они позволяют свести к минимуму ошибки при вязке и бандажировании жгутов, а так же уменьшить время производства. Так же на стендах есть возможность проверить технические характеристики вязки жгута.
Проверка качества и соответствия кабельной сборки техническому заданию проверяется на всех этапах производства жгута проводов и на финальном контроле (выходной контроль предприятия). Все несоответствия заносятся в протоколы испытаний, на основании которых проводится статистический анализ. Необходимые коррективы вносятся в процесс изготовления, материалы, условия поставки комплектующих, конструкторско-технологическую документацию.
ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖГУТОВ
К автомобилям в настоящее время предъявляются высокие требования к качеству сборки и надежности. Соответственно каждый узел и деталь автомобиля должны отвечать этим требованиям.
Составным элементом автомобиля является электропроводка (жгуты проводов). Жгут проводов – законченное изделие, состоящее из скрепленных между собой в пучок отдельных проводов, концы которых армированы контактами, которые собираются в колодки или надеваются на них защитные элементы (трубки, резиновые колпачки, чехлы). Провода в жгуты скрепляются: бандажами из липкой ленты ПВХ, кабельными стяжками (зубчатые хомуты из термопластичных полимеров); термоусаживающейся трубкой.
 Современный автомобиль имеет жгуты с общим количеством отрезков проводов около трёхсот (а чаще и выше), армированными различными контактами. Надежность такого сложного изделия зависит от нескольких факторов. В первую очередь, это повышенные требования к качеству комплектующих и материалов. На что в свою очередь влияют выбор поставщика и проведение входного контроля.
Следующим фактором является применение современного высокопроизводительного и точного производственного и контрольно – измерительного оборудования, отвечающего требованиям международных стандартов. И, наконец, самым главным фактором надежности являются специалисты, участвующие в процессе производства. От их профессионализма зависит качество и надежность изделия.
Автотракторные жгуты можно разделить на: жгуты проводов низкого и высокого напряжения (аккумуляторные и стартерные провода чаще всего одиночные, реже – состоящие из двух – трех проводов).
 Технологический процесс изготовления жгута проводов делится на несколько основных операций: резка проводов, зачистка концов проводов от изоляции, армирование проводов наконечниками или контактами, скрепление проводов в жгуты(вязка), установка разъёмных соединителей, проверка качества.
Для того, чтобы Вы лучше представляли из каких комплектующих состоят жгуты проводов и в какой последовательности они используются при их изготовлении мы постарались дать подробное описание основных операций изготовления жгутов и видов комплектации, при этом использующихся.
Для более лучшего понимания последовательности сборки любого жгута в этом разделе мы введём общие понятия структуры жгута, которые будут встречаться далее в тексте. Жгут можно поделить на части и дать им названия.
| |
Эти изделия широко используются в производственной сфере для создания разнообразных электронных и электронно-механических устройств, в системах передачи сигнала и т. д. Они востребованы в производственной и космической, автомобильной и железнодорожной сфере, системе телекоммуникаций.
Кабельная сборка - это изделие, как правило, состоящее из одного кабеля и двух соединений, а кабельный электрический жгут имеет несколько ответвлений и магистралей.
Производство таких изделий ведется по специальным чертежам, в которых учитывается материал и толщина жилы кабеля, его обмотки, длинна провода, тип(-ы) соединительных элементов и т.д.
Причиной и экономическим обоснованием их создания является необходимость повышения производительности труда работников, осуществляющих сборку определенного оборудования, снижение трудовых и временных затрат монтажа.
Наша компания предлагает соединительные жгуты и кабельные сборки в широком ассортименте. Для их изготовления мы используем провода и соединительные элементы от проверенных поставщиков, современное высокопроизводительное оборудование и технические приспособления.
Продукция фирмы проходит проверку, поэтому мы можем гарантировать ее высокое качество, полное соответствие ГОСТ и техническим требованиям. Имеющиеся у нас производственные мощности позволяют изготавливать товарную продукцию в достаточно больших объемах, требуемых для обеспечения бесперебойного снабжения определенного производства.
Наша компания является надежным и добросовестным партером
При ведении коммерческой деятельности наша компания основной упор делает на качество, снижение себестоимости готовой продукции, времени выполнения заказа, организацию бесперебойных поставок.
Имея большой опыт в данной сфере производства, мы предлагаем на рынке по-настоящему качественный продукт, который высоко оценен многими покупателями. Компания получила благодарственные письма от следующих компаний:
ОАО холдинговая компания «Коломенский завод»;
ООО «Лин-Электро»;
ООО «Трансконвертер»;
ОАО «Октябрьский электровагоноремонтный завод».
Процесс и жгутов включает следующие работы:
- мерная резка проводов;
- зачистка концов;
- сборка их в жгуты, протяжка через специальные трубки или бандажирование стяжками и лентами;
- маркировка проводов;
- опрессовка концов в колодках.
В результате получается надежное, удобное в пользовании кабельное соединение с адаптированными под определенные коммуникационные разъемы концами.
Все вышеперечисленные работы выполняются в полностью автоматическом или полуавтоматическом режиме под контролем опытных операторов-электриков, которые внимательно следят за всеми процессами. Это гарантия того, что в партии все изделия будут идентичными, ситуаций, когда одна кабельная сборка подходит, а другая нет, не возникнет. Каждая из партий готовых изделий сопровождается документами, в которых указаны качественные характеристики входящего в нее товарного продукта.
После завершения процесса изготовления жгута он подвергается электрическому контролю на предмет правильности сборки. Проверка и приемка готовой продукции осуществляется на специальных стендах, существенно ускоряющих проведение этой работы. На завершающем этапе товар упаковывается в специальный материал и отправляется на склад или заказчику.
Высокое качество нашей продукции подтверждено сертификатом от независимого эксперта ООО «Лин-Электро», а также СМК ГОСТ ИСО 9001-2011.
Преимущества заказа продукции у нас
Мы предлагаем как готовые изделия, так и производим их на заказ. Технология и используемое в процессы изготовления оборудование позволяют гибко реагировать на требования заказчиков. Мы готовы, соблюдая сроки, изготовить как очень крупную, так и мелкую партию товара, обеспечивать систематические поставки соединительных жгутов и кабельных сборок. Ни одна партия товара к нам не вернулась по причине наличия дефектов или бракованных изделий.
Изготовление продукции по индивидуальному заказу производится в полном соответствии с техническим заданием. Она гарантированно будет выполнять поставленные задачи, обеспечивать стабильную и бесперебойную передачу сигнала, цифровой информации и т. д., на все 100 % соответствовать заявленным характеристикам. При изготовлении может быть использована нормативно-техническая документация заказчика или нашей компании.
Перед отправкой заказчику товарный продукт упаковывается, что предотвращает его повреждение, потерю полезных свойств во время транспортировки.
Мы производим электрические жгуты и кабельные сборки по доступным ценам. Оптимизация производственных процессов, рабочего места каждого сотрудника, оснащение производства только современным высокопроизводительным и точным оборудованием позволяют существенно снизить себестоимость готовой продукции без ущерба качеству. При организации труда и самого производства мы используем опыт успешной и финансово стабильной японской компании «Тойота». Высокий уровень автоматизации труда позволяет минимизировать влияние человеческого фактора на результаты производства, практически сводит к нулю появление некачественных, дефектных изделий, обеспечивает их идентичность.
Нам по плечу любая, даже очень сложная производственная задача. Мы готовы изготовить самый сложный кабельный жгут или сборку.
За всю изготовленную продукцию наша компания несет полную ответственность, гарантирует ее продолжительную работу при условии соблюдения режима и правил эксплуатации.
У нас можно заказать кабельный жгут любой конструкции, длины, пропускной способности, назначения, для изготовления которого будут использованы провода с определенными характеристиками, экранирующей и защитной изоляцией, стойкой к возгоранию, механическим повреждениям, не теряющей своих свойств при повышенных и пониженных температурах.
В зависимости от назначения они подразделяются на жгуты:
- промышленных вычислительных сетей;
- систем хранения и передачи данных;
- питания и передачи сигналов;
- ввода/вывода информации;
- объединения отдельных плат и элементов;
- обустройства автомобильной электропроводки.
Заказ того или иного продукта осуществляется в режиме онлайн, путем размещения заявки на сайте. Кроме этого, сделать заказ можно, связавшись с нашим оператором. У него можно получить консультацию относительно условий приобретения и оплаты товара. Он при необходимости окажет любую помощь в рамках своей компетенции.
Мы не берем предоплату, расчет за отпущенные товары можно произвести после их получения. Клиенту предоставляется выбор:
- внести плату наличными;
- оплатить заказ банковской картой;
- перечислить деньги со счета на счет.
Мы быстро реагируем на любую заявку, в сжатые сроки согласовываем все нюансы и приступаем к производству изделий. После упаковки готовой продукции мы организуем ее доставку транспортными компаниями. Также приобрести у нас те или иные изделия можно на условиях самовывоза.
Обычно монтажные провода, прокладываемые в одном направлении, увязывают в общий жгут хлопчатобумажными или льняными нитками. Жгутовый монтаж отличается повышенной механической прочностью, уменьшает разброс собственной емкости схемы и снижает трудоемкость монтажных операций.
Образец жгута делают на стадии проектирования прибора. Рекомендуется следующий порядок отработки жгута. На полностью собранном и приготовленном для монтажа шасси согласно монтажной схеме и таблице монтажных соединений раскладывают провода. Концы проводов закрепляют на контактных лепестках и маркируют. Раскладку проводов ведут таким образом, чтобы готовый жгут не лежал на крепежных деталях (гайках, винтах, скобах и т. п.) и по возможности не затруднял доступ к ним; кроме того, изоляция проводов жгута не должна касаться контактных лепестков близко расположенных деталей.
Изоляцию проводов в местах прохода жгута через отверстия в шасси и экранах предохраняют полихлорвиниловыми трубками, прокладками, а также специальными резиновыми втулками (пистонами) и изоляторами.
Вначале укладывают короткие провода и в последнюю очередь наиболее длинные с таким расчетом, чтобы последние образовали лицевую сторону жгута. В середину жгута укладывают экранированные провода, не заключенные в полихлорвиниловые трубки. Если по ТУ в жгуте предусмотрены запасные провода, их укладывают сверху на наибольшую длину жгута.
Обязательно предусматривается запас провода по длине на закрепление (20-25 мм на оба конца) и такой же запас на повторное закрепление концов проводов в случае обрывов. Таким образом, кроме расстояния между точками подключения провода, по направлению его укладки дается еще 40-50 мм. До закрепления второго конца измеряют длину провода, а результаты заносят в таблицу монтажных соединений.
После раскладки жгута провода увязывают крепкой ниткой при помощи изогнутой иглы; петли следует вязать с натяжением через равные интервалы (не более 20 мм), а также в местах ответвления проводов (рис.1.). Закрепляют начало в конец нитки, как показано на рис.2. Когда вязка жгута окончена, его вынимают из прибора и правят на ровной поверхности; ветви жгута, расположенные в разных плоскостях, отгибают на 90° в плоскость основной части жгута.
Рис.1. Увязка проводов и жгут: 1 – провод, 2 – жгут, 3 – ответвление жгута, 4 – нитка
Рис.2. Закрепление нитки на жгуте: 1 – нитка, 2 – жгут
Затем жгут кладут на лист чертежной бумаги лицевой стороной вниз и срисовывают в натуральную величину. Эскиз жгута показан на рис.3, где точками обозначены шпильки; порядковые номера проводов даны в кружках; сокращенные буквенные обозначения КР, ЗЛ и т. п. указывают расцветку провода (красный, зеленый); римские цифры указывают номера ветвей жгута.
Эскиз жгута применяют для изготовления опытного шаблона, который представляет собой лист фанеры с вычерченным на нем жгутом и вбитыми в нужных местах шпильками (рис.4). По шаблону вяжут опытный жгут, причем раскладку проводов на шаблоне начинают с запасных и длинных рабочих проводов и заканчивают короткими, т. е. применяют обратный порядок раскладки проводов и обратное изображение жгута. Это делают, чтобы придать жгуту более аккуратный вид: узлы, сделанные на жгуте, не будут заметны после его укладки в прибор.
Опытный жгут проверяют, укладывая его на шасси прибора, выявляют и исправляют допущенные неточности. Исправления вносят в эскиз жгута и таблицу монтажных соединений. Рабочий шаблон изготовляют по откорректированному эскизу жгута.
Радиоэлектронное оборудование (РЭА) присутствует практически во всех отраслях современной промышленности и занимает весомую часть при разработке и производстве сложных изделий. Гибкость при использовании новых технологических решений в настоящий момент становится ключевым фактором, позволяющим компаниям занимать лидирующие позиции на рынке. При этом, как говорится, «стать лучшим несложно, сложней лучшим оставаться». Существует немало примеров того, как всемирно известные компании, достигшие больших высот в своей области, из-за ошибок в выборе технологий оказались буквально на грани выживания. В этой статье мы поговорим об интересном, но сложном мире кабельных сборок и жгутов, без которого трудно представить развитие мировой индустрии.
Кабельные сборки и жгуты в современной технике
Жгут (в контексте электротехники) представляет собой сборку из двух и более (до нескольких сотен) изолированных проводов, соединенных в пучок каким-либо способом. Такая сборка применяется при электрическом соединении элементов различных машин и приборов.
Под кабельной сборкой (КС) понимается соединение разъема и кабеля, что, фактически, уже является готовым продуктом. Удобство применения КС вкратце можно описать так: «проложил - подключил - работает».
Рис. 2. Кабельная сборка
КС и жгуты применяются практически во всех ключевых отраслях: космонавтика, авиация, железнодорожная техника, автомобилестроение, судостроение, военная промышленность, общепромышленное применение. При этом классификация жгутов и КС соответствует требованиям, действующим в каждой области (масса, безопасность, стойкость к различным воздействиям и т.п.). Так, по способу применения жгуты делятся на внутриблочные (для соединения элементов внутри прибора) и межблочные (для соединения разных приборов в одну систему).
Пожалуй, самым распространенным примером межблочного соединения является обычный стационарный персональный компьютер. Связь системного блока с монитором, клавиатурой, мышью и т.п. происходит через подключение к нему кабелей. Все эти элементы составляют в итоге единую систему. Содержимое системного блока компьютера, где провода соединяют между собой отдельные комплектующие, является наглядным примером внутриблочного монтажа. Более сложной системой являются межблочные кабели, используемые в авиационной технике для соединения всей аппаратуры на борту.
Ручное производство КС и жгутов. Проблемы и недостатки
Рис. 6. Снятие изоляции с провода устройством термозачистки
Несмотря на развитие автоматизации производства, сборка жгутов зачастую осуществляется с применением ручных инструментов, что обусловлено спецификой определенных изделий и невозможностью автоматизации некоторых этапов сборки.
Специалисты с опытом работы на производствах, связанных с авиационной и прочей техникой военного назначения, где нередко используются специализированные, сложные в обработке провода марок РК, МС, МГТФ, МГШВ НВ, БПВЛ, могут подтвердить, что монтажники зачастую вынуждены использовать не совсем характерные инструменты, например медицинский скальпель. Данный инструмент позволяет прекрасно справляться с зачисткой проводов с силиконовой или резиновой оболочкой. Видимо, поэтому, несмотря на высокую вероятность испортить заготовку, этот «непрофильный» инструмент часто используется на производстве.
Следующим примером нетрадиционного способа зачистки проводов является применение паяльника и устройств термозачистки (т.н. «обжигалки»). Но такая операция может повлечь перегрев токоведущей жилы и налипание расплавленной изоляции на жилу.
При механическом воздействии также не гарантируется высокое качество зачистки, так как сложно избежать подрезания провода или его царапин, которые могут привести к выходу жгута из строя в процессе эксплуатации.
Очевидно и то, что при ручной обработке не приходится говорить о высокой производительности и скорости процесса. Перечисленные недостатки, а также большая трудоемкость технологического процесса без гарантии повторяемости качества (соответственно, и высокий процент брака) мотивируют производителей внедрять автоматизированные производственные линии и использовать современные технологии на всех этапах производственного цикла.
Рис. 7. Зачистка провода ножом
Современные технологии проектирования КС и жгутов
Производители, которые стремятся повысить качество выпускаемой продукции и снизить влияние человеческого фактора, внедряют автоматизированные линии и используют современные технологии на всех этапах производственного цикла.
На начальном этапе создания жгутов выполняется проектирование всего процесса, которое позволяет избежать корректировок и задержек на последующих этапах производства. Современные системы автоматизированного проектирования (САПР) существенно снижают время разработки конструкторской и технологической документации, позволяют макетировать положения жгута в изделии в 3D-формате, оперативно выполнять изменения конструкции изделия и отслеживать весь жизненный цикл продукта, начиная от первого эскиза жгута и заканчивая стендом выходного контроля.
В настоящее время автоматизация проектирования жгутов идет по двум основным направлениям:
- Небольшие компании, в которых производство кабельной продукции не является основным видом деятельности, используют неспециализированные САПР, перенося вручную полученные на них результаты разработки на производственный участок.
- Крупные и узкопрофильные производители жгутов, обладающие автоматизированной производственной базой, используют САПР, специализирующиеся на работе со жгутами. Это позволяет автоматически передавать информацию о разработанном изделии на автоматизированные участки и линии нарезки, зачистки и т.д.
К одной из таких специализированных систем проектирования относится See Electrical Expert - разработка французской компании IGE+XAO Group, предлагающей автоматизированные программные решения для проектирования в области электротехники и автоматики. Эта САПР включает в себя линейку программных модулей и конфигураций, основной задачей которых является создание логики электротехнического проекта. Предлагаемое решение, используемое на разных стадиях разработки высокотехнологичных изделий, обеспечивает сквозной цикл «проектирование–производство», позволяет эффективно решать задачи, связанные с проектированием электрических жгутов кабельной сети за счет обеспечения совместимости между электрическими схемами, автоматически осуществлять оптимальную прокладку кабелей с помощью функции автоматической разводки, а также предоставляет данные по длинам проводов в жгутах, массе и диаметру ветвей жгутов.
Преимуществом SEE Electrical Expert также является совместимость с программами, активно применяемыми в машиностроении и авиационной промышленности: NX (Unigraphics), Catia, TeamCenter, АutoCAD , SolidWorks, SolidWorks Enterprise PDM.
САПР оперируют объемными базами радиоэлектронных компонентов, шаблонов и инструментов для быстрого и качественного создания проектной и конструкторской документации электронных изделий и жгутов. Также они позволяют ускорить технологическую подготовку производства, передавая информацию непосредственно от конструкторского отдела на линию производства с учетом технологических особенностей каждой сборки.
Автоматизированные линии производства КС и жгутов, типы оборудования, преимущества, распространение
Прежде чем приступить к началу изготовления жгутов, как правило, сотруднику (производственному мастеру) необходимо получить всю необходимую комплектацию. В условиях огромной номенклатуры изделий на производственных складах используется адресная система хранения с автоматизированным учетом складских запасов, при котором все изделия маркируются и учитываются при получении и выдаче со склада. Вся информация сводится в единую базу данных, где можно отследить потребность и остаток каждого компонента на складе.
Далее провода поступают на участок мерной резки. Здесь могут использоваться автоматические машины (типа EcoCut 3200, 3300, PowerCut 3700) для мерной резки проводов и кабелей различного сечения. Резка осуществляется специальными ножами, позволяющими обеспечить качественный срез провода без деформаций и сплющиваний. Преимуществами данных машин является возможность построения на их базе технологической линии по мерной резке с использованием в составе линии разматывающего податчика, принтера для нанесения маркировки и сборщика проводов.
На следующем этапе проводится зачистка концов проводов на зачистных машинах, выбор которых напрямую зависит от типа применяемого кабеля и способа зачистки. На сегодня наилучшим решением этой задачи является применение машин производства компании Schleuniger, линейка которых включает в себя серии машин для различных областей применения, таких как:
- RotaryStrip - для зачистки труднообрабатываемых видов изоляции проводов, требующей дополнительной скрутки внутренних жил;
- UniStrip - для зачистки кабелей и проводов в оболочке;
- JacketStrip - для снятия оболочки кабеля, в том числе не круглого сечения;
- SheildCut - для обрезки экранирующей оплетки кабеля;
- CoaxStrip - для ступенчатой зачистки коаксиальных кабелей.
Перечисленные машины обладают возможностью выбора различной последовательности зачистки проводов.
Отдельного внимания заслуживает машина для лазерной зачистки проводов и кабелей Меrcury-4, в которой использование углеводородного лазера позволяет выполнять бесконтактную зачистку любых полимерных материалов изоляции кабелей различного типа.
Универсальные машины серий MultiStrip, EcoStrip, PowerStrip и MegaStrip совмещают в себе функции мерной резки и зачистки проводов и позволяют, в соответствии с заданной программой, обрабатывать провод сечением до 300 мм 2 и диаметром до 35 мм, обеспечивая при этом обработку внутренних жил многожильного кабеля.
Для установки на провод наконечников (или контактов) используются специальные машины для опрессовки (UniCrimp), а также оборудование, способное совмещать функции зачистки и обжима (семейство машин StripCrimp).
Не менее важным этапом при производстве жгутов является маркировка проводов, для которой целесообразно использовать специальные маркировочные принтеры (например, принтер горячей штамповки HotStamp 4140, термотрансферный принтер ТТР 4000 либо каплеструйный принтер AlphaJet), наносящие на провода условные обозначения в соответствии с электрической схемой. Выбор оборудования зависит от типа изоляции кабельной продукции.
В зависимости от специфики производства, к процессу могут подключаться дополнительные станки для свивки проводов (WireTwister - изготовление витой пары с контролем шага свивки), оплеточные машины, формирующие на поверхности жгута экранирующий или защитный слой (производитель ОМА) и т.д.
Важно отметить, что перечисленные подготовительные операции занимают основной объем работ при изготовлении жгутов, поэтому применение автоматизированного оборудования существенно снижает трудоемкость изготовления, повышает повторяемость и надежность технологических процессов, что, при отсутствии влияния человеческого фактора, значительно повышает уровень качества и надежности жгутовых изделий.
Сборка сложных жгутов осуществляется на специализированном механическом рабочем столе (рис. 8), либо на интерактивной панели Orbita P150 (рис. 9), отображающей созданную в автоматизированном режиме электронную модель кабельной сборки или жгута.
Рис. 9. Интерактивная панель Orbita P150
Преимущества интерактивной панели перед обычным рабочим столом очевидны: она позволяет визуализировать не только процесс сборки и распайки, но и всю дополнительную информацию по каждому сборочному этапу. Сборщик, применяя систему электронного считывания маркировки с проводов (рис. 10), проводит трассировку проводов жгута в соответствии с конструкторской документацией, при этом на самой панели происходит подсвечивание трассы считанного провода.
Рис. 10. Электронная маркировка проводов с помощью штрихкодов
Неотъемлемой частью технологического процесса производства КС и жгутов является операция по герметизации кабельных разъемов (заливка), предназначенная для защиты соединения кабеля внутри разъема от воздействия влаги, высоких вибрационных и ударных нагрузок в процессе эксплуатации в изделии. Так как операция предполагает использование, в основном, ручного труда, возможен высокий процент брака, поскольку самым важным моментом в этой операции является приготовление компаунда - смешивание разных по вязкости компонентов. От качества готовой смеси зависит работоспособность изделия и его срок службы. При ручном смешивании в смесь нагнетается большое количество воздуха, что негативно отражается на качестве продукции. Важно помнить, что качество заливки трудно проконтролировать в закрытом разъеме.
Для обеспечения качественной заливки соединителей необходимо переходить от ручного труда к автоматизированным системам смешивания компаундов. К современным решениям, позволяющим обеспечить качественную подготовку компонентов материалов (в том числе с вакуумированием, нагревом), а также повторяемое смешивание компонентов в правильной пропорции, можно отнести высокоскоростные лабораторные и планетарные миксеры (например, SpeedMixer производства Hauschild&Co).
Одной из систем управления производством, позволяющей наладить автоматизированный процесс производства в части управления заказами на изготовление продукции, технической подготовки производства, материально-технического снабжения и планирования производства, является автоматизированная система «Орбита: Управление производством». Эта система позволяет связать воедино все элементы производства, создавая единое информационное поле для работы каждого подразделения предприятия, обеспечивая быструю передачу информации с участка на участок, сквозной контроль всех производственных показателей, планирование загрузки производства и диспетчеризацию заданий. Кроме того, она позволяет управлять загрузкой персонала и рабочих центров.
Несмотря на высокую закупочную стоимость технологического оборудования, расходы на его закупку и внедрение окупаются за несколько лет.
Контроль качества КС и жгутов с помощью современных систем автоматизированного контроля
Рис. 11. Самодельный стенд для проверки жгутов
Заключительным этапом производства является проверка качества собранных жгутов, от которого зависит срок службы, производительность и, как следствие, конкурентоспособность изделия.
Проверку жгута на соответствие схеме, как правило, выполняют на специальных прозвоночных стендах или на тестерах проводного монтажа, позволяющих замерять сопротивление изоляции и пробоя, проводить полную проверку жгутов на соответствие схеме, отсутствие короткого замыкания.
Далеко не на всех предприятиях имеются современные системы для контроля качества КС и жгутов. Более того, не на каждом производстве вообще имеют представление о существовании современных систем контроля.
Так, к примеру, на одном из предприятий, специализирующихся на выпуске электротехнических изделий, где «с нуля» создаются жгуты и КС, по сей день, в условиях серийного производства, прозвонка жгутов осуществляется с помощью мультиметра либо самодельного автоматического стенда проверки (рис. 11). Устройство такого стола несложное. В зависимости от используемого на жгуте разъема, к нему подключается сменный модуль с установленными ответными разъемами. Каждый сменный модуль предназначен для определенного вида разъема (рис. 12). Жгут подключается к необходимому модулю, после чего в специальной программе выбирается конкретный вид жгута (кабеля), и начинается процесс проверки. Результаты тестирования отражаются в программе. Из-за ограниченной линейки сменных модулей номенклатура контролируемых жгутов является не полной. Поэтому без применения мультиметра не обойтись.
КС и жгуты военного и космического назначения проходят военную приемку (ВП) МО РФ, и производители крайне заинтересованы в использовании новейших технических решений.
Упоминая современное оборудование, хочется выделить самую популярную в России автоматизированную систему контроля монтажа TECT-9110- VXI (холдинг «Информтест»), предназначенную для измерений и проверки таких параметров, как: сопротивление изоляции («Мегомметр»); емкость; электрическая прочность; изоляция цепи; целостность цепей; короткое замыкание между цепями; сопротивление изоляции; электрическая прочность всех цепей.
По мнению специалистов, главное достоинство данной системы заключается в ее составе, сочетающем различные модули, число которых определяется количеством каналов, необходимых потребителю. Основными исполнительными модулями, входящими в состав ТЕСТ-9110-VXI «Полет», являются:
Рис. 13. Применение мультиметра при прозвонке жгута
- Измеритель ИС4. Он выполняет функцию высокоточного мультиметра, мегомметра и прецизионного источника переменного и постоянного напряжения.
- Коммутаторы ВВК5, ВВК6, ВВК6М и ВВК7. Они обеспечивают коммутацию измерителя на проверяемый канал и автоматизацию проверок.
- Модуль-контроллер Ethernet-VXI, который выполняет функцию информационно-технического взаимодействия с персональным компьютером.
- Крейт VXI, обеспечивающий размещение всех модулей, входящих в ТЕСТ-9110-VXI.
Еще одно преимущество этой системы контроля - гибкость, позволяющая использовать одни и те же модули как в стационарном, так и мобильном вариантах (рис. 14, 15). Благодаря такому решению, система может применяться там, где использование больших универсальных машин нецелесообразно. К тому же, применение одной системы в разных исполнениях позволяет отказаться от использования тестеров сторонних производителей со своим программных обеспечением.
Рис. 14. Вариант TECT-9110- VXI в мобильном исполнении
К достоинствам системы TECT-9110- VXI относится и возможность поставки с заключением ВП, а также высокие точность измерений и скорость работы, сокращающие время проверки и исключающие влияние «человеческого фактора».
Рис. 15. Вариант TECT-9110- VXI в стационарном исполнении
Гарантия на системы контроля монтажа TECT-9110- VXI составляет от трех до десяти лет: не каждый производитель готов похвастать такими сроками.
Контроль качества жгутов оценивается не только электрическими параметрами, но и такой механической характеристикой, как качество обжима наконечника. Данный параметр, в основном, контролируется по усилию отрыва обжатого наконечника от провода с помощью разрывных машин (PullTester). Проверка самого усилия обжима осуществляется с помощью специального блока контроля (АСО 07). Более детальное исследование обжатого соединения можно проводить, анализируя поперечный срез выборочных образцов кабелей с помощью микрографического анализа (типа MicroGraph System, ElektrolyteStaining Unit, SawInspect System 6).
В современных многофункциональных автоматизированных станках контроль качества жгутов проводится непосредственно при изготовлении, и такие параметры, как высота обжима и усилие на разрыв, контролируется непосредственно перед запуском каждой партии. При обжиме наконечников контролируется обжимное усилие, что позволяет получать до 100% качественных изделий на выходе из автоматической линии.
В условиях жестокой конкуренции на рынке сложно рассчитывать на хорошие перспективы без усовершенствования производственных процессов, без внедрения в них достижений научно-технического прогресса (НТП). В сфере жгутового производства к результатам НТП можно отнести следующие перспективные разработки:
Рис. 16. Промышленный робот-манипулятор
Рис. 17. Очки дополненной реальности
- Интерактивный стол для раскладки жгутов, обеспечивающий безошибочную сборку жгутов.
- Промышленный робот-манипулятор (рис. 16), функция которого сводятся к ряду типовых действий в пространстве: взять–положить, поднять–опустить, повернуть, перенести и т.д. На базе таких роботов можно осуществлять транспортирование проводов и кабелей к месту сборки и их ориентирование, а встроенные визуальные сенсорные устройства, расширяя возможности манипулятора, позволяют проводить 100%-й контроль и сортировать изделия по внешнему виду и размерам, а также выбирать нужную деталь. Применение промышленных роботов позволяет увеличить производительность за счет исключения влияния «человеческого фактора» при выполнении сборочной операции.
- Очки дополненной реальности (рис. 17), с помощью которых в наблюдаемую реальность с помощью компьютерных средств в режиме реального времени вносятся цифровые сведения, дополняя знания об окружающем пространстве или предметах. Использование данной технологии открывает большие возможности для специалистов на производстве. Например, рабочий, использующий такие очки, может оперативно получать информацию, находясь непосредственно перед оборудованием и не занимая при этом свои руки.
Использование новых технологий на производстве позволяет совершенствовать организацию производства, повышает эффективность работы сотрудников и конкурентоспособность компании на рынке.
САПР существенно снижают время разработки конструкторской и технологической документации, позволяют макетировать положения жгута в изделии в 3D-формате, оперативно выполнять изменения конструкции изделия и отслеживать весь жизненный цикл продукта, начиная от первого эскиза жгута и заканчивая стендом выходного контроля.
Универсальные машины серий MultiStrip, EcoStrip, PowerStrip и MegaStrip совмещают в себе функции мерной резки и зачистки проводов и позволяют обрабатывать провода различных сечений, обеспечивая при этом обработку внутренних жил многожильного кабеля.
Преимущества интерактивной панели перед обычным рабочим столом очевидны: она позволяет визуализировать не только процесс сборки и распайки, но и всю дополнительную информацию по каждому сборочному этапу.
